1. 在探究通电导线在磁场中的受力方向与什么因素有关时，一名同学做了如图所示的三个实验。图中$AB$表示闭合电路中的一部分导线，导线上的箭头表示电流方向，$F$表示导线受力的方向。
(1)分析实验(a)和实验(b)可知，通电导线在磁场中的受力方向与方向有关。
(2)分析实验(a)和实验(c)可知，通电导线在磁场中的受力方向与方向有关。
(1)分析实验(a)和实验(b)可知，通电导线在磁场中的受力方向与方向有关。
(2)分析实验(a)和实验(c)可知，通电导线在磁场中的受力方向与方向有关。
答案：电流
磁场
磁场
解析：
【分析】
要解决这道题，我们需要运用控制变量法来分析实验：
1. 对于问题(1)，观察实验(a)和(b)，先确定不变的量和变化的量：两个实验中磁场的方向（U形磁体的N、S极位置）保持不变，变化的是导线中的电流方向，同时导线受力方向也发生了改变，由此可以判断受力方向与变化的这个量有关。
2. 对于问题(2)，观察实验(a)和(c)，此时导线中的电流方向保持不变，变化的是磁场的方向（U形磁体的N、S极位置颠倒了），同时导线受力方向也发生了改变，进而判断受力方向与这个变化的量有关。
【解析】
(1) 对比实验(a)和(b)：
不变量：磁场方向（U形磁体N极在上、S极在下）；
变量：电流方向（(a)中电流斜向右上，(b)中电流斜向左下，方向相反）；
实验现象：导线受力方向相反，说明当磁场方向不变时，通电导线在磁场中的受力方向随电流方向的改变而改变，因此通电导线在磁场中的受力方向与电流方向有关。
(2) 对比实验(a)和(c)：
不变量：电流方向（(a)和(c)中电流方向均斜向右上）；
变量：磁场方向（(a)中N极在上、S极在下，(c)中S极在上、N极在下，方向相反）；
实验现象：导线受力方向相反，说明当电流方向不变时，通电导线在磁场中的受力方向随磁场方向的改变而改变，因此通电导线在磁场中的受力方向与磁场方向有关。
【答案】
(1) 电流
(2) 磁场
【知识点】
通电导线受力方向、控制变量法、磁场对电流的作用
【点评】
本题通过控制变量法探究通电导线在磁场中受力方向的影响因素，核心是明确每次实验中控制的不变量和改变的变量，通过对比受力方向的变化得出结论，是磁场对电流作用的基础探究实验，需要熟练掌握控制变量的分析方法。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，我们需要运用控制变量法来分析实验：
1. 对于问题(1)，观察实验(a)和(b)，先确定不变的量和变化的量：两个实验中磁场的方向（U形磁体的N、S极位置）保持不变，变化的是导线中的电流方向，同时导线受力方向也发生了改变，由此可以判断受力方向与变化的这个量有关。
2. 对于问题(2)，观察实验(a)和(c)，此时导线中的电流方向保持不变，变化的是磁场的方向（U形磁体的N、S极位置颠倒了），同时导线受力方向也发生了改变，进而判断受力方向与这个变化的量有关。
【解析】
(1) 对比实验(a)和(b)：
不变量：磁场方向（U形磁体N极在上、S极在下）；
变量：电流方向（(a)中电流斜向右上，(b)中电流斜向左下，方向相反）；
实验现象：导线受力方向相反，说明当磁场方向不变时，通电导线在磁场中的受力方向随电流方向的改变而改变，因此通电导线在磁场中的受力方向与电流方向有关。
(2) 对比实验(a)和(c)：
不变量：电流方向（(a)和(c)中电流方向均斜向右上）；
变量：磁场方向（(a)中N极在上、S极在下，(c)中S极在上、N极在下，方向相反）；
实验现象：导线受力方向相反，说明当电流方向不变时，通电导线在磁场中的受力方向随磁场方向的改变而改变，因此通电导线在磁场中的受力方向与磁场方向有关。
【答案】
(1) 电流
(2) 磁场
【知识点】
通电导线受力方向、控制变量法、磁场对电流的作用
【点评】
本题通过控制变量法探究通电导线在磁场中受力方向的影响因素，核心是明确每次实验中控制的不变量和改变的变量，通过对比受力方向的变化得出结论，是磁场对电流作用的基础探究实验，需要熟练掌握控制变量的分析方法。
【难度系数】
0.8
2. 小明为探究磁场对通电导线的作用，设计了如图所示的实验装置。他的探究过程如下：
（1）闭合开关，观察到导体$AB$向右运动，表明。
(2)将电源的正、负极对调后闭合开关，观察到的现象是导体$AB$。
(3)再将磁体的$N$、$S$极对调，闭合开关，观察到的现象是导体$AB$。
（4）如果将磁体移开，闭合开关，观察到的现象是。
（5）由上述探究过程可以得出结论：。
（1）闭合开关，观察到导体$AB$向右运动，表明。
(2)将电源的正、负极对调后闭合开关，观察到的现象是导体$AB$。
(3)再将磁体的$N$、$S$极对调，闭合开关，观察到的现象是导体$AB$。
（4）如果将磁体移开，闭合开关，观察到的现象是。
（5）由上述探究过程可以得出结论：。
答案：
通电导
体在磁场中会受到力的作用
向左运动
向右运动
导体AB不运动
通电导体在磁场中
会受到力的作用且受力方向与电流方向和磁场方向有关
通电导
体在磁场中会受到力的作用
向左运动
向右运动
导体AB不运动
通电导体在磁场中
会受到力的作用且受力方向与电流方向和磁场方向有关
解析：
【分析】
1. 第(1)问：闭合开关后，导体AB在磁场中由静止变为运动，说明通电导体受到了磁场的作用力，由此可推导磁场对通电导线有力的作用。
2. 第(2)问：电源正负极对调后，电流方向改变，磁场方向不变，根据磁场对通电导体的受力方向与电流方向相关的规律，电流方向改变则受力方向改变，因此导体运动方向与原方向相反。
3. 第(3)问：先对调电源正负极改变电流方向，再对调磁体N、S极改变磁场方向，此时电流方向和磁场方向同时改变，通电导体的受力方向不变，所以运动方向与最初一致。
4. 第(4)问：移开磁体后，导体AB周围无磁场，通电导体不再受到磁场的作用力，因此不会运动。
5. 第(5)问：综合前面的实验现象，归纳通电导体在磁场中受力的结论，以及受力方向与电流方向、磁场方向的关系。
【解析】
（1）闭合开关后，导体AB成为通电导体，处于磁场中并向右运动，表明通电导体在磁场中受到了磁场施加的力，即通电导体在磁场中会受到力的作用。
（2）将电源正、负极对调，电流方向改变，磁场方向不变，根据磁场对通电导体的受力方向与电流方向有关，导体AB的受力方向与原来相反，因此观察到导体AB向左运动。
（3）先对调电源正、负极改变了电流方向，再对调磁体N、S极改变了磁场方向，此时电流方向和磁场方向同时改变，通电导体的受力方向不变，所以闭合开关后，导体AB向右运动。
（4）将磁体移开后，导体AB周围无磁场，通电导体不再受到磁场的作用力，因此闭合开关后，导体AB不运动。
（5）综合上述实验现象：通电导体在磁场中会受力运动；仅改变电流方向或仅改变磁场方向，受力方向改变；同时改变电流方向和磁场方向，受力方向不变。可得出结论：通电导体在磁场中会受到力的作用，且受力方向与电流方向和磁场方向有关。
【答案】
（1）通电导体在磁场中会受到力的作用
（2）向左运动
（3）向右运动
（4）导体AB不运动
（5）通电导体在磁场中会受到力的作用，且受力方向与电流方向和磁场方向有关
【知识点】
磁场对通电导线的作用；通电导体受力方向的影响因素
【点评】
本题以探究实验为载体，考查磁场对通电导线的作用规律，侧重对实验现象的分析与结论归纳，要求学生理解控制变量法在实验中的应用，掌握相关电磁学规律。
【难度系数】
0.7
1. 第(1)问：闭合开关后，导体AB在磁场中由静止变为运动，说明通电导体受到了磁场的作用力，由此可推导磁场对通电导线有力的作用。
2. 第(2)问：电源正负极对调后，电流方向改变，磁场方向不变，根据磁场对通电导体的受力方向与电流方向相关的规律，电流方向改变则受力方向改变，因此导体运动方向与原方向相反。
3. 第(3)问：先对调电源正负极改变电流方向，再对调磁体N、S极改变磁场方向，此时电流方向和磁场方向同时改变，通电导体的受力方向不变，所以运动方向与最初一致。
4. 第(4)问：移开磁体后，导体AB周围无磁场，通电导体不再受到磁场的作用力，因此不会运动。
5. 第(5)问：综合前面的实验现象，归纳通电导体在磁场中受力的结论，以及受力方向与电流方向、磁场方向的关系。
【解析】
（1）闭合开关后，导体AB成为通电导体，处于磁场中并向右运动，表明通电导体在磁场中受到了磁场施加的力，即通电导体在磁场中会受到力的作用。
（2）将电源正、负极对调，电流方向改变，磁场方向不变，根据磁场对通电导体的受力方向与电流方向有关，导体AB的受力方向与原来相反，因此观察到导体AB向左运动。
（3）先对调电源正、负极改变了电流方向，再对调磁体N、S极改变了磁场方向，此时电流方向和磁场方向同时改变，通电导体的受力方向不变，所以闭合开关后，导体AB向右运动。
（4）将磁体移开后，导体AB周围无磁场，通电导体不再受到磁场的作用力，因此闭合开关后，导体AB不运动。
（5）综合上述实验现象：通电导体在磁场中会受力运动；仅改变电流方向或仅改变磁场方向，受力方向改变；同时改变电流方向和磁场方向，受力方向不变。可得出结论：通电导体在磁场中会受到力的作用，且受力方向与电流方向和磁场方向有关。
【答案】
（1）通电导体在磁场中会受到力的作用
（2）向左运动
（3）向右运动
（4）导体AB不运动
（5）通电导体在磁场中会受到力的作用，且受力方向与电流方向和磁场方向有关
【知识点】
磁场对通电导线的作用；通电导体受力方向的影响因素
【点评】
本题以探究实验为载体，考查磁场对通电导线的作用规律，侧重对实验现象的分析与结论归纳，要求学生理解控制变量法在实验中的应用，掌握相关电磁学规律。
【难度系数】
0.7