例1 在探究通电螺线管外部磁场的方向实验中，某同学把小磁针（涂黑的一端为N极）分别放置在条形磁体和通电螺线管周围，小磁针静止时的指向如图所示。说明通电螺线管周围的磁场与磁体的磁场相似，图乙中通电螺线管的（填“左”或“右”）端为N极；要继续探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向的关系，应进行的操作是。

解析 对比题图甲、乙，小磁针的指向相似，可判断出通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似。根据题图乙中小磁针的指向可知，该通电螺线管的右端为N极。要继续探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向的关系，应改变电流方向，即对调电源正、负极。
答案 条形 右 对调电源正、负极

解析 对比题图甲、乙，小磁针的指向相似，可判断出通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似。根据题图乙中小磁针的指向可知，该通电螺线管的右端为N极。要继续探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向的关系，应改变电流方向，即对调电源正、负极。
答案 条形 右 对调电源正、负极

【分析】
要解答本题，首先对比甲图（条形磁体）和乙图（通电螺线管）周围小磁针的指向，判断磁场类型；再根据小磁针静止时N极（涂黑端）的指向确定通电螺线管的磁极；最后利用控制变量法，探究磁场方向与电流方向的关系，需改变电流方向。
【解析】
1. 对比甲、乙两图，条形磁体和通电螺线管周围小磁针的分布规律、指向相似，因此通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似；
2. 小磁针静止时N极（涂黑端）的指向为该点的磁场方向，乙图中通电螺线管右侧的小磁针N极指向右，说明螺线管的右端为N极；
3. 探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向的关系时，需控制其他变量不变，只改变电流方向，操作是对调电源的正、负极。
【答案】
条形 右 对调电源正、负极
【知识点】
通电螺线管磁场、磁极判断、控制变量法
【点评】
本题考查通电螺线管的磁场特点，通过对比实验和控制变量法进行探究，是电磁学的基础应用，难度适中，适合学生巩固相关知识点。
【难度系数】
0.5

知识点二 安培定则
安培定则：如图所示，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的极。

电流 N

【分析】本题考查安培定则的内容，解题思路是回忆螺线管安培定则的定义：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，拇指所指的一端为螺线管的N极，据此即可完成填空。
【解析】安培定则（螺线管的右手螺旋定则）的操作规则为：用右手握住螺线管，使四指弯曲的方向与螺线管中电流的方向一致，此时大拇指所指向的那端就是螺线管的N极，因此两个空依次对应电流、N。
【答案】电流；N
【知识点】安培定则
【点评】本题是对安培定则基础内容的直接考查，属于电磁学的核心基础知识点，需准确记忆定则的表述。
【难度系数】0.2

例2 请你根据小磁针静止时的指向，在图中标出螺线管的N、S极和电源的正极。


解析 题图中小磁针静止时N极指向左侧，可判断该点磁场方向向左，故通电螺线管的右端为S极，左端为N极。由安培定则可判断，螺线管中电流由左侧流入，即电源左侧为正极。
答案 如图所示

解析 题图中小磁针静止时N极指向左侧，可判断该点磁场方向向左，故通电螺线管的右端为S极，左端为N极。由安培定则可判断，螺线管中电流由左侧流入，即电源左侧为正极。
答案 如图所示

【分析】要解决这个问题，需掌握两个核心要点：一是小磁针静止时N极的指向等于该点的磁场方向；二是安培定则（右手螺旋定则）的应用。解题思路如下：1. 观察小磁针的指向，确定其所在位置的磁场方向；2. 根据螺线管外部磁场“从N极指向S极”的规律，结合磁场方向判断螺线管的N、S极；3. 利用安培定则，结合螺线管的磁极，判断电流流向，进而确定电源的正负极。
【解析】1. 判断螺线管的磁极：小磁针静止时，N极（黑色端）指向左侧，说明小磁针所在位置的磁场方向向左；由于螺线管外部的磁场方向是从N极指向S极，因此螺线管的右端为S极，左端为N极。2. 判断电源的正负极：根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极（左端），四指弯曲的方向即为电流在螺线管中的流向，由此可知电流从螺线管的左端流入，右端流出；因此电源的左端为正极，右端为负极。
【答案】
【知识点】磁场方向、安培定则、螺线管磁极
【点评】本题属于电磁学基础题，主要考查磁场方向的判断和安培定则的应用，解题关键是明确小磁针N极指向与磁场方向的关系，以及安培定则的正确操作，难度适中，适合巩固电磁学基础知识点。
【难度系数】0.6