2.「2026江西南昌东湖月考，★☆」在探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验中，实验室准备的器材有电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小明利用上述器材，制成简易电磁铁甲、乙，并设计了电路，如图所示。

(1)电磁铁甲的上端为（选填“N”或“S”）极，实验中通过观察电磁铁的不同，可以判断电磁铁的磁性强弱不同；
(2)当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数（选填“增加”或“减少”），说明电流越，电磁铁磁性越强；
(3)根据图中的情境可知，（选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，，电磁铁磁性越强；
(4)实验结束，断开开关，大头针全部掉落，说明电磁铁磁性的有无可以通过来控制。

2.答案 (1)S 吸引大头针个数 (2)增加 大 (3)甲 线圈匝数越多 (4)电流通断
解析 (1)由右手螺旋定则可知,电磁铁甲的下端是N极,上端是S极。电磁铁吸引的大头针个数不同,说明电磁铁的磁性强弱不同。(2)当滑动变阻器滑片向左移动时,接入电路的电阻变小,电路中的电流变大,电磁铁吸引大头针的个数增加,说明电流越大,电磁铁的磁性越强。(3)甲、乙串联在电路中,通过甲、乙的电流相等,甲的线圈匝数多,吸引的大头针个数多,说明电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强。(4)实验结束,断开开关,大头针全部掉落,电磁铁没有磁性,说明电磁铁的磁性有无可以通过电流的通断来控制。

【分析】
本题是探究电磁铁磁性强弱的实验，解题思路如下：
1. 判断电磁铁磁极：利用右手螺旋定则（安培定则），结合电流方向判断电磁铁甲的磁极；利用转换法，通过吸引大头针的数量体现磁性强弱。
2. 分析滑动变阻器对电流的影响：滑片移动改变接入电阻，进而改变电路电流，结合电磁铁磁性与电流的关系分析。
3. 对比甲、乙的磁性：甲、乙串联，电流相同，通过线圈匝数的差异和吸引大头针的数量，分析磁性与线圈匝数的关系。
4. 分析磁性有无的控制：断开开关后电流消失，磁性消失，得出磁性有无的控制方式。
【解析】
(1) 根据右手螺旋定则：右手握住电磁铁甲的螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向N极，可判断甲的下端为N极，上端为S极；实验中利用转换法，通过观察电磁铁吸引大头针的个数不同，判断磁性强弱不同。
(2) 滑动变阻器滑片向左移动时，接入电路的电阻变小，电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，因此吸引大头针的个数增加，说明电流越大，电磁铁磁性越强。
(3) 甲、乙串联在电路中，通过两者的电流相等；甲的线圈匝数比乙多，且甲吸引的大头针更多，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
(4) 断开开关后，电路中电流消失，电磁铁磁性消失，大头针全部掉落，说明电磁铁磁性的有无可以通过电流的通断来控制。
【答案】
(1) S；吸引大头针个数 (2) 增加；大 (3) 甲；线圈匝数越多 (4) 电流通断
【知识点】
电磁铁磁性影响因素；安培定则；转换法
【点评】
本题为探究电磁铁磁性强弱的基础实验题，考查了安培定则的应用、转换法与控制变量法的运用，侧重对电磁铁基本特性的考查，是初中物理电磁学的重点基础内容。
【难度系数】
0.7

3. 核心素养 科学态度与责任 「★☆」在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，小明在固定的M、N两点下悬挂一根较轻的金属棒ab，然后将其接入电路放在蹄形磁体的磁场里，如图甲所示。

(1)在做实验前，为了排除其他因素的干扰，应选择（选填“铁”或“铝”）棒为好。
(2)在(1)中提供的金属棒中，选择合适的金属棒ab进行实验，闭合开关，看到金属棒ab稳定时如图乙所示，这说明通电导体在磁场中受到的作用；在探究导线在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向的关系时，小明先仅对调磁极位置，再闭合开关，观察到金属棒ab稳定时如图丙所示，由此可知通电导线在磁场中受力的方向与方向有关。然后小明保持图甲中的磁极位置不动，将金属棒ab两端对调后接入电路，发现金属棒ab的摆动方向与图乙相同，由此小明认为通电导线在磁场中的受力方向与电流方向无关。小明这样的操作存在的问题是。
(3)小明进一步猜想：在同一磁场中，磁场对导线的作用力大小是否与通过导线的电流大小有关呢？为此小明决定在图丙所示的实验基础上，在电路中串联接入电流表，并通过将金属棒ab换成长短、粗细均相同但电阻更小的铜棒（已知铜的密度大于铁和铝的密度）来改变电路中的电流，进行对比实验。
①实验过程中，小明应根据（选填“电流表的示数”或“细线摆动角度”）来比较通电导线在磁场中的受力大小。
②闭合开关，小明发现铜棒稳定时的位置如图丁所示，与丙图实验现象相比，小明得出结论：“在同一磁场中，通过导线的电流越大，磁场对导线的作用力就越小。”小明的这种说法是（选填“正确”或“错误”）的，理由是。

3.答案 (1)铝 (2)力 磁场 没有改变金属棒中电流方向
(3)①细线摆动角度 ②错误 没有控制金属棒的质量不变
解析 (1)为了防止金属棒被磁体吸引,应选择铝棒。
(2)选择合适的金属棒ab进行实验,看到金属棒ab稳定时如图乙所示,其位置改变了,这说明通电导体在磁场中受到力的作用;在探究导线在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向的关系时,小明先仅对调磁极位置,改变磁场方向,再闭合开关,观察到金属棒ab稳定时如图丙所示,受力方向改变,由此可知通电导线在磁场中受力的方向与磁场方向有关。然后小明保持图甲中的磁极位置不动,将金属棒ab两端对调后接入电路,则金属棒ab中电流方向与乙相同,故小明这样的操作存在的问题是没有改变金属棒中电流方向。
(3)①实验过程中,小明应根据细线摆动角度来比较通电导线在磁场中的受力大小。②闭合开关,小明发现铜棒稳定时的位置如图丁所示,与图丙实验相比,金属棒由铝棒变为了长短、粗细均相同的铜棒,金属棒质量变大,重力变大,不能根据细线摆动角度来比较通电导线在磁场中的受力大小,小明得出的结论“在同一磁场中,通过导线的电流越大,磁场对导线的作用力就越小”是错误的。

【分析】
本题围绕“磁场对通电直导线的作用”实验展开，需结合实验原理、控制变量法、转换法分析各问题：
(1) 选择金属棒时，要避免被蹄形磁体吸引，铁会被磁体吸引，铝不会，据此选材料；
(2) 通电后金属棒位置改变，说明受力；对调磁极（改变磁场方向），受力方向改变，说明受力与磁场方向有关；对调金属棒两端接入电路时，未改变电流方向，无法探究受力与电流方向的关系；
(3) ①利用转换法，通过细线摆动角度反映受力大小；②换铜棒时，铜密度大，同规格下质量大，重力影响摆动，未控制质量不变，导致结论错误。
【解析】
(1) 实验中若金属棒被磁体吸引，会干扰实验，铁会被蹄形磁体吸引，铝不会，因此选铝棒；
(2) 闭合开关后金属棒运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用；仅对调磁极（改变磁场方向），金属棒摆动方向改变，说明受力方向与磁场方向有关；将金属棒ab两端对调接入电路时，电路中电流方向未改变，无法探究受力方向与电流方向的关系，故操作错误；
(3) ①通电导线受力越大，细线摆动角度越大，因此通过细线摆动角度比较受力大小；②换用铜棒时，铜的密度大于铝，长短、粗细相同的铜棒质量更大，重力更大，导致摆动角度变化不是由受力大小引起，实验未控制金属棒质量不变，因此结论错误。
【答案】
(1)铝 (2)力；磁场；没有改变金属棒中电流方向 (3)①细线摆动角度 ②错误；没有控制金属棒的质量不变
【知识点】
磁场对通电导线的作用；控制变量法；转换法
【点评】
本题是实验探究题，考查磁场对通电导线作用的实验设计，重点涉及控制变量法的应用，需明确实验中各变量的控制要求，难度适中。
【难度系数】
0.6