3. 如图甲所示，将一根直导线沿南北方向水平放置在静止的小磁针正上方，当接通电源时小磁针偏转，表明 .改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也随之改变，表明.若将导线绕成螺线管并通电，如图乙所示，则通电螺线管的 A 端是极.

通电直导线周围存在磁场
磁场方向与电流方向有关
S

【分析】
首先分析甲图的奥斯特实验：接通电源后小磁针偏转，说明小磁针受到磁场作用，由此可知通电直导线周围存在磁场；改变电流方向，小磁针偏转方向改变，说明磁场方向随电流方向变化而变化。再看乙图的通电螺线管，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，以此判断A端磁极。
【解析】
1. 甲图中，接通电源时静止的小磁针发生偏转，说明小磁针受到了磁场的作用力，表明通电直导线周围存在磁场。
2. 改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向随之改变，说明磁场的方向发生了改变，表明磁场方向与电流方向有关。
3. 对于乙图的通电螺线管，根据安培定则：右手握住螺线管，四指指向电流的方向（电流从B端流入，A端流出，四指顺着电流绕向），大拇指指向B端（N极），因此A端为S极。
【答案】
通电直导线周围存在磁场；磁场方向与电流方向有关；S
【知识点】
电流的磁效应；磁场方向与电流的关系；安培定则
【点评】
本题结合奥斯特实验和通电螺线管磁极判断，考查了电流的磁效应相关结论，以及安培定则的实际应用，需要理解实验现象背后的物理规律，熟练掌握安培定则的使用方法。
【难度系数】
0.6

4. 当螺线管通电后，小磁针静止时 N 极的指向如图所示.下列说法正确的是 ()


A.通电螺线管的右端为 S 极
B.将小磁针移到其他位置，N 极所指方向一定不变
C.A 端与电源正极相连
D.B 端与电源正极相连

C

【分析】
本题可通过磁场方向、磁极间相互作用及安培定则逐步分析：
1. 确定螺线管磁极：小磁针静止时N极指向为该点磁场方向，螺线管外部磁场由N极指向S极，图中小磁针N极向右，说明螺线管右端为N极，因此A选项错误。
2. 分析小磁针位置变化的影响：磁场方向随位置改变，小磁针移至其他位置，N极指向可能变化，B选项错误。
3. 判断电源正负极：运用安培定则，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环绕方向，可知电流从A端流入螺线管，故A端与电源正极相连，C选项正确，D选项错误。
【解析】
1. 螺线管磁极判断：
小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向，螺线管外部的磁场方向是从N极指向S极。由图中小磁针N极指向右，可知螺线管右端为N极，左端为S极，因此选项A“通电螺线管的右端为S极”错误。
2. 小磁针位置变化的分析：
磁场方向与位置有关，不同位置的磁场方向可能不同，将小磁针移到其他位置，N极所指方向可能改变，故选项B错误。
3. 电源正负极判断（安培定则的应用）：
右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极（右端），四指弯曲的方向为电流的环绕方向。观察螺线管的绕线可知，电流从A端流入螺线管，从B端流出，因此A端与电源正极相连，选项C正确，选项D“B端与电源正极相连”错误。
【答案】
C
【知识点】
安培定则；磁场方向；磁极间相互作用
【点评】
本题考查通电螺线管的相关知识，重点是安培定则的应用，需注意螺线管绕线方向与电流方向的对应关系，同时明确磁场方向的判断方法，避免因绕线方向理解错误导致判断失误。
【难度系数】
0.6

5. 下列四种磁体中产生的磁场，其磁场分布与其他三种磁体的磁场分布不同的是 ()

A.条形磁体
B.地磁场
C.通电直导线
D.通电螺线管

C

【分析】
要解决这道题，需逐个分析每个选项的磁场分布特点：
1. 条形磁体的磁场有明确N、S极，磁感线从N极出发回到S极，外部呈纺锤形分布；
2. 地磁场可等效为地球内部存在一个条形磁体，磁场分布与条形磁体基本一致，同样存在南北磁极；
3. 通电螺线管的磁场根据安培定则判断，其磁感线分布与条形磁体相似，有明确的N、S极；
4. 通电直导线的磁场是以导线为中心的闭合同心圆，无固定磁极，磁感线分布与前三者完全不同。
通过对比四种磁场的分布形态，即可找出与其他三种不同的选项。
【解析】
选项A：条形磁体的磁场有N、S极，磁感线从N极出发回到S极，外部磁场分布呈纺锤形；
选项B：地磁场等效于内部条形磁体，磁场分布与条形磁体一致，存在南北磁极；
选项C：通电直导线的磁场，根据安培定则，是以导线为中心的同心圆状磁感线，无固定磁极，磁场分布为环绕导线的闭合圆周；
选项D：通电螺线管的磁场与条形磁体相似，有N、S极，磁感线分布形态和条形磁体、地磁场相近。
综上，只有通电直导线的磁场分布与其他三种不同。
【答案】
C
【知识点】
1. 条形磁体磁场分布
2. 电流的磁场分布
3. 地磁场特点
【点评】
本题考查不同磁体及电流产生的磁场分布差异，属于基础识记类题目，要求学生熟练掌握各类磁场的磁感线形态，区分有磁极与无磁极的磁场分布，易错点在于混淆通电螺线管和通电直导线的磁场分布。
【难度系数】
0.8

6. 标出图中各通电螺线管的电流方向和电源的正负极.

【分析】
要解决这道题，我们需要利用安培定则（右手螺旋定则）来判断电流方向或电源正负极，解题思路如下：
1. 明确每个图的已知条件：甲、乙、丙、丁图均已知螺线管的N、S极，其中甲、丁需要标注电流方向，乙、丙需要确定电源正负极。
2. 回忆安培定则内容：右手握住螺线管，让大拇指指向螺线管的N极，四指弯曲的方向就是螺线管中电流的方向；同时结合“电源外部电流从正极流出，负极流入”的规律推导电源正负极。
3. 逐个分析：
甲图：已知N、S极，用安培定则直接判断电流在螺线管中的流向，进而确定导线的电流方向。
乙、丙图：先通过安培定则判断螺线管的电流方向，再根据电流与电源正负极的关系，确定电源的正负极。
丁图：已知N、S极，结合螺线管绕线方式，用安培定则判断导线的电流方向。
【解析】
1. 甲图：
右手握住螺线管，大拇指指向N极（左端），四指弯曲的方向为电流在螺线管内的流向，因此电流从螺线管右端流入，左端流出，在导线上标注：右端电流向上，左端电流向下。
2. 乙图：
① 右手握住螺线管，大拇指指向N极（左端），四指弯曲方向为电流方向，可知螺线管左端电流向上，右端电流向下；
② 根据“电源外部电流从正极流出、负极流入”，可得电源左端为正极，右端为负极。
3. 丙图：
① 右手握住螺线管，大拇指指向N极（上端），四指弯曲方向为电流方向，可知螺线管下端电流向右（流入），上端电流向左（流出）；
② 结合电流与电源的流向关系，可得电源左端为正极，右端为负极。
4. 丁图：
右手握住螺线管，大拇指指向N极（下端），四指弯曲的方向为电流在螺线管内的流向，因此电流从螺线管上端流入，下端流出，在导线上标注：上端电流向右，下端电流向左。
【答案】
标注结果如下：
甲图：电流从螺线管右端流入、左端流出（导线电流方向：右端向上，左端向下）；
乙图：电源左端为正极，右端为负极；
丙图：电源左端为正极，右端为负极；
丁图：电流从螺线管上端流入、下端流出（导线电流方向：上端向右，下端向左）；
（标注后对应图示参考参考答案）
【知识点】
安培定则；电流流向规律；电源正负极判断
【点评】
本题核心考查安培定则的实际应用，需要学生熟练掌握定则的使用逻辑，同时结合电流在电源外部的流向规律分析问题，对学生的空间想象能力和定则应用能力有一定要求，是电磁学中基础且典型的题型。
【难度系数】
0.6

7. 根据图中所标符号，画出螺线管的绕线方法.

【分析】
要画出螺线管的绕线，需结合安培定则和已知条件逐步推导：
1. 甲图：已知螺线管磁极左S右N，电流从电源正极（右端）流入螺线管。根据安培定则，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，以此确定绕线方向。
2. 乙图：先根据小磁针指向，利用异名磁极相互作用，判断螺线管上端为N极；再结合电流从电源正极（左端）流入螺线管下端的方向，用安培定则确定绕线方向。
【解析】
甲图绕线：
1. 明确电流走向：电源正极在右侧，电流从螺线管右端流入、左端流出。
2. 应用安培定则：右手握住螺线管，大拇指指向N极（右端），四指弯曲方向与电流方向一致，因此螺线管从右端正面开始，向左绕至左端背面完成绕线。
乙图绕线：
1. 判断螺线管磁极：小磁针S极靠近螺线管上端，根据异名磁极相互吸引，可知螺线管上端为N极。
2. 明确电流走向：电源正极在左侧，电流从螺线管下端流入、上端流出。
3. 应用安培定则：右手握住螺线管，大拇指指向N极（上端），四指弯曲方向与电流方向一致，因此螺线管从下端正面开始，向上绕至上端背面完成绕线。
绕线结果如下：
甲图：
乙图：
【答案】
绕线方法见上述解析中的对应图示。
【知识点】
安培定则应用，磁极间相互作用
【点评】
本题核心是安培定则的实际应用，解题需先关联磁极与电流方向，再用安培定则推导绕线，考验对磁极相互作用规律和安培定则的掌握程度。
【难度系数】
0.6

8. 某组同学“探究通电螺线管外部磁场的方向”，通过探究，了解通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极，它们的极性可以用小磁针的指向来判定后，接着“探究通电螺线管两端的极性由什么因素决定”.
【猜想】
A. 可能由螺线管的绕向决定
B. 可能由电源正负极的接法决定
C. 可能由螺线管中电流的方向决定
(注解：螺线管两端的接线柱和电源正负极的接法简称电源正负极的接法)
【证据】用将如图 1 所示的器材连接成电路，把小磁针放在螺线管两端，闭合开关，观察并记录小磁针静止时 N 极的指向、螺线管的绕向、电源正负极的接法、螺线管中电流的方向.如图 2 所示是本组同学用画图的方法呈现出的四次实验现象.
【解释】
(1)观察分析图 2 甲、乙两图，螺线管的绕向相同，通电螺线管的同一端磁极.
(2)观察分析图 2 甲、丙两图，电源正负极的接法相同，通电螺线管的同一端磁极.
(3)观察分析图 2两图，螺线管中电流的方向相同，通电螺线管的同一端磁极相同.
(4)分析以上证据可知，通电螺线管的极性由螺线管中决定，而不决定于，也不决定于.

导线
不同
不同
甲、丁
(或乙、丙)
电流方向
螺线管的绕向
电源正负极的接法

【分析】
首先，连接实验电路需要用到导线，因此证据部分应填导线。接下来运用控制变量法分析实验现象：
1. 对比甲、乙两图，螺线管绕向相同，电源正负极接法不同，导致螺线管中电流方向不同，观察小磁针指向可知同一端磁极不同；
2. 对比甲、丙两图，电源正负极接法相同，但螺线管绕向不同，电流方向不同，同一端磁极不同；
3. 要找电流方向相同的两组实验，分析甲、丁（或乙、丙）：甲和丁中，虽然电源正负极接法不同，但螺线管绕向也不同，最终电流方向相同，同一端磁极相同；乙和丙同理；
4. 综合所有实验可知，只有电流方向直接决定螺线管极性，螺线管绕向和电源正负极接法单独改变时，若电流方向不变，极性就不变，所以极性不由这两者决定。
【解析】
1. 连接电路需要用导线，因此证据处填导线；
(1) 甲、乙两图螺线管绕向相同，电源正负极接法不同，螺线管中电流方向不同，观察小磁针指向可知，通电螺线管的同一端磁极不同；
(2) 甲、丙两图电源正负极接法相同，螺线管绕向不同，螺线管中电流方向不同，通电螺线管的同一端磁极不同；
(3) 分析甲、丁两图：甲电源左正右负，螺线管从左正面绕入；丁电源右正左负，螺线管从右正面绕入，两者电流方向相同，通电螺线管同一端磁极相同；同理乙、丙两图电流方向也相同，磁极相同，故填甲、丁（或乙、丙）；
(4) 综合实验现象，当螺线管中电流方向相同时，磁极相同；电流方向不同时，磁极不同。而螺线管绕向或电源正负极接法单独改变时，若电流方向不变，磁极不变，因此通电螺线管的极性由螺线管中电流方向决定，而不决定于螺线管的绕向，也不决定于电源正负极的接法。
【答案】
导线；不同；不同；甲、丁（或乙、丙）；电流方向；螺线管的绕向；电源正负极的接法
【知识点】
控制变量法；通电螺线管极性影响因素
【点评】
本题通过控制变量法探究通电螺线管两端极性的决定因素，重点考查学生对实验现象的分析能力，需明确电流方向是直接影响螺线管极性的关键，区分电源正负极接法与电流方向的不同作用，加深对电磁现象的理解。
【难度系数】
0.6