[变式]如图所示，根据通电螺线管的磁感线方向，可判断小磁针静止时的b端为极，a端为电源的极。

N 正

【分析】
要解决这道题，需遵循三个步骤：首先根据磁体外部磁感线的方向规律判断通电螺线管的磁极；再结合小磁针静止时N极指向与磁感线方向一致的特点，确定小磁针b端的极性；最后利用安培定则判断电源的正负极。
【解析】
1. 判断螺线管的磁极：在磁体外部，磁感线总是从N极出发，回到S极。由图中磁感线的箭头方向（向左）可知，磁感线从螺线管右端出发，向左回到螺线管左端，因此螺线管的右端为N极，左端为S极。
2. 判断小磁针b端的极性：小磁针静止时，N极的指向与该点的磁感线方向一致。螺线管上方的磁感线方向向左，说明小磁针的N极向左，而小磁针的左端为b端，所以b端为N极。
3. 判断电源的正负极：根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极（右端），四指弯曲的方向为电流的方向。由此可知电流从螺线管的左端流入、右端流出，电流从电源的正极流出，因此电源的a端为正极。
【答案】
N；正
【知识点】
磁感线、安培定则、磁极判断
【点评】
本题综合考查磁感线的特点和安培定则的应用，核心是掌握磁体外部磁感线的方向规律，以及安培定则的正确操作，属于电磁学基础题型，需理清磁极、电流、磁感线的关联。
【难度系数】
0.5

1. 如图所示，置于水平桌面上静止的小磁针上方有一根与之平行的直导线，在导线中通有电流的瞬间，小磁针发生转动。下列说法正确的是（）

A.该实验现象说明电流周围存在磁场
B.该实验中小磁针主要用于检验通电导线周围磁场的强弱
C.若改变导线中的电流方向，小磁针的转动方向不会改变
D.若改变导线中的电流大小，小磁针的转动方向将会改变

1. A

【分析】
本题考查奥斯特实验的相关知识，解题思路：首先明确该实验是奥斯特实验，核心是通电导线周围存在磁场（电流的磁效应）；再逐一分析每个选项，结合实验原理、小磁针的作用、磁场方向的影响因素判断选项正误。
【解析】
该实验是奥斯特实验，证明了电流周围存在磁场，即电流的磁效应，故选项A正确。
选项B：小磁针的作用是检验通电导线周围是否存在磁场，而非检验磁场强弱，故B错误。
选项C：通电导线周围的磁场方向与电流方向有关，改变电流方向时，磁场方向会改变，因此小磁针的转动方向会改变，故C错误。
选项D：磁场方向由电流方向决定，电流大小仅影响磁场强弱，不改变磁场方向，所以改变电流大小，小磁针的转动方向不会改变，故D错误。
【答案】
A
【知识点】
电流的磁效应、奥斯特实验
【点评】
本题为基础题，考查奥斯特实验的核心知识点，需掌握电流的磁效应、磁场方向与电流方向的关系，以及小磁针在实验中的作用，难度较低。
【难度系数】
0.3

2. 如图所示，通电螺线管旁的小磁针分别静止在图示位置。请科学推断，最终决定通电螺线管极性的是 （）


A.电源正负极的接法
B.螺线管导线的环绕方向
C.小磁针静止时N极的指向
D.螺线管中电流的方向

2. D

【分析】
要确定通电螺线管极性的决定因素，需结合安培定则（右手螺旋定则）分析：安培定则表明，右手握住螺线管，四指指向螺线管中电流的环绕方向，大拇指所指端为螺线管的N极。螺线管的极性由电流的环绕方向决定，而电流的环绕方向由螺线管中电流的方向和绕线方向共同决定。小磁针静止时N极的指向是螺线管磁场方向的体现，是极性的结果，而非决定因素；电源正负极接法仅能改变电流方向，是影响电流方向的外部条件，并非直接决定螺线管极性的核心。结合选项，最终决定螺线管极性的是螺线管中电流的方向。
【解析】
根据安培定则：用右手握住通电螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
选项A：电源正负极的接法仅能改变电流方向，是影响电流方向的外部因素，无法直接决定螺线管极性；
选项B：螺线管导线的环绕方向是决定电流环绕方向的因素之一，但单独的绕线方向不能决定极性，需结合电流方向；
选项C：小磁针静止时N极的指向是螺线管外部磁场方向的体现，是螺线管极性的结果，而非决定因素；
选项D：螺线管中电流的方向是决定电流环绕方向的关键，结合绕线方向即可确定螺线管极性，是最终决定因素。
综上，答案为D。
【答案】
D
【知识点】
安培定则、通电螺线管极性
【点评】
本题考查通电螺线管极性的决定因素，需牢记安培定则的核心内容，区分“极性的结果体现”与“极性的决定因素”，明确电流方向结合绕线方向是决定螺线管极性的关键，小磁针指向仅为极性的反映。
【难度系数】
0.5

3. 如图是探究通电螺线管的磁场方向的实验示意图。对该实验的操作和分析，下列说法正确的是（）


A.闭合开关前，小磁针的S极指向地理的北极
B.闭合开关小磁针静止时，S极的指向为该点的磁场方向
C.改变螺线管中的电流方向，小磁针N极所指方向水平向右
D.若没有小磁针，通电螺线管周围就没有磁场

3. C

【分析】
本题考查通电螺线管磁场的相关知识，需结合地磁场特点、磁场方向规定、安培定则逐一分析选项。首先明确地磁场中，地理北极对应地磁南极，小磁针静止时N极指向地理北极；磁场方向规定为小磁针静止时N极的指向；安培定则用于判断通电螺线管的磁极，通电螺线管的磁场是自身属性，与是否有小磁针无关。
【解析】
逐一分析各选项：
1. 选项A：闭合开关前，小磁针受地磁场作用，地理北极是地磁南极，小磁针N极指向地理北极，S极指向地理南极，故A错误。
2. 选项B：磁场方向的规定是，某点的磁场方向为小磁针静止时N极的指向，而非S极，故B错误。
3. 选项C：根据安培定则，电流从螺线管左端流入、右端流出，右手握住螺线管，四指沿电流方向，大拇指指向右端，可知螺线管右端为N极；螺线管外部磁场方向从N极指向外部，故螺线管右端（小磁针处）的磁场方向水平向右，小磁针静止时N极指向磁场方向，即水平向右，故C正确。
4. 选项D：通电螺线管的磁场是其本身的固有属性，与是否放置小磁针无关，即使没有小磁针，通电螺线管周围仍存在磁场，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
通电螺线管的磁场、磁场方向、地磁场
【点评】
本题属于基础应用类题目，需掌握安培定则、磁场方向规定及地磁场特点，通过逐一分析选项即可得出正确答案，考查学生对电磁学基础知识点的应用能力。
【难度系数】
0.5

4.玩具小船上装有一个由电池和带铁芯的细长螺线管组成的电路，如图所示。小船漂浮在水面上时，船头A指向东，船尾B指向西。当闭合开关S后，船头A的最后指向是（）

A.东方
B.南方
C.西方
D.北方

4. D

【分析】
要解决该问题，需分两步推导：首先利用安培定则判断通电螺线管的N、S极，再结合地磁场的特点确定螺线管的指向，进而得出船头A的最终指向。
【解析】
1. 确定电流方向：电源长线段为正极，短线段为负极，电流从正极流出，经螺线管左端流入，从右端流出，再经开关S回到电源负极。
2. 用安培定则判断螺线管磁极：右手握住螺线管，让四指弯曲的方向与电流的环绕方向一致，大拇指所指的一端为螺线管的N极。由此可判断，螺线管的右端（A端）为N极，左端（B端）为S极。
3. 结合地磁场确定指向：地球的地磁南极位于地理北极附近，地磁北极位于地理南极附近，磁体的N极会指向地理北极（北方），S极指向地理南极（南方）。因此，螺线管的N极（船头A端）最终指向北方。
【答案】
D
【知识点】
安培定则、地磁场
【点评】
本题综合考查安培定则的应用和地磁场的特点，需准确掌握安培定则的操作方法，理解磁体指向与地磁场的关系，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5

5.在“探究通电螺线管外部磁场方向”的实验中，在装有螺线管的玻璃板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时需，观察铁屑的排布，并对比条形磁体、蹄形磁体的磁场，会发现通电螺线管外部磁场与磁体的磁场相似。

5. 轻敲玻璃板 条形

【分析】
要解答本题，需结合“探究通电螺线管外部磁场方向”的实验操作和磁场特点分析：首先，撒铁屑后铁屑因摩擦力无法自由排列，需调整操作让铁屑显现磁场分布；其次，通过对比常见磁体磁场，明确通电螺线管外部磁场的相似性。
【解析】
1. 实验操作：在玻璃板上撒满铁屑后，铁屑与玻璃板间存在静摩擦力，无法在磁场力作用下按磁场方向排列，导致铁屑分布无明显变化，此时需轻敲玻璃板，减小铁屑受到的摩擦力，使铁屑能在磁场力作用下有序排布，便于观察磁场分布。
2. 磁场特点：观察铁屑排布后，对比条形磁体、蹄形磁体的磁场，可发现通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的磁场相似。
【答案】
轻敲玻璃板；条形
【知识点】
通电螺线管的磁场；磁场分布
【点评】
本题考查探究通电螺线管外部磁场的基础实验，侧重实验操作细节和磁场特点的识记，属于对基础知识点的考查，难度较低。
【难度系数】
0.7

6. 如图所示，小磁针在纸面上能自由转动。闭合开关后，通电螺线管的上端小磁针将沿（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动。当滑动变阻器的滑片向a端移动时，通电螺线管的磁性将（选填“变强”“变弱”或“不变”）。

6. 顺时针 变弱

【分析】
要解决本题，需分三步推导：
1. 判断通电螺线管的磁极：闭合开关后，先确定电流方向，再用安培定则判断螺线管的N、S极；
2. 判断小磁针转动方向：根据磁极间“同名相斥、异名相吸”的规律，结合螺线管上端的磁极，分析小磁针的受力，确定转动方向；
3. 判断螺线管磁性变化：分析滑动变阻器滑片移动时接入电阻的变化，得到电路电流的变化，进而确定螺线管磁性的变化。
具体来说，电流从电源正极流出，经开关流入螺线管下端，从螺线管上端流出，进入滑动变阻器回到负极；用安培定则（右手握住螺线管，四指指向电流环绕方向，大拇指指向N极），可判断螺线管下端为N极、上端为S极；螺线管上端S极会吸引小磁针的N极、排斥小磁针的S极，因此小磁针顺时针转动；滑动变阻器滑片向a端移动时，接入电阻变大，电路电流变小，通电螺线管磁性随电流减小而变弱。
【解析】
1. 确定电流路径：闭合开关后，电流方向为：电源正极→开关→螺线管下端→螺线管上端→滑动变阻器→电源负极；
2. 安培定则判断螺线管磁极：右手握住螺线管，四指顺着电流的环绕方向（从下端向上绕），大拇指向下，因此螺线管下端是N极，上端是S极；
3. 小磁针转动方向：小磁针的N极（左端）与螺线管上端S极异名，相互吸引，小磁针的S极（右端）与螺线管上端S极同名，相互排斥，因此小磁针沿顺时针方向转动；
4. 磁性变化分析：滑动变阻器滑片向a端移动，接入电路的电阻丝变长，电阻变大，电路中电流减小；通电螺线管的磁性强弱与电流大小有关，电流越小，磁性越弱，因此螺线管磁性变弱。
【答案】
顺时针；变弱
【知识点】
安培定则、磁极间的相互作用、影响电磁铁磁性强弱的因素
【点评】
本题考查电磁学基础知识点，涵盖安培定则应用、磁极间相互作用规律、电磁铁磁性影响因素，解题关键是掌握安培定则的操作方法和电磁铁磁性与电流的关系，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6