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5. 安培曾在法国科学院的例会上做过一个有趣的实验：如图所示，将螺线管沿东西方向水平悬挂起来，给螺线管通电。下列说法正确的是（）。
A.通电螺线管的B端为N极
B.通电螺线管外部的磁场分布与蹄形磁体的相似
C.螺线管通电后会发生偏转，是因为受到了地磁场的作用
D.螺线管通电后会发生偏转，最后大致停在东西方向上
A.通电螺线管的B端为N极
B.通电螺线管外部的磁场分布与蹄形磁体的相似
C.螺线管通电后会发生偏转，是因为受到了地磁场的作用
D.螺线管通电后会发生偏转，最后大致停在东西方向上
答案
ACD
解析
【分析】
要解决这道题，需分三步思考：1. 用安培定则判断通电螺线管的磁极；2. 明确通电螺线管的磁场分布特点；3. 结合地磁场的性质分析螺线管的偏转情况。首先，根据电流方向和绕线方式，用右手螺旋定则确定螺线管的N、S极；其次，回忆通电螺线管的磁场与条形磁体相似，而非蹄形磁体；最后，地磁场的特点是地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，因此作为磁体的螺线管会受地磁场作用，指向南北方向。
【解析】
1. 判断螺线管磁极：根据安培定则（右手螺旋定则），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。由图可知，电流从螺线管左端下方流入、右端下方流出，结合绕线方式，可判断B端为N极，A端为S极，故选项A正确。
2. 分析磁场分布：通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体相似，而非蹄形磁体，故选项B错误。
3. 分析偏转原因和最终状态：螺线管通电后相当于一个磁体，地磁场会对磁体产生力的作用，使螺线管发生偏转；由于地磁场的作用，螺线管的N极（B端）会指向地理北极，S极（A端）指向地理南极，最终大致停在南北方向上，故选项C、D正确。
【答案】
ACD
【知识点】
安培定则、通电螺线管的磁场、地磁场
【点评】
本题结合安培定则和地磁场的知识，考查通电螺线管的磁极判断及地磁场对磁体的作用，需准确掌握安培定则的应用和地磁场的特点，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需分三步思考：1. 用安培定则判断通电螺线管的磁极；2. 明确通电螺线管的磁场分布特点；3. 结合地磁场的性质分析螺线管的偏转情况。首先，根据电流方向和绕线方式，用右手螺旋定则确定螺线管的N、S极；其次，回忆通电螺线管的磁场与条形磁体相似，而非蹄形磁体；最后，地磁场的特点是地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，因此作为磁体的螺线管会受地磁场作用，指向南北方向。
【解析】
1. 判断螺线管磁极：根据安培定则（右手螺旋定则），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。由图可知，电流从螺线管左端下方流入、右端下方流出，结合绕线方式，可判断B端为N极，A端为S极，故选项A正确。
2. 分析磁场分布：通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体相似，而非蹄形磁体，故选项B错误。
3. 分析偏转原因和最终状态：螺线管通电后相当于一个磁体，地磁场会对磁体产生力的作用，使螺线管发生偏转；由于地磁场的作用，螺线管的N极（B端）会指向地理北极，S极（A端）指向地理南极，最终大致停在南北方向上，故选项C、D正确。
【答案】
ACD
【知识点】
安培定则、通电螺线管的磁场、地磁场
【点评】
本题结合安培定则和地磁场的知识，考查通电螺线管的磁极判断及地磁场对磁体的作用，需准确掌握安培定则的应用和地磁场的特点，难度适中。
【难度系数】
0.5
6. 如图所示，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导线中的电流方向和相应位置的磁场方向。
答案
1. 确定螺线管磁极：小磁针N极向左，故螺线管上方磁场方向向左，因此螺线管右端为N极，左端为S极。
2. 电流方向：根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向右端（N极），四指指向电流方向，可知螺线管左端导线电流向上，右端导线电流向下（电源左端为正极，右端为负极）。
3. 磁场方向：螺线管外部磁感线从N极（右端）出发回到S极（左端），故螺线管上方磁场方向向左（用箭头向左标出）。
（注：导线电流方向在左端导线标向上箭头，右端导线标向下箭头；磁场方向在螺线管上方标向左箭头。）
2. 电流方向：根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向右端（N极），四指指向电流方向，可知螺线管左端导线电流向上，右端导线电流向下（电源左端为正极，右端为负极）。
3. 磁场方向：螺线管外部磁感线从N极（右端）出发回到S极（左端），故螺线管上方磁场方向向左（用箭头向左标出）。
（注：导线电流方向在左端导线标向上箭头，右端导线标向下箭头；磁场方向在螺线管上方标向左箭头。）
解析
【分析】
要解决本题，需分三步推导：首先，根据小磁针静止时N极的指向确定螺线管上方的磁场方向，再结合螺线管外部磁感线“从N极出发回到S极”的规律，判断螺线管的磁极；接着，利用安培定则（右手螺旋定则），通过螺线管的磁极判断电流的环绕方向，进而确定导线中的电流方向；最后，根据磁感线的分布规律，确定对应位置的磁场方向。
【解析】
1. 确定螺线管磁极：小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向，图中小磁针N极向左，说明螺线管上方磁场方向向左；由于螺线管外部的磁感线从N极指向S极，因此可判断螺线管的右端为N极，左端为S极。
2. 判断导线电流方向：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），四指弯曲的方向即为螺线管中电流的方向，由此可知螺线管左端的导线中电流方向向上，右端的导线中电流方向向下，因此左侧虚线框内的导线电流方向为向上，需在虚线框内导线处标向上箭头。
3. 确定磁场方向：螺线管外部磁感线从N极（右端）出发，回到S极（左端），故螺线管上方的磁场方向向左，在上方对应位置标向左箭头；左侧虚线框处，磁感线指向螺线管左端的S极，因此该位置的磁场方向向右，在虚线框内对应磁场位置标向右箭头。
【答案】
左侧虚线框内导线电流方向标向上箭头，螺线管上方磁场方向标向左箭头，左侧虚线框内磁场方向标向右箭头。
【知识点】
安培定则、磁场方向、螺线管磁极
【点评】
本题考查电与磁的基础应用，核心是安培定则的运用，需掌握磁极与磁场方向的关系，属于常规基础题，考查学生对电磁学基础规律的理解与运用。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需分三步推导：首先，根据小磁针静止时N极的指向确定螺线管上方的磁场方向，再结合螺线管外部磁感线“从N极出发回到S极”的规律，判断螺线管的磁极；接着，利用安培定则（右手螺旋定则），通过螺线管的磁极判断电流的环绕方向，进而确定导线中的电流方向；最后，根据磁感线的分布规律，确定对应位置的磁场方向。
【解析】
1. 确定螺线管磁极：小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向，图中小磁针N极向左，说明螺线管上方磁场方向向左；由于螺线管外部的磁感线从N极指向S极，因此可判断螺线管的右端为N极，左端为S极。
2. 判断导线电流方向：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），四指弯曲的方向即为螺线管中电流的方向，由此可知螺线管左端的导线中电流方向向上，右端的导线中电流方向向下，因此左侧虚线框内的导线电流方向为向上，需在虚线框内导线处标向上箭头。
3. 确定磁场方向：螺线管外部磁感线从N极（右端）出发，回到S极（左端），故螺线管上方的磁场方向向左，在上方对应位置标向左箭头；左侧虚线框处，磁感线指向螺线管左端的S极，因此该位置的磁场方向向右，在虚线框内对应磁场位置标向右箭头。
【答案】
左侧虚线框内导线电流方向标向上箭头，螺线管上方磁场方向标向左箭头，左侧虚线框内磁场方向标向右箭头。
【知识点】
安培定则、磁场方向、螺线管磁极
【点评】
本题考查电与磁的基础应用，核心是安培定则的运用，需掌握磁极与磁场方向的关系，属于常规基础题，考查学生对电磁学基础规律的理解与运用。
【难度系数】
0.6
7. 根据图中标注的信息标出磁感线的方向，并在括号内标出小磁针的极性。
答案
磁感线方向向左；小磁针左侧为S极，右侧为N极 （括号内填N极）。
解析
【分析】
要解决本题，需按以下步骤思考：首先根据电流表的接线确定电流方向，再用安培定则判断螺线管的磁极，接着依据螺线管外部磁感线的规律确定磁感线方向，最后根据小磁针与磁感线的关系标出小磁针极性。
【解析】
1. 确定电流方向：电流表的电流从“+”接线柱流入、“-”接线柱流出，因此电流从螺线管左端流入，右端流出。
2. 判断螺线管磁极：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螺线管的N极，由此判断螺线管右端为N极，左端为S极。
3. 确定磁感线方向：磁体外部的磁感线从N极出发回到S极，因此螺线管外部的磁感线方向向左。
4. 确定小磁针极性：小磁针静止时，N极指向与磁感线方向一致，故小磁针右侧为N极，左侧为S极，括号内填N极。
【答案】
磁感线方向向左；小磁针括号内填N极
【知识点】
安培定则、磁感线、磁极极性
【点评】
本题考查安培定则的应用及磁感线、小磁针极性的判断，是电磁学的基础题型，需熟练掌握安培定则的操作方法和磁感线的分布规律。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需按以下步骤思考：首先根据电流表的接线确定电流方向，再用安培定则判断螺线管的磁极，接着依据螺线管外部磁感线的规律确定磁感线方向，最后根据小磁针与磁感线的关系标出小磁针极性。
【解析】
1. 确定电流方向：电流表的电流从“+”接线柱流入、“-”接线柱流出，因此电流从螺线管左端流入，右端流出。
2. 判断螺线管磁极：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螺线管的N极，由此判断螺线管右端为N极，左端为S极。
3. 确定磁感线方向：磁体外部的磁感线从N极出发回到S极，因此螺线管外部的磁感线方向向左。
4. 确定小磁针极性：小磁针静止时，N极指向与磁感线方向一致，故小磁针右侧为N极，左侧为S极，括号内填N极。
【答案】
磁感线方向向左；小磁针括号内填N极
【知识点】
安培定则、磁感线、磁极极性
【点评】
本题考查安培定则的应用及磁感线、小磁针极性的判断，是电磁学的基础题型，需熟练掌握安培定则的操作方法和磁感线的分布规律。
【难度系数】
0.5
8. 螺线管是汽车启动器的一个重要部件，驾驶员转动钥匙发动汽车时，相当于给螺线管通电。如图所示，螺线管的左端为极，小磁针的左端为极，A端为电源的极。若调换电源的正、负极，则小磁针的指向（选填“会”或“不会”）发生改变。
答案
N；S；负；会
解析
【分析】
要解决本题，需分步骤判断：①利用安培定则判断螺线管的磁极，需结合电流方向；②根据磁极间的相互作用规律判断小磁针的磁极；③根据螺线管的电流流向确定电源正负极；④明确螺线管磁极由电流方向决定，调换电源正负极会改变电流方向，进而改变磁极和磁场方向，小磁针指向会变。
【解析】
1. 判断螺线管左端磁极：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N极。已知电流从电源正极流出、负极流入，结合螺线管绕线，电流从电源B端流出进入螺线管右端，沿绕线流向左端，回到电源A端（负极）。右手握住螺线管，四指顺着电流方向，大拇指指向左端，故螺线管左端为N极。
2. 判断小磁针左端磁极：螺线管右端为S极，根据异名磁极相互吸引，小磁针靠近螺线管右端的一端为S极，即小磁针左端为S极。
3. 判断电源A端极性：电流从B端流入螺线管，从A端流出，因此电源B为正极，A为负极。
4. 调换电源正负极时，电流方向改变，螺线管的磁极也会改变，周围磁场方向随之改变，因此小磁针的指向会发生改变。
【答案】
N；S；负；会
【知识点】
安培定则、磁极间相互作用、磁场方向
【点评】
本题考查电磁学基础知识点，核心是安培定则的应用，需熟练掌握电流方向与螺线管磁极的关系，以及磁极间的相互作用规律，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需分步骤判断：①利用安培定则判断螺线管的磁极，需结合电流方向；②根据磁极间的相互作用规律判断小磁针的磁极；③根据螺线管的电流流向确定电源正负极；④明确螺线管磁极由电流方向决定，调换电源正负极会改变电流方向，进而改变磁极和磁场方向，小磁针指向会变。
【解析】
1. 判断螺线管左端磁极：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N极。已知电流从电源正极流出、负极流入，结合螺线管绕线，电流从电源B端流出进入螺线管右端，沿绕线流向左端，回到电源A端（负极）。右手握住螺线管，四指顺着电流方向，大拇指指向左端，故螺线管左端为N极。
2. 判断小磁针左端磁极：螺线管右端为S极，根据异名磁极相互吸引，小磁针靠近螺线管右端的一端为S极，即小磁针左端为S极。
3. 判断电源A端极性：电流从B端流入螺线管，从A端流出，因此电源B为正极，A为负极。
4. 调换电源正负极时，电流方向改变，螺线管的磁极也会改变，周围磁场方向随之改变，因此小磁针的指向会发生改变。
【答案】
N；S；负；会
【知识点】
安培定则、磁极间相互作用、磁场方向
【点评】
本题考查电磁学基础知识点，核心是安培定则的应用，需熟练掌握电流方向与螺线管磁极的关系，以及磁极间的相互作用规律，难度适中。
【难度系数】
0.5
