1 磁体旁的小磁针静止时所指方向如图所示,请画出通过小磁针中心的一条磁感线,并标出磁体的N极。

S N
地轴

1.

【分析】要解决本题，需结合磁极间的相互作用规律和磁感线的特点：①异名磁极相互吸引，小磁针静止时S极会指向磁体的N极；②磁体外部的磁感线从N极出发，回到S极，且小磁针静止时N极的指向与该点磁感线方向一致。首先观察小磁针，其S极朝左，指向磁体的右端，可确定磁体的磁极；再根据磁感线方向的要求画出对应磁感线。
【解析】1. 确定磁体的N极：根据异名磁极相互吸引，小磁针静止时S极靠近磁体的一端为N极，因此磁体的右端为N极；2. 画磁感线：磁体外部磁感线从N极出发，小磁针静止时N极的指向为磁感线方向，因此从磁体的N极（右端）向右，画一条通过小磁针中心的磁感线，箭头方向与小磁针N极指向一致（向右）。
【答案】（磁体右端标注N，磁感线从磁体N极出发，向右经过小磁针中心，箭头朝右，对应参考答案的图示）
【知识点】磁极间的相互作用、磁感线
【点评】本题考查磁极判断和磁感线的绘制，需掌握磁极间的相互作用规律及磁感线的基本特点，属于基础题型。
【难度系数】0.5

2 如图所示，小磁针静止在地球赤道正上方，请标出地磁N极和小磁针的N极。

2.

【分析】要解决本题，需掌握地磁场的相关规律：①地磁北极位于地理南极附近，地磁南极位于地理北极附近；②磁体外部的磁感线从N极出发，回到S极；③小磁针静止时，N极的指向与该点磁感线的方向一致。观察题图中的磁感线箭头，磁感线从地轴下端（地理南极附近）出发，回到地轴上端（地理北极附近），据此确定地磁N极位置，再结合赤道处磁感线方向确定小磁针N极指向。
【解析】根据地磁场特点，磁体外部磁感线从N极指向S极，结合题图中磁感线箭头方向，地轴下端是磁感线的出发端，即地磁N极；赤道正上方的磁感线方向为水平向右，小磁针静止时N极指向磁感线方向，因此小磁针的N极朝右。
【答案】
【知识点】地磁场、磁感线、磁极
【点评】本题考查地磁场的基础应用，核心是掌握地磁场的磁极分布和磁感线方向规律，属于基础知识点考查，难度较低。
【难度系数】0.3

3 如图所示，小磁针静止在通电螺线管左侧，请标出磁感线方向及小磁针的N极。

3.

【分析】要解决本题，需按以下步骤推导：①先确定电流方向：电源长线段为正极，短线段为负极，电流从正极流出，流入螺线管右端，从左端流回负极；②用安培定则判断螺线管磁极：右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向螺线管的N极，由此确定螺线管右端为N极，左端为S极；③确定磁感线方向：磁体外部的磁感线从N极指向S极，因此螺线管上方、下方的磁感线方向向左；④确定小磁针N极：小磁针静止时N极的指向与磁感线方向一致，在螺线管左侧，磁感线指向螺线管左端，故小磁针的右端为N极。
【解析】1. 电流方向：电源正极在右侧，电流从螺线管右端流入，左端流出。2. 安培定则判断磁极：右手握住螺线管，四指顺着电流方向（螺线管正面电流向下），大拇指指向右端，因此螺线管右端是N极，左端是S极。3. 磁感线方向：在磁体外部，磁感线从N极出发回到S极，所以螺线管上方、下方的磁感线方向均向左。4. 小磁针N极：小磁针静止时，N极指向与磁感线方向相同，因此小磁针的右端为N极。
【答案】
【知识点】安培定则、磁感线
【点评】本题考查通电螺线管的磁场相关知识，属于电磁学基础题型，需熟练运用安培定则和磁感线的特点即可解答。
【难度系数】0.5

4如图所示，根据图中的磁感线方向，在虚线框内标出对应位置的电流方向和小磁针磁极的名称。

4.

【分析】本题需利用安培定则（右手螺旋定则），结合磁感线方向判断电流方向和小磁针磁极。首先，根据环形磁感线的方向，用右手螺旋定则确定环形电流的方向，进而得到左侧导线的电流方向；再根据“小磁针静止时N极指向与磁场方向一致”的规律，确定小磁针的磁极。
【解析】1. 判断电流方向：观察图中环形磁感线箭头向下，根据右手螺旋定则，右手弯曲的四指与环形电流方向一致，大拇指指向环形中心轴线上磁感线方向（向下），因此环形电流为顺时针方向（从右侧观察），故左侧导线的电流方向向左，标注在上方虚线框内。2. 判断小磁针磁极：小磁针静止时N极指向磁场方向，结合螺线管的磁场分布，小磁针所在位置的磁场方向向下，因此小磁针的下端为N极，对应下方虚线框标注“N”。
【答案】
【知识点】安培定则、磁场方向、小磁针磁极
【点评】本题考查安培定则的基础应用，属于电磁学的常规题型，需掌握磁感线、电流、磁极的对应关系。
【难度系数】0.3

5 如图甲所示是磁悬浮地球仪，闭合开关后，地球仪可以悬浮在空中。图乙是其内部结构示意图，请根据图示条形磁体的极性，在图乙中标出电磁铁的N极、电源的“+”“−”极。

甲
乙
弹簧
衔铁
电磁铁
A
B
C
D
E

5.

【分析】
要解决本题，需结合磁极间的相互作用规律和安培定则。首先，地球仪悬浮，说明条形磁体与电磁铁之间是排斥力，根据“同名磁极相互排斥”，已知条形磁体下端为S极，因此电磁铁的上端应为S极，下端为N极。接着用安培定则判断电源正负极：右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极（下端），四指弯曲的方向即为电流在螺线管中的流向，由此可知电流从螺线管的上端流入、下端流出，因此电源的上端为正极，下端为负极。
【解析】
1. 确定电磁铁磁极：地球仪悬浮时受力平衡，重力向下，磁力向上，故条形磁体与电磁铁间为排斥力。根据“同名磁极相互排斥”，条形磁体下端为S极，因此电磁铁上端为S极，下端为N极。
2. 判断电源正负极：根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极（下端），四指弯曲方向与电流方向一致，可知电流从螺线管上端流入、下端流出。电路中电流从电源正极流出、负极流入，因此电源上端为“+”极，下端为“−”极。
【答案】
电磁铁上端标注S，电源上端标注“+”，下端标注“−”
【知识点】
磁极间的相互作用、安培定则
【点评】
本题结合磁悬浮地球仪的实际情境，考查磁极间的相互作用和安培定则的应用，解题关键是先根据悬浮状态判断磁极关系，再推导电源极性，属于基础电磁学题目。
【难度系数】
0.3

6 通常我们把没有铃碗的电铃叫作蜂鸣器。请用笔画线代替导线将图中的元件符号连接在电磁继电器上，组成一个蜂鸣器的电路。

6.

【分析】要组成蜂鸣器电路，需利用电磁继电器的触点切换特性，使工作电路交替通断，让蜂鸣器发声。首先明确电磁继电器分为控制电路（含电磁铁）和工作电路（含触点A、B、C），需通过合理连接，利用电磁铁磁性有无控制触点切换，实现蜂鸣器电路的交替通断。
【解析】连接时，控制电路连接电磁铁的接线柱D、E；工作电路中，将蜂鸣器、电源、开关串联后，一端接触点A，另一端接触点B，同时将触点C与对应线路连接，使得当电磁铁通电有磁性时，衔铁被吸下，触点切换，电路状态改变，实现通断交替，最终组成蜂鸣器电路。
【答案】
【知识点】电磁继电器应用、电路连接
【点评】本题结合蜂鸣器考查电磁继电器的实际应用，需理解电磁继电器的工作原理，掌握控制电路与工作电路的连接逻辑，属于中等难度的电路应用题。
【难度系数】0.5

7 如图甲所示，线圈位于磁场中，通电后a段导线受磁场力F的方向向上。请在图乙中画出a段导线受到的磁场力$F_1$的示意图；现增加一个换向器，请在图丙中画出通电后a段导线受到的磁场力$F_2$的示意图。

7.

【分析】
要解决本题，需明确：通电导体在磁场中受力的方向由电流方向和磁场方向共同决定，当电流方向或磁场方向改变时，受力方向会改变；若两者均不变，受力方向不变。乙图中线圈转动后，a段的电流方向、磁场方向均未变化，因此受力方向与甲图一致；丙图中换向器会改变线圈中的电流方向，导致a段受力方向与甲图相反。
【解析】
1. 乙图中a段受力分析：甲图中a段受力向上，乙图的磁场方向（N极在右、S极在左，磁场方向从N指向S）不变，电源连接未变，线圈中电流方向也不变，因此a段受力方向与甲图相同，即$F_1$方向向上，在乙图的a段导线上画向上的箭头。
2. 丙图中a段受力分析：丙图有换向器，当线圈转动到该位置时，换向器会改变线圈中的电流方向，使得a段电流方向与甲图相反，而磁场方向不变，因此受力方向与甲图相反，即$F_2$方向向下，在丙图的a段导线上画向下的箭头。
【答案】
乙图中a段导线的$F_1$方向向上，丙图中a段导线的$F_2$方向向下（示意图按上述要求绘制）
【知识点】
通电导体受力方向、换向器的作用
【点评】
本题考查通电导体在磁场中受力方向的影响因素，以及换向器的作用，需理解受力方向与电流、磁场方向的关系，换向器通过改变电流方向改变受力方向，是电动机持续转动的核心原理，属于电与磁部分的基础应用。
【难度系数】
0.5