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(b)
两枚大头针被磁体磁化后可看作
两个小磁体，由于同名磁极相互排斥
吸引大头针的数量
在线圈匝数相同的条件下，通过电磁铁的电流越大，磁性越强
在通过电磁铁电流相等的条件下，线圈匝数越多，磁性越强
【分析】
要实现磁悬浮，需利用同名磁极相互排斥的原理，轨道线圈下端为N极，因此车厢线圈上端需为N极。根据安培定则（右手螺旋定则），结合电源正负极，确定线圈的绕线方向：右手握住线圈，大拇指指向N极（向上），四指指向电流方向，电流从电源正极流入线圈、负极流出，据此画出绕线。
【解析】
1. 确定磁极：为使列车悬浮，依据同名磁极相互排斥，轨道线圈下端是N极，因此车厢线圈上端需为N极。
2. 运用安培定则：右手握住车厢线圈，大拇指指向N极（向上），四指弯曲方向即为电流方向。
3. 结合电源正负极：电源正极在右、负极在左，电流从线圈右侧上端流入，左侧下端流出，绕线为从电源正极出发，连接线圈右侧上端，向左下绕制，从线圈左侧下端引出连接电源负极，绕线如图所示。
【答案】
绕线如图：
![正确绕线图](https://thumb.zyjl.cn/pic19/pageDataEdit/2026-03-30/98c43f57ab59d241ae7ee2dc02b2c744.png)
【知识点】
安培定则，磁极间相互作用
【点评】
本题考查磁极间相互作用与安培定则的综合应用，需结合磁悬浮原理先确定磁极，再利用安培定则判断绕线方向，侧重物理规律的实际应用能力考查。
【难度系数】
0.6
【分析】
要解决该问题，需分两步梳理思路：
1. 满足改变电磁铁磁性强弱的要求：电磁铁磁性强弱与电流大小有关，因此电路中需串联滑动变阻器，通过改变电流大小来改变磁性强弱。
2. 满足小磁针的指向要求：根据磁极间“异名磁极相互吸引”，小磁针S极指向电磁铁左端，说明电磁铁左端为N极；再用安培定则（右手螺旋定则）判断电流方向：右手握住螺线管，大拇指指向N极（左端），四指弯曲方向为电流方向，可得出电流从螺线管右端流入、左端流出，因此电源正极应在右侧，负极在左侧。
最后将电源与滑动变阻器串联接入方框，即可满足所有要求。
【解析】
1. 确定电磁铁磁极：由小磁针静止时S极指向电磁铁左端，根据异名磁极相互吸引，可知电磁铁左端为N极，右端为S极。
2. 判断电流方向：运用安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向N极（左端），四指的弯曲方向为电流的环绕方向，由此判断电流从螺线管的右端流入，左端流出，因此电源的正极在右侧，负极在左侧。
3. 设计电路：为改变电磁铁磁性强弱，在电路中串联滑动变阻器（通过改变电路电流大小实现磁性强弱的改变），将电源（正右负左）与滑动变阻器串联后接入虚线方框，电流路径为：电源正极→滑动变阻器→螺线管右端→螺线管左端→电源负极。
【答案】
虚线方框内接入电源（正极朝右，负极朝左）与滑动变阻器串联的电路，具体连接为：电源正极接滑动变阻器一端，滑动变阻器另一端接螺线管右端，螺线管左端接电源负极。
【知识点】
1. 电磁铁磁性调控
2. 安培定则
3. 磁极间相互作用
【点评】
本题综合考查电磁学基础知识点的应用，需要先通过磁极作用判断电磁铁磁极，再用安培定则确定电流方向，最后结合磁性强弱的影响因素完成电路设计，对知识的综合应用能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先思考大头针被磁体吸引后的变化：当大头针被条形磁体的磁极吸起时，大头针会被磁化，成为小磁体。接下来确定大头针的磁极分布：靠近磁体的一端会形成与磁体磁极异名的磁极，那么两枚大头针的下端就会是同名磁极。最后根据磁极间的相互作用规律，同名磁极相互排斥，所以大头针下端会张开，由此判断正确的图。
【解析】
1. 当两枚大头针被磁体的磁极吸起时，大头针会被磁体磁化，可看作两个小磁体；
2. 靠近磁体的一端与磁体的磁极互为异名磁极，因此两枚大头针的下端为同名磁极；
3. 根据磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，所以两枚大头针的下端会张开，对应图(b)。
【答案】
(b)；两枚大头针被磁体磁化后可看作两个小磁体，由于同名磁极相互排斥
【知识点】
磁化现象、磁极间的相互作用
【点评】
本题通过大头针被磁化的现象，考查了磁化概念和磁极间的相互作用规律，需要学生理解磁化后物体的磁极分布，结合规律分析实际现象，注重对基础知识的应用能力。
【难度系数】
0.6
【分析】
1. 第(1)问：电磁铁的磁性强弱无法直接观察，根据转换法，我们可以将磁性强弱转换为易观察的现象，即通过吸引大头针的数量来间接判断，吸引的大头针越多，磁性越强。
2. 第(2)问：对比图(a)和图(b)，电磁铁的线圈匝数相同，滑动变阻器接入阻值变小，电路电流变大，吸引的大头针数量增多，说明磁性变强，因此要控制线圈匝数不变，探究电流大小对磁性强弱的影响。
3. 第(3)问：图(c)中两个电磁铁串联，根据串联电路电流特点，通过两者的电流相等，而线圈匝数不同，左边匝数多的电磁铁吸引大头针更多，说明磁性更强，因此要控制电流相同，探究线圈匝数对磁性强弱的影响。
【解析】
(1) 实验中运用转换法，将不易观察的电磁铁磁性强弱，转换为吸引大头针的数量这一直观现象，吸引大头针越多，说明磁性越强，因此通过吸引大头针的数量来反映电磁铁磁性的强弱。
(2) 图(a)和图(b)中，电磁铁线圈匝数相同，滑动变阻器连入电路的阻值变小，由欧姆定律 $I=\frac{U}{R}$ 可知，电源电压一定时，电路电流变大，此时电磁铁吸引的大头针数量增多，磁性变强，故得出结论：在线圈匝数相同的条件下，通过电磁铁的电流越大，磁性越强。
(3) 图(c)中两个电磁铁串联，串联电路电流处处相等，两个电磁铁线圈匝数不同，左边线圈匝数多的电磁铁吸引大头针更多，磁性更强，故得出结论：在通过电磁铁电流相等的条件下，线圈匝数越多，磁性越强。
【答案】
(1) 吸引大头针的数量
(2) 在线圈匝数相同的条件下，通过电磁铁的电流越大，磁性越强
(3) 在通过电磁铁电流相等的条件下，线圈匝数越多，磁性越强
【知识点】
1. 电磁铁磁性影响因素
2. 转换法的应用
3. 串联电路电流特点
【点评】
本题通过控制变量法和转换法探究电磁铁磁性强弱的影响因素，侧重考查实验探究思想，要求学生准确把握控制变量的条件，理解转换法的应用，同时结合电路知识分析电流变化。
【难度系数】
0.7
【分析】
1. 第(1)问：利用磁极间“异名磁极相互吸引”的规律思考，已知纽扣形强磁体Ｎ极朝上，铁钉靠近磁体Ｎ极的一端会被磁化为S极，根据磁体的磁极分布，可推出铁钉尖端的磁极。
2. 第(2)问：根据电流的流向规律，电流从电源正极流出，经铁钉、磁体、导线回到负极，以此判断通过铁钉的电流方向。
3. 第(3)问：回忆电动机转动方向的影响因素，可知电流方向和磁场方向均能影响转动方向；结合题目提示，从保护电源和维持磁体磁性的角度分析间歇接触磁体的好处。
【解析】
(1) 根据异名磁极相互吸引的规律，纽扣形强磁体Ｎ极朝上，铁钉靠近磁体Ｎ极的一端被磁化为S极，因此铁钉的尖端为N极。
(2) 电流从干电池的正极流出，流经铁钉时，是从铁钉的尖端（上端）流向下端，所以通过铁钉的电流方向是自上而下。
(3) 电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关，因此改变电流方向或磁场方向，就能改变铁钉的转动方向；
电线下端间歇地接触磁体，可避免干电池长时间通过大于0.6A的电流，起到保护电源的作用，同时也能防止磁体因温度升高而导致磁性减弱。
【答案】
(1) N
(2) 自上而下
(3) 电流（或磁场）；保护电源（或防止磁体磁性减弱）
【知识点】
磁极间的相互作用；电流方向判断；电动机转动原理
【点评】
本题以简易电动机的组装为载体，将磁极相互作用、电流方向判断、电动机转动的影响因素等知识结合起来，考查学生对物理知识在实际制作中的应用能力，引导学生关注物理实验的细节和原理。
【难度系数】
0.6
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