人教版九年级下物理课时举一反三变式练习第二十章第2节电生磁
一、通电直导线周围的磁场
1．（2023·广东）如图所示，桌面上有一枚转动灵活的小磁针，静止时，小磁针 极指南.当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在 ；断开电路，小磁针 (选填“会”或“不会”)回到原来位置.
2．（2023九下·湘潭期中）如图是奥斯特实验的示意图，有关分析正确的是（ ）
A．通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B．发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C．移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
3．（2023·恩施）如图所示，学习奥斯特，探究通电导体周围的磁场。
（1）当闭合开关的瞬间，会观察到小磁针 ；通过改变电池 的连接，可以改变电路中的电流方向；
（2）此现象说明，电流方向会影响电流所产生磁场的 。
4．（2023·北京）
（1）小京用图甲所示的装置进行实验，闭合开关的瞬间，观察到小磁针 的现象，说明电流周围存在磁场；
（2）小京用图乙所示的装置进行实验，其中灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。使金属棒ab向左做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向右偏转，如图乙所示；保持磁场方向不变，使金属棒ab向右做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向左偏转，如图丙所示。小京探究的问题是： 。
5．（2023九上·衡水期末）对于如图所示的实验，下列说法正确的是（ ）
A．这是法拉第的电磁感应实验
B．甲、丙对比可说明通电导体周围存在磁场
C．本实验揭示了电生磁现象
D．图乙断电后，小磁针的N极将会指向地球地磁的北极
二、通电螺线管的磁场
6．（2023·西安模拟）图﹣1是一种磁悬浮地球仪摆件，地球仪内部装有磁铁，底座内部装有如图﹣2所示的电磁铁。下列说法正确的是（ ）
A．图﹣1中，电磁铁周围存在着真实的磁场和磁感线
B．图﹣1中，地球仪利用异名磁极相互排斥的原理悬浮
C．图﹣2中，电磁铁的上端是S极
D．图﹣2中，将电源正负极对调后，电磁铁周围的磁场方向不变
7．（2023·上海模拟）如图所示的通电螺线管，四个小磁针静止后，N极指向正确的是（ ）
A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④
8．（2023·梧州模拟）如图所示是“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验，在通电螺线管周围均匀撒上铁屑，从图中铁屑的分布情况可知，通电螺线管的外部磁场与 磁体的磁场相似；当改变螺线管中的电流方向时，发现小磁针N极指向发生改变，此现象说明通电螺线管外部磁场方向与 方向有关。
9．（2023·河南模拟）如图1所示，为小明家的一款磁悬浮音箱，音箱底部有一块磁铁，圆柱状底座内部有一个电磁铁。他查询得到这个底座内部的电路原理如图2所示，闭合开关后，音箱会悬浮在空中。下列判断正确的是（ ）
A．音箱底部磁体的A端应该是S极
B．将滑动变阻器滑片P向右调节到某位置，使音箱上升一定高度后再次悬浮时，音箱受到的磁力将变大
C．通电后电磁铁的周围，磁感线的方向是从S极到N极
D．闭合开关S，若保持其它条件不变，将电磁铁的线圈匝数减少，音箱在底座上悬浮时的高度会变高
10．（2023·房山）某同学研究通电螺线管产生的磁场情况，闭合开关前，小磁针处于静止状态，如图甲所示；闭合开关，小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示；只改变电流方向，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中合理的是（ ）
A．由甲、乙两图可得：通电螺线管可以产生磁场
B．由甲、乙两图可得：电流产生磁场的强弱与线圈匝数有关
C．由乙、丙两图可得：电流产生磁场的强弱与电流大小有关
D．由乙、丙两图可得：电流产生磁场的方向与电流方向有关
三、安培定则
11．（2023·遵化模拟）在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中：
（1）开关闭合前，小磁针指向南北，这是因为地球周围存在 ；
（2）闭合开关，当小磁针静止时，右端为 极；
（3）将连接电源正、负极的导线对调，小磁针的指向也改变了，说明通电螺线管的磁场方向与 方向有关；
（4）为了使通电螺线管的磁场增强，可采取的有效措施是 。（写出一条即可）
12．（2023·隆回模拟）如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，左端的S极正对着在同一水平线上的电磁铁。当电磁铁通电时，条形磁铁静止且受到向左的吸引力，则下列说法错误的是（ ）
A．水平桌面给条形磁铁有向右的摩擦力
B．电磁铁的右端为N极，左端为S极
C．电磁铁中的电流方向是从b流向a
D．电磁铁受到的吸引力和条形磁铁受到的摩擦力是一对相互作用力
13．（2023·岱岳模拟）如图所示，条形磁铁放在粗糙程度相同的水平桌面上静止后，闭合开关S，滑片P向下移动。下列说法全部正确的是（ ）
①通电螺线管的右端为N极
②条形磁铁所受摩擦力向右
③滑片P向下移动过程中，若条形磁铁保持不动，则所受摩擦力变大
④滑片P向下移动到某一位置，条形磁铁动了起来，若继续向下移动滑片，条形磁铁所受摩擦力将继续变大
A．①② B．③④ C．①③ D．①③④
14．（2023·大兴模拟）把一根螺线管和电源组成如图所示的电路，闭合开关后，下列判断中正确的是（ ）
A．螺线管的左端是N极
B．在A处自由静止的小磁针的左端是N极
C．在B处自由静止的小磁针的左端是N极
D．在C处自由静止的小磁针的左端是N极
15．（2023·连云港）如图甲所示，将一根直导线沿南北方向水平放置在静止的小磁针正上方，当接通电源时小磁针偏转，表明 。改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也随之改变，表明 。若将导线绕成螺线管并通电，如图乙表示，则通电螺线管的A端是 极。
四、通电螺线管极性及电流方向的判断
16．（2023·惠山模拟）在图中根据磁感线的方向，标出通电螺线管的N、S极和电源的“+”、“-”极。
17．（2023·临邑模拟）如图甲所示是一个磁悬浮地球仪，球体内有一个条形磁体，其磁场方向与地磁场磁场方向相同，下方环形底座内有一个电磁铁，通过磁极间的相互作用使地球仪悬浮在空中，图乙是其内部结构示意图。请在图中标出：
⑴开关闭合后，电磁铁的磁感线方向；
⑵电源的“+、﹣”极。
18．（2023·山丹模拟）如图，当闭合开关S后，用细线悬挂的条形磁体与通电螺线管相互排斥，请在图中标出磁感线的方向，并在括号内标出条形磁体左端的极性（用N、S表示）。
19．（2023·抚顺）小磁针在电磁铁磁场的作用下静止在如图所示的位置，请标出：
⑴电磁铁左端的磁极（用“N”或“S”表示）；
⑵图中磁感线的方向；
⑶螺线管的右端导线连接电源的极性（用“＋”或“-”表示）。
20．（2023·香坊）在图中相应的括号中，标出永磁体的“”或“”极和电源的“”或“”极。
21．（2023·上海模拟）如图所示的图中，通电螺线管右侧小磁针静止时N极标注正确的是（ ）
A． B．
C． D．
22．（2023·丹东）将小磁针放置在通电螺线管右侧，小磁针静止时，其N极的指向如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．电流从导线的A端流入螺线管
B．通电螺线管的左端为N极
C．通电螺线管周围真实存在磁感线
D．改变导线中电流方向，通电螺线管磁性强弱会改变
五、综合训练
23．（2023·福州模拟）请根据图中小磁针静止时的指向，标出通电螺线管a端的极性与电源b端的极性。
24．（2023·合肥模拟） 如图所示，闭合开关，条形磁体静止后，将滑动变阻器的滑片从左往右滑动的过程中，弹簧的长度将 选填“变大、不变、变少”。
25．（2023·锦州）如图所示，闭合开关，通电螺线管的右端是 （选填“N”或“S”）极，此时在水平桌面上的条形磁体仍处于静止状态，条形磁体受到向 （选填“左”或“右”）的摩擦力；若将滑动变阻器滑片向下滑动，条形磁体受到的摩擦力将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。.
26．（2023·通辽）如图所示，用细线悬挂的条形磁体，磁极未知，当闭合电路开关S后，磁体的B端与通电螺线管的左端相互排斥，则B端是磁体的 极；断开开关S，磁体静止时，B端会指向地理的 （选填“北方”或“南方”）。
27．（2023·淅川模拟）如图所示，将滑动变阻器接入电路MN处，要求：S闭合，变阻器滑动片P向右滑动，电磁铁的磁性减弱。请连图，并标出小磁针的N、S极。
28．（2023·龙港模拟） 如图所示，小磁针静止在已通电的电磁铁和条形磁铁之间，请在图中标出：
①条形磁铁右端的极性用“”或“”表示；②磁感线的方向；③小磁针的下端的极性用“”或“”表示。
29．（2023·莲湖模拟）如图所示，开关闭合后，将滑片P向右滑动的过程中，螺线管右侧的磁体所受的吸引力会变大。请将图中的滑动变阻器按要求连入电路，并画出螺线管的绕法，标出磁感线的方向。
30．（2023·西安模拟）小明学习小组利用铁屑、小磁针、定值电阻、电池、通电螺线管等实验器材，探究通电螺线管外部的磁场方向是怎样的。实验装置及现象如图1所示。在螺线管的两端各放一个小磁针，在固定有通电螺线管的水平硬纸板上均匀的撒满铁屑，轻敲纸板，铁屑的排列情况如图所示。请你参与探究并回答下列问题：
（1）本实验通过 来证明磁场的存在。
（2）将多个小磁针摆放在螺线管周围。闭合开关，小磁针发生偏转，静止时的指向如图2所示。分析可知，通电螺线管周围的磁场和 磁体的磁场相似，摆放小磁针是为了确定通电螺线管周围磁场的 。
（3）对调电源的正负极重复上述实验，小磁针N极指向与之前相反，说明通电螺线管外部磁场的方向与 有关。
（4）小组同学还想探究一下通电螺线管周围磁场强弱与电流大小的关系，你认为可行的方法是 。
（5）地球周围存在磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，结合安培定则和地磁场方向，图3中地球的圆形电流方向与地球自转方向 （选填“相同”或“相反”）。
答案解析部分
1．【答案】S；磁场；会
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】（1）如图所示，桌面上有一枚转动灵活的小磁针，静止时，小磁针S极指南；
（2）导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场；
（3）断开电路，小导线的磁场消失，不再对小磁针产生影响，则磁针会回到原来位置.
【分析】（1）当小磁针静止时，指南的一端为S极，指北的一端为N极；
（2）根据奥斯特实验的本质解答；
（3）根据小磁针的性质分析。
2．【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】AD.通电导线周围磁场方向由电流方向决定，乙小磁针的指向无关，故A、D错误；
B.通点导线周围存在磁场，会对小磁针产生力的作用，根据力的相互性可知，发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用，故B正确；
C.移去小磁针后的通电导线周围磁场仍然存在，故C错误。
故选B。
【分析】根据对奥斯特实验过程、现象和结论的理解判断。
3．【答案】（1）偏转；正负极
（2）方向
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】（1）当闭合开关的瞬间，会观察到小磁针偏转；通过改变电池正负极的连接，可以改变电路中的电流方向；
（2）当改变电源的正负极后，小磁针的偏转方向发生改变，这说明电流方向会影响电流所产生磁场的方向。
【分析】（1）当导线中有电流经过时，导线周围会产生磁场，小磁针受到磁场的作用力而发生偏转。在电路中，电流总是从电源正极流向负极。
（2）通过小磁针的偏转可以确定电流的磁场方向发生了改变，据此分析解答。
4．【答案】（1）发生偏转
（2）感应电流的方向与金属棒切割磁感线运动的方向是否有关
【知识点】通电直导线周围的磁场；电磁感应
【解析】【解答】（1）用图甲所示的装置进行实验，闭合开关的瞬间，观察到小磁针发生偏转的现象，说明电流周围存在磁场；
（2）用图乙所示的装置进行实验，其中灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向；使金属棒ab向左做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向右偏转，如图乙；保持磁场方向不变，使金属棒ab向右做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向左偏转，如图丙，探究的问题是：感应电流的方向与金属棒切割磁感线运动的方向是否有关。
【分析】（1）电流周围存在磁场；
（2）感应电流的方向与金属棒切割磁感线运动的方向有关。
5．【答案】C
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】A． 由实验电路可知为奥斯特的电流磁效应实验，A不符合题意；
B．甲丙两图电流方向不同，小磁针的偏转方向不同，电流通过它产生的磁场对磁体施加力的作用，而磁场的方向与电流的方向有关，B不符合题意；
C．实验可以得到通电导体周围存在磁场，揭示了电生磁现象，C符合题意；
D． 断电后，根据异名磁极相互吸引，小磁针的N极会指向地磁的南极，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】实验可以得到通电导体周围存在磁场，揭示了电生磁现象。
6．【答案】C
【知识点】磁现象；通电螺线管的磁场；安培定则
【解析】【解答】A.电磁铁周围的磁场真实存在，磁感线不是真实存在的，A不符合题意；
B.地球仪悬浮，利用同名磁极相互排斥的原理，B不符合题意；
C.根据安培定则，电流从后向前绕，电磁铁的下端是N极，上端是S极，C符合题意；
D.电磁铁的磁场方向和电流方向有关，将电源正负极对调后，电磁铁周围的磁场方向改变，D不符合题意。
故答案为：C.
【分析】磁场真实存在，磁感线是假想的线；磁极间同名磁极相互排斥；根据安培定则可以判断通电螺线管的磁极位置；电磁铁的磁极和电流方向有关。
7．【答案】D
【知识点】磁场；通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】 由图知，通电螺线管中的电流是从右端流入左端流出，根据安培定则可知螺线管的右端是N极、左端是S极；根据异名磁极相互吸引可知：磁针 ①③ 的右端是N极；磁针 ②④ 的左端是N极；故D正确，A、B、C均错。正确答案选D
【分析】 如图所示的通电螺线管，其磁性与条形磁体的磁性相似，四个小磁针静止时，利用右手螺旋定则可以判别小磁针的N极指向是否正确。
8．【答案】条形；螺线管中的电流
【知识点】通电螺线管的磁场；安培定则
【解析】【解答】通电螺线管的磁极在两侧，磁场从一端出来，从另一端进入磁场，磁场的分布和条形磁铁相似；改变电流方向时，小磁针的指向改变，反应磁场方向变化了，说明通电螺线管的磁场方向和电流方向有关。
【分析】通电螺线管的磁场和条形磁铁相似；电流的磁场和电流的方向有关。
9．【答案】A
【知识点】通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】A、根据安培定则判断出音箱底部的磁体应该是S极，故A正确。
B、将滑动变阻器滑片P向右调节到某位置，使音箱上升一定高度后再次悬浮时，音箱受到的磁力将不变，始终等于重力，故B错误。
C、通电后电磁铁的周围，磁感线的方向是从N极到S极，故C错误。
D、闭合开关S，若保持其它条件不变，将电磁铁的线圈匝数减少，电磁铁的磁性减小，音箱在底座上悬浮时的高度会降低，故D错误。
答案为：A
【分析】（1）根据安培定则可以判断出磁极。
（2）物体悬浮时，受力平衡，向上的力等于重力。
（3）磁感线的方向是从N极到S极。
（4）电磁铁的线圈匝数减少，电磁铁的磁性减小。
10．【答案】A,D
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】 A、当小磁针受到地磁场的作用时，一端指南一端指北如图甲，当导线中有向左的电流时，小磁针的N极向纸外偏转如图乙，这说明小磁针受到磁场力的作用，由此可知，甲、乙两图可说明电流周围存在磁场，故A正确。
B、甲、乙只能说明通电导体周围存在磁场，由于线圈的匝数没有改变，无法探究电流产生磁场的强弱与线圈匝数的关系，故B错误。
C、乙、丙只是改变了电流方向，没有改变电流大小，不能说明磁场强弱跟电流大小有关，故C错误。
D、当导线中电流向左时，小磁针的N极向纸外偏转如图乙，当导线中电流向右时，小磁针的N极向纸里偏转如图丙，所以，小磁针的偏转方向发生了改变，受到的磁场力的方向改变，说明电流周围的磁场跟电流方向有关，故D正确。
故选： AD。
【分析】 奥斯特发现任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象，称为电流的磁效应， 通电导体周围存在磁场，电流的磁场的方向和电流方向有关 。
11．【答案】（1）地磁场
（2）N
（3）螺线管线圈中的电流
（4）增加螺线管线圈的匝数
【知识点】地磁场；安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】（1）因为地球周围存在磁场，所以小磁针能够指向南北，具有了指向性；
（2）根据安培定则，通电螺线管右侧为N极，左侧为S极，因为异名磁极相互吸引，所以小磁针右端为N极；
（3） 将连接电源正、负极的导线对调， 电流方向发生了改变， 小磁针的指向也改变 ，说明磁场方向与电流方向有关；
（4）增加 螺线管线圈的匝数可以使通电螺线管的磁场增强。
【分析】（1）地球是一个磁体，周围存在磁场，地理位置北极附近是地磁场的S极，地理位置的南极附近是地磁场N极；
（2）安培定则：右手握住通电螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的一端即为通电螺线管N极；磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；
（3） 电螺线管的磁场方向与电流方向和线圈缠绕方向有关；
（4）通电螺线管磁场强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关。
12．【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；摩擦力的方向；磁场；安培定则
【解析】【解答】A、条形磁铁在水平桌面上静止，左端为S极，且受到向左的吸引力，所以在水平方向上，电磁铁对条形磁铁的吸引力与桌面对条形磁铁的摩擦力是一对平衡力，二力方向相反，所以桌面对条形磁铁的摩擦力向右，所以A不符合题意；
B、条形磁铁受到的向左的吸引力是电磁铁提供的，根据“同性相斥，异性相吸”，由于条形磁铁为S极，所以电磁铁右端为N极，则左端为S极，所以B不符合题意；
C、“B”中分析知，电磁铁右N左S，由于电磁铁的感应磁场方向为N→S，根据右手螺旋定则，可判断电流方向为b→a，所以C不符合题意；
D、电磁铁受到的吸引力和条形磁铁受到的吸引力是一对相互作用力，条形磁铁受到的摩擦力和桌面受到的摩擦力是一对相互作用力，而电磁铁受到的吸引力和条形磁铁受到的摩擦力不是一对相互作用力，所以D符合题意；
故答案为：D。
【分析】磁极之间“同性相斥，异性相吸”；根据右手螺旋定则，磁场方向与电流方向可以互相推断；判断是否为相互作用力时，注意辨析清楚力的施力物体和受力物体。
13．【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用；摩擦力的方向；增大或减小摩擦的方法；安培定则
【解析】【解答】①由图可知，线圈上电流向下。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，则右端为电磁铁的N极，故①正确；
②螺线管和条形磁铁相对的磁极为同名磁极，相互排斥，那么条形磁铁受到的斥力向右，有向右运动的趋势，而摩擦力的方向与相对运动的趋势相反，即它受到的摩擦力向左，故②错误；
③当滑片P逐渐向下移动时，变阻器连入电路的电阻逐渐变小，由欧姆定律可知线圈中电流逐渐变大，则通电螺线管的磁性变强，条形磁铁静止，静摩擦力和斥力平衡，斥力增大时，静摩擦力也随着变大，故③正确；
④条形磁铁动了起来，条形磁铁与水平桌面之间变为滑动摩擦，滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关，压力不变，接触面的粗糙程度不变，若继续向下移动滑片，条形磁铁所受摩擦力不变，故④错误。
综上所述，①③正确。
故选C。
【分析】①根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
②首先根据磁极之间的相互作用判断条形磁铁受到磁力的方向，从而确定磁铁的运动趋势方向，最终确定摩擦力方向；
③根据滑片移动确定电阻变化，进而确定电流大小变化，弄清电磁铁的磁力变化，最后根据平衡力的知识判断摩擦力大小变化；
④根据影响滑动摩擦力的因素的知识判断条形磁铁受到滑动摩擦力的大小变化即可。
14．【答案】D
【知识点】安培定则
【解析】【解答】 A.由图可知，电流从螺线管的左侧流入、右侧流出，由安培定则可知，螺线管的右端是N极，左端是S极，故A错误；
B.由磁极间的作用规律可知，在A处自由静止的小磁针的左端是S极，故B错误；
C.由磁极间的作用规律可知，在B处自由静止的小磁针的左端是S极，故C错误；
D.由磁极间的作用规律可知，在C处自由静止的小磁针的左端是N极，故D正确。
故选： D。
【分析】 根据安培定则的定义分析即可。
通电螺线管中的安培定则：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极 。
15．【答案】通电直导线周围存在磁场；磁场方向与电流方向有关；S
【知识点】通电直导线周围的磁场；安培定则；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】
（1）将一根直导线沿南北方向水平放置在静止的小磁针正上方，当接通电源时小磁针偏转，表明通电直导线周围存在磁场。
（2）通电导线周围的磁场与电流的方向有关，点有方向改变时，磁场方向也发生改变。
（3）根据右手定则可以判断出通电螺线管A端是S极。
【分析】
（1）奥斯特实验证明了通电导线周围存在磁场。
（2）通电导线周围存在磁场与电流方向及大小有关。
（3）安培定则能判断磁场方向。
16．【答案】
【知识点】磁感线及其特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】根据图片可知，磁感线从N极出来回到S极，即左端为电磁铁的N极，右端为电磁铁的S极。
右手握住螺线管，大拇指指向左端，弯曲的四指指尖向上，即线圈上电流方向向上，那么电流从右端流入，左端流出，即右端为电源正极，左端为电源负极，如下图所示：
【分析】根据磁感线的环绕方向确定电磁体的磁极方向，再根据安培定则判断线圈上电流方向，进而确定电源的正负极方向。
17．【答案】
【知识点】磁感线及其特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】地球仪在空中悬浮，则它受到的电磁铁的排斥力和重力相互平衡。根据“同名磁极相互排斥”可知，电磁铁的上端为N极。右手握住螺线管，大拇指指向上端，此时弯曲的四指指尖向右，则电流从下端流入，上端流出，因此电源的上面为负极，下面为正极。磁体周围的磁感线总是从N极出来，回到S极，如下图所示：
【分析】首先根据磁极之间的相互作用规律确定电磁铁的极性，再根据安培定则判断线圈上电流方向，进而确定电源的正负极方向，最后根据磁感线的环绕方向标注磁感线的箭头方向即可。
18．【答案】解：如图所示：
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】根据图片可知，线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则左端为螺线管的N极，右端为螺线管的S极。磁体外部的磁感线，总是从磁体的N极出来回到S极，因此下面的磁感线的箭头朝向右边。
根据“异名磁极相互吸引”可知，条形磁体的左端为N极，如图所示：
【分析】首先根据安培定则判断通电螺线管的极性，再根据磁极之间的相互作用规律确定条形磁铁的磁极方向。
19．【答案】
【知识点】磁感线及其特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】（1）小磁针的左端为S极，根据“异名磁极相互吸引”可知，电磁铁的左端为N极；
（2）磁感线从左端出来，然后回到右端；
（3）右手握住螺线管，大拇指指向左端，此时弯曲的四指指尖向上，则线圈上电流向上，那么电流从右端流入，左端流出，因此右端为电源的正极，左端为负极，如下图所示：
【分析】（1）根据磁极之间的相互作用规律确定电磁铁的磁极方向；
（2）在磁体外部，磁感线总是从N极出来，然后回到S极；
（3）根据安培定值判断线圈上的电流方向，从而确定电源的正负极方向。
20．【答案】解：如图所示：
【知识点】磁感线及其特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】①在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极出来回到S极，则永磁体的右端为N极，左端为S极；电磁铁的左端为S极，右端为N极；
②右手握住螺线管，大拇指指向右端，此时弯曲的四指指尖向下，则线圈上电流方向向下，那么电源左端为“+”极，右端为“-”极，如下图所示：
【分析】首先根据磁感线的环绕方向确定永磁体的磁极方向，以及电磁铁的磁场方向，再根据安培定则判断线圈上的电流方向，最终确定电源的正负极方向。
21．【答案】C
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】A.通电螺线管左侧是N极，所以小磁针N极指向左边，A错误；
B.通电螺线管右边是N极，所以小磁针N极指向右边，B错误；
C.通电螺线管右侧是N极，所以小磁针N极指向右边，C正确；
D.通电螺线管左侧是N极，所以小磁针N极指向左边，D错误。
故选C。
【分析】通电螺线管的磁场由右手定则判定，小磁针的N极指向该处的磁场方向。
22．【答案】B
【知识点】磁感线及其特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】AB.小磁针的左端为N极，根据“异名磁极相互吸引”可知，电磁铁的右端为S极，左端为N极。右手握住螺线管，大拇指指向左端，此时弯曲的四指指尖向上，则线圈上电流向上，即电流从B端流入螺线管，故A错误，B正确；
C.磁感线并不存在，是人为引入的，故C错误；
D.改变导线中电流方向，通电螺线管磁性强弱不会改变，故D错误。
故选B。
【分析】（1）（2）首先根据磁极之间的相互作用规律确定电磁铁的磁极方向，再根据安培定则判断线圈上的电流方向即可；
（3）根据对磁感线的认识判断；
（4）通电螺线管的磁场强弱与电流大小有关。
23．【答案】
【知识点】通电螺线管的磁场；安培定则
【解析】【解答】根据图像，小磁针左侧是N极，则通电螺线管的左侧是S极，根据安培定则，电流从螺线管的右侧向下进入线圈，电源的b端是正极，如图 。
【分析】根据磁极间相互作用，判断磁极位置；结合安培定则判断通电螺线管的电流方向。
24．【答案】变少
【知识点】二力平衡的条件及其应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】根据图片可知，线圈上电流方向向右，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极。根据“同名磁极相互排斥”可知，条形磁铁受到向上的排斥力。当变阻器的滑片向右滑动时，变阻器的阻值减小，通过电磁铁的电流变大，条形磁铁受到的排斥力增大，则弹簧的长度变小。
【分析】首先根据安培定则判断电磁铁的极性，再根据磁极之间的相互作用规律确定条形磁铁受到磁力的方向，最后再根据平衡力的知识判断滑片位置改变时的弹簧长度变化即可。
25．【答案】S；左；变小
【知识点】二力平衡的条件及其应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】（1）根据图片可知，线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则左端为电磁铁的N极，右端为S极；
（2）根据“同名磁极相互排斥”可知，条形磁体受到向右的排斥力。根据平衡力的条件可知，条形磁体受到的摩擦力与排斥力大小相等，方向相反，即摩擦力水平向左；
（3）若将滑动变阻器滑片向下滑动，则变阻器的阻值变大，那么总电阻变大，而总电流减小，因此通电螺线管的磁场减弱，因此条形磁体受到的排斥力减小。根据平衡力的条件可知，条形磁体受到的摩擦力变小。
【分析】（1）根据安培定则判断通电螺线管的磁极方向；
（2）根据磁极之间的相互作用规律确定磁体受到磁力的方向，再根据二力平衡的知识确定摩擦力的方向；
（3）根据影响通电螺线管磁场强弱的因素分析条形磁体受到的磁力变化，再根据平衡力的知识确定摩擦力的变化即可。
26．【答案】N；北方
【知识点】磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】（1）根据图片可知，线圈上电流方向为向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则电磁铁的左端为N极。根据“同名磁极相互排斥”可知，B端是磁体的N极。
（2）断开开关S，磁体静止时，B端会指向地理的北方。
【分析】（1）首先根据安培定则判断电磁铁的磁极方向，再根据磁极之间的相互作用规律确定B端的磁极。
（2）所有的磁体都有指南北的性质，指南的一端为S极，指北的一端为N极，据此分析解答。
27．【答案】
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；安培定则
【解析】【解答】滑动变阻器和电阻串联，滑片向右时磁性减弱，说明电流变小，电阻变大，滑动变阻器要连接左下接线柱，根据安培定则，判断通电螺线管的磁极，利用磁极间相互作用判断小磁针的磁极，如图 。
【分析】滑动变阻器的电阻越大，电流减小，通电螺线管的磁性减弱；根据安培定则判断通电螺线管的磁极，判断小磁针的磁极。
28．【答案】
【知识点】磁感线及其特点；通电螺线管的磁场；安培定则
【解析】【解答】如图：
【分析】由电流方向知磁场方向，所以左边磁极为N极，可画出磁感线方向，所以能判断条形磁铁方向，与小磁针方向。
29．【答案】
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；通电螺线管的磁场
【解析】【解答】电流是从电源的正极出发经用电器回到电源的负极，用右手安培定则知，螺线管左边为N级，右边是S级，所以磁感线是从N级出发回到S级。而开关闭合后，将滑片P向右滑动的过程中，螺线管右侧的磁体所受的吸引力会变大，说明滑动变阻器的阻值变小，所以滑动变阻器的接线柱要接右下，如图
【分析】
用右手安培定判断，螺线管左边为N级，右边是S级，磁感线是从N级出发回到S级。
30．【答案】（1）铁屑在磁场力的作用下有序分布
（2）条形；判断磁场方向
（3）电流方向
（4）在电路中再串联一个滑动变阻器
（5）相反
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】（1）本实验通过铁屑在磁场力的作用下有序分布来证明磁场的存在。
（2）将多个小磁针摆放在螺线管周围。闭合开关，小磁针发生偏转，静止时的指向如图2所示。分析可知，通电螺线管周围的磁场和条形磁体的磁场相似，摆放小磁针是为了确定通电螺线管周围磁场的 判断磁场方向。
（3）对调电源的正负极重复上述实验，小磁针N极指向与之前相反，说明通电螺线管外部磁场的方向与电流方向有关。
（4）小组同学还想探究一下通电螺线管周围磁场强弱与电流大小的关系，我认为可行的方法是：在电路中再串联一个滑动变阻器。
（5）根据图片可知，地磁N极在地理南极附近。用右手握住地球，大拇指指向下端，此时弯曲的四指指尖向左，即电流从东向西，而地球自转方向从西向东，那么二者方向相反。
【分析】（1）当没有磁场存在时，铁屑的分布杂乱无章；当周围存在磁场时，铁屑会在磁场力的作用下有序排列。
（2）将通电螺线管的磁场分布与条形磁铁的磁场分布进行比较即可。在磁场中，某点小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向。
（3）电源的正负极对调后，通过电磁铁的电流方向发生改变，而小磁针的N极指向改变，说明电磁铁的磁场方向改变，据此分析；
（4）探究通电螺线管磁场强弱与电流大小的关系时，必须改变电流大小，根据滑动变阻器的用途分析解答；
（5）根据安培定则判断电流方向，再与地球自转方向比较即可。
1 / 1人教版九年级下物理课时举一反三变式练习第二十章第2节电生磁
一、通电直导线周围的磁场
1．（2023·广东）如图所示，桌面上有一枚转动灵活的小磁针，静止时，小磁针 极指南.当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在 ；断开电路，小磁针 (选填“会”或“不会”)回到原来位置.
【答案】S；磁场；会
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】（1）如图所示，桌面上有一枚转动灵活的小磁针，静止时，小磁针S极指南；
（2）导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场；
（3）断开电路，小导线的磁场消失，不再对小磁针产生影响，则磁针会回到原来位置.
【分析】（1）当小磁针静止时，指南的一端为S极，指北的一端为N极；
（2）根据奥斯特实验的本质解答；
（3）根据小磁针的性质分析。
2．（2023九下·湘潭期中）如图是奥斯特实验的示意图，有关分析正确的是（ ）
A．通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B．发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C．移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】AD.通电导线周围磁场方向由电流方向决定，乙小磁针的指向无关，故A、D错误；
B.通点导线周围存在磁场，会对小磁针产生力的作用，根据力的相互性可知，发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用，故B正确；
C.移去小磁针后的通电导线周围磁场仍然存在，故C错误。
故选B。
【分析】根据对奥斯特实验过程、现象和结论的理解判断。
3．（2023·恩施）如图所示，学习奥斯特，探究通电导体周围的磁场。
（1）当闭合开关的瞬间，会观察到小磁针 ；通过改变电池 的连接，可以改变电路中的电流方向；
（2）此现象说明，电流方向会影响电流所产生磁场的 。
【答案】（1）偏转；正负极
（2）方向
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】（1）当闭合开关的瞬间，会观察到小磁针偏转；通过改变电池正负极的连接，可以改变电路中的电流方向；
（2）当改变电源的正负极后，小磁针的偏转方向发生改变，这说明电流方向会影响电流所产生磁场的方向。
【分析】（1）当导线中有电流经过时，导线周围会产生磁场，小磁针受到磁场的作用力而发生偏转。在电路中，电流总是从电源正极流向负极。
（2）通过小磁针的偏转可以确定电流的磁场方向发生了改变，据此分析解答。
4．（2023·北京）
（1）小京用图甲所示的装置进行实验，闭合开关的瞬间，观察到小磁针 的现象，说明电流周围存在磁场；
（2）小京用图乙所示的装置进行实验，其中灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。使金属棒ab向左做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向右偏转，如图乙所示；保持磁场方向不变，使金属棒ab向右做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向左偏转，如图丙所示。小京探究的问题是： 。
【答案】（1）发生偏转
（2）感应电流的方向与金属棒切割磁感线运动的方向是否有关
【知识点】通电直导线周围的磁场；电磁感应
【解析】【解答】（1）用图甲所示的装置进行实验，闭合开关的瞬间，观察到小磁针发生偏转的现象，说明电流周围存在磁场；
（2）用图乙所示的装置进行实验，其中灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向；使金属棒ab向左做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向右偏转，如图乙；保持磁场方向不变，使金属棒ab向右做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向左偏转，如图丙，探究的问题是：感应电流的方向与金属棒切割磁感线运动的方向是否有关。
【分析】（1）电流周围存在磁场；
（2）感应电流的方向与金属棒切割磁感线运动的方向有关。
5．（2023九上·衡水期末）对于如图所示的实验，下列说法正确的是（ ）
A．这是法拉第的电磁感应实验
B．甲、丙对比可说明通电导体周围存在磁场
C．本实验揭示了电生磁现象
D．图乙断电后，小磁针的N极将会指向地球地磁的北极
【答案】C
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】A． 由实验电路可知为奥斯特的电流磁效应实验，A不符合题意；
B．甲丙两图电流方向不同，小磁针的偏转方向不同，电流通过它产生的磁场对磁体施加力的作用，而磁场的方向与电流的方向有关，B不符合题意；
C．实验可以得到通电导体周围存在磁场，揭示了电生磁现象，C符合题意；
D． 断电后，根据异名磁极相互吸引，小磁针的N极会指向地磁的南极，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】实验可以得到通电导体周围存在磁场，揭示了电生磁现象。
二、通电螺线管的磁场
6．（2023·西安模拟）图﹣1是一种磁悬浮地球仪摆件，地球仪内部装有磁铁，底座内部装有如图﹣2所示的电磁铁。下列说法正确的是（ ）
A．图﹣1中，电磁铁周围存在着真实的磁场和磁感线
B．图﹣1中，地球仪利用异名磁极相互排斥的原理悬浮
C．图﹣2中，电磁铁的上端是S极
D．图﹣2中，将电源正负极对调后，电磁铁周围的磁场方向不变
【答案】C
【知识点】磁现象；通电螺线管的磁场；安培定则
【解析】【解答】A.电磁铁周围的磁场真实存在，磁感线不是真实存在的，A不符合题意；
B.地球仪悬浮，利用同名磁极相互排斥的原理，B不符合题意；
C.根据安培定则，电流从后向前绕，电磁铁的下端是N极，上端是S极，C符合题意；
D.电磁铁的磁场方向和电流方向有关，将电源正负极对调后，电磁铁周围的磁场方向改变，D不符合题意。
故答案为：C.
【分析】磁场真实存在，磁感线是假想的线；磁极间同名磁极相互排斥；根据安培定则可以判断通电螺线管的磁极位置；电磁铁的磁极和电流方向有关。
7．（2023·上海模拟）如图所示的通电螺线管，四个小磁针静止后，N极指向正确的是（ ）
A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④
【答案】D
【知识点】磁场；通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】 由图知，通电螺线管中的电流是从右端流入左端流出，根据安培定则可知螺线管的右端是N极、左端是S极；根据异名磁极相互吸引可知：磁针 ①③ 的右端是N极；磁针 ②④ 的左端是N极；故D正确，A、B、C均错。正确答案选D
【分析】 如图所示的通电螺线管，其磁性与条形磁体的磁性相似，四个小磁针静止时，利用右手螺旋定则可以判别小磁针的N极指向是否正确。
8．（2023·梧州模拟）如图所示是“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验，在通电螺线管周围均匀撒上铁屑，从图中铁屑的分布情况可知，通电螺线管的外部磁场与 磁体的磁场相似；当改变螺线管中的电流方向时，发现小磁针N极指向发生改变，此现象说明通电螺线管外部磁场方向与 方向有关。
【答案】条形；螺线管中的电流
【知识点】通电螺线管的磁场；安培定则
【解析】【解答】通电螺线管的磁极在两侧，磁场从一端出来，从另一端进入磁场，磁场的分布和条形磁铁相似；改变电流方向时，小磁针的指向改变，反应磁场方向变化了，说明通电螺线管的磁场方向和电流方向有关。
【分析】通电螺线管的磁场和条形磁铁相似；电流的磁场和电流的方向有关。
9．（2023·河南模拟）如图1所示，为小明家的一款磁悬浮音箱，音箱底部有一块磁铁，圆柱状底座内部有一个电磁铁。他查询得到这个底座内部的电路原理如图2所示，闭合开关后，音箱会悬浮在空中。下列判断正确的是（ ）
A．音箱底部磁体的A端应该是S极
B．将滑动变阻器滑片P向右调节到某位置，使音箱上升一定高度后再次悬浮时，音箱受到的磁力将变大
C．通电后电磁铁的周围，磁感线的方向是从S极到N极
D．闭合开关S，若保持其它条件不变，将电磁铁的线圈匝数减少，音箱在底座上悬浮时的高度会变高
【答案】A
【知识点】通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】A、根据安培定则判断出音箱底部的磁体应该是S极，故A正确。
B、将滑动变阻器滑片P向右调节到某位置，使音箱上升一定高度后再次悬浮时，音箱受到的磁力将不变，始终等于重力，故B错误。
C、通电后电磁铁的周围，磁感线的方向是从N极到S极，故C错误。
D、闭合开关S，若保持其它条件不变，将电磁铁的线圈匝数减少，电磁铁的磁性减小，音箱在底座上悬浮时的高度会降低，故D错误。
答案为：A
【分析】（1）根据安培定则可以判断出磁极。
（2）物体悬浮时，受力平衡，向上的力等于重力。
（3）磁感线的方向是从N极到S极。
（4）电磁铁的线圈匝数减少，电磁铁的磁性减小。
10．（2023·房山）某同学研究通电螺线管产生的磁场情况，闭合开关前，小磁针处于静止状态，如图甲所示；闭合开关，小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示；只改变电流方向，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中合理的是（ ）
A．由甲、乙两图可得：通电螺线管可以产生磁场
B．由甲、乙两图可得：电流产生磁场的强弱与线圈匝数有关
C．由乙、丙两图可得：电流产生磁场的强弱与电流大小有关
D．由乙、丙两图可得：电流产生磁场的方向与电流方向有关
【答案】A,D
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】 A、当小磁针受到地磁场的作用时，一端指南一端指北如图甲，当导线中有向左的电流时，小磁针的N极向纸外偏转如图乙，这说明小磁针受到磁场力的作用，由此可知，甲、乙两图可说明电流周围存在磁场，故A正确。
B、甲、乙只能说明通电导体周围存在磁场，由于线圈的匝数没有改变，无法探究电流产生磁场的强弱与线圈匝数的关系，故B错误。
C、乙、丙只是改变了电流方向，没有改变电流大小，不能说明磁场强弱跟电流大小有关，故C错误。
D、当导线中电流向左时，小磁针的N极向纸外偏转如图乙，当导线中电流向右时，小磁针的N极向纸里偏转如图丙，所以，小磁针的偏转方向发生了改变，受到的磁场力的方向改变，说明电流周围的磁场跟电流方向有关，故D正确。
故选： AD。
【分析】 奥斯特发现任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象，称为电流的磁效应， 通电导体周围存在磁场，电流的磁场的方向和电流方向有关 。
三、安培定则
11．（2023·遵化模拟）在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中：
（1）开关闭合前，小磁针指向南北，这是因为地球周围存在 ；
（2）闭合开关，当小磁针静止时，右端为 极；
（3）将连接电源正、负极的导线对调，小磁针的指向也改变了，说明通电螺线管的磁场方向与 方向有关；
（4）为了使通电螺线管的磁场增强，可采取的有效措施是 。（写出一条即可）
【答案】（1）地磁场
（2）N
（3）螺线管线圈中的电流
（4）增加螺线管线圈的匝数
【知识点】地磁场；安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】（1）因为地球周围存在磁场，所以小磁针能够指向南北，具有了指向性；
（2）根据安培定则，通电螺线管右侧为N极，左侧为S极，因为异名磁极相互吸引，所以小磁针右端为N极；
（3） 将连接电源正、负极的导线对调， 电流方向发生了改变， 小磁针的指向也改变 ，说明磁场方向与电流方向有关；
（4）增加 螺线管线圈的匝数可以使通电螺线管的磁场增强。
【分析】（1）地球是一个磁体，周围存在磁场，地理位置北极附近是地磁场的S极，地理位置的南极附近是地磁场N极；
（2）安培定则：右手握住通电螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的一端即为通电螺线管N极；磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；
（3） 电螺线管的磁场方向与电流方向和线圈缠绕方向有关；
（4）通电螺线管磁场强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关。
12．（2023·隆回模拟）如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，左端的S极正对着在同一水平线上的电磁铁。当电磁铁通电时，条形磁铁静止且受到向左的吸引力，则下列说法错误的是（ ）
A．水平桌面给条形磁铁有向右的摩擦力
B．电磁铁的右端为N极，左端为S极
C．电磁铁中的电流方向是从b流向a
D．电磁铁受到的吸引力和条形磁铁受到的摩擦力是一对相互作用力
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；摩擦力的方向；磁场；安培定则
【解析】【解答】A、条形磁铁在水平桌面上静止，左端为S极，且受到向左的吸引力，所以在水平方向上，电磁铁对条形磁铁的吸引力与桌面对条形磁铁的摩擦力是一对平衡力，二力方向相反，所以桌面对条形磁铁的摩擦力向右，所以A不符合题意；
B、条形磁铁受到的向左的吸引力是电磁铁提供的，根据“同性相斥，异性相吸”，由于条形磁铁为S极，所以电磁铁右端为N极，则左端为S极，所以B不符合题意；
C、“B”中分析知，电磁铁右N左S，由于电磁铁的感应磁场方向为N→S，根据右手螺旋定则，可判断电流方向为b→a，所以C不符合题意；
D、电磁铁受到的吸引力和条形磁铁受到的吸引力是一对相互作用力，条形磁铁受到的摩擦力和桌面受到的摩擦力是一对相互作用力，而电磁铁受到的吸引力和条形磁铁受到的摩擦力不是一对相互作用力，所以D符合题意；
故答案为：D。
【分析】磁极之间“同性相斥，异性相吸”；根据右手螺旋定则，磁场方向与电流方向可以互相推断；判断是否为相互作用力时，注意辨析清楚力的施力物体和受力物体。
13．（2023·岱岳模拟）如图所示，条形磁铁放在粗糙程度相同的水平桌面上静止后，闭合开关S，滑片P向下移动。下列说法全部正确的是（ ）
①通电螺线管的右端为N极
②条形磁铁所受摩擦力向右
③滑片P向下移动过程中，若条形磁铁保持不动，则所受摩擦力变大
④滑片P向下移动到某一位置，条形磁铁动了起来，若继续向下移动滑片，条形磁铁所受摩擦力将继续变大
A．①② B．③④ C．①③ D．①③④
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用；摩擦力的方向；增大或减小摩擦的方法；安培定则
【解析】【解答】①由图可知，线圈上电流向下。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，则右端为电磁铁的N极，故①正确；
②螺线管和条形磁铁相对的磁极为同名磁极，相互排斥，那么条形磁铁受到的斥力向右，有向右运动的趋势，而摩擦力的方向与相对运动的趋势相反，即它受到的摩擦力向左，故②错误；
③当滑片P逐渐向下移动时，变阻器连入电路的电阻逐渐变小，由欧姆定律可知线圈中电流逐渐变大，则通电螺线管的磁性变强，条形磁铁静止，静摩擦力和斥力平衡，斥力增大时，静摩擦力也随着变大，故③正确；
④条形磁铁动了起来，条形磁铁与水平桌面之间变为滑动摩擦，滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关，压力不变，接触面的粗糙程度不变，若继续向下移动滑片，条形磁铁所受摩擦力不变，故④错误。
综上所述，①③正确。
故选C。
【分析】①根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
②首先根据磁极之间的相互作用判断条形磁铁受到磁力的方向，从而确定磁铁的运动趋势方向，最终确定摩擦力方向；
③根据滑片移动确定电阻变化，进而确定电流大小变化，弄清电磁铁的磁力变化，最后根据平衡力的知识判断摩擦力大小变化；
④根据影响滑动摩擦力的因素的知识判断条形磁铁受到滑动摩擦力的大小变化即可。
14．（2023·大兴模拟）把一根螺线管和电源组成如图所示的电路，闭合开关后，下列判断中正确的是（ ）
A．螺线管的左端是N极
B．在A处自由静止的小磁针的左端是N极
C．在B处自由静止的小磁针的左端是N极
D．在C处自由静止的小磁针的左端是N极
【答案】D
【知识点】安培定则
【解析】【解答】 A.由图可知，电流从螺线管的左侧流入、右侧流出，由安培定则可知，螺线管的右端是N极，左端是S极，故A错误；
B.由磁极间的作用规律可知，在A处自由静止的小磁针的左端是S极，故B错误；
C.由磁极间的作用规律可知，在B处自由静止的小磁针的左端是S极，故C错误；
D.由磁极间的作用规律可知，在C处自由静止的小磁针的左端是N极，故D正确。
故选： D。
【分析】 根据安培定则的定义分析即可。
通电螺线管中的安培定则：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极 。
15．（2023·连云港）如图甲所示，将一根直导线沿南北方向水平放置在静止的小磁针正上方，当接通电源时小磁针偏转，表明 。改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也随之改变，表明 。若将导线绕成螺线管并通电，如图乙表示，则通电螺线管的A端是 极。
【答案】通电直导线周围存在磁场；磁场方向与电流方向有关；S
【知识点】通电直导线周围的磁场；安培定则；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】
（1）将一根直导线沿南北方向水平放置在静止的小磁针正上方，当接通电源时小磁针偏转，表明通电直导线周围存在磁场。
（2）通电导线周围的磁场与电流的方向有关，点有方向改变时，磁场方向也发生改变。
（3）根据右手定则可以判断出通电螺线管A端是S极。
【分析】
（1）奥斯特实验证明了通电导线周围存在磁场。
（2）通电导线周围存在磁场与电流方向及大小有关。
（3）安培定则能判断磁场方向。
四、通电螺线管极性及电流方向的判断
16．（2023·惠山模拟）在图中根据磁感线的方向，标出通电螺线管的N、S极和电源的“+”、“-”极。
【答案】
【知识点】磁感线及其特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】根据图片可知，磁感线从N极出来回到S极，即左端为电磁铁的N极，右端为电磁铁的S极。
右手握住螺线管，大拇指指向左端，弯曲的四指指尖向上，即线圈上电流方向向上，那么电流从右端流入，左端流出，即右端为电源正极，左端为电源负极，如下图所示：
【分析】根据磁感线的环绕方向确定电磁体的磁极方向，再根据安培定则判断线圈上电流方向，进而确定电源的正负极方向。
17．（2023·临邑模拟）如图甲所示是一个磁悬浮地球仪，球体内有一个条形磁体，其磁场方向与地磁场磁场方向相同，下方环形底座内有一个电磁铁，通过磁极间的相互作用使地球仪悬浮在空中，图乙是其内部结构示意图。请在图中标出：
⑴开关闭合后，电磁铁的磁感线方向；
⑵电源的“+、﹣”极。
【答案】
【知识点】磁感线及其特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】地球仪在空中悬浮，则它受到的电磁铁的排斥力和重力相互平衡。根据“同名磁极相互排斥”可知，电磁铁的上端为N极。右手握住螺线管，大拇指指向上端，此时弯曲的四指指尖向右，则电流从下端流入，上端流出，因此电源的上面为负极，下面为正极。磁体周围的磁感线总是从N极出来，回到S极，如下图所示：
【分析】首先根据磁极之间的相互作用规律确定电磁铁的极性，再根据安培定则判断线圈上电流方向，进而确定电源的正负极方向，最后根据磁感线的环绕方向标注磁感线的箭头方向即可。
18．（2023·山丹模拟）如图，当闭合开关S后，用细线悬挂的条形磁体与通电螺线管相互排斥，请在图中标出磁感线的方向，并在括号内标出条形磁体左端的极性（用N、S表示）。
【答案】解：如图所示：
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】根据图片可知，线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则左端为螺线管的N极，右端为螺线管的S极。磁体外部的磁感线，总是从磁体的N极出来回到S极，因此下面的磁感线的箭头朝向右边。
根据“异名磁极相互吸引”可知，条形磁体的左端为N极，如图所示：
【分析】首先根据安培定则判断通电螺线管的极性，再根据磁极之间的相互作用规律确定条形磁铁的磁极方向。
19．（2023·抚顺）小磁针在电磁铁磁场的作用下静止在如图所示的位置，请标出：
⑴电磁铁左端的磁极（用“N”或“S”表示）；
⑵图中磁感线的方向；
⑶螺线管的右端导线连接电源的极性（用“＋”或“-”表示）。
【答案】
【知识点】磁感线及其特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】（1）小磁针的左端为S极，根据“异名磁极相互吸引”可知，电磁铁的左端为N极；
（2）磁感线从左端出来，然后回到右端；
（3）右手握住螺线管，大拇指指向左端，此时弯曲的四指指尖向上，则线圈上电流向上，那么电流从右端流入，左端流出，因此右端为电源的正极，左端为负极，如下图所示：
【分析】（1）根据磁极之间的相互作用规律确定电磁铁的磁极方向；
（2）在磁体外部，磁感线总是从N极出来，然后回到S极；
（3）根据安培定值判断线圈上的电流方向，从而确定电源的正负极方向。
20．（2023·香坊）在图中相应的括号中，标出永磁体的“”或“”极和电源的“”或“”极。
【答案】解：如图所示：
【知识点】磁感线及其特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】①在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极出来回到S极，则永磁体的右端为N极，左端为S极；电磁铁的左端为S极，右端为N极；
②右手握住螺线管，大拇指指向右端，此时弯曲的四指指尖向下，则线圈上电流方向向下，那么电源左端为“+”极，右端为“-”极，如下图所示：
【分析】首先根据磁感线的环绕方向确定永磁体的磁极方向，以及电磁铁的磁场方向，再根据安培定则判断线圈上的电流方向，最终确定电源的正负极方向。
21．（2023·上海模拟）如图所示的图中，通电螺线管右侧小磁针静止时N极标注正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】A.通电螺线管左侧是N极，所以小磁针N极指向左边，A错误；
B.通电螺线管右边是N极，所以小磁针N极指向右边，B错误；
C.通电螺线管右侧是N极，所以小磁针N极指向右边，C正确；
D.通电螺线管左侧是N极，所以小磁针N极指向左边，D错误。
故选C。
【分析】通电螺线管的磁场由右手定则判定，小磁针的N极指向该处的磁场方向。
22．（2023·丹东）将小磁针放置在通电螺线管右侧，小磁针静止时，其N极的指向如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．电流从导线的A端流入螺线管
B．通电螺线管的左端为N极
C．通电螺线管周围真实存在磁感线
D．改变导线中电流方向，通电螺线管磁性强弱会改变
【答案】B
【知识点】磁感线及其特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】AB.小磁针的左端为N极，根据“异名磁极相互吸引”可知，电磁铁的右端为S极，左端为N极。右手握住螺线管，大拇指指向左端，此时弯曲的四指指尖向上，则线圈上电流向上，即电流从B端流入螺线管，故A错误，B正确；
C.磁感线并不存在，是人为引入的，故C错误；
D.改变导线中电流方向，通电螺线管磁性强弱不会改变，故D错误。
故选B。
【分析】（1）（2）首先根据磁极之间的相互作用规律确定电磁铁的磁极方向，再根据安培定则判断线圈上的电流方向即可；
（3）根据对磁感线的认识判断；
（4）通电螺线管的磁场强弱与电流大小有关。
五、综合训练
23．（2023·福州模拟）请根据图中小磁针静止时的指向，标出通电螺线管a端的极性与电源b端的极性。
【答案】
【知识点】通电螺线管的磁场；安培定则
【解析】【解答】根据图像，小磁针左侧是N极，则通电螺线管的左侧是S极，根据安培定则，电流从螺线管的右侧向下进入线圈，电源的b端是正极，如图 。
【分析】根据磁极间相互作用，判断磁极位置；结合安培定则判断通电螺线管的电流方向。
24．（2023·合肥模拟） 如图所示，闭合开关，条形磁体静止后，将滑动变阻器的滑片从左往右滑动的过程中，弹簧的长度将 选填“变大、不变、变少”。
【答案】变少
【知识点】二力平衡的条件及其应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】根据图片可知，线圈上电流方向向右，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极。根据“同名磁极相互排斥”可知，条形磁铁受到向上的排斥力。当变阻器的滑片向右滑动时，变阻器的阻值减小，通过电磁铁的电流变大，条形磁铁受到的排斥力增大，则弹簧的长度变小。
【分析】首先根据安培定则判断电磁铁的极性，再根据磁极之间的相互作用规律确定条形磁铁受到磁力的方向，最后再根据平衡力的知识判断滑片位置改变时的弹簧长度变化即可。
25．（2023·锦州）如图所示，闭合开关，通电螺线管的右端是 （选填“N”或“S”）极，此时在水平桌面上的条形磁体仍处于静止状态，条形磁体受到向 （选填“左”或“右”）的摩擦力；若将滑动变阻器滑片向下滑动，条形磁体受到的摩擦力将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。.
【答案】S；左；变小
【知识点】二力平衡的条件及其应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】（1）根据图片可知，线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则左端为电磁铁的N极，右端为S极；
（2）根据“同名磁极相互排斥”可知，条形磁体受到向右的排斥力。根据平衡力的条件可知，条形磁体受到的摩擦力与排斥力大小相等，方向相反，即摩擦力水平向左；
（3）若将滑动变阻器滑片向下滑动，则变阻器的阻值变大，那么总电阻变大，而总电流减小，因此通电螺线管的磁场减弱，因此条形磁体受到的排斥力减小。根据平衡力的条件可知，条形磁体受到的摩擦力变小。
【分析】（1）根据安培定则判断通电螺线管的磁极方向；
（2）根据磁极之间的相互作用规律确定磁体受到磁力的方向，再根据二力平衡的知识确定摩擦力的方向；
（3）根据影响通电螺线管磁场强弱的因素分析条形磁体受到的磁力变化，再根据平衡力的知识确定摩擦力的变化即可。
26．（2023·通辽）如图所示，用细线悬挂的条形磁体，磁极未知，当闭合电路开关S后，磁体的B端与通电螺线管的左端相互排斥，则B端是磁体的 极；断开开关S，磁体静止时，B端会指向地理的 （选填“北方”或“南方”）。
【答案】N；北方
【知识点】磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】（1）根据图片可知，线圈上电流方向为向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则电磁铁的左端为N极。根据“同名磁极相互排斥”可知，B端是磁体的N极。
（2）断开开关S，磁体静止时，B端会指向地理的北方。
【分析】（1）首先根据安培定则判断电磁铁的磁极方向，再根据磁极之间的相互作用规律确定B端的磁极。
（2）所有的磁体都有指南北的性质，指南的一端为S极，指北的一端为N极，据此分析解答。
27．（2023·淅川模拟）如图所示，将滑动变阻器接入电路MN处，要求：S闭合，变阻器滑动片P向右滑动，电磁铁的磁性减弱。请连图，并标出小磁针的N、S极。
【答案】
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；安培定则
【解析】【解答】滑动变阻器和电阻串联，滑片向右时磁性减弱，说明电流变小，电阻变大，滑动变阻器要连接左下接线柱，根据安培定则，判断通电螺线管的磁极，利用磁极间相互作用判断小磁针的磁极，如图 。
【分析】滑动变阻器的电阻越大，电流减小，通电螺线管的磁性减弱；根据安培定则判断通电螺线管的磁极，判断小磁针的磁极。
28．（2023·龙港模拟） 如图所示，小磁针静止在已通电的电磁铁和条形磁铁之间，请在图中标出：
①条形磁铁右端的极性用“”或“”表示；②磁感线的方向；③小磁针的下端的极性用“”或“”表示。
【答案】
【知识点】磁感线及其特点；通电螺线管的磁场；安培定则
【解析】【解答】如图：
【分析】由电流方向知磁场方向，所以左边磁极为N极，可画出磁感线方向，所以能判断条形磁铁方向，与小磁针方向。
29．（2023·莲湖模拟）如图所示，开关闭合后，将滑片P向右滑动的过程中，螺线管右侧的磁体所受的吸引力会变大。请将图中的滑动变阻器按要求连入电路，并画出螺线管的绕法，标出磁感线的方向。
【答案】
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；通电螺线管的磁场
【解析】【解答】电流是从电源的正极出发经用电器回到电源的负极，用右手安培定则知，螺线管左边为N级，右边是S级，所以磁感线是从N级出发回到S级。而开关闭合后，将滑片P向右滑动的过程中，螺线管右侧的磁体所受的吸引力会变大，说明滑动变阻器的阻值变小，所以滑动变阻器的接线柱要接右下，如图
【分析】
用右手安培定判断，螺线管左边为N级，右边是S级，磁感线是从N级出发回到S级。
30．（2023·西安模拟）小明学习小组利用铁屑、小磁针、定值电阻、电池、通电螺线管等实验器材，探究通电螺线管外部的磁场方向是怎样的。实验装置及现象如图1所示。在螺线管的两端各放一个小磁针，在固定有通电螺线管的水平硬纸板上均匀的撒满铁屑，轻敲纸板，铁屑的排列情况如图所示。请你参与探究并回答下列问题：
（1）本实验通过 来证明磁场的存在。
（2）将多个小磁针摆放在螺线管周围。闭合开关，小磁针发生偏转，静止时的指向如图2所示。分析可知，通电螺线管周围的磁场和 磁体的磁场相似，摆放小磁针是为了确定通电螺线管周围磁场的 。
（3）对调电源的正负极重复上述实验，小磁针N极指向与之前相反，说明通电螺线管外部磁场的方向与 有关。
（4）小组同学还想探究一下通电螺线管周围磁场强弱与电流大小的关系，你认为可行的方法是 。
（5）地球周围存在磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，结合安培定则和地磁场方向，图3中地球的圆形电流方向与地球自转方向 （选填“相同”或“相反”）。
【答案】（1）铁屑在磁场力的作用下有序分布
（2）条形；判断磁场方向
（3）电流方向
（4）在电路中再串联一个滑动变阻器
（5）相反
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】（1）本实验通过铁屑在磁场力的作用下有序分布来证明磁场的存在。
（2）将多个小磁针摆放在螺线管周围。闭合开关，小磁针发生偏转，静止时的指向如图2所示。分析可知，通电螺线管周围的磁场和条形磁体的磁场相似，摆放小磁针是为了确定通电螺线管周围磁场的 判断磁场方向。
（3）对调电源的正负极重复上述实验，小磁针N极指向与之前相反，说明通电螺线管外部磁场的方向与电流方向有关。
（4）小组同学还想探究一下通电螺线管周围磁场强弱与电流大小的关系，我认为可行的方法是：在电路中再串联一个滑动变阻器。
（5）根据图片可知，地磁N极在地理南极附近。用右手握住地球，大拇指指向下端，此时弯曲的四指指尖向左，即电流从东向西，而地球自转方向从西向东，那么二者方向相反。
【分析】（1）当没有磁场存在时，铁屑的分布杂乱无章；当周围存在磁场时，铁屑会在磁场力的作用下有序排列。
（2）将通电螺线管的磁场分布与条形磁铁的磁场分布进行比较即可。在磁场中，某点小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向。
（3）电源的正负极对调后，通过电磁铁的电流方向发生改变，而小磁针的N极指向改变，说明电磁铁的磁场方向改变，据此分析；
（4）探究通电螺线管磁场强弱与电流大小的关系时，必须改变电流大小，根据滑动变阻器的用途分析解答；
（5）根据安培定则判断电流方向，再与地球自转方向比较即可。
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