第三章 1 磁场 磁感线(课件 学案 练习)高中物理 教科版(2019)必修 第三册

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第三章 1 磁场 磁感线(课件 学案 练习)高中物理 教科版(2019)必修 第三册

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  第三章 电磁场与电磁波初步
1 磁场 磁感线
1.关于磁感线与电场线的描述,正确的是(  )
A.电场线起止于电荷,磁感线起止于磁极
B.电场线一定是不闭合的,磁感线一定是闭合的
C.磁感线是自由小磁针在磁场力作用下的运动轨迹
D.电场线和磁感线实际上均存在,只是肉眼看不到
2.某磁场的磁感线如图所示,则下列说法中正确的是(  )
A.M点的切线方向和该点的磁场方向垂直
B.M点的磁场比N点的磁场弱
C.M点的磁场比N点的磁场强
D.M点的磁场方向和N点的磁场方向相同
3.如图所示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(  )
A.a点的磁场方向为图中Ba指向
B.b点的磁场方向为图中Bb指向
C.a点的磁场比b点强
D.a点的磁场比b点弱
4.如图所示,取一块玻璃板,在其上面均匀地撒上铁屑,下面放一块条形磁铁,轻轻敲击玻璃板,铁屑就会有规则地排列起来,以此模拟磁铁周围磁感线的形状。对于该现象,下列说法正确的是(  )
A.磁感线是真实存在的
B.玻璃板上没有铁屑的地方就没有磁场
C.该现象可以描述磁铁周围的磁场分布情况
D.将铁屑换成铜屑也可达到相同的实验效果
5.为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个选项图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是(  )
6.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
7.(多选)如图所示,关于磁铁、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
8.通电螺线管附近放置四个小磁针,如图所示,当小磁针静止时,图中小磁针的指向正确的是(涂黑的一端为N极)(  )
A.a B.b
C.c D.d
9.如图所示,图(a)、(b)是直线电流的磁场截面图,图(c)、(d)是环形电流的磁场截面图,图(e)、(f)是螺线管电流的磁场的截面图。试在各图中补画出电流方向或磁感线方向。
10.如图所示的装置中,当接通电源后,小磁针A的指向如图所示,则(  )
A.小磁针B的N极向纸外转
B.小磁针B的N极向纸里转
C.小磁针B不转动
D.因电流未标出,所以无法判断小磁针B如何转动
11.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,再将钢棒的这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
12.如图所示,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,两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
1 磁场 磁感线
1.B 磁感线没有起点也没有终点,是闭合的曲线,静电场中的电场线不是闭合曲线,起始于正电荷(或无穷远处),止于无穷远处(或负电荷),故A错误,B正确;磁感线是描述磁场强弱和方向的形象曲线,当磁感线是曲线时,小磁针在磁场力作用下的运动轨迹并不一定与其重合,故C错误;电场线和磁感线都是为了描述抽象的场而人为引入的曲线,实际上并不存在,故D错误。
2.C M点的切线方向和该点的磁场方向相同,选项A错误;磁感线越密集的地方磁场越强,则M点的磁场比N点的磁场强,选项B错误,C正确;磁感线的切线方向是磁场的方向,因M点切线方向与N点的切线方向不同,则M点的磁场方向和N点的磁场方向不相同,选项D错误。
3.C 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点磁场比b点强,故C正确,D错误。
4.C 磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线,它并不客观存在,不可认为有磁感线的地方有磁场,没有磁感线的地方就没有磁场,故A、B错误;磁铁周围的铁屑排列形状可模拟磁铁周围磁感线的形状,而磁感线可以描述磁场分布情况,故C正确;磁场对铁屑有力的作用,对铜屑没有力的作用,故D错误。
5.B 在地球内部,磁感线是从地磁南极(地理北极附近)指向地磁北极(地理南极附近),根据安培定则判断,可知选项B正确。
6.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。
7.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,电流对另一个电流的作用力是通过该电流的磁场产生的。综上所述,选项B、C正确,A、D错误。
8.B 由安培定则判断出螺线管的左侧相当于条形磁铁的N极,右侧相当于S极,故在小磁针a、c、d处磁场方向水平向左,小磁针b处磁场方向水平向右,小磁针静止时N极应沿磁感线方向,只有小磁针b指向正确,选项B正确。
9.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,图(b)中电流方向从下向上,图(c)中电流方向是逆时针方向,图(d)中磁感线方向从上向下,图(e)中磁感线方向向左,图(f)中磁感线方向向右。
10.A 由题图可知,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以通电螺线管的左端是S极,右端是N极;根据安培定则可以判断电流从螺线管的左端流入,从右端流出,所以电源的左端是正极,右端是负极。而小磁针B在电流产生的磁场中,根据安培定则,可知N极的指向垂直纸面向外,故A正确,B、C、D错误。
11.C 将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相吸引,再将钢棒的这端接近磁针的南极,两者互相排斥,说明钢棒是有磁性的;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,说明钢棒可能有磁性,也可能没有;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,说明钢棒无磁性;将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相排斥,二者的磁性相同。综上可知,肯定钢棒没有磁性的是选项C。
12.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电流在其右方产生的磁场方向向里,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。
1 / 3第三章 电磁场与电磁波初步
1 磁场 磁感线
核心素养目标 物理观念 1.知道奥斯特发现了电流的磁效应。 2.知道磁场的基本性质和地磁场的特点。 3.理解磁感线的定义,熟悉常见磁体磁感线的空间分布情况。 4.会应用安培定则判断电流磁场的方向
科学思维 1.通过对电流磁效应的学习,了解电流的磁效应的发现过程,体会奥斯特实验的物理思想。 2.利用类比的方法,类比电场形成磁场的概念,知道磁场的基本性质
知识点一 磁场 磁感线
1.我国古代对磁现象的认识及应用
(1)春秋时期,古人发现天然磁石具有吸引的性质,人们还发现任何磁体,不管形状如何都有两个位置      ,称为磁体的两个极,它们有指示     的本领。
(2)北宋时期,发明了      。
(3)古人很早就发现   能治疗一些疾病,《史记》、《本草纲目》中均有记载。
2.磁场
(1)定义:    周围分布着磁场,一切磁      都是通过磁场实现的。
(2)基本特性:对处在它里面的   或   有力的作用。
3.磁感线
(1)定义:在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线为该点的磁场方向。这样的曲线就叫做磁感线。
(2)磁感线的特点
①曲线上每一点的      为该点的磁场方向。
②曲线的   表示磁场的强弱,曲线的地方磁场弱,曲线的地方磁场强。
知识点二 安培定则
磁感线的方向与电流方向之间的关系可以由      判定。
1.直流电流的磁场:用   握住通电导线,让伸直的拇指所指的方向与      一致,则弯曲的四指所指的方向就是         。如图甲所示。
2.环形电流的磁场:让    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     。如图乙所示。
【情景思辨】
 奥斯特实验如图所示。请判断下列关于该实验说法的正误。
(1)本实验验证了电流的磁效应。(  )
(2)导线应沿东西方向放置在小磁针的正上方是为减小地磁场对实验结果的影响。(  )
(3)实验过程中如果小磁针发生了偏转,说明磁场是客观存在的。(  )
(4)通电直导线产生的磁场的磁感线平行于导线。(  )
要点一 对磁场和磁感线的理解
【探究】
 
图甲中异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,图乙中一段直导线悬挂在蹄形磁铁的两极间,通以电流,导线就会移动;图丙中两条通过同向电流的导线相互吸引,通过反向电流的导线相互排斥,这些相互作用是怎样实现的?
【归纳】
1.常见永磁体的磁感线分布
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)磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线密集的地方磁场强,稀疏的地方磁场弱。
(3)磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。
(4)磁体外部磁感线从N极指向S极,磁体内部磁感线从S极指向N极。
(5)磁感线闭合而不相交、不相切,也不中断。
3.电场和磁场的比较
电场 磁场
不同点 产生 电荷周围 磁体、电流、运动电荷周围
基本 性质 对放入其中的电荷有静电力的作用 对放入其中的磁体、电流有力的作用
作用 特点 对放入其中的磁体不产生力的作用 对放入其中的静止电荷无力的作用
相同点 都是不依赖于人的意志而客观存在的特殊物质,和实物一样具有质量和能量等物质的基本属性
【典例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.磁极与磁极之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
尝试解答                                            
1.(多选)下列关于电场线和磁感线的说法中,正确的是(  )
A.任意两条磁感线不相交,两条电场线也不相交
B.电场线和磁感线都是闭合曲线
C.电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线
D.电场线越密的地方,同一试探电荷所受的静电力越大
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、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,终止于蹄形磁铁的S极
D.a处没有磁感线,所以该处没有磁场
要点二 安培定则
【探究】如图所示是云层之间闪电的模拟图,图中A、B是位于南北方向带有电荷的两块阴雨云,在放电的过程中,两云的尖端之间形成了一个放电通道,发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里,S极转向纸外,则关于A、B的带电情况是怎样的?
【归纳】
 三种常见电流的磁场
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垂直于导线的多组同心圆,越向外越稀疏,磁场越弱
环形电流
内部磁场比环外强,磁感线越向外越稀疏
通电螺线管
内部磁场比外部强,内部磁场方向由S极指向N极,外部类似条形磁铁,方向由N极指向S极
【典例2】 (多选)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极向右
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
尝试解答                                            
规律方法
(1)安培定则既可以根据电流方向判断磁场方向,也可以根据磁场方向判断电流方向。
(2)环形电流相当于小磁针,通电螺线管相当于条形磁铁,应用安培定则时,拇指所指的一端为N极。
(3)磁场是分布在立体空间的,对于环形电流和通电螺线管,注意区分内部和外部磁场。
1.如图所示,小磁针放置在螺线管轴线的左侧,闭合电路后,不计其他磁场的影响,小磁针静止时的指向是(  )
A.N极指向螺线管
B.S极指向螺线管
C.N极垂直于纸面向里
D.S极垂直纸面向里
2.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(  )
要点回眸
1.(多选)关于磁感线的概念和性质,下列说法正确的是(  )
A.磁感线上各点的切线方向与各点的磁场方向一致
B.铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线
C.磁感线总是从磁体的N极指向S极
D.磁场中任意两条磁感线均不相交
2.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所示。 结合上述材料,下列说法正确的是(  )
A.地理南、北极与地磁场的南、北极重合
B.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理南极附近
C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D.指南针就是在地磁场的作用下指示南北方向的
3.如图所示,a、b、c三枚小磁针分别在通电螺线管的正上方、管内和右侧,当这些小磁针静止时,小磁针N极的指向是(  )
A.a、b、c均向左
B.a、b、c均向右
C.a向左,b向右,c向右
D.a向右,b向左,c向右
4.一小磁针放置在某磁场(未标出方向)中,静止时的指向如图所示。下列分析正确的是(  )
A.N极指向该点磁场方向
B.S极指向该点磁场方向
C.该磁场各处强弱相同
D.a点的磁场方向与图中小磁针北极所指一致
1 磁场 磁感线
【基础知识·准落实】
知识点一
1.(1)铁 磁性最强 南北方向 (2)指南针(罗盘针)
(3)磁石
2.(1)磁体 相互作用 (2)磁极 电流
3.(2)①切线方向 ②疏密 疏 密
知识点二
安培定则 1.右手 电流方向 磁感线的环绕方向
2.右手 环形电流 磁感线的方向
情景思辨
(1)√ (2)× (3)√ (4)×
【核心要点·快突破】
要点一
知识精研
【探究】 
 提示:磁体的周围和电流的周围都存在着磁场,磁体和磁体之间、磁体和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的。
【典例1】 A 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正确,B错误;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,所以C、D错误。
素养训练
1.AD 任意两条磁感线一定不相交,电场线也不相交,否则交点处有两个方向,违反唯一性的特点,选项A正确;电场线是不闭合曲线,而磁感线是闭合的曲线,选项B错误;电场线和磁感线都是假想的曲线,并不存在,选项C错误;电场线越密的地方,电场强度越大,由公式F=qE知同一试探电荷所受的静电力越大,选项D正确。
2.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。
要点二
知识精研
【探究】 
 提示:由小磁针N极转向纸里知,该处磁场方向向里,由安培定则知,两云尖端之间存在自A向B的电流,则A带正电,B带负电。
【典例2】 BD 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项正确;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。
素养训练
1.A 根据安培定则可以判断通电螺线管左侧为S极,右侧为N极,因此左侧小磁针静止时N极指向右侧,故B、C、D错误,A正确。
2.A 对A项,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向里,而左侧则是垂直向外,故A正确;对B项,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;对C项,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;对D项,因电流竖直向下,依据安培定则可知,磁场方向应该是顺时针方向,故D错误。
【教学效果·勤检测】
1.AD 磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致,A正确。磁感线是假想曲线,B错误。磁感线为闭合曲线,在磁体的内部磁感线由S极指向N极,C错误。两条磁感线不能相交,D正确。
2.D 地理南、北极与地磁场的南、北极并不重合,有磁偏角,选项A错误;地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近,选项B错误;地球表面只有在赤道附近的地磁场方向才与地面平行,选项C错误;指南针就是在地磁场的作用下指示南北方向的,选项D正确。
3.C 小磁针静止时N极的指向与该点磁感线的方向相同,如果a、b、c三处磁感线的方向确定,那么三枚小磁针静止时N极的指向也就确定。所以,画出通电螺线管的磁感线(如图所示),可知a磁针的N极在左边,b磁针的N极在右边,c磁针的N极在右边。故C正确。
4.A 物理学上规定:小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向,故A正确;该点的磁场方向与S极指的方向相反,故B错误;磁感线的疏密表示磁场强弱,该磁感线各处疏密程度有差异,故C错误;a点的磁场方向沿磁感线的切线方向:斜向右上方,故D错误。
6 / 6(共65张PPT)
1 磁场 磁感线
核心
素养
目标 物理 观念 1.知道奥斯特发现了电流的磁效应。
2.知道磁场的基本性质和地磁场的特点。
3.理解磁感线的定义,熟悉常见磁体磁感线的空间分
布情况。
4.会应用安培定则判断电流磁场的方向
科学 思维 1.通过对电流磁效应的学习,了解电流的磁效应的发
现过程,体会奥斯特实验的物理思想。
2.利用类比的方法,类比电场形成磁场的概念,知道
磁场的基本性质
目 录
01.
基础知识·准落实
02.
核心要点·快突破
03.
教学效果·勤检测
04.
课时训练·提素能
基础知识·准落实
梳理归纳 自主学习
01
知识点一 磁场 磁感线
1. 我国古代对磁现象的认识及应用
(1)春秋时期,古人发现天然磁石具有吸引 的性质,人
们还发现任何磁体,不管形状如何都有两个位置
,称为磁体的两个极,它们有指示 的本
领。
(2)北宋时期,发明了 。
铁 
磁性最
强 
南北方向 
指南针(罗盘针) 
(3)古人很早就发现 能治疗一些疾病,《史记》、《本
草纲目》中均有记载。
磁石 
2. 磁场
(1)定义: 周围分布着磁场,一切磁 都是
通过磁场实现的。
(2)基本特性:对处在它里面的 或 有力的
作用。
3. 磁感线
(1)定义:在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线为该
点的磁场方向。这样的曲线就叫做磁感线。
(2)磁感线的特点
①曲线上每一点的 为该点的磁场方向。
②曲线的 表示磁场的强弱,曲线 的地方磁场
弱,曲线 的地方磁场强。
磁体 
相互作用 
磁极 
电流 
切线方向 
疏密 
疏 
密 
知识点二 安培定则
磁感线的方向与电流方向之间的关系可以由 判定。
1. 直流电流的磁场:用 握住通电导线,让伸直的拇指所指的
方向与 一致,则弯曲的四指所指的方向就是
。如图甲所示。
   
安培定则 
右手 
电流方向 
磁感线
的环绕方向 
2. 环形电流的磁场:让 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
。如图乙所示。
右手 
环形电流 
磁感线的方
向 
【情景思辨】
 奥斯特实验如图所示。
请判断下列关于该实验说法的正误。
(1)本实验验证了电流的磁效应。 ( √ )
(2)导线应沿东西方向放置在小磁针的正上方是为减小地磁场对实
验结果的影响。 ( × )

×
(3)实验过程中如果小磁针发生了偏转,说明磁场是客观存在的。
( √ )
(4)通电直导线产生的磁场的磁感线平行于导线。 ( × )

×
核心要点·快突破
互动探究 深化认知
02
要点一 对磁场和磁感线的理解
【探究】
 图甲中异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,图乙中一段直导线
悬挂在蹄形磁铁的两极间,通以电流,导线就会移动;图丙中两条通
过同向电流的导线相互吸引,通过反向电流的导线相互排斥,这些相
互作用是怎样实现的?
提示:磁体的周围和电流的周围都存在着磁场,磁体和磁体之间、磁
体和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的。
【归纳】
1. 常见永磁体的磁感线分布
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)磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线密集的地方磁场强,
稀疏的地方磁场弱。
(3)磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。
(4)磁体外部磁感线从N极指向S极,磁体内部磁感线从S极指向
N极。
(5)磁感线闭合而不相交、不相切,也不中断。
3. 电场和磁场的比较
电场 磁场


点 产生 电荷周围 磁体、电流、运动电荷周围
基本 性质 对放入其中的电荷有
静电力的作用 对放入其中的磁体、电流有力
的作用
作用 特点 对放入其中的磁体不
产生力的作用 对放入其中的静止电荷无力的
作用
电场 磁场
相同
点 都是不依赖于人的意志而客观存在的特殊物质,和实物一样具
有质量和能量等物质的基本属性
【典例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. 磁极与磁极之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
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正确,B错误;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,所以C、D错误。
1. (多选)下列关于电场线和磁感线的说法中,正确的是(  )
A. 任意两条磁感线不相交,两条电场线也不相交
B. 电场线和磁感线都是闭合曲线
C. 电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线
D. 电场线越密的地方,同一试探电荷所受的静电力越大
解析:  任意两条磁感线一定不相交,电场线也不相交,否则
交点处有两个方向,违反唯一性的特点,选项A正确;电场线是不
闭合曲线,而磁感线是闭合的曲线,选项B错误;电场线和磁感线
都是假想的曲线,并不存在,选项C错误;电场线越密的地方,电
场强度越大,由公式F=qE知同一试探电荷所受的静电力越大,选
项D正确。
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、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
形磁铁的S极
D. a处没有磁感线,所以该处没有磁场
解析:  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。
要点二 安培定则
【探究】
如图所示是云层之间闪电的模拟图,图中A、B是位于南北方向带有
电荷的两块阴雨云,在放电的过程中,两云的尖端之间形成了一个放
电通道,发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里,S极转向纸外,
则关于A、B的带电情况是怎样的?
提示:由小磁针N极转向纸里知,该处磁场方向向里,由安培定则
知,两云尖端之间存在自A向B的电流,则A带正电,B带负电。
【归纳】
三种常见电流的磁场
安培定则 立体图 横截面图 纵截面图

线


以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组同心圆,越向外越稀
疏,磁场越弱
安培定则 立体图 横截面图 纵截面图




内部磁场比环外强,磁感线越向外越稀疏
安培定则 立体图 横截面图 纵截面图



线

内部磁场比外部强,内部磁场方向由S极指向N极,外部类似条
形磁铁,方向由N极指向S极
【典例2】 (多选)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极向右
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: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项正确;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。
规律方法
(1)安培定则既可以根据电流方向判断磁场方向,也可以根据磁场
方向判断电流方向。
(2)环形电流相当于小磁针,通电螺线管相当于条形磁铁,应用安
培定则时,拇指所指的一端为N极。
(3)磁场是分布在立体空间的,对于环形电流和通电螺线管,注意
区分内部和外部磁场。
1. 如图所示,小磁针放置在螺线管轴线的左侧,闭合电路后,不计其
他磁场的影响,小磁针静止时的指向是(  )
A. N极指向螺线管 B. S极指向螺线管
C. N极垂直于纸面向里 D. S极垂直纸面向里
解析:  根据安培定则可以判断通电螺线管左侧为S极,右侧
为N极,因此左侧小磁针静止时N极指向右侧,故B、C、D错
误,A正确。
2. 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:  对A项,根据安培定则可知,因电流方向向上,导线右
侧磁场方向垂直向里,而左侧则是垂直向外,故A正确;对B项,
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;对C项,
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;对D项,因电流竖直向下,依据安培定则可
知,磁场方向应该是顺时针方向,故D错误。
要点回眸
教学效果·勤检测
强化技能 查缺补漏
03
1. (多选)关于磁感线的概念和性质,下列说法正确的是(  )
A. 磁感线上各点的切线方向与各点的磁场方向一致
B. 铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线
C. 磁感线总是从磁体的N极指向S极
D. 磁场中任意两条磁感线均不相交
解析:  磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一
致,A正确。磁感线是假想曲线,B错误。磁感线为闭合曲线,在
磁体的内部磁感线由S极指向N极,C错误。两条磁感线不能相交,
D正确。
2. 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所示。 结合上述材
料,下列说法正确的是(  )
A. 地理南、北极与地磁场的南、北极重合
B. 地球内部也存在磁场,地磁南极在地理南极
附近
C. 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D. 指南针就是在地磁场的作用下指示南北方向的
解析:  地理南、北极与地磁场的南、北极并不重合,有磁偏
角,选项A错误;地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附
近,选项B错误;地球表面只有在赤道附近的地磁场方向才与地面
平行,选项C错误;指南针就是在地磁场的作用下指示南北方向
的,选项D正确。
3. 如图所示,a、b、c三枚小磁针分别在通电螺线管的正上方、管内
和右侧,当这些小磁针静止时,小磁针N极的指向是(  )
A. a、b、c均向左 B. a、b、c均向右
C. a向左,b向右,c向右 D. a向右,b向左,c向右
解析:  小磁针静止时N极的指向与该点磁感
线的方向相同,如果a、b、c三处磁感线的方向
确定,那么三枚小磁针静止时N极的指向也就确
定。所以,画出通电螺线管的磁感线(如图所
示),可知a磁针的N极在左边,b磁针的N极在右边,c磁针的N极在右边。故C正确。
4. 一小磁针放置在某磁场(未标出方向)中,静止时的指向如图所
示。下列分析正确的是(  )
A. N极指向该点磁场方向
B. S极指向该点磁场方向
C. 该磁场各处强弱相同
D. a点的磁场方向与图中小磁针北极所指一致
解析:  物理学上规定:小磁针静止时N极所指的方向就是该点
的磁场方向,故A正确;该点的磁场方向与S极指的方向相反,故B
错误;磁感线的疏密表示磁场强弱,该磁感线各处疏密程度有差
异,故C错误;a点的磁场方向沿磁感线的切线方向:斜向右上
方,故D错误。
04
课时训练·提素能
分层达标 素养提升
1. 关于磁感线与电场线的描述,正确的是(  )
A. 电场线起止于电荷,磁感线起止于磁极
B. 电场线一定是不闭合的,磁感线一定是闭合的
C. 磁感线是自由小磁针在磁场力作用下的运动轨迹
D. 电场线和磁感线实际上均存在,只是肉眼看不到
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解析:  磁感线没有起点也没有终点,是闭合的曲线,静电场中
的电场线不是闭合曲线,起始于正电荷(或无穷远处),止于无穷
远处(或负电荷),故A错误,B正确;磁感线是描述磁场强弱和
方向的形象曲线,当磁感线是曲线时,小磁针在磁场力作用下的运
动轨迹并不一定与其重合,故C错误;电场线和磁感线都是为了描
述抽象的场而人为引入的曲线,实际上并不存在,故D错误。
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2. 某磁场的磁感线如图所示,则下列说法中正确的是(  )
A. M点的切线方向和该点的磁场方向垂直
B. M点的磁场比N点的磁场弱
C. M点的磁场比N点的磁场强
D. M点的磁场方向和N点的磁场方向相同
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解析:  M点的切线方向和该点的磁场方向相同,选项A错误;
磁感线越密集的地方磁场越强,则M点的磁场比N点的磁场强,选
项B错误,C正确;磁感线的切线方向是磁场的方向,因M点切线
方向与N点的切线方向不同,则M点的磁场方向和N点的磁场方向
不相同,选项D错误。
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3. 如图所示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(  )
A. a点的磁场方向为图中Ba指向
B. b点的磁场方向为图中Bb指向
C. a点的磁场比b点强
D. a点的磁场比b点弱
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点磁场比b点强,故C正
确,D错误。
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4. 如图所示,取一块玻璃板,在其上面均匀地撒上铁屑,下面放一块
条形磁铁,轻轻敲击玻璃板,铁屑就会有规则地排列起来,以此模
拟磁铁周围磁感线的形状。对于该现象,下列说法正确的是( )
A. 磁感线是真实存在的
B. 玻璃板上没有铁屑的地方就没有磁场
C. 该现象可以描述磁铁周围的磁场分布情况
D. 将铁屑换成铜屑也可达到相同的实验效果
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解析: 磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线,它并
不客观存在,不可认为有磁感线的地方有磁场,没有磁感线的地方
就没有磁场,故A、B错误;磁铁周围的铁屑排列形状可模拟磁铁
周围磁感线的形状,而磁感线可以描述磁场分布情况,故C正确;
磁场对铁屑有力的作用,对铜屑没有力的作用,故D错误。
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5. 为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心
的轴的环形电流I引起的。在下列四个选项图中,正确表示安培假
设中环形电流方向的是(  )
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解析:  在地球内部,磁感线是从地磁南极(地理北极附
近)指向地磁北极(地理南极附近),根据安培定则判断,可
知选项B正确。
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6. 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
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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。
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7. (多选)如图所示,关于磁铁、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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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,电流对另一个电流的作用力是通过该电流的磁场
产生的。综上所述,选项B、C正确,A、D错误。
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8. 通电螺线管附近放置四个小磁针,如图所示,当小磁针静止时,图
中小磁针的指向正确的是(涂黑的一端为N极)(  )
A. a B. b
解析:  由安培定则判断出螺线管的左侧相当于条形磁铁的N
极,右侧相当于S极,故在小磁针a、c、d处磁场方向水平向左,小
磁针b处磁场方向水平向右,小磁针静止时N极应沿磁感线方向,
只有小磁针b指向正确,选项B正确。
C. c D. d
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9. 如图所示,图(a)、(b)是直线电流的磁场截面图,图(c)、
(d)是环形电流的磁场截面图,图(e)、(f)是螺线管电流的
磁场的截面图。试在各图中补画出电流方向或磁感线方向。
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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,图(b)中电流方向从下向上,图(c)中电流方向是逆时针方
向,图(d)中磁感线方向从上向下,图(e)中磁感线方向向左,
图(f)中磁感线方向向右。
答案:见解析
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10. 如图所示的装置中,当接通电源后,小磁针A的指向如图所示,
则(  )
A. 小磁针B的N极向纸外转
B. 小磁针B的N极向纸里转
C. 小磁针B不转动
D. 因电流未标出,所以无法判断小磁针B如何转动
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解析:  由题图可知,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相
互吸引,所以通电螺线管的左端是S极,右端是N极;根据安
培定则可以判断电流从螺线管的左端流入,从右端流出,所以
电源的左端是正极,右端是负极。而小磁针B在电流产生的磁
场中,根据安培定则,可知N极的指向垂直纸面向外,故A正
确,B、C、D错误。
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11. 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,再将钢棒的这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
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解析:  将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相吸引,再将
钢棒的这端接近磁针的南极,两者互相排斥,说明钢棒是有磁性
的;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,说明钢棒可能有磁
性,也可能没有;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,说明钢
棒无磁性;将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相排斥,二者
的磁性相同。综上可知,肯定钢棒没有磁性的是选项C。
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12. 如图所示,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,两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电流在其右方产生的磁场方向向里,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。
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