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4.[教材题改编]如图所示,在通电螺线管(导线中箭头表示电流方向)附近放置的小磁针(黑端为N极),静止时其指向正确的是 (
A
)。答案
4. A
解析
【分析】
要判断小磁针指向是否正确，需先确定通电螺线管的磁极，再结合磁极间的相互作用规律分析。步骤：1. 用安培定则（右手螺旋定则），根据电流方向确定螺线管的N、S极；2. 螺线管外部磁场方向从N极指向S极，小磁针静止时N极（黑端）指向与磁场方向一致，据此判断各选项。
【解析】
根据安培定则：右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的一端为螺线管的N极。由题图电流方向可知，螺线管右端为N极，左端为S极。螺线管外部磁场方向由N极（右端）指向S极（左端），小磁针静止时N极（黑端）应指向磁场方向（向左）。逐一分析选项：A选项小磁针黑端向左，符合要求；B、C、D选项小磁针指向均不符合磁场方向，错误。
【答案】
A
【知识点】
安培定则、磁极间的相互作用
【点评】
本题为电磁学基础题，考查安培定则的应用及磁极间的相互作用规律，需熟练掌握安培定则的操作方法，明确螺线管外部磁场方向，属于教材改编的常规题型，难度适中。
【难度系数】
0.7
要判断小磁针指向是否正确，需先确定通电螺线管的磁极，再结合磁极间的相互作用规律分析。步骤：1. 用安培定则（右手螺旋定则），根据电流方向确定螺线管的N、S极；2. 螺线管外部磁场方向从N极指向S极，小磁针静止时N极（黑端）指向与磁场方向一致，据此判断各选项。
【解析】
根据安培定则：右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的一端为螺线管的N极。由题图电流方向可知，螺线管右端为N极，左端为S极。螺线管外部磁场方向由N极（右端）指向S极（左端），小磁针静止时N极（黑端）应指向磁场方向（向左）。逐一分析选项：A选项小磁针黑端向左，符合要求；B、C、D选项小磁针指向均不符合磁场方向，错误。
【答案】
A
【知识点】
安培定则、磁极间的相互作用
【点评】
本题为电磁学基础题，考查安培定则的应用及磁极间的相互作用规律，需熟练掌握安培定则的操作方法，明确螺线管外部磁场方向，属于教材改编的常规题型，难度适中。
【难度系数】
0.7
5.下图是小磁针在通电螺线管右端静止时的情形,其中黑色端为N极,则图中电流表的下端为
正
(选填“正”或“负”)接线柱。答案
5. 正
解析
【分析】
要解决此题，需先根据小磁针指向确定螺线管的磁极，再用安培定则判断电流方向，最后结合电流表接线规则得出结论。步骤如下：1. 小磁针静止时N极（黑色端）的指向为该点磁场方向，结合螺线管外部磁场特点判断螺线管磁极；2. 用安培定则确定螺线管中电流的环绕方向；3. 根据电流表“正进负出”的接线规则，判断电流表的接线柱极性。
【解析】
1. 确定螺线管磁极：小磁针黑色端为N极，静止时N极指向右，说明螺线管右侧磁场方向向右。螺线管外部磁场从N极出发，因此螺线管右端为N极，左端为S极。
2. 用安培定则判断电流方向：右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极（右端），四指弯曲方向为电流的环绕方向，由此可知电流从螺线管的右端流入、左端流出。
3. 判断电流表接线柱极性：电流表的接线规则是“电流从正接线柱流入，负接线柱流出”。结合电流从螺线管右端流入，可知电流从电流表的下端流入、上端流出，因此电流表下端为正接线柱。
【答案】
正
【知识点】
安培定则、磁极间的相互作用、电流表的使用
【点评】
本题综合考查电磁学基础知识点，需掌握磁极间的相互作用规律、安培定则的应用及电流表的接线规则，是电磁学的典型基础题。
【难度系数】
0.5
要解决此题，需先根据小磁针指向确定螺线管的磁极，再用安培定则判断电流方向，最后结合电流表接线规则得出结论。步骤如下：1. 小磁针静止时N极（黑色端）的指向为该点磁场方向，结合螺线管外部磁场特点判断螺线管磁极；2. 用安培定则确定螺线管中电流的环绕方向；3. 根据电流表“正进负出”的接线规则，判断电流表的接线柱极性。
【解析】
1. 确定螺线管磁极：小磁针黑色端为N极，静止时N极指向右，说明螺线管右侧磁场方向向右。螺线管外部磁场从N极出发，因此螺线管右端为N极，左端为S极。
2. 用安培定则判断电流方向：右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极（右端），四指弯曲方向为电流的环绕方向，由此可知电流从螺线管的右端流入、左端流出。
3. 判断电流表接线柱极性：电流表的接线规则是“电流从正接线柱流入，负接线柱流出”。结合电流从螺线管右端流入，可知电流从电流表的下端流入、上端流出，因此电流表下端为正接线柱。
【答案】
正
【知识点】
安培定则、磁极间的相互作用、电流表的使用
【点评】
本题综合考查电磁学基础知识点，需掌握磁极间的相互作用规律、安培定则的应用及电流表的接线规则，是电磁学的典型基础题。
【难度系数】
0.5
1. 右图是探究通电螺线管磁场特点的实验装置。下列操作能改变螺线管两端磁极极性的是（
A.移动滑动变阻器滑片
B.对调电源正、负极
C.改变螺线管线圈匝数
D.在螺线管中加铁芯
B
）。A.移动滑动变阻器滑片
B.对调电源正、负极
C.改变螺线管线圈匝数
D.在螺线管中加铁芯
答案
1. B
解析
【分析】
要改变通电螺线管两端的磁极极性，需明确螺线管的磁极极性由电流方向和线圈绕向决定，本题中线圈绕向固定，因此只需改变电流方向即可改变磁极。接下来分析各选项：A选项移动滑动变阻器滑片，仅改变电路中电流大小，影响螺线管磁性强弱，不改变磁极；B选项对调电源正、负极，会改变螺线管中的电流方向，从而改变磁极；C选项改变螺线管线圈匝数，仅改变螺线管磁性强弱，不改变磁极；D选项在螺线管中加铁芯，会增强螺线管磁性，不改变磁极。
【解析】
根据安培定则，通电螺线管的磁极极性由电流方向和线圈绕向决定，本题线圈绕向不变，故改变电流方向可改变磁极。逐一分析选项：
A：移动滑片，改变电流大小，仅改变磁性强弱，不改变磁极，错误；
B：对调电源正负极，改变电流方向，从而改变螺线管磁极，正确；
C：改变线圈匝数，仅改变磁性强弱，不改变磁极，错误；
D：加铁芯，增强磁性，不改变磁极，错误。
【答案】
B
【知识点】
通电螺线管的磁极极性
【点评】
本题考查通电螺线管磁极极性的影响因素，需区分磁极极性和磁性强弱的不同影响因素，属于基础概念题，难度较低。
【难度系数】
0.3
要改变通电螺线管两端的磁极极性，需明确螺线管的磁极极性由电流方向和线圈绕向决定，本题中线圈绕向固定，因此只需改变电流方向即可改变磁极。接下来分析各选项：A选项移动滑动变阻器滑片，仅改变电路中电流大小，影响螺线管磁性强弱，不改变磁极；B选项对调电源正、负极，会改变螺线管中的电流方向，从而改变磁极；C选项改变螺线管线圈匝数，仅改变螺线管磁性强弱，不改变磁极；D选项在螺线管中加铁芯，会增强螺线管磁性，不改变磁极。
【解析】
根据安培定则，通电螺线管的磁极极性由电流方向和线圈绕向决定，本题线圈绕向不变，故改变电流方向可改变磁极。逐一分析选项：
A：移动滑片，改变电流大小，仅改变磁性强弱，不改变磁极，错误；
B：对调电源正负极，改变电流方向，从而改变螺线管磁极，正确；
C：改变线圈匝数，仅改变磁性强弱，不改变磁极，错误；
D：加铁芯，增强磁性，不改变磁极，错误。
【答案】
B
【知识点】
通电螺线管的磁极极性
【点评】
本题考查通电螺线管磁极极性的影响因素，需区分磁极极性和磁性强弱的不同影响因素，属于基础概念题，难度较低。
【难度系数】
0.3
2.如图所示,当闭合开关$S_1$、$S_2$时,两个通电螺线管的相互作用情况以及A、B端的极性分别是 (
A.相吸,A端为N极,B端为S极
B.相吸,A端为S极,B端为N极
C.相斥,A端为N极,B端为N极
D.相斥,A端为S极,B端为S极
B
)。A.相吸,A端为N极,B端为S极
B.相吸,A端为S极,B端为N极
C.相斥,A端为N极,B端为N极
D.相斥,A端为S极,B端为S极
答案
2. B
解析
【分析】
要解决这个问题，需分三步推导：首先确定两个通电螺线管的电流方向，再利用安培定则判断各自的磁极，最后根据磁极间的相互作用规律（同名磁极相斥，异名磁极相吸）判断相互作用情况。
【解析】
1. 确定电流方向：
左侧螺线管：闭合开关$S_1$后，电流从电源正极流出，经开关$S_1$流入左侧螺线管的左端，从螺线管右端流回电源负极。
右侧螺线管：闭合开关$S_2$后，电流从电源正极流出，流入右侧螺线管的左端，从螺线管右端流回电源负极。
2. 用安培定则判断磁极：
左侧螺线管：右手握住左侧螺线管，四指顺着电流的环绕方向（左端流入，电流沿螺线管正面向上、向右），大拇指指向螺线管的右端，因此左端（A端）为S极，右端为N极。
右侧螺线管：右手握住右侧螺线管，四指顺着电流的环绕方向（左端流入，电流沿螺线管正面向上、向右），大拇指指向螺线管的右端，因此右端（B端）为N极，左端为S极。
3. 判断相互作用：
左侧螺线管的A端为S极，右侧螺线管的B端为N极，异名磁极相互吸引，因此两个通电螺线管相吸。
【答案】
B
【知识点】
通电螺线管的磁极、磁极间的相互作用
【点评】
本题核心考查安培定则的应用和磁极间的相互作用规律，解题关键是准确判断电流方向，再结合安培定则确定螺线管的磁极，属于电磁学基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.3
要解决这个问题，需分三步推导：首先确定两个通电螺线管的电流方向，再利用安培定则判断各自的磁极，最后根据磁极间的相互作用规律（同名磁极相斥，异名磁极相吸）判断相互作用情况。
【解析】
1. 确定电流方向：
左侧螺线管：闭合开关$S_1$后，电流从电源正极流出，经开关$S_1$流入左侧螺线管的左端，从螺线管右端流回电源负极。
右侧螺线管：闭合开关$S_2$后，电流从电源正极流出，流入右侧螺线管的左端，从螺线管右端流回电源负极。
2. 用安培定则判断磁极：
左侧螺线管：右手握住左侧螺线管，四指顺着电流的环绕方向（左端流入，电流沿螺线管正面向上、向右），大拇指指向螺线管的右端，因此左端（A端）为S极，右端为N极。
右侧螺线管：右手握住右侧螺线管，四指顺着电流的环绕方向（左端流入，电流沿螺线管正面向上、向右），大拇指指向螺线管的右端，因此右端（B端）为N极，左端为S极。
3. 判断相互作用：
左侧螺线管的A端为S极，右侧螺线管的B端为N极，异名磁极相互吸引，因此两个通电螺线管相吸。
【答案】
B
【知识点】
通电螺线管的磁极、磁极间的相互作用
【点评】
本题核心考查安培定则的应用和磁极间的相互作用规律，解题关键是准确判断电流方向，再结合安培定则确定螺线管的磁极，属于电磁学基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.3
3. [科学探究]探究通电直导线周围磁场的实验装置如图所示，小磁针放置在桌面上静止时，将直导线AB沿
南北
（选填“东西”“南北”或“任意”）方向放置在小磁针正上方，实验时效果最明显。当开关闭合时，导线下方的小磁针会发生偏转，说明通电导线周围存在磁场
。仅将电源正、负极对调，小磁针的偏转方向发生改变，这表明通电直导线周围磁场的方向与电流的方向
有关。答案
3. 南北 磁场 电流的方向
解析
【分析】
要解决这道题，需结合奥斯特实验的原理和操作要点分析：首先，小磁针静止时受地磁场影响指向南北，为避免地磁场干扰，需让通电直导线的磁场更明显作用于小磁针，因此导线放置方向有要求；其次，开关闭合后小磁针偏转，说明通电导线周围存在特殊物质；最后，电源正负极对调改变电流方向，小磁针偏转方向改变，说明磁场方向的影响因素。
【解析】
1. 小磁针静止时指向南北，若直导线沿东西方向放置，地磁场会干扰实验效果，因此应沿南北方向放置直导线AB，使电流产生的磁场能显著影响小磁针，实验效果最明显。
2. 开关闭合时，导线下方小磁针偏转，说明小磁针受到磁场力作用，由此得出通电导线周围存在磁场，这是电流的磁效应。
3. 对调电源正负极，导线中电流方向改变，小磁针偏转方向也改变，表明通电直导线周围磁场的方向与电流的方向有关。
【答案】
南北 磁场 电流的方向
【知识点】
电流的磁效应、通电直导线的磁场、磁场方向与电流的关系
【点评】
本题考查奥斯特实验的核心知识点，属于电磁学基础实验题，重点考查实验操作要点、实验结论，需理解实验设计的逻辑和磁场方向的影响因素，难度较低。
【难度系数】
0.2
要解决这道题，需结合奥斯特实验的原理和操作要点分析：首先，小磁针静止时受地磁场影响指向南北，为避免地磁场干扰，需让通电直导线的磁场更明显作用于小磁针，因此导线放置方向有要求；其次，开关闭合后小磁针偏转，说明通电导线周围存在特殊物质；最后，电源正负极对调改变电流方向，小磁针偏转方向改变，说明磁场方向的影响因素。
【解析】
1. 小磁针静止时指向南北，若直导线沿东西方向放置，地磁场会干扰实验效果，因此应沿南北方向放置直导线AB，使电流产生的磁场能显著影响小磁针，实验效果最明显。
2. 开关闭合时，导线下方小磁针偏转，说明小磁针受到磁场力作用，由此得出通电导线周围存在磁场，这是电流的磁效应。
3. 对调电源正负极，导线中电流方向改变，小磁针偏转方向也改变，表明通电直导线周围磁场的方向与电流的方向有关。
【答案】
南北 磁场 电流的方向
【知识点】
电流的磁效应、通电直导线的磁场、磁场方向与电流的关系
【点评】
本题考查奥斯特实验的核心知识点，属于电磁学基础实验题，重点考查实验操作要点、实验结论，需理解实验设计的逻辑和磁场方向的影响因素，难度较低。
【难度系数】
0.2
4.小磁针在通电螺线管磁场的作用下静止在如图所示的位置,请标出：
(1)图中磁感线的方向。
(2)螺线管上的导线绕法。
导线连接电源的极性
4题图
(1)图中磁感线的方向。
(2)螺线管上的导线绕法。
导线连接电源的极性
4题图
答案
如答图所示
解析
【分析】
要解决本题，需明确两个核心要点：一是小磁针静止时N极的指向等于该点磁感线的方向；二是安培定则（右手螺旋定则）可用于判断螺线管的磁极、电流方向或绕法。首先根据小磁针N极向右，确定螺线管上方磁感线方向向右；再结合外部磁感线从N极出发回到S极，得出螺线管左端为N极、右端为S极；最后根据电源正极在右侧，电流从正极流出，利用安培定则判断螺线管的导线绕法，使右手握住螺线管时，大拇指指向左端（N极），四指弯曲方向与电流方向一致，从而确定绕线方式。
【解析】
1. 磁感线方向：小磁针静止时N极的指向为该点磁感线的方向，因此在螺线管上方的磁感线箭头应标为向右。
2. 螺线管绕法：电源正极在右侧，电流从正极流出。根据安培定则：右手握住螺线管，大拇指指向螺线管左端（N极），四指弯曲方向为电流方向，因此导线从电源正极（右侧）向上接入螺线管，沿U型铁芯底部向左绕制，最终从左侧导线流出回到电源负极，形成正确的绕线。
【答案】
如答图所示
【知识点】
安培定则、磁感线、磁极判断
【点评】
本题是安培定则的基础应用题，需结合小磁针指向判断磁感线方向，再通过安培定则推导螺线管绕法，考查学生对磁场基本规律的掌握，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需明确两个核心要点：一是小磁针静止时N极的指向等于该点磁感线的方向；二是安培定则（右手螺旋定则）可用于判断螺线管的磁极、电流方向或绕法。首先根据小磁针N极向右，确定螺线管上方磁感线方向向右；再结合外部磁感线从N极出发回到S极，得出螺线管左端为N极、右端为S极；最后根据电源正极在右侧，电流从正极流出，利用安培定则判断螺线管的导线绕法，使右手握住螺线管时，大拇指指向左端（N极），四指弯曲方向与电流方向一致，从而确定绕线方式。
【解析】
1. 磁感线方向：小磁针静止时N极的指向为该点磁感线的方向，因此在螺线管上方的磁感线箭头应标为向右。
2. 螺线管绕法：电源正极在右侧，电流从正极流出。根据安培定则：右手握住螺线管，大拇指指向螺线管左端（N极），四指弯曲方向为电流方向，因此导线从电源正极（右侧）向上接入螺线管，沿U型铁芯底部向左绕制，最终从左侧导线流出回到电源负极，形成正确的绕线。
【答案】
如答图所示
【知识点】
安培定则、磁感线、磁极判断
【点评】
本题是安培定则的基础应用题，需结合小磁针指向判断磁感线方向，再通过安培定则推导螺线管绕法，考查学生对磁场基本规律的掌握，难度适中。
【难度系数】
0.5
