3.医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏，以推动血液循环。图20-2-15是该装置的示意图，阀门S₁只能向外开启，S₂只能向内开启。当线圈中的电流从B流向A时，线圈左端是极，血液从（选填“S₁流出”或“S₂流入”）。

图20-2-15

3.N S₁流出
【解析】由安培定则可知,螺线管左端为N极,此时同名磁极相互排斥,故活塞右移,使得阀门S₂关闭,S₁打开,则血液由S₁流出进入血管,处于送血状态。

【分析】
解题思路：①根据安培定则，由电流方向判断螺线管的磁极；②根据磁极间的相互作用规律，确定活塞的移动方向；③结合活塞移动对空腔体积的影响分析气压变化，再根据阀门的开闭规则，判断血液的流动方向。
【解析】
1. 判断螺线管磁极：电流从B流向A，根据安培定则（右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向螺线管的N极），可判断螺线管的左端为N极。
2. 判断活塞移动方向：螺线管左端为N极，与左侧磁铁的右端（N极）是同名磁极，相互排斥，因此活塞向右移动。
3. 分析血液流动：活塞向右移动时，空腔（活塞与阀门间的空间）体积减小，内部气压增大；S₂只能向内开启，受高压关闭；S₁只能向外开启，受高压打开，因此血液从S₁流出进入血管。
【答案】
N；S₁流出
【知识点】
安培定则；磁极间的相互作用；气压与体积的关系
【点评】
本题结合人工心脏泵的工作原理，考查物理知识在实际生活中的应用，需理清磁极判断、活塞移动、气压变化与阀门开闭的逻辑关系，综合性适中。
【难度系数】
0.5

4. (2024,保定)如图20-2-16所示,闭合开关$S_1$、$S_2$,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.相斥,A端为N极,B端为N极
B.相斥,A端为S极,B端为S极
C.相吸,A端为S极,B端为N极
D.相吸,A端为N极,B端为S极

4.A

【分析】要解决本题，需先利用安培定则（右手螺旋定则）分别判断两个通电螺线管A、B端的磁极，再根据“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的规律判断两螺线管的相互作用情况，核心是正确应用安培定则确定磁极。
【解析】1. 确定左侧螺线管的磁极：电流从电源正极流出，流入左侧螺线管的左端，结合其绕线方向，右手握住左侧螺线管，四指顺着电流的环绕方向，大拇指指向A端，因此A端为N极，左侧螺线管的右端为S极。2. 确定右侧螺线管的磁极：电流从电源正极流出，流入右侧螺线管的左端，其绕线方向与左侧螺线管相反，右手握住右侧螺线管，四指顺着电流的环绕方向，大拇指指向B端，因此B端为N极，右侧螺线管的左端为S极。3. 判断相互作用：左侧螺线管右端（S极）与右侧螺线管左端（S极）是同名磁极，因此相互排斥。综上，A端为N极，B端为N极，两螺线管相互排斥，对应选项A。
【答案】A
【知识点】安培定则、磁极间的相互作用
【点评】本题考查安培定则和磁极间相互作用的综合应用，关键是准确判断螺线管的绕线方向，正确运用安培定则确定磁极，再结合磁极规律判断相互作用，属于中等难度的电磁学基础题。
【难度系数】0.5

5. 如图20-2-17所示,小磁针与导线在同一平面内,在导线的下方,当导线中电流从左到右时,小磁针N极指向为垂直于纸面向里。现将导线中电流方向改为从右到左,则小磁针()。

A.不动
B.N极向上偏转
C.N极指向为垂直于纸面向外
D.回到与导线平行的位置

5.C

【分析】
要解决本题，需掌握通电直导线的磁场规律：通电直导线周围存在磁场，磁场方向与电流方向有关，可通过安培定则（右手螺旋定则）判断磁场方向；小磁针静止时N极的指向与所在位置的磁场方向一致，据此分析即可。
【解析】
1. 通电直导线周围存在磁场，磁场方向由安培定则判断：右手握住导线，让伸直的大拇指指向电流方向，弯曲的四指环绕的方向就是磁场的方向。
2. 当导线中电流从左到右时，小磁针N极指向垂直纸面向里，说明导线下方的磁场方向为垂直纸面向里。
3. 当导线中电流改为从右到左时，电流方向反向，根据安培定则，导线下方的磁场方向也会反向，变为垂直纸面向外。
4. 小磁针静止时N极的指向与磁场方向一致，因此小磁针N极指向垂直于纸面向外，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
电流的磁效应、安培定则
【点评】
本题考查通电直导线的磁场方向判断，核心是掌握安培定则的应用，明确磁场方向与电流方向的关系，属于电与磁部分的基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.5

6. 图20-2-18甲所示的是中国科学技术馆中“伸缩的线圈”展台。“伸缩的线圈”是由软导线(表面涂有绝缘漆)绕制成的螺线管、开关、导线和电源组成的实验电路,其简化示意图如图20-2-18乙所示。闭合开关,发现螺线管的各匝线圈互相靠近,螺线管的长度缩短了,如图20-2-18丙所示。关于该实验,下列判断正确的是()。


A.图20-2-18丙中通电螺线管的左端是N极
B.该实验现象表明通电螺线管各匝线圈之间存在排斥力的作用
C.只增大螺线管中的电流,则螺线管的长度将收缩得更短
D.只改变螺线管中的电流方向,则螺线管的长度将变长

6.C
【解析】根据安培定则,伸出右手,使右手的四指指向电流的方向,拇指所指方向即为螺线管的N极,故可知螺线管的右端是N极,选项A错误;实验中螺线管的各匝线圈互相靠近,螺线管的长度缩短了,因此实验现象表明通电螺线管各匝线圈之间存在引力的作用,选项B错误;增大螺线管中的电流,则磁场的作用会增强,各匝线圈之间存在引力的作用增强,螺线管的长度将收缩得更短,选项C正确;改变螺线管中的电流方向,只会改变磁场的方向,不会改变产生的磁场强度,故螺线管的长度不会变长,选项D错误。

【分析】
要解决这道题，需结合实验现象和通电螺线管的相关知识逐一分析选项：首先，根据实验中螺线管各匝互相靠近、长度缩短的现象，判断线圈间的相互作用；再利用安培定则判断螺线管的磁极；最后结合电流对螺线管磁性的影响、磁极间相互作用的规律分析各选项。
【解析】
1. 分析选项A：根据安培定则，电流从电源正极流出，经开关后从螺线管左端流入、右端流出；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，由此可知螺线管右端为N极，左端为S极，故A错误。
2. 分析选项B：实验中螺线管各匝线圈互相靠近、长度缩短，说明相邻线圈间存在引力（异名磁极相互吸引），而非排斥力，故B错误。
3. 分析选项C：螺线管的磁性强弱与电流大小有关，电流越大，磁性越强；各匝线圈间的引力随磁性增强而增大，因此只增大电流时，螺线管收缩得更短，故C正确。
4. 分析选项D：改变电流方向时，螺线管的磁极会反转，但相邻线圈仍为异名磁极，相互吸引，因此螺线管长度不会变长，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
通电螺线管的磁场、安培定则、磁极间的相互作用
【点评】
本题结合实验现象考查通电螺线管的相关规律，需熟练运用安培定则、磁极间相互作用和电流对磁性的影响，侧重考查学生的实验分析能力，属于中等难度题。
【难度系数】
0.5