一磁现象磁场

3.1 磁现象和磁场磁场是磁体、电流和运动电荷周围存在的一种特殊物质，说它“特殊”是因为它和我们常见的由分子、原子、离子组成的物质不同，它不是以微粒形式存在，而是以一种“场”的形式存在；说它是“物质”是因为它和我们常见的实物一样，具有能量，能对放入其中的磁体、电流和运动的电荷有力的作用，是不依赖于人类的意志而客观存在的特殊物质．本节学习要点1.知道磁场的概念，掌握磁体之间的相互作用规律。

2.体会奥斯特发现电流磁效应的重大意义，明确电和磁之间存在着相互作用。

3.了解地磁场的分布情况和地刺两级的特点。

基础梳理一．磁现象1.磁性：物质具有吸引物体的性质叫做磁性。

2.磁体及磁极具有磁性的物体叫做磁体，磁体中磁性最强的区域叫做磁极。

磁体一般都有两个磁极，一个叫南极，又称S极，另一个叫北极，又称N极。

注：磁体的各部分磁性强弱不同，两极磁性最强，中间部分磁性最弱。

3.磁极间的相互作用规律同名磁极相互，异名磁极相互，磁极间的作用力是相互的，即使磁极间不接触也能发生力的作用。

二.电流的磁效应1.奥斯特实验丹麦物理学家奥斯特做了著名的电流的磁效应的实验——奥斯特实验．实验时，通电直导线要南北方向水平放置，磁针要与导线平行地放在导线的正下方或正上方，以保证电流的磁场与地磁场方向不同而使小磁针发生转动．让电流分别由南向北和由北向南通过。

2．实验结果由于地磁场使磁针指向南北方向，直导线通电后小磁针改变指向说明通电直导线周围产生了磁场，而且仅当电流方向相反时或小磁针位置变化时，小磁针稳定后其N极指向恰好相反。

3.实验结论实验说明：（1）电流周围产生了磁场；（2）电流周围的磁场分布与电流方向有关，与场点的相对位置有关。

三.磁场与地磁场1.地磁两极与地理两极一样吗？(1)地磁的两极与地理的两极并不重合，并且地球的磁极在缓慢移动．地磁轴和地球自转轴两者的夹角约为11°.(2)地磁场分布在磁极的四周，但地磁两极与地理两极差别不是很大，因此可用指南针判断方向．由于磁场对运动电荷有力的作用，故射向地球的高速带电粒子，其运动方向会发生变化，不能直接到达地球．因此地磁场对地球生命有保护作用．(3)若小磁针能浮在空中自由移动，小磁针既不是严格静止在南北方向，又不是严格的水平方向．这说明小磁针所受地磁场的作用力的方向既不是严格的南北方向，也不是严格的水平方向，但差别很小．2．电场和磁场有哪些异同？电场与磁场都是“场”，通过对比可加深对磁场的理解．二者的异同点列表如下：对象内容电场磁场产生电荷周围存在电场磁体或电流周围存在磁场场强大小电场强度：E＝Fq，是反映电场性质的物理量，其中q为检验电荷磁感应强度：B＝FIL，是反映磁场性质的物理量，其中IL为检验电流元，磁场力F的大小与电流I的方向有关，当I垂直于B 时，F最大方向规定：正电荷在电场中某点的受力方向为该点的电场方向规定：小磁针静止时N极在磁场中的受力方向为该点的磁场方向相互作用同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引同名磁极相互排斥异名磁极相互吸引一、电流的磁效应【例1】以下说法中正确的是()A．磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B．电流与电流间的相互作用是通过电场产生的C．磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场共同产生的D．磁场和电场是同一种物质答案 A解析电流能够产生磁场，在电流的周围就有磁场存在，不论是磁极与磁极之间、电流与电流之间还是磁极与电流之间的相互作用，都是通过磁场产生的．磁场是一种特殊物质，它的基本性质是对放入磁场中的磁极或电流有磁场力的作用；而电场是电荷周围存在的一种特殊物质，其最基本的性质是对放入电场中的电荷有静电力的作用，因此，磁场和电场是两种不同的物质，各自具有其本身的性质．(1)电流产生的磁场与磁体产生的磁场本质相同；(2)磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间的作用都是通过磁场产生的；(3)注意磁场与电场的区别．二、地磁场【例2】下列说法正确的是()A．磁体上磁性最强的部分叫磁极，任何磁体都有两个磁极B．磁体与磁体之间的相互作用是通过磁场而发生的C．地球的周围存在着磁场，但地磁的两极与地理的两极并不重合，其间有一个交角这就是磁偏角，磁偏角的数值在地球上不同地点是相同的D．在地球表面各点磁场强弱相同答案AB解析地磁场类似于条形磁铁的磁场，所以在地球表面赤道上的磁场最弱，选项D不正确．在地球上不同位置，磁偏角的数值是不同的，因此C不正确.1.下列关于磁场的说法中正确的是()A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质B．磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的C．磁极与磁极间是直接发生作用的D．磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生答案 A解析磁场是客观存在于磁极或电流周围的一种物质，是不以人的意志为转移的，所以A对，B、D错；磁极与磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间的作用都是通过它们的磁场发生的，并不需要物体之间直接接触，所以C是错误的．2．奥斯特实验说明()A．通电导体的周围存在着磁场B．导体的周围存在磁场C．磁体的周围存在着磁场D．磁场对电流有力的作用答案 A解析实验中导体不通电时小磁针南北方向放置不偏转．通电后，小磁针偏转为东西方向，说明通电导体周围存在磁场，故A正确．3．指南针本身就是一个小磁体，根据已有的磁场知识，你能分析一下，指南针为什么会指南、北吗？答案地磁场的南极(S极)在地球的北端(西经100.5°，北纬75.5°的北美洲帕里群岛附近)，北极(N极)在地球的南端(东经139.9°，南纬66.6°的南极洲威尔斯附近)．根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，小磁针的N极指向地理的北极附近．应注意小磁针的指向并不是正南正北，因为地磁的两极跟地理的两极并不重合，其间的夹角就是地磁偏角，简称磁偏角.题型一磁现象及其成因如图1所示，图1质量为m的回形针系在细线下端被磁铁吸引保持静止，此时细绳与竖直方向的夹角为θ，则下列说法中正确的是()A．回形针静止时受到的磁体对它的磁力大小为mgtan θB．回形针静止时受到的细线的拉力大小为mgcos θC．现用点燃的火柴对回形针加热，过一会儿发现回形针不被磁铁吸引了．原因是回形针加热后，分子电流排列无序了D．现用点燃的火柴对回形针加热，过一会儿发现回形针不被磁铁吸引了．原因是回形针加热后，分子电流消失了思维步步高回形针受几个力？这几个力在数值上有什么关系？回形针为什么能够被吸引？回形针的磁性来源是什么？用点燃的火柴加热回形针对回形针有什么影响？解析回形针受到重力、绳子的拉力和磁力而平衡，磁力的方向并不是水平方向，所以A、B选项错．点燃火柴会使小磁针内部的分子电流无序，从而使小磁针的磁性消失，所以C对，D错．答案 C拓展探究关于磁场方向的说法，下列叙述正确的是()A．小磁针N极的指向B．小磁针S极的受力方向C．小磁针N极的受力方向D．以上说法都不对答案 C磁体之所以能够显磁性，是因为磁体内部的分子电流规律分布，形成一个个小的规律排列的磁铁.题型二磁场的应用为了使实验小车能在比较光滑的水平道路上运动，同学们设计了以下三种办法，甲同学将电扇固定在小车上，认为打开电风扇后小车会运动；乙同学要求在装着电扇的车上加个帆，并声明帆必须足够大，以集中全部风力；丙同学设想人提着强磁铁站在用钢铁材料制成的车上，如图2所示．则真正能使小车运动的设计是()图2A．甲B．乙C．丙D．三个都不行思维步步高运动的条件是什么？磁铁与人之间的作用力是内力还是外力？解析要想使车运动起来，必须使车和外界发生相互作用，不能是车内部各部分之间发生相互作用．答案 A拓展探究如图3所示，图3A为橡胶圆盘，其盘面竖直．B为紧贴A的毛皮，在靠近盘的中轴上有一个小磁针静止于图示位置．当沿图中箭头的方向转动把手C时，小磁针将发生什么现象？答案见解析解析当转动把手时，A盘边缘处与毛皮摩擦而带有负电荷，随盘做圆周运动形成一个环形电流，电流周围产生磁场，故对小磁针有力的作用，根据安培定则可知，小磁针的N极将发生偏转，沿圆盘的中心轴的方向上，即小磁针的N极向右，S极向左．磁现象有很多应用，其中可以利用磁体间的相互作用吸引物体或者研究受力问题.一、选择题1．关于宇宙中天体的磁场，下列说法正确的是()A．宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁场B．宇宙中的所有天体都有与地球相似的磁场C．用指南针可以在任何一个天体上判别方向D．用指南针只能在类似于地球磁场的天体上判别方向答案AD解析不但地球有磁场，宇宙中的许多天体也有磁场，但有些星球的磁场不是全球性的，指南针只能在有全球性磁场的星球上判别方向，否则指南针就不能工作．2．超导是当今高科技的热点之一，当一块磁体靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，对磁体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就采用了这项技术，磁体悬浮的原理是()①超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同②超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反③超导体使磁体处于失重状态④超导体对磁体的磁力与磁体的重力相平衡A．①③B．①④C．②③D．②④答案 D解析同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以电流的磁场方向和磁体的磁场方向相反．磁体悬浮在空中，重力和磁力平衡．3．关于磁铁的两个磁极，下列说法中正确的是()A．可以分开B．不能分开C．一定条件下可以分开D．磁铁很小时就只有一个磁极答案 B4．下列说法正确的是()A．只有磁极周围空间存在磁场B．相互接触的两个磁体之间没有磁场力的作用C．磁体对电流有力的作用，电流对磁体没有力的作用D．磁体和电流之间力的作用是相互的，都是通过磁场产生力的作用答案 D5．地球是一个大磁体：①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上关于地磁场的描述正确的是()A．①②④B．②③④C．①④D．②③答案 D6．如图4所示，图4假设将一个小磁针放在地球的北极点上，那么小磁针的N极将()A．指北B．指南C．竖直向上D．竖直向下答案 B解析地理北极不是地磁S极，小磁针N极的方向和地磁感线方向同向．7．下列所述情况，哪一种可以肯定钢棒没有磁性()A．将钢棒的一端接近磁针的北极，两者互相吸引，再将钢棒的另一端接近磁针的南极，两者互相排斥B．将钢棒的一端接近磁针的北极，两者互相吸引，再将钢棒的另一端接近磁针的南极，两者仍互相吸引C．将钢棒的一端接近磁针的北极，两者互相吸引，再将钢棒的另一端接近磁针的北极，两者仍互相吸引D．将钢棒的一端接近磁针的北极，两者互相排斥答案 C二、计算论述题8．地球是个大磁场，在地球上，指南针能指南北是因为受到什么的作用？人类将在本世纪登上火星，目前，火星上的磁场情况不明，如果现在登上火星，你认为在火星上的宇航员能依靠指南针来导向吗？答案地磁场不能解析地球周围有磁场，指南针就是因为受到地磁场的作用力而指南的．火星上磁场情况不明，不能用指南针来导向．9．动手试一试：如图5，图5把一条通电导线平行地放在小磁针的上方，我们发现小磁针发生偏转．当改用两节或者更多的电池时，小磁针偏转的快慢有什么变化？把小磁针放在距离导线稍远的地方进行实验，小磁针偏转的快慢又有什么变化？如果把导线放在与小磁针垂直的上方进行实验，小磁针的偏转又如何？动脑想一想：小磁针的偏转意味着什么？小磁针静止时的指向意味着什么？小磁针偏转的快慢不同又意味着什么？答案变快变慢不偏转小磁针偏转意味着所在处的磁场发生了变化，即电流产生了磁场小磁针静止时的指向与所在处磁场的方向有关，也即磁场是有方向的小磁针偏转的快慢不同意味着所在处的磁场的强弱的不同，也即磁场是有强弱之分的．10．阅读下面的材料，并回答问题：磁力对大脑的影响美国佐治亚州亚特兰大E—mory大学的神经学专家查尔斯做了一个实验．查尔斯让他的同事拉赫大声地数数，而他将一个手机大小的磁线圈对准拉赫的前额．“一、二、三”，拉赫数着．但当查尔斯把线圈开关打开后，拉赫很快就说不出话了，而是含混地重复着类似“四”的声音．查尔斯把开关关上后，拉赫又“四、五、六”地数下去了．太奇怪了！拉赫说：“单词就在嘴边却说不出来，和做梦时手脚不听使唤的感觉一样．”在这个实验中，查尔斯通过磁场刺激，影响了拉赫的一部分大脑．他使用的方法叫穿颅磁力刺激法，简称TMS.TMS的工作原理非常简单：8字形线圈内短暂电流在千分之一秒内产生强磁场，它在小范围内又产生一个电场，作用于大脑表皮下几厘米的地方，从而使大脑的神经细胞反应异常．科学家们一直致力于电磁场对大脑活动影响的研究．TMS可用来刺激运动神经，从而测试受损的大脑和脊椎，并用来治疗抑郁症．通过研究还发现大脑某个特定部位的活动，决定了某一特定的感觉和行为，这是解开大脑如何动作和思维之谜的第一步．手机振铃声刚结束时，天线附近电磁场最强，鉴于磁力对大脑的影响，科学家建议不要在振铃声结束后立即接听，应停顿几秒再接听，影响要小得多．物理是一门实验科学，只有不断实验、实践，才能推动它不断完善、前进．阅读完以上材料，说明磁场对大脑产生了怎样的影响？在日常生活中我们应注意些什么问题？答案磁场对大脑产生了重大影响，使大脑的神经细胞反应异常．日常生活中我们应注意远离磁场源，如变压器、高压输电线，手机振铃结束停几秒再接听．第2节磁感应强度要点磁感应强度定义的理解磁场对于一切有磁性(不论宏观与微观)的物体都会产生力或力矩的作用，使这些物体的状态(这里主要指运动状态)发生改变，从而使人们可以感知磁场的存在．如带电粒子在磁场中运动时，磁力可以使粒子的运动轨迹发生偏转；载流线圈在磁场中，磁力会使线圈发生偏转；小磁针在磁场中，磁力会使小磁针的指向偏离原来地磁场南北极的方向等等．这些现象都可以被我们用来作为定义磁感应强度的依据．本节是运用通电导线在磁场中的受力与电流元的比值来定义磁感应强度的大小B＝FIL，用小磁针静止时N极所指的方向来定义磁感应强度的方向.1.磁感应强度B是由F、I、L三者决定的吗？(1)在定义式B＝FIL中，通电导线必须垂直于磁场方向放置．因为磁场中某点通电导线受力的大小，除和磁场强弱有关以外，还和导线的方向有关．导线放入磁场中的方向不同，所受磁场力也不相同．通电导线受力为零的地方，磁感应强度B的大小不一定为零，这可能是电流方向与B的方向在一条直线上的原因造成的．(2)磁感应强度B的大小只决定于磁场本身的性质，与F、I、L无关．(3)研究磁感应强度是分步进行的，其方向由磁针受力确定，其大小根据电流元受力来计算．通电导线受力的方向不是磁感应强度的方向．(4)磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时L应很短很短，IL称作“电流元”，相当于静电场中的“试探电荷”．(5)我们要找的是磁场中某一点磁感应强度的大小，因此要把电流元放入磁场中某一点，这要求电流元要足够的短.2.电场强度与磁感应强度有哪些异同？电场强度磁感应强度定义的依据①电场对电荷q有作用力F②对电场中任一点，Fq＝恒量(由电场决定)③对不同点，一般说恒量的值不同④比值Fq可表示电场的强弱①磁场对直线电流I有作用力F②对磁场中任一点，F与磁场方向、电流方向有关．在只考虑电流方向垂直于磁场方向的情况时，FIL ＝恒量(由磁场决定)③对不同点，一般说恒量的值不同④比值FIL可表示磁场的强弱定义 E＝FqB＝FIL物理意义 E在数值上等于电场对单位电荷作用力的大小 B在数值上等于垂直于磁场方向长1 m、通入的电流为1 A的导线所受安培力的大小方向是一个矢量某点的电场强度方向就是通过该点的电场线的切线方向，也是放入该点正电荷的受力方向是一个矢量某点的磁感应强度方向就是通过该点的磁感线的切线方向，也是放入该点小磁针N极受力方向．(实际上通电导线受力方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直)大小可以用电场线形象地表示——切线方向表示E的方向，疏密程度表示E的大小可以用磁感线形象地表示——切线方向表示B的方向，疏密程度表示B的大小单位 1 N/C＝1 V/m 1 T＝1 N/(A•m)一、磁感应强度B的定义【例1】由定义式B＝FIL可知，磁场中某处的磁感应强度大小()A．随IL的乘积的增大而减小B．随F的增大而增大C．与F成正比，与IL成反比D．与F及IL无关，由F和IL的比值确定答案 D解析磁场中某一点的磁感应强度是由形成磁场的磁体或电流的强度与分布情况决定的，与放入其中的电流元无关，电流元所起的作用仅仅是对磁场进行探测，从而确定该点磁场的磁感应强度，因此本题答案为D.二、与磁感应强度相关的计算【例2】有一小段通电导线，长为1 cm，电流强度为5 A，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.1 N，则该点的磁感应强度B一定是()A．B＝2 T B．B≤2 TC．B≥2 T D．以上情况都有可能答案 C解析本题考查磁感应强度的定义，应知道磁感应强度的定义式中的电流是垂直于磁场方向的电流．如果通电导线是垂直磁场方向放置的，此时所受磁场力最大F＝0.1 N，则该点的磁感应强度为B＝FIL＝0.15×0.01 T＝2 T如果通电导线不是垂直磁场方向放置的，则受到的磁场力小于垂直放置时的受力，垂直放置时的受力将大于0.1 N，由定义式可知，B将大于等于2 T.1.下列说法中正确的是()A．电荷在某处不受静电力的作用，则该处的电场强度为零B．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零C．把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的静电力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D．把一小段通电导线放在磁场中某处，它受到的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱答案AC解析把电荷放入某处，如果电荷没有受到静电力的作用，则该处不存在电场或该处的电场强度为零，故A对；把通电直导线放入某处，如果放置不合适，即使有磁场存在，通电直导线也不受磁场力的作用，故B错；由电场强度的定义式E＝Fq知，电场强度等于试探电荷受到的静电力F与所带电荷量q 的比值，故C对；磁感应强度的定义式B＝FIL的成立是有条件的，即通电导线与磁场方向垂直，否则该定义式不成立，故D错．2．把小磁针N极向东置于地磁场中，放手后小磁针将(从上向下看) ()A．顺时针转B．逆时针转C．不动D．无法判定答案 B3．下列关于磁感应强度的方向的说法中，正确的是()A．某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向B．小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向C．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向答案BD解析磁场中某点磁感应强度的方向表示该点的磁场的方向，磁场方向也就是小磁针N极受力的方向．但电流受力的方向不代表磁感应强度和磁场方向．4．在匀强磁场中，磁感应强度B为2×10－4 T．有一根长为0.4 m的通电导线(垂直于磁场方向)在磁场中受到的磁场力为0.016 N，求导线中电流的大小．答案200 A解析由于F＝BIL，所以I＝FBL＝0.0162×10－4×0.4 A＝200 A.题型一磁感应强度的定义在磁感应强度的定义式B＝FIL中，有关各物理量间的关系，下列说法中正确的是()A．B由F、I和L决定B．F由B、I和L决定C．I由B、F和L决定D．L由B、F和I决定思维步步高磁场具有什么性质？什么是磁感应强度？磁感应强度是不是由电流和受力决定的？解析磁感应强度是磁场中某点的固有性质，与放入什么样的导线无关，电流是由导线的电阻和导线两端的电压决定的，而导线长度更是与磁场没有关系，在放入磁场前就确定了．答案 B拓展探究如图1所示，图1一根长为L的细铝棒用两个劲度系数为k的弹簧水平地悬吊在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，当棒中通以向右的电流I时，弹簧缩短Δx，若通以向左的电流，也是大小等于I时，弹簧伸长Δx，则磁感应强度B值为()A.kΔxILB.2kΔxILC.kILΔxD.2ILkΔx答案 A解析设不通电时，弹簧长为x，则通向右的电流时，有k(x－Δx)＝mg－BIL.通向左的电流时，有k(x ＋Δx)＝mg＋BIl.解得B＝kΔxIL.磁感应强度的定义方法是利用通电导线在磁场中的受力来进行的，要注意导线放置方向会对受力大小产生影响.题型二磁感应强度的理解有关磁感应强度的下列说法中，正确的是()A．磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量B．若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C．若有一小段长为L，通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是FILD．由定义式B＝FIL可知，电流强度I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小思维步步高磁感应强度的定义式及定义式成立的条件是什么？定义式中各物理量之间有怎样的关系？磁场的磁感应强度是由什么来决定的？解析磁感应强度的引入目的就是用来描述磁场强弱，因此选项A是正确的；磁感应强度是与电流I 和导线长度L无关的物理量，且B＝FIL中的B、F、L相互垂直，所以选项B、C、D皆是错误的．答案 A拓展探究下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法，正确的是()A．电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同B．电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同C．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同D．磁感应强度的方向与小磁针静止时N极所指的方向相同答案BCD解析电场强度的方向就是正电荷受的电场力的方向，磁感应强度的方向是小磁针N极受力的方向．B＝FIL是磁感应强度的定义式，B由磁场本身决定，而与F、I、L无关.一、选择题1．下列关于磁感应强度大小的说法正确的是()A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大B．通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关答案 D解析因为磁场中某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定，与通电导线的受力及方向都无关，所以A选项错，D选项正确．因为通电导线在磁场中受力的大小不仅与磁感应强度有关，而且与通电导线的取向有关，故B选项错．对C选项虽然匀强磁场中磁感应强度处处相等，但当导线在各个位置的方向不同时，导线所受安培力是不相同的(导线与磁场垂直时受安培力最大，与磁场平行时受安培力为零)，而C选项中没有说明导线在各个位置的取向是否相同，所以C选项错．2．有检验电流元长1 cm，并通以1 A的电流，把它垂直于磁场方向放于磁场中的某点时，受到的磁场力为0.1 N，则该点的磁感应强度的大小为()。

第二十章电与磁第1节磁现象磁场一、磁现象物体能够吸引_______________等物质的性质，叫磁性。

具有_____的物体叫磁体。

磁体具有_____极（S）和_____极（N）。

同名磁极相互__________，异名磁极相互__________。

一些物体在电流或磁体的作用下会得磁性的现象，叫__________。

二、磁场磁场是一种__________，对放入其中的磁体能产生_____的作用。

磁场的方向是与放入磁场中的小磁针静止时_____极的指向一致。

磁感线是描述磁场的带箭头的假象曲线。

在外部，磁感线都是从磁体的_____极出发，回到_____极。

地球周围空间存在着地__________，地理的两极与地磁的两极并不重合，存在__________。

铁、钴、镍磁性南北排斥吸引磁化物质力北磁场 N S 磁场磁偏角对磁感线的理解1．磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线，不是客观存在的。

但磁场客观存在。

2．磁感线是封闭的曲线。

3．磁感线立体的分布在磁体周围，而不是平面的。

4．磁感线不相交。

5．磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。

学科*网【例题】下列关于磁场和磁感线的说法正确的是A．将小磁针放在地球周围某一空间，若小磁针静止时偏离南北方向，说明这个空间存在磁场B．在研究磁场强弱分布时，放不放铁屑磁感线都存在C．在磁场中某点放一小磁针，小磁针静止时，其S极的指向为该点磁场方向D．在磁体外部，磁感线总是从S极出发回到N极参考答案：A1．磁铁在吸引铁片时A．磁铁与铁片相互吸引，而且力的大小相等B．磁铁吸引铁片的力比铁片吸引磁铁的力要大一些C．铁片不吸引磁铁D．以上说法都不正确2．用“粘”字来描述某些物理现象形象而生动，对下列现象的成因分析正确的是A．两块磁铁靠近能“粘”在一起——因为同名磁极相互吸引B．吸盘式挂衣钩能够“粘”在墙上——因为分子间有引力C．两表面光滑的铅块紧压后能粘在一起——因为分子间没有斥力D．穿在身上的化纤衣服易“粘”灰尘——因为衣服带静电3．关于磁体、磁场和磁感线，以下说法中正确的是A．铁和铝都能够被磁体吸引B．磁感线是磁场中真实存在的曲线C．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的D．磁感线从磁体的S极出来，回到磁体的N极4．在研究磁场实验时，不小心将铁屑洒在了课桌上，为了收集铁屑，小红想用磁铁直接吸引铁屑；同组实验的小明则建议用塑料袋或白纸包裹住磁铁后去吸引铁屑。

20.1电与磁磁现象磁场
一，磁现象1，磁性：物体能吸收铁，钴，镍等物质的性质。

2，磁体：具有磁性的物体
3，磁极：磁体上磁性最强的位置
4，磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，
异名磁极相互吸引
5，磁体具有吸铁性和指向性。

指南针是利用磁针指南北的性质制成的
6，磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性
（磁化端出现异名磁极）
7，软磁体：铁棒被磁化后磁性很容易消失，称为软磁体
8，硬磁体或永磁体：钢棒被磁化后，能够长期保持磁性，
称为硬磁体或永磁体
二，磁场1，磁体周围存在磁场
2，方向：在磁场中某一点，小磁体静止时北极所指的方向就是
该点的磁场方向
3，基本性质：磁场的基本性质就是对放入其中的磁体产生磁力
的作用，
磁极间的相互作用是通过磁场而发生的
三，磁感线1，定义：在磁场中画一些有方向的曲线，任何一点的曲线方向
都跟放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致，
这样的曲线叫做磁感线
（不是真实存在的，不相交，有方向，封闭的曲线）
2，方向：磁体周围的磁感线，都是从磁体北极出发，
回到磁体的南极，
在磁体内部，都是从磁体的南极指向磁体的北极
3，分布：磁感线分布的疏密可以表示磁场的强弱，磁体两极处
磁感线最密，表示两极处的磁场最强
四，地磁场：地球周围存在着磁场——地磁场
小磁针指南北就是因为受到地磁场的作用
地理南极在地磁北极附近（磁偏角，沈括）
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一、磁现象和磁场 1. 磁场（1）定义：磁体或电流周围存在一种特殊物质，能够传递磁体与磁体、磁体和电流、电流和电流之间的相互作用，这种特殊的物质叫磁场。

（2）磁场的基本性质：对放入其中的磁体和电流产生力的作用。

（3）磁场的产生：①磁体能产生磁场；②电流能产生磁场。

（4）磁场的方向：注意：小磁针北极（N 极，指北极）受力的方向即小磁针静止时北极所指方向，为磁场中该点的磁场方向。

说明：所有的磁作用都是通过磁场发生的，磁场与电场一样，都是场物质，这种物质并非由基本粒子构成。

2. 电流的磁场（1）电流对小磁针的作用，1820年，丹麦物理学家奥斯特发现，通电后，通电导线下方的与导线平行的小磁针发生偏转。

如图所示。

（2）电流和电流间的相互作用有互相平行而且距离较近的两条导线，当导线中分别通以方向相同和方向相反的电流时，观察发生的现象是：同向电流相吸，异向电流相斥。

小结：磁体与磁体间、电流与磁体间、电流和电流间的相互作用都是通过磁场来传递的，故电流能产生磁场。

二、磁感应强度B1. 物理意义：描述磁场的强弱。

2. 磁场的方向（即为磁感应强度的方向）：小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁场方向。

小磁针静止时N 极受力的方向为该点的磁场方向。

磁感线上该点的切线方向为该点的磁场方向。

3. 磁感应强度的大小在磁场中垂直磁场方向的通电导线，所受的磁场力F 跟电流I 和导线长度L 的乘积IL 的比值叫做通电导线所在处的磁感应强度，用B 来表示。

即 B=单位：特（T ） 注意：此式由匀强磁场推出，但适用于任何磁场，在非匀强磁场中，IL 应理解为一个很小的电流元，垂直于磁场方向放置于磁场中某一点，则B=反映了磁场中该点的强弱程度。

4、磁感应强度的矢量性① B 是矢量，计算时遵循平行四边形定则。

② B 的方向即磁场的方向，并不是F 的方向。

③ 磁场的叠加：空间中如果同时存在两个以上的电流或磁体在该点激发的磁场，某点的磁感应强度B 是各电流或磁体在该点激发磁场的磁感应强度的矢量和，且满足平行四边形法则。

第一节磁现象磁场（一）磁现象1、磁性：磁体具有的能吸引、、等物质的性质。

2、磁极：磁体上磁性的部分；磁体有两个磁极，分别是极（）和极（）。

3、磁极间的相互作用规律：同名磁极相互，异名磁极相互。

异名磁极相互吸引同名磁极相互排斥4、磁化：物体在磁体或电流的作用下获得磁性的现象，叫做磁化。

（二）磁场1、概念：磁体周围存在着能使磁针偏转的物质2、性质：磁场对放入其中的磁体产生力的作用。

3、磁感线（1）定义：在磁场中画出的带箭头的描述磁场的曲线。

（2）方向：磁感线上任何一点的曲线方向，(放于磁场中的小磁针静止时，极所指的方向) （3）特点：①磁体外部，磁感线总是从磁体的极出发，回到极。

②磁感线是为了直观、但是客观存在。

③用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法。

⑦磁感线的表示磁场的强弱。

磁感线越密的地方，其磁场越。

4、地磁场（1）定义;在地球周围的空间里存在的磁场叫做地磁场。

（2）磁极：地磁场的极在地理的南极附近，地磁场的极在地理的北极附近，地理的两极和地磁的两极并不重合。

磁针指南北是因为受到的作用。

第一节磁现象磁场一、填空1、物体能够吸引______、______、______等物质的性质叫磁性。

具有______的物质叫磁体，磁体上磁性______的部分叫磁极。

2、放在水平桌上的小磁针,静止时指北的一端是小磁针的_______极。

地球本身是一个巨大的磁体,在地磁场的磁感线从地理的_______极附近出来，回到地理的__________极附近。

4、如图所示是奥斯特实验的示意图，分别做a和c所示实验，说明____________；__________分别做a和b所示实验，说明___________________。

5、电冰箱门上装有磁性密封条，是利用了的原理，而磁带和磁卡则是利用了它们能够被的原理．7、磁悬浮列车是在车厢和轨道上分别安放磁体，利用同名磁极相互，使列车离开地面，从而减少运行时的阻力，而磁极间的相互作用是通过发生的。

第九章 电与磁一、磁现象 二、磁场知识点1 磁现象●磁性磁体能够吸引钢、铁一类金属物质的性质。

●磁体具有磁性的物体叫做磁体，可分为天然磁体和人造磁体。

●磁极磁体上磁性最强的部分（两端处）叫做磁极，任何一个磁体两极都同时存在，即南极（S 极）、北极（N极）同时存在，如右图所示。

磁极的规定：把能够自由旋转的磁体，例如：悬吊的小磁针，静止时指南的那端叫做南极（S 极），指北的那端叫做北极（N 极）。

条形磁体两极磁性最强，中间磁体最弱，可以认为条形磁体正中均无磁性，叫做中性区。

●磁体间的相互作用规律实验证明：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。

知识点2 磁场●磁场的概念磁体周围存在着一种物质，能使磁针偏转，这种物质叫做磁场。

磁场虽然看不见、摸不着，但是通过把磁针放到磁体周围而磁针能偏转来感知磁场的存在。

（在物理学中，许多看不见、摸不着的物质都可以通过类似的方法来感知，例如：电流也看不见、摸不着，我们又电流通过电灯使电灯发光，来证明电流的存在。

上述的这种方法叫做“类比法”，是研究物理概念的重要方法之一。

）●磁场的方向人们规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向为该点的磁场方向，如图所示。

（1）一端为S 极，一端为N 极。

（2）不同点的磁场方向不同。

（3）磁体的周围空间都存在着磁场。

●磁感线（1）磁感线的概念：我们把小磁针在磁场中的排列情况，用一些带有箭头的曲线画出来，可以方便、形象地描述磁场，这样的曲线叫做磁感线。

（2）磁感线的作用：可以形象地描述磁场的强弱、分布、磁场方向等。

（3）磁感线的方向：磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到南极，如图所示。

知识点3 地磁场●地磁场的概念：地球周围存在着的磁场叫做地磁场。

如图所示●磁偏角的概念：水平放置的小磁针静止时北极指向与地理子午线之间的夹角叫做磁偏角。

知识点4 磁化●磁化的概念：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化。

（被磁化的物体与磁体接触的一端为异名磁极，远离的一端为同名磁极。

磁现象磁场电生磁电磁铁一、磁现象（一）、磁现象1、磁性：物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质，我们就说物体叫磁性。

2、磁体：具有磁性的物体叫磁体。

从磁体的形状来分：条形磁铁、蹄（U）形磁铁等从磁体的来源来分：天然磁体和人造磁体从保持磁性的时间长短来分：永（硬）磁体和软磁体（二）、磁极1、磁极：磁体上磁性最强的部位叫磁极。

任何一个磁体都有两个磁极而且是不可分割的。

磁体上指北方的磁极叫北极，用N表示。

磁体上指南方的磁极叫南极，用S表示。

2、磁极间的相互作用同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。

（三）、磁化1、磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程用一个磁体在磁性物体上沿一个方向摩擦，就可使这个物体变成磁体。

磁体一般都是通过磁化制造出来的。

2、软磁体和硬磁体铁棒被磁化后，其磁性很容易消失，称为软磁体；钢棒被磁化后，其磁性能够长期保持，成为硬磁体或永磁体。

永磁体常用钢来制作。

（四）、磁体的应用磁体的应用非常广泛，日常生活中用它，工农业生产更离不开它。

例如：磁盘、磁带、电动机。

二、磁场（一）、磁场1、磁场：磁场是一种存在于磁体周围的看不见、摸不着的特殊物质。

2、磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁体产生力的作用。

我们常用小磁针是否受到磁力的作用来检验小磁针所在的空间是否存在着磁场。

3、磁场的方向规定：在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。

（二）、磁感线1、定义：在磁场中画一些有方向的曲线，任何一点的曲线方向都跟放在该点的小磁针北极的指向一致，这样的曲线叫做磁感应线，简称磁感线。

2、方向：磁感线上某一点的方向都跟静止在该点的小磁针北极的指向一致，也与该点的磁场方向一致。

磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到磁体的南极。

（三）、地磁场地球本身就是一个巨大的磁体，地球周围存在的磁场就叫做地磁h。

整个地球类似一个巨大的条形磁铁。

磁针指南北，就是因为受到地磁场作用的缘故。

地球也有两个磁极，即地磁的南极和地磁的北极。

1磁现象磁场[学习目标] 1.了解人类对磁现象的认识与应用.2.了解磁场是客观存在的物质，知道磁感线的特点及条形磁铁、蹄形磁铁周围的磁感线分布.3.掌握安培定则．会判断直线电流、环形电流、通电螺线管周围的磁感线方向．1．磁现象(1)我国古代对磁现象的认识及应用①春秋战国时期最早发现并记载了天然磁石具有吸引铁的现象和指示南北方向的特征．②北宋时期发明了指南针，并很快用于航海．③磁石治疗疾病，《史记》、《本草纲目》中均有记载．(2)电与磁的相互联系现象的发现及第二次产业革命①奥斯特发现了电流磁效应．②法拉第发现了电磁感应现象，打开了电气化技术时代的大门，导致了人类历史上的第二次产业革命．(3)信息技术中的磁现象①原理：某些磁性物质能够把磁场对它的作用记录下来，长久保存且能在一定条件下复现．②应用：制成磁存储部件或设备，如磁带、磁盘、磁鼓、磁卡等．(4)生物体中的磁现象①鸽子识归巢、候鸟辨迁途、海龟找“故乡”均可能与这些动物对地球磁场的敏感有关．②人体器官也存在磁性．③医院里使用了核磁共振断层成像装置．2．磁场(1)磁体和电流周围都存在着磁场，一切磁相互作用都是通过磁场来实现的．(2)磁感线①定义：磁感线是一些假想的有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向为该点的磁场方向，曲线的疏密表示磁场的强弱，曲线疏的地方磁场弱，曲线密的地方磁场强．②物理意义：形象地描述磁场的强弱和方向．③磁场的方向：在磁场中某一点小磁针N极所受磁力的方向，就是该点磁场的方向．(3)几种常见的磁场①磁体周围的磁场(如图1)图1②电流周围的磁场磁感线的方向由安培定则判定：a.通电直导线(或直线电流)周围的磁场用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向跟电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向，如图2所示．图2b.环形电流或通电螺线管周围的磁场让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向或通电螺线管内部磁感线的方向，即指向螺线管的N极，如图3所示．图3(1)首先发现电流的磁效应的是丹麦物理学家奥斯特，他发现电流的周围能产生磁场．(√)(2)大磁铁的磁性较强，对小磁针的作用力大，但小磁针对大磁铁的磁场力较小．(×)(3)磁极和磁极之间的相互作用是通过磁场产生的．(√)(4)用铁屑可以演示磁体周围磁感线的分布，所以磁感线是客观存在的．(×)(5)通电直导线周围磁场的磁感线是以导线为圆心的一系列同心圆．(√)(6)通电螺线管周围的磁场类似于条形磁铁周围的磁场．(√)(7)无论是直线电流、环形电流还是通电螺线管的磁场，用安培定则判断时，大拇指指的都是磁场方向．(×)一、磁场和磁感线1．对磁场的认识(1)磁场的客观性：磁场与电场一样，也是一种物质，是一种看不见而又客观存在的特殊物质．存在于磁体、通电导线、运动电荷、变化电场、地球的周围．(2)磁场的基本性质：对放入其中的磁极、电流、运动的电荷有力的作用，而且磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流间的相互作用都是通过磁场发生的．2．磁感线的特点(1)为形象描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存在．(2)磁感线上任一点的切线方向表示该点的磁场方向，即小磁针N极的受力方向．(3)磁感线的疏密表示磁场的强弱，密集的地方磁场强，稀疏的地方磁场弱．(4)磁感线的方向：磁体外部从N极指向S极，磁体内部从S极指向N极．(5)磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断．3.地磁场(如图4所示)图4(1)地磁北极正上方磁场方向竖直向上，地磁南极正上方磁场方向竖直向下．(2)在赤道正上方，地磁场方向水平向北．(3)在南半球离地理南极较远处，地磁场方向指向北偏上方；在北半球离地理北极较远处，地磁场方向指向北偏下方．(4)磁偏角磁偏角是小磁针的指向与正南、正北方向间的夹角．磁偏角的存在是因为地球的地理两极与地磁两极并不重合，小磁针静止时，它的两极分别指向地磁两极而不是地理两极，所以产生了磁偏角．(5)由于磁场对运动电荷有力的作用，故射向地球的高速带电粒子，其运动方向会发生变化，通常不能直接到达地球．因此地磁场对地球上的生物有保护作用．例1(多选)下列关于磁场和磁感线的说法中，正确的是()A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质B．磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的C．磁感线可以用铁屑来显示，因而是真实存在的D．磁感线上每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时N极所指的方向一致答案AD解析磁场和电场一样，是客观存在的物质，A正确，B错误；磁感线实际上并不存在，C 错误；磁感线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向，也是小磁针N极的受力方向，D正确．例2(多选)中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也．”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图5.结合上述材料，下列说法正确的是()图5A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D．地球表面的磁场的竖直分量在南半球垂直于地面向上，在北半球垂直于地面向下答案ABD解析地球为一巨大的磁体，地磁场的南、北极在地理上的北极和南极附近，两极并不重合；且地球内部也存在磁场，只有赤道上空磁场的方向才与地面平行；地磁场的竖直分量在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下，C错误，A、B、D项正确．例3如图6所示表示蹄形磁铁周围的磁感线，磁场中有a、b两点，下列说法正确的是()图6A．a处磁场较强B．b处磁场较强C．蹄形磁铁的磁感线起始于蹄形磁铁的N极，终止于蹄形磁铁的S极D．图中的磁感线是真实存在的答案 B解析由题图可知，b处磁感线较密，a处较疏，故b处磁强较强，A错误，B正确；磁感线是闭合曲线，磁铁内部也有磁感线，C错误；磁感线是为形象描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存在，D错误．二、电流的磁场安培定则安培定则立体图横截面图纵截面图直线电流以导线上任意点为圆心且垂直于导线的多组同心圆，越向外磁感线越稀疏，磁场越弱环形电流环内磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏通电螺线管内部为匀强磁场且比外部强，方向由S极指向N极，外部类似条形磁铁，由N极指向S极例4电路没接通时两枚小磁针方向如图7，试确定电路接通后两枚小磁针的转向及最后的指向．图7答案见解析解析接通电源后，螺线管的磁场为：内部从左指向右，外部从右指向左，如图所示，故小磁针1逆时针转动至N极水平向左，小磁针2顺时针转动至N极水平向右．针对训练当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时北极指向读者的是()答案 C解析通电直导线电流从左向右，根据右手螺旋定则，则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针静止时北极背离读者，故A错误；通电直导线电流竖直向上，根据右手螺旋定则，磁场的方向为逆时针(从上向下看)，因此小磁针静止时北极背离读者，故B错误；环形导线的电流方向如题图C所示，根据右手螺旋定则，则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外，所以小磁针静止时北极指向读者，故C正确；根据右手螺旋定则，结合电流的方向，则通电螺线管的内部磁场方向由右向左，则小磁针静止时北极指向左，故D错误．三、磁现象的电本质1.法国学者安培提出：在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流——分子电流．分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极．(如图8所示)图82．当铁棒中分子电流的取向大致相同时，铁棒对外显磁性(如图9甲)；当铁棒中分子电流的取向变得杂乱无章时，铁棒对外不显磁性(如图乙)．图93．安培分子电流假说说明一切磁现象都是由电荷的运动产生的．例5(多选)关于磁现象的电本质，下列说法正确的是()A．除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷或电流产生的B．根据安培分子电流假说，在外磁场作用下，物体内部分子电流取向变得大致相同时，物体就被磁化了，两端形成磁极C．一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用D．磁就是电，电就是磁；有磁必有电，有电必有磁答案BC解析永久磁铁的磁场也是由运动电荷(分子电流即电子绕原子核的运动形成的电流)产生的，故A错误．没有磁性的物体内部分子电流的取向是杂乱无章的，分子电流产生的磁场相互抵消，但当受到外界磁场的作用力时分子电流的取向变得大致相同，分子电流产生的磁场相互加强，物体就被磁化了，两端形成磁极，故B正确．由安培分子电流假说知，C正确．磁和电是两种不同的物质，故磁是磁，电是电，D错误.1．(磁感线的理解)如图10是条形磁铁的部分磁感线分布示意图，关于图中a、b两点磁场的描述，正确的是()图10A．a点的磁场方向为图中B a指向B．b点的磁场方向为图中B b指向C．a点的磁场比b点的磁场强D．a点的磁场比b点的磁场弱答案 C解析磁感线上某点的切线方向表示该点磁场的方向，题图中a、b两点的磁场方向均是错误的，故A、B错误．磁感线疏密表示磁场的强弱，a点的磁感线比较密，则a点的磁场比b 点的磁场强，故C正确，D错误．2．(安培定则的应用)如图所示为电流产生磁场的分布图，其中正确的是()答案 D解析电流方向向上，由右手螺旋定则可得磁场为逆时针(从上向下看)，故A错误；电流方向向下，由右手螺旋定则可得磁场为顺时针(从上向下看)，故B错误；图C、D中电流为环形电流，由右手螺旋定则可知，内部磁场应向右，故C错误，D正确．3．(地磁场、电流磁效应)(多选)指南针是我国古代四大发明之一．关于指南针，下列说法正确的是()A．指南针可以仅具有一个磁极B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场C．指南针的指向会受到附近铁块的干扰D．在指南针正上方附近沿指南针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转答案BC解析指南针是一个小磁体，具有N、S两个磁极，因为地磁场的作用，指南针的N极指向地理的北极，选项A错误，选项B正确．因为指南针本身是一个小磁体，所以会对附近的铁块产生力的作用，同时指南针也会受到反作用力，所以会受铁块干扰，选项C正确．在地磁场中，指南针南北指向，当直导线在指南针正上方平行于指南针南北放置时，通电导线产生的磁场在指南针处是东西方向，所以会使指南针偏转，选项D错误．4．(磁现象的电本质)(多选)用安培提出的分子电流假说可以解释的现象是()A．永久磁铁的磁场B．直线电流的磁场C．环形电流的磁场D．软铁棒被磁化的现象答案AD解析安培分子电流假说是安培为解释磁体的磁现象而提出来的，所以选项A、D是正确的；而通电导线周围的磁场是由其内部自由电荷定向移动产生的宏观电流而产生的．分子电流和宏观电流虽然都是运动电荷引起的，但产生的原因是不同的，B、C错误．5．(安培定则的应用)如图11所示，甲、乙是直线电流的磁场，丙、丁是环形电流的磁场，戊、己是螺线管电流的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向．图11答案见解析解析根据安培定则：甲图中的电流方向为“×”；乙图中电流方向向上；丙图中电流方向为逆时针；丁图中磁感线方向向下；戊图中磁感线方向向左；己图中磁感线方向向右．如图所示．考点一磁场磁感线1．以下说法正确的是()A．磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B．电流与电流间的相互作用是通过电场产生的C．磁体与电流间的相互作用是通过电场与磁场共同产生的D．磁场和电场是同一物质答案 A2．在地球赤道上放置一个小磁针，静止时小磁针N极指向()A．地理南极B．地理北极C．东方D．西方答案 B3．(多选)关于磁场和磁感线的描述，正确的说法有()A．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种物质B．磁感线可以形象地表示磁场的强弱与方向C．磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止D．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线答案AB解析磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场具有能量，所以是一种物质，A正确；磁感线的疏密程度可表示磁场的强弱，磁感线的切线方向可表示磁场的方向，B正确；磁感线是闭合曲线，在磁体外部，从磁体的北极指向南极；在磁体内部，从南极指向北极，C错误；用细铁屑在磁铁周围排列出的曲线可以模拟磁感线，但并不是磁感线，没有细铁屑的地方同样可以画出磁感线，故D错误．4．下列各选项图表示磁场的磁感线，依图分析磁场中a、b两点的磁场方向相同的是()答案 D考点二电流的磁场安培定则5．如图1所示为演示电流对磁针作用力的实验，图中所示的小磁针跟它上方的导线平行．当闭合开关时可观察到的现象是()图1A．小磁针N极垂直纸面向里偏转B．小磁针N极垂直纸面向外偏转C．小磁针N极向上偏转D．小磁针N极向下偏转答案 A6．做奥斯特实验时，要观察到小磁针明显的偏转现象，下列方法可行的是()A．将导线沿东西方向放置，磁针放在导线的延长线上B．将导线沿东西方向放置，磁针放在导线的下方C．将导线沿南北方向放置，磁针放在导线的延长线上D．将导线沿南北方向放置，磁针放在导线的下方答案 D解析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，故应将直导线沿南北方向放置，可使小磁针发生明显偏转，故选D.7．下列各图中，用带箭头的细实线表示通电直导线周围磁感线的分布情况，其中正确的是()答案 D8．如图2所示，一通电螺线管通有图示方向电流，小磁针1、2、4放在螺线管周围，小磁针3放在螺线管内部，四个小磁针静止在如图所示位置，则四个小磁针的N、S极标注正确的是()图2A．1 B．2 C．3 D．4答案 B解析小磁针静止时N极指向为该处的磁感线方向，根据安培定则可知通电螺线管的右端为N极，左端为S极，内部磁感线方向是从左到右，故只有2小磁针的N、S极标注正确.9.如图3所示为磁场、磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时()图3A．小磁针N极向里转B．小磁针N极向外转C．小磁针在纸面内向左摆动D．小磁针在纸面内向右摆动答案 A解析由于线圈中电流沿顺时针方向，根据安培定则可以确定，线圈内部轴线上磁感线方向垂直于纸面向里．而小磁针N极受力方向和磁感线方向相同，故小磁针N极向里转．10．(2021·遂宁高二检测)如图4所示，电磁铁P和Q通电后()图4A．P的右端是N极，Q的左端是S极，它们相互吸引B．P的右端是S极，Q的左端是S极，它们相互排斥C．P的右端是N极，Q的左端是N极，它们相互排斥D．P的右端是S极，Q的左端是N极，它们相互吸引答案 B解析由右手螺旋定则可知，螺线管P右侧为S极，左侧为N极；螺线管Q左侧为S极，右侧为N极，它们相互排斥，故A、C、D错误，B正确．11．如图5所示，分别给出了磁场中某处小磁针静止时N极的指向或磁感线方向．请画出对应的磁感线(标上方向)或电流方向．图5答案见解析图解析如果已知小磁针静止时N极指向，那么小磁针N极所指方向就是磁感线方向，根据磁感线方向，用安培定则来判断电流方向，分别如图所示．12．如图6所示为一通电螺线管，a、b、c是通电螺线管内、外的三点，则三点中磁感线最密处为()图6A．a处B．b处C．c处D．无法判断答案 A解析螺线管内部的磁感线条数与螺线管外部的磁感线条数相同，由于螺线管内部横截面积小，所以内部磁感线最密，故选A.13.如图7所示，若一束电子沿y轴正方向移动，则在z轴上某点A的磁场方向()图7A．沿x轴的正方向B．沿x轴的负方向C．沿z轴的正方向D．沿z轴的负方向答案 B解析电子沿y轴正方向移动，相当于电流方向沿y轴负方向，根据安培定则可判断在z轴上A点的磁场方向应该沿x轴的负方向，故选项B正确．14.1876年美国物理学家罗兰完成了著名的“罗兰实验”．此实验可简化为将大量的负电荷加在一个橡胶圆盘边缘上，然后在圆盘附近悬挂一个小磁针，将圆盘绕中心轴按如图8所示方向高速旋转时，就会发现小磁针发生偏转，忽略地磁场对小磁针的影响．下列说法错误的是()图8A．小磁针发生偏转说明电流会产生磁场B．圆盘中心轴处的磁场方向向下C．当小磁针位于圆盘的左上方时，它的N极向左侧偏转D．当小磁针位于圆盘的左下方时，它的N极向右侧偏转答案 B解析由题意可知，小磁针受到磁场力的作用而发生偏转，原因是电荷的定向移动形成电流，电流周围产生磁场，A正确；圆盘带负电，根据安培定则可知，产生的磁场在圆盘中心轴处方向向上，故圆盘上方为N极，圆盘下方为S极，B错误；当小磁针处于圆盘的左上方时，因圆盘上方为N极，则小磁针的N极向左侧偏转，C正确；当小磁针处于圆盘的左下方时，因圆盘下方为S极，则小磁针的N极向右侧偏转，D正确．15.如图9所示，直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者相距较远，可认为它们的磁场互不影响，当开关S闭合后，小磁针N极(黑色一端)的指向正确的是()图9A．a B．bC．c D．d答案 B解析由右手螺旋定则可知，直导线AB的磁场方向(从上往下看)为逆时针方向，根据小磁针静止时N极的指向即为磁场的方向，故a磁针方向错误；而通电螺线管左端为S极，右端为N极，因此c磁针方向错误，b磁针的方向正确；对于电磁铁D，左端相当于N极，右端相当于S极，故d磁针的方向错误，故选B.。