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1.2 电生磁（第1课时） 分层练习
科学观念：知道电流周围存在磁场，能说出奥斯特实验的现象，知道直线电流磁场的特征；认识通电螺线管磁场的特征，会用安培定则判断磁场方向和电流方向。
科学思维：理解电流周围存在磁场，能根据安培定则判断磁场方向与电流。
探究实践：通过分析、比较的方法，认识通电导线和通电螺线管周围的磁场分布特点。
态度责任：培养从实验中发现科学规律的科学素养。
01 通电直导线周围的磁场
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。下列说法中正确的是（ ）
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
2．通电导线周围存在磁场，小明经过实验探究，画出了通电直导线周围磁感线的分布图(如图所示)，下列相关描述错误的是（ ）
A．小磁针b端为N极
B．通电直导线周围不同位置磁场强弱相同
C．增大直导线中的电流可使其周围磁场增强
D．改变直导线中电流的方向，小磁针N极的指向将会发生改变
3．1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。
（1）在演示奥斯特实验时，如图甲所示，①闭合开关；②放置小磁针观察指向；⑧摆放一根长直导线；为了减弱地磁场的影响，正确的实验操作顺序为____。
A．①②③ B．②③① C．②①③ D．③①②
（2）由图乙（a）；·（b）、（c）可知：电流周围存在磁场，且 。
（3）小曙推理：若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方，如图乙（d））所示，小磁针也会发生偏转。其依据是： ；（d）中小磁针N极偏转方向和图乙 （填序号）的小磁针偏转方向相同。
02 通电螺线管周围的磁场
4．如图所示是“探究通电螺线管周围磁场分布”的实验，实验时先在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况；改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针转动，南北所指方向发生了改变。
（1）实验中轻敲纸板的目的是 。
（2）由以上实验可知：通电螺线管周围的磁场分布与 的磁场相似；通电螺线管周围的磁场方向与通电螺线管中的 方向有关。
（3）为了进一步探究通电螺线管周围磁场的方向，可用 代替铁屑进行实验。
5．磁感线可以直观地反映磁体周围的磁场分布。如图通电螺线管内部插入一根铁芯，下列磁感线中能正确反映其磁场变化的是（ ）
A． B． C． D．
6．下列图中，通电螺线管右侧的小磁针静止时，N极标注正确的是( )
A． B． C． D．
7． 如图所示，小磁针甲、乙处于静止状态。根据标出的磁感线方向，可以判断出（ ）
A．螺线管的右端为N极 B．电源的左端为正极
C．小磁针甲的右端为S极 D．小磁针乙的左端为N极
1．如图所示，通电螺线管左端（电池右边为正极）小磁针N极指向正确的是（ ）
A． B． C． D．
2．一根长直铜导线在靠近（未碰到）一个原来静止的小磁针的过程中（ ）
A．若小磁针不动，则导线中一定没有电流通过
B．若小磁针不动，则导线中一定有电流通过
C．若小磁针转动，则导线中一定有电流通过
D．若小磁针转动，则导线中一定没有电流通过
3．如图所示是通电螺线管周围4枚小磁针（涂黑的一端是N极）静止时的指向，其中正确的是（ ）
A．a磁针 B．b磁针
C．c磁针 D．d磁针
4．下列选项图中小磁针静止时N极指向正确的是（ ）
A． B． C． D．
5．如图是奥斯特实验示意图。小帆在总结奥斯特实验现象时分析正确的是（ ）
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，通电导线周围磁场随即消失
D．改变电流方向，通电导线周围的磁场方向不变
6．条形磁铁的B端与通电螺线管的左端相对，二者间的磁感线分布如图所示，小磁针静止，下列判断正确的是（ ）
A．条形磁铁的A端为S极
B．小磁针的b端为S极
C．电源的d端为正极
D．通电螺线管外部的磁场方向向右
7．克鲁克斯管是将电信号转变为光学图像的一类电子束管，电子束是由许多电子定向运动而形成的。现有一条电子束如图所示，推断其电流及周围的磁场方向是（ ）
A． B． C． D．
8．磁感线可以直观地反映磁体周围的磁场分布。如图通电螺线管内部插入一根铁芯，下列磁感线中能正确反映其磁场变化的是（ ）
A． B．
C． D．
9．小岩同学学习了通电螺线管的知识后，想到弹簧的形状和螺线管上导线的形状很类似，就将一个弹簧的两端接入电路，如图所示。闭合开关后，下列选项中正确的是（ ）
A．通电后，弹簧的长度可能不变
B．通电后，弹簧的长度一定变长
C．在图中所示位置放小磁针，通电后小磁针N极朝右
D．在图中所示位置放小磁针，通电后小磁针N极垂直于纸面向外
10．如图，闭合开关S后，小磁针处于静止状态，通电螺线管的磁感线方向如图中箭头所示，那么（ ）
A．a端是电源正极，e端是小磁针的N极
B．b端是电源负极，f端是小磁针的S极
C．a端是电源正极，c端是通电螺线管的S极
D．b端是电源负极，d端是通电螺线管的S极
11．如图是奥斯特实验的示意图，下列说法错误的是（ ）
A．实验说明了通电导线周围存在磁场
B．通电导线对小磁针有力的作用
C．改变电流方向，小磁针偏转方向也会改变
D．移去小磁针后 通电导线周围的磁场立即消失
12．如图所示，利用铁屑来研究通电螺线管周围磁场分布。开关闭合之前，螺线管周围铁屑分布如图甲所示，闭合开关后，轻敲玻璃板，铁屑分布如图乙所示，在通电螺线管周围放上小磁针，静止后小磁针C的左端为S极，如图丙所示．下列说法正确的是（ ）
A．图乙中A处的磁场比B处强
B．图乙中用铜屑代替铁屑也能呈现出相同的排布方式
C．图丙中通电螺线管的左端为N极
D．图丙中小磁针D的右端为N极
13．小明利用如图甲装置探究通电导线周围的磁场分布，通电后多次敲击塑料板，他观察到铁屑的分布情况如图乙（图中“●”表示导线的位置）。下列选项能表示通电导线电流变大后的铁屑分布的是（ ）
A． B． C． D．
14．根据通电螺线管周围存在磁场(如图所示)的实验事实，某同学对地磁场产生的原因提出了一个假说：地磁场是由绕地球的环形电流引起的。下图中符合他假说的模型是（ ）
A．电流沿纬线由东向西 B．电流沿纬线由西向东
C．电流沿经线由北向南 D．电流沿经线由南向北
15．如图，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过小磁针的上方，小磁针的S极向纸内偏转，对带电粒子束的判断：①向右飞行的正离子束：②向左飞行的正离子束；③向右飞行的负离子束；④向左飞行的负离子束；⑤向右飞行的电子束；⑥向左飞行的电子束，则可能正确的是（ ）
A．②③⑤ B．①④⑥ C．②④⑥ D．①③⑤
16．如图甲所示，电子沿着水平方向平行地飞过小磁针正上方时，小磁针的N极向纸外发生偏转。若将一通电直导线放在小磁针正上方或正下方，如图乙所示（图中只画出了通电直导线放在小磁针正上方的情况），请你根据图甲的实验现象，判断下列对乙的分析，正确的是（不考虑地磁场的影响）（ ）
A．通电直导线放在小磁针正上方时，小磁针的S极向上发生偏转
B．通电直导线放在小磁针正上方时，小磁针的S极向纸内发生偏转
C．通电直导线放在小磁针正下方时，小磁针的N极向纸内发生偏转
D．通电直导线放在小磁针正上方和正下方时，小磁针的N极偏转方向相反
17．通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似，其磁极可以用安培定则判定。
（1）图中螺线管的A端是 极。
（2）螺线管实际上就是由多个单匝圆形圈组成，通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成，因此应用安培定则也可以判断单匝圆形通电线圈的磁极。现一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图所示，则其B端是 极。
18．在做“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验时，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。
（1）通电后小磁针的指向如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似。
（2）小明改变螺线管中的电流方向，发现小磁针转动 180°，南北极所指方向发生了改变， 由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的 方向有关。
（3）由安培定则可知乙图中 S 闭合后，螺线管的上端为 极。
19．如图是课堂上老师的演示实验。在静止指向南北方向的小磁针上方平行地放一根直导线。闭合开关，原来静止的小磁针顺时针转动了。某同学看了实验后想到：小磁针转动肯定是因为受到力的作用。这个力是谁施加给它的呢？他认为有这几种可能：可能是风吹；可能是小磁针旁磁体的吸引；还可能是直导线中有电流通过时产生了磁场。
（1）该同学得出“小磁针转动肯定是因为受到力的作用”的结论，其依据是 ；
（2）老师在其他实验条件不变的情况下，改变通电直导线的电流方向，闭合开关后小磁针 ；（选填“顺时针转动”、“逆时针转动”或“静止不转动”）
（3）老师在其他实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后 。〔选“顺时针转动”、“逆时针转动”或“静止不转动”〕
20．医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵"（血泵）的体外装置来代替心脏，以推动血液循环。如图是该装置的示意图，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相通，阀门S1只能向活塞筒外开启，S2只能向活塞筒内开启。线图中的电流从B流向A时，螺线管的左边是 （选填“N”或“S"）极，活塞柄向 运动（选填“左”或“右"）， 血液的流向是 （选填“从②流向①”或“从③流向②”）状态。
21．如图是探究“奥斯特实验”的装置。
（1）将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针 （填“垂直”、“平行”或“任意方向”）。接通电路后，观察到小磁针偏转。
（2）改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向改变，表明 。
（3）实验中用到的一种重要科学研究方法是 法（选填“控制变量”、“类比”或“转换”）。
22．如图所示的奥斯特实验中，闭合开关原来静止的小磁针发生了偏转，造成小磁针偏转的原因是什么呢？
猜想一：可能是通电后导线产生的热量使空气对流引起。
猜想二：可能是通电后导线周围产生了磁场引起。
（1）小灵发现小磁针偏转，认为它一定受到力的作用。从力与运动的角度分析他判断的理由是 ；
（2）为了验证猜想一，下列方案可行的是 ；
①将整个装置放在玻璃箱中进行实验
②将小磁针罩在烧杯中，导线置于烧杯上方并平行于小磁针进行实验
③改变导线中的电流方向
（3）如果实验中小磁针偏转不明显，请提供一条改进的建议 。
23．早在19世纪，安培对于地磁场的形成提出如下假设：地球的磁场是由围绕地轴的环形电流I引起的（如图甲）。小黄学习了电和磁的知识后，知道了通电直导线周围的磁场分布符合安培定则，那么环形电流内部的磁场是否也符合如图乙所示的安培定则呢？他展开了以下探究。
【建立猜想】环形电流内部的磁场可能也符合安培定则。
【实验过程】连接如图丙所示的电路（外部电路未画出）。
【实验现象】位于圆环中心的小磁针N极垂直纸面向里转动。
（1）小黄同学的探究实验中放置小磁针的作用是 。
（2）根据实验现象，小黄的结论 。
（3）根据安培提出的假设，则赤道这一通电圆环的电流方向为__________。
A． B． C． D．
24．1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，揭开了电与磁之间的相互联系。校科学兴趣小组小灵同学对“奥斯特实验”进行了如下探究：
【重温教材】
（1）如图甲所示，小灵将小磁针南北方向放置，在小磁针的正上方拉一根与小磁针平行的直导线。闭合开关一瞬间，电路短路通过直导线电流较大，小磁针的N极 偏转（选填：“垂直纸面向外”或“垂直纸面向里”）；
【改进实验】
直接短路干电池与我们所学的电学知识相矛盾。为此，小灵在甲实验的基础上进行如图乙所示改进，并进一步探究不同直流电流下小磁针的偏转情况，记录数据如表所示。
表1：不同直流电流下，小磁针的偏转情况
直流电流 小磁针偏转情况
0.1A 小磁针不偏转
0.2A 小磁针不偏转
0.4A 小磁针最大偏转角度约为10°
0.8A 小磁针最大偏转角度约为 25°
1.6A 小磁针最大偏转角度约为50°
2.0A 小磁针最大偏转角度约为70°
（2）请你利用所学知识说说：为什么小磁针不是一通电就发生偏转，而是电流达到一定值时，小磁针才发生偏转； 。
（3）请结合表中数据分析，你能得出的结论是： ；
【拓展延伸】
小灵同学将接在直流电源上的用电器（36V，1.1A）的两根导线移到小磁针的正上方如图丙所示，闭合开关后，用电器正常工作，但发现小磁针并未发生偏转。
（4）请你利用所学知识解释丙图实验中小磁针未发生偏转的原因 。
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1.2 电生磁（第1课时） 分层练习
科学观念：知道电流周围存在磁场，能说出奥斯特实验的现象，知道直线电流磁场的特征；认识通电螺线管磁场的特征，会用安培定则判断磁场方向和电流方向。
科学思维：理解电流周围存在磁场，能根据安培定则判断磁场方向与电流。
探究实践：通过分析、比较的方法，认识通电导线和通电螺线管周围的磁场分布特点。
态度责任：培养从实验中发现科学规律的科学素养。
01 通电直导线周围的磁场
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。下列说法中正确的是（ ）
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
【答案】A
【解析】【解答】给直导线通电后，本来静止于水平桌面并且指向与导线平行的小磁针会发生转动，说明通电导线周围存在磁场，而改变导线中电流方向，小磁针转动的方向也会改变，所以小磁针在此处的作用是检验通电导线周围是否存在磁场，及磁场方向是否与电流方向有关，但不能检验通电导线周围磁场的强弱，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】通电导体周围有磁场；通过小磁针的偏转可以判断磁场的存在；磁场方向和电流方向有关。
2．通电导线周围存在磁场，小明经过实验探究，画出了通电直导线周围磁感线的分布图(如图所示)，下列相关描述错误的是（ ）
A．小磁针b端为N极
B．通电直导线周围不同位置磁场强弱相同
C．增大直导线中的电流可使其周围磁场增强
D．改变直导线中电流的方向，小磁针N极的指向将会发生改变
【答案】B
【解析】【分析】根据通电直导线周围的磁场分布规律分析判断。
【解答】A.右手握住直导线，大拇指指向上面，弯曲的四指指尖所指的方向就是磁感线的环绕方向。根据图片可知，在磁针所在的位置磁场方向是向外的。在磁场中，当小磁针静止时，N极所指的方向就是磁场方向，因此b端为N极，故A正确不合题意；
B.在通电直导线周围，离开导线的距离越远，则磁场越弱，故B错误符合题意；
C.通电直导线的磁场强弱与电流大小有关，故C正确不合题意；
D.改变直导线中电流的方向，则磁场方向会发生改变，则小磁针N极的指向将会发生改变，故D正确不合题意。
故选B。
3．1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。
（1）在演示奥斯特实验时，如图甲所示，①闭合开关；②放置小磁针观察指向；⑧摆放一根长直导线；为了减弱地磁场的影响，正确的实验操作顺序为____。
A．①②③ B．②③① C．②①③ D．③①②
（2）由图乙（a）；·（b）、（c）可知：电流周围存在磁场，且 。
（3）小曙推理：若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方，如图乙（d））所示，小磁针也会发生偏转。其依据是： ；（d）中小磁针N极偏转方向和图乙 （填序号）的小磁针偏转方向相同。
【答案】（1）B
（2）磁场方向与电流方向有关
（3）自由电子定向移动形成电流，电流周围存在磁场；c
【解析】【分析】 （1）奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场，通电直导线开始放置时应顺着小磁针的方向。
（2）奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场，且磁场方向与电流方向有关。
（3）电荷的定向移动形成电流；电子实际移动方向和电流的方向相反。
【解答】 （1）为了减弱地磁场的影响，在演示奥斯特实验时，应该：
②放置小磁针观察指向；
③摆放一根长直导线；
①闭合开关。
即正确顺序为②③①。
故选B。
（2）由图乙（a）、（b）、（c）可知，当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生偏转，且改变电流方向时，小磁针改变偏转方向，那么说明：电流周围存在磁场，且电流的磁场方向与电流的方向有关。
（3）如图乙（d）所示，小磁针也会发生偏转。其依据是：电子的定向移动会形成电流 ，电流周围存在磁场 。
在d中，电子向右移动，而电流方向与其相反，即电流向左，与c中电流方向一致，因此d和c中小磁针N极的方向相同。
02 通电螺线管周围的磁场
4．如图所示是“探究通电螺线管周围磁场分布”的实验，实验时先在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况；改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针转动，南北所指方向发生了改变。
（1）实验中轻敲纸板的目的是 ，
（2）由以上实验可知：通电螺线管周围的磁场分布与 的磁场相似；通电螺线管周围的磁场方向与通电螺线管中的 方向有关。
（3）为了进一步探究通电螺线管周围磁场的方向，可用 代替铁屑进行实验。
【答案】（1）减小铁屑与硬纸板的摩擦
（2）条形磁体；电流
（3）小磁针
【解析】【分析】（1）当螺线管中通入电流后，它的周围存在磁场。而纸板上的铁屑会被磁化变成一个个小磁体，它们会受到磁力。由于纸板的阻力太大，因此这些铁屑不会发生变化。而敲击纸板时，腾空的铁屑会由于阻力减小而改变方向和位置，从而有规律的分布，从而呈现磁场的分布规律。
（2）根据通电螺线管的磁场分布特点和影响磁场方向的因素的知识解答；
（3）当小磁针静止时，它的N极所指的方向就是该点的磁场方向。
【解答】（1）实验中轻敲纸板的目的是减小铁屑与硬纸板的摩擦；
（2）由以上实验可知：通电螺线管周围的磁场分布与条形磁体的磁场相似；通电螺线管周围的磁场方向与通电螺线管中的电流方向有关。
（3）为了进一步探究通电螺线管周围磁场的方向，可用小磁针代替铁屑进行实验。
5．磁感线可以直观地反映磁体周围的磁场分布。如图通电螺线管内部插入一根铁芯，下列磁感线中能正确反映其磁场变化的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】【分析】通电螺线管磁场的强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关；磁感线有疏密之分，可以表示磁场的强弱，越密表示磁场越强。
【解答】在通电螺线管中插入一根铁芯，铁棒被磁化，磁性增强，因此通电螺线管周围的磁感线变密，但磁场方向不变，故ABD错误，C正确。
故答案为：C。
6．下列图中，通电螺线管右侧的小磁针静止时，N极标注正确的是( )
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】【分析】根据安培定则判定螺线管的极性，根据磁极间的相互作用规律判定小磁针的N极。
【解答】A、由图可知，电流从螺线管的左端流入，右端流出，根据安培定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的左端应该为N极，右端为S极，故A错误。
B、由图可知，电流从螺线管的右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管的左端为S极，右端为N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的左端应该为S极，右端为N极，故B错误。
C、由图可知，电流从螺线管的左端流入，右端流出，根据安培定则可知，螺线管的左端为S极，右端为N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的左端应该为S极，右端为N极，故C正确。
D、由图可知，电流从螺线管的右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的左端应该为N极，右端为S极，故D错误。
故答案为：C。
7． 如图所示，小磁针甲、乙处于静止状态。根据标出的磁感线方向，可以判断出（ ）
A．螺线管的右端为N极 B．电源的左端为正极
C．小磁针甲的右端为S极 D．小磁针乙的左端为N极
【答案】C
【解析】【解答】A.磁感线从磁体的N级出发回到S极，可判断螺线管的右端为S极，故A不符合题意；
B.螺线管的右端为S极，根据右手螺旋定则可知电源的左端为负极，故B不符合题意；
C.螺线管的右端为S极，同名磁极相互排斥异名磁极相互吸引，可判断小磁针甲的右端为S极，故C符合题意；
D.磁感线的方向与小磁针N极的指向一致，可判断小磁针的左端为S极，故D不符合题意。
故选C。
【分析】A.在磁体的外部，磁感线从磁体的N级出发回到S极，在磁体的内部，磁感线从磁体的S级出发回到N极；
B.已经判断了通电螺线管的极性，根据右手螺旋定则可求解电源的正负极；右手螺旋定则为四指的指向为电流的环绕方向大拇指的指向为通电螺线管的N极；
CD.已经判断了通电管螺旋管的极性，可根据磁体之间的相互作用求解小磁针甲的极性，也可根据磁感线的方向进行判断，磁感线的方向始终与小磁针N极的指向保持一致，即可判断小磁针甲、乙的磁性。
1．A
【详解】由安培定则知道，电磁铁左侧为N极，磁感线向外，则小磁针N极应向外，故A正确，BCD错误。
故选A。
2．C
【详解】AB．若通电导体没有电流、周围磁场磁性太弱、导体的方向应与小磁针静止时方向垂直，小磁针不会偏转，故AB错误；
CD．只要小磁针发生转动，则说明一定有磁场存在，故导线中一定通有电流，故C正确、D错误。
故选C。
3．C
【详解】根据电源的正负极可知，通电螺线管的电流方向从右边流入、从左边流出；根据电流方向，利用安培定则判断螺线管的左端为N极、右端为S极；而同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引，可见小磁针c的指向正确，故C正确，ABD错误。
故选C。
4．C
【详解】安培定则：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管的电流方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极。同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。
A．图中电流从螺线管左端流入，用右手定则判定左端为螺线管的S极，小磁针S极应远离螺线管左端，故A错误；
B．图中电流从螺线管右端流入，用右手定则判定左端为螺线管的N极，小磁针S极应指向螺线管左端，故B错误；
C．图中电流从螺线管上端流入，用右手定则判定上端为螺线管的S极，小磁针N极应指向螺线管上端，故C正确；
D．图中电流从螺线管上端流入，用右手定则判定上端为螺线管的S极，小磁针S极应远离螺线管上端。故D错误。
故选C。
5．B
【详解】A．通电导线周围磁场方向由电流方向决定的，故A错误；
B．由于物体间力的作用是相互的，所以发生偏转的小磁针对通电导线也有磁力的作用，故B正确；
C．该磁场与小磁针的有无无关，故移走小磁针后，通电导线周围磁场仍然存在，故C错误；
D．通电导线周围磁场方向由电流的方向决定的，改变电流方向，通电导线周围的磁场方向也改变，故D错误。
故选B。
6．C
【详解】AB．由于在磁体外部磁感线从磁体的北极出来，回到南极，所以左边磁体A为N极，右边通电螺线管的左端为S极，则右端N极；根据磁极之间的作用规律，小磁针的a端为N极、b端为S极，故AB错误；
C．由安培定则可知，大拇指指向右端N极，四指环绕方向为电流方向，电流从螺线管的左边流入、右边流出，则c为正极、d为负极，故C正确；
D．通电螺线管内部的磁场方向由S极向N极，因此图中通电螺线管内部的磁场方向向右，故D错误。
故选C。
7．C
【详解】由题意可知，电子定向移动的方向是向下的，故电流的方向是向上的，则磁场的方向是逆时针方向的，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
8．C
【详解】在通电螺线管中插入一根铁芯，铁棒被磁化，磁性增强，因此通电螺线管周围的磁感线变密，但磁场方向不变，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
9．C
【详解】AB．通电后，螺线管的每一圈导线相当于一个小磁体，这些小磁体的N和S极靠在一起，相互吸引，弹簧的长度会缩短，故AB错误；
CD．螺线管中电流从右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的N极朝右，故C正确，D错误。
故选C。
10．D
【详解】在磁体周围，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，因此c端是通电螺线管的N极，d端是通电螺线管的S极；同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸弓，因此e端是小磁针的S极，f端是小磁针的N极根据安培定则可知，电流从通电螺线管的左侧流入，右侧流出，因此a端是电源正极，b端是电源负极。 故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
11．D
【详解】A．实验中观察到小磁针发生偏转，说明了通电导线周围存在磁场，故A正确，不符合题意；
B．通电导线周围存在磁场，对小磁针有力的作用，所以小磁针发生楄转，故B正确，不符合题意；
C．实验中改变电流方向，小磁针偏转方向也会改变，说明电流的磁场方向与电流方向有关，故C正确，不符合题意；
D．实验中通过小磁针的偏转情况判断通电导体周围存在磁场，采用了转换法，移去小磁针后通电导线周围的磁场仍然存在，只要有电流，周围即有磁场，与是否有小磁针无关，故D错误，符合题意。
故选D。
12．D
【详解】A．通电螺线管的磁场类似于条形磁体，则螺线管的两端为磁极，磁性最强，中间接触的位置磁性最弱，故A错误；
B．因为磁体能够吸引铁、钴、镍等材质的物体，而不能吸引铜，因此不能用铜屑代替铁屑，故B错误；
C．已知静止后小磁针C的左端为S极，根据磁极间的相互作用可知，通电螺线管的左端为S极，故C错误；
D．由上述分析可知，螺线管右端为N极，根据磁极间的相互作用，丙中小磁针D的右端为N极，故D正确。
故选D。
13．B
【详解】通电直导线周围的磁感线是以通电直导线为中心的一系列的同心圆，离通电直导线越远，磁场越弱，磁感线越疏，铁屑的分布情况即磁场的分布情况，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
14．A
【详解】根据安培定则，即用右手握住磁体，使拇指指向磁体N极的方向，其余四指环绕的方向就是电流的流向，由此判断，只有A符合这一假说。
15．A
【详解】小磁针的S极向纸内偏转，则N极向纸外偏转，所以，飞行粒子下方的磁场方向向外，根据安培定则知道，电流方向向左；由于电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，所以，这束粒子若带正电，则向左飞行，若带负电（负离子和电子均带负电），则向右飞行，故②③⑤正确。
故选A。
16．D
【详解】AB．甲图中，一束电子沿着水平方向平行向右飞过小磁针上方时，因电子定向移动形成电流，且负电荷定向移动的方向与电流的方向相反，故此时电流的方向是从右到左，由题知小磁针的N极向纸外发生偏转；乙图中，通电直导线放在小磁针正上方，电流的方向与甲图相反，由于电流产生的磁场方向与电流的方向有关，所以小磁针所在位置的磁场方向与甲图相反，则小磁针的N极向纸内发生偏转；小磁针的S极向纸外发生偏转，故AB错误；
C．乙图中，若通电直导线放在小磁针正下方，因通电直导线上方和下方的磁场方向相反，所以可知小磁针的N极会向纸外发生偏转，故C错误；
D．通电直导线放在小磁针正上方和正下方时，因通电直导线上方和下方的磁场方向相反，所以可知小磁针的N极的偏转方向相反，故D正确。
故选D。
17． N N
【详解】（1）[1]根据安培定则，用右手握住螺线管，四指弯向电流的方向，大拇指指向螺线管的A端，所以A端为N极。
（2）[2]根据安培定则，用右手握住单匝线圈，四指弯向电流的方向，大拇指指向单匝线圈的B端，所以B端为N极。
18． （1） 条形 （2） 电流 （3）S
【详解】试题分析：（1）通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似，都是具有两个磁性较强的磁极；
（2）如果改变螺线管中的电流方向，发现小磁针转动180°，南北极所指方向发生了改变，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关；
（3）根据安培定则：让四指弯曲，跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指指的下端是通电螺线管的N极，上端就是螺线管的S极。
考点：通电螺线管的磁场
19． 力是改变物体运动状态的原因 逆时针转动 逆时针转动
【详解】（1）[1]力是改变物体运动状态的原因，小磁针由静止开始转动，由此可以得出小磁针受到了力的作用。
（2）[2]闭合开关，原来静止的小磁针顺时针转动了；改变通电直导线的电流方向，导线周围的磁场方向也随着改变，所以闭合开关后，小磁针逆时针转动。
（3）[3]由于电流产生的磁场在导线上、下方的方向相反，故把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后小磁针逆时针转动。
20． N 右 从②流向①
【详解】[1][2][3]已知线圈中的电流从B流向A时，由右手螺旋定则可知，螺线管左端为N极，此时同名磁极相对，故活塞柄向右运动，使得阀门S2关闭，S1打开，则血液从②流向①。
21． 平行 磁场方向与电流方向有关 转换
【详解】（1）[1]由于小磁针受到地磁场的作用，要指南北方向，为了观察到明显的偏转现象，应使电流产生的磁场方向为东西方向，故应使把直导线平行小磁针且南北放置，然后过程小磁针的偏转即可。
（2）[2]改变电流方向，小磁针的方向也发生了偏转，说明了磁场方向与电流方向有关。
（3）[3]本实验中采用可观察的小磁针的偏转来演示通过导体周围的磁场，故采用的是转换法。
22． 力是改变物体运动状态的原因 ②③ 增大导线中的电流
【详解】（1）[1]因为力可以改变物体的运动状态，所以小磁针偏转，它一定受到力的作用。
（2）[2]①若将整个实验装置都放在玻璃罩内，小磁针和导线之间的空气仍然可以发生对流，所以不符合实验要求；
②将小磁针放在烧杯内，而将导线置于烧杯上方，这样小磁针和导线之间由于烧杯的阻隔，它们之间的空气无法进行对流，若导线通电后，小磁针能够发生偏转，则可以验证猜想一是错误的；
③方案中，虽然没有阻断小磁针和导线之间的空气流动，但通过改变导线中的电流方向后，发现小磁针的偏转方向也发生了变化，所以可以验证小磁针的偏转和空气对流是无关的，即猜想是错误的；
（3）[3]如果小磁针偏转不明显，可以通过增大导线中的电流来增强磁场。
23．(1)确定环形电流的磁场方向
(2)环形电流内部的磁场符合安培定则
(3)B
【详解】（1）由转换法，小黄同学的探究实验中放置小磁针的作用是确定环形电流的磁场方向。
（2）根据安培定则，大拇指垂直指向纸面，即位于圆环中心的小磁针N极垂直纸面向里转动，故根据实验现象，小黄的结论：环形电流内部的磁场符合安培定则。
（3）地磁北极在地理南极南极附近，根据安培提出的假设，环形电流的磁场符合安培定则，则赤道这一通电圆环的电流方向为B，因为只有B符合安培定则和地磁场的分布。
24． 垂直纸面向外 小磁针受到摩擦和地磁场的影响 在一定范围内，直流电流越大，小磁针的最大偏转角度越大 小磁针上方两根导线距离接近，电流大小相等、方向相反，产生的磁场方向相反，小磁针受到的磁力相互抵消。
【详解】（1）[1]小磁针上方导线中的电流方向从右向左，根据安培定则可知，下方的磁场方向向外，因此小磁针的N极垂直纸面向外偏转。
（2）[2]通电导线周围存在磁场，但由于小磁针受到摩擦和地磁场的影响，不是一通电就发生偏转，而是电流达到一定值时，小磁针才发生偏转。
（3）[3]分析表中数据可知，在一定范围内，直流电流越大，小磁针的最大偏转角度越大。
（4）[4]丙图中所示实验装置，闭合开关后，小磁针上方距离接近的两根导线中有电流通过，大小相等、方向相反，因此产生的磁场方向相反，小磁针受到的磁力相互抵消，所以小磁针并未发生偏转。
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