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人教版物理必修三
第十三章 电磁感应与电磁波初步
第一节 磁场 磁感线（2）
四、电流的磁场
磁铁和电流都能产生磁场，电流产生磁场是什么样的呢？
直线电流的磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。实验表明，改变电流的方向，各点的磁场方向都变成相反的方向。
1.直线电流的磁场
3.通电螺线管的磁场
一个通电螺线管产生的磁场与条形磁铁相似。
2.环形电流的磁场
环形电流的磁场相当于小磁针
4.安培定则
直线电流的磁感线方向用安培定则（也叫右手螺旋定则）来判定：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向(图甲)．图乙表示直线电流磁场的磁感线分布情况．
（1）.直线电流的磁感线方向的判定（安培定则一）
立体图
横截面图
纵截面图
图乙
图甲
（2）.环形电流磁场的磁感线方向的判定（安培定则二）
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场的方向。（也叫右手螺旋定则）
立体图
横截面图
纵截面图
一个通电的线圈的磁场与小磁针相似，故可看成小磁针来处理
（3）.通电螺线管磁场的磁感线方向的判定（安培定则二）
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场的方向。（也叫右手螺旋定则）
立体图
横截面图
纵截面图
5.电流磁场的应用
与天然磁体的磁场相比，电流磁场的强弱容易控制，因而在实际中有很多重要的应用。
电磁起重机
电动机
磁悬浮列车
电磁弹射装置
五、安培分子电流假说
1.分子电流假说：任何物质的分子中都存在环形电流——分子电流，分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。它的两侧相当于两个磁极。
2.安培分子电流假说对一些磁现象的解释：
磁化后的铁棒
未被磁化的铁棒
软铁棒未被磁化前，内部分子电流取向杂乱无章，磁场相互抵消，对外界不显磁性.
在外界磁场的作用下，内部各分子电流取向一致，形成磁极。
磁体受到高温或猛烈撞击时会失去磁性：激烈的热运动或震动使分子电流的取向又变得杂乱无章了。
3.安培分子电流假说意义
(1)成功的解释了磁化现象和磁体消磁现象；
(2)安培分子电流假说揭示了电和磁的本质联系；
(3)磁现象的电本质：磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的.
安培提出分子电流假说时，人们还不知道物质的微观结构、电子绕原子核高速旋转的说法，所以称为假说。如今，“假说”已成为真理。
练习1.弹簧测力计下挂一条形磁铁，其N极一端位于一通电螺线管的正上方，如图所示，下列说法正确的是 (　　)
A．若a接电源正极，b接负极，弹簧测力计示数不变
B．若a接电源正极，b接负极，弹簧测力计示数增大
C．若b接电源正极，a接负极，弹簧测力计示数减小
D．若b接电源正极，a接负极，弹簧测力计示数增大
D
练习2.下列说法中正确的是 （ ）
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．磁体与磁体间的相互作用是通过磁场而发生的,而磁体与通电导体间以及通电导体与通电导体之间的相互作用不是通过磁场发生的
C．地球的周围存在着磁场,地球是一个大磁体,地球的地理两极与地磁两极并不重合,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方是相同的
D．磁场是客观存在的一种物质
AD
练习3.下列四图为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是(　　)
A．①③　 B．②③ C．①④ D．②④
解析：选C.由安培定则可以判断出直线电流产生的磁场方向，①正确②错误．③和④为环形电流，注意让弯曲的四指指向电流的方向，可判断出④正确③错误．故正确选项为C.
C
练习4.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
B
练习5.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、b两处的磁场强弱相等
B.a、b两处的磁场强弱不等,b点较强
C.蹄形磁铁的磁感线起始于蹄形磁铁的N极,终止于蹄形磁终止于蹄形磁铁的S极
D.a处没有磁感线,所以该处没有磁场
解析：选B。由于磁感线较密处磁场较强,由题图可知b处的磁感线较密,a处的磁感线较疏,故b处磁场较强,A错,B对;磁感线是闭合曲线,没有起点和终点,故C错;在没画磁感线的地方,并不表示没有磁场存在,故D错。
B
练习6.如图所示,螺线管中通有电流,如果在图中的a、b、c三个位置上各放一个小磁针,其中a在螺线管内部,则 (　　)
A.放在a处的小磁针的N极向左
B.放在b处的小磁针的N极向左
C.放在c处的小磁针的S极向右
D.放在a处的小磁针的N极向右
解析：选D。由安培定则可知,通电螺线管的磁场如图所示,右端为N极,左端为S极,在a点磁场方向向右,则小磁针在a点时,N极向右,A项错误,D项正确;在b点磁场方向向
右,则磁针在b点时,N极向右,B项错误;在c点,
磁场方向向右,则磁针在c点时,N极向右,S极
向左,C项错误。
D
练习7.如图,小磁针放在线圈左侧,且两者处于同一平面内。当在线圈中通入逆时针方向的电流后,小磁针S极的指向是
(　　)
A.垂直纸面向里　　　　
B.向上
C.垂直纸面向外　　　　　
D.向下
解析:选C。线圈通入逆时针方向的电流,由安培定则知在左侧产生垂直纸面向里的磁场,小磁针S极指向磁场的反方向,知C对。
C
练习8.电流的磁效应揭示了电与磁的关系。下面四幅图中描述磁场方向与电流方向之间的关系,其中磁感线分布正确的是(　　)
解析:选A。根据安培定则可知,因电
流方向向上,导线右侧磁场方向垂直
纸面向里,而左侧则是垂直纸面向外,故A正确;同理,根据安培定则可知,因电流方向从右旋转到左,则螺线管内部磁场方向由左向右,因此左端是S极,右端是N极,故B错误;同理,根据安培定则可知,因环形电流向里,则环形导线内部磁场方向从右向左,故C错误;因电流竖直向下,依据安培定则可知,磁场方向俯视看应该是顺时针方向,故D错误。
A

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