1 如图所示,将一根直导线AB放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行。

(1)图中的直导线AB是沿（填“南北”或“东西”）方向放置在小磁针上方的。
(2)闭合开关,给导线通电后,小磁针将,说明通电导线周围存在。若接通电路后移去小磁针,上述结论是否成立?（填“成立”或“不成立”）。
(3)改变电路中电流的方向,小磁针偏转方向也发生改变,这表明通电导线周围的磁场方向与方向有关。
(4)若电路中电流增大,则小磁针N极的指向（填“改变”或“不变”）。
(5)该实验中用到的一种重要科学研究方法是。
A.类比法 B.转换法
C.控制变量法 D.等效替代法

(1)南北 (2)偏转 磁场 成立 (3)电流 (4)不变 (5)B
【解析】 (1)由于小磁针受到地磁场的作用,要指南北方向,为了观察到明显的偏转现象,应使电流产生的磁场方向为东西,故应把直导线南北放置。
(2)实验中,开关闭合时,小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在着磁场,这是著名的奥斯特实验,若接通电路后移去小磁针,上述结论仍然成立。
(4)当电路中电流增大时,只会使小磁针所受的磁场力变大,不会使其N极指向改变,所以若将电流增大,小磁针的N极指向不变。
(5)小磁针可以检测磁场的存在,因此用到的是转换法。

【分析】
本题考查奥斯特实验的相关知识，解题思路如下：
1. 对于第(1)问：小磁针静止时受地磁场作用，会指南北方向，要让通电导线产生的磁场对小磁针产生明显偏转，需使电流产生的磁场方向与地磁场方向垂直，因此导线应沿南北方向放置。
2. 第(2)问：闭合开关后，通电导线周围会产生磁场，小磁针在磁场力作用下偏转，说明通电导线周围存在磁场；磁场是电流产生的，与是否存在小磁针无关，所以移去小磁针，该结论仍成立。
3. 第(3)问：改变电流方向，小磁针偏转方向改变，说明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关。
4. 第(4)问：电流增大只会改变磁场的强弱，不会改变磁场方向，因此小磁针N极的指向不变。
5. 第(5)问：实验中通过小磁针的偏转来体现看不见的磁场，这种将不易观察的物理量转换为易观察的现象的方法是转换法。
【解析】
(1) 小磁针静止时受地磁场作用，指南北方向。为使通电导线产生的磁场能让小磁针发生明显偏转，需让电流产生的磁场方向与地磁场方向垂直，因此直导线AB应沿南北方向放置。
(2) 闭合开关后，导线通电，其周围产生磁场，小磁针在磁场力作用下偏转，说明通电导线周围存在磁场；磁场是电流的磁效应产生的，与是否有小磁针无关，因此移去小磁针，该结论仍成立。
(3) 改变电路中电流方向，小磁针偏转方向改变，表明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关。
(4) 电路中电流增大时，通电导线周围的磁场强弱增强，但磁场方向由电流方向决定，电流方向不变，磁场方向不变，因此小磁针N极的指向不变。
(5) 实验中通过小磁针的偏转来显示看不见的磁场，这种方法是转换法，故选B。
【答案】
(1)南北 (2)偏转 磁场 成立 (3)电流 (4)不变 (5)B
【知识点】
电流的磁效应、磁场、转换法
【点评】
本题围绕奥斯特实验展开，综合考查了电流的磁效应、磁场的性质、磁场方向的影响因素以及实验研究方法，是电磁学基础知识点的典型考查题，需理解实验原理和各现象对应的结论。
【难度系数】
0.5

2 教材P154图14.3-4改编 某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。

(1)将螺线管安装在一块有机玻璃板上,连入电路中。在板面上均匀地撒满铁屑,闭合开关并轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与磁
体周围铁屑的分布情况相似。
(2)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,小磁针静止时N极所指方向如图乙所示,则通电螺线管的右端为极。
对调电源正负极,闭合开关,小磁针静止时N极所指方向如图丙所示,说明通电螺线管的极性与的方向有关。

(1)条形 (2)N 电流
审题指导
(1)通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场相似;铁屑的作用是显示磁场的分布情况。(2)根据磁极间的相互作用规律来判断通电螺线管的磁极;通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
【解析】 (1)将螺线管安装在一块有机玻璃板上,连入电路中。在板面上均匀地撒满铁屑,闭合开关并轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如题图甲所示。铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似。
(2)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,小磁针静止时N极所指方向如题图乙所示,根据磁极间的相互作用规律,则通电螺线管的右端为N极。对调电源正负极,闭合开关,小磁针静止时N极所指方向如题图丙所示,说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。

【分析】
首先分析第(1)问：观察通电螺线管周围铁屑的排列，其呈现出两端磁性强、中间弱的分布特征，与条形磁体的铁屑分布特点一致，据此可判断对应磁体类型。第(2)问：根据小磁针静止时N极的指向为该点磁场方向，结合通电螺线管外部磁场从N极指向S极的规律，可判断螺线管右端的磁极；对调电源正负极改变电流方向后，螺线管极性改变，说明极性与电流方向有关。
【解析】
(1) 闭合开关并轻敲玻璃板，铁屑在磁场作用下排列，其分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似，因此第一空填条形。
(2) 小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向，通电螺线管外部磁场方向是从N极指向S极。由图乙可知，螺线管右端附近的小磁针N极指向螺线管右端，说明此处磁场方向向外，故通电螺线管的右端为N极；对调电源正负极后，电路中电流方向改变，小磁针静止时N极指向改变，即螺线管极性改变，说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。
【答案】
(1)条形 (2)N；电流
【知识点】
通电螺线管的磁场、磁极判断、电流的磁效应
【点评】
本题考查通电螺线管外部磁场的基础特点，属于教材基础知识点的应用，难度较低，学生掌握相关概念即可顺利解答。
【难度系数】
0.8

3 易错 [2026山东枣庄模拟]在如图中,对电流和磁极方向之间关系判断正确的是 ()

D 右手握住螺线管,四指指向电流方向,则大拇指所指的方向为磁场的N极方向,则另一端即为S极。CD选项中螺线管左端应为N极,右端应为S极,故C错误,D正确;因选项A、B使用的是左手,故A、B错误。故选D。
避坑指南
在用右手螺旋定则判断磁场方向时,除了看四指抓握方式与大姆指的指向之外,还要注意看是不是右手。

【分析】
要判断螺线管的磁极，需运用右手螺旋定则（安培定则）：用右手握住螺线管，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。判断时需先确认使用右手，再结合电流方向和绕线方向确定磁极，逐一分析选项。
【解析】
根据右手螺旋定则：
1. 选项A、B中，使用的是左手，不符合安培定则要求的右手，因此A、B错误；
2. 选项C：右手握住螺线管，电流从左端向上流入、右端向下流出，结合绕线方向，四指的环绕方向使大拇指指向右端，即右端为N极、左端为S极，但C选项标注左端为N极、右端为S极，标注错误，故C错误；
3. 选项D：右手握住螺线管，电流从左端向上流入、右端向下流出，结合绕线方向，四指的环绕方向使大拇指指向右端，即右端为N极、左端为S极，与D选项标注一致，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
右手螺旋定则、螺线管磁极判断
【点评】
本题考查右手螺旋定则的应用，易错点在于需严格使用右手，同时要结合电流方向和绕线方向判断磁极，避免因绕线方向判断错误导致结果偏差。
【难度系数】
0.5

4 [2025江苏无锡一模]小明用自制电磁小船放在水中判断方向，如图，开关S闭合前，小船船头（右端）指向东边。闭合开关S，电磁小船的船头（右端）为电磁铁的（填“N”或“S”）极；船头在的作用下，将（填“顺时针”或“逆时针”）偏转。

S 地磁场 顺时针
审题指导
右手螺旋定则判定通电螺线管两端磁极性质 → 由题图知电流方向向上 → 右手握住螺线管，让弯曲的四指指尖向上，大拇指指左端，则左端为N极，所以右端船头为S极
磁体受地磁场作用 → N极指北，S极指南 → 小船右端为S极指南，即将顺时针偏转

【分析】
要解决这道题，需分两步分析：第一步利用右手螺旋定则判断通电螺线管的磁极；第二步结合地磁场的特点，分析小船的偏转方向。首先确定螺线管中的电流流向，再用安培定则判断磁极；接着根据地磁场中磁体的指向规律，结合初始船头方向判断偏转方向。
【解析】
1. 判断螺线管的磁极：闭合开关后，电流从电源正极流出，从螺线管的右端流入、左端流出。根据右手螺旋定则（安培定则）：右手握住螺线管，让弯曲的四指与电流方向一致，大拇指所指的一端为螺线管的N极，由此可判断螺线管左端为N极，右端（船头）为S极。
2. 分析小船的偏转：地球周围存在地磁场，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，因此磁体的S极会指向地理南极。初始时小船船头指向东边，现在船头为S极，需要转向南边，这一过程是在地磁场的作用下完成的，小船将顺时针偏转。
【答案】
S；地磁场；顺时针
【知识点】
安培定则；地磁场
【点评】
本题结合自制电磁小船的实际场景，考查安培定则和地磁场的应用，注重知识的理解与运用，难度适中，需要学生掌握磁极判断和地磁场的基本特点。
【难度系数】
0.5

5 [2026江苏连云港一模]根据如图中的信息,请在括号内标注螺线管的N极和电源正极位置。

【解析】 小磁针N极向左,由磁极间的作用规律可知,螺线管的右侧为N极,左侧为S极;由安培定则可知电流由右侧流入,则电源右侧为正极,左端为负极。如图所示:

【分析】要解决本题，需分两步推导：第一步，根据小磁针的指向，利用磁极间的相互作用规律确定螺线管的磁极；第二步，根据安培定则判断电流方向，进而确定电源的正负极。首先，小磁针静止时N极向左，根据“异名磁极相互吸引”，可知螺线管的右端为N极，左端为S极；接着，用右手握住螺线管，让大拇指指向螺线管的N极（右端），四指弯曲的方向为电流在螺线管中的流向，由此可知电流从螺线管的右端流入、左端流出，而电流从电源正极流出，因此电源的右端是正极，左端是负极。
【解析】1. 确定螺线管磁极：小磁针N极向左，说明螺线管上方磁场方向向左，结合螺线管外部磁场从N极指向S极，可判断螺线管右端为N极，左端为S极；2. 判断电源正负极：根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向N极（右端），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，左端为负极。
【答案】
【知识点】磁极间相互作用、安培定则
【点评】本题为电磁学基础题，综合考查磁极间的相互作用和安培定则的应用，需掌握磁场方向与磁极的关系、安培定则的使用方法，是常见的题型。
【难度系数】0.5