1.(1)如图20.2-1甲所示,在静止的小磁针上方拉一根与它平行的直导线,给导线时,小磁针发生偏转,直导线是沿(选填“南北”或“东西”)方向放置在小磁针上方的。此实验表明。这种现象称为电流的效应。这一现象是丹麦物理学家在1820年发现的。
(2)在图20.2-1乙中,断开电路,小磁针(选填“会”或“不会”)回到原来的位置。在其他实验条件不变的情况下,改变通电直导线中的电流方向,闭合开关后,小磁针将时针转动。
(3)如图20.2-1丙所示,高速电子束飞过小磁针上方时,小磁针将时针转动。

图20.2-1

(1)通电；南北；通电导线周围存在磁场；磁；奥斯特
(2)会；逆
(3)顺

【分析】
本题围绕奥斯特实验展开，需结合电流的磁效应、磁场方向与电流方向的关系等知识分析：
1. 奥斯特实验的条件是导线通电，且导线需沿南北方向放置（避免电流磁场与小磁针原南北指向重合，无法产生明显偏转），实验核心结论是通电导线周围存在磁场，即电流的磁效应，由丹麦物理学家奥斯特发现；
2. 断开电路后电流消失，磁场随之消失，小磁针会回到初始的南北位置；改变电流方向时，电流产生的磁场方向反向，小磁针转动方向也会改变；
3. 电子带负电，电子束的电流方向与电子运动方向相反，据此判断电流方向后，可结合磁场方向判断小磁针的转动方向。
【解析】
(1) 奥斯特实验中，只有给导线通电时，电流才会产生磁场，使小磁针发生偏转；为让小磁针明显偏转，直导线需沿南北方向放置（若沿东西方向，电流磁场方向与小磁针原南北指向一致，不会产生明显偏转）；该实验表明通电导线周围存在磁场，这种现象称为电流的磁效应，这一现象是丹麦物理学家奥斯特在1820年发现的。故依次填入：通电、南北、通电导线周围存在磁场、磁、奥斯特。
(2) 断开电路后，导线中无电流，电流产生的磁场消失，小磁针会回到原来的南北位置；改变通电直导线中的电流方向，电流产生的磁场方向反向，闭合开关后，小磁针将逆时针转动。故依次填入：会、逆。
(3) 高速电子带负电，电子束的电流方向与电子运动方向相反，丙图中电子束向右，因此电流方向向左，与甲图电流方向一致，小磁针将顺时针转动。故填入：顺。
【答案】
(1)通电；南北；通电导线周围存在磁场；磁；奥斯特
(2)会；逆
(3)顺
【知识点】
电流的磁效应；奥斯特实验；电流方向与磁场方向的关系
【点评】
本题考查奥斯特实验的基础知识点，是电磁学的入门实验题，需掌握电流磁效应的内容、磁场方向与电流方向的关系，以及电子束电流方向的判断方法，整体难度适中。
【难度系数】
0.5

2.如图20.2-2所示，开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针将，位于螺线管正上方的小磁针将。（均选填“逆时针旋转”“顺时针旋转”或“保持静止状态”）

逆时针旋转；顺时针旋转

【分析】
要解决本题，需按以下思路分析：①先根据电源正负极和螺线管绕线，利用安培定则判断螺线管的N、S极；②明确螺线管外部磁场方向是从N极指向S极，小磁针的N极会指向磁场方向，再结合小磁针初始指向，判断其旋转方向。
【解析】
1. 判断螺线管磁极：电源正极在左侧，电流从螺线管左端流入、右端流出；根据安培定则（右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向螺线管的N极），可确定螺线管的右端为N极，左端为S极。
2. 确定螺线管外部磁场方向：螺线管外部磁场方向从N极指向S极，因此：
螺线管正上方的磁场方向：从右端（N极）指向左端（S极），即水平向左；
螺线管右侧的磁场方向：从右端（N极）向外，即水平向右。
3. 判断小磁针旋转方向：小磁针N极始终指向磁场方向，结合初始小磁针N极向下的状态：
右侧小磁针：需从向下转向水平向右，即逆时针旋转；
正上方小磁针：需从向下转向水平向左，即顺时针旋转。
【答案】
逆时针旋转；顺时针旋转
【知识点】
安培定则；螺线管磁场；小磁针指向
【点评】
本题综合考查安培定则的应用和螺线管外部磁场的特点，核心是明确小磁针N极指向与磁场方向一致，需熟练掌握右手螺旋定则的操作方法。
【难度系数】
0.5

3.图20.2-3所示为条形磁体和通电螺线管，虚线表示磁感线，则甲、丁的极性分别是极、极。

N；N

【分析】
要判断甲、丁的极性，需先利用安培定则确定通电螺线管的磁极，再根据磁体外部磁感线的特点（从N极出发，回到S极）推导甲、丁的极性。步骤：1. 确定电流方向，用安培定则判断螺线管的磁极；2. 根据磁感线指向，结合磁体外部磁感线的规律，判断甲、丁的极性。
【解析】
1. 确定通电螺线管的磁极：电流从电源正极流出，流入螺线管左端；根据线圈绕向，用安培定则（右手握住螺线管，四指指向电流环绕方向，大拇指所指端为N极），得出螺线管左端（乙）为N极，右端（丙）为S极。
2. 判断甲的极性：磁体外部磁感线从N极出发、回到S极，甲与乙间的磁感线指向乙（N极），说明甲右端为S极，故甲左端为N极，即甲为N极。
3. 判断丁的极性：丙为螺线管右端（S极），丙与丁间的磁感线指向丙（S极），说明丁左端为N极，故丁为N极。
【答案】
N；N
【知识点】
安培定则、磁感线的特点
【点评】
本题考查安培定则的应用和磁感线的性质，需掌握安培定则的操作方法及磁体外部磁感线的方向规律，是基础题型。
【难度系数】
0.3

4.甲、乙两个线圈套在同一根玻璃棒上，且能够自由滑动，按图20.2-4连接电路。开关闭合后，这两个线圈将（选填“向中间靠拢”“向左右两边分开”或“静止不动”）。

向中间靠拢

【分析】要判断两个线圈的运动方向，需先确定它们相邻端的磁极，再根据磁极间的相互作用规律判断。步骤：1. 明确电路中电流的路径；2. 用安培定则分别判断甲、乙两个线圈的磁极；3. 观察两个线圈相邻端的磁极，根据“异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥”确定运动方向。
【解析】电流从电源正极流出，依次经过甲线圈、乙线圈、开关回到电源负极。根据安培定则：右手握住甲线圈，四指指向电流的环绕方向，可判断甲线圈的右端为N极；右手握住乙线圈，四指指向电流的环绕方向，可判断乙线圈的左端为S极。由于甲的右端（N极）和乙的左端（S极）是异名磁极，异名磁极相互吸引，因此两个线圈将向中间靠拢。
【答案】向中间靠拢
【知识点】安培定则、磁极间的相互作用
【点评】本题结合通电螺线管的磁极判断和磁极间的相互作用规律，考查学生对电与磁基础知识点的应用能力，解题核心是正确运用安培定则确定线圈磁极。
【难度系数】0.5

5.(1)在图20.2-5中，根据磁感线方向，标出小磁针的N极及电源的正极。

图20.2-5
(2)如图20.2-6所示，请根据通电螺线管上方小磁针静止时的指向，在虚线框内用箭头标出相应的电流方向和磁场方向。

图20.2-6

(1)小磁针右端为N极，电源右端为正极，标注如图：
(2)电流方向：电源左侧为正极，右侧为负极，螺线管电流从左端流入右端流出；磁场方向：虚线框内箭头指向螺线管（指向S极），标注如图：

【分析】
本题需结合磁感线规律、安培定则判断磁极、电流方向及小磁针极性。(1) 图20.2-5中，螺线管外部磁感线从N极指向S极，由磁感线箭头向左可知螺线管右端为N极，小磁针静止时N极与磁场方向一致，故小磁针右端为N极；用安培定则可判断电流方向，进而确定电源正极。(2) 图20.2-6中，小磁针N极指向为磁场方向，由此确定螺线管磁极，再用安培定则判断电流方向和虚线框内磁场方向。
【解析】
(1) ① 磁感线规律：螺线管外部磁感线从N极出发回到S极，图中磁感线箭头向左，说明螺线管右端是N极，左端是S极；② 小磁针指向：小磁针静止时N极指向与该点磁场方向相同，螺线管右侧磁场方向向右，因此小磁针右端为N极；③ 安培定则应用：右手握住螺线管，大拇指指向N极（右端），四指弯曲方向为电流方向，可知电流从螺线管左端流入、右端流出，故电源右端为正极。
(2) ① 由小磁针指向判断磁极：小磁针静止时N极朝左，说明螺线管上方磁场方向向左，螺线管外部磁场从N到S，因此螺线管右端为N极，左端为S极；② 安培定则判断电流方向：右手握住螺线管，大拇指指向N极（右端），四指指向电流方向，可知电流从螺线管左端流入、右端流出，故电源左端为正极，右端为负极；③ 虚线框内磁场方向：螺线管左端为S极，磁场方向指向S极，因此虚线框内箭头指向螺线管。
【答案】
(1) 小磁针右端为N极，电源右端为正极，标注如图：
(2) 电流方向：电源左侧为正极，右侧为负极，螺线管电流从左端流入右端流出；磁场方向：虚线框内箭头指向螺线管，标注如图：
【知识点】
安培定则、磁感线、磁场方向
【点评】
本题考查电磁学核心知识点，需掌握磁感线与磁场方向的关系、安培定则的应用，是初中物理中考的基础题型，注重对基本规律的理解与运用。
【难度系数】
0.5