2.如图所示,当闭合开关$S_1$、$S_2$时,两个通电螺线管的相互作用情况以及A、B端的极性分别是 ()。


A.相吸,A端为N极,B端为S极
B.相吸,A端为S极,B端为N极
C.相斥,A端为N极,B端为N极
D.相斥,A端为S极,B端为S极

2. B

【分析】
要解决该问题，需分两步：①利用安培定则（右手螺旋定则）判断两个通电螺线管A、B的磁极；②根据磁极间的相互作用规律（同名磁极相斥，异名磁极相吸）判断两螺线管的相互作用。具体为：先确定每个螺线管的电流方向，再用右手握住螺线管，四指沿电流环绕方向，大拇指指向即为N极，进而确定A端和B端的极性，最后判断相互作用。
【解析】
1. 判断螺线管A的极性：闭合S₁后，电流从电源正极流出，流入螺线管A的右端，从左端流出，经S₁回到电源负极。根据绕线方式，右手握住螺线管A，四指指向电流的环绕方向，大拇指指向螺线管的右端，因此A的右端为N极，左端（A端）为S极。
2. 判断螺线管B的极性：闭合S₂后，电流从电源正极流出，流入螺线管B的左端，从右端流出，经S₂回到电源负极。同理，右手握住螺线管B，四指指向电流的环绕方向，大拇指指向螺线管的右端，因此B的右端为S极，左端（B端）为N极。
3. 判断相互作用：A端为S极，B端为N极，属于异名磁极，因此两螺线管相互吸引。
【答案】
B
【知识点】
安培定则；磁极间的相互作用
【点评】
本题考查安培定则的应用和磁极间的相互作用，关键是正确判断电流方向与螺线管绕线，进而确定磁极，属于电与磁部分的基础综合题，需熟练掌握安培定则的操作方法。
【难度系数】
0.6

3.[科学探究]如图是探究通电直导线周围磁场的实验装置，小磁针放置在桌面上静止时，将直导线AB沿（选填“东西”、“南北”或“任意”）方向放置在小磁针正上方，实验时效果最明显。当开关闭合时，导线下方的小磁针会发生偏转，说明通电导线周围存在。仅将电源正、负极对调，小磁针的偏转方向发生改变，这表明通电直导线周围磁场的方向与有关。

3题图

3. 南北 磁场 电流的方向

【分析】
本题考查奥斯特实验的相关知识，解题思路如下：①小磁针静止时受地磁场影响指向南北，若直导线沿南北方向放置，通电后产生的磁场方向为东西方向，与小磁针指向垂直，能使小磁针偏转效果最明显；②开关闭合后小磁针偏转，说明通电导线周围存在磁场；③对调电源正负极改变电流方向，小磁针偏转方向改变，说明磁场方向与电流方向有关。
【解析】
1. 小磁针静止时在地磁场作用下指向南北方向，若直导线沿南北方向放置，通电直导线周围的磁场方向为东西方向，与小磁针的南北指向垂直，实验时小磁针偏转效果最明显，因此直导线应沿南北方向放置；
2. 开关闭合后，小磁针发生偏转，说明通电导线对小磁针施加了力的作用，即通电导线周围存在磁场；
3. 仅将电源正、负极对调，导线中的电流方向改变，小磁针的偏转方向也发生改变，这表明通电直导线周围磁场的方向与电流的方向有关。
【答案】
南北 磁场 电流的方向
【知识点】
电流的磁效应；磁场方向与电流的关系
【点评】
本题是奥斯特实验的基础考查题，明确实验设计的原理和实验现象对应的结论是解题核心，属于基础知识点的应用。
【难度系数】
0.7

4.欧姆当年研究电流跟电阻和电压的关系时，电流大小还不能准确测量。他巧妙设计了如图所示的装置来测量电流，用一根细丝悬挂磁针，平行放置在导线上方，当电路中有电流时，导线周围产生，磁针发生偏转，偏转角度就能反映电流大小。

4题图

4. 磁场

【分析】本题考查电流的磁效应相关知识，解题思路：回忆奥斯特实验的核心结论，通电导线周围会产生磁场，磁场会对磁针产生力的作用使其偏转，结合题目中装置的原理，即可确定答案。
【解析】根据奥斯特实验可知，通电导线周围存在磁场，这一现象称为电流的磁效应。当电路中有电流通过时，导线周围会产生磁场，磁场对悬挂的磁针施加力的作用，使磁针发生偏转，偏转角度与电流大小相关，因此可通过偏转角度反映电流大小。
【答案】磁场
【知识点】电流的磁效应
【点评】本题属于电磁学基础题，考查电流磁效应的基本概念，是对课本基础知识点的直接考查，难度较低，需要学生掌握奥斯特实验的结论。
【难度系数】0.7

5. 请根据磁感线的方向，在“()”中标出静止小磁针的N极或S极和电源的正极或负极。

5题图

5. 如答图所示

【分析】
要确定小磁针的磁极和电源的正负极，需结合磁感线特点、磁极间相互作用规律及安培定则推导：
1. 磁体外部的磁感线从N极指向S极，图中磁感线箭头向右，可判断螺线管左端为N极，右端为S极；
2. 根据“异名磁极相互吸引”，小磁针靠近螺线管N极（左端）的一端为S极，因此小磁针右侧标注S；
3. 用安培定则：右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极（左端），四指弯曲方向为电流方向，可知电流从螺线管右端流入，故电源右端为正极，标注+。
【解析】
1. 确定螺线管磁极：磁体外部磁感线由N极指向S极，图中磁感线箭头向右，因此螺线管左端是N极，右端是S极；
2. 确定小磁针磁极：小磁针静止时，靠近螺线管N极的一端为S极（异名磁极相互吸引），故小磁针右侧括号内填S；
3. 确定电源正负极：根据安培定则，右手握螺线管，大拇指指向左端（N极），四指指向电流方向，可知电流从螺线管右端流入，因此电源右端为正极，括号内填+。
【答案】
如答图所示
【知识点】
磁感线、磁极间相互作用、安培定则
【点评】
本题综合考查电磁学基础规律，是常见的电磁作图题，需熟练掌握磁感线、磁极作用和安培定则的应用即可解答。
【难度系数】
0.5

6. 小磁针在通电螺线管磁场的作用下静止在如图所示的位置,请标出:
(1)图中磁感线的方向。
(2)螺线管上的导线绕法。

导线连接电源的极性
6题图

6. 如答图所示

【分析】
要解决本题，需分两步思考：① 小磁针静止时N极的指向为该点磁感线的方向，据此确定螺线管上方的磁感线方向；② 结合电源正极在右侧，电流从正极流出，利用安培定则（右手螺旋定则）确定螺线管的绕线方式，安培定则要求右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向螺线管的N极，进而确定绕线的走向。
【解析】
1. 确定磁感线方向：小磁针静止时N极向右，说明螺线管上方的磁感线方向向右。
2. 确定电流方向：电源正极在右侧，电流从电源正极流出，流入螺线管的右端，再从螺线管左端流出回到电源负极。
3. 确定绕线方式：根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的左端（N极，磁感线从N极出发回到S极，故左端为N极），四指弯曲方向为电流方向，因此螺线管的绕线应为：从右端接线柱向下绕，向左依次绕制，最后从左端接线柱向上引出，形成符合要求的绕法。
【答案】
如答图所示
【知识点】
安培定则，磁感线，通电螺线管的磁场
【点评】
本题综合考查磁感线方向与安培定则的应用，需掌握小磁针指向和磁感线方向的关系，以及安培定则的操作方法，是电磁学基础题型。
【难度系数】
0.5

7.小明用如图所示实验装置探究通电螺线管外部磁场分布。

(1)在有螺线管的硬纸板上均匀地撒上铁屑,给螺线管通电后,发现只有少量铁屑发生移动;若想使更多铁屑在磁场的作用下有规律地排列,接下来应进行的操作是。
(2)根据铁屑的排布可得出结论:通电螺线管外部的磁场与磁体的磁场相似。
(3)若要通过实验判断通电螺线管外部的磁场方向,需要再增加的一种器材是。
(4)将电池的正负极对调是为了研究磁场的方向和方向是否有关。物理学中通常用定则来判断通电螺线管的极性。

7.(1) 轻敲硬纸板
(2) 条形
(3) 小磁针
(4) 电流 安培

【分析】
本题围绕探究通电螺线管外部磁场分布的实验展开，需结合实验操作要点、磁场特点、判断磁场方向的方法及安培定则的知识逐一分析：
(1) 铁屑受磁场力但受硬纸板摩擦力，轻敲硬纸板可减小摩擦力，使铁屑在磁场作用下规律排列；
(2) 观察铁屑排布，对比常见磁体磁场，可知通电螺线管外部磁场与条形磁体相似；
(3) 小磁针的N极指向能反映磁场方向，因此需增加小磁针来判断磁场方向；
(4) 对调电池正负极会改变电流方向，以此探究磁场方向与电流方向的关系，判断通电螺线管极性用安培定则。
【解析】
(1) 通电后铁屑受磁场力，但因硬纸板的摩擦力无法自由排列，轻敲硬纸板可减小摩擦力，让更多铁屑在磁场作用下有规律排列，故操作是轻敲硬纸板；
(2) 实验中铁屑的排布形态与条形磁体的磁场分布一致，因此结论是通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似；
(3) 要判断磁场方向，需借助小磁针，小磁针静止时N极的指向即为该点的磁场方向，故需增加小磁针；
(4) 对调电池正负极改变了电流方向，可研究磁场方向与电流方向的关系；判断通电螺线管的极性用安培定则（右手螺旋定则）。
【答案】
(1) 轻敲硬纸板
(2) 条形
(3) 小磁针
(4) 电流；安培
【知识点】
通电螺线管的磁场；安培定则；磁场方向
【点评】
本题是探究通电螺线管外部磁场的基础实验题，考查实验操作、实验结论、实验器材及相关物理规律，侧重对基础知识点的掌握，难度适中。
【难度系数】
0.6