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1　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.理解安培定则，会用安培定则判断电流的磁场方向(重难点)。
一、电和磁的联系　磁场
如图甲所示，通电导线放在蹄形磁体附近，悬挂导线的细线偏离竖直方向，说明通电导线受到力的作用；如图乙所示，两条通电导线之间也有作用力。
根据实验，在下图中空白方框内填入恰当的内容。
答案　磁场
1．电和磁的联系
(1)自然界中的磁体总存在着两个磁极，自然界中同样存在着两种电荷。同名磁极或同种电荷相互排斥，异名磁极或异种电荷相互吸引。
(2)奥斯特实验
实验现象：把导线放置在小磁针的上方，当给导线通电时，与导线平行放置的小磁针发生转动。
注意事项： 导线应沿南北方向水平放置
结论：通电导线对小磁针有力的作用，说明电流具有磁效应。奥斯特首次揭示了电与磁的联系。
2．磁场
(1)磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的。
(2)基本性质：磁场对磁体或通电导体有力的作用。
(3)磁场尽管看不见、摸不着，但它与电场类似，都是不依赖于我们的感觉而客观存在的物质。
(1)磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质。(　√　)
(2)磁场只有在磁体与磁体、磁体与电流发生作用时才产生。(　×　)
(3)电流与电流之间是通过电场发生作用的。(　×　)
(4)磁体的磁场和电流的磁场本质上是一样的。(　√　)
二、磁感线和地磁场
1．磁场的方向：物理学规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时N极所指的方向就是该点磁场的方向。
2．磁感线：在磁场中画出一些有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟这点磁场的方向一致，这样的曲线就叫作磁感线。
3．磁感线的特点
(1)磁感线是假想出来的有方向的曲线，实际并不存在。
(2)磁感线的疏密反映磁场的强弱，磁感线越密的地方表示磁场越强，磁感线越疏的地方表示磁场越弱。
(3)磁感线不相交，不相切，也不中断。
(4)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．磁体的磁感线
(1)条形磁体和蹄形磁体的磁感线
(2)同名磁极和异名磁极的磁感线
5．地磁场
(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。
(2)地磁场的三大特点
①地磁场的N极在地球南极附近，S极在地球北极附近。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，这就是地磁偏角。
②南半球地面某点地磁场的方向斜向上，在北半球地面某点地磁场的方向斜向下，水平分量由南到北。
③在赤道地面上，磁场方向与地面平行，方向由南向北。
(1)磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止。(　×　)
(2)磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的。(　×　)
例1　(2024·中山市高二月考)2023年12月1日，黑龙江大兴安岭地区漠河、塔河等地出现了极光，极光本质上是由太阳发射的高速带电粒子流受地磁场的影响，进入地球两极附近时，撞击并激发高空中的空气分子和原子引起的。关于地磁场，下列说法正确的是(　　)
A．在广东省中山市，自由悬挂的小磁针N极会指向南方
B．在地球内部，磁场方向大致由地理北极指向地理南极
C．地球内部不存在磁场
D．地球附近磁感线非常密集，导致部分磁感线可能相交
答案　B
解析　根据地理的南极是地磁的北极，在广东省中山市，自由悬挂的小磁针N极会指向北方，故A错误；同理，在地球内部，磁场方向大致由地理北极指向地理南极，故B正确，C错误；地球附近磁感线非常密集，但磁感线不可能相交，故D错误。
三、安培定则
1．直线电流的磁场
安培定则：如表格中甲图所示，用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。
2．环形电流的磁场
安培定则：如表格中乙图所示，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。
3．通电螺线管的磁场
安培定则：如表格中丙图所示，用右手握住螺线管，让弯曲的四指与螺线管电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺线管轴线上磁场的方向。
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体的磁场，方向由N极指向S极
例2　如图所示，a、b是直线电流的磁场截面图，c、d是环形电流的磁场截面图，e、f是通电螺线管电流的磁场的截面图。试判断各图中的电流方向或磁感线方向。
答案　见解析
解析　根据安培定则，可以确定题图a中电流方向垂直纸面向里，题图b中电流方向从下向上，题图c中电流方向沿逆时针方向，题图d中磁感线方向从上向下，题图e中磁感线方向向左，题图f中磁感线方向向右。
四、安培分子电流假说
1．分子电流假说
安培认为，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。
2．对磁现象的解释
当铁棒中各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。
(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3　(2023·江西省临川一中高二期中)安培观察到通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场很相似，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(如图所示，分子电流实际上是由原子内部电子绕核运动形成的)，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(　　)
答案　B
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，故选B。
课时对点练　[分值：60分]
1～8题每题4分，共32分
考点一　磁场和磁感线
1．(2023·邯郸市高二期中)关于磁现象和磁场，下列说法正确的是(　　)
A．地磁场能使小磁针的两极分别指向正南、正北
B．将一条形磁体从中间截开后，一部分为N极，另一部分为S极
C．做奥斯特实验时通电导线应该水平，并沿东西方向放置
D．磁场的基本性质是对处在磁场中的磁体或电流有力的作用
答案　D
解析　地理南、北极与地磁北、南极不重合，存在地磁偏角，因此小磁针静止时并不指向正南、正北，A错误；磁体从中间分开后，成为两个小磁体，任何一磁体均有两个磁极，B错误；由于地磁场大致沿南北方向，为了让小磁针发生明显偏转，进行奥斯特实验时，通电导线应水平，并沿南北方向放置，C错误；磁场的基本性质是对处在磁场中的磁体或电流有力的作用，D正确。
2．(多选)(2023·湖北省黄冈中学高二期中)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．电场线是不闭合曲线，而磁感线是闭合曲线
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
答案　CD
解析　电场线与磁感线分别是为了形象地描述电场、磁场而引入的假想曲线，实际并不存在，A错误；两种场线都不会相交，B错误；电场线起始于正电荷或无穷远处，终止于无穷远处或负电荷，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，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，所以D正确。
3．(多选)如图所示，关于磁体、电流间的相互作用，下列说法正确的是(　　)
A．图甲中，电流不产生磁场，电流对小磁针的作用力是通过小磁针的磁场产生的
B．图乙中，磁体对通电导线的作用力是通过磁体的磁场产生的
C．图丙中电流间的相互作用是通过电流的磁场产生的
D．图丙中电流间的相互作用是通过电荷的电场产生的
答案　BC
解析　题图甲中，电流对小磁针的作用力是通过电流的磁场产生的；题图乙中，磁体对通电导线的作用力是通过磁体的磁场产生的；题图丙中，电流间的相互作用是通过电流的磁场产生的，综上所述，选项B、C正确，A、D错误。
考点二　安培定则
4．(2024·山西省学业考试模拟卷)磁感线是用来形象地描述磁场的假想曲线，下列通电直导线的磁感线分布正确的是(　　)
答案　D
解析　根据安培定则，通电直导线的磁感线是以导线上任意点为圆心的多组同心圆，故A错误；通电直导线产生的磁场，越靠近导线，磁场越强，磁感线越密，故B错误；根据安培定则，电流垂直于纸面向里，磁场方向应为顺时针，电流垂直于纸面向外，磁场方向为逆时针，且越靠近导线，磁场越强，磁感线越密，故D正确，C错误。
5. (2023·北京市第九中学高二期中)在直导线中通有自A向B方向的电流，则电流接通后，悬挂在直导线正上方的小磁针(　　)
A．N极向纸里，S极向纸外旋转
B．N极向纸外，S极向纸里旋转
C．在纸面内顺时针旋转90°
D．在纸面内逆时针旋转90°
答案　B
解析　根据安培定则可判断出小磁针所在位置的磁场方向为垂直纸面向外，根据小磁针的N极指向磁场方向，可知悬挂在直导线正上方的小磁针N极向纸外，S极向纸里旋转，故B正确。
6. 如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是(　　)
A．a、b、c的S极都向纸里转
B．b的S极向纸外转，而a、c的S极向纸里转
C．b、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转
D．b的S极向纸里转，而a、c的S极向纸外转
答案　D
解析　圆环带有负电荷，圆环顺时针转动时，产生的等效电流方向沿逆时针方向；由安培定则可知，a、c所在处磁场方向垂直于纸面向里，b所在处磁场方向垂直于纸面向外，则a、c小磁针的N极向纸里转，S极向纸外转， b小磁针的N极向纸外转，S极向纸里转，故选D。
7．(2023·广东省广雅中学高二期末)如图所示，当开关S闭合后，小磁针处在通电电流的磁场中的位置正确的是(　　)
答案　D
解析　小磁针N极指向表示该点磁场的方向，A项中小磁针处的电流方向竖直向下，由右手螺旋定则可知小磁针处磁场方向垂直纸面向外，选项A错误；由右手螺旋定则可得B项中通电螺线管上端为N极，螺线管左侧的磁场方向由上到下，选项B错误；由右手螺旋定则可得C项中小磁针处磁场方向垂直纸面向里，选项C错误；由右手螺旋定则可得D项中通电螺线管上端相当于S极，异名磁极相互吸引，故小磁针的N极指向左侧上端处，选项D正确。
考点三　安培分子电流假说
8．如图是铁棒被磁化前、后内部各分子电流取向分布情况，根据所学的磁化知识判断下列说法正确的是(　　)
A．甲图是磁化后的分子电流取向分布
B．乙图是磁化前的分子电流取向分布
C．铁棒被磁化后通过一定途径可以消除磁性
D．任何材料的物体都很容易被磁化
答案　C
解析　铁棒被磁化前内部各分子电流取向是杂乱无章的，当铁棒被磁化后内部各分子电流取向相同，故A、B错误；铁棒属于软磁体，磁化后其磁性很容易消失，比如：强震动，故C正确；铁、钴、镍以及由它们组成的材料能被磁化，并不是任何材料的物体都容易被磁化，故D错误。
9～11题每题7分，共21分
9. (2024·河南省焦作市第一中学高二月考)公元1086年宋代科学家沈括撰写的《梦溪笔谈》中最早记载了“方家(术士)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如图所示，则结合上述材料，下列说法不正确的是(　　)
A．地球表面上任意位置的地磁场方向都与地面平行
B．地球内部也存在磁场，地磁北极在地理南极附近
C．结合地球自转方向，可以判断出地球是带负电的
D．因受地磁场的影响，在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显
答案　A
解析　磁场是闭合的曲线，地球磁场从南极附近发出，从北极附近进入地球，组成闭合曲线，不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，故A错误，符合题意；地球内部也存在磁场，地磁北极在地理南极附近，故B正确，不符合题意；
地球自转方向自西向东，地球的南极是地磁场的北极，由安培定则判断可知地球是带负电的，故C正确，不符合题意；根据安培定则可知，导线的磁场方向与导线电流的方向垂直，可知因地磁场影响，在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显，故D正确，不符合题意。
10．冰箱门软磁条的外部磁感线正面图如图所示，以下说法正确的是(　　)
A．磁感线越密的地方磁场越弱
B．软磁条内部a位置应为N极
C．磁感线与电场线一样真实存在于空间之中
D．软磁条内部a、b之间的磁感线方向应为由a指向b
答案　D
解析　根据磁感线的特点可知，磁感线越密的地方磁场越强，A错误；磁感线在磁体外部从N极指向S极，在磁体内部从S极指向N极，由题图可知，软磁条外部磁感线从b位置指向a位置，则a位置为S极，b位置为N极，软磁条内部a、b之间的磁感线方向应为由a指向b，故B错误，D正确；磁感线是为了描述磁场而假想的曲线，实际是不存在的，C错误。
11. (多选)(2022·福建卷)奥斯特利用如图所示实验装置研究电流的磁效应。一个可自由转动的小磁针放在白金丝导线正下方，导线两端与一伏打电池相连。接通电源瞬间，小磁针发生了明显偏转。奥斯特采用控制变量法，继续研究了导线直径、导线材料、电池电动势以及小磁针位置等因素对小磁针偏转情况的影响。他能得到的实验结果有(　　)
A．减小白金丝直径，小磁针仍能偏转
B．用铜导线替换白金丝，小磁针仍能偏转
C．减小电源电动势，小磁针一定不能偏转
D．小磁针的偏转情况与其放置位置无关
答案　AB
解析　减小白金丝直径，仍存在电流，其产生的磁场仍能使小磁针偏转，选项A正确；白金丝导线换成铜导线，仍存在电流，产生的磁场仍能使小磁针偏转，选项B正确；减小电源电动势，只要导线中有电流，小磁针还是会发生偏转，选项C错误；除通电导线产生的磁场外，还有地磁场，其空间磁场方向与位置有关，当小磁针在不同位置时其偏转情况不同，选项D错误。
(7分)
12. (多选)如图所示，弹簧测力计下挂一条形磁体，其中条形磁体N极的一部分位于未通电的螺线管内，则下列说法正确的是(　　)
A．若将a点处接电源正极，b点处接负极，弹簧测力计的示数将减小
B．若将a点处接电源正极，b点处接负极，弹簧测力计的示数将增大
C．若将b点处接电源正极，a点处接负极，弹簧测力计的示数将增大
D．若将b点处接电源正极，a点处接负极，弹簧测力计的示数将减小
答案　AC
解析　根据右手螺旋定则，可知若将a点处接电源正极，b点处接电源负极，螺线管上端为N极，会排斥条形磁体，弹簧测力计示数将减小；若将a点处接电源负极，b点处接电源正极，螺线管上端为S极，会吸引条形磁体，弹簧测力计示数将增大，所以选A、C。1　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.理解安培定则，会用安培定则判断电流的磁场方向(重难点)。
一、电和磁的联系　磁场
如图甲所示，通电导线放在蹄形磁体附近，悬挂导线的细线偏离竖直方向，说明通电导线受到力的作用；如图乙所示，两条通电导线之间也有作用力。
根据实验，在下图中空白方框内填入恰当的内容。
1．电和磁的联系
(1)自然界中的磁体总存在着两个磁极，自然界中同样存在着两种电荷。同名磁极或同种电荷相互________，异名磁极或异种电荷相互________。
(2)奥斯特实验
实验现象：把导线放置在小磁针的______，当给导线通电时，与导线平行放置的小磁针发生转动。
注意事项： 导线应沿南北方向水平放置
结论：通电导线对小磁针有力的作用，说明电流具有________效应。奥斯特首次揭示了____________的联系。
2．磁场
(1)磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过________发生的。
(2)基本性质：磁场对磁体或______________有力的作用。
(3)磁场尽管看不见、摸不着，但它与电场类似，都是不依赖于我们的感觉而__________的物质。
(1)磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质。(　　)
(2)磁场只有在磁体与磁体、磁体与电流发生作用时才产生。(　　)
(3)电流与电流之间是通过电场发生作用的。(　　)
(4)磁体的磁场和电流的磁场本质上是一样的。(　　)
二、磁感线和地磁场
1．磁场的方向：物理学规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时________________就是该点磁场的方向。
2．磁感线：在磁场中画出一些有方向的曲线，曲线上每一点的____________都跟这点磁场的方向一致，这样的曲线就叫作磁感线。
3．磁感线的特点
(1)磁感线是假想出来的有方向的曲线，实际并不存在。
(2)磁感线的________反映磁场的强弱，磁感线越密的地方表示磁场越强，磁感线越疏的地方表示磁场越弱。
(4)磁感线不相交，不相切，也不中断。
(5)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．磁体的磁感线
(1)条形磁体和蹄形磁体的磁感线
(2)同名磁极和异名磁极的磁感线
5．地磁场
(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。
(2)地磁场的三大特点
①地磁场的N极在地球南极附近，S极在地球北极附近。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，这就是地磁偏角。
②南半球地面某点地磁场的方向斜向上，在北半球地面某点地磁场的方向斜向下，水平分量由南到北。
③在赤道地面上，磁场方向与地面平行，方向由南向北。
(1)磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止。(　　)
(2)磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的。(　　)
例1　(2024·中山市高二月考)2023年12月1日，黑龙江大兴安岭地区漠河、塔河等地出现了极光，极光本质上是由太阳发射的高速带电粒子流受地磁场的影响，进入地球两极附近时，撞击并激发高空中的空气分子和原子引起的。关于地磁场，下列说法正确的是(　　)
A．在广东省中山市，自由悬挂的小磁针N极会指向南方
B．在地球内部，磁场方向大致由地理北极指向地理南极
C．地球内部不存在磁场
D．地球附近磁感线非常密集，导致部分磁感线可能相交
三、安培定则
1．直线电流的磁场
安培定则：如表格中甲图所示，用________握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，________________所指的方向就是磁感线环绕的方向。
2．环形电流的磁场
安培定则：如表格中乙图所示，让________弯曲的四指与环形电流的方向一致，________________所指的方向就是环形导线轴线上磁场的方向。
3.通电螺线管的磁场
安培定则：如表格中丙图所示，用________握住螺线管，让________________与螺线管电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺线管轴线上磁场的方向。
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体的磁场，方向由N极指向S极
例2　如图所示，a、b是直线电流的磁场截面图，c、d是环形电流的磁场截面图，e、f是通电螺线管电流的磁场的截面图。试判断各图中的电流方向或磁感线方向。
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四、安培分子电流假说
1．分子电流假说
安培认为，在物质内部，存在着一种环形电流——________________。分子电流使每个物质微粒都成为微小的________，它的两侧相当于两个________。
2．对磁现象的解释
当铁棒中各分子电流的取向____________时，铁棒对外显磁性；当铁棒中分子电流的取向变得________________时，铁棒对外不显磁性。
(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3　(2023·江西省临川一中高二期中)安培观察到通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场很相似，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(如图所示，分子电流实际上是由原子内部电子绕核运动形成的)，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(　　)(共51张PPT)
DISHISANZHANG
第十三章
1　磁场　磁感线
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.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
一、电和磁的联系　磁场
二、磁感线和地磁场
课时对点练
三、安培定则
内容索引
四、安培分子电流假说
电和磁的联系　磁场
一
如图甲所示，通电导线放在蹄形磁体附近，悬挂导线的细线偏离竖直方向，说明通电导线受到力的作用；如图乙
所示，两条通电导线之间也有作用力。
根据实验，在下图中空白方框内填入恰当
的内容。
磁场
1.电和磁的联系
(1)自然界中的磁体总存在着两个磁极，自然界中同样存在着两种电荷。同名磁极或同种电荷相互 ，异名磁极或异种电荷相互 。
(2)奥斯特实验
实验现象：把导线放置在小磁针的 ，当给导线通电时，与导线平行放置的小磁针发生转动。
注意事项： 导线应沿南北方向水平放置
结论：通电导线对小磁针有力的作用，说明电流具有 效应。奥斯特首次揭示了 的联系。
梳理与总结
排斥
吸引
上方
磁
电与磁
2.磁场
(1)磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过 发生的。
(2)基本性质：磁场对磁体或 有力的作用。
(3)磁场尽管看不见、摸不着，但它与电场类似，都是不依赖于我们的感觉而 的物质。
磁场
通电导体
客观存在
(1)磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质。(　　)
(2)磁场只有在磁体与磁体、磁体与电流发生作用时才产生。(　　)
(3)电流与电流之间是通过电场发生作用的。(　　)
(4)磁体的磁场和电流的磁场本质上是一样的。(　　)
√
×
×
√
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磁感线和地磁场
二
1.磁场的方向：物理学规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时_______
_______就是该点磁场的方向。
2.磁感线：在磁场中画出一些有方向的曲线，曲线上每一点的_________
都跟这点磁场的方向一致，这样的曲线就叫作磁感线。
3.磁感线的特点
(1)磁感线是假想出来的有方向的曲线，实际并不存在。
切线方向
N极所指
的方向
(2)磁感线的 反映磁场的强弱，磁感线越密的地方表示磁场越强，磁感线越疏的地方表示磁场越弱。
(3)磁感线不相交，不相切，也不中断。
(4)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。
疏密
4.磁体的磁感线
(1)条形磁体和蹄形磁体的磁感线
(2)同名磁极和异名磁极的磁感线
5.地磁场
(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。
(2)地磁场的三大特点
①地磁场的N极在地球南极附近，S极在地球北极附
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，这就是地磁偏角。
②南半球地面某点地磁场的方向斜向上，在北半球地面某点地磁场的方向斜向下，水平分量由南到北。
③在赤道地面上，磁场方向与地面平行，方向由南向北。
(1)磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止。(　　)
(2)磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的。(　　)
×
×
　(2024·中山市高二月考)2023年12月1日，黑龙江大兴安岭地区漠河、塔河等地出现了极光，极光本质上是由太阳发射的高速带电粒子流受地磁场的影响，进入地球两极附近时，撞击并激发高空中的空气分子和原子引起的。关于地磁场，下列说法正确的是
A.在广东省中山市，自由悬挂的小磁针N极会
指向南方
B.在地球内部，磁场方向大致由地理北极指向
地理南极
C.地球内部不存在磁场
D.地球附近磁感线非常密集，导致部分磁感线可能相交
例1
√
根据地理的南极是地磁的北极，在广东省
中山市，自由悬挂的小磁针N极会指向北
方，故A错误；
同理，在地球内部，磁场方向大致由地理
北极指向地理南极，故B正确，C错误；
地球附近磁感线非常密集，但磁感线不可能相交，故D错误。
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安培定则
三
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
1.直线电流的磁场
安培定则：如表格中甲图所示，用 握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致， 所指的方向就是磁感线环绕的方向。
右手
弯曲的四指
2.环形电流的磁场
安培定则：如表格中乙图所示，让 弯曲的四指与环形电流的方向一致， 所指的方向就是环形导线轴线上磁场的方向。
右手
伸直的拇指
安培定则 立体图 横截面图 纵截面图
环形电流
环内磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏
3.通电螺线管的磁场
安培定则：如表格中丙图所示，用 握住螺线管，让____________
与螺线管电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺线管轴线上磁场的方向。
右手
弯曲的四指
安培定则 立体图 横截面图 纵截面图
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体的磁场，方向由N极指向S极
根据安培定则，可以确定题图a中电流方向垂直纸面向里，题图b中电流方向从下向上，题图c中电流方向沿逆时针方向，题图d中磁感线方向从上向下，题图e中磁感线方向向左，题图f中磁感线方向向右。
　如图所示，a、b是直线电流的磁场截面图，c、d是环形电流的磁场截面图，e、f是通电螺线管电流的磁场的截面图。试判断各图中的电流方向或磁感线方向。
例2
答案　见解析
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安培分子电流假说
四
1.分子电流假说
安培认为，在物质内部，存在着一种环形电流—— 。分子电流使每个物质微粒都成为微小的 ，它的两侧相当于两个 。
2.对磁现象的解释
当铁棒中各分子电流的取向 时，铁棒对外显磁性；当铁棒中分子电流的取向变得 时，铁棒对外不显磁性。
分子电流
磁体
磁极
大致相同
杂乱无章
(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。(　　)
√
×
√
　(2023·江西省临川一中高二期中)安培观察到通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场很相似，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(如图所示，分子电流实际上是由原子内部电子绕核运动形成的)，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
例3
√
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，故选B。
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课时对点练
五
考点一　磁场和磁感线
1.(2023·邯郸市高二期中)关于磁现象和磁场，下列说法正确的是
A.地磁场能使小磁针的两极分别指向正南、正北
B.将一条形磁体从中间截开后，一部分为N极，另一部分为S极
C.做奥斯特实验时通电导线应该水平，并沿东西方向放置
D.磁场的基本性质是对处在磁场中的磁体或电流有力的作用
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基础对点练
地理南、北极与地磁北、南极不重合，存在地磁偏角，因此小磁针静止时并不指向正南、正北，A错误；
磁体从中间分开后，成为两个小磁体，任何一磁体均有两个磁极，B错误；
由于地磁场大致沿南北方向，为了让小磁针发生明显偏转，进行奥斯特实验时，通电导线应水平，并沿南北方向放置，C错误；
磁场的基本性质是对处在磁场中的磁体或电流有力的作用，D正确。
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2.(多选)(2023·湖北省黄冈中学高二期中)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.电场线是不闭合曲线，而磁感线是闭合曲线
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
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电场线与磁感线分别是为了形象地描述电场、磁场而引入的假想曲线，实际并不存在，A错误；
两种场线都不会相交，B错误；
电场线起始于正电荷或无穷远处，终止于无穷远处或负电荷，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，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，所以D正确。
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3.(多选)如图所示，关于磁体、电流间的相互作用，下列说法正确的是
A.图甲中，电流不产生磁场，电流对小磁针的作用力是通过小磁针的
磁场产生的
B.图乙中，磁体对通电导线
的作用力是通过磁体的磁
场产生的
C.图丙中电流间的相互作用是通过电流的磁场产生的
D.图丙中电流间的相互作用是通过电荷的电场产生的
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题图甲中，电流对小磁针的
作用力是通过电流的磁场产
生的；题图乙中，磁体对通
电导线的作用力是通过磁体
的磁场产生的；题图丙中，电流间的相互作用是通过电流的磁场产生的，综上所述，选项B、C正确，A、D错误。
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考点二　安培定则
4.(2024·山西省学业考试模拟卷)磁感线是用来形象地描述磁场的假想曲线，下列通电直导线的磁感线分布正确的是
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根据安培定则，通电直导线的磁感线是以导线上任意点为圆心的多组同心圆，故A错误；
通电直导线产生的磁场，越靠近导线，磁场越强，磁感线越密，故B错误；
根据安培定则，电流垂直于纸面向里，磁场方向应为顺时针，电流垂直于纸面向外，磁场方向为逆时针，且越靠近导线，磁场越强，磁感线越密，故D正确，C错误。
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5.(2023·北京市第九中学高二期中)在直导线中通有自A向B方向的电流，则电流接通后，悬挂在直导线正上方的小磁针
A.N极向纸里，S极向纸外旋转
B.N极向纸外，S极向纸里旋转
C.在纸面内顺时针旋转90°
D.在纸面内逆时针旋转90°
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根据安培定则可判断出小磁针所在位置的磁场方向为垂直纸面向外，根据小磁针的N极指向磁场方向，可知悬挂在直导线正上方的小磁针N极向纸外，S极向纸里旋转，故B正确。
6.如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是
A.a、b、c的S极都向纸里转
B.b的S极向纸外转，而a、c的S极向纸里转
C.b、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转
D.b的S极向纸里转，而a、c的S极向纸外转
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圆环带有负电荷，圆环顺时针转动时，产生的
等效电流方向沿逆时针方向；由安培定则可知，
a、c所在处磁场方向垂直于纸面向里，b所在处
磁场方向垂直于纸面向外，则a、c小磁针的N极
向纸里转，S极向纸外转， b小磁针的N极向纸外转，S极向纸里转，故选D。
7.(2023·广东省广雅中学高二期末)如图所示，当开关S闭合后，小磁针处在通电电流的磁场中的位置正确的是
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小磁针N极指向表示该点磁场的方向，A项中小磁针处的电流方向竖直向下，由右手螺旋定则可知小磁针处磁场方向垂直纸面向外，选项A错误；
由右手螺旋定则可得B项中通电螺线管上端为N极，螺线管左侧的磁场方向由上到下，选项B错误；
由右手螺旋定则可得C项中小磁针处磁场方向垂直纸面向里，选项C错误；
由右手螺旋定则可得D项中通电螺线管上端相当于S极，异名磁极相互吸引，故小磁针的N极指向左侧上端处，选项D正确。
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考点三　安培分子电流假说
8.如图是铁棒被磁化前、后内部各分子电流取向分布情况，根据所学的磁化知识判断下列说法正确的是
A.甲图是磁化后的分子电流取向分布
B.乙图是磁化前的分子电流取向分布
C.铁棒被磁化后通过一定途径可以消除磁性
D.任何材料的物体都很容易被磁化
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铁棒被磁化前内部各分子电流取向是杂
乱无章的，当铁棒被磁化后内部各分子
电流取向相同，故A、B错误；
铁棒属于软磁体，磁化后其磁性很容易消失，比如：强震动，故C正确；
铁、钴、镍以及由它们组成的材料能被磁化，并不是任何材料的物体都容易被磁化，故D错误。
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9.(2024·河南省焦作市第一中学高二月考)公元1086年宋代科学家沈括撰写的《梦溪笔谈》中最早记载了“方家(术士)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如图所示，则结合上述材料，下列说法不正确的是
A.地球表面上任意位置的地磁场方向都与地面平行
B.地球内部也存在磁场，地磁北极在地理南极附近
C.结合地球自转方向，可以判断出地球是带负电的
D.因受地磁场的影响，在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象
最明显
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能力综合练
磁场是闭合的曲线，地球磁场从南极附近发出，
从北极附近进入地球，组成闭合曲线，不是地
球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，
故A错误，符合题意；
地球内部也存在磁场，地磁北极在地理南极附近，故B正确，不符合题意；
地球自转方向自西向东，地球的南极是地磁场的北极，由安培定则判断可知地球是带负电的，故C正确，不符合题意；
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根据安培定则可知，导线的磁场方向与导线电流的方向垂直，可知因地磁场影响，在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显，故D正确，不符合题意。
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10.冰箱门软磁条的外部磁感线正面图如图所示，以下说法正确的是
A.磁感线越密的地方磁场越弱
B.软磁条内部a位置应为N极
C.磁感线与电场线一样真实存
在于空间之中
D.软磁条内部a、b之间的磁感线方向应为由a指向b
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根据磁感线的特点可知，磁感线越密的地方磁场越强，A错误；
磁感线在磁体外部从N极指向S极，在磁体内部从S极指向N极，由题图可知，软磁条外部磁感线从b位置指向a位置，则a位置为S极，b位置为N极，软磁条内部a、b之间的磁感线方向应为由a指向b，故B错误，D正确；
磁感线是为了描述磁场而假想的曲线，实际是不存在的，C错误。
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11.(多选)(2022·福建卷)奥斯特利用如图所示实验装置研究电流的磁效应。一个可自由转动的小磁针放在白金丝导线正下方，导线两端与一伏打电池相连。接通电源瞬间，小磁针发生了明显偏转。奥斯特采用控制变量法，继续研究了导线直径、导线材料、电池电动势以及小磁针位置等因素对小磁针偏转情况的影响。他能得到的实验结果有
A.减小白金丝直径，小磁针仍能偏转
B.用铜导线替换白金丝，小磁针仍能偏转
C.减小电源电动势，小磁针一定不能偏转
D.小磁针的偏转情况与其放置位置无关
√
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减小白金丝直径，仍存在电流，其产生的
磁场仍能使小磁针偏转，选项A正确；
白金丝导线换成铜导线，仍存在电流，产
生的磁场仍能使小磁针偏转，选项B正确；
减小电源电动势，只要导线中有电流，小磁针还是会发生偏转，选项C错误；
除通电导线产生的磁场外，还有地磁场，其空间磁场方向与位置有关，当小磁针在不同位置时其偏转情况不同，选项D错误。
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尖子生选练
12.(多选)如图所示，弹簧测力计下挂一条形磁体，其中条形磁体N极的一部分位于未通电的螺线管内，则下列说法正确的是
A.若将a点处接电源正极，b点处接负极，弹簧测力计的
示数将减小
B.若将a点处接电源正极，b点处接负极，弹簧测力计的
示数将增大
C.若将b点处接电源正极，a点处接负极，弹簧测力计的示数将增大
D.若将b点处接电源正极，a点处接负极，弹簧测力计的示数将减小
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根据右手螺旋定则，可知若将a点处接电源正极，b点处接电源负极，螺线管上端为N极，会排斥条形磁体，弹簧测力计示数将减小；若将a点处接电源负极，b点处接电源正极，螺线管上端为S极，会吸引条形磁体，弹簧测力计示数将增大，所以选A、C。
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12作业35　磁场　磁感线
(分值：60分)
1～8题每题4分，共32分
考点一　磁场和磁感线
1．(2023·邯郸市高二期中)关于磁现象和磁场，下列说法正确的是(　　)
A．地磁场能使小磁针的两极分别指向正南、正北
B．将一条形磁体从中间截开后，一部分为N极，另一部分为S极
C．做奥斯特实验时通电导线应该水平，并沿东西方向放置
D．磁场的基本性质是对处在磁场中的磁体或电流有力的作用
2．(多选)(2023·湖北省黄冈中学高二期中)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．电场线是不闭合曲线，而磁感线是闭合曲线
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
3．(多选)如图所示，关于磁体、电流间的相互作用，下列说法正确的是(　　)
A．图甲中，电流不产生磁场，电流对小磁针的作用力是通过小磁针的磁场产生的
B．图乙中，磁体对通电导线的作用力是通过磁体的磁场产生的
C．图丙中电流间的相互作用是通过电流的磁场产生的
D．图丙中电流间的相互作用是通过电荷的电场产生的
考点二　安培定则
4．(2024·山西省学业考试模拟卷)磁感线是用来形象地描述磁场的假想曲线，下列通电直导线的磁感线分布正确的是(　　)
5. (2023·北京市第九中学高二期中)在直导线中通有自A向B方向的电流，则电流接通后，悬挂在直导线正上方的小磁针(　　)
A．N极向纸里，S极向纸外旋转
B．N极向纸外，S极向纸里旋转
C．在纸面内顺时针旋转90°
D．在纸面内逆时针旋转90°
6. 如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是(　　)
A．a、b、c的S极都向纸里转
B．b的S极向纸外转，而a、c的S极向纸里转
C．b、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转
D．b的S极向纸里转，而a、c的S极向纸外转
7．(2023·广东省广雅中学高二期末)如图所示，当开关S闭合后，小磁针处在通电电流的磁场中的位置正确的是(　　)
考点三　安培分子电流假说
8．如图是铁棒被磁化前、后内部各分子电流取向分布情况，根据所学的磁化知识判断下列说法正确的是(　　)
A．甲图是磁化后的分子电流取向分布
B．乙图是磁化前的分子电流取向分布
C．铁棒被磁化后通过一定途径可以消除磁性
D．任何材料的物体都很容易被磁化
9～11题每题7分，共21分
9. (2024·河南省焦作市第一中学高二月考)公元1086年宋代科学家沈括撰写的《梦溪笔谈》中最早记载了“方家(术士)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如图所示，则结合上述材料，下列说法不正确的是(　　)
A．地球表面上任意位置的地磁场方向都与地面平行
B．地球内部也存在磁场，地磁北极在地理南极附近
C．结合地球自转方向，可以判断出地球是带负电的
D．因受地磁场的影响，在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显
10．冰箱门软磁条的外部磁感线正面图如图所示，以下说法正确的是(　　)
A．磁感线越密的地方磁场越弱
B．软磁条内部a位置应为N极
C．磁感线与电场线一样真实存在于空间之中
D．软磁条内部a、b之间的磁感线方向应为由a指向b
11. (多选)(2022·福建卷)奥斯特利用如图所示实验装置研究电流的磁效应。一个可自由转动的小磁针放在白金丝导线正下方，导线两端与一伏打电池相连。接通电源瞬间，小磁针发生了明显偏转。奥斯特采用控制变量法，继续研究了导线直径、导线材料、电池电动势以及小磁针位置等因素对小磁针偏转情况的影响。他能得到的实验结果有(　　)
A．减小白金丝直径，小磁针仍能偏转
B．用铜导线替换白金丝，小磁针仍能偏转
C．减小电源电动势，小磁针一定不能偏转
D．小磁针的偏转情况与其放置位置无关
(7分)
12. (多选)如图所示，弹簧测力计下挂一条形磁体，其中条形磁体N极的一部分位于未通电的螺线管内，则下列说法正确的是(　　)
A．若将a点处接电源正极，b点处接负极，弹簧测力计的示数将减小
B．若将a点处接电源正极，b点处接负极，弹簧测力计的示数将增大
C．若将b点处接电源正极，a点处接负极，弹簧测力计的示数将增大
D．若将b点处接电源正极，a点处接负极，弹簧测力计的示数将减小
1．D　[地理南、北极与地磁北、南极不重合，存在地磁偏角，因此小磁针静止时并不指向正南、正北，A错误；磁体从中间分开后，成为两个小磁体，任何一磁体均有两个磁极，B错误；由于地磁场大致沿南北方向，为了让小磁针发生明显偏转，进行奥斯特实验时，通电导线应水平，并沿南北方向放置，C错误；磁场的基本性质是对处在磁场中的磁体或电流有力的作用，D正确。]
2．CD　[电场线与磁感线分别是为了形象地描述电场、磁场而引入的假想曲线，实际并不存在，A错误；两种场线都不会相交，B错误；电场线起始于正电荷或无穷远处，终止于无穷远处或负电荷，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，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，所以D正确。]
3．BC　[题图甲中，电流对小磁针的作用力是通过电流的磁场产生的；题图乙中，磁体对通电导线的作用力是通过磁体的磁场产生的；题图丙中，电流间的相互作用是通过电流的磁场产生的，综上所述，选项B、C正确，A、D错误。]
4．D　[根据安培定则，通电直导线的磁感线是以导线上任意点为圆心的多组同心圆，故A错误；通电直导线产生的磁场，越靠近导线，磁场越强，磁感线越密，故B错误；根据安培定则，电流垂直于纸面向里，磁场方向应为顺时针，电流垂直于纸面向外，磁场方向为逆时针，且越靠近导线，磁场越强，磁感线越密，故D正确，C错误。]
5．B　[根据安培定则可判断出小磁针所在位置的磁场方向为垂直纸面向外，根据小磁针的N极指向磁场方向，可知悬挂在直导线正上方的小磁针N极向纸外，S极向纸里旋转，故B正确。]
6．D　[圆环带有负电荷，圆环顺时针转动时，产生的等效电流方向沿逆时针方向；由安培定则可知，a、c所在处磁场方向垂直于纸面向里，b所在处磁场方向垂直于纸面向外，则a、c小磁针的N极向纸里转，S极向纸外转， b小磁针的N极向纸外转，S极向纸里转，故选D。]
7．D　[小磁针N极指向表示该点磁场的方向，A项中小磁针处的电流方向竖直向下，由右手螺旋定则可知小磁针处磁场方向垂直纸面向外，选项A错误；由右手螺旋定则可得B项中通电螺线管上端为N极，螺线管左侧的磁场方向由上到下，选项B错误；由右手螺旋定则可得C项中小磁针处磁场方向垂直纸面向里，选项C错误；由右手螺旋定则可得D项中通电螺线管上端相当于S极，异名磁极相互吸引，故小磁针的N极指向左侧上端处，选项D正确。]
8．C　[铁棒被磁化前内部各分子电流取向是杂乱无章的，当铁棒被磁化后内部各分子电流取向相同，故A、B错误；铁棒属于软磁体，磁化后其磁性很容易消失，比如：强震动，故C正确；铁、钴、镍以及由它们组成的材料能被磁化，并不是任何材料的物体都容易被磁化，故D错误。]
9．A　[磁场是闭合的曲线，地球磁场从南极附近发出，从北极附近进入地球，组成闭合曲线，不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，故A错误，符合题意；地球内部也存在磁场，地磁北极在地理南极附近，故B正确，不符合题意；
地球自转方向自西向东，地球的南极是地磁场的北极，由安培定则判断可知地球是带负电的，故C正确，不符合题意；根据安培定则可知，导线的磁场方向与导线电流的方向垂直，可知因地磁场影响，在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显，故D正确，不符合题意。]
10．D　[根据磁感线的特点可知，磁感线越密的地方磁场越强，A错误；磁感线在磁体外部从N极指向S极，在磁体内部从S极指向N极，由题图可知，软磁条外部磁感线从b位置指向a位置，则a位置为S极，b位置为N极，软磁条内部a、b之间的磁感线方向应为由a指向b，故B错误，D正确；磁感线是为了描述磁场而假想的曲线，实际是不存在的，C错误。]
11．AB　[减小白金丝直径，仍存在电流，其产生的磁场仍能使小磁针偏转，选项A正确；白金丝导线换成铜导线，仍存在电流，产生的磁场仍能使小磁针偏转，选项B正确；减小电源电动势，只要导线中有电流，小磁针还是会发生偏转，选项C错误；除通电导线产生的磁场外，还有地磁场，其空间磁场方向与位置有关，当小磁针在不同位置时其偏转情况不同，选项D错误。]
12．AC　[根据右手螺旋定则，可知若将a点处接电源正极，b点处接电源负极，螺线管上端为N极，会排斥条形磁体，弹簧测力计示数将减小；若将a点处接电源负极，b点处接电源正极，螺线管上端为S极，会吸引条形磁体，弹簧测力计示数将增大，所以选A、C。]

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