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1.各种自然现象之间存在着相互联系，世界上第一个发现“电流的磁效应”的科学家是 （
A.奥斯特
B.安培
C.牛顿
D.焦耳
A
）A.奥斯特
B.安培
C.牛顿
D.焦耳
答案
1.A
解析
【分析】
本题考查物理学史中电流磁效应的发现者，解题时需回忆各选项对应科学家的核心贡献，逐一排除错误选项，确定正确答案。
【解析】
逐一分析选项：
A. 奥斯特：1820年首次发现电流周围存在磁场，即电流的磁效应，是世界上第一个揭示电与磁联系的科学家，符合题意；
B. 安培：主要贡献是安培定则（右手螺旋定则），用于判断电流产生的磁场方向，与电流磁效应的发现无关；
C. 牛顿：经典力学奠基人，发现万有引力定律、牛顿运动定律等，研究领域与电和磁无关；
D. 焦耳：主要贡献是焦耳定律，研究电流的热效应，与电流磁效应的发现无关。
综上，正确答案为A。
【答案】
A
【知识点】
电流的磁效应；物理学史
【点评】
本题属于物理学常识类基础题，考查对重要物理学家核心贡献的识记，是学生需掌握的基础知识点，难度较低。
【难度系数】
0.9
本题考查物理学史中电流磁效应的发现者，解题时需回忆各选项对应科学家的核心贡献，逐一排除错误选项，确定正确答案。
【解析】
逐一分析选项：
A. 奥斯特：1820年首次发现电流周围存在磁场，即电流的磁效应，是世界上第一个揭示电与磁联系的科学家，符合题意；
B. 安培：主要贡献是安培定则（右手螺旋定则），用于判断电流产生的磁场方向，与电流磁效应的发现无关；
C. 牛顿：经典力学奠基人，发现万有引力定律、牛顿运动定律等，研究领域与电和磁无关；
D. 焦耳：主要贡献是焦耳定律，研究电流的热效应，与电流磁效应的发现无关。
综上，正确答案为A。
【答案】
A
【知识点】
电流的磁效应；物理学史
【点评】
本题属于物理学常识类基础题，考查对重要物理学家核心贡献的识记，是学生需掌握的基础知识点，难度较低。
【难度系数】
0.9
2.小荣利用图甲所示的装置进行以下实验:断开开关,小磁针的指向如图甲所示;闭合开关,小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示;只改变电流方向,再次进行实验,小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中合理的是 (
A.由甲、乙两图可得不管是否通电,导线周围都能产生磁场
B.由甲、乙两图可得利用磁场可以产生电流
C.由乙、丙两图可得电流产生的磁场的强弱与电流大小有关
D.由乙、丙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关
D
)A.由甲、乙两图可得不管是否通电,导线周围都能产生磁场
B.由甲、乙两图可得利用磁场可以产生电流
C.由乙、丙两图可得电流产生的磁场的强弱与电流大小有关
D.由乙、丙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关
答案
2.D
解析
【分析】
首先观察三幅图的实验现象：甲图断开开关，电路无电流，小磁针未偏转，说明导线周围无磁场；乙图闭合开关，电路有电流，小磁针发生偏转，证明通电导线周围存在磁场；丙图仅改变电流方向，小磁针偏转方向与乙图相反，说明电流产生的磁场方向随电流方向改变。接下来逐一分析选项：A选项违背“通电导线周围才有磁场”的结论；B选项混淆了电流磁效应和电磁感应；C选项中乙、丙改变的是电流方向而非大小，无法得出磁场强弱与电流大小的关系；D选项符合乙、丙对比得出的磁场方向与电流方向有关的结论。
【解析】
1. 甲图：断开开关，电路无电流，小磁针不偏转，说明无电流时导线周围无磁场；
2. 乙图：闭合开关，电路有电流，小磁针偏转，证明通电导线周围存在磁场（电流的磁效应）；
3. 丙图：仅改变电流方向，小磁针偏转方向与乙图相反，说明电流产生的磁场方向与电流方向有关；
4. 选项判断：
A：甲、乙对比，通电才有磁场，A错误；
B：实验是电流产生磁场，不是磁场生电流，B错误；
C：乙、丙改变的是电流方向，不是大小，无法得出磁场强弱与电流大小的关系，C错误；
D：乙、丙电流方向不同，磁场方向不同，说明电流产生的磁场方向与电流方向有关，D正确。
【答案】
D
【知识点】
电流的磁效应；电流的磁场方向
【点评】
本题通过奥斯特实验的对比图，考查电流的磁效应及电流磁场方向的影响因素，需结合控制变量法分析实验现象，明确变量与结论的对应关系，属于基础实验题。
【难度系数】
0.7
首先观察三幅图的实验现象：甲图断开开关，电路无电流，小磁针未偏转，说明导线周围无磁场；乙图闭合开关，电路有电流，小磁针发生偏转，证明通电导线周围存在磁场；丙图仅改变电流方向，小磁针偏转方向与乙图相反，说明电流产生的磁场方向随电流方向改变。接下来逐一分析选项：A选项违背“通电导线周围才有磁场”的结论；B选项混淆了电流磁效应和电磁感应；C选项中乙、丙改变的是电流方向而非大小，无法得出磁场强弱与电流大小的关系；D选项符合乙、丙对比得出的磁场方向与电流方向有关的结论。
【解析】
1. 甲图：断开开关，电路无电流，小磁针不偏转，说明无电流时导线周围无磁场；
2. 乙图：闭合开关，电路有电流，小磁针偏转，证明通电导线周围存在磁场（电流的磁效应）；
3. 丙图：仅改变电流方向，小磁针偏转方向与乙图相反，说明电流产生的磁场方向与电流方向有关；
4. 选项判断：
A：甲、乙对比，通电才有磁场，A错误；
B：实验是电流产生磁场，不是磁场生电流，B错误；
C：乙、丙改变的是电流方向，不是大小，无法得出磁场强弱与电流大小的关系，C错误；
D：乙、丙电流方向不同，磁场方向不同，说明电流产生的磁场方向与电流方向有关，D正确。
【答案】
D
【知识点】
电流的磁效应；电流的磁场方向
【点评】
本题通过奥斯特实验的对比图，考查电流的磁效应及电流磁场方向的影响因素，需结合控制变量法分析实验现象，明确变量与结论的对应关系，属于基础实验题。
【难度系数】
0.7
3.在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中，条形磁体周围的小磁针的指向如图甲所示，通电螺线管外部小磁针的指向如图乙所示，说明通电螺线管外部的磁场跟
条形磁体
的磁场相似；要研究通电螺线管外部磁场与电流方向的关系，可以把图乙中电源的正、负极
对调。答案
3. 条形磁体；正、负极
解析
【分析】
先对比图甲中条形磁体周围小磁针的指向分布，与图乙中通电螺线管周围小磁针的指向分布，发现两者磁场分布规律一致，可判断通电螺线管外部磁场的相似对象；再根据通电螺线管的磁场方向与电流方向有关，明确改变电流方向的方法，即可得出研究磁场与电流方向关系的操作。
【解析】
1. 观察图甲，条形磁体周围的小磁针排列呈现出固定的磁场分布；观察图乙，通电螺线管周围的小磁针排列和条形磁体的磁场分布相似，因此通电螺线管外部的磁场跟条形磁体的磁场相似。
2. 通电螺线管的磁场方向由电流方向决定，要研究通电螺线管外部磁场与电流方向的关系，需要改变电流方向，具体操作是把图乙中电源的正、负极对调，这样电流方向改变，螺线管的磁场方向也会改变，从而可探究两者的关系。
【答案】
条形磁体；正、负极
【知识点】
通电螺线管的磁场；电流的磁效应
【点评】
本题考查通电螺线管的磁场特点，属于基础知识点的应用，通过对比条形磁体和通电螺线管的磁场分布，结合磁场方向与电流方向的关系解答，难度较低。
【难度系数】
0.7
先对比图甲中条形磁体周围小磁针的指向分布，与图乙中通电螺线管周围小磁针的指向分布，发现两者磁场分布规律一致，可判断通电螺线管外部磁场的相似对象；再根据通电螺线管的磁场方向与电流方向有关，明确改变电流方向的方法，即可得出研究磁场与电流方向关系的操作。
【解析】
1. 观察图甲，条形磁体周围的小磁针排列呈现出固定的磁场分布；观察图乙，通电螺线管周围的小磁针排列和条形磁体的磁场分布相似，因此通电螺线管外部的磁场跟条形磁体的磁场相似。
2. 通电螺线管的磁场方向由电流方向决定，要研究通电螺线管外部磁场与电流方向的关系，需要改变电流方向，具体操作是把图乙中电源的正、负极对调，这样电流方向改变，螺线管的磁场方向也会改变，从而可探究两者的关系。
【答案】
条形磁体；正、负极
【知识点】
通电螺线管的磁场；电流的磁效应
【点评】
本题考查通电螺线管的磁场特点，属于基础知识点的应用，通过对比条形磁体和通电螺线管的磁场分布，结合磁场方向与电流方向的关系解答，难度较低。
【难度系数】
0.7
变式（科学思维 科学推理）如图所示，通电螺线管旁的小磁针分别静止在图示位置。请科学推断，最终决定通电螺线管极性的是（
A.电源正负极的接法
B.螺线管导线的环绕方向
C.小磁针静止时N极的指向
D.螺线管中电流的方向
D
）A.电源正负极的接法
B.螺线管导线的环绕方向
C.小磁针静止时N极的指向
D.螺线管中电流的方向
答案
变式 D
解析
【分析】要确定通电螺线管极性的决定因素，需结合安培定则（右手螺旋定则）的内涵分析：安培定则指出，右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，大拇指所指的一端就是螺线管的N极。由此可知，螺线管的极性由螺线管中电流的方向直接决定；小磁针静止时N极的指向是螺线管极性的外在表现（结果），而非决定因素；电源正负极的接法是改变电流方向的方式，螺线管导线的环绕方向需结合电流方向才能确定极性，并非最终决定因素。
【解析】根据安培定则，通电螺线管的极性由螺线管中电流的方向决定：右手握住螺线管，四指顺着螺线管中电流的方向，大拇指指向即为螺线管的N极。A选项电源正负极的接法仅能改变电流方向，不是直接决定因素；B选项螺线管导线的环绕方向需与电流方向结合才能确定极性，并非最终决定因素；C选项小磁针静止时N极的指向是螺线管极性的体现，是结果而非原因；D选项螺线管中电流的方向直接决定了螺线管的极性，故正确。
【答案】D
【知识点】安培定则、通电螺线管极性
【点评】本题考查通电螺线管极性的决定因素，需准确区分决定因素与结果，侧重科学推理能力的考查，属于电磁学基础概念题。
【难度系数】0.6
【解析】根据安培定则，通电螺线管的极性由螺线管中电流的方向决定：右手握住螺线管，四指顺着螺线管中电流的方向，大拇指指向即为螺线管的N极。A选项电源正负极的接法仅能改变电流方向，不是直接决定因素；B选项螺线管导线的环绕方向需与电流方向结合才能确定极性，并非最终决定因素；C选项小磁针静止时N极的指向是螺线管极性的体现，是结果而非原因；D选项螺线管中电流的方向直接决定了螺线管的极性，故正确。
【答案】D
【知识点】安培定则、通电螺线管极性
【点评】本题考查通电螺线管极性的决定因素，需准确区分决定因素与结果，侧重科学推理能力的考查，属于电磁学基础概念题。
【难度系数】0.6
4.[2025·日照]某电磁阀的工作原理如图所示。当开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$如图连接时，固定线圈通电后产生磁场，推动强磁阀门向左运动，封闭液管通道，阻止液体流动。请：
(1)标出此时通电螺线管右端的极性。
(2)标出强磁阀门右端的极性。
(3)画出通电螺线管外部磁场的磁感线(画一条即可)。
(1)标出此时通电螺线管右端的极性。
(2)标出强磁阀门右端的极性。
(3)画出通电螺线管外部磁场的磁感线(画一条即可)。
答案
4.【解】如图所示。
解析
【分析】
首先确定电路中的电流方向：开关$\mathrm{S}_{1}$接2、$\mathrm{S}_{2}$接4时，电源长端为正极，短端为负极，电流从正极流出，经$\mathrm{S}_{1}$流入固定线圈左端，从固定线圈右端流出，经$\mathrm{S}_{2}$回到电源负极。接着利用安培定则（右手螺旋定则）判断通电螺线管的磁极：右手握住螺线管，四指指向电流的环绕方向，大拇指指向螺线管的N极，由此确定螺线管的磁极。再根据磁极间的相互作用规律，结合强磁阀门向左运动的条件，确定阀门右端的极性。最后根据通电螺线管外部磁感线的分布规律，画出一条磁感线。
【解析】
1. 确定电流路径：电源正极→$\mathrm{S}_{1}$接线柱2→固定线圈左端→固定线圈右端→$\mathrm{S}_{2}$接线柱4→电源负极。
2. 判断螺线管磁极：右手握住固定线圈，四指顺着电流的环绕方向，大拇指指向螺线管的左端，因此螺线管左端为N极，右端为S极。
3. 确定阀门右端极性：强磁阀门向左运动，说明螺线管左端（N极）与阀门右端为同名磁极，故阀门右端为N极，二者相互排斥使阀门向左运动。
4. 画磁感线：通电螺线管外部磁感线从N极出发回到S极，画一条从螺线管左端指向右端的带箭头线段即可。
【答案】
如图所示（强磁阀门右端标注$\mathrm{N}$，固定线圈右端标注$\mathrm{S}$，外部磁感线箭头指向螺线管右端）
【知识点】
安培定则、磁极间相互作用、磁感线
【点评】
本题考查安培定则的应用和磁极间的相互作用，核心是正确判断电流方向，利用安培定则确定螺线管磁极，再结合磁极间作用分析，属于电磁学基础应用题型。
【难度系数】
0.5
首先确定电路中的电流方向：开关$\mathrm{S}_{1}$接2、$\mathrm{S}_{2}$接4时，电源长端为正极，短端为负极，电流从正极流出，经$\mathrm{S}_{1}$流入固定线圈左端，从固定线圈右端流出，经$\mathrm{S}_{2}$回到电源负极。接着利用安培定则（右手螺旋定则）判断通电螺线管的磁极：右手握住螺线管，四指指向电流的环绕方向，大拇指指向螺线管的N极，由此确定螺线管的磁极。再根据磁极间的相互作用规律，结合强磁阀门向左运动的条件，确定阀门右端的极性。最后根据通电螺线管外部磁感线的分布规律，画出一条磁感线。
【解析】
1. 确定电流路径：电源正极→$\mathrm{S}_{1}$接线柱2→固定线圈左端→固定线圈右端→$\mathrm{S}_{2}$接线柱4→电源负极。
2. 判断螺线管磁极：右手握住固定线圈，四指顺着电流的环绕方向，大拇指指向螺线管的左端，因此螺线管左端为N极，右端为S极。
3. 确定阀门右端极性：强磁阀门向左运动，说明螺线管左端（N极）与阀门右端为同名磁极，故阀门右端为N极，二者相互排斥使阀门向左运动。
4. 画磁感线：通电螺线管外部磁感线从N极出发回到S极，画一条从螺线管左端指向右端的带箭头线段即可。
【答案】
如图所示（强磁阀门右端标注$\mathrm{N}$，固定线圈右端标注$\mathrm{S}$，外部磁感线箭头指向螺线管右端）
【知识点】
安培定则、磁极间相互作用、磁感线
【点评】
本题考查安培定则的应用和磁极间的相互作用，核心是正确判断电流方向，利用安培定则确定螺线管磁极，再结合磁极间作用分析，属于电磁学基础应用题型。
【难度系数】
0.5
5. 在如图所示的通电螺线管的a、b、c、d四点各放一个小磁针(b在螺线管内部),四点中小磁针N极指向相同的是 (
A.a、b
B.a、c
C.a、d
D.b、c、d
D
)A.a、b
B.a、c
C.a、d
D.b、c、d
答案
5.D 【点拨】由安培定则可知，通电螺线管左端为N极，通电螺线管内部磁场方向向左，所以放在b点的小磁针N极指向左边。在通电螺线管的a、c、d点各放一个小磁针，a点的小磁针N极指向右边；c点的小磁针N极指向左边，d点的小磁针N极指向左边，则b、c、d三点小磁针N极指向相同。
解析
【分析】要判断各点小磁针N极的指向，需先确定通电螺线管的磁极，再明确各点的磁场方向（小磁针静止时N极的指向与该点磁场方向一致）。解题时，先利用安培定则判断螺线管的磁极，再区分螺线管内部和外部的磁场方向，进而得出各点小磁针N极的指向。
【解析】1. 用安培定则判断螺线管磁极：右手握住螺线管，四指顺着电流方向（电流从电源正极流出，从螺线管右端流入、左端流出，结合绕线方式），大拇指指向螺线管左端，因此螺线管左端为N极，右端为S极。
2. 确定各点磁场方向：
螺线管内部磁场方向：从S极指向N极，即向左，故b点（内部）磁场向左，小磁针N极向左；
螺线管外部磁场方向：从N极指向S极，因此：
a点（螺线管上方）：磁场方向从左到右，小磁针N极向右；
c点（螺线管左侧，N极外侧）：磁场方向向左，小磁针N极向左；
d点（螺线管右侧，S极外侧）：磁场方向向左，小磁针N极向左。
3. 综上，b、c、d三点小磁针N极指向相同，均向左。
【答案】D
【知识点】安培定则、磁场方向、小磁针指向
【点评】本题考查安培定则的应用及磁场方向的判断，核心是明确小磁针N极指向与磁场方向一致，同时注意螺线管内部和外部磁场方向的差异，属于基础题型，需准确掌握安培定则的使用。
【难度系数】0.5
【解析】1. 用安培定则判断螺线管磁极：右手握住螺线管，四指顺着电流方向（电流从电源正极流出，从螺线管右端流入、左端流出，结合绕线方式），大拇指指向螺线管左端，因此螺线管左端为N极，右端为S极。
2. 确定各点磁场方向：
螺线管内部磁场方向：从S极指向N极，即向左，故b点（内部）磁场向左，小磁针N极向左；
螺线管外部磁场方向：从N极指向S极，因此：
a点（螺线管上方）：磁场方向从左到右，小磁针N极向右；
c点（螺线管左侧，N极外侧）：磁场方向向左，小磁针N极向左；
d点（螺线管右侧，S极外侧）：磁场方向向左，小磁针N极向左。
3. 综上，b、c、d三点小磁针N极指向相同，均向左。
【答案】D
【知识点】安培定则、磁场方向、小磁针指向
【点评】本题考查安培定则的应用及磁场方向的判断，核心是明确小磁针N极指向与磁场方向一致，同时注意螺线管内部和外部磁场方向的差异，属于基础题型，需准确掌握安培定则的使用。
【难度系数】0.5
6.如图所示，A是一根由锰铜丝制成的软质弹簧，B是水银槽，槽内盛有水银，A的上端通过导线和开关与电源相连，A的下端恰好与水银液面接触，开关S闭合后发生的现象是（
A.弹簧伸长，灯持续发光
B.弹簧缩短，灯熄灭
C.弹簧上下振动，灯忽亮忽灭
D.弹簧静止不动，灯持续发光
C
）A.弹簧伸长，灯持续发光
B.弹簧缩短，灯熄灭
C.弹簧上下振动，灯忽亮忽灭
D.弹簧静止不动，灯持续发光
答案
6.C 【点拨】水银是导体，由图可知，开关S闭合后电路接通，灯发光，由锰铜丝制成的弹簧相当于多个通电线圈，根据安培定则和磁极间相互作用规律可知，相邻两匝线圈会互相吸引，则弹簧会收缩而变短；弹簧变短后电路断开，灯熄灭，各线圈间失去吸引力，所以弹簧又会伸长，从而又接触水银，使电路接通；依此规律反复，弹簧上下振动，灯忽亮忽灭。故选C。
解析
【分析】
要解决该问题，需按以下步骤思考：1. 开关闭合后，水银是导体，电路接通，灯泡发光；2. 锰铜丝制成的弹簧通电后相当于多个通电线圈，相邻线圈电流方向相同，根据安培定则，相邻线圈为异名磁极，相互吸引，弹簧缩短，下端离开水银，电路断开，灯泡熄灭；3. 电路断开后，弹簧无电流，线圈间吸引力消失，弹簧恢复原长，下端再次接触水银，电路重新接通，灯泡再次发光；4. 上述过程反复，弹簧上下振动，灯泡忽亮忽灭。
【解析】
开关S闭合后，水银是导体，电路接通，灯泡发光。此时，由锰铜丝制成的弹簧相当于多个通电线圈，相邻两匝线圈的电流方向相同，根据安培定则可知，相邻线圈的相邻端为异名磁极，异名磁极相互吸引，因此弹簧会收缩变短，其下端离开水银液面，导致电路断开，灯泡熄灭。电路断开后，弹簧中无电流，线圈间的吸引力消失，弹簧在自身弹力作用下恢复原长，下端再次与水银接触，电路重新接通，灯泡再次发光。如此循环往复，弹簧会上下振动，灯泡忽亮忽灭。
【答案】
C
【知识点】
电流的磁效应；磁极间的相互作用；导体的导电性
【点评】
本题结合电路知识与电磁学知识，考查学生的综合分析能力，需理清电路通断与磁极间相互作用的关系，是一道综合性较强的基础题。
【难度系数】
0.5
要解决该问题，需按以下步骤思考：1. 开关闭合后，水银是导体，电路接通，灯泡发光；2. 锰铜丝制成的弹簧通电后相当于多个通电线圈，相邻线圈电流方向相同，根据安培定则，相邻线圈为异名磁极，相互吸引，弹簧缩短，下端离开水银，电路断开，灯泡熄灭；3. 电路断开后，弹簧无电流，线圈间吸引力消失，弹簧恢复原长，下端再次接触水银，电路重新接通，灯泡再次发光；4. 上述过程反复，弹簧上下振动，灯泡忽亮忽灭。
【解析】
开关S闭合后，水银是导体，电路接通，灯泡发光。此时，由锰铜丝制成的弹簧相当于多个通电线圈，相邻两匝线圈的电流方向相同，根据安培定则可知，相邻线圈的相邻端为异名磁极，异名磁极相互吸引，因此弹簧会收缩变短，其下端离开水银液面，导致电路断开，灯泡熄灭。电路断开后，弹簧中无电流，线圈间的吸引力消失，弹簧在自身弹力作用下恢复原长，下端再次与水银接触，电路重新接通，灯泡再次发光。如此循环往复，弹簧会上下振动，灯泡忽亮忽灭。
【答案】
C
【知识点】
电流的磁效应；磁极间的相互作用；导体的导电性
【点评】
本题结合电路知识与电磁学知识，考查学生的综合分析能力，需理清电路通断与磁极间相互作用的关系，是一道综合性较强的基础题。
【难度系数】
0.5
