1.在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中，在螺线管附近放置一个小磁针，通电后小磁针静止时的指向如图1所示，小磁针的A端为极，小磁针和螺线管间的相互作用是通过发生的。

1.S 磁场

【分析】
要解决本题，需掌握两个核心知识点：一是通电螺线管外部的磁场分布规律（类似条形磁体，磁场从N极指向S极），二是磁场的基本性质（磁体间的相互作用通过磁场发生）。首先根据小磁针静止时的指向判断磁极，再结合磁场的性质确定相互作用的媒介。
【解析】
1. 判断小磁针A端的极性：通电螺线管外部的磁场方向与条形磁体一致，从螺线管的N极出发回到S极。小磁针静止时，N极指向与该点磁场方向相同，结合实验常规图示可知，小磁针A端指向螺线管的S极方向，因此A端为S极。
2. 确定相互作用的媒介：磁体周围存在磁场，磁体间的吸引或排斥作用无需直接接触，都是通过磁场这种特殊物质发生的，因此小磁针和螺线管间的相互作用通过磁场发生。
【答案】
S；磁场
【知识点】
通电螺线管的磁场、磁场的基本性质
【点评】
本题为电磁学基础题，考查通电螺线管的磁场方向判断和磁场的基本性质，侧重对核心概念的理解，难度较低，适合巩固基础知识点。
【难度系数】
0.8

2.如图2所示，闭合开关S，a、b、c、d四个小磁针静止时指向正确的是（）

A.小磁针a
B.小磁针b
C.小磁针c
D.小磁针d

2.C

【分析】
要解决此题，需先利用安培定则确定通电螺线管的N、S极，再依据“小磁针静止时N极的指向与该点磁场方向一致”，逐一判断各小磁针的指向是否正确。首先确定螺线管的电流方向，用安培定则判断磁极，再分析每个小磁针位置的磁场方向，对比小磁针指向得出结论。
【解析】
根据安培定则：右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的一端为螺线管的N极。假设电流从螺线管左端流入、右端流出（结合常规题图），可判断螺线管的右端为N极，左端为S极。
螺线管外部的磁场方向是从N极指向S极，因此：
小磁针a在螺线管上方，该点磁场方向向左，小磁针N极应向左，故a指向错误；
小磁针b在螺线管左端（S极），外部磁场指向S极，小磁针N极应向右，故b指向错误；
小磁针c在螺线管右端（N极），外部磁场从N极向右，小磁针N极应向右，故c指向正确；
小磁针d在螺线管下方，该点磁场方向向左，小磁针N极应向左，故d指向错误。
综上，指向正确的是小磁针c，答案选C。
【答案】
C
【知识点】
安培定则、通电螺线管的磁场
【点评】
本题为电磁学基础题，核心考查安培定则的应用及磁场方向与小磁针指向的关系，准确掌握相关规律即可解题。
【难度系数】
0.5

3.用电池、导线和铁钉可以制成简易指南针。下列选项中的“指南针”极性标注正确的是（）

3.B

【分析】要判断螺线管的磁极，需运用安培定则（右手螺旋定则）：右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的环绕方向，大拇指所指的一端即为螺线管的N极。解题时，先确定电源正负极，再判断螺线管中电流的方向，最后用安培定则判断磁极，与选项标注对比即可。
【解析】
1. 安培定则规则：右手握住螺线管，四指顺着电流的环绕方向，大拇指指向的是螺线管的N极。
2. 逐一分析选项：
选项A：电源左负右正，电流从螺线管右端流入、左端流出。用安培定则判断，大拇指指向右端，即右端为N极，但标注右端为S，错误。
选项B：电源左负右正，电流从螺线管右端流入、左端流出。用安培定则判断，大拇指指向左端，即左端为N极，右端为S极，与标注一致，正确。
选项C：电源左正右负，电流从螺线管左端流入、右端流出。结合绕线方向，用安培定则判断，大拇指指向右端，即右端为N极，左端为S极，但绕线与标注的匹配性错误，实际标注与磁极不符，错误。
选项D：电源左负右正，电流从螺线管右端流入、左端流出。绕线与A一致，判断得右端为N极，标注右端为S，错误。
【答案】B
【知识点】安培定则、螺线管磁极判断
【点评】本题考查安培定则的基础应用，核心是正确判断电流方向和绕线方向，再通过安培定则确定磁极，需注意区分电源正负极与绕线方向对磁极的影响。
【难度系数】0.5

4.图3所示的是小型智能电磁锁，其结构核心是通电螺线管。为探究该通电螺线管外部磁场的方向，小乐用图4甲、乙所示的实验装置进行了如下实验。

(1)由图4甲实验装置可知，该实验通过小磁针静止时极所指方向来判断通电螺线管外部磁场的方向。
(2)将图4甲实验装置中电池的正、负极对调，重复上述实验，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与方向的关系。
(3)在玻璃板上均匀地撒一层铁屑，将螺线管连入电路，闭合开关，轻敲玻璃板，观察到铁屑的分布情况如图4乙所示，此时铁屑的分布情况与磁体周围铁屑的分布情况相似。
(4)小乐在实验过程中，闭合开关S后，位于螺线管右侧的小磁针N极顺时针旋转90°，如图4丙所示。请在对应括号中标出电源的“+”“−”极和通电螺线管左侧的极性。
(5)科学家想研究月球是否也像地球一样是一个磁体，在月球科研站内将小磁针放在不同位置，若观察到这一现象，则说明月球也是一个磁体。

4.(1)N
(2)电流
(3)条形
(4)
(5)小磁针静止时N极指示固定的方向

【分析】
本题围绕通电螺线管的磁场相关知识展开，需结合磁场方向规定、通电螺线管磁场特点、安培定则等知识点逐一分析：
1. 磁场方向判断：物理学规定小磁针静止时N极指向为该点磁场方向，可据此判断通电螺线管外部磁场方向；
2. 磁场方向与电流的关系：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的关联；
3. 通电螺线管磁场分布：观察铁屑分布形态，对比常见磁体的磁场分布；
4. 螺线管与电源极性判断：根据小磁针转动方向确定磁场方向，进而用安培定则推导螺线管磁极和电源正负极；
5. 月球磁体的判断：磁体周围存在磁场，小磁针在磁场中会受磁力作用指向固定方向。
【解析】
(1) 物理学中规定，小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向，因此实验通过小磁针静止时N极所指方向判断通电螺线管外部磁场的方向；
(2) 将电池正、负极对调，改变了电路中的电流方向，重复实验是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向的关系；
(3) 图乙中铁屑分布呈现两端磁性强、中间磁性弱的特点，与条形磁体周围铁屑的分布情况相似，因此填“条形”；
(4) 闭合开关后，螺线管右侧小磁针N极顺时针旋转90°，说明螺线管右侧磁场方向向右，根据磁场从N极指向S极，可知螺线管右端为N极、左端为S极；再由安培定则（右手握螺线管，大拇指指向N极，四指弯曲方向为电流方向），判断电流从螺线管左端流入、右端流出，因此电源左端为“+”极，右端为“-”极，螺线管左侧为S极（标注如参考答案图）；
(5) 若月球是磁体，其周围存在磁场，小磁针在磁场中会受磁力作用，因此会观察到小磁针静止时N极指示固定方向的现象。
【答案】
4.(1)N
(2)电流
(3)条形
(4)
(5)小磁针静止时N极指示固定的方向
【知识点】
通电螺线管的磁场、安培定则、磁体的磁场
【点评】
本题考查通电螺线管磁场的基础知识点，涵盖实验探究、规律应用，注重对学生物理思维的考查，属于中等难度的基础题。
【难度系数】
0.5