16.2 电流的磁场(重难点专练)物理新教材沪粤版九年级下册
2026-10-20
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内容正文:
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16.2电流的磁场
题型01电流的磁效应
1.【答案】电流方向
地磁场
磁场
2.【答案】(1)南北
(2)磁场
(3)能
(4)电流的磁场方向与电流方向有关
(5)会相反
3.【答案】C
4.【答案】C
5.【答案】(1)②③①
(2)
磁场
电流方向
(3)
会
(b)
题型02通电螺线管的磁场
1.【答案】(1)磁场的方向
(2)
磁化
轻敲玻璃板
(3)磁场
(4)条形磁体
(5)增大电流
(6)B处的磁场方向与地磁场方向相同
2.【答案】B
3.【答案】D
4.【答案】B
5.【答案】A
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题型03安培定则
1.【答案】化学
6
2.【答案】A
磁环
3.【答案】
。电源
+)
4.【答案】从N到M
5.【答案】左边
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16.2 电流的磁场
题型01 电流的磁效应
题型02 通电螺线管的磁场
题型03 安培定则
▌题型01 电流的磁效应
1.发现者:丹麦物理学家 奥斯特 。
2.实验现象:
当导线中有电流通过时,旁边的小磁针发生 偏转。
改变电流的方向,小磁针偏转的方向也发生 改变。
断开开关,小磁针恢复原位。
3.实验结论:
通电导线周围存在 磁场 。
磁场的方向与 电流的方向 有关。
意义:第一次揭示了 电 和 磁 之间的联系(即“电生磁”),打破了电与磁互不相关的传统观念。
1.如图所示,是奥斯特实验装置,接通电路后,小磁针发生偏转,将电源两极调换后,小磁针偏转方向发生改变,这说明小磁针偏转方向与___________有关。断电后,小磁针在___________的作用下又恢复到原来的位置。通过以上实验也说明了通电导体周围存在着___________。
2.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。
(1)实验中直导线应该是_________(选填“南北”或“东西”)方向放置;
(2)实验时闭合开关,发现小磁针偏转,说明通电直导线周围存在_________;
(3)若移走小磁针,则上述结论_________(选填“能”或“不能”)成立;
(4)改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变,表明____________;
(5)若将导线平行放置在小磁针的下面,则小磁针的转动方向_______________。
3.如图,小磁针静止时指向南北,当导线与电源正负极接通时,小磁针发生偏转,下列说法正确的是( )
A.导线最好沿东西方向放置 B.小磁针偏转时不受地磁场作用
C.通电导线周围存在磁场 D.揭示了发电机的工作原理
4.图中四个磁针的黑色部分代表N极,且均放置于水平桌面上导线的正上方。小惠想通过观察磁针是否发生偏转来判断电路的电流是否接通,则下列哪一磁针最不适合作为判断的依据( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
5.如图甲所示,是小明组在探究“电流周围是否存在磁场”的实验。
(1)正确连接电路后,为了减弱地磁场的影响,实验中,以下各步骤正确的操作顺序为 ________ (填字母)。
①闭合开关
②放置小磁针观察指向
③摆放一根长直导线
(2)由图乙(a)(b)(c)可知:电流周围存在 _______ ,且磁场方向与 _________ 有关。
(3)小明推理:若一束电子流沿着如图乙(d)所示的方向,平行飞过小磁针上方,小磁针 _____ (选填“会”或“不会”)发生偏转。(d)中小磁针偏转方向与 ________ (选填“(b)”或“(c)”)中小磁针偏转方向相同。
▌题型02 通电螺线管的磁场
1.定义:把导线绕在圆筒上,做成螺线管(也叫线圈)。
2.磁场分布特点:
通电螺线管外部的磁场与 条形磁体 的磁场相似。
两端磁性最 强 ,中间磁性较 弱 。
内部也有磁场,且方向从S极指向N极。
3.极性决定因素:通电螺线管两端的极性(N、S极)取决于 电流的方向 和 线圈的绕向 。
1.小明做“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验时,采用了如图甲所示的实验装置。
(1)实验前先把小磁针放在螺线管两端的位置,目的是记录通电螺线管周围________。
(2)在玻璃板上均匀地撒满铁屑,闭合开关通电后,铁屑被________,为了更好地通过铁屑客观描述出磁场分布情况,接下来应进行的操作是________,减小铁屑与玻璃板之间的摩擦。
(3)通电后螺线管周围的小磁针发生偏转,说明此时通电螺线管周围存在________。
(4)将小磁针放在螺线管四周不同的位置,如图乙所示,小磁针静止在通电螺线管周围,可初步得出:通电螺线管外部的磁场与________的磁场相似。
(5)若实验时发现通电螺线管周围磁场比较弱,实验现象不太明显,想要增强通电螺线管周围的磁场,在不更换螺线管的前提下,可采用的方法是________。
(6)在图甲中的螺线管外部A、B两处放置小磁针,闭合开关,发现A处小磁针发生偏转,而B处小磁针不偏转,试说明B处小磁针不偏转的可能原因________。
2.探究“通电螺线管的极性”实验示意图。闭合开关小磁针静止时N极指向如图所示。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.根据电流方向可以判定,通电螺线管的右端为N极
C.将小磁针移到其他位置,N极所指方向一定不变
D.改变线圈的绕向,通电螺线管的N、S极不会改变
3.如图所示,将螺线管沿东西方向水平悬挂,给螺线管通电,下列说法正确的是( )
A.通电螺线管B端为S极
B.螺线管左边的小磁针会顺时针转动
C.通电螺线管外部磁场分布与蹄形磁体相似
D.螺线管通电会转动,是因为受到了地磁场的作用
4.如图所示为科学兴趣小组的同学自制的漂浮式指南针。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”。通电螺线管在点的磁场方向向左。下列说法正确的是( )
A.通电螺线管周围的磁场分布与蹄形磁铁类似
B.电流从铜片经螺线管流到锌片
C.通电螺线管静止时B端指向地理南方
D.锌片是盐水电池的正极,铜片是负极
5.在电磁铁的下端放置一小磁针,静止时磁针的指向如图所示,由此可知电流是从_________(选填“A”或“B”)端流入电磁铁,从另一端流出电磁铁的。
▌题型03 安培定则
1.内容:用 右 手握住螺线管,让四指弯曲的方向跟螺线管中 电流 的方向一致,则大拇指所指的那端就是螺线管的 N 极。
2.应用步骤:
第一步:标电流。根据电源正负极,标出螺线管上线圈正面的电流方向(向上或向下)。
第二步:握螺线管。伸出右手,四指顺着电流方向握住螺线管。
第三步:指N极。大拇指指向的一端即为N极,另一端为S极。
1.物理兴趣小组将锌片与铜片插入柠檬制作水果电池,水果电池是将______能转化为电能。把导线绕成螺线管,接入该水果电池后,小磁针静止时右端为N极。根据磁极规律判断,通电螺线管的左端为_____极;利用安培定则可知,水果电池的金属片______为正极。
2.以下为四位同学判断通电螺线管的磁极时的做法,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示,闭合开关后,套在通电螺线管上的磁环会向右运动,已知磁环的左侧为S极,请在图中括号内标出电源右端的极性。
4.科技小组的同学将不同金属丝插入菠萝中自制了水果电池,然后将一根导线在纸筒A上绕制成螺线管,导线两端接在水果电池两极上,螺线管产生的磁场使小磁针静止在如图所示状态。则电流方向为________(选填“从M到N”或“从N到M”)。
5.如图所示,一个带负电的橡胶圆盘位于竖直平面内,在其轴线上的小磁针(可在水平面内自由转动)处于静止状态,当橡胶圆盘按图示方向绕其轴线高速旋转时,小磁针静止时的N极将指向______(选填“右边”或“左边”)。
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16.2 电流的磁场
题型01 电流的磁效应
题型02 通电螺线管的磁场
题型03 安培定则
▌题型01 电流的磁效应
1.发现者:丹麦物理学家 奥斯特 。
2.实验现象:
当导线中有电流通过时,旁边的小磁针发生 偏转。
改变电流的方向,小磁针偏转的方向也发生 改变。
断开开关,小磁针恢复原位。
3.实验结论:
通电导线周围存在 磁场 。
磁场的方向与 电流的方向 有关。
意义:第一次揭示了 电 和 磁 之间的联系(即“电生磁”),打破了电与磁互不相关的传统观念。
1.如图所示,是奥斯特实验装置,接通电路后,小磁针发生偏转,将电源两极调换后,小磁针偏转方向发生改变,这说明小磁针偏转方向与___________有关。断电后,小磁针在___________的作用下又恢复到原来的位置。通过以上实验也说明了通电导体周围存在着___________。
【答案】 电流方向 地磁场 磁场
【详解】电流方向改变时,通电导线周围的磁场方向改变,小磁针偏转方向随之改变,故小磁针偏转方向与电流方向有关。
断电后通电导线的磁场消失,小磁针在地磁场的作用下恢复到原来的位置。
通电后小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在能对小磁针(磁体)产生力的作用的物质,也就是磁场。
2.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。
(1)实验中直导线应该是_________(选填“南北”或“东西”)方向放置;
(2)实验时闭合开关,发现小磁针偏转,说明通电直导线周围存在_________;
(3)若移走小磁针,则上述结论_________(选填“能”或“不能”)成立;
(4)改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变,表明____________;
(5)若将导线平行放置在小磁针的下面,则小磁针的转动方向_______________。
【答案】(1)南北
(2)磁场
(3)能
(4)电流的磁场方向与电流方向有关
(5)会相反
【详解】(1)实验中直导线应该是南北方向放置,因为小磁针原本受地磁场影响指向南北,将导线沿南北方向放置,电流产生的磁场方向为东西方向,这样能更明显地观察到小磁针的偏转,排除地磁场的干扰。
(2)闭合开关后小磁针偏转,说明通电直导线周围存在磁场,这是奥斯特实验的核心结论,证明了电流的磁效应。
(3)移走小磁针,上述结论能成立,因为磁场是客观存在的,小磁针只是用来检测磁场,不会因为小磁针的移除而消失。
(4)改变电流方向,小磁针偏转方向改变,说明此时通电直导线周围的磁场方向发生了改变,表明电流的磁场方向与电流方向有关。
(5)将导线平行放在小磁针的下面,小磁针的转动方向相反,因为电流产生的磁场在导线上方和下方的方向是相反的(安培定则判断),所以小磁针的转动方向会相反。
3.如图,小磁针静止时指向南北,当导线与电源正负极接通时,小磁针发生偏转,下列说法正确的是( )
A.导线最好沿东西方向放置 B.小磁针偏转时不受地磁场作用
C.通电导线周围存在磁场 D.揭示了发电机的工作原理
【答案】C
【详解】A.导线应沿南北方向放置,这样通电导线产生的磁场方向为东西方向,才能明显观察到小磁针的偏转。若沿东西方向放置,导线产生的磁场会与地磁场方向相近,偏转效果不明显,故A错误;
B.小磁针始终受到地磁场的作用,偏转只是因为通电导线产生的磁场叠加影响,并非不受地磁场作用,故B错误;
C.这是奥斯特实验,证明了通电导线周围存在磁场,即电流的磁效应,故C正确;
D.该实验揭示的是电流的磁效应,而发电机的工作原理是电磁感应现象,二者原理不同,故D错误。
故选 C。
4.图中四个磁针的黑色部分代表N极,且均放置于水平桌面上导线的正上方。小惠想通过观察磁针是否发生偏转来判断电路的电流是否接通,则下列哪一磁针最不适合作为判断的依据( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】C
【分析】地磁场本身沿南北方向,小磁针原本静止时N极指向北,和图中小磁针初始状态一致。根据单根直导线的安培定则,判断通电后新产生的磁场的方向能否使小磁针偏转即可。
【详解】A.甲在倾斜走向的导线上,通电后电流产生的磁场方向不沿南北方向,小磁针会发生偏转,可以用来判断,故A适合;
BD.根据安培定则判断各位置电流的磁场方向:乙、丁都在南北走向的导线上,通电后电流产生的磁场在导线上方为东西方向,和地磁场方向垂直,总磁场方向会偏离南北,小磁针会发生偏转,可以用来判断电流是否接通,故BD适合;
C.丙在东西走向的导线上,通电后电流产生的磁场在导线上方为南北方向,和地磁场方向一致,无论电路是否接通,小磁针都保持南北指向,不会发生偏转,因此最不适合作为判断依据,故C不适合。
故选C。
5.如图甲所示,是小明组在探究“电流周围是否存在磁场”的实验。
(1)正确连接电路后,为了减弱地磁场的影响,实验中,以下各步骤正确的操作顺序为 ________ (填字母)。
①闭合开关
②放置小磁针观察指向
③摆放一根长直导线
(2)由图乙(a)(b)(c)可知:电流周围存在 _______ ,且磁场方向与 _________ 有关。
(3)小明推理:若一束电子流沿着如图乙(d)所示的方向,平行飞过小磁针上方,小磁针 _____ (选填“会”或“不会”)发生偏转。(d)中小磁针偏转方向与 ________ (选填“(b)”或“(c)”)中小磁针偏转方向相同。
【答案】(1)②③①
(2) 磁场 电流方向
(3) 会 (b)
【详解】(1)实验需要先观察小磁针在地磁场中的原始指向,再将长直导线沿小磁针指向平行摆放,最后闭合开关通电观察偏转,才能对比出电流产生的磁场,减弱地磁场的干扰,因此正确顺序为②③①。
(2)由图(a)(b)(c)可知,通电后,小磁针发生了偏转,这说明电流的周围存在磁场。
改变电流的方向,小磁针的偏转方向发生了变化,这说明磁场的方向与电流的方向有关。
(3)电荷的定向移动形成电流,电子定向移动的方向与电流方向相反,若一束电子流沿着如图乙(d)所示的方向,平行飞过小磁针上方,小磁针会发生偏转。
电子定向移动的方向与电流的方向相反,电子向右定向移动,则电流的方向是向左的,所以图(d)中小磁针N极偏转方向和图(b)中小磁针的偏转方向相同。
▌题型02 通电螺线管的磁场
1.定义:把导线绕在圆筒上,做成螺线管(也叫线圈)。
2.磁场分布特点:
通电螺线管外部的磁场与 条形磁体 的磁场相似。
两端磁性最 强 ,中间磁性较 弱 。
内部也有磁场,且方向从S极指向N极。
3.极性决定因素:通电螺线管两端的极性(N、S极)取决于 电流的方向 和 线圈的绕向 。
1.小明做“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验时,采用了如图甲所示的实验装置。
(1)实验前先把小磁针放在螺线管两端的位置,目的是记录通电螺线管周围________。
(2)在玻璃板上均匀地撒满铁屑,闭合开关通电后,铁屑被________,为了更好地通过铁屑客观描述出磁场分布情况,接下来应进行的操作是________,减小铁屑与玻璃板之间的摩擦。
(3)通电后螺线管周围的小磁针发生偏转,说明此时通电螺线管周围存在________。
(4)将小磁针放在螺线管四周不同的位置,如图乙所示,小磁针静止在通电螺线管周围,可初步得出:通电螺线管外部的磁场与________的磁场相似。
(5)若实验时发现通电螺线管周围磁场比较弱,实验现象不太明显,想要增强通电螺线管周围的磁场,在不更换螺线管的前提下,可采用的方法是________。
(6)在图甲中的螺线管外部A、B两处放置小磁针,闭合开关,发现A处小磁针发生偏转,而B处小磁针不偏转,试说明B处小磁针不偏转的可能原因________。
【答案】(1)磁场的方向
(2) 磁化 轻敲玻璃板
(3)磁场
(4)条形磁体
(5)增大电流
(6)B处的磁场方向与地磁场方向相同
【详解】(1)因为小磁针在磁场中静止时N极所指方向为该点磁场方向,所以实验前把小磁针放在螺线管两端的位置,目的是记录通电螺线管周围磁场的方向。
(2)[1]铁屑是磁性材料,闭合开关通电后,铁屑被磁化。
[2]为了减小铁屑与玻璃板之间的摩擦,使铁屑更好地在磁场力作用下动起来以客观描述出磁场分布情况,接下来应进行的操作是轻敲玻璃板。
(3)通电后螺线管周围的小磁针发生偏转,这表明此时通电螺线管周围存在磁场,因为小磁针在磁场中才会受到力的作用而发生偏转。
(4)将小磁针放在螺线管四周不同的位置,观察可知,通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
(5)螺线管的磁性强弱与电流大小、线圈匝数等有关,在不更换螺线管(即线圈匝数不变)的前提下,要增强通电螺线管周围的磁场,可以增大电流,因为在匝数一定时,电流越大,螺线管磁性越强。
(6)在图甲中的螺线管外部A、B两处放置小磁针,闭合开关,A处小磁针发生偏转,而B处小磁针不偏转,可能是B处的磁场方向与地磁场方向相同,使得小磁针受到地磁场的影响而不发生偏转。
2.探究“通电螺线管的极性”实验示意图。闭合开关小磁针静止时N极指向如图所示。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.根据电流方向可以判定,通电螺线管的右端为N极
C.将小磁针移到其他位置,N极所指方向一定不变
D.改变线圈的绕向,通电螺线管的N、S极不会改变
【答案】B
【详解】A.小磁针的右端为N极,左端为S极,根据磁极间的相互作用规律可知,通电螺线管的右端为N极,故A错误;
B.根据电流方向,电流从螺线管的左端流入,右端流出,由安培定则可以判定,通电螺线管的右端为N极,故B正确;
C.由于通电螺线管周围的磁场方向可能相同也有可能不同,因此将小磁针移到其他位置,N极所指方向不一定不变,故C错误;
D.改变线圈的绕向,由安培定则可知,通电螺线管的N、S极也会改变,故D错误。
故选B。
3.如图所示,将螺线管沿东西方向水平悬挂,给螺线管通电,下列说法正确的是( )
A.通电螺线管B端为S极
B.螺线管左边的小磁针会顺时针转动
C.通电螺线管外部磁场分布与蹄形磁体相似
D.螺线管通电会转动,是因为受到了地磁场的作用
【答案】D
【详解】A.由图可知电流从螺线管右端流入,左端流出,观察线圈绕向可知螺线管正面电流方向向下。根据安培定则可得端为极,端为极,故A错误;
B.端为极,根据磁极间相互作用规律,小磁针会逆时针转动,故B错误;
C.通电螺线管外部磁场分布与条形磁体相似,故C错误;
D.螺线管通电后相当于条形磁体,地磁场方向大致为南北方向。螺线管沿东西方向悬挂,通电后会受到地磁场的作用而转动,故D正确。
故选D。
4.如图所示为科学兴趣小组的同学自制的漂浮式指南针。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”。通电螺线管在点的磁场方向向左。下列说法正确的是( )
A.通电螺线管周围的磁场分布与蹄形磁铁类似
B.电流从铜片经螺线管流到锌片
C.通电螺线管静止时B端指向地理南方
D.锌片是盐水电池的正极,铜片是负极
【答案】B
【详解】A.通电螺线管的两端磁性强,中间磁性弱,磁场分布与条形磁铁相似,故A错误;
BD.通电螺线管在C点的磁场方向向左,说明磁场线从右向左,因此螺线管的B端是N极,A端是S极;根据安培定则(右手螺旋定则):右手握住螺线管,大拇指指向N极,四指弯曲方向就是电流方向,可得出电流从螺线管右端流入,左端流出,因此电流从铜片流出,经螺线管流向锌片,说明铜片是盐水电池的正极,锌片是负极,故B正确,D错误;
C.地球的地磁北极在地理南方附近,异名磁极相互吸引,螺线管B端是N极,静止时B端指向地理北方,故C错误。
故选B。
5.在电磁铁的下端放置一小磁针,静止时磁针的指向如图所示,由此可知电流是从_________(选填“A”或“B”)端流入电磁铁,从另一端流出电磁铁的。
【答案】A
【详解】判断电磁铁极性,根据异名磁极相互吸引,小磁针N极向左,可知电磁铁左端为S极、右端为N极;用安培定则判断电流方向,右手握住螺线管,大拇指指向N极,四指沿电流环绕方向,结合绕线方式,得出电流从A端流入,B端流出。
▌题型03 安培定则
1.内容:用 右 手握住螺线管,让四指弯曲的方向跟螺线管中 电流 的方向一致,则大拇指所指的那端就是螺线管的 N 极。
2.应用步骤:
第一步:标电流。根据电源正负极,标出螺线管上线圈正面的电流方向(向上或向下)。
第二步:握螺线管。伸出右手,四指顺着电流方向握住螺线管。
第三步:指N极。大拇指指向的一端即为N极,另一端为S极。
1.物理兴趣小组将锌片与铜片插入柠檬制作水果电池,水果电池是将______能转化为电能。把导线绕成螺线管,接入该水果电池后,小磁针静止时右端为N极。根据磁极规律判断,通电螺线管的左端为_____极;利用安培定则可知,水果电池的金属片______为正极。
【答案】 化学 S B
【详解】[1]水果电池依靠水果内部的化学反应供电,将化学能转化为电能。
[2]根据磁极间的相互作用规律(异名磁极相互吸引),小磁针位于螺线管右侧,静止时小磁针右端为N极,说明小磁针左端为S极,S极朝向螺线管右端并被吸引,因此螺线管右端为N极,可得螺线管左端为S(南)极。
[3]根据安培定则: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方向,可判断出电流从螺线管右端流入、左端流出,电流从电源正极流出,因此连接螺线管左端的金属片B是正极。
2.以下为四位同学判断通电螺线管的磁极时的做法,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】判断通电螺线管的磁极使用的是安培定则(也叫右手螺旋定则)。安培定则的内容是:用右手握住通电螺线管,让四指弯曲的方向与螺线管中电流的方向一致,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极。
A.图中使用的是右手,且四指弯曲的方向与导线中电流的方向(向上)一致,大拇指指向右侧,故A正确;
C.图中使用的是右手,但四指弯曲的方向与电流的方向相反(电流向上,四指却向下弯曲),故C错误;
BD.图中使用的是左手,不符合安培定则要求使用右手的规定,故B、D错误。
故选A。
3.如图所示,闭合开关后,套在通电螺线管上的磁环会向右运动,已知磁环的左侧为S极,请在图中括号内标出电源右端的极性。
【答案】
【详解】根据同名磁极相互排斥,已知磁环左侧为S极,磁环向右运动,说明受到向右的排斥力,因此螺线管右端与磁环左侧是同名磁极,即螺线管右端为S极,左端为N极。根据右手定则和绕线方式,可知电流从螺线管右端流入,因此电源右端为正极。据此作图。
4.科技小组的同学将不同金属丝插入菠萝中自制了水果电池,然后将一根导线在纸筒A上绕制成螺线管,导线两端接在水果电池两极上,螺线管产生的磁场使小磁针静止在如图所示状态。则电流方向为________(选填“从M到N”或“从N到M”)。
【答案】从N到M
【详解】由图可知,小磁针左侧是N极,根据在磁体外部,异名磁极相互吸引,则通电螺线管的左侧是S极,右侧为N极,螺线管电流从右侧流入,故水果电池N端为正极,M端为负极,所以电流方向为从N到M。
5.如图所示,一个带负电的橡胶圆盘位于竖直平面内,在其轴线上的小磁针(可在水平面内自由转动)处于静止状态,当橡胶圆盘按图示方向绕其轴线高速旋转时,小磁针静止时的N极将指向______(选填“右边”或“左边”)。
【答案】左边
【详解】带负电橡胶圆盘,沿如图所示的旋转,则橡胶圆盘的电流方向与旋转方向相反。再由安培定则可知磁极的方向:左端N极,右端S极,根据磁极间相互作用规律可知,小磁针N极沿轴线向左。
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