《磁场-磁感线》教案

《磁场磁感线》教案核心素养点击物理观念(1)了解磁现象，知道磁场的性质。(2)了解电流的磁效应。(3)知道磁感线的概念，并能记住几种常见磁场的磁感线分布特点。(4)知道安培分子电流假说的内容。科学思维会用安培定则判断电流周围的磁场方向。科学态度与责任体会奥斯特发现电流的磁效应的重要意义。eq\a\vs4\al(一、电和磁的联系磁场)1．填一填(1)电和磁的联系①自然界中的磁体总是存在着两个磁极。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。③电流的磁效应：1820年丹麦物理学家奥斯特通过通电导线使小磁针偏转的实验发现了电流的磁效应，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：磁场对磁极或通电导体有力的作用。③通电导线间的相互作用力特点：同向通电导线相互吸引，异向通电导线相互排斥。④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。2．判断(1)奥斯特实验说明了电流可以产生磁场。(√)(2)单独一个带电体可以只带正电荷，同样单独一个磁体可以只有N极。(×)(3)磁场的基本性质是对磁极或电流有力的作用。(√)3．想一想奥斯特实验：南北方向的直导线放置在小磁针上方，给直导线通电，如图13.1­1所示。观察实验现象。图13.1­1(1)导线通电后观察到什么现象？提示：导线通电后发现小磁针转动了。(2)实验现象说明了什么问题？提示：实验现象说明了通电导线周围存在磁场，磁场对小磁针有力的作用。奥斯特实验发现了电流的磁效应，揭示了电与磁的联系。eq\a\vs4\al(二、磁感线安培定则)1．填一填(1)磁感线①磁场方向规定：物理学中把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场的方向。②定义：用来形象地描述磁场的一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点磁场的方向一致。③磁感线可以描述磁场的强弱，磁感线较密，表示磁场较强。(2)安培定则电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系可以用安培定则(右手螺旋定则)来判断。各种电流的磁场磁感线判断方法如下：①直线电流：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：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：右手握住螺线管，让弯曲的四指跟电流的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部的磁场的方向，或者说拇指所指的就是通电螺线管N极的方向。2．判断(1)磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的。(×)(2)通电直导线周围磁场的磁感线是闭合的圆环。(√)(3)通电螺线管周围的磁场类似于条形磁体周围的磁场。(√)3．想一想通电的螺线管相当于一个条形磁铁，一端是N极，另一端是S极，把一个小磁针放入螺线管内部，小磁针的N极指向螺线管的哪端？提示：指向螺线管的N极。小磁针N极的指向是N极受到磁场力的方向，N极受力的方向是该位置的磁感线的方向，在螺线管内部，磁感线方向由S极指向N极，所以小磁针的N极指向螺线管的N极。eq\a\vs4\al(主题探究一)eq\a\vs4\al(对磁场的理解)【重难释解】1．磁场的存在：磁体的周围、电流的周围都存在磁场。2．磁场的客观性：磁场虽然看不见、摸不着，不是由分子、原子组成的，但却是客观存在的。场和实物是物质存在的两种形式。3．磁场的基本性质：对放入其中的磁体或电流有力的作用。磁体与磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的相互作用都是通过磁场发生的。4．磁场的方向性：有方向，处在磁场中能够自由转动的小磁针，静止时N极的指向，即小磁针N极的受力方向就是该处的磁场方向。[特别提醒](1)磁体和电流周围的磁场是同一种性质的场，具有相同的特点和基本性质。(2)场是物质的另一种存在形式，和实物一样，也是一种客观存在的物质，具有质量、能量等物质的基本属性。eq\a\vs4\al(典例1)(多选)关于磁铁、电流间的相互作用，下列说法正确的是()图13.1­2A．图13.1­2甲中，电流不产生磁场，电流对小磁针力的作用是通过小磁针的磁场发生的B．图13.1­2乙中，磁体对通电导线的力是通过磁体的磁场发生的C．图13.1­2丙中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的D．图13.1­2丙中电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的解题指导：(1)磁体和电流的周围都存在磁场。(2)磁场对放入其中的磁体或电流有力的作用。[解析]甲图中，电流对小磁针力的作用是通过电流的磁场发生的；乙图中，磁体对通电导线力的作用是通过磁体的磁场发生的；丙图中，电流对另一个电流力的作用是通过该电流的磁场发生的。综上所述，选项B、C正确。[答案]BC自然界有两种基本的物质形态：实物和场(1)实物即具体的、有形的物质形态，由物质粒子组成。(2)场是物质的另一种存在形态，和实物一样，也是一种客观存在的物质，具有质量、能量、动量等物质的基本属性。【素养训练】1．奥斯特实验说明了()A．磁场的存在 B．磁场的方向性C．电流可以产生磁场 D．磁体间有相互作用解析：选C奥斯特实验中电流能使静止的小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场，即电流产生了磁场，故C正确。2．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：选B理解磁场的物质形态时应与电场类比，磁场看不见、摸不着，但不会因主观意识而存在或消失，磁场与电场一样，都是客观存在的物质形态。磁场是磁体、电流或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以分子、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，能对放在其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用，因此我们说磁场是和我们常见的桌子、房屋、水和空气一样，是一种客观存在的物质。虽然它看不见、摸不着，但可以通过它的基本性质反映出来，故B正确，A、C、D错误。3．下列关于磁场的说法正确的是()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．磁体与磁体之间是直接发生作用的D．磁场只能由磁体产生，电流不能产生磁场解析：选A磁场和电场都是客观存在的特殊物质，不是人为规定的，A对，B错；磁体与磁体之间是通过磁场发生相互作用的，C错；电流也能产生磁场，D错。eq\a\vs4\al(主题探究二)eq\a\vs4\al(常见磁场及安培定则的应用)[问题驱动]如图13.1­3所示的通电螺线管内部有一小磁针，关于其内部小磁针静止时N极的指向，甲认为“螺线管的右端相当于N极，故小磁针静止时右端为S极”，乙认为“由于螺线管内部磁感线方向由左向右，小磁针静止时N极指向与磁场方向相同，故右端是N极”，你认为谁的看法正确？图13.1­3提示：乙的看法正确。因“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”只适用于磁体外部的作用情况，而小磁针静止时N极的指向与磁场方向相同在任何情况下都适用。【重难释解】1．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，密集的地方磁场强，稀疏的地方磁场弱。(3)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。(4)磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断。(5)磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。2．常见永磁体的磁场(如图13.1­4)图13.1­43．三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[特别提醒](1)磁场是分布在立体空间的。(2)利用安培定则不仅可以判断磁场的方向，还可以根据磁场的方向判断电流的方向。(3)应用安培定则判定直线电流时，四指所指的方向是导线之外磁场的方向；判定环形电流和通电螺线管电流时，拇指的指向是线圈轴线上磁场的方向。(4)环形电流相当于小磁针，通电螺线管相当于条形磁铁，应用安培定则判断时，拇指所指的一端为它的N极。eq\a\vs4\al(典例2)(多选)如图13.1­5所示，螺线管中通有电流，如果在图13.1­5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()图13.1­5A．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极向右解题指导：(1)通电螺线管的磁场分布与条形磁铁相似。(2)小磁针的N极受力的方向即为磁场的方向。[解析]由安培定则，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，则小磁针在b点时，N极向右，B项正确；在c点，磁场方向向右，则小磁针在c点时，N极向右，S极向左，C项错误。[答案]BD【素养训练】4．对磁感线的认识，下列说法正确的是()A．磁感线总是从磁体的N极出发，终止于磁体的S极B．磁感线上某点的切线方向与放在该点小磁针S极的受力方向相同C．磁感线的疏密可以反映磁场的相对强弱D．磁感线是磁场中客观存在的线解析：选C磁感线在磁体的外部是从N极到S极，在磁体内部是从S极到N极，形成闭合曲线，A错误；磁感线上某点的切线方向与放在该点小磁针N极的受力方向相同，B错误；磁感线是人们假想出来的，现实中不存在，磁感线越密，磁场越强，磁感线越疏，磁场越弱，C正确，D错误。5．(多选)如图13.1­6所示是云层之间闪电的模拟图，图中A、B是位于北、南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，下列说法正确的是()图13.1­6A．带同种电荷 B．带异种电荷C．B带正电荷 D．A带正电荷解析：选BD由于小磁针N极转向纸里，可知该点磁场方向向里，又根据安培定则，A、B间存在由A向B的电流，由此可知A带正电荷，B带负电荷，选项B、D正确。6．当导线中分别通以图13.1­7所示方向的电流，小磁针静止时北极指向读者的是()图13.1­7解析：选C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。一、培养创新意识和创新思维1．地球本身是一个大磁体，它的N极位于地理南极附近，S极位于地理北极附近(图13.1­8)。在地磁两极，磁针竖直指向地面；在赤道上，磁针水平指示南北。磁针指示南北是一种近似的说法，小磁针的指向与地理正南正北方向之间的夹角称为磁偏角。对于地球磁性的成因，目前仍没有确定的说法，部分科学家认为是由地核中熔化了的金属(铁和镍)的环流引起的。地磁场对人类的生产生活都有重要意义。根据地磁场出现的异常情况，可发现未知的矿藏或者特殊的地质构造。地磁场能使来自太阳的高速带电粒子流偏转，成为地球生命的“保护伞”。科学家还根据对地球火山岩石的精确测定，发现地磁场强度和方向发生过多次变化(图13.1­9)。图13.1­8图13.1­9假如地磁场是由地球表面带电荷引起的，试分析地球表面电荷的电性。提示：负电荷。因地球表面带有电荷，地球自转时产生环形电流，根据右手螺旋定则可知地球表面环形电流方向自东向西，而地球自转方向自西向东，故地球表面电荷为负电荷。2．指南针是我国古代的四大发明之一。司南是春秋战国时期发明的一种指南针，如图13.1­10所示。它由青铜盘和磁勺组成，磁勺放置在青铜盘的中心，可以自由转动。由于受地磁场作用，司南的磁勺尾静止时指向南方。下列说法中正确的是()图13.1­10A．磁勺能够指示方向，是利用了地磁场对磁勺的作用B．磁勺的指向不会受到附近磁铁的干扰C．磁勺的指向不会受到附近铁块的干扰D．磁勺的N极位于司南的磁勺尾部解析：选A司南能够指示南北，是由于地球具有磁场，地磁场是南北指向，故A正确；司南的指向会受到附近磁铁和铁块的干扰，故B、C错误；由于司南的磁勺尾静止时指向南方，所以磁勺的S极位于司南的磁勺尾部，故D错误。二、注重学以致用和思维建模3．(多选)如图13.1­11为一种用电磁原理制作的充气泵的结构示意图，其工作原理类似打点计时器。当电流从电磁铁的接线处a流入，吸引小磁铁向下运动时，以下选项中正确的是()图13.1­11A．小磁铁的下端为N极 B．小磁铁的下端为S极C．电磁铁的上端为N极 D．电磁铁的上端为S极解析：选AD由安培定则知电磁铁的上端为S极，下端为N极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的规律可知，小磁铁的下端为N极，B、C错误，A、D正确。4．关于月球上的物理现象和规律，同学们提出了很多问题和猜想，其中有关月球有无磁场，同学们提出了自己的猜想和检验猜想的实验方案：(1)取一小磁针用细线悬挂在月球表面附近，如果它静止时始终指向某一方向，则可表明月球周围存在磁场。(2)小磁针静止时，它的N极指向就是“月磁”的北极。你认为这个实验方案中有没有需要改进或改正的地方，如有请改进或改正。解析：有需要改正的地方，小磁针静止时，它的N极指向就是“月磁”的南极；有需改进的地方，即应在不同的地点多做几次实验，观察小磁针是否总是指向某一个方向。答案：见解析[课时跟踪检测]A组—重基础·体现综合1．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：选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应磁场的分布，但不是磁感线，故D错误。2．(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针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转解析：选BC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，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。3．(多选)如图1所示，通电直导线处在蹄形磁铁两极间，受到力F的作用发生摆动，以下说法正确的是()图1A．这个力F是通过磁场产生的B．这个力F没有反作用力C．这个力F的反作用力作用在通电导线上D．这个力F的反作用力作用在蹄形磁铁上解析：选AD蹄形磁铁通过磁铁的磁场对通电导线产生了力的作用，同时通电导线也通过导线的磁场对蹄形磁铁产生了力的作用。4．(多选)如图2所示，小磁针的指向正确的是()图2解析：选ABD小磁针静止时N极的指向为该处磁场方向，由安培定则可知A中螺线管内的磁场方向向左，A正确；B中赤道处的磁场方向由南向北，B正确；C中小磁针所在处的磁场方向向下，C错误；D中U形磁体间的磁场向右，D正确。5.如图3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3A．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点的磁场较强，b点的磁场较弱D．a点的磁场较弱，b点的磁场较强解析：选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点的磁场较强，b点的磁场较弱，故C正确，D错误。6．如图4所示为电流产生磁场的分布图，其中正确的是()图4解析：选D电流方向向上，由右手螺旋定则可得磁场方向为逆时针(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方向为顺时针(从上向下看)，故B错误；题图C、D中电流为环形电流，由右手螺旋定则可知，内部磁场方向应向右，故C错误，故D正确。7．如图5所示，弹簧测力计下挂一铁球，将弹簧测力计自左向右从条形磁铁上方缓慢移动时，弹簧测力计的示数()图5A．不变B．逐渐减小C．先减小后增大D．先增大后减小解析：选C磁铁上磁极的磁性最强，对铁球的吸引力最大，所以铁球自左向右移动时，所受磁铁的吸引力先减小后增大，弹簧测力计的示数也随之先减小后增大，故选C。8．将A、B两个磁环先后套在光滑的木支架上，并使两磁环相对的磁极极性相同，此时可以看到上方的磁环A“悬浮”在空中，如图6所示，设两磁环受到的重力相等且都为G，则磁环B对木支架底座的压力F与重力G的大小关系是()图6A．F＜G B．F＝GC．G＜F＜2G D．F＝2G解析：选D由A、B两磁环相对的磁极极性相同，知它们之间相互作用力是斥力，A悬浮在空中，说明A受力平衡，因此，A受到的重力和B对A的排斥力大小相等，根据牛顿第三定律，B受到A的斥力大小等于G，对B受力分析可知，B受到重力、向下的斥力和底座对B向上的支持力，B静止，所以F支＝2G，所以B对底座的压力F等于2G。9．物理实验都需要有一定的控制条件。奥斯特做电流磁效应实验时，应排除地磁场对实验的影响。关于奥斯特的实验，下列说法中正确的是()A．该实验必须在地球赤道上进行B．通电直导线应该竖直放置C．通电直导线应该水平东西方向放置D．通电直导线应该水平南北方向放置解析：选D小磁针静止时指向南北，说明地磁场的方向为南北方向，当导线南北方向放置时，能产生东西方向的磁场，把小磁针放置在该处时，可有明显的偏转，故选D。B组—重应用·体现创新10．(多选)关于安培分子电流假说的说法正确的是()A．安培观察到物质内部有分子电流存在就提出了假说B．为了解释磁铁产生磁场的原因，安培提出了假说C．事实上物体内部都存在类似的分子电流D．据后来科学家研究，原子内电子绕核旋转形成环形电流与安培分子电流假说相符解析：选BCD安培为了解释磁铁产生磁场的原因，提出的分子环形电流假说，认为在物质微粒内部，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形成一个微小的磁体，未被磁化的物体，分子电流的方向杂乱无章，对外不显磁性；磁化时，分子电流的方向大致相同，于是对外界显示出磁性，说明了磁现象产生的本质，故A错误，B正确；安培提出了分子环形电流假说，事实上物体内部都存在类似的分子电流，故C正确；安培提出了分子环形电流假说后，根据科学家研究，原子内电子绕核旋转形成环形电流与安培分子电流假说相符，故D正确。11．如图7所示，一通电螺线管通有图示电流，1、2、4小磁针放在螺线管周围，3小磁针放在螺线管内部，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7A．1 B．2C．3 D．4解析：选B小磁针静止时的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，故B正确。12.如图8所示为磁场作用力演示仪中的线圈，当在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当线圈中通以如图所示方向的电流时()图8A．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解析：选A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，故A正确。13．(多选)磁场中某区域的磁感线如图9所示，a、b、c、d、e是磁场中的5个点，b、e两点所在的磁感线为一直线，其中c、d两点关于该直线对称，下面说法正确的是()图9A．这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点磁场一定为零C．c、d两点关于直线对称，所以c、d两点磁场方向相同D．b、e两点在同一直线上，所以b、e两点磁场方向相同解析：选AD从磁感线分布情况看，e点位置的磁感线分布最密集，磁场最强，A正确；a处磁感线相对其他位置比较稀疏，a处磁场较弱，但并不是零，B错误；在c、d两点处的磁感线的切线方向表示c、d点的磁场方向，所以c、d两点的磁场方向并不相同，C错误；b、e两点处的磁感线在同一直线上，所以b、e两点磁场方向相同，故D正确。14.如图10所示，长直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者串联在同一电路中，它们之间相距较远，产生的磁场互不影响，开关S闭合后，图中所示的四个可自由转动的小磁针a、b、c、d的北极(黑色一端)静止时的指向正确的是()图10A．a B．bC．c D．d解析：选B可自由转动的小磁针在磁场中静止时的北极指向与其所在处磁感线的方向一致，通电直导线AB周围的磁感线是以导线AB上各点为圆心的同心圆，且都在与导线垂直的平面上，其方向为逆时针方向(俯视)，A错误；通电螺线管C周围的磁感线分布与条形磁铁周围的磁感线分布相似，可知小磁针b处的磁感线方向由右指向左，小磁针c处的磁感线方向由左指向右，B正确，C错误；电磁铁D周围的磁感线分布与蹄形磁铁周围的磁感线分布相似，可知小磁针d处的磁感线方向由左指向右，D错误。15.如图11所示，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()图11A．沿＋x方向B．沿－x方向C．沿＋y方向D．沿－y方向解析：选A电子流沿z轴正向流动，电流方向沿z轴负向，由安培定则可以判断电流激发的磁场以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，故选项A正确。16．如图12所示，甲、乙是直线电流的磁场，丙、丁是环形电流的磁场，戊、己是通电螺线管的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向。图12答案：如图所示：A组·基础达标1．关于地磁场，下列叙述正确的是()A．地球的地磁两极和地理两极重合B．我们用指南针确定方向，指南针指南的一极是指南针的北极C．地磁的北极与地理的南极重合D．地磁的北极在地理的南极附近【答案】D【解析】地球是一个大磁体，其地磁北极(N极)在地理南极附近，地磁南极(S极)在地理北极附近，并不重合，指南针指南的一极应是小磁针的南极(S极)．2．(2021年上海名校期末)关于磁感线下列说法中正确的()A．磁感线是磁场中的一种物质B．磁感线是不闭合的C．磁感线是由磁体发射出来的D．磁感线是有方向的【答案】D【解析】磁感线不是真实存在的，是科学家为了研究磁场特点假象出来的物理模型，不是客观存在的一种物质，A错误；为了研究问题的方便，规定磁铁周围的磁感线是从N极出发回到S极，在磁铁的内部是从S极回到N极，构成一条条有方向的闭合曲线，B、C错误，D正确．3．下列四幅图为电流产生的磁场分布图，其中正确的是()A．①③ B．②③C．①④ D．②④【答案】A【解析】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错误，③正确．A正确．4．如图所示，蹄形磁铁用悬线悬于O点，在磁铁的正下方有水平放置的长直导线，当导线中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动情况将是()A．静止不动B．向纸处平动C．N极向纸外，S极向纸内转动D．N极向纸内，S极向纸内转动【答案】C【解析】用安培定则可判断导线上方磁感线垂直纸面向外，故磁体逆时针转动(从上向下看)，即N极向纸外转动，S级向纸内转动．C正确，A、B、D错误．5．如图所示，直流电源与一个线圈连接成闭合回路，线圈的上方和右侧各有一个可以自由转动的小磁针，由图得出的结论正确的是()A．小磁针的c端为N极，电源的a端为正极B．小磁针的c端为N极，电源的a端为负极C．小磁针的d端为N极，电源的a端为正极D．小磁针的d端为N极，电源的a端为负极【答案】D【解析】根据小磁针的N极方向可以确定通电线圈外部上方磁场的方向，然后应用安培定则确定线圈中的电流方向，从而判断电源的a端为负极，同时判断d为N极，D正确．6．如图所示，两根靠近但彼此绝缘的直导线互相垂直，通以大小相同的电流，在哪一个区域两根导线的磁场方向一致且垂直纸面向里()A．Ⅰ区 B．Ⅱ区C．Ⅲ区 D．Ⅳ区【答案】D【解析】由右手螺旋定则可判定通电导线磁场的方向．如图所示，“·”表示磁感线垂直纸面向外，“×”表示磁感线垂直纸面向里，所以第四象限磁场方向一致且向里．故D正确．7．下列关于磁场的相关判断和描述正确的是()A．图甲的导线中通过的电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实B．图乙中表示条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止C．图丙中导线通电后，其正下方小磁针的旋转方向符合物理事实D．图丁中环形导线通电后，其轴心位置小磁针的旋转方向符合物理事实【答案】C【解析】根据安培定则，同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，图甲所示两导线应相互排斥，A错误；磁感线是闭合曲线，在磁体内部从S极指向N极，B错误；根据安培定则可知，如图直导线下方有垂直纸面向里的磁场，N极向纸面内转动，C正确；根据安培定则可知，如图环形导线内部有垂直纸面向外的磁场，N极向纸面外转动，D错误．8.(多选)南极考察队队员在地球南极附近用弹簧测力计竖直悬挂一未通电螺线管，如图所示．下列说法正确的是()A．若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧测力计示数将减小B．若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧测力计示数将增大C．若将b端接电源正极，a端接电源负极，则弹簧测力计示数将增大D．不论螺线管通电情况如何，弹簧测力计示数均不变【答案】AC【解析】可以将地球等效处理为一个大磁铁，地理南极相当于磁铁的N极，因而在南极附近地磁场方向近似竖直向上，如图所示．然后用安培定则判定通电螺线管在周围产生的磁场方向，再根据“同名磁极相斥，异名磁极相吸”原理可判定通电螺线管与地磁场之间的作用情况．综上所述，A、C正确，B、D错误．9．(2021年绍兴名校模拟)如图所示，上世纪70年代科学家发现一种“趋磁细菌”，其体内的磁性小颗粒有规则排列成“指南针”．它是一种厌氧细菌，喜欢生活在海底缺氧的淤泥中，当被搅到有氧的海水中时，会利用自身“指南针”沿着地磁场的磁感线回到海底淤泥中