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8.图甲是磁悬浮陀螺仪，它由电磁底座和陀螺两部分组成，它的悬浮原理如图乙所示。请在“括号”内标出陀螺的磁极，并标出O点处的磁场方向。
答案
8.
解析
【分析】
要解决本题，需按以下步骤思考：
1. 先确定螺线管的电流方向：电源正极流出电流，从螺线管上端流入、下端流出。
2. 用安培定则判断螺线管的磁极：右手握住螺线管，四指指向电流的环绕方向，大拇指指向螺线管的N极，由此确定螺线管的上端为N极。
3. 确定陀螺的磁极：陀螺悬浮，说明螺线管上端与陀螺下端是同名磁极（相互排斥），因此陀螺下端为N极，括号内标注N。
4. 确定O点的磁场方向：螺线管外部磁场方向是从N极指向S极，螺线管N极在上、S极在下，左侧O点的磁场方向向下（从上端N极指向下端S极）。
【解析】
1. 电流路径：电源正极→螺线管上端接线柱→螺线管线圈→螺线管下端接线柱→电源负极，电流从螺线管上端流入。
2. 安培定则应用：右手握住螺线管，四指顺着电流的环绕方向（从上端看为逆时针），大拇指向上，故螺线管上端为N极。
3. 磁极间相互作用：同名磁极相互排斥，陀螺悬浮时，螺线管上端（N极）与陀螺下端需为同名磁极，因此陀螺下端为N极，括号内填N。
4. 磁场方向：螺线管外部磁场从N极指向S极，螺线管N极在上、S极在下，左侧O点的磁场方向向下，标注箭头向下。
【答案】
陀螺下方括号内标N，O点处磁场方向向下（对应标注：陀螺括号为N，O点箭头向下）
【知识点】
安培定则、磁极间的相互作用、磁场方向
【点评】
本题结合磁悬浮陀螺的实际情境，考查安培定则和磁极间相互作用的应用，需准确判断螺线管磁极，再推导陀螺磁极与磁场方向，是电磁学基础应用题型。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需按以下步骤思考：
1. 先确定螺线管的电流方向：电源正极流出电流，从螺线管上端流入、下端流出。
2. 用安培定则判断螺线管的磁极：右手握住螺线管，四指指向电流的环绕方向，大拇指指向螺线管的N极，由此确定螺线管的上端为N极。
3. 确定陀螺的磁极：陀螺悬浮，说明螺线管上端与陀螺下端是同名磁极（相互排斥），因此陀螺下端为N极，括号内标注N。
4. 确定O点的磁场方向：螺线管外部磁场方向是从N极指向S极，螺线管N极在上、S极在下，左侧O点的磁场方向向下（从上端N极指向下端S极）。
【解析】
1. 电流路径：电源正极→螺线管上端接线柱→螺线管线圈→螺线管下端接线柱→电源负极，电流从螺线管上端流入。
2. 安培定则应用：右手握住螺线管，四指顺着电流的环绕方向（从上端看为逆时针），大拇指向上，故螺线管上端为N极。
3. 磁极间相互作用：同名磁极相互排斥，陀螺悬浮时，螺线管上端（N极）与陀螺下端需为同名磁极，因此陀螺下端为N极，括号内填N。
4. 磁场方向：螺线管外部磁场从N极指向S极，螺线管N极在上、S极在下，左侧O点的磁场方向向下，标注箭头向下。
【答案】
陀螺下方括号内标N，O点处磁场方向向下（对应标注：陀螺括号为N，O点箭头向下）
【知识点】
安培定则、磁极间的相互作用、磁场方向
【点评】
本题结合磁悬浮陀螺的实际情境，考查安培定则和磁极间相互作用的应用，需准确判断螺线管磁极，再推导陀螺磁极与磁场方向，是电磁学基础应用题型。
【难度系数】
0.5
9.将一个通电螺线管AB用细线悬挂起来，如图所示，闭合开关，最后静止时A端指南、B端指北。画出螺线管上导线环绕方向，并在螺线管两端标出N、S极。
答案
9.
解析
【分析】
要解决本题，首先根据磁体静止时的指向确定螺线管的磁极：磁体指南的一端为S极，指北的一端为N极，由此确定A、B端的磁极；再利用安培定则（右手螺旋定则），结合电源正负极判断电流的环绕方向，进而画出螺线管的导线环绕方向。
【解析】
1. 确定螺线管的磁极：磁体静止时，指南的一端是S极，指北的一端是N极，因此闭合开关后，螺线管A端指南，故A端为S极；B端指北，故B端为N极。
2. 判断导线环绕方向：根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向N极（B端），四指弯曲的方向即为电流在螺线管中的环绕方向。电源正极在左侧，电流从螺线管A端的下方流入，B端的下方流出，因此导线从A端下端开始，沿螺线管向上环绕，最终从B端下端引出，形成正确的导线环绕方向。
【答案】
【知识点】
安培定则、磁极判断
【点评】
本题考查安培定则的应用，核心是先根据磁体指向确定磁极，再用安培定则判断导线环绕方向，属于电磁学基础题，需熟练掌握安培定则的操作方法。
【难度系数】
0.5
要解决本题，首先根据磁体静止时的指向确定螺线管的磁极：磁体指南的一端为S极，指北的一端为N极，由此确定A、B端的磁极；再利用安培定则（右手螺旋定则），结合电源正负极判断电流的环绕方向，进而画出螺线管的导线环绕方向。
【解析】
1. 确定螺线管的磁极：磁体静止时，指南的一端是S极，指北的一端是N极，因此闭合开关后，螺线管A端指南，故A端为S极；B端指北，故B端为N极。
2. 判断导线环绕方向：根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向N极（B端），四指弯曲的方向即为电流在螺线管中的环绕方向。电源正极在左侧，电流从螺线管A端的下方流入，B端的下方流出，因此导线从A端下端开始，沿螺线管向上环绕，最终从B端下端引出，形成正确的导线环绕方向。
【答案】
【知识点】
安培定则、磁极判断
【点评】
本题考查安培定则的应用，核心是先根据磁体指向确定磁极，再用安培定则判断导线环绕方向，属于电磁学基础题，需熟练掌握安培定则的操作方法。
【难度系数】
0.5
10. 如图所示，小磁针放在两通电螺线管之间，静止时小磁针的N、S极处于如图所示的状态，请完成螺线管的绕线，并标出电源的正、负极（用“+”“−”表示）。
答案
10.
解析
【分析】首先根据小磁针静止时N极的指向确定两螺线管间的磁场方向，进而判断出两个螺线管的磁极；再利用安培定则（右手螺旋定则）判断电流方向，从而确定电源的正负极，最后完成螺线管的绕线。
【解析】1. 确定螺线管磁极：小磁针静止时N极的指向为该点磁场方向，图中小磁针N极向左，说明两螺线管间磁场方向向左，根据磁场从N极指向S极，可得右侧螺线管B的左端为N极，左侧螺线管A的右端为S极。2. 判断电流方向：对螺线管B，左端为N极，右手握住B，大拇指指向左（N极），四指弯曲方向为电流方向，可知电流从B的右端流入、左端流出；对螺线管A，左端为N极，右手握住A，大拇指指向左，四指弯曲方向为电流方向，可知电流从A的右端流入、左端流出。3. 确定电源正负极：电流路径为电源正极→B的右端→B的左端→A的右端→A的左端→灯泡→电源负极，因此电源右端为正极，左端为负极，按此电流方向完成两螺线管的绕线（如参考答案图所示）。
【答案】
【知识点】安培定则、磁极判断、磁场方向
【点评】本题结合小磁针指向考查安培定则的应用，需先通过磁场方向确定磁极，再利用安培定则推导电流和绕线，是电磁学基础题型，需掌握安培定则的正确使用方法。
【难度系数】0.5
【解析】1. 确定螺线管磁极：小磁针静止时N极的指向为该点磁场方向，图中小磁针N极向左，说明两螺线管间磁场方向向左，根据磁场从N极指向S极，可得右侧螺线管B的左端为N极，左侧螺线管A的右端为S极。2. 判断电流方向：对螺线管B，左端为N极，右手握住B，大拇指指向左（N极），四指弯曲方向为电流方向，可知电流从B的右端流入、左端流出；对螺线管A，左端为N极，右手握住A，大拇指指向左，四指弯曲方向为电流方向，可知电流从A的右端流入、左端流出。3. 确定电源正负极：电流路径为电源正极→B的右端→B的左端→A的右端→A的左端→灯泡→电源负极，因此电源右端为正极，左端为负极，按此电流方向完成两螺线管的绕线（如参考答案图所示）。
【答案】
【知识点】安培定则、磁极判断、磁场方向
【点评】本题结合小磁针指向考查安培定则的应用，需先通过磁场方向确定磁极，再利用安培定则推导电流和绕线，是电磁学基础题型，需掌握安培定则的正确使用方法。
【难度系数】0.5
11. 如图所示为“逐梦”物理小组探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验装置图，请你在电磁铁上标出电磁铁的N极。
答案
11.
解析
【分析】要确定电磁铁的N极，需利用安培定则（右手螺旋定则）。首先明确电流在螺线管中的方向：电源正极流出电流，从螺线管下端流入，沿螺线管向上环绕；再用右手握住螺线管，让四指指向电流的环绕方向，大拇指所指的一端即为N极，据此判断N极位置。
【解析】根据安培定则：右手握住螺线管，四指指向电流的环绕方向（电流从螺线管下端流入、向上环绕），大拇指指向螺线管的上端，因此螺线管的上端为N极。
【答案】
【知识点】安培定则、电磁铁极性
【点评】本题考查安培定则的基本应用，是电磁学的基础考点，需掌握安培定则的操作方法。
【难度系数】0.5
【解析】根据安培定则：右手握住螺线管，四指指向电流的环绕方向（电流从螺线管下端流入、向上环绕），大拇指指向螺线管的上端，因此螺线管的上端为N极。
【答案】
【知识点】安培定则、电磁铁极性
【点评】本题考查安培定则的基本应用，是电磁学的基础考点，需掌握安培定则的操作方法。
【难度系数】0.5
12. 请你在虚线框内将电路补充完整。要求：①电源电压恒定不变，闭合开关S，图中的小磁针旋转$180°$后静止；②此电路能改变电磁铁的磁性强弱。
答案
12.
解析
【分析】首先根据小磁针旋转180°后静止，确定电磁铁的磁极：小磁针指向反映磁场方向，旋转后说明电磁铁外部磁场方向反转，因此电磁铁左端为S极、右端为N极。接着用安培定则判断电流方向：右手握住螺线管，大拇指指向N极（右端），四指弯曲方向为电流方向，可知电流应从螺线管右端流入、左端流出。要改变电磁铁磁性强弱，需在电路中串联滑动变阻器，最后连接电源形成完整回路，满足开关闭合后电流方向正确、磁极符合要求。
【解析】1. 确定电磁铁磁极：小磁针旋转180°，说明电磁铁的磁极反转，左端为S极，右端为N极。2. 判断电流方向：根据安培定则，右手握螺线管，大拇指指向右端（N极），四指指向电流方向，得出电流从螺线管右端流入、左端流出。3. 补充电路：为改变电磁铁磁性强弱，需串联滑动变阻器；连接电源，使电流路径为：电源正极→滑动变阻器→螺线管右端→螺线管左端→开关S→电源负极，形成完整串联电路，满足题目要求。
【答案】
【知识点】安培定则、电磁铁磁性影响因素、电路连接
【点评】本题结合小磁针的变化考查电磁铁磁极判断与电路设计，需熟练运用安培定则，同时掌握“改变电流大小可改变电磁铁磁性强弱”的知识点，属于中等难度的电路设计题。
【难度系数】0.5
【解析】1. 确定电磁铁磁极：小磁针旋转180°，说明电磁铁的磁极反转，左端为S极，右端为N极。2. 判断电流方向：根据安培定则，右手握螺线管，大拇指指向右端（N极），四指指向电流方向，得出电流从螺线管右端流入、左端流出。3. 补充电路：为改变电磁铁磁性强弱，需串联滑动变阻器；连接电源，使电流路径为：电源正极→滑动变阻器→螺线管右端→螺线管左端→开关S→电源负极，形成完整串联电路，满足题目要求。
【答案】
【知识点】安培定则、电磁铁磁性影响因素、电路连接
【点评】本题结合小磁针的变化考查电磁铁磁极判断与电路设计，需熟练运用安培定则，同时掌握“改变电流大小可改变电磁铁磁性强弱”的知识点，属于中等难度的电路设计题。
【难度系数】0.5
13. 如图所示是电磁铁和条形磁体相互作用时的磁场分布,请根据图中静止的小磁针的N、S极标出条形磁体左端的磁极、电源的正极(电源的正极用“+”表示)和A点磁感线的方向。
答案
13.
解析
【分析】要解决本题，需结合小磁针指向判断磁场方向，再根据磁极间的相互作用、安培定则确定磁极和电源极性，最后明确磁感线方向的规律。首先，小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向，由此判断两磁体相对端的磁极；接着用安培定则判断电源正负极；最后根据磁体外部磁感线从N极出发的特点确定A点磁感线方向。
【解析】1. 条形磁体左端磁极：小磁针静止时N极向上，说明其所在位置磁场方向向上，因此电磁铁右端和条形磁体左端为同名磁极，结合磁场分布可知条形磁体左端为N极。2. 电源正极：电磁铁右端为N极，根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向右端（N极），四指弯曲方向为电流方向，可知电流从螺线管左端流入，因此电源左端为正极（标“+”）。3. A点磁感线方向：磁体外部磁感线从N极出发，A点位于两N极下方，故磁感线方向向下。
【答案】
【知识点】磁极判断、安培定则、磁感线
【点评】本题综合考查电磁学基础知识点，需熟练运用小磁针指向、安培定则和磁感线规律，难度适中，属于常规题型。
【难度系数】0.5
【解析】1. 条形磁体左端磁极：小磁针静止时N极向上，说明其所在位置磁场方向向上，因此电磁铁右端和条形磁体左端为同名磁极，结合磁场分布可知条形磁体左端为N极。2. 电源正极：电磁铁右端为N极，根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向右端（N极），四指弯曲方向为电流方向，可知电流从螺线管左端流入，因此电源左端为正极（标“+”）。3. A点磁感线方向：磁体外部磁感线从N极出发，A点位于两N极下方，故磁感线方向向下。
【答案】
【知识点】磁极判断、安培定则、磁感线
【点评】本题综合考查电磁学基础知识点，需熟练运用小磁针指向、安培定则和磁感线规律，难度适中，属于常规题型。
【难度系数】0.5
14.如图所示为火灾自动报警系统的示意图，图中的双金属片受热时会膨胀，当温度达到设定值时，双金属片所在电路接通，报警铃响。请你将电路图补充完整。
答案
14.
解析
【分析】
要完成火灾自动报警系统的电路图，需明确其工作原理：双金属片所在电路是控制电路，电磁继电器的线圈在控制电路中；电铃所在电路是工作电路，由电磁继电器的触点控制。当温度升高到设定值，双金属片接通控制电路，电磁铁线圈通电产生磁性，吸引衔铁使工作电路接通，电铃报警。因此需分别连接控制电路（电源、双金属片、电磁继电器线圈）和工作电路（电源、电铃、电磁继电器触点），保证控制电路通时工作电路闭合。
【解析】
1. 连接控制电路：左侧电源一端接双金属片的一个接线柱，双金属片的另一个接线柱接电磁继电器线圈的一端，线圈另一端接左侧电源的另一接线柱，形成控制回路。
2. 连接工作电路：右侧电源一端接电铃，电铃接电磁继电器的动触点，电磁继电器的静触点接右侧电源的另一接线柱，形成工作回路。当双金属片受热接通控制电路，电磁铁吸下衔铁，动触点与静触点接触，工作电路接通，电铃响起。
【答案】
【知识点】
电磁继电器、电路连接
【点评】
本题考查电磁继电器在火灾报警中的实际应用，需理解控制电路与工作电路的分工，掌握电路连接的逻辑，属于基础电路应用题目。
【难度系数】
0.5
要完成火灾自动报警系统的电路图，需明确其工作原理：双金属片所在电路是控制电路，电磁继电器的线圈在控制电路中；电铃所在电路是工作电路，由电磁继电器的触点控制。当温度升高到设定值，双金属片接通控制电路，电磁铁线圈通电产生磁性，吸引衔铁使工作电路接通，电铃报警。因此需分别连接控制电路（电源、双金属片、电磁继电器线圈）和工作电路（电源、电铃、电磁继电器触点），保证控制电路通时工作电路闭合。
【解析】
1. 连接控制电路：左侧电源一端接双金属片的一个接线柱，双金属片的另一个接线柱接电磁继电器线圈的一端，线圈另一端接左侧电源的另一接线柱，形成控制回路。
2. 连接工作电路：右侧电源一端接电铃，电铃接电磁继电器的动触点，电磁继电器的静触点接右侧电源的另一接线柱，形成工作回路。当双金属片受热接通控制电路，电磁铁吸下衔铁，动触点与静触点接触，工作电路接通，电铃响起。
【答案】
【知识点】
电磁继电器、电路连接
【点评】
本题考查电磁继电器在火灾报警中的实际应用，需理解控制电路与工作电路的分工，掌握电路连接的逻辑，属于基础电路应用题目。
【难度系数】
0.5
