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第三章　第1节　磁场　磁感线
(分值:100分)
选择题1~10题,每小题8分,共80分,11~12题,每小题10分,共20分,合计100分。
基础对点练
题组一　磁场与磁感线
1.下列关于磁场的说法中正确的是 (　　)
磁体周围的磁场看不见、摸不着,所以磁场不是客观存在的
将小磁针放在磁体附近,小磁针会发生偏转是因为受到磁场力的作用
把磁体放在真空中,磁场就消失了
当磁体周围撒上铁屑时才能形成磁场,不撒铁屑磁场就消失
2.下列关于磁场和磁感线的说法正确的是 (　　)
磁感线总是从磁铁的N极出发,到S极终止,所以是不闭合的
磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向,是真实存在的
磁场和电场一样,也是一种物质
磁感线就是细铁屑在磁场周围排列出的曲线
3.(多选)19世纪安培提出了“分子电流”假说,即分子或原子内部总存在一种环形电流——分子电流。如图所示的地磁场,可以假设是由绕过地心的轴的环形电流引起的。下列说法正确的是 (　　)
地磁场的磁极与地球的南极、北极重合
安培的分子电流假说揭示了磁现象的本质,即磁场都是由运动的电荷产生的
若地球所带电荷随地球自转而产生地磁场,则说明地球带正电荷
当有害带电粒子到达地球表面时,会受到地磁场的作用力而改变运动状态
题组二　安培定则
4.一束电子沿z轴正向流动,则在图中y轴上A点的磁场方向是 (　　)
+x方向 -x方向
+y方向 -y方向
5.如图所示,一个带负电的橡胶圆盘处在竖直面内,可以绕过其圆心的水平轴高速旋转,当它不动时,放在它左侧轴线上的小磁针处于静止状态,当橡胶圆盘从左向右看逆时针高速旋转时,小磁针的N极 (　　)
不偏转 向左偏转
向右偏转 向纸内偏转
6.两根非常靠近且互相垂直并互相绝缘的长直导线,当通以如图所示方向的电流时,电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的 (　　)
区域Ⅰ 区域Ⅱ
区域Ⅲ 区域Ⅳ
7.下列关于小磁针在磁场中静止时的指向,正确的是 (　　)
A B
C D
8.为了判断一个未知正负极的蓄电池的极性,某同学将该蓄电池通过电阻跟螺线管连接起来,发现小磁针的N极立即向螺线管偏转,如图所示。用M、N和P、Q分别表示蓄电池和螺线管两极,下列判断正确的是 (　　)
蓄电池M端为正极
蓄电池N端为正极
螺线管P端为S极
螺线管内部磁场方向由P指向Q
综合提升练
9.如图所示,直导线AB、螺线管E、U形磁体D三者相距较远,磁场相互不影响,开关闭合后,小磁针N极(黑色一端)指示磁场方向正确的是 (　　)
a b
c d
10.关于电流周围产生的磁场分布,下列图示正确的是 (　　)
A B
C D
11.如图所示,质量为m的回形针系在细线下端被磁铁吸引而保持静止,此时细线与竖直方向的夹角为θ,则下列说法中正确的是 (　　)
回形针静止时受到的磁体对它的磁力大小为mgtan θ
回形针静止时受到的细线拉力大小为
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
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
12.如图所示,把一根柔软的金属弹簧悬挂起来,弹簧静止时,它的下端刚好跟槽中的水银接触。通电后,关于弹簧,下列说法中正确的是 (　　)
弹簧始终不动
弹簧不断上下振动
弹簧向上收缩后,保持静止
弹簧向下伸长后,保持静止
第1节　磁场　磁感线
1.B　[磁场和电场一样具有物质性，是客观存在的，与有无铁屑及磁体所处环境均无关，故A、C、D错误，B正确。]
2.C　[磁感线在磁铁的外部是从磁铁的N极到S极，在磁铁的内部是从S极指向N极，磁铁内部的磁感线与外部的磁感线形成闭合曲线，故A错误；磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，但不是真实存在的，故B错误；磁场和电场一样，也是一种物质，故C正确；细铁屑在磁场周围排列出的曲线可以形象的反映磁场的分布，但不是磁感线，故D错误。]
3.BD　[由题图可知，地磁场的磁极与地球的南极、北极间存在距离，并不重合，A错误；安培把磁体的磁场和电流的磁场都归结为电流的作用，即磁本质上都是由运动电荷产生的，B正确；假设地球所带的电荷随地球自转而产生地磁场，地磁的北极在地理的南极附近，由安培定则可知，环形电流的方向应自东向西，则自西向东自转的地球带的是负电荷，C错误；由于磁场对运动电荷有力的作用，当宇宙中的有害带电粒子到达地球时，会受到地磁场的作用力而使其运动状态发生改变，D正确。]
4.A　[据题意，电子流沿z轴正向流动，电流方向沿z轴负向，由安培定则可知电流激发的磁场以z轴为中心沿顺时针方向(沿z轴负方向看)，通过y轴A点时方向向外，即沿x轴正向。故A正确。]
5.C　[橡胶圆盘带负电从左向右看逆时针方向旋转时，电流方向沿顺时针方向，由安培定则可知，左端S极，右端N极，因此小磁针N极沿轴线向右，即向右偏转，C正确。]
6.A　[由安培定则可知，I1电流在其上方产生的磁场方向垂直纸面向里，I2电流在其右侧产生的磁场方向垂直纸面向里，故只有在区域Ⅰ，两个电流产生的磁场才都向里，选项A正确。]
7.C　[根据同名磁极相互排斥可知，选项A错误；由安培定则可知环形电流中心线上的磁场方向由右向左，小磁针N极受到的磁场力向左，选项B错误；根据安培定则可知通电螺线管内部磁场向右，内部小磁针N极受到的磁场力向右，选项C正确；根据安培定则可知通电直导线右边磁场向里，小磁针N极受到的磁场力向里，选项D错误。]
8.B　[小磁针的N极向螺线管偏转说明小磁针所在位置磁场方向向左，即螺线管P端为N极，Q端为S极，选项C错误；在螺线管的内部，磁场方向由S极指向N极，所以螺线管内部磁场方向由Q指向P，选项D错误；根据安培定则可知，在蓄电池外部电流从N流向M，蓄电池N端为正极，选项A错误，B正确。]
9.C　[小磁针N极的指向为磁感线方向，直导线AB部分，电流从上到下，所以从上往下看，直导线产生的磁场方向应为顺时针方向，所以小磁针a的N极应指向纸面向外，A错误；由安培定则可知，在通电螺线管E内部磁感线从右到左，故右端为螺线管S极，左端为N极，在外部磁感线从N极到S极，所以小磁针b的N极向右，小磁针c的N极向左，B错误，C正确；由安培定则可知，U形磁体D左端为S极，右端为N极，在外部磁场方向从右端指向左端，所以小磁针d的N极应向左，D错误。]
10.D　[A图中，根据安培定则可知导线左侧磁感线应垂直纸面向里，右侧磁感线应垂直纸面向外，故A错误；B图中，根据安培定则可知此通电直导线产生的磁场方向为逆时针方向，但离导线越远磁场越弱，磁感线应逐渐稀疏，故B错误；C图中根据安培定则可知环内部磁场方向垂直纸面向里，环外侧磁场方向垂直纸面向外，且环内磁感线分布应当不均匀，故C错误；D图中，根据安培定则可知该环形导线产生的磁场方向大致向右，且靠近上方的磁感线向上弯曲，靠近下方的磁感线向下弯曲，故D正确。]
11.C　[对回形针进行受力分析如图，由受力分析可知，磁场力与竖直方向的夹角大于θ，且不能水平，而只有磁场力水平时才有F磁场＝mgtan θ，故A错误；而只有磁场力水平时，才有F＝，故B错误；当用火对回形针加热时，回形针内部的分子电流虽然仍然存在但变得杂乱无章，每个分子电流产生的磁场相互抵消，从而对外不显磁性，故C正确，D错误。]
12.B　[当有电流通过弹簧时，构成弹簧的每一圈导线中的电流方向均相同，根据安培定则，可知各圈导线之间相互吸引，则弹簧会缩短，当弹簧的下端离开水银后，电路断开，弹簧中没有了电流，各圈导线之间失去了相互吸引力，弹簧又恢复原长，使得弹簧下端又与水银接触，弹簧中又有了电流，开始重复上述过程，B正确。]第1节　磁场　磁感线
学习目标　1.知道磁场的概念，知道磁体与磁体间、磁体与通电导体间、通电导体与通电导体间的作用是通过磁场发生的。2.理解磁感线的概念，知道磁感线的特点(重难点)。3.知道地磁场的特点(重点)。4.理解安培定则，会用安培定则判断电流的磁场方向(重难点)。
知识点一　我国古代对磁现象的认识及应用
1.磁体
(1)性质：天然磁石具有吸引________的性质。
(2)磁极：任何磁体都有两个位置磁性最强，称为________，它们有指示________方向的本领。
2.指南针
我们的祖先将磁化的钢针支撑在一个刻有方位的盘中，使之可以自由转动，用来指示________，从而发明了________(罗盘针)。
知识点二　磁场与磁感线
观察下面图片，请思考：
图甲中的小磁针为什么会发生偏转？图乙中的通电导线为什么会运动？图丙中通电导线之间的相互作用是怎样发生的？
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1.磁场
(1)定义：磁体和________周围产生的一种看不见、摸不着的特殊物质。
(2)基本性质：对处在磁场中的____________或____________有力的作用。
(3)方向：小磁针________的受力方向就是该处磁场的方向。
2.磁感线
(1)定义：为了形象地描述磁场的__________和________而________的有方向的曲线。
(2)特点
①磁感线上每一点的________方向为该点的磁场方向。
②曲线的________表示磁场的强弱，曲线疏的地方磁场________，曲线密的地方磁场________。
③磁感线是闭合曲线，在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极。
④磁感线不相交，不相切，也不中断。
3.磁体的磁感线
(1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线
(2)同名磁极和异名磁极的磁感线
4.地球的磁场
(1)地球是一个巨大的磁体，地球周围空间存在的磁场叫地磁场，如图所示。
(2)地磁场的三大特点
①地磁场的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近。地球的地理两极与地磁两极并不重合，因此，磁针并非准确地指向南、北，其间有一个夹角，这就是磁偏角。
②地磁场的方向在南半球斜向上，在北半球斜向下，与地球表面并不平行。
③在赤道平面上，到地心等距离的各点，地磁场强弱相等，且方向水平。
思考 磁感线与电场线有何异同？
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例1 (多选)下列有关磁场的说法，正确的是(　　)
A.磁体周围的空间存在看不见、摸不着的磁场
B.磁极间的相互作用是通过磁场发生的
C.磁场是有方向的，在磁场中的不同位置，其磁场方向一般不同
D.在磁场中的某点，小磁针南极所受磁场力的方向与该点的磁场方向相同
训练1 (多选)下列关于电场线和磁感线的说法中，正确的是(　　)
A.电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的曲线
B.磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的
C.电场线是一条不闭合曲线，而磁感线是一条闭合曲线
D.电场线越密的地方，电场越强，磁感线越密的地方，磁场也越强
例2 (多选)中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了磁偏角：“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如图。结合上述材料，下列说法正确的是(　　)
A.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
B.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
C.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近
D.在赤道位置放置一枚小磁针，静止时小磁针N极指向地理的南极附近
训练2 如图所示，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(　　)
A.a处的磁场比b处的磁场强
B.b处的磁场比a处的磁场强
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.a处没有磁感线，说明a处没有磁场
知识点三　安培定则
如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方，并与小磁针指向平行，能使小磁针的N极转向读者，那么这束带电粒子可能是什么样子的粒子？
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1.直线电流的磁场
安培定则：用右手握住通电导线，让伸直的拇指所指的方向与________方向一致，则弯曲的四指所指的方向就是________环绕的方向，如图甲所示。
2.环形电流或通电螺线管的磁场
安培定则：右手弯曲的四指与________的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形电流轴线上或____________磁感线的方向，如图乙、丙所示。
思考
1.距离通电直导线越远的地方，磁场越弱吗？
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2.通电螺线管内部有磁场存在吗？
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例3 (教科版教材P117自我评价1改编)如图所示，分别给出了导线中的电流方向或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。
总结提升
1.判断磁场方向的四种方法
(1)磁感线上某点的切线方向即该点的磁场方向。
(2)小磁针静止时N极的指向即该点的磁场方向。
(3)根据安培定则判断电流的磁场方向。
(4)磁体外部的磁场方向由N极指向S极，磁体内部的磁场方向由S极指向N极。
2.三种常见的电流的磁场
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的多组同心圆，越向外越稀疏，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
内部磁场为匀强磁场且比外部强，方向由S极指向N极，外部磁场类似条形磁铁的磁场，方向由N极指向S极
训练3 (2024·四川德阳高二期末)图为通电螺线管，A为螺线管外一点，B、C两点在螺线管的垂直平分线上，三点进行比较，则下列说法正确的是(　　)
A.磁感线最密处为A处，最疏处为B处
B.磁感线最密处为B处，最疏处为A处
C.小磁针在B处和A处时N极都指向左方
D.小磁针在B处和C处时N极都指向右方
知识点四　安培分子电流假说
1.法国学者安培提出：在物质内部，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(如图所示)。
2.当铁棒中分子电流的取向大致相同时，铁棒对外显磁性；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。
思考判断 (1)安培提出“分子电流”假说，认为永磁体的磁场和通电导线的磁场均由运动的电荷产生。(　　)
(2)根据“分子电流”假说，磁体受到强烈震动时磁性不会减弱。(　　)
(3)根据“分子电流”假说，磁体在高温条件下磁性会减弱。(　　)
例4 为了解释地球的磁性，安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是(　　)
随堂对点自测
1.(磁场)下列关于磁场的说法中，正确的是(　　)
A.只有磁体周围才存在磁场
B.磁场是为了解释磁极间的相互作用而人为规定的
C.磁场只有在磁极与磁极、磁极与通电导线发生作用时才产生
D.磁极与磁极之间、磁极与通电导线之间、通电导线与通电导线之间都是通过磁场发生相互作用的
2.(磁感线)(多选)磁场中某区域的磁感线如图所示，a、b、c、d、e是磁场中的5个点，其中b、e两点在同一条磁感线上，c、d两点关于直线be对称。则下列说法正确的是(　　)
A.题图中所标5个位置中，e点的磁场最强
B.a点没有磁感线穿过，所以a点没有磁场
C.b、e两点的磁场方向相同
D.c、d两点的磁场方向相同
3.(安培定则)如图所示为电流产生磁场的分布图，其中正确的是(　　)
4.(安培分子电流假说)安培观察到通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场很相似，提出了“分子电流”假说。他认为，在物质内部存在着一种环形电流——分子电流(分子电流实际上是由原子内部电子绕核运动形成的，如图所示)，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。下列将分子电流(箭头表示电子运动方向)等效为小磁体的选项图中正确的是(　　)
第1节　磁场　磁感线
知识点一
1.(1)铁　(2)磁极　南北　2.方向　指南针
知识点二
导学　提示　小磁针发生偏转、通电导线运动、通电导线之间吸引或者排斥一定都是受到了力的作用；磁体对磁体有力的作用、电流对磁体有力的作用、磁体对电流有力的作用、电流对电流也有力的作用，这些作用是通过磁场发生的。
知识梳理
1.(1)电流　(2)磁极　电流　(3)N极
2.(1)方向　强弱　假想　(2)①切线　②疏密　弱　强
[思考] 提示　
比较项目 磁感线 电场线
相似点 方向 线上各点的切线方向即该点的磁场方向，是小磁针N极受力的方向 线上各点的切线方向即该点的电场方向，是正电荷受静电力的方向
疏密 表示磁场强弱 表示电场强弱
特点 在空间不相交、不中断 除电荷处，在空间不相交、不中断
不同点 是闭合曲线 始于正电荷或无穷远处，止于负电荷或无穷远处，不闭合的曲线
例1 ABC　[磁场虽然看不见、摸不着，但它是一种客观存在的特殊物质，它的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用，故A正确；磁极间的相互作用就是通过磁场发生的，故B正确；磁场具有方向性，在磁场中的某点，小磁针北极所受磁场力的方向与该点的磁场方向一致，小磁针南极所受磁场力的方向与该点的磁场方向相反(磁场方向的另一种描述方法)，磁场中不同位置的磁场方向一般不同，故C正确，D错误。]
训练1 CD　[电场线与磁感线分别是为了形象描述电场、磁场而引入的假想线，实际不存在，故A错误；两种场线的切线方向均表示相应的场方向，两种场线都不会相交，故B错误；电场线起始于正电荷或无限远、终止于负电荷或无限远，是一种不闭合的曲线；而磁感线在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极，组成闭合曲线，故C正确；电场线越密，表示该处电场越强；磁感线越密，表示该处磁场越强，故D正确。]
例2 BC　[只有赤道上方附近的地磁场的方向与地面平行，A错误；地理南、北极与地磁场的南、北极不重合，存在磁偏角，B正确；磁感线是闭合的，由题图可推知地球内部存在磁场，地磁南极在地理北极附近，C正确；在赤道位置放置一枚小磁针，静止时小磁针N极指向地理的北极附近，D错误。]
训练2 B　[由题图可知b处的磁感线较密，a处的磁感线较疏，所以b处的磁场比a处的磁场强，故A错误，B正确；磁感线是闭合曲线，没有起点和终点，故C错误；在没画磁感线的地方，并不表示没有磁场存在，故D错误。]
知识点三
导学　提示　根据安培定则判断可知，可能是向左飞行的正离子束或者向右飞行的负离子束。
知识梳理
1.电流　磁感线　2.环形电流　螺线管内部
[思考]
1.提示　是的。
2.提示　有。因为磁感线是闭合的。
例3 用安培定则来判断，分别如下列各图所示。
训练3 C　[由通电螺线管的磁感线的分布可知，磁感线最密的是B处，最疏的是C处，A、B错误；根据安培定则可知，通电螺线管左端相当于磁场N极，右端相当于磁场S极，因外部的磁感线是从N极到S极，而内部则是从S极到N极，因此小磁针在B处和A处时N极都指向左方，在C处时指向右方，C正确，D错误。]
知识点四
思考判断　(1)√　(2)×　(3)√
例4 B　[地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必须指向南方；而四指弯曲的方向就是电流的方向，故四指的方向应该向西，故B正确。]
随堂对点自测
1.D　[磁场存在于磁体周围和电流周围，故A错误；磁场是实际存在的，不是假想的，磁感线是假想的，故B错误；磁场存在于磁体和电流周围，即使没有发生作用，磁场仍然是存在的，故C错误；磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用的，故D正确。]
2.AC　[由题图知，e点的磁感线分布最密集，磁感应强度最大，A正确；a处的磁感线相对其他位置比较稀疏，所以a处的磁场最弱，但并不是零，B错误；磁感线上某点的切线方向表示该点磁场的方向，b、e两点在同一条磁感线上，且切线方向相同，C正确；c、d两点所在磁感线的切线方向不相同，则磁场方向不同，D错误。]
3.D　[题图A中，电流方向向上，由安培定则可得磁场方向为逆时针(从上向下看)，A错误；题图B中，电流方向向下，由安培定则可得磁场方向为顺时针(从上向下看)，B错误；题图C、D中电流为环形电流，由安培定则可知，内部磁场应向右，C错误，D正确。]
4.B　[绕核运动的电子带负电，则环形电流方向与其运动方向相反，根据安培定则可知其左侧为N极，故B正确。](共59张PPT)
第1节　磁场　磁感线
第三章 电磁场与电磁波初步
1.知道磁场的概念，知道磁体与磁体间、磁体与通电导体间、通电导体与通电导体间的作用是通过磁场发生的。
2.理解磁感线的概念，知道磁感线的特点(重难点)。
3.知道地磁场的特点(重点)。
4.理解安培定则，会用安培定则判断电流的磁场方向(重难点)。
学习目标
目 录
CONTENTS
知识点
01
随堂对点自测
02
课后巩固训练
03
知识点
1
知识点二　磁场与磁感线
知识点一　我国古代对磁现象的认识及应用
知识点三　安培定则
知识点四　安培分子电流假说
知识点一　我国古代对磁现象的认识及应用
1.磁体
(1)性质：天然磁石具有吸引铁的性质。
(2)磁极：任何磁体都有两个位置磁性最强，称为______，它们有指示______方向的本领。
2.指南针
我们的祖先将磁化的钢针支撑在一个刻有方位的盘中，使之可以自由转动，用来指示______，从而发明了________ (罗盘针)。
磁极
南北
方向
指南针
知识点二　磁场与磁感线
观察下面图片，请思考：
图甲中的小磁针为什么会发生偏转？图乙中的通电导线为什么会运动？图丙中通电导线之间的相互作用是怎样发生的？
提示　小磁针发生偏转、通电导线运动、通电导线之间吸引或者排斥一定都是受到了力的作用；磁体对磁体有力的作用、电流对磁体有力的作用、磁体对电流有力的作用、电流对电流也有力的作用，这些作用是通过磁场发生的。
1.磁场
(1)定义：磁体和______周围产生的一种看不见、摸不着的特殊物质。
(2)基本性质：对处在磁场中的______或______有力的作用。
(3)方向：小磁针______的受力方向就是该处磁场的方向。
电流
磁极
电流
N极
2.磁感线
(1)定义：为了形象地描述磁场的______和______而______的有方向的曲线。
(2)特点
①磁感线上每一点的______方向为该点的磁场方向。
②曲线的______表示磁场的强弱，曲线疏的地方磁场____，曲线密的地方磁场____。
③磁感线是闭合曲线，在磁体外部由N极指向S极,在磁体内部由S极指向N极。
④磁感线不相交，不相切，也不中断。
方向
强弱
假想
切线
疏密
弱
强
3.磁体的磁感线
(1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线
(2)同名磁极和异名磁极的磁感线
4.地球的磁场
(1)地球是一个巨大的磁体，地球周围空间存在的磁场叫地磁场，如图所示。
(2)地磁场的三大特点
①地磁场的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近。
地球的地理两极与地磁两极并不重合，因此，磁针并非
准确地指向南、北，其间有一个夹角，这就是磁偏角。
②地磁场的方向在南半球斜向上，在北半球斜向下，与地球表面并不平行。
③在赤道平面上，到地心等距离的各点，地磁场强弱相等，且方向水平。
【思考】 磁感线与电场线有何异同？
提示　
比较项目 磁感线 电场线
不同点 是闭合曲线 始于正电荷或无穷远处，止于负电荷或无穷远处，不闭合的曲线
例1 (多选)下列有关磁场的说法，正确的是(　 　)
A.磁体周围的空间存在看不见、摸不着的磁场
B.磁极间的相互作用是通过磁场发生的
C.磁场是有方向的，在磁场中的不同位置，其磁场方向一般不同
D.在磁场中的某点，小磁针南极所受磁场力的方向与该点的磁场方向相同
ABC
解析　磁场虽然看不见、摸不着，但它是一种客观存在的特殊物质，它的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用，故A正确；磁极间的相互作用就是通过磁场发生的，故B正确；磁场具有方向性，在磁场中的某点，小磁针北极所受磁场力的方向与该点的磁场方向一致，小磁针南极所受磁场力的方向与该点的磁场方向相反(磁场方向的另一种描述方法)，磁场中不同位置的磁场方向一般不同，故C正确，D错误。
训练1 (多选)下列关于电场线和磁感线的说法中，正确的是(　　)
A.电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的曲线
B.磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的
C.电场线是一条不闭合曲线，而磁感线是一条闭合曲线
D.电场线越密的地方，电场越强，磁感线越密的地方，磁场也越强
CD
解析　电场线与磁感线分别是为了形象描述电场、磁场而引入的假想线，实际不存在，故A错误；两种场线的切线方向均表示相应的场方向，两种场线都不会相交，故B错误；电场线起始于正电荷或无限远、终止于负电荷或无限远，是一种不闭合的曲线；而磁感线在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极，组成闭合曲线，故C正确；电场线越密，表示该处电场越强；磁感线越密，表示该处磁场越强，故D正确。
BC
例2 (多选)中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了磁偏角：“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如图。结合上述材料，下列说法正确的是(　　)
A.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
B.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
C.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近
D.在赤道位置放置一枚小磁针，静止时小磁针N极指向地理的南极附近
解析　只有赤道上方附近的地磁场的方向与地面平行，A错误；地理南、北极与地磁场的南、北极不重合，存在磁偏角，B正确；磁感线是闭合的，由题图可推知地球内部存在磁场，地磁南极在地理北极附近，C正确；在赤道位置放置一枚小磁针，静止时小磁针N极指向地理的北极附近，D错误。
B
训练2 如图所示，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(　　)
A.a处的磁场比b处的磁场强
B.b处的磁场比a处的磁场强
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.a处没有磁感线，说明a处没有磁场
解析　由题图可知b处的磁感线较密，a处的磁感线较疏，所以b处的磁场比a处的磁场强，故A错误，B正确；磁感线是闭合曲线，没有起点和终点，故C错误；在没画磁感线的地方，并不表示没有磁场存在，故D错误。
知识点三　安培定则
如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方，并与小磁针指向平行，能使小磁针的N极转向读者，那么这束带电粒子可能是什么样子的粒子？
提示　根据安培定则判断可知，可能是向左飞行的正离子束或者向右飞行的负离子束。
1.直线电流的磁场
安培定则：用右手握住通电导线，让伸直的拇指所指的方向与______方向一致,则弯曲的四指所指的方向就是________环绕的方向，如图甲所示。
2.环形电流或通电螺线管的磁场
安培定则：右手弯曲的四指与__________的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形电流轴线上或____________磁感线的方向，如图乙、丙所示。
电流
磁感线
环形电流
螺线管内部
【思考】
1.距离通电直导线越远的地方，磁场越弱吗？
提示　是的。
2.通电螺线管内部有磁场存在吗？
提示　有。因为磁感线是闭合的。
例3 (教科版教材P117自我评价1改编)如图所示，分别给出了导线中的电流方向或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。
答案　用安培定则来判断，分别如下列各图所示。
总结提升
1.判断磁场方向的四种方法
(1)磁感线上某点的切线方向即该点的磁场方向。
(2)小磁针静止时N极的指向即该点的磁场方向。
(3)根据安培定则判断电流的磁场方向。
(4)磁体外部的磁场方向由N极指向S极，磁体内部的磁场方向由S极指向N极。
2.三种常见的电流的磁场
C
训练3 (2024·四川德阳高二期末)图为通电螺线管，A为螺线管外一点，B、C两点在螺线管的垂直平分线上，三点进行比较，则下列说法正确的是(　　)
A.磁感线最密处为A处，最疏处为B处
B.磁感线最密处为B处，最疏处为A处
C.小磁针在B处和A处时N极都指向左方
D.小磁针在B处和C处时N极都指向右方
解析　由通电螺线管的磁感线的分布可知，磁感线最密的是B处，最疏的是C处，A、B错误；根据安培定则可知，通电螺线管左端相当于磁场N极，右端相当于磁场S极，因外部的磁感线是从N极到S极，而内部则是从S极到N极，因此小磁针在B处和A处时N极都指向左方，在C处时指向右方，C正确，D错误。
知识点四　安培分子电流假说
1.法国学者安培提出：在物质内部，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(如图所示)。
2.当铁棒中分子电流的取向大致相同时，铁棒对外显磁性；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。
【思考判断】 (1)安培提出“分子电流”假说，认为永磁体的磁场和通电导线的磁场均由运动的电荷产生。( )
(2)根据“分子电流”假说，磁体受到强烈震动时磁性不会减弱。( )
(3)根据“分子电流”假说，磁体在高温条件下磁性会减弱。( )
√
×
√
B
例4 为了解释地球的磁性，安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是(　　)
解析　地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必须指向南方；而四指弯曲的方向就是电流的方向，故四指的方向应该向西，故B正确。
随堂对点自测
2
D
1.(磁场)下列关于磁场的说法中，正确的是(　　)
A.只有磁体周围才存在磁场
B.磁场是为了解释磁极间的相互作用而人为规定的
C.磁场只有在磁极与磁极、磁极与通电导线发生作用时才产生
D.磁极与磁极之间、磁极与通电导线之间、通电导线与通电导线之间都是通过磁场发生相互作用的
解析　磁场存在于磁体周围和电流周围，故A错误；磁场是实际存在的，不是假想的，磁感线是假想的，故B错误；磁场存在于磁体和电流周围，即使没有发生作用，磁场仍然是存在的，故C错误；磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用的，故D正确。
AC
2.(磁感线)(多选)磁场中某区域的磁感线如图所示，a、b、c、d、e是磁场中的5个点，其中b、e两点在同一条磁感线上，c、d两点关于直线be对称。则下列说法正确的是(　　)
A.题图中所标5个位置中，e点的磁场最强
B.a点没有磁感线穿过，所以a点没有磁场
C.b、e两点的磁场方向相同
D.c、d两点的磁场方向相同
解析　由题图知，e点的磁感线分布最密集，磁感应强度最大，A正确；a处的磁感线相对其他位置比较稀疏，所以a处的磁场最弱，但并不是零，B错误；磁感线上某点的切线方向表示该点磁场的方向，b、e两点在同一条磁感线上，且切线方向相同，C正确；c、d两点所在磁感线的切线方向不相同，则磁场方向不同，D错误。
D
3.(安培定则)如图所示为电流产生磁场的分布图，其中正确的是(　　)
解析　题图A中，电流方向向上，由安培定则可得磁场方向为逆时针(从上向下看)，A错误；题图B中，电流方向向下，由安培定则可得磁场方向为顺时针(从上向下看)，B错误；题图C、D中电流为环形电流，由安培定则可知，内部磁场应向右，C错误，D正确。
B
4.(安培分子电流假说)安培观察到通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场很相似，提出了“分子电流”假说。他认为，在物质内部存在着一种环形电流——分子电流(分子电流实际上是由原子内部电子绕核运动形成的，如图所示)，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。下列将分子电流(箭头表示电子运动方向)等效为小磁体的选项图中正确的是(　　)
解析　绕核运动的电子带负电，则环形电流方向与其运动方向相反，根据安培定则可知其左侧为N极，故B正确。
课后巩固训练
3
B
题组一　磁场与磁感线
1.下列关于磁场的说法中正确的是(　　)
A.磁体周围的磁场看不见、摸不着，所以磁场不是客观存在的
B.将小磁针放在磁体附近，小磁针会发生偏转是因为受到磁场力的作用
C.把磁体放在真空中，磁场就消失了
D.当磁体周围撒上铁屑时才能形成磁场，不撒铁屑磁场就消失
解析　磁场和电场一样具有物质性，是客观存在的，与有无铁屑及磁体所处环境均无关，故A、C、D错误，B正确。
基础对点练
C
2.下列关于磁场和磁感线的说法正确的是(　　)
A.磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止，所以是不闭合的
B.磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，是真实存在的
C.磁场和电场一样，也是一种物质
D.磁感线就是细铁屑在磁场周围排列出的曲线
解析　磁感线在磁铁的外部是从磁铁的N极到S极，在磁铁的内部是从S极指向N极，磁铁内部的磁感线与外部的磁感线形成闭合曲线，故A错误；磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，但不是真实存在的，故B错误；磁场和电场一样，也是一种物质，故C正确；细铁屑在磁场周围排列出的曲线可以形象的反映磁场的分布，但不是磁感线，故D错误。
BD
3.(多选)19世纪安培提出了“分子电流”假说，即分子或原子内部总存在一种环形电流——分子电流。如图所示的地磁场，可以假设是由绕过地心的轴的环形电流引起的。下列说法正确的是(　　)
A.地磁场的磁极与地球的南极、北极重合
B.安培的分子电流假说揭示了磁现象的本质，即磁场都是由运动的电荷产生的
C.若地球所带电荷随地球自转而产生地磁场，则说明地球带正电荷
D.当有害带电粒子到达地球表面时，会受到地磁场的作用力而改变运动状态
解析　由题图可知，地磁场的磁极与地球的南极、北极间存在距离，并不重合，A错误；安培把磁体的磁场和电流的磁场都归结为电流的作用，即磁本质上都是由运动电荷产生的，B正确；假设地球所带的电荷随地球自转而产生地磁场，地磁的北极在地理的南极附近，由安培定则可知，环形电流的方向应自东向西，则自西向东自转的地球带的是负电荷，C错误；由于磁场对运动电荷有力的作用，当宇宙中的有害带电粒子到达地球时，会受到地磁场的作用力而使其运动状态发生改变，D正确。
A
题组二　安培定则
4.一束电子沿z轴正向流动，则在图中y轴上A点的磁场方向是(　　)
A.＋x方向 B.－x方向
C.＋y方向 D.－y方向
解析　据题意，电子流沿z轴正向流动，电流方向沿z轴负向，由安培定则可知电流激发的磁场以z轴为中心沿顺时针方向(沿z轴负方向看)，通过y轴A点时方向向外，即沿x轴正向。故A正确。
C
5.如图所示，一个带负电的橡胶圆盘处在竖直面内，可以绕过其圆心的水平轴高速旋转，当它不动时，放在它左侧轴线上的小磁针处于静止状态，当橡胶圆盘从左向右看逆时针高速旋转时，小磁针的N极(　　)
A.不偏转 B.向左偏转
C.向右偏转 D.向纸内偏转
解析　橡胶圆盘带负电从左向右看逆时针方向旋转时，电流方向沿顺时针方向，由安培定则可知，左端S极，右端N极，因此小磁针N极沿轴线向右，即向右偏转，C正确。
A
6.两根非常靠近且互相垂直并互相绝缘的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的(　　)
A.区域Ⅰ B.区域Ⅱ
C.区域Ⅲ D.区域Ⅳ
解析　由安培定则可知，I1电流在其上方产生的磁场方向垂直纸面向里，I2电流在其右侧产生的磁场方向垂直纸面向里，故只有在区域Ⅰ，两个电流产生的磁场才都向里，选项A正确。
C
7.下列关于小磁针在磁场中静止时的指向，正确的是(　　)
解析　根据同名磁极相互排斥可知，选项A错误；由安培定则可知环形电流中心线上的磁场方向由右向左，小磁针N极受到的磁场力向左，选项B错误；根据安培定则可知通电螺线管内部磁场向右，内部小磁针N极受到的磁场力向右，选项C正确；根据安培定则可知通电直导线右边磁场向里，小磁针N极受到的磁场力向里，选项D错误。
B
8.为了判断一个未知正负极的蓄电池的极性，某同学将该蓄电池通过电阻跟螺线管连接起来，发现小磁针的N极立即向螺线管偏转，如图所示。用M、N和P、Q分别表示蓄电池和螺线管两极，下列判断正确的是(　　)
A.蓄电池M端为正极
B.蓄电池N端为正极
C.螺线管P端为S极
D.螺线管内部磁场方向由P指向Q
解析　小磁针的N极向螺线管偏转说明小磁针所在位置磁场方向向左，即螺线管P端为N极，Q端为S极，选项C错误；在螺线管的内部，磁场方向由S极指向N极，所以螺线管内部磁场方向由Q指向P，选项D错误；根据安培定则可知，在蓄电池外部电流从N流向M，蓄电池N端为正极，选项A错误，B正确。
C
9.如图所示，直导线AB、螺线管E、U形磁体D三者相距较远，磁场相互不影响，开关闭合后，小磁针N极(黑色一端)指示磁场方向正确的是(　　)
综合提升练
A.a B.b
C.c D.d
解析　小磁针N极的指向为磁感线方向，直导线AB部分，电流从上到下，所以从上往下看，直导线产生的磁场方向应为顺时针方向，所以小磁针a的N极应指向纸面向外，A错误；由安培定则可知，在通电螺线管E内部磁感线从右到左，故右端为螺线管S极，左端为N极，在外部磁感线从N极到S极，所以小磁针b的N极向右，小磁针c的N极向左，B错误，C正确；由安培定则可知，U形磁体D左端为S极，右端为N极，在外部磁场方向从右端指向左端，所以小磁针d的N极应向左，D错误。
D
10.关于电流周围产生的磁场分布，下列图示正确的是(　　)
解析　A图中，根据安培定则可知导线左侧磁感线应垂直纸面向里，右侧磁感线应垂直纸面向外，故A错误；B图中，根据安培定则可知此通电直导线产生的磁场方向为逆时针方向，但离导线越远磁场越弱，磁感线应逐渐稀疏，故B错误；C图中根据安培定则可知环内部磁场方向垂直纸面向里，环外侧磁场方向垂直纸面向外，且环内磁感线分布应当不均匀，故C错误；D图中，根据安培定则可知该环形导线产生的磁场方向大致向右，且靠近上方的磁感线向上弯曲，靠近下方的磁感线向下弯曲，故D正确。
C
11.如图所示，质量为m的回形针系在细线下端被磁铁吸引而保持静止，此时细线与竖直方向的夹角为θ，则下列说法中正确的是(　　)
B
12.如图所示，把一根柔软的金属弹簧悬挂起来，弹簧静止时，它的下端刚好跟槽中的水银接触。通电后，关于弹簧，下列说法中正确的是(　　)
A.弹簧始终不动
B.弹簧不断上下振动
C.弹簧向上收缩后，保持静止
D.弹簧向下伸长后，保持静止
解析　当有电流通过弹簧时，构成弹簧的每一圈导线中的电流方向均相同，根据安培定则，可知各圈导线之间相互吸引，则弹簧会缩短，当弹簧的下端离开水银后，电路断开，弹簧中没有了电流，各圈导线之间失去了相互吸引力，弹簧又恢复原长，使得弹簧下端又与水银接触，弹簧中又有了电流，开始重复上述过程，B正确。

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