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12. 医生给有心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种被称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏，以推动血液循环。该装置的示意图如下，线圈 $ab$ 固定在用软铁制成的活塞上 (相当于一个电磁铁)，通电时线圈与活塞组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞通过阀门与血管相通，阀门 $S_1$ 只能向外开启，$S_2$ 只能向内开启。下列说法正确的是(
A.若电流从 $a$ 端流进线圈，从 $b$ 端流出线圈，则电磁铁左侧为 S 极
B.若电流从 $b$ 端流进线圈，从 $a$ 端流出线圈，则电磁铁右侧为 S 极
C.要使血液流出该“心脏泵”，电流需从 $a$ 端流进线圈，从 $b$ 端流出线圈
D.要使血液流入该“心脏泵”，电流需从 $a$ 端流进线圈，从 $b$ 端流出线圈
C
)。A.若电流从 $a$ 端流进线圈，从 $b$ 端流出线圈，则电磁铁左侧为 S 极
B.若电流从 $b$ 端流进线圈，从 $a$ 端流出线圈，则电磁铁右侧为 S 极
C.要使血液流出该“心脏泵”，电流需从 $a$ 端流进线圈，从 $b$ 端流出线圈
D.要使血液流入该“心脏泵”，电流需从 $a$ 端流进线圈，从 $b$ 端流出线圈
答案
C
解析
【解析】
根据安培定则和装置工作原理分析各选项：
1. 对于选项A：电流从a端流进、b端流出线圈时，用右手握住线圈，四指指向电流方向，大拇指指向左侧，可知电磁铁左侧为N极，A错误。
2. 对于选项B：电流从b端流进、a端流出线圈时，用右手握住线圈，四指指向电流方向，大拇指指向右侧，可知电磁铁右侧为N极，B错误。
3. 对于选项C：要使血液流出该装置，需活塞向右运动，此时泵内压强增大，阀门S₁开启、S₂关闭。活塞向右运动需要电磁铁与左侧磁体（左S右N）相互排斥，即电磁铁左侧为N极，由安培定则可知，电流需从a端流进、b端流出线圈，C正确。
4. 对于选项D：要使血液流入该装置，需活塞向左运动，此时泵内压强减小，阀门S₂开启、S₁关闭。活塞向左运动需要电磁铁与左侧磁体相互吸引，即电磁铁左侧为S极，由安培定则可知，电流需从b端流进、a端流出线圈，D错误。
【答案】
C
【知识点】
安培定则的应用；电磁铁磁极判断；流体压强与阀门作用
【点评】
本题将电磁学知识与医学实际装置结合，需准确运用安培定则判断磁极，同时结合流体压强与阀门特性分析血液流动的条件，考查知识的综合应用能力。
【难度系数】
0.6
根据安培定则和装置工作原理分析各选项：
1. 对于选项A：电流从a端流进、b端流出线圈时，用右手握住线圈，四指指向电流方向，大拇指指向左侧，可知电磁铁左侧为N极，A错误。
2. 对于选项B：电流从b端流进、a端流出线圈时，用右手握住线圈，四指指向电流方向，大拇指指向右侧，可知电磁铁右侧为N极，B错误。
3. 对于选项C：要使血液流出该装置，需活塞向右运动，此时泵内压强增大，阀门S₁开启、S₂关闭。活塞向右运动需要电磁铁与左侧磁体（左S右N）相互排斥，即电磁铁左侧为N极，由安培定则可知，电流需从a端流进、b端流出线圈，C正确。
4. 对于选项D：要使血液流入该装置，需活塞向左运动，此时泵内压强减小，阀门S₂开启、S₁关闭。活塞向左运动需要电磁铁与左侧磁体相互吸引，即电磁铁左侧为S极，由安培定则可知，电流需从b端流进、a端流出线圈，D错误。
【答案】
C
【知识点】
安培定则的应用；电磁铁磁极判断；流体压强与阀门作用
【点评】
本题将电磁学知识与医学实际装置结合，需准确运用安培定则判断磁极，同时结合流体压强与阀门特性分析血液流动的条件，考查知识的综合应用能力。
【难度系数】
0.6
13. 科学家的每次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程。丹麦物理学家
奥斯特
首先发现了电流周围存在磁场，第一个揭示了电和磁之间的联系。李亮同学自制了一个用开关来控制通电螺线管 N、S 极的巧妙装置，如图所示，当开关 S 接a
(选填“a”或“b”)端时，通电螺线管 A 端是 N 极。答案
奥斯特
a
a
解析
【解析】
丹麦物理学家奥斯特首先发现了电流周围存在磁场，第一个揭示了电和磁之间的联系；根据安培定则，要使通电螺线管A端为N极，右手握住螺线管，大拇指指向A端（N极），四指指向电流在螺线管中的方向，可知电流应从螺线管的B端流入、A端流出，结合电路图，开关S接a端时，电流路径符合该要求，故接a端。
【答案】
奥斯特；a
【知识点】
电流的磁效应；安培定则
【点评】
本题考查电流磁效应的发现者以及安培定则的应用，属于基础题型，需牢记相关物理学家的贡献和安培定则的使用方法。
【难度系数】
0.7
丹麦物理学家奥斯特首先发现了电流周围存在磁场，第一个揭示了电和磁之间的联系；根据安培定则，要使通电螺线管A端为N极，右手握住螺线管，大拇指指向A端（N极），四指指向电流在螺线管中的方向，可知电流应从螺线管的B端流入、A端流出，结合电路图，开关S接a端时，电流路径符合该要求，故接a端。
【答案】
奥斯特；a
【知识点】
电流的磁效应；安培定则
【点评】
本题考查电流磁效应的发现者以及安培定则的应用，属于基础题型，需牢记相关物理学家的贡献和安培定则的使用方法。
【难度系数】
0.7
14. 在“探究通电螺线管外部磁场分布” 的实验中：
(1) 如图甲所示，当闭合开关 S 后，小磁针会发生偏转，说明通电螺丝管周围存在
(2) 用铁屑来做实验，得到了如图乙所示的情形，由此可看出通电螺线管外部的磁场与
(3) 同学们改变电源方向，发现小磁针转动 $180°$，南北极所指方向发生了改变，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的
(4) 磁悬浮列车是利用电流的磁效应来
(1) 如图甲所示，当闭合开关 S 后，小磁针会发生偏转，说明通电螺丝管周围存在
磁场
，实验时同学们发现小磁针偏转不明显，为了增大通电螺线管的磁性，可行的操作是增大电流(或插入一根铁棒或增加螺线管线圈匝数)
(任写一条)。(2) 用铁屑来做实验，得到了如图乙所示的情形，由此可看出通电螺线管外部的磁场与
条形
磁体的磁场相似，为描述磁场而引入的磁感线不是
(选填“是”或“不是”)真实存在的。(3) 同学们改变电源方向，发现小磁针转动 $180°$，南北极所指方向发生了改变，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的
电流
方向有关。由安培定则可知图丙中开关 S 闭合后，通电螺线管的左端为S
极。(4) 磁悬浮列车是利用电流的磁效应来
减小
(选填“增大”或“减小”)摩擦力的。答案
磁场
增大电流（或插入一根铁棒或增加螺线管线圈匝数）
条形
不是
电流
S
减小
增大电流（或插入一根铁棒或增加螺线管线圈匝数）
条形
不是
电流
S
减小
解析
【解析】
(1) 闭合开关S后，小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围存在磁场；增大通电螺线管磁性的可行操作有增大电流（或插入铁芯、增加螺线管线圈匝数等）。
(2) 由图乙可知，通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似；磁感线是为描述磁场而引入的假想曲线，不是真实存在的。
(3) 改变电源方向，小磁针南北极所指方向改变，说明通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关；根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向螺线管右端（N极），因此左端为S极。
(4) 磁悬浮列车利用电流的磁效应使列车与轨道分离，从而减小摩擦力。
【答案】
(1) 磁场；增大电流（或插入一根铁棒或增加螺线管线圈匝数）
(2) 条形；不是
(3) 电流；S
(4) 减小
【知识点】
通电螺线管的磁场；安培定则；影响电磁铁磁性的因素
【点评】
本题围绕“探究通电螺线管外部磁场分布”实验展开，考查磁场的存在、磁性强弱的影响因素、磁场方向的决定因素等内容，注重对实验探究能力和基础知识的考查。
【难度系数】
0.7
(1) 闭合开关S后，小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围存在磁场；增大通电螺线管磁性的可行操作有增大电流（或插入铁芯、增加螺线管线圈匝数等）。
(2) 由图乙可知，通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似；磁感线是为描述磁场而引入的假想曲线，不是真实存在的。
(3) 改变电源方向，小磁针南北极所指方向改变，说明通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关；根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向螺线管右端（N极），因此左端为S极。
(4) 磁悬浮列车利用电流的磁效应使列车与轨道分离，从而减小摩擦力。
【答案】
(1) 磁场；增大电流（或插入一根铁棒或增加螺线管线圈匝数）
(2) 条形；不是
(3) 电流；S
(4) 减小
【知识点】
通电螺线管的磁场；安培定则；影响电磁铁磁性的因素
【点评】
本题围绕“探究通电螺线管外部磁场分布”实验展开，考查磁场的存在、磁性强弱的影响因素、磁场方向的决定因素等内容，注重对实验探究能力和基础知识的考查。
【难度系数】
0.7
