第二十章 电与磁
20.2 电生磁
内容索引·常考题型
内容 常考题型
重点01 电流的磁效应 选择题、填空题
重点02 通电螺线管的磁场 选择题、填空题
难点01 实验探究通电螺线管外部的磁场分布 选择题、实验题
难点02 安培定则及其应用 选择题、填空题
1．奥斯特实验 （1）内容：1820年，丹麦物理学家奥斯特通过实验证实通电导体和磁体一样，周围存在磁场，磁场的方向与电流的方向有关。 （2）奥斯特实验的基本要求 为了让实验现象明显，能完成实验探究，实际操作中，要注意两点： ①实验前先让水平面内能自由转动的小磁针静止; ②导线与小磁针平行，且导线与小磁针间距离较小。通电导线的磁场强弱与距离有关，若导经磁针距离太远，现象就会不明显。 （3）意义：揭示了电和磁之间的联系。使人们进入了电与磁这个长期闭锁的研究领域，为实现物理学的第一次大综合开辟了广阔的道路。 2．电流的磁效应：通电导体周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。
【典例1】（2024秋 兴宁区校级月考）如图所示，用来研究奥斯特实验装置的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【分析】（1）奥斯特实验揭示了电和磁之间的联系，证明了通电导线周围存在磁场，磁场的方向和电流的方向有关；
（2）奥斯特的实验装置应该有电源、导线和小磁针，无需电流表等其他器材。
【解答】解：A、如图是奥斯特实验，研究的是通电直导线周围的磁场，故A符合题意；
B、如图电路中有电源，是研究通电导体在磁场中受力情况的装置，故B不符合题意。
C、如图是电磁继电器，利用的是电流的磁效应，故C不符合题意；
D、如图电路中有电源，是研究通电导体在磁场中受力情况的装置，故D不符合题意。
故选：A。
【点评】针对课本实验装置图，要明确每一个图片研究的问题，还要明白和此图有关的物理问题。
【典例2】（2023 陕西）如图所示，将一根直导线架在静止小磁针的上方，并使直导线与小磁针平行，接通电路，发现小磁针偏转。关于该实验说法正确的是（ ）
A．该实验说明电流周围存在磁场
B．最早发现该实验现象的科学家是法拉第
C．利用该实验原理可以制成发电机
D．改变电流方向，小磁针偏转方向不变
【答案】A
【分析】（1）通电导体的周围存在磁场；磁场的方向与电流的方向有关；最早发现电流磁效应的科学家是奥斯特。
（2）利用电流的磁效应可以制作电磁铁。
【解答】解：A、该实验说明电流周围存在磁场，故A正确；
B、最早发现该实验现象的科学家是奥斯特，故B错误；
C、利用该实验原理可以制成电磁铁，故C错误；
D、改变电流方向，小磁针偏转方向改变，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查的是电流的磁效应；知道电流的磁效应的应用。
【典例3】（2024 重庆模拟）如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行，接通电路后，观察到小磁针偏转。下列说法错误的是（ ）
A．此实验可得出磁场对通电导体有力的作用
B．改变直导线中的电流方向，小磁针偏转的方向也发生改变
C．实验中小磁针的作用是检测电流产生的磁场
D．实验中用到的一种重要科学研究方法是转换法
【答案】A
【分析】（1）奥斯特实验中，通过小磁针的偏转说明了通电导体周围存在磁场；实验中应避免地磁场对实验的影响；
（2）直导线周围的磁场方向与电流方向有关，电流方向改变时磁场的方向也会改变；
（3）磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在。
【解答】解：A、图中是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，不能说明磁场对通电导体有力的作用，故A错误；
B、改变电流方向，小磁针的偏转方向也发生改变，这说明直导线周围的磁场方向与电流方向有关，故B正确；
C、小磁针受到磁力的作用能够发生偏转，则实验中小磁针的作用是检测电流的磁场，故C正确；
D、磁场看不见摸不着，但小磁针放入磁场后会受到磁力的作用而发生偏转，所以实验中借助小磁针感知磁场的存在，则采用的是转换法，故D正确；
故选：A。
【点评】本题更加深入的研究了电流的磁效应，在物理学习中不能只注重了结论的学习，还要注意过程的学习。
1．丹麦物理学家奥斯特第一个发现了电与磁之间的联系，证实了电流周围存在着磁场。 2．奥斯特实验说明：通电导线周围存在磁场；磁场方向和电流方向有关。 3．通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫电流的磁效应，也就是所说的电生磁。 4．为了使磁性增强，人们把直导线改成螺线管形，又叫线圈；在通电线圈中再插入铁芯，磁性会更加增强。
1．螺线管的构成：把导线绕在圆筒上，日常生活中，通常把螺线管称为线圈。 2．通电螺线管的磁场的特点 （1）与条形磁体的磁场分布相类似，如图所示； （2）有无可以控制：由电流的有无（或说电路的通断）来控制； （3）磁性强弱可以改变：由电流的大小和线圈的匝数来决定； （4）磁极可变：磁极与电流的方向和绕线的方向有关。
【典例1】（2024 海南）如图是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
【答案】B
【分析】（1）通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的磁场分布相似；
（2）通电螺线管两端磁极的极性与通电螺线管线圈中的电流方向有关；
（3）改变通过螺线管的电流、线圈匝数的多少和是否插入铁芯可以改变通电螺线管的磁性强弱。
【解答】解：A、移动滑动变阻器的滑片可以改变通电螺线管线圈中的电流，通电螺线管的磁性强弱会改变，但螺线管两端磁极的极性不会改变，故A不符合题意；
B、对调电源正负极可以改变通电螺线管线圈中的电流方向，能改变螺线管两端磁极的极性，故B符合题意；
C、改变螺线管线圈匝数，通电螺线管的磁性强弱会改变，但螺线管两端磁极的极性不会改变，故C不符合题意；
D、在螺线管中加铁芯，通电螺线管的磁性增强，但螺线管两端磁极的极性不会改变，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】本题考查了通电螺线管的磁场的相关知识，属于基础题。
【典例2】（2024 江西）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
【答案】D
【分析】电流的磁场方向与电流方向有关，根据控制变量法分析解答。
【解答】解：乙图和甲图相比，改变了电源正负极，线圈的绕向不变，磁场方向改变，说明电流的磁场方向与电流方向有关；
丙图和甲图相比，电源正负极和线圈的绕向均改变，而磁场方向不变，因而最终起决定作用的因素是线圈中的电流方向。
故选：D。
【点评】本题考查电流的磁场方向，属于基础题。
【典例3】（2023 临沂）闭合如图所示电路的开关，小磁针静止时指向如图，则（ ）
A．通电螺线管的左端为N极
B．电源的左端为正极
C．电流表的左端为“+”接线柱
D．R的滑片不能置于最右端
【答案】C
【分析】（1）根据磁极间的相互作用确定通电螺线管的磁极，根据安培定则判断电源的正负极。
（2）电流从电流表的正接线柱流入、负接线柱流出，据此分析电流表的接法；
（3）根据滑动变阻器的使用方法分析。
【解答】解：AB、已知小磁针静止时N极水平向左，根据磁极间的相互作用可知，通电螺线管的左端为S极、右端为N极；根据安培定则可知，电流从螺线管的右端流入、左端流出，所以电源左端为负极，右端为正极，故AB错误；
C、电流从电流表的正接线柱流入、负接线柱流出，所以电流表的左端为“+”接线柱，故C正确；
D、R的滑片置于最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中电流最小，不会对电路安全有影响，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查通电螺线管的极性、磁极间的相互作用规律、电流表和滑动变阻器的使用，要知道安培定则不但可以判出螺线管的磁极，也能根据磁极判出电流方向。
1．通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似。 2．通电螺线管两端的极性跟螺线管中的电流方向之间的关系可以用安培定则来判断； 3．通电螺线管相当于条形磁体，与条形磁体联系解题； 4．以通电螺线管正面电流为例，电流向上，N极在左端，电流向下，N极在右端，便于记忆，可简化为“上左，下右”； 5．通电螺线管外部的磁场方向是从N极到S极，内部的磁场方向是从S极到N极。螺线管附近的小磁针自由静止时N极的指向是磁场的方向，因此放在螺线管内部和外部的小磁针应如图所示：（螺线管内部的小磁针不遵循同名磁极排斥，异名磁极吸引的原则）。
通电螺线管极性与环绕螺线管的电流方向的关系 实验探究取绕向不同的螺线管，依次设计并进行实验：给螺线管通入不同方向的电流，用小磁针验证它的N、S极。实验现象现象分析（1）两个螺线管的绕向相同，电流不同，它的螺线管两端的极性不同。 （2）调换螺线管左右位置，绕向发生改变，即便电流方向相同，螺线管两端极性也不同。实验结论通电螺线管两端的极性与通电螺线管中电流方向有关。
【典例1】（2024 成都）如图是小李同学探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。闭合开关，小磁针静止时N极的指向如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．根据小磁针指向可以判定，通电螺线管的右端为S极
B．小磁针静止时N极所指方向就是该点的磁场方向
C．将小磁针移到其他位置，N极所指方向一定不变
D．本实验可以得出：通电螺线管的磁极与电流方向无关
【答案】B
【分析】（1）根据异名磁极相互吸引分析；
（2）根据磁场方向的规定分析解答；
（3）磁体周围磁场方向一般不同；
（4）通电螺线管的磁极与电流方向有关。
【解答】解：A．根据小磁针指向可以判定，由异名磁极相互吸引，通电螺线管的右端与小磁针S极吸引，是N极，故A错误；
B．根据磁场方向的规定。小磁针在磁场中静止时N极所指方向就是该点的磁场方向，故B正确；
C．将小磁针移到其他位置，N极所指方向一般不同，各点磁场方向不同，故C错误；
D．改变电源正负极，小磁针会改变方向，实验可以得出：通电螺线管的磁极与电流方向有关，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查电流的磁场，属于基础题。
【典例2】（2024秋 长春期末）如图所示是探究“通电螺线管外部磁场分布”的一部分实验装置。
（1）给螺线管通电后应该 纸板（填写操作方法），再观察铁屑的排列情况。
（2）铁屑的排列如图所示，说明通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似；由小磁针静止时所指的方向可知，此通电螺线管的右端为 极。
（3）对调螺线管所接电源的正负极，小磁针指向与原来相反，说明通电螺线管的磁场方向与 的方向有关。
（4）实验结束后，观察到小磁针又偏转回南北方向，这是受到 的影响。
【答案】（1）轻敲；（2）条形磁体；S；（3）电流；（4）地磁场。
【分析】（1）本实验中轻敲纸板，可以让铁屑被磁化后有规律地排列起来；
（2）通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似；小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向；
（3）通电螺线管的方向与电流的方向有关；
（4）小磁针指示南北方向是由于受到地磁场的作用。
【解答】解：（1）给螺线管通电后应该轻敲，再观察铁屑的排列情况。
（2）铁屑的排列如图所示，说明通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似；由小磁针静止时所指的方向可知，此通电螺线管的右端为S极。
（3）对调螺线管所接电源的正负极，小磁针指向与原来相反，说明通电螺线管的磁场方向与电流的方向有关。
（4）实验结束后，观察到小磁针又偏转回南北方向，这是受到地磁场的影响。
故答案为：（1）轻敲；（2）条形磁体；S；（3）电流；（4）地磁场。
【点评】本题考查的是通电螺线管的磁场特点；知道地磁场。
【典例3】（2024秋 东城区校级月考）如图，某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。
（1）将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示。在这里铁屑的作用是 ；
（2）实验小组把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示；断开开关，把电源正负极对调，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示。则根据图乙和图丙实验现象可知，实验小组此时所探究的科学问题是 。
（3）实验表明通电螺线管内部 （选填“存在”或“不存在”）磁场。
【答案】（1）显示磁场的分布情况；（2）通电螺线管外部磁场方向与电流方向是否有关；（3）存在。
【分析】（1）铁屑的作用是显示磁感线的分布情况。
（2）根据磁极间的相互作用规律来判断通电螺线管的磁极；通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
（3）实验表明通电螺线管内部存在磁场。
【解答】解：（1）将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑的作用是显示磁场的分布情况。
（2）对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示，说明通电螺线管的极性与电流的方向有关，探究的是通电螺线管外部磁场方向与电流方向是否有关。
（3）实验表明通电螺线管内部存在磁场。
故答案为：（1）显示磁场的分布情况；（2）通电螺线管外部磁场方向与电流方向是否有关；（3）存在。
【点评】本题主要考查的是通电螺线管的磁场；会根据安培定则判断通电螺线管的磁极；知道通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
1．内容：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是通电螺线管的 N 极。 2．作用：判定通电螺线管的极性与线圈绕向和电流方向之间的关系。 3．判断方法解读 （1）标出通电螺线管上的电流环绕方向； （2）用右手握住螺线管，让四指的指向与电流的方向一致； （3）拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。
【典例1】（2024 宁夏）如图所示，闭合开关后，通电螺线管的左端为 极；通电螺线管左侧的小磁针将 （选填“顺时针”或“逆时针”）旋转。
【答案】S；顺时针。
【分析】根据安培定则判断通电螺线管的磁极，再根据磁极间的相互作用可知小磁针的偏转方向。
【解答】解：由图可知，闭合开关，电流从螺线管的左端流入，根据安培定则可知，通电螺线管的右端是N极，左端是S极；
因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故小磁针N极向右，S极向左偏转，即顺时针转动。
故答案为：S；顺时针。
【点评】本题考查了安培定则的应用、磁极间的相互作用，属于基础题。
【典例2】（2024 泰安三模）如图所示，小磁针的左端是 极（选填“S”或“N”）。
【答案】S
【分析】先根据安培定则确定通电螺线管的N、S极，再根据磁极间的作用规律确定小磁针静止时左端的极性。
【解答】解：根据图示可知，电流从螺线管的左端流入，根据安培定则就可以判断通电螺线管右侧为N极，异名磁极相互吸引，小磁针左侧则为S极。
故答案为：S。
【点评】本题考查了安培定则的应用、磁极间的相互作用规律，属于基础题型。
【典例3】（2024 武威三模）如图所示，条形磁铁置于水平面上，当通电螺线管向左靠近条形磁铁时，条形磁铁仍保持静止，在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的方向和大小（ ）
A．方向向左，逐渐增大 B．方向向左，逐渐减小
C．方向向右，逐渐增大 D．方向向右，逐渐减小
【答案】A
【分析】由右手螺旋定则可判断电磁铁的极性，由磁极间的相互作用可判断条形磁铁受力方向；当通电螺线管向左靠近条形磁铁时，则可知磁性强弱的变化，从而求得磁铁受力的变化。
【解答】解：由右手螺旋定则得，电磁铁右端为N极，则与条形磁铁异名磁极相互吸引，则条形磁铁受磁场力向右，因条形磁铁受力平衡则受向左的摩擦力，因磁铁处于静止，故摩擦力等于引力；
当通电螺线管向左靠近条形磁铁时，条形磁铁受磁场力变大，因仍处于平衡状态，故摩擦力变大。
故选：A。
【点评】本题将力学与电磁学知识巧妙地结合起来考查了右手螺旋定则、二力平衡等内容，考查内容较全面，但只要抓住受力分析这条主线即可顺利求解，是一道典型的好题。
1．已知通电螺线管中电流的方向，判断通电螺线管两端的极性。 （1）标出通电螺线管中电流的方向； （2）用右手握住螺线管，让弯曲的四指指向螺线管中电流方向； （3）大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极，如图所示。 2．已知通电螺线管两端磁极，判断通电螺线管中电流的方向。 （1）先用右手握住通电螺线管，大拇指指向N极； （2）弯曲的四指所指的方向就是螺线管中电流的方向； （3）按照四指弯曲的方向在螺线管中标出电流方向。 第二十章 电与磁
20.2 电生磁
一、选择题（共6小题）
1．（2023秋 滑县期末）如图所示为小明做奥斯特实验时的装置图，下列说法中，正确的是（ ）
A．实验时，导线平行架到小磁针上方，更容易看到小磁针转动的现象
B．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
C．实验装置准备好后，迅速闭合开关，小磁针转动；若把小磁针放置到导线上方，它将不动
D．实验装置准备好后，迅速闭合开关，小磁针转动；若将小磁针移去，通电导线周围将不存在磁场
2．（2024 西乡塘区校级模拟）下列有关磁场的说法不正确的是（ ）
A．地磁场的北极在地理北极附近
B．磁感线是为了描述磁场虚拟的曲线
C．通电导体周围存在着磁场
D．磁体周围的磁场是真实存在的
3．（2023秋 广阳区期末）如图所示是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分，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。当直导线中通过如图所示的电流时，小磁针发生偏转。下列说法正确的是（ ）
A．首次通过本实验发现电、磁间有联系的科学家是焦耳
B．小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
C．只改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向与如图所示相同
D．只改变直导线中的电流大小，小磁针偏转方向与如图所示相反
4．（2024 谷城县模拟）如图所示组装探究“电流的磁效应”实验，桌面上有一枚转动灵活的小磁针，当导线与电池触接瞬间小磁针发生偏转，则下列说法不正确的是（ ）
A．触接前，小磁针静止时是因为受到地磁场的作用指南北
B．小磁针偏转后就静止不动——说明导线只在通电那一瞬间周围存在磁场
C．小磁针发生偏转——说明通电导线对小磁针有力的作用
D．当改变电池+、﹣极位置触接时，小磁针偏转方向也发生改变——说明通电导线周围磁场方向与电流方向有关
5．（2024 渝北区校级模拟）有关电和磁的知识，下列说法正确的是（ ）
A．摩擦起电的实质是产生了多余的电荷
B．静止的司南的勺柄指向地理的南极
C．通电螺线管磁场方向与电流方向无关
D．空气开关跳闸一定是用电器总功率过大
6．（2023秋 大观区校级期末）如图所示的现象中，下列说法中不正确的是（ ）
A．甲图中，跟头发摩擦过的塑料梳子能够吸起碎纸屑，是因为梳子带了电
B．乙图中，将带电橡胶棒接触不带电的验电器的金属球，验电器的两个金属箔片会张开一定的角度，这是因为两个金属箔片带上了异种电荷
C．丙图中，在通电导线附近的小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场
D．丁图中，将磁体的一端靠近另一悬挂起来的磁体的一端时，悬挂的磁体发生转动，说明磁体间有相互作用
二、填空题（共6小题）
7．（2024 瑶海区校级三模）如图所示，通电螺线管接电源A，B两端，根据其右侧静止的小磁针指向可知 端为电源正极（选填“A”或“B”）。
8．（2024 本溪三模）小明将两根缝衣针磁化后，按如图甲所示的方式组装，制成了一个指南针。该指南针静止时A端总是指向北方，是因为它受到 的作用；小明将图乙所示的通电螺线管的B端靠近小磁针的A端，它们互相 。
9．（2024春 庐江县月考）如图是电磁铁和永磁体产生的磁场，由图可知，电源的左端为 极（选填“正”或“负”）。
10．（2024 阜阳模拟）如图为小徽探究电磁铁磁性的电路图，当开关闭合时，请你利用右手螺旋定则判断出铁钉的下端为 极。
11．（2023秋 曹县期末）如图所示，在奥斯特实验中，通以从左向右的电流，俯视时小磁针逆时针旋转。若只改变电流方向，俯视时小磁针将 旋转；若只将小磁针放在该导线上方，俯视时小磁针将 旋转。
12．（2023秋 井陉县校级期末）如图，小磁针在通电螺线管的上方静止，图中虚线表示磁感线，由此可知，小磁针的S极在 端，电源的正极在 端（选填图中字母）。
三、作图、实验题（共2小题）
13．（2024 昌吉市校级模拟）根据图中已给出的电流方向，在图中标出通电螺线管的N极和磁感线的方向。
14．（2024 临漳县模拟）小明同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时，在嵌入螺线管的纸板上均匀撒满细铁屑，并在螺线管的旁边放两个小磁针，如图所示。
（1）给螺线管通电并 纸板，观察铁屑的排列情况。
（2）根据图中两个小磁针静止时N极的指向可知，通电螺线管的左端是 极。
（3）小明还想探究通电螺线管的磁极与电流的方向是否有关，接下来的操作是 。
（4）实验时发现通电螺线管周围的磁场比较弱，实验现象不太明显，想要增强通电螺线管周围的磁场强度，在不更换螺线管的前提下，可行的方法是 。
1．【答案】A
【分析】奥斯特实验通过小磁针偏转说明了通电导体周围存在磁场；磁场的方向与电流的方向有关。
【解答】解：A．实验时，导线平行架到小磁针上方，即南北方向放置，产生的磁场东西方向，更容易看到小磁针转动的现象，故A正确；
B．通电导线周围的磁场方向与电流方向有关，电流方向改变，磁场方向改变，故B错误；
C．实验装置准备好后，迅速闭合开关，小磁针转动；若把小磁针放置到导线上方，上方有反方向的磁场，故仍会转动，故C错误；
D．实验装置准备好后，迅速闭合开关，小磁针转动；小磁针显示磁场方向，若将小磁针移去，通电导线周围还存在磁场，故D错误。
故选：A。
2．【答案】A
【分析】（1）磁体周围和通电导体周围都存在磁场；
（2）磁感线是为了描述磁场的分布引入的物理模型，不是真实存在的；
（3）地球周围存在磁场，地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近，指南针指南北就是受到地磁场的影响。
【解答】解：A．地球是一个大磁体，地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近，故A错误；
B．磁感线是为了形象描述磁场的分布而引入的物理模型，是虚拟的封闭曲线，故B正确；
C．根据奥斯特实验可知，通电导体周围存在着磁场，故C正确；
D．磁体周围存在磁场，磁场是真实存在的，故D正确。
故选：A。
3．【答案】B
【分析】奥斯特实验通过小磁针偏转说明了通电导体周围存在磁场；磁场的方向与电流的方向有关。
【解答】解：A、首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是奥斯特，故A错误；
B、小磁针偏转，能说明通电导线周围存在磁场，故小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场，故B正确；
C、磁场方向与电流方向有关，改变直导线中电流方向，小磁针N极的指向改变，故C错误。
D、磁场方向与电流方向有关，与电流的大小无关，改变直导线中电流的大小，小磁针N极的指向不会改变，故D错误。
故选：B。
4．【答案】B
【分析】（1）课桌上水平放置、能自由转动的小磁针静止时N极指向地理北极；
（2）通电导体周围存在着磁场，磁场对放入其中的磁体或易磁化的物质有力的作用；
（3）通电导体周围磁场的方向与电流的方向有关。
【解答】解：A、地球周围存在磁场，触接前，小磁针静止时是因为受到地磁场的作用指南北，故A正确；
BC、小磁针偏转后就静止不动，说明通电导体周围存在着磁场，且磁场对小磁针有力的作用，故B错误、C正确；
D、当改变电池+、﹣极位置触接时，导线中电流的方向改变，小磁针偏转方向也发生改变，说明通电导线周围磁场方向与电流方向有关，故D正确。
故选：B。
5．【答案】B
【分析】（1）由于不同物质的原子核对核外电子的束缚本领不同，在摩擦的过程中束缚本领强的得电子带负电，束缚本领弱的失电子带正电。摩擦起电的实质是电子的转移，因为电子是带负电的，所以失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电。
（2）地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。
（3）通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
（4）空气开关跳闸，原因是电路有短路或总功率过大。
【解答】解：A、摩擦起电过程是得到和失去电子的过程，因此其实质是电子的转移，不是产生了多余的电荷，故A错误；
B、司南利用地磁场对磁体有力的作用来指示南北，司南静止时勺柄指向南方，故B正确；
C、通电螺线管的磁场方向与电流方向有关，故C错误；
D、空气开关“跳闸”，这说明电路中的电流过大，其原因可能是发生了短路现象，也可能是用电器的总功率过大，故D错误。
故选：B。
6．【答案】B
【分析】（1）摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质，我们就说它带了电，或者说带了电荷；
（2）验电器的原理是同种电荷相互排斥；
（3）奥斯特实验证明通电导体周围存在着磁场；
（4）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
【解答】解：A．跟头发摩擦过的塑料梳子能够吸引碎纸屑，是因为塑料梳子因摩擦带了电荷，故A正确；
B．将带电橡胶棒接触不带电的验电器的金属球，验电器的两个金属箔片会张开一定的角度，这是因为两个金属箔片带上了同种电荷，同种电荷相互排斥，故B错误；
C．图中是奥斯特实验，在通电导线附近的小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，故C正确；
D．将磁体的一端靠近另一悬挂起来的磁体的一端时，悬挂的磁体发生转动，说明磁体间有相互作用，即同名磁极相互排斥，故D正确。
故选：B。
7．【答案】A。
【分析】根据磁极间的相互作用规律及小磁针指向判断出通电螺线管的磁极，根据安培定则判断出通电螺线管线圈中的电流方向，从而确定电源的正、负极。
【解答】解：小磁针右侧为S极，左端为N极，根据异名磁极相互吸引可知通电螺线管右侧为S极，左侧为N极；根据安培定则判断，通电螺线管线圈中正面电流向上，则电流是从A端流出回到B端，即电源A端为正极。
故答案为：A。
8．【答案】地磁场；吸引。
【分析】地球是一个巨大的磁体，地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近；根据安培定则确定通电螺线管的磁极，根据磁极间的相互作用规律判断通电螺线管的B端靠近小磁针的A端会发生的现象。
【解答】解：该指南针静止时A端总是指向北方，因此A是指南针的N极，它受到了地磁场的作用。
由图乙可知，电流从螺线管的右端流入，左端流出，由安培定则可知通电螺线管的B端是S极，通电螺线管的B端和小磁针的A端是异名磁极，相互吸引。
故答案为：地磁场；吸引。
9．【答案】正
【分析】先根据磁感线的特点判断电磁铁和永磁体的磁极，再根据安培定则判断线圈中的电流方向，最后确定电源的正负极。
【解答】解：在磁体的外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极，所以永磁体A的左端和电磁铁的右端都是N极，则A的右端为S极；再根据安培定则，伸出右手使大拇指指向电磁铁的N极，四指弯曲所指的方向为电流的方向，则电流从电磁铁的左端流入、右端流出，所以电源的左端为正极。
故答案为：正。
10．【答案】S。
【分析】根据电源的外部电流由正极流向负极判断出电流的方向，然后再由安培定则判断出磁极。
【解答】解：由图可知，电流从螺线管的上端流入，下端流出，由安培定则，四指指向电流方向，大拇指指向N极方向可知，下端为S极。
故答案为：S。
11．【答案】顺时针；顺时针。
【分析】通电导体的磁场方向与电流方向有关。
【解答】解：如图所示，在奥斯特实验中，通以从左向右的电流，俯视时小磁针逆时针旋转。若只改变电流方向，俯视时小磁针将顺时针旋转，因为通电导体的磁场方向与电流方向有关；若只将小磁针放在该导线上方，俯视时小磁针将顺时针旋转，因为通电导线上下方的磁场方向相反。
故答案为：顺时针；顺时针。
12．【答案】b；d
【分析】根据磁感线的方向可确定螺线管的NS极，再根据安培定则判断螺线管中电流的方向，进而确定电源的正负极，最后根据磁极间的作用规律确定小磁针的N极。
【解答】解：磁体外部磁感线都是从N极出发，指向S极，所以螺线管的右端为N极、左端为S极；根据安培定则，大拇指指向N极，其余四指弯向电流的方向，可得电流从螺线管右边流入、左边流出，所以电源d端为正极；根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针的a端为N极，b端为S极。
故答案为：b；d。
13．【答案】
【分析】由电源的正负极可知电流的方向，由右手螺旋定则可得出螺线管的磁极，然后画出磁感线的方向。
【解答】解：如图所示，电流从通电螺线管的右端流入，左端流出，由安培定则可知，螺线管左端为N极；通电螺线管外部，磁感线从N极出发，回到S极。
14．【答案】（1）敲击；（2）N；（3）调换电源的正负极，改变电流方向，观察小磁针的偏转情况；（4）增大电流。
【分析】（1）轻敲纸板，可以让被磁化的铁屑在磁场中有规律排列起来；
（2）根据磁极间的相互作用规律和小磁针静止时N极的指向判断通电螺线管的磁极；
（3）通电螺线管的磁场方向与电流方向有关；
（4）通电螺线管的磁性强弱与线圈的匝数和电流的大小有关。
【解答】解：（1）实验时，给螺线管通电并敲击纸板，铁屑弹起重新落下时受磁场力的作用，通过观察铁屑的排列情况，探究通电螺线管外部的磁场分布。
（2）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，根据图中两个小磁针静止时N极的指向可知，通电螺线管的左端是N极，右端是S极。
（3）若探究通电螺线管的磁极与电流的方向是否有关，应改变电流方向，接下来的操作是调换电源的正负极，改变电流方向，观察小磁针的偏转情况。
（4）通电螺线管周围的磁场强度与电流大小和线圈匝数有关，在线圈的匝数一定时，电流越大，磁场越强，在不更换螺线管的前提下，可行的方法是增大电流。
故答案为：（1）敲击；（2）N；（3）调换电源的正负极，改变电流方向，观察小磁针的偏转情况；（4）增大电流。
