資源簡介

第三章　第1節(jié)　磁場　磁感線
(分值:100分)
選擇題1~10題,每小題8分,共80分,11~12題,每小題10分,共20分,合計100分。
基礎對點練
題組一　磁場與磁感線
1.下列關于磁場的說法中正確的是 (　　)
磁體周圍的磁場看不見、摸不著,所以磁場不是客觀存在的
將小磁針放在磁體附近,小磁針會發(fā)生偏轉是因為受到磁場力的作用
把磁體放在真空中,磁場就消失了
當磁體周圍撒上鐵屑時才能形成磁場,不撒鐵屑磁場就消失
2.下列關于磁場和磁感線的說法正確的是 (　　)
磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā),到S極終止,所以是不閉合的
磁感線可以形象地描述磁場的強弱和方向,是真實存在的
磁場和電場一樣,也是一種物質
磁感線就是細鐵屑在磁場周圍排列出的曲線
3.(多選)19世紀安培提出了“分子電流”假說,即分子或原子內部總存在一種環(huán)形電流——分子電流。如圖所示的地磁場,可以假設是由繞過地心的軸的環(huán)形電流引起的。下列說法正確的是 (　　)
地磁場的磁極與地球的南極、北極重合
安培的分子電流假說揭示了磁現(xiàn)象的本質,即磁場都是由運動的電荷產生的
若地球所帶電荷隨地球自轉而產生地磁場,則說明地球帶正電荷
當有害帶電粒子到達地球表面時,會受到地磁場的作用力而改變運動狀態(tài)
題組二　安培定則
4.一束電子沿z軸正向流動,則在圖中y軸上A點的磁場方向是 (　　)
+x方向 -x方向
+y方向 -y方向
5.如圖所示,一個帶負電的橡膠圓盤處在豎直面內,可以繞過其圓心的水平軸高速旋轉,當它不動時,放在它左側軸線上的小磁針處于靜止狀態(tài),當橡膠圓盤從左向右看逆時針高速旋轉時,小磁針的N極 (　　)
不偏轉 向左偏轉
向右偏轉 向紙內偏轉
6.兩根非常靠近且互相垂直并互相絕緣的長直導線,當通以如圖所示方向的電流時,電流所產生的磁場在導線所在平面內的哪個區(qū)域內方向是一致且向里的 (　　)
區(qū)域Ⅰ 區(qū)域Ⅱ
區(qū)域Ⅲ 區(qū)域Ⅳ
7.下列關于小磁針在磁場中靜止時的指向,正確的是 (　　)
A B
C D
8.為了判斷一個未知正負極的蓄電池的極性,某同學將該蓄電池通過電阻跟螺線管連接起來,發(fā)現(xiàn)小磁針的N極立即向螺線管偏轉,如圖所示。用M、N和P、Q分別表示蓄電池和螺線管兩極,下列判斷正確的是 (　　)
蓄電池M端為正極
蓄電池N端為正極
螺線管P端為S極
螺線管內部磁場方向由P指向Q
綜合提升練
9.如圖所示,直導線AB、螺線管E、U形磁體D三者相距較遠,磁場相互不影響,開關閉合后,小磁針N極(黑色一端)指示磁場方向正確的是 (　　)
a b
c d
10.關于電流周圍產生的磁場分布,下列圖示正確的是 (　　)
A B
C D
11.如圖所示,質量為m的回形針系在細線下端被磁鐵吸引而保持靜止,此時細線與豎直方向的夾角為θ,則下列說法中正確的是 (　　)
回形針靜止時受到的磁體對它的磁力大小為mgtan θ
回形針靜止時受到的細線拉力大小為
現(xiàn)用點燃的火柴對回形針加熱,過一會兒發(fā)現(xiàn)回形針不被磁鐵吸引了,原因是回形針加熱后,分子電流排列無序了
現(xiàn)用點燃的火柴對回形針加熱,過一會兒發(fā)現(xiàn)回形針不被磁鐵吸引了,原因是回形針加熱后,分子電流消失了
12.如圖所示,把一根柔軟的金屬彈簧懸掛起來,彈簧靜止時,它的下端剛好跟槽中的水銀接觸。通電后,關于彈簧,下列說法中正確的是 (　　)
彈簧始終不動
彈簧不斷上下振動
彈簧向上收縮后,保持靜止
彈簧向下伸長后,保持靜止
第1節(jié)　磁場　磁感線
1.B　[磁場和電場一樣具有物質性，是客觀存在的，與有無鐵屑及磁體所處環(huán)境均無關，故A、C、D錯誤，B正確。]
2.C　[磁感線在磁鐵的外部是從磁鐵的N極到S極，在磁鐵的內部是從S極指向N極，磁鐵內部的磁感線與外部的磁感線形成閉合曲線，故A錯誤；磁感線可以形象地描述磁場的強弱和方向，但不是真實存在的，故B錯誤；磁場和電場一樣，也是一種物質，故C正確；細鐵屑在磁場周圍排列出的曲線可以形象的反映磁場的分布，但不是磁感線，故D錯誤。]
3.BD　[由題圖可知，地磁場的磁極與地球的南極、北極間存在距離，并不重合，A錯誤；安培把磁體的磁場和電流的磁場都歸結為電流的作用，即磁本質上都是由運動電荷產生的，B正確；假設地球所帶的電荷隨地球自轉而產生地磁場，地磁的北極在地理的南極附近，由安培定則可知，環(huán)形電流的方向應自東向西，則自西向東自轉的地球帶的是負電荷，C錯誤；由于磁場對運動電荷有力的作用，當宇宙中的有害帶電粒子到達地球時，會受到地磁場的作用力而使其運動狀態(tài)發(fā)生改變，D正確。]
4.A　[據題意，電子流沿z軸正向流動，電流方向沿z軸負向，由安培定則可知電流激發(fā)的磁場以z軸為中心沿順時針方向(沿z軸負方向看)，通過y軸A點時方向向外，即沿x軸正向。故A正確。]
5.C　[橡膠圓盤帶負電從左向右看逆時針方向旋轉時，電流方向沿順時針方向，由安培定則可知，左端S極，右端N極，因此小磁針N極沿軸線向右，即向右偏轉，C正確。]
6.A　[由安培定則可知，I1電流在其上方產生的磁場方向垂直紙面向里，I2電流在其右側產生的磁場方向垂直紙面向里，故只有在區(qū)域Ⅰ，兩個電流產生的磁場才都向里，選項A正確。]
7.C　[根據同名磁極相互排斥可知，選項A錯誤；由安培定則可知環(huán)形電流中心線上的磁場方向由右向左，小磁針N極受到的磁場力向左，選項B錯誤；根據安培定則可知通電螺線管內部磁場向右，內部小磁針N極受到的磁場力向右，選項C正確；根據安培定則可知通電直導線右邊磁場向里，小磁針N極受到的磁場力向里，選項D錯誤。]
8.B　[小磁針的N極向螺線管偏轉說明小磁針所在位置磁場方向向左，即螺線管P端為N極，Q端為S極，選項C錯誤；在螺線管的內部，磁場方向由S極指向N極，所以螺線管內部磁場方向由Q指向P，選項D錯誤；根據安培定則可知，在蓄電池外部電流從N流向M，蓄電池N端為正極，選項A錯誤，B正確。]
9.C　[小磁針N極的指向為磁感線方向，直導線AB部分，電流從上到下，所以從上往下看，直導線產生的磁場方向應為順時針方向，所以小磁針a的N極應指向紙面向外，A錯誤；由安培定則可知，在通電螺線管E內部磁感線從右到左，故右端為螺線管S極，左端為N極，在外部磁感線從N極到S極，所以小磁針b的N極向右，小磁針c的N極向左，B錯誤，C正確；由安培定則可知，U形磁體D左端為S極，右端為N極，在外部磁場方向從右端指向左端，所以小磁針d的N極應向左，D錯誤。]
10.D　[A圖中，根據安培定則可知導線左側磁感線應垂直紙面向里，右側磁感線應垂直紙面向外，故A錯誤；B圖中，根據安培定則可知此通電直導線產生的磁場方向為逆時針方向，但離導線越遠磁場越弱，磁感線應逐漸稀疏，故B錯誤；C圖中根據安培定則可知環(huán)內部磁場方向垂直紙面向里，環(huán)外側磁場方向垂直紙面向外，且環(huán)內磁感線分布應當不均勻，故C錯誤；D圖中，根據安培定則可知該環(huán)形導線產生的磁場方向大致向右，且靠近上方的磁感線向上彎曲，靠近下方的磁感線向下彎曲，故D正確。]
11.C　[對回形針進行受力分析如圖，由受力分析可知，磁場力與豎直方向的夾角大于θ，且不能水平，而只有磁場力水平時才有F磁場＝mgtan θ，故A錯誤；而只有磁場力水平時，才有F＝，故B錯誤；當用火對回形針加熱時，回形針內部的分子電流雖然仍然存在但變得雜亂無章，每個分子電流產生的磁場相互抵消，從而對外不顯磁性，故C正確，D錯誤。]
12.B　[當有電流通過彈簧時，構成彈簧的每一圈導線中的電流方向均相同，根據安培定則，可知各圈導線之間相互吸引，則彈簧會縮短，當彈簧的下端離開水銀后，電路斷開，彈簧中沒有了電流，各圈導線之間失去了相互吸引力，彈簧又恢復原長，使得彈簧下端又與水銀接觸，彈簧中又有了電流，開始重復上述過程，B正確。]第1節(jié)　磁場　磁感線
學習目標　1.知道磁場的概念，知道磁體與磁體間、磁體與通電導體間、通電導體與通電導體間的作用是通過磁場發(fā)生的。2.理解磁感線的概念，知道磁感線的特點(重難點)。3.知道地磁場的特點(重點)。4.理解安培定則，會用安培定則判斷電流的磁場方向(重難點)。
知識點一　我國古代對磁現(xiàn)象的認識及應用
1.磁體
(1)性質：天然磁石具有吸引________的性質。
(2)磁極：任何磁體都有兩個位置磁性最強，稱為________，它們有指示________方向的本領。
2.指南針
我們的祖先將磁化的鋼針支撐在一個刻有方位的盤中，使之可以自由轉動，用來指示________，從而發(fā)明了________(羅盤針)。
知識點二　磁場與磁感線
觀察下面圖片，請思考：
圖甲中的小磁針為什么會發(fā)生偏轉？圖乙中的通電導線為什么會運動？圖丙中通電導線之間的相互作用是怎樣發(fā)生的？
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1.磁場
(1)定義：磁體和________周圍產生的一種看不見、摸不著的特殊物質。
(2)基本性質：對處在磁場中的____________或____________有力的作用。
(3)方向：小磁針________的受力方向就是該處磁場的方向。
2.磁感線
(1)定義：為了形象地描述磁場的__________和________而________的有方向的曲線。
(2)特點
①磁感線上每一點的________方向為該點的磁場方向。
②曲線的________表示磁場的強弱，曲線疏的地方磁場________，曲線密的地方磁場________。
③磁感線是閉合曲線，在磁體外部由N極指向S極，在磁體內部由S極指向N極。
④磁感線不相交，不相切，也不中斷。
3.磁體的磁感線
(1)條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁感線
(2)同名磁極和異名磁極的磁感線
4.地球的磁場
(1)地球是一個巨大的磁體，地球周圍空間存在的磁場叫地磁場，如圖所示。
(2)地磁場的三大特點
①地磁場的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近。地球的地理兩極與地磁兩極并不重合，因此，磁針并非準確地指向南、北，其間有一個夾角，這就是磁偏角。
②地磁場的方向在南半球斜向上，在北半球斜向下，與地球表面并不平行。
③在赤道平面上，到地心等距離的各點，地磁場強弱相等，且方向水平。
思考 磁感線與電場線有何異同？
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例1 (多選)下列有關磁場的說法，正確的是(　　)
A.磁體周圍的空間存在看不見、摸不著的磁場
B.磁極間的相互作用是通過磁場發(fā)生的
C.磁場是有方向的，在磁場中的不同位置，其磁場方向一般不同
D.在磁場中的某點，小磁針南極所受磁場力的方向與該點的磁場方向相同
訓練1 (多選)下列關于電場線和磁感線的說法中，正確的是(　　)
A.電場線和磁感線都是電場或磁場中實際存在的曲線
B.磁場中兩條磁感線一定不相交，但在復雜電場中的電場線是可以相交的
C.電場線是一條不閉合曲線，而磁感線是一條閉合曲線
D.電場線越密的地方，電場越強，磁感線越密的地方，磁場也越強
例2 (多選)中國宋代科學家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了磁偏角：“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也。”進一步研究表明，地球周圍地磁場的磁感線分布如圖。結合上述材料，下列說法正確的是(　　)
A.地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行
B.地理南、北極與地磁場的南、北極不重合
C.地球內部也存在磁場，地磁南極在地理北極附近
D.在赤道位置放置一枚小磁針，靜止時小磁針N極指向地理的南極附近
訓練2 如圖所示，表示蹄形磁鐵周圍的磁感線，磁場中有a、b兩點，下列說法正確的是(　　)
A.a處的磁場比b處的磁場強
B.b處的磁場比a處的磁場強
C.蹄形磁鐵的磁感線起始于蹄形磁鐵的N極，終止于蹄形磁鐵的S極
D.a處沒有磁感線，說明a處沒有磁場
知識點三　安培定則
如圖所示，一束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針的上方，并與小磁針指向平行，能使小磁針的N極轉向讀者，那么這束帶電粒子可能是什么樣子的粒子？
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1.直線電流的磁場
安培定則：用右手握住通電導線，讓伸直的拇指所指的方向與________方向一致，則彎曲的四指所指的方向就是________環(huán)繞的方向，如圖甲所示。
2.環(huán)形電流或通電螺線管的磁場
安培定則：右手彎曲的四指與________的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形電流軸線上或____________磁感線的方向，如圖乙、丙所示。
思考
1.距離通電直導線越遠的地方，磁場越弱嗎？
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2.通電螺線管內部有磁場存在嗎？
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例3 (教科版教材P117自我評價1改編)如圖所示，分別給出了導線中的電流方向或磁場中某處小磁針靜止時N極的指向或磁感線方向。請畫出對應的磁感線(標上方向)或電流方向。
總結提升
1.判斷磁場方向的四種方法
(1)磁感線上某點的切線方向即該點的磁場方向。
(2)小磁針靜止時N極的指向即該點的磁場方向。
(3)根據安培定則判斷電流的磁場方向。
(4)磁體外部的磁場方向由N極指向S極，磁體內部的磁場方向由S極指向N極。
2.三種常見的電流的磁場
安培定則 立體圖 橫截面圖 縱截面圖
直線電流
以導線上任意點為圓心的多組同心圓，越向外越稀疏，磁場越弱
環(huán)形電流
環(huán)內磁場比環(huán)外強，磁感線越向外越稀疏
通電螺線管
內部磁場為勻強磁場且比外部強，方向由S極指向N極，外部磁場類似條形磁鐵的磁場，方向由N極指向S極
訓練3 (2024·四川德陽高二期末)圖為通電螺線管，A為螺線管外一點，B、C兩點在螺線管的垂直平分線上，三點進行比較，則下列說法正確的是(　　)
A.磁感線最密處為A處，最疏處為B處
B.磁感線最密處為B處，最疏處為A處
C.小磁針在B處和A處時N極都指向左方
D.小磁針在B處和C處時N極都指向右方
知識點四　安培分子電流假說
1.法國學者安培提出：在物質內部，存在著一種環(huán)形電流——分子電流，分子電流使每個物質微粒都成為微小的磁體，它的兩側相當于兩個磁極(如圖所示)。
2.當鐵棒中分子電流的取向大致相同時，鐵棒對外顯磁性；當鐵棒中分子電流的取向變得雜亂無章時，鐵棒對外不顯磁性。
思考判斷 (1)安培提出“分子電流”假說，認為永磁體的磁場和通電導線的磁場均由運動的電荷產生。(　　)
(2)根據“分子電流”假說，磁體受到強烈震動時磁性不會減弱。(　　)
(3)根據“分子電流”假說，磁體在高溫條件下磁性會減弱。(　　)
例4 為了解釋地球的磁性，安培假設：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的。在下列四個圖中，正確表示安培假設中環(huán)形電流方向的是(　　)
隨堂對點自測
1.(磁場)下列關于磁場的說法中，正確的是(　　)
A.只有磁體周圍才存在磁場
B.磁場是為了解釋磁極間的相互作用而人為規(guī)定的
C.磁場只有在磁極與磁極、磁極與通電導線發(fā)生作用時才產生
D.磁極與磁極之間、磁極與通電導線之間、通電導線與通電導線之間都是通過磁場發(fā)生相互作用的
2.(磁感線)(多選)磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示，a、b、c、d、e是磁場中的5個點，其中b、e兩點在同一條磁感線上，c、d兩點關于直線be對稱。則下列說法正確的是(　　)
A.題圖中所標5個位置中，e點的磁場最強
B.a點沒有磁感線穿過，所以a點沒有磁場
C.b、e兩點的磁場方向相同
D.c、d兩點的磁場方向相同
3.(安培定則)如圖所示為電流產生磁場的分布圖，其中正確的是(　　)
4.(安培分子電流假說)安培觀察到通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場很相似，提出了“分子電流”假說。他認為，在物質內部存在著一種環(huán)形電流——分子電流(分子電流實際上是由原子內部電子繞核運動形成的，如圖所示)，分子電流使每個物質微粒都成為微小的磁體，它的兩側相當于兩個磁極。下列將分子電流(箭頭表示電子運動方向)等效為小磁體的選項圖中正確的是(　　)
第1節(jié)　磁場　磁感線
知識點一
1.(1)鐵　(2)磁極　南北　2.方向　指南針
知識點二
導學　提示　小磁針發(fā)生偏轉、通電導線運動、通電導線之間吸引或者排斥一定都是受到了力的作用；磁體對磁體有力的作用、電流對磁體有力的作用、磁體對電流有力的作用、電流對電流也有力的作用，這些作用是通過磁場發(fā)生的。
知識梳理
1.(1)電流　(2)磁極　電流　(3)N極
2.(1)方向　強弱　假想　(2)①切線　②疏密　弱　強
[思考] 提示　
比較項目 磁感線 電場線
相似點 方向 線上各點的切線方向即該點的磁場方向，是小磁針N極受力的方向 線上各點的切線方向即該點的電場方向，是正電荷受靜電力的方向
疏密 表示磁場強弱 表示電場強弱
特點 在空間不相交、不中斷 除電荷處，在空間不相交、不中斷
不同點 是閉合曲線 始于正電荷或無窮遠處，止于負電荷或無窮遠處，不閉合的曲線
例1 ABC　[磁場雖然看不見、摸不著，但它是一種客觀存在的特殊物質，它的基本性質是對放入其中的磁體有力的作用，故A正確；磁極間的相互作用就是通過磁場發(fā)生的，故B正確；磁場具有方向性，在磁場中的某點，小磁針北極所受磁場力的方向與該點的磁場方向一致，小磁針南極所受磁場力的方向與該點的磁場方向相反(磁場方向的另一種描述方法)，磁場中不同位置的磁場方向一般不同，故C正確，D錯誤。]
訓練1 CD　[電場線與磁感線分別是為了形象描述電場、磁場而引入的假想線，實際不存在，故A錯誤；兩種場線的切線方向均表示相應的場方向，兩種場線都不會相交，故B錯誤；電場線起始于正電荷或無限遠、終止于負電荷或無限遠，是一種不閉合的曲線；而磁感線在磁體外部由N極指向S極，在磁體內部由S極指向N極，組成閉合曲線，故C正確；電場線越密，表示該處電場越強；磁感線越密，表示該處磁場越強，故D正確。]
例2 BC　[只有赤道上方附近的地磁場的方向與地面平行，A錯誤；地理南、北極與地磁場的南、北極不重合，存在磁偏角，B正確；磁感線是閉合的，由題圖可推知地球內部存在磁場，地磁南極在地理北極附近，C正確；在赤道位置放置一枚小磁針，靜止時小磁針N極指向地理的北極附近，D錯誤。]
訓練2 B　[由題圖可知b處的磁感線較密，a處的磁感線較疏，所以b處的磁場比a處的磁場強，故A錯誤，B正確；磁感線是閉合曲線，沒有起點和終點，故C錯誤；在沒畫磁感線的地方，并不表示沒有磁場存在，故D錯誤。]
知識點三
導學　提示　根據安培定則判斷可知，可能是向左飛行的正離子束或者向右飛行的負離子束。
知識梳理
1.電流　磁感線　2.環(huán)形電流　螺線管內部
[思考]
1.提示　是的。
2.提示　有。因為磁感線是閉合的。
例3 用安培定則來判斷，分別如下列各圖所示。
訓練3 C　[由通電螺線管的磁感線的分布可知，磁感線最密的是B處，最疏的是C處，A、B錯誤；根據安培定則可知，通電螺線管左端相當于磁場N極，右端相當于磁場S極，因外部的磁感線是從N極到S極，而內部則是從S極到N極，因此小磁針在B處和A處時N極都指向左方，在C處時指向右方，C正確，D錯誤。]
知識點四
思考判斷　(1)√　(2)×　(3)√
例4 B　[地磁的南極在地理北極的附近，故在用安培定則判定環(huán)形電流的方向時右手的拇指必須指向南方；而四指彎曲的方向就是電流的方向，故四指的方向應該向西，故B正確。]
隨堂對點自測
1.D　[磁場存在于磁體周圍和電流周圍，故A錯誤；磁場是實際存在的，不是假想的，磁感線是假想的，故B錯誤；磁場存在于磁體和電流周圍，即使沒有發(fā)生作用，磁場仍然是存在的，故C錯誤；磁極與磁極、磁極與電流、電流與電流之間都是通過磁場發(fā)生相互作用的，故D正確。]
2.AC　[由題圖知，e點的磁感線分布最密集，磁感應強度最大，A正確；a處的磁感線相對其他位置比較稀疏，所以a處的磁場最弱，但并不是零，B錯誤；磁感線上某點的切線方向表示該點磁場的方向，b、e兩點在同一條磁感線上，且切線方向相同，C正確；c、d兩點所在磁感線的切線方向不相同，則磁場方向不同，D錯誤。]
3.D　[題圖A中，電流方向向上，由安培定則可得磁場方向為逆時針(從上向下看)，A錯誤；題圖B中，電流方向向下，由安培定則可得磁場方向為順時針(從上向下看)，B錯誤；題圖C、D中電流為環(huán)形電流，由安培定則可知，內部磁場應向右，C錯誤，D正確。]
4.B　[繞核運動的電子帶負電，則環(huán)形電流方向與其運動方向相反，根據安培定則可知其左側為N極，故B正確。](共59張PPT)
第1節(jié)　磁場　磁感線
第三章 電磁場與電磁波初步
1.知道磁場的概念，知道磁體與磁體間、磁體與通電導體間、通電導體與通電導體間的作用是通過磁場發(fā)生的。
2.理解磁感線的概念，知道磁感線的特點(重難點)。
3.知道地磁場的特點(重點)。
4.理解安培定則，會用安培定則判斷電流的磁場方向(重難點)。
學習目標
目 錄
CONTENTS
知識點
01
隨堂對點自測
02
課后鞏固訓練
03
知識點
1
知識點二　磁場與磁感線
知識點一　我國古代對磁現(xiàn)象的認識及應用
知識點三　安培定則
知識點四　安培分子電流假說
知識點一　我國古代對磁現(xiàn)象的認識及應用
1.磁體
(1)性質：天然磁石具有吸引鐵的性質。
(2)磁極：任何磁體都有兩個位置磁性最強，稱為______，它們有指示______方向的本領。
2.指南針
我們的祖先將磁化的鋼針支撐在一個刻有方位的盤中，使之可以自由轉動，用來指示______，從而發(fā)明了________ (羅盤針)。
磁極
南北
方向
指南針
知識點二　磁場與磁感線
觀察下面圖片，請思考：
圖甲中的小磁針為什么會發(fā)生偏轉？圖乙中的通電導線為什么會運動？圖丙中通電導線之間的相互作用是怎樣發(fā)生的？
提示　小磁針發(fā)生偏轉、通電導線運動、通電導線之間吸引或者排斥一定都是受到了力的作用；磁體對磁體有力的作用、電流對磁體有力的作用、磁體對電流有力的作用、電流對電流也有力的作用，這些作用是通過磁場發(fā)生的。
1.磁場
(1)定義：磁體和______周圍產生的一種看不見、摸不著的特殊物質。
(2)基本性質：對處在磁場中的______或______有力的作用。
(3)方向：小磁針______的受力方向就是該處磁場的方向。
電流
磁極
電流
N極
2.磁感線
(1)定義：為了形象地描述磁場的______和______而______的有方向的曲線。
(2)特點
①磁感線上每一點的______方向為該點的磁場方向。
②曲線的______表示磁場的強弱，曲線疏的地方磁場____，曲線密的地方磁場____。
③磁感線是閉合曲線，在磁體外部由N極指向S極,在磁體內部由S極指向N極。
④磁感線不相交，不相切，也不中斷。
方向
強弱
假想
切線
疏密
弱
強
3.磁體的磁感線
(1)條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁感線
(2)同名磁極和異名磁極的磁感線
4.地球的磁場
(1)地球是一個巨大的磁體，地球周圍空間存在的磁場叫地磁場，如圖所示。
(2)地磁場的三大特點
①地磁場的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近。
地球的地理兩極與地磁兩極并不重合，因此，磁針并非
準確地指向南、北，其間有一個夾角，這就是磁偏角。
②地磁場的方向在南半球斜向上，在北半球斜向下，與地球表面并不平行。
③在赤道平面上，到地心等距離的各點，地磁場強弱相等，且方向水平。
【思考】 磁感線與電場線有何異同？
提示　
比較項目 磁感線 電場線
不同點 是閉合曲線 始于正電荷或無窮遠處，止于負電荷或無窮遠處，不閉合的曲線
例1 (多選)下列有關磁場的說法，正確的是(　 　)
A.磁體周圍的空間存在看不見、摸不著的磁場
B.磁極間的相互作用是通過磁場發(fā)生的
C.磁場是有方向的，在磁場中的不同位置，其磁場方向一般不同
D.在磁場中的某點，小磁針南極所受磁場力的方向與該點的磁場方向相同
ABC
解析　磁場雖然看不見、摸不著，但它是一種客觀存在的特殊物質，它的基本性質是對放入其中的磁體有力的作用，故A正確；磁極間的相互作用就是通過磁場發(fā)生的，故B正確；磁場具有方向性，在磁場中的某點，小磁針北極所受磁場力的方向與該點的磁場方向一致，小磁針南極所受磁場力的方向與該點的磁場方向相反(磁場方向的另一種描述方法)，磁場中不同位置的磁場方向一般不同，故C正確，D錯誤。
訓練1 (多選)下列關于電場線和磁感線的說法中，正確的是(　　)
A.電場線和磁感線都是電場或磁場中實際存在的曲線
B.磁場中兩條磁感線一定不相交，但在復雜電場中的電場線是可以相交的
C.電場線是一條不閉合曲線，而磁感線是一條閉合曲線
D.電場線越密的地方，電場越強，磁感線越密的地方，磁場也越強
CD
解析　電場線與磁感線分別是為了形象描述電場、磁場而引入的假想線，實際不存在，故A錯誤；兩種場線的切線方向均表示相應的場方向，兩種場線都不會相交，故B錯誤；電場線起始于正電荷或無限遠、終止于負電荷或無限遠，是一種不閉合的曲線；而磁感線在磁體外部由N極指向S極，在磁體內部由S極指向N極，組成閉合曲線，故C正確；電場線越密，表示該處電場越強；磁感線越密，表示該處磁場越強，故D正確。
BC
例2 (多選)中國宋代科學家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了磁偏角：“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也。”進一步研究表明，地球周圍地磁場的磁感線分布如圖。結合上述材料，下列說法正確的是(　　)
A.地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行
B.地理南、北極與地磁場的南、北極不重合
C.地球內部也存在磁場，地磁南極在地理北極附近
D.在赤道位置放置一枚小磁針，靜止時小磁針N極指向地理的南極附近
解析　只有赤道上方附近的地磁場的方向與地面平行，A錯誤；地理南、北極與地磁場的南、北極不重合，存在磁偏角，B正確；磁感線是閉合的，由題圖可推知地球內部存在磁場，地磁南極在地理北極附近，C正確；在赤道位置放置一枚小磁針，靜止時小磁針N極指向地理的北極附近，D錯誤。
B
訓練2 如圖所示，表示蹄形磁鐵周圍的磁感線，磁場中有a、b兩點，下列說法正確的是(　　)
A.a處的磁場比b處的磁場強
B.b處的磁場比a處的磁場強
C.蹄形磁鐵的磁感線起始于蹄形磁鐵的
N極，終止于蹄形磁鐵的S極
D.a處沒有磁感線，說明a處沒有磁場
解析　由題圖可知b處的磁感線較密，a處的磁感線較疏，所以b處的磁場比a處的磁場強，故A錯誤，B正確；磁感線是閉合曲線，沒有起點和終點，故C錯誤；在沒畫磁感線的地方，并不表示沒有磁場存在，故D錯誤。
知識點三　安培定則
如圖所示，一束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針的上方，并與小磁針指向平行，能使小磁針的N極轉向讀者，那么這束帶電粒子可能是什么樣子的粒子？
提示　根據安培定則判斷可知，可能是向左飛行的正離子束或者向右飛行的負離子束。
1.直線電流的磁場
安培定則：用右手握住通電導線，讓伸直的拇指所指的方向與______方向一致,則彎曲的四指所指的方向就是________環(huán)繞的方向，如圖甲所示。
2.環(huán)形電流或通電螺線管的磁場
安培定則：右手彎曲的四指與__________的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形電流軸線上或____________磁感線的方向，如圖乙、丙所示。
電流
磁感線
環(huán)形電流
螺線管內部
【思考】
1.距離通電直導線越遠的地方，磁場越弱嗎？
提示　是的。
2.通電螺線管內部有磁場存在嗎？
提示　有。因為磁感線是閉合的。
例3 (教科版教材P117自我評價1改編)如圖所示，分別給出了導線中的電流方向或磁場中某處小磁針靜止時N極的指向或磁感線方向。請畫出對應的磁感線(標上方向)或電流方向。
答案　用安培定則來判斷，分別如下列各圖所示。
總結提升
1.判斷磁場方向的四種方法
(1)磁感線上某點的切線方向即該點的磁場方向。
(2)小磁針靜止時N極的指向即該點的磁場方向。
(3)根據安培定則判斷電流的磁場方向。
(4)磁體外部的磁場方向由N極指向S極，磁體內部的磁場方向由S極指向N極。
2.三種常見的電流的磁場
C
訓練3 (2024·四川德陽高二期末)圖為通電螺線管，A為螺線管外一點，B、C兩點在螺線管的垂直平分線上，三點進行比較，則下列說法正確的是(　　)
A.磁感線最密處為A處，最疏處為B處
B.磁感線最密處為B處，最疏處為A處
C.小磁針在B處和A處時N極都指向左方
D.小磁針在B處和C處時N極都指向右方
解析　由通電螺線管的磁感線的分布可知，磁感線最密的是B處，最疏的是C處，A、B錯誤；根據安培定則可知，通電螺線管左端相當于磁場N極，右端相當于磁場S極，因外部的磁感線是從N極到S極，而內部則是從S極到N極，因此小磁針在B處和A處時N極都指向左方，在C處時指向右方，C正確，D錯誤。
知識點四　安培分子電流假說
1.法國學者安培提出：在物質內部，存在著一種環(huán)形電流——分子電流，分子電流使每個物質微粒都成為微小的磁體，它的兩側相當于兩個磁極(如圖所示)。
2.當鐵棒中分子電流的取向大致相同時，鐵棒對外顯磁性；當鐵棒中分子電流的取向變得雜亂無章時，鐵棒對外不顯磁性。
【思考判斷】 (1)安培提出“分子電流”假說，認為永磁體的磁場和通電導線的磁場均由運動的電荷產生。( )
(2)根據“分子電流”假說，磁體受到強烈震動時磁性不會減弱。( )
(3)根據“分子電流”假說，磁體在高溫條件下磁性會減弱。( )
√
×
√
B
例4 為了解釋地球的磁性，安培假設：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的。在下列四個圖中，正確表示安培假設中環(huán)形電流方向的是(　　)
解析　地磁的南極在地理北極的附近，故在用安培定則判定環(huán)形電流的方向時右手的拇指必須指向南方；而四指彎曲的方向就是電流的方向，故四指的方向應該向西，故B正確。
隨堂對點自測
2
D
1.(磁場)下列關于磁場的說法中，正確的是(　　)
A.只有磁體周圍才存在磁場
B.磁場是為了解釋磁極間的相互作用而人為規(guī)定的
C.磁場只有在磁極與磁極、磁極與通電導線發(fā)生作用時才產生
D.磁極與磁極之間、磁極與通電導線之間、通電導線與通電導線之間都是通過磁場發(fā)生相互作用的
解析　磁場存在于磁體周圍和電流周圍，故A錯誤；磁場是實際存在的，不是假想的，磁感線是假想的，故B錯誤；磁場存在于磁體和電流周圍，即使沒有發(fā)生作用，磁場仍然是存在的，故C錯誤；磁極與磁極、磁極與電流、電流與電流之間都是通過磁場發(fā)生相互作用的，故D正確。
AC
2.(磁感線)(多選)磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示，a、b、c、d、e是磁場中的5個點，其中b、e兩點在同一條磁感線上，c、d兩點關于直線be對稱。則下列說法正確的是(　　)
A.題圖中所標5個位置中，e點的磁場最強
B.a點沒有磁感線穿過，所以a點沒有磁場
C.b、e兩點的磁場方向相同
D.c、d兩點的磁場方向相同
解析　由題圖知，e點的磁感線分布最密集，磁感應強度最大，A正確；a處的磁感線相對其他位置比較稀疏，所以a處的磁場最弱，但并不是零，B錯誤；磁感線上某點的切線方向表示該點磁場的方向，b、e兩點在同一條磁感線上，且切線方向相同，C正確；c、d兩點所在磁感線的切線方向不相同，則磁場方向不同，D錯誤。
D
3.(安培定則)如圖所示為電流產生磁場的分布圖，其中正確的是(　　)
解析　題圖A中，電流方向向上，由安培定則可得磁場方向為逆時針(從上向下看)，A錯誤；題圖B中，電流方向向下，由安培定則可得磁場方向為順時針(從上向下看)，B錯誤；題圖C、D中電流為環(huán)形電流，由安培定則可知，內部磁場應向右，C錯誤，D正確。
B
4.(安培分子電流假說)安培觀察到通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場很相似，提出了“分子電流”假說。他認為，在物質內部存在著一種環(huán)形電流——分子電流(分子電流實際上是由原子內部電子繞核運動形成的，如圖所示)，分子電流使每個物質微粒都成為微小的磁體，它的兩側相當于兩個磁極。下列將分子電流(箭頭表示電子運動方向)等效為小磁體的選項圖中正確的是(　　)
解析　繞核運動的電子帶負電，則環(huán)形電流方向與其運動方向相反，根據安培定則可知其左側為N極，故B正確。
課后鞏固訓練
3
B
題組一　磁場與磁感線
1.下列關于磁場的說法中正確的是(　　)
A.磁體周圍的磁場看不見、摸不著，所以磁場不是客觀存在的
B.將小磁針放在磁體附近，小磁針會發(fā)生偏轉是因為受到磁場力的作用
C.把磁體放在真空中，磁場就消失了
D.當磁體周圍撒上鐵屑時才能形成磁場，不撒鐵屑磁場就消失
解析　磁場和電場一樣具有物質性，是客觀存在的，與有無鐵屑及磁體所處環(huán)境均無關，故A、C、D錯誤，B正確。
基礎對點練
C
2.下列關于磁場和磁感線的說法正確的是(　　)
A.磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā)，到S極終止，所以是不閉合的
B.磁感線可以形象地描述磁場的強弱和方向，是真實存在的
C.磁場和電場一樣，也是一種物質
D.磁感線就是細鐵屑在磁場周圍排列出的曲線
解析　磁感線在磁鐵的外部是從磁鐵的N極到S極，在磁鐵的內部是從S極指向N極，磁鐵內部的磁感線與外部的磁感線形成閉合曲線，故A錯誤；磁感線可以形象地描述磁場的強弱和方向，但不是真實存在的，故B錯誤；磁場和電場一樣，也是一種物質，故C正確；細鐵屑在磁場周圍排列出的曲線可以形象的反映磁場的分布，但不是磁感線，故D錯誤。
BD
3.(多選)19世紀安培提出了“分子電流”假說，即分子或原子內部總存在一種環(huán)形電流——分子電流。如圖所示的地磁場，可以假設是由繞過地心的軸的環(huán)形電流引起的。下列說法正確的是(　　)
A.地磁場的磁極與地球的南極、北極重合
B.安培的分子電流假說揭示了磁現(xiàn)象的本質，即磁場都是由運動的電荷產生的
C.若地球所帶電荷隨地球自轉而產生地磁場，則說明地球帶正電荷
D.當有害帶電粒子到達地球表面時，會受到地磁場的作用力而改變運動狀態(tài)
解析　由題圖可知，地磁場的磁極與地球的南極、北極間存在距離，并不重合，A錯誤；安培把磁體的磁場和電流的磁場都歸結為電流的作用，即磁本質上都是由運動電荷產生的，B正確；假設地球所帶的電荷隨地球自轉而產生地磁場，地磁的北極在地理的南極附近，由安培定則可知，環(huán)形電流的方向應自東向西，則自西向東自轉的地球帶的是負電荷，C錯誤；由于磁場對運動電荷有力的作用，當宇宙中的有害帶電粒子到達地球時，會受到地磁場的作用力而使其運動狀態(tài)發(fā)生改變，D正確。
A
題組二　安培定則
4.一束電子沿z軸正向流動，則在圖中y軸上A點的磁場方向是(　　)
A.＋x方向 B.－x方向
C.＋y方向 D.－y方向
解析　據題意，電子流沿z軸正向流動，電流方向沿z軸負向，由安培定則可知電流激發(fā)的磁場以z軸為中心沿順時針方向(沿z軸負方向看)，通過y軸A點時方向向外，即沿x軸正向。故A正確。
C
5.如圖所示，一個帶負電的橡膠圓盤處在豎直面內，可以繞過其圓心的水平軸高速旋轉，當它不動時，放在它左側軸線上的小磁針處于靜止狀態(tài)，當橡膠圓盤從左向右看逆時針高速旋轉時，小磁針的N極(　　)
A.不偏轉 B.向左偏轉
C.向右偏轉 D.向紙內偏轉
解析　橡膠圓盤帶負電從左向右看逆時針方向旋轉時，電流方向沿順時針方向，由安培定則可知，左端S極，右端N極，因此小磁針N極沿軸線向右，即向右偏轉，C正確。
A
6.兩根非常靠近且互相垂直并互相絕緣的長直導線，當通以如圖所示方向的電流時，電流所產生的磁場在導線所在平面內的哪個區(qū)域內方向是一致且向里的(　　)
A.區(qū)域Ⅰ B.區(qū)域Ⅱ
C.區(qū)域Ⅲ D.區(qū)域Ⅳ
解析　由安培定則可知，I1電流在其上方產生的磁場方向垂直紙面向里，I2電流在其右側產生的磁場方向垂直紙面向里，故只有在區(qū)域Ⅰ，兩個電流產生的磁場才都向里，選項A正確。
C
7.下列關于小磁針在磁場中靜止時的指向，正確的是(　　)
解析　根據同名磁極相互排斥可知，選項A錯誤；由安培定則可知環(huán)形電流中心線上的磁場方向由右向左，小磁針N極受到的磁場力向左，選項B錯誤；根據安培定則可知通電螺線管內部磁場向右，內部小磁針N極受到的磁場力向右，選項C正確；根據安培定則可知通電直導線右邊磁場向里，小磁針N極受到的磁場力向里，選項D錯誤。
B
8.為了判斷一個未知正負極的蓄電池的極性，某同學將該蓄電池通過電阻跟螺線管連接起來，發(fā)現(xiàn)小磁針的N極立即向螺線管偏轉，如圖所示。用M、N和P、Q分別表示蓄電池和螺線管兩極，下列判斷正確的是(　　)
A.蓄電池M端為正極
B.蓄電池N端為正極
C.螺線管P端為S極
D.螺線管內部磁場方向由P指向Q
解析　小磁針的N極向螺線管偏轉說明小磁針所在位置磁場方向向左，即螺線管P端為N極，Q端為S極，選項C錯誤；在螺線管的內部，磁場方向由S極指向N極，所以螺線管內部磁場方向由Q指向P，選項D錯誤；根據安培定則可知，在蓄電池外部電流從N流向M，蓄電池N端為正極，選項A錯誤，B正確。
C
9.如圖所示，直導線AB、螺線管E、U形磁體D三者相距較遠，磁場相互不影響，開關閉合后，小磁針N極(黑色一端)指示磁場方向正確的是(　　)
綜合提升練
A.a B.b
C.c D.d
解析　小磁針N極的指向為磁感線方向，直導線AB部分，電流從上到下，所以從上往下看，直導線產生的磁場方向應為順時針方向，所以小磁針a的N極應指向紙面向外，A錯誤；由安培定則可知，在通電螺線管E內部磁感線從右到左，故右端為螺線管S極，左端為N極，在外部磁感線從N極到S極，所以小磁針b的N極向右，小磁針c的N極向左，B錯誤，C正確；由安培定則可知，U形磁體D左端為S極，右端為N極，在外部磁場方向從右端指向左端，所以小磁針d的N極應向左，D錯誤。
D
10.關于電流周圍產生的磁場分布，下列圖示正確的是(　　)
解析　A圖中，根據安培定則可知導線左側磁感線應垂直紙面向里，右側磁感線應垂直紙面向外，故A錯誤；B圖中，根據安培定則可知此通電直導線產生的磁場方向為逆時針方向，但離導線越遠磁場越弱，磁感線應逐漸稀疏，故B錯誤；C圖中根據安培定則可知環(huán)內部磁場方向垂直紙面向里，環(huán)外側磁場方向垂直紙面向外，且環(huán)內磁感線分布應當不均勻，故C錯誤；D圖中，根據安培定則可知該環(huán)形導線產生的磁場方向大致向右，且靠近上方的磁感線向上彎曲，靠近下方的磁感線向下彎曲，故D正確。
C
11.如圖所示，質量為m的回形針系在細線下端被磁鐵吸引而保持靜止，此時細線與豎直方向的夾角為θ，則下列說法中正確的是(　　)
B
12.如圖所示，把一根柔軟的金屬彈簧懸掛起來，彈簧靜止時，它的下端剛好跟槽中的水銀接觸。通電后，關于彈簧，下列說法中正確的是(　　)
A.彈簧始終不動
B.彈簧不斷上下振動
C.彈簧向上收縮后，保持靜止
D.彈簧向下伸長后，保持靜止
解析　當有電流通過彈簧時，構成彈簧的每一圈導線中的電流方向均相同，根據安培定則，可知各圈導線之間相互吸引，則彈簧會縮短，當彈簧的下端離開水銀后，電路斷開，彈簧中沒有了電流，各圈導線之間失去了相互吸引力，彈簧又恢復原長，使得彈簧下端又與水銀接觸，彈簧中又有了電流，開始重復上述過程，B正確。

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