1.丹麦物理学家发现了电流的磁效应，这一现象说明电流周围存在磁场。如图所示，通电螺线管周围存在磁场，P点磁场的方向向（选填“左”或“右”）。

奥斯特；左。

【分析】
本题分为两部分，第一空考查物理学史，需记住发现电流磁效应的科学家；第二空需用安培定则判断螺线管磁极，再根据通电螺线管外部磁场方向规律确定P点磁场方向。解题步骤：1. 回忆电流磁效应的发现者；2. 用安培定则判断螺线管的N、S极；3. 依据外部磁场方向（从N极指向S极）判断P点方向。
【解析】
1. 丹麦物理学家奥斯特最早发现了电流的磁效应，即电流周围存在磁场，故第一空填奥斯特。
2. 对于通电螺线管，电流从左端流入、右端流出，根据安培定则：右手握住螺线管，四指顺着电流的绕向，大拇指指向螺线管的右端，因此螺线管右端为N极，左端为S极。
3. 通电螺线管外部的磁场方向是从N极指向S极，在螺线管上方，磁场方向向左，因此P点磁场方向向左。
【答案】
奥斯特；左
【知识点】
电流磁效应；安培定则；磁场方向
【点评】
本题结合物理学史和安培定则的应用，属于电磁学基础题，需牢记相关知识点，掌握安培定则的操作方法即可解答。
【难度系数】
0.3

2.图16.2-2甲所示的是磁悬浮台灯，灯泡内部装有磁体和半导体芯片，灯座内有图16.2-2乙所示的电磁铁。灯座通电后，灯泡会悬浮在灯座上方，半导体芯片发光。通电后电磁铁具有磁性，这是电流的效应。通电后电磁铁上端为（选填“N”或“S”）极。灯泡悬浮是利用的原理。

解：
通电后电磁铁具有磁性，这是电流的磁效应。
由安培定则判断，通电后电磁铁上端为S极。
灯泡悬浮是利用同名磁极相互排斥的原理。

【分析】
本题考查电磁学相关基础知识点，需分三步思考：首先回忆电流产生磁性的现象对应电流的磁效应；其次利用安培定则，结合电源正负极和螺线管绕线判断磁极；最后根据灯泡悬浮的受力需求，结合磁极间的相互作用规律确定原理。
【解析】
1. 电流的磁效应：通电导体周围会产生磁场，这种现象称为电流的磁效应，因此通电后电磁铁具有磁性是电流的磁效应。
2. 判断电磁铁磁极：根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向的一端为N极。由图乙可知，电源正极在上方，电流从螺线管上端流入，结合绕线方式，右手握住螺线管时四指顺着电流方向，大拇指向下，故螺线管下端为N极，上端为S极。
3. 灯泡悬浮原理：灯泡悬浮时，需要向上的力平衡自身重力，利用同名磁极相互排斥，电磁铁对灯泡的排斥力使灯泡悬浮在空中，因此是同名磁极相互排斥的原理。
【答案】
磁；S；同名磁极相互排斥
【知识点】
电流的磁效应；安培定则；磁极间的相互作用
【点评】
本题结合磁悬浮台灯的实际场景，将基础电磁知识点与生活应用结合，难度适中，考查学生对核心概念的理解和简单应用能力。
【难度系数】
0.5

3.如图16.2-3所示，A、B弹簧下方分别吊着软铁棒和条形磁体，闭合开关，将滑动变阻器的滑片逐渐向右移动时，A弹簧将，B弹簧将。（均选填“伸长”“缩短”或“不变”）

伸长；缩短

【分析】
要解决此题，需分两步分析A、B弹簧的变化：首先，滑动变阻器滑片右移时，接入电阻变小，电路电流变大，电磁铁磁性增强；其次，分别分析两个弹簧的受力：①A弹簧下方是软铁棒，电磁铁对软铁棒有吸引力，磁性增强时吸引力变大，弹簧拉力变大，故伸长；②B弹簧下方是条形磁体，需用安培定则判断螺线管磁极，再结合磁极间相互作用分析受力，进而判断弹簧变化。
【解析】
1. 滑动变阻器滑片向右移动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，两个螺线管的磁性均增强。
2. 对A弹簧：左边螺线管通电后产生磁性，软铁棒会被电磁铁吸引，A弹簧受到的拉力等于软铁棒的重力加上电磁铁的吸引力；电流增大，电磁铁磁性增强，吸引力变大，A弹簧的拉力增大，因此A弹簧伸长。
3. 对B弹簧：用安培定则（右手螺旋定则）判断右边螺线管的磁极：右手握住右边螺线管，四指指向电流方向（上端流入、下端流出），大拇指指向螺线管下端，故螺线管上端为S极；条形磁体下端为S极，同名磁极相互排斥。B弹簧受到的拉力等于条形磁体的重力减去螺线管的排斥力；电流增大，排斥力变大，B弹簧的拉力减小，因此B弹簧缩短。
【答案】
伸长；缩短
【知识点】
电磁铁磁性；安培定则；磁极间相互作用
【点评】
本题结合滑动变阻器、电磁铁、磁极间相互作用及受力分析，考查学生对电磁学基础知识点的综合应用能力，需掌握安培定则的使用和磁极间的作用规律，难度适中。
【难度系数】
0.6

4. 在探究通电螺线管外部磁场的方向时，使用的实验装置如图16.2-4所示。

图16.2-4
(1)闭合开关后，螺线管周围可自由转动的小磁针静止时的指向如图16.2-4所示。根据此时螺线管周围小磁针的指向可知，通电螺线管的右端是（选填“N”或“S”）极；电源的A端为（选填“正”或“负”）极。
(2)将电源的正、负极对调后再闭合开关，观察到螺线管周围小磁针N、S极的指向也发生对调，由此可知

。

解：
(1) 通电螺线管外部的小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向，由图可知螺线管右端外侧的磁场方向向右，因此通电螺线管的右端是$\boldsymbol{N}$极；
根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极（右端），四指弯曲方向为电流的环绕方向，可判断电流从螺线管的右端流入、左端流出，因此电源的A端为$\boldsymbol{负}$极。
(2) 电源正负极对调后，螺线管中电流方向改变，周围小磁针N、S极的指向也发生对调，由此可知：
通电螺线管外部磁场的方向与电流的方向有关。

【分析】
要解决本题，需利用小磁针静止时N极指向为磁场方向的特点，结合螺线管外部磁场从N极指向S极的规律判断螺线管磁极；再通过安培定则，由螺线管磁极确定电流方向，进而得出电源正负极；最后根据电源正负极对调后小磁针指向的变化，总结磁场方向与电流方向的关系。
【解析】
(1) 小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向，螺线管外部磁场方向是从N极指向S极。观察图中螺线管右端外侧的小磁针，其N极指向右，说明该点磁场方向向右，因此通电螺线管的右端是N极。根据安培定则：右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极（右端），四指弯曲方向为电流的环绕方向，可判断电流从螺线管的右端流入、左端流出，因此电源的A端为负极。
(2) 将电源正、负极对调后，螺线管中电流方向改变，周围小磁针N、S极的指向也发生对调，说明螺线管周围磁场方向改变，由此可知：通电螺线管外部磁场的方向与电流的方向有关。
【答案】
(1) N；负 (2) 通电螺线管外部磁场的方向与电流的方向有关
【知识点】
通电螺线管的磁场；安培定则
【点评】
本题是电磁学基础实验题，考查通电螺线管的磁场特点、安培定则的应用，以及磁场方向与电流方向的关系，需结合小磁针指向分析磁场方向，进而推导相关结论，注重对实验原理的理解与应用。
【难度系数】
0.5

5. 提升题首先用图16.2-5甲所示的实验证明了电流具有效应。研究表明，在垂直于通电直导线的平面内，它的磁感线是以电流为中心的一系列同心圆。图乙中的小磁针（选填“a”或“b”）端为N极。
在图16.2-5甲中，把小磁针移到通电直导线的正上方平行放置，则小磁针将沿（选填“逆时针”或“顺时针”）方向转动一个角度。

解：
奥斯特首先用图16.2-5甲所示的实验证明了电流具有磁效应。
根据磁场的性质，小磁针静止时N极的指向与该点磁感线的切线方向一致，图乙中磁感线的箭头方向指向小磁针的b端，因此小磁针b端为N极。
图甲中通电直导线的电流方向为水平向右，由安培定则可判断出通电直导线正上方的磁场方向垂直纸面向外，因此平行放置的小磁针将沿顺时针方向转动一个角度。
答案依次为：奥斯特；磁；b；顺时针。

【分析】
首先，图甲是奥斯特实验，对应第一个空的考点是该实验的发现者。其次，小磁针静止时N极的指向与所在位置磁感线的切线方向一致，需结合安培定则判断磁感线方向来确定小磁针的N极。最后，判断甲图中通电直导线正上方小磁针的转动方向，要先确定直导线的电流方向，再用安培定则判断正上方的磁场方向，进而得出小磁针的转动方向。
【解析】
1. 图甲为奥斯特实验，奥斯特首先通过该实验证明了电流具有磁效应，因此前两个空依次填“奥斯特”“磁”。
2. 图乙中通电直导线电流向上，根据安培定则（右手握住导线，大拇指指向电流方向，四指环绕方向为磁感线方向），可知磁感线的切线方向，小磁针静止时N极指向磁感线切线方向，图中磁感线箭头指向小磁针的b端，故小磁针b端为N极，填“b”。
3. 图甲中电流从电源正极流出，直导线的电流方向为水平向右，根据安培定则，通电直导线正上方的磁场方向垂直纸面向外，小磁针原本平行放置，N极会指向磁场方向，因此小磁针沿顺时针方向转动，填“顺时针”。
【答案】
奥斯特；磁；b；顺时针
【知识点】
奥斯特实验；电流的磁效应；安培定则
【点评】
本题考查电与磁的基础知识点，涵盖奥斯特实验结论、安培定则的应用、小磁针与磁场方向的关系，是电与磁部分的常考题型，需熟练掌握安培定则的操作方法。
【难度系数】
0.6