1.图1所示的是利用被磁化的缝衣针制成的简易指南针。若静止时针尖指向地理位置的北方，则针尖是简易指南针的极。此时，将指南针底座逆时针旋转$90°$，针尖静止时将指向地理位置的方。

N；北

【分析】要解答本题，需明确地球是巨大磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近；磁体静止时，N极指向地理北方，S极指向地理南方。旋转指南针底座不会改变磁体受地磁场的指向性，针尖指向保持不变。
【解析】地球本身是一个巨大的磁体，地磁南极位于地理北极附近，地磁北极位于地理南极附近。根据磁极间的相互作用规律，磁体静止时，N极会指向地理的北方，S极指向地理的南方。题目中针尖指向地理位置的北方，因此针尖是简易指南针的N极。将指南针底座逆时针旋转90°，指南针的磁体仍受地磁场作用，静止时针尖的指向不变，仍指向地理位置的北方。
【答案】N；北
【知识点】地磁场；磁体的指向性
【点评】本题考查指南针的工作原理，核心是理解地磁场与磁体磁极的指向关系，属于基础概念题，难度较低。
【难度系数】0.7

2.如图2所示，当闭合开关S时，小磁针将向（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动，这是因为根据安培定则可以判断，电磁铁的上端为极。当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电磁铁的磁性将（选填“增强”“减弱”或“不变”）。

顺时针；N；增强

【分析】
要解决本题，需分三步思考：首先确定闭合开关后螺线管的电流方向，利用安培定则判断电磁铁的磁极；再根据磁极间的相互作用规律判断小磁针的转动方向；最后分析滑动变阻器滑片移动对电路电流的影响，进而判断电磁铁磁性强弱的变化。
【解析】
1. 判断电磁铁的磁极：闭合开关S后，电流从电源正极流出，经开关流入螺线管的下端，从螺线管上端流出，再经滑动变阻器回到电源负极。根据安培定则（右手握住螺线管，四指指向电流的环绕方向，大拇指所指的一端为N极），可判断电磁铁的上端为N极，下端为S极。
2. 判断小磁针转动方向：根据磁极间的相互作用规律（异名磁极相互吸引），电磁铁上端为N极，会吸引小磁针的S极，因此小磁针将向顺时针方向转动。
3. 判断电磁铁磁性强弱：当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的电流变大；电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，电流越大，磁性越强，因此电磁铁的磁性将增强。
【答案】
顺时针；N；增强
【知识点】
安培定则、磁极间的相互作用、电磁铁的磁性
【点评】
本题综合考查了安培定则的应用、磁极间的相互作用规律以及影响电磁铁磁性强弱的因素，解题时需先准确判断螺线管的磁极，再结合相关规律分析，属于基础综合题。
【难度系数】
0.5

3.小明制作了一个水果电池，他用导线将带有铁芯的螺线管两端分别与铜片和锌片接在一起，并将铜片和锌片插入脐橙中，铜片和锌片相距约3 cm，螺线管下方的小磁针发生偏转，小磁针静止后如图3所示，说明片是水果电池的正极。如果把导线两端的铜片和锌片互换，小磁针的偏转方向将（选填“不变”或“改变”）。

铜；改变

【分析】
要解决本题，需分两步推导：第一步，根据小磁针的指向确定螺线管的磁极，再结合安培定则判断螺线管的电流方向，进而确定水果电池的正极；第二步，分析互换铜片和锌片后，电源正负极改变对电流方向、螺线管磁场的影响，判断小磁针偏转方向的变化。
【解析】
1. 确定螺线管的磁极：小磁针静止时，S极指向右，根据“异名磁极相互吸引”，可知螺线管的左端为N极，右端为S极。
2. 判断电流方向与电源正极：根据安培定则（右手螺旋定则）：右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极（左端），四指弯曲方向为电流的方向，由此可知螺线管中电流从右端流入、左端流出。由于电流从电源正极流出、负极流入，螺线管右端连接的铜片是水果电池的正极。
3. 分析互换铜锌片的影响：互换铜片和锌片后，水果电池的正负极反转，螺线管中的电流方向反向，螺线管的磁极也随之反转，其周围的磁场方向改变，因此小磁针的偏转方向会改变。
【答案】
铜；改变
【知识点】
安培定则、磁极间相互作用、电流方向
【点评】
本题结合水果电池与螺线管的知识，考查安培定则的应用和磁场方向的判断，需掌握磁极间的相互作用规律和安培定则的内容，是电磁学的基础综合题。
【难度系数】
0.5

4.(多选)为了判断一根钢棒是否有磁性,小明做了以下实验,其中能作出正确判断的实验方案是()

A.让钢棒的一端靠近铁屑,若铁屑被吸引,则钢棒具有磁性
B.用轻软的细线悬吊钢棒,使之在水平面内自由转动,若钢棒静止时总是指南北,则钢棒具有磁性
C.让小磁针靠近钢棒,若钢棒与小磁针相互排斥,则钢棒具有磁性
D.让小磁针靠近钢棒,若钢棒与小磁针相互吸引,则钢棒具有磁性

ABC

【分析】要判断钢棒是否有磁性，需结合磁体的核心性质：①磁体能吸引铁、钴、镍等物质；②磁体具有指向性（自由转动后静止时指南北）；③磁极间相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。解题时需逐一分析选项，利用上述性质判断能否确定钢棒有磁性，尤其要注意“吸引”存在两种可能（异名磁极吸引或磁体吸引铁类物质），而“排斥”是唯一确定有磁性的情况。
【解析】
A选项：磁体具有吸引铁屑的性质，若钢棒能吸引铁屑，说明钢棒具有磁性，该方案正确；
B选项：磁体受地磁场作用，自由转动后静止时总会指南北，若钢棒静止时指南北，说明钢棒是磁体，具有磁性，该方案正确；
C选项：根据磁极间相互作用规律，同名磁极相互排斥，若钢棒与小磁针相互排斥，说明钢棒一定有磁性，该方案正确；
D选项：磁体可吸引铁类物质，若钢棒无磁性，小磁针有磁性时钢棒也会被吸引；或钢棒有磁性，小磁针有磁性时异名磁极也会吸引，因此相互吸引无法确定钢棒一定有磁性，该方案错误。
【答案】ABC
【知识点】磁体的性质、磁极间的相互作用
【点评】本题考查磁现象的基础判断，易错点是混淆“吸引”与“排斥”的判断逻辑：排斥可确定有磁性，吸引无法确定钢棒是否有磁性，需结合磁体性质仔细分析每个选项的原理。
【难度系数】0.6

5.某兴趣小组设计了一种路灯自动控制装置,路灯的通断由光控开关控制,两路灯的额定电压均为220 V,R为保护电阻,S为光控开关。白天,光控开关断开,两路灯不发光;晚上,光控开关闭合,两路灯正常发光。下列电路设计符合要求的是()

C

【分析】
要判断符合要求的电路，需结合电磁继电器的工作原理分析：控制电路由电源、保护电阻R、光控开关S和电磁铁组成，工作电路由220V电源和两盏额定电压220V的路灯组成。要求白天S断开时，控制电路不通，电磁铁无磁性，衔铁保持在上端，工作电路断开，路灯不发光；晚上S闭合时，控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，工作电路接通，两灯并联在220V电源上（保证正常发光），逐一分析各选项的工作状态是否符合要求。
【解析】
1. 选项A：白天S断开，衔铁在上端，工作电路中上方路灯接入电路发光，不符合“白天两路灯不发光”的要求，排除A。
2. 选项B：两盏路灯串联在220V电源上，额定电压均为220V，串联时每盏灯实际电压小于220V，无法正常发光，排除B。
3. 选项C：白天S断开，控制电路不通，电磁铁无磁性，衔铁在上端，工作电路断开，两灯都不发光；晚上S闭合，控制电路接通，电磁铁吸下衔铁，工作电路接通，两灯并联在220V电源上正常发光，符合要求。
4. 选项D：白天S断开，衔铁在上端时，工作电路的两灯已并联接入220V电源，白天就会发光，不符合要求，排除D。
【答案】
C
【知识点】
电磁继电器应用、电路串并联
【点评】
本题结合路灯自动控制的实际场景，考查电磁继电器的工作原理及电路串并联的特点，需明确控制电路与工作电路的状态对应关系，是电磁学知识在生活中的典型应用。
【难度系数】
0.5