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第44页(共44页)2025-2026学年上学期高二物理人教版(2019)期末必刷常考题之磁场磁感线一.选择题(共6小题)1.关于电场、磁场,下列说法正确的是()A.电场线和磁感线是看不见的曲线,却客观存在 B.电势有正负之分,因此电势是矢量 C.一小段通电直导线在磁场中某点不受磁场力作用,则该点的磁感应强度一定为零 D.电场线一定不闭合且一定垂直于等势面2.下列关于磁现象的说法正确的是()A.自然界中的磁体总存在着两个磁极 B.磁场中小磁针磁极受力方向就是磁场方向 C.磁场、磁感线都是客观存在的 D.磁感线都是从磁体N极出发终止于磁体S极3.图1所示为两点电荷的电场线分布,图2所示为通电螺线管的磁感线分布,下列说法正确的是()A.电场线起始于正电荷止于负电荷,磁感线起始于N极止于S极 B.两图中,电场线、磁感线的疏密程度均代表场的强弱 C.图1中两电荷均带正电 D.图2中通电螺线管的左端为N极,右端为S极4.中国作为文明古国,其四大发明——造纸术、印刷术、火药、指南针影响深远。东汉时期思想家王充在《论衡》一书中有关于“司南之杓,投之于地,其柢(即勺柄)指南”的记载。如图所示的司南是用天然磁铁矿石琢成的一个勺形物体,放在一个刻着方位的光滑方盘上。下列说法正确的是()A.“司南之杓”可以用铜为材料制作 B.“柢”相当于磁体的S极 C.地球的磁场是人为想象出来的 D.“柢”能够指南是因为方盘对它施加了向南的力5.如图所示,用长为L的不可伸长绝缘轻绳将铜制闭合小环悬挂于O点,小环半径为r、质量为m。在O点正下方水平放置一根与小环共面的通电直导线,直导线中的恒定电流方向水平向右。a为小环的初始释放位置,oa与竖直方向夹角为θ,b位置在O点正下方,c位置为小环摆动到ob右侧的最高点,现将小环从a点无初速释放,忽略空气阻力,重力加速度大小为g,则()A.小环从a到b的过程中会产生逆时针方向的感应电流 B.小环从b到c的过程中所受安培力方向始终与运动方向相反 C.小环最终会停在b点,且产生的热量为mg(L+r)(1﹣cosθ) D.增大导线中的恒定电流,小环从开始摆动到停止摆动所用时间会减小,产生的热量会增大6.如图所示,在水平桌面上放置一条形磁铁,其左侧正上方有一通以恒定电流的长直导线,导线与磁铁互相垂直。现将长直导线自左向右平移经过条形磁铁的正上方,磁铁始终保持静止,此过程中磁铁对桌面的()A.压力始终大于磁铁重力 B.摩擦力的方向始终向右 C.摩擦力的大小始终不变 D.摩擦力的大小先减小后增大二.多选题(共3小题)(多选)7.中国宋代科学家沈括在《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图如图所示。结合上述材料,下列说法正确的是()A.地球表面任意位置的磁场方向都与地面平行 B.地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近 C.若地磁场是由地球自转引起,可以判断出地球是带负电的 D.地磁场的磁感线是不闭合的(多选)8.下列所示各图中,小磁针的指向正确的是()A. B. C. D.(多选)9.如图,四条相互平行的细长直导线垂直坐标系xOy平面,导线与坐标平面的交点为a、b、c、d四点。已知a、b、c、d为正方形的四个顶点,正方形中心位于坐标原点O;四条导线中的电流大小相等,其中过a点的导线的电流方向垂直坐标平面向里,其余导线电流方向垂直坐标平面向外,若过a点的导线在O点产生的磁感应强度为B,则()A.O点的磁感应强度为2BB.O点的磁感应强度沿y轴负方向 C.移走d点的导线,O点磁感应强度变为B D.移走d点的导线,O点磁感应强度沿OC方向三.填空题(共4小题)10.如图所示,在一竖直面内有两根平行的长直导线1和2,通有大小相等、方向相反的电流,a、b两点与两导线共面,a点在两导线中间,与两导线的距离均为r,b点在导线1上方,与导线1的距离也为r,现测得a点的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面(选填“向里”或“向外”);若去掉导线2后,b点的磁感应强度大小为,方向垂直纸面(选填“向里”或“向外”)。11.如图所示,ab、cd是两根在同一竖直平面内的长直导线,在两导线中央悬挂一个小磁针,小磁针与两根直导线静止在同一竖直平面内。当两导线中通以大小相等的电流时,小磁针N极垂直于纸面向外转动,则导线cd中电流方向为;若导线ab中电流方向是b→a,如何才能使小磁针N极仍然垂直于纸面向外转动?。12.如图所示,将通电直导线AB用悬线水平悬挂在电磁铁的正上方,直导线可自由转动,则接通开关时A端向纸运动(填“里”或“外”),悬线张力变(填“大”或“小”)。13.如图,两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相同的电流。a、O、b在M、N的连线上,O为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到O点的距离均相等。每根导线在O处产生的磁感应强度大小均为B,则O点的磁感应强度大小为;a点的磁感应强度(填“大于”“等于”或“小于”)b点的磁感应强度;c点的磁感应强度方向与d点的(填“相同”或“相反”)。四.解答题(共2小题)14.环形电流周围有磁场,根据电磁学理论可知,半径为R、电流强度为I的环形电流中心处的磁感应强度大小B=KI(1)氢原子核外电子以速率v绕核做圆周运动,轨道半径为r,电荷量为e,求该“分子电流”在圆心处的磁感应强度大小B1。(2)如图1,在一个竖直放置一半径为r、电阻为R、匝数为n的圆形线圈的圆心O处,有一个可以绕竖直轴在水平面内转动的小磁针。线圈未通电流时,小磁针稳定后指向地磁场水平分量方向,调整线圈方位使其与静止的小磁针在同一竖直平面内,并通入电流,小磁针偏转了θ角。已知仪器所在处地磁场的磁感应强度水平分量大小为Be,求:线圈两端的电压。(3)有人用电流观点解释地磁成因:在地球内部的古登堡面附近集结着绕地轴转动的管状电子群,转动的角速度为ω,该电子群形成的电流产生了地磁场。如图2所示,为简化问题,假设古登堡面的半径为R,电子均匀分布在距地心R、直径为d的管道内,管道内单位长度电荷量q,且d≪R,求此管状电子群在地心处产生的磁感应强度大小B2。15.库仑定律与万有引力定律类似,均为距离平方反比定律。在正点电荷Q的电场中,一个电量为﹣q的粒子(重力不计),在与Q间距r1处由静止释放,此时的电势能为;当其运动至与Q间距r2时,其动能增量为。已知引力势能EpG=-GMmr在研究全电路时,我们可以将电源内部抬升电势的部分类比为向高处抽水的水泵;电阻类比为自高处流向低处的水流遇到的阻碍。则由此类比可知:(2)在电源内部抬升电势的部分,非静电力做;A.正功B.负功(3)在闭合回路中,电流流过电源的抬升电势部分(即对应电动势)和内阻部分时,分别发生怎样的能量转化;A.电动势:电能→其他能;内阻:其他能→电能B.均为电能→其他能C.电动势:其他能→电能;内阻:电能→其他能D.均为其他能→电能(4)电荷产生电场,电场对电荷有力的作用。电流产生磁场,磁场对电流有力的作用。则结合所学知识,可推测右图所示的通电螺线管(叉与点均表示电流方向)内部的磁场方向为:;A.向左B.向右C.向上D.向下(5)大小为:。A.近似为匀强磁场B.靠近电流处更强C.中轴线处更强

2025-2026学年上学期高二物理人教版(2019)期末必刷常考题之磁场磁感线参考答案与试题解析一.选择题(共6小题)题号123456答案DABBCD二.多选题(共3小题)题号789答案BCABDCD一.选择题(共6小题)1.关于电场、磁场,下列说法正确的是()A.电场线和磁感线是看不见的曲线,却客观存在 B.电势有正负之分,因此电势是矢量 C.一小段通电直导线在磁场中某点不受磁场力作用,则该点的磁感应强度一定为零 D.电场线一定不闭合且一定垂直于等势面【考点】磁感线的概念和性质;电场线的定义及基本特征.【专题】定性思想;推理法;理解能力.【答案】D【分析】围绕电场、磁场的基础概念,分别分析电场线和磁感线的本质、电势的矢量标量属性、通电导线受磁场力的条件、电场线与等势面的关系,逐一判断选项正误。【解答】解:A、电场线和磁感线是为形象描述电场、磁场而假想的曲线,并非客观存在,故A错误。B、电势的正负表示相对零电势点的高低,电势是标量,不是矢量,故B错误。C、若一小段通电直导线与磁场方向平行,在磁场中某点不受磁场力作用,但该点的磁感应强度不一定为零,故C错误。D、电场线从正电荷(或无穷远)出发,到负电荷(或无穷远)终止,一定不闭合;且电场线一定垂直于等势面,故D正确。故选:D。【点评】本题考查电场和磁场的基础概念,需准确把握假想模型、标量矢量区别、受力条件等关键知识点,是对电磁学基础知识的综合考查。2.下列关于磁现象的说法正确的是()A.自然界中的磁体总存在着两个磁极 B.磁场中小磁针磁极受力方向就是磁场方向 C.磁场、磁感线都是客观存在的 D.磁感线都是从磁体N极出发终止于磁体S极【考点】磁感线的概念和性质;磁现象与磁场.【专题】定性思想;归纳法;磁场磁场对电流的作用;理解能力.【答案】A【分析】磁体总是存在两个磁极;小磁针N极的受力方向是磁场方向;磁感线是为了描述磁场假想出来的;磁感线是闭合曲线。【解答】解:A、自然界中的磁体总是存在两个磁极分别为N极和S极,故A正确;B、磁场中小磁针N极的受力方向就是磁场方向,故B错误;C、磁场是客观存在的,磁感线是为了描述磁场假想出来的,客观上不存在,故C错误;D、磁感线是闭合曲线,在磁体的外部是从N极指向S极,在磁体的内部,是从S极指向N极的,故D错误。故选:A。【点评】本题考查了对磁感线的认识,知道磁感线是为了形象的描述磁场而假想出来的,客观上并不存在。3.图1所示为两点电荷的电场线分布,图2所示为通电螺线管的磁感线分布,下列说法正确的是()A.电场线起始于正电荷止于负电荷,磁感线起始于N极止于S极 B.两图中,电场线、磁感线的疏密程度均代表场的强弱 C.图1中两电荷均带正电 D.图2中通电螺线管的左端为N极,右端为S极【考点】磁感线的概念和性质;电场线的定义及基本特征.【专题】定性思想;推理法;磁场磁场对电流的作用;理解能力.【答案】B【分析】对于磁体的外部,磁感线是从N极指向S极,对于磁体内部,磁感线是从S极指向N极;电场线是从正电荷出发指向无穷远或负电荷,或从无穷远指向负电荷;根据安培定则判定通电螺线管的N、S极。【解答】解:A、对于磁体的外部,磁感线是从N极指向S极,对于磁体内部,磁感线是从S极指向N极,磁感线是闭合曲线,而电场线是从正电荷出发指向无穷远或负电荷,或从无穷远指向负电荷,不是闭合曲线,故A错误;B、磁感线和电场线是为了形象地描述磁场和电场引入的,磁感线的疏密表示磁感应强度的大小,电场线的疏密表示电场强度的大小,故B正确;C、由电场分布可知,图1中左侧电荷为负电荷,右侧电荷为正电荷,故C错误;D、根据磁场分布可知,图2中通电螺线管的左端为S极,右端为N极,故D错误。故选:B。【点评】本题考查了安培定则的应用、磁感线的特点,属于基础题。4.中国作为文明古国,其四大发明——造纸术、印刷术、火药、指南针影响深远。东汉时期思想家王充在《论衡》一书中有关于“司南之杓,投之于地,其柢(即勺柄)指南”的记载。如图所示的司南是用天然磁铁矿石琢成的一个勺形物体,放在一个刻着方位的光滑方盘上。下列说法正确的是()A.“司南之杓”可以用铜为材料制作 B.“柢”相当于磁体的S极 C.地球的磁场是人为想象出来的 D.“柢”能够指南是因为方盘对它施加了向南的力【考点】地磁场.【专题】定性思想;推理法;磁场磁场对电流的作用;推理论证能力.【答案】B【分析】“司南”是最早的指南针,是利用天然的磁石磨制成的磁勺,磁勺受到地磁场的作用总是一端指南一端指北。【解答】解:A.铜不能被磁化,“司南之杓”不可以用铜为材料制作,故A错误;B.磁铁静止时S极指向地理南极,“柢”相当于磁体的S极,故B正确;C.地球的磁场是真实存在的,故C错误;D.“柢”能够指南是因为受到地磁场的作用力,故D错误。故选:B。【点评】指南针早起称司南,主要组成部分是一根装在轴上的磁针,磁针在天然地磁场的作用下可以自由转动并保持在磁子午线的切线方向上,磁针的北极指向地理的北极,利用这一性能可以辨别方向,常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面。5.如图所示,用长为L的不可伸长绝缘轻绳将铜制闭合小环悬挂于O点,小环半径为r、质量为m。在O点正下方水平放置一根与小环共面的通电直导线,直导线中的恒定电流方向水平向右。a为小环的初始释放位置,oa与竖直方向夹角为θ,b位置在O点正下方,c位置为小环摆动到ob右侧的最高点,现将小环从a点无初速释放,忽略空气阻力,重力加速度大小为g,则()A.小环从a到b的过程中会产生逆时针方向的感应电流 B.小环从b到c的过程中所受安培力方向始终与运动方向相反 C.小环最终会停在b点,且产生的热量为mg(L+r)(1﹣cosθ) D.增大导线中的恒定电流,小环从开始摆动到停止摆动所用时间会减小,产生的热量会增大【考点】安培定则(右手螺旋定则);左手定则判断安培力的方向;通电直导线周围的磁场.【专题】定量思想;方程法;电磁感应中的力学问题;理解能力.【答案】C【分析】根据小环运动过程中磁通量的变化判断感应电流方向,再结合能量守恒分析热量及安培力相关问题。【解答】解:A、根据题意分析可知,由安培定则有,直导线上方磁场方向垂直纸面向外,小环从a到b的过程中磁通量增加,由楞次定律可得,线圈中感应电流方向是顺时针,故A错误;B、根据题意分析可知,小环从b到c的过程中,磁通量减小,由楞次定律可得,线圈中感应电流方向是逆时针,将小环分解为若干个小的电流元,根据左手定则可判断,上半环的部分所受合力向上,下半环部分所受合力向下,下半环所在处的磁场比上半环所在处的磁场强,则整个环所受安培力的方向向下,与速度存在一定的夹角,故B错误;C、根据题意分析可知,小环在摆动过程中,由于不断产生感应电流,机械能不断转化为内能,最终会停在b点;根据能量守恒定律,减少的机械能全部转化为热量,则有Q=ΔE=mg(L+r)(1﹣cosθ),故C正确;D、根据题意分析可知,增大导线中的恒定电流,小环所在区域的磁场增强,小环摆动过程中产生的感应电动势和感应电流增大,安培力增大,小环从开始摆动到停止摆动所用时间会减小。根据能量守恒定律,最终减少的机械能还是ΔE=mg(L+r)(1﹣cosθ)则产生热量仍为Q=ΔE=mg(L+r)(1﹣cosθ),故D错误。故选:C。【点评】本题关键在于理解楞次定律的“阻碍”含义,以及运用能量守恒定律分析问题。6.如图所示,在水平桌面上放置一条形磁铁,其左侧正上方有一通以恒定电流的长直导线,导线与磁铁互相垂直。现将长直导线自左向右平移经过条形磁铁的正上方,磁铁始终保持静止,此过程中磁铁对桌面的()A.压力始终大于磁铁重力 B.摩擦力的方向始终向右 C.摩擦力的大小始终不变 D.摩擦力的大小先减小后增大【考点】通电直导线周围的磁场;判断是否存在摩擦力;牛顿第三定律的理解与应用.【专题】定性思想;推理法;磁场磁场对电流的作用;推理论证能力.【答案】D【分析】先判断电流所在位置的磁场方向,然后根据左手定则判断安培力方向;再根据牛顿第三定律得到磁体受力方向,最后对磁体受力分析,根据平衡条件判断。【解答】解:A、根据左手定则可知导线先受到右下方的安培力,直至到达磁体正上方时,安培力竖直向下,然后受到左下方的安培力;根据牛顿第三定律可知磁铁先受到左上方的磁场力,再受到右上方的磁场力。由于磁铁静止,则压力始终小于重力;故A错误;BCD、摩擦力先向右再向左;导线在磁铁正上方时,摩擦力为0,所以磁铁受到的摩擦力的大小先减小后增大。故BC错误,D正确。故选:D。【点评】本题关键先对电流分析,得到其受力方向,再结合牛顿第三定律和平衡条件分析磁体的受力情况。二.多选题(共3小题)(多选)7.中国宋代科学家沈括在《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图如图所示。结合上述材料,下列说法正确的是()A.地球表面任意位置的磁场方向都与地面平行 B.地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近 C.若地磁场是由地球自转引起,可以判断出地球是带负电的 D.地磁场的磁感线是不闭合的【考点】地磁场.【专题】定性思想;推理法;磁场磁场对电流的作用;推理论证能力.【答案】BC【分析】根据课本中有关地磁场的基础知识,同时明确磁场的性质;根据安培定则判断地球的电性;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。【解答】解:A.只有在地球赤道上方位置的地磁场方向才与地面平行,故A错误;B.地理南、北极与地磁场的南、北极并不重合,地磁南极在地理北极附近,故B正确;C.地球的南极是地磁场的北极,地球自转方向自西向东,由安培定则判断可知地球是带负电的,故C正确;D.地磁场的磁感线是闭合的,在地球外部从N极到S极,内部从S极到N极,故D错误。故选:BC。【点评】本题考查了地磁场的性质,解题的关键是明确电磁的南北极,根据安培定则判断地球的电性。(多选)8.下列所示各图中,小磁针的指向正确的是()A. B. C. D.【考点】条形磁铁和蹄形磁铁的磁场分布;通电直导线周围的磁场;地磁场.【专题】应用题;定性思想;推理法;磁场磁场对电流的作用;推理论证能力.【答案】ABD【分析】由安培定则及磁场的分布规律可明确磁场的方向,而小磁针静止时N极指向为磁场的方向,从而即可求解。【解答】解:A、由安培定则可知,螺线管右侧为S极,左侧为N极,则处在螺线管内部小磁针的N极应向左,故A正确;B、由地磁场从地球的南极指向北极,结合小磁针静止时N极指向为磁场的方向,因此赤道处小磁针N极指向地球的北极,故B正确;C、根据安培定则判断直导线周围磁场,则小磁针处的磁场方向竖直向下,应该是N极向下,故C错误;D、U形磁铁,小磁针处的磁场向N极指向S极,则小磁针N极向右,故D正确;故选:ABD。【点评】本题考查安培定则的应用,要注意明确小磁针N极受力方向为该点磁感应强度的方向。(多选)9.如图,四条相互平行的细长直导线垂直坐标系xOy平面,导线与坐标平面的交点为a、b、c、d四点。已知a、b、c、d为正方形的四个顶点,正方形中心位于坐标原点O;四条导线中的电流大小相等,其中过a点的导线的电流方向垂直坐标平面向里,其余导线电流方向垂直坐标平面向外,若过a点的导线在O点产生的磁感应强度为B,则()A.O点的磁感应强度为2BB.O点的磁感应强度沿y轴负方向 C.移走d点的导线,O点磁感应强度变为B D.移走d点的导线,O点磁感应强度沿OC方向【考点】通电直导线周围的磁场;磁感应强度的定义与物理意义.【专题】定量思想;推理法;磁场磁场对电流的作用;理解能力.【答案】CD【分析】运用安培定则,判断各导线产生的磁感应强度方向,并通过磁感应强度的叠加分析各选项。【解答】解:AB、四条导线中的电流大小相等,且到O点的距离相等,故四条通电导线在O点产生的磁感应强度大小相等,均为B。根据安培定则可知,四条导线中在O点产生的磁感应强度方向,如图所示。由图可知,Bb与Bc相互抵消,Ba与Bd合成,根据平行四边形定则可知,O点的磁感应强度方向由O指向c,其大小为2B,故AB错误;CD、移走d点的导线,其它三条导线在O点的磁感应强度不变,则O点磁感应强度变为B,故CD正确。故选:CD。【点评】熟练掌握和应用安培定则是解题的关键。因为磁感应强度是矢量,所以磁场的叠加遵循平行四边形定则。三.填空题(共4小题)10.如图所示,在一竖直面内有两根平行的长直导线1和2,通有大小相等、方向相反的电流,a、b两点与两导线共面,a点在两导线中间,与两导线的距离均为r,b点在导线1上方,与导线1的距离也为r,现测得a点的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里(选填“向里”或“向外”);若去掉导线2后,b点的磁感应强度大小为0.5B,方向垂直纸面向外(选填“向里”或“向外”)。【考点】通电直导线周围的磁场;磁感应强度的定义与物理意义.【专题】定量思想;推理法;电磁感应与电路结合;推理论证能力.【答案】向里;0.5B;向外。【分析】根据右手定则得出磁场的方向,结合磁场合成的特点得出b点的磁感应强度的大小和方向。【解答】解:根据右手螺旋定则可知两导线在a点形成磁场方向相同,故磁感应强度方向纸面向里。因为两导线电流大小相等,a点与两导线的距离也相等,故单根导线在a点形成磁感应强度大小为0.5B,故撤掉导线2后,b点磁感应强度大小为0.5B,根据安培定则可知b点磁场方向垂直纸面向外。故答案为:向里;0.5B;向外。【点评】本题主要考查了通电导线周围的磁场特点,熟悉右手定则得出磁感应强度的方向,结合矢量合成的特点即可完成分析。11.如图所示,ab、cd是两根在同一竖直平面内的长直导线,在两导线中央悬挂一个小磁针,小磁针与两根直导线静止在同一竖直平面内。当两导线中通以大小相等的电流时,小磁针N极垂直于纸面向外转动,则导线cd中电流方向为d→c;若导线ab中电流方向是b→a,如何才能使小磁针N极仍然垂直于纸面向外转动?在导线中通以d→c,大小比ab中更大的电流。【考点】安培定则(右手螺旋定则).【专题】定性思想;推理法;磁场磁场对电流的作用;推理论证能力.【答案】d→c;在导线中通以d→c,大小比ab中更大的电流。【分析】根据右手螺旋定则结合磁场的合成知识分析解答。【解答】解:根据右手螺旋定则,cd中的电流方向为d→c;若导线ab中电流方向是b→a,为了使小磁针N极垂直纸面向外转动,根据磁感应强度的合成知识可知,可以在导线中通以d→c,大小比ab中更大的电流。故答案为:d→c;在导线中通以d→c,大小比ab中更大的电流。【点评】考查右手螺旋定则结合磁场的合成知识,会根据题意进行准确分析解答。12.如图所示,将通电直导线AB用悬线水平悬挂在电磁铁的正上方,直导线可自由转动,则接通开关时A端向纸里运动(填“里”或“外”),悬线张力变大(填“大”或“小”)。【考点】环形电流或通电螺线管周围的磁场;左手定则判断安培力的方向.【专题】定性思想;推理法;磁场磁场对电流的作用;推理论证能力.【答案】里,大。【分析】根据安培定则判断出电磁铁的极性,进而判断直导线左、右两部分所受安培力的方向;当导线转过90°时,根据特殊位置法,判断导线所受的安培力方向,据此分析作答。【解答】解:根据安培定则可知,电磁铁左边为N极,右边为S极。由于直导线左、右两部分所在的磁场方向不同,可将直导线分为左、右两部分处理,根据左手定则可得,图示位置导线A端所受安培力向纸内,B端向纸外,则接通开关时,A端向纸里运动;根据特殊位置法,导线转过90°时,由左手定则可知其所受安培力向下,则悬线张力变大。故答案为:里,大。【点评】本题主要考查对左手定则的掌握,判断安培力作用下导体运动的方向,是磁场中的基本题型,这类问题往往是安培定则和左手定则综合应用,要熟悉电流法、特殊位置法、等效法、推论法等。13.如图,两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相同的电流。a、O、b在M、N的连线上,O为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到O点的距离均相等。每根导线在O处产生的磁感应强度大小均为B,则O点的磁感应强度大小为0;a点的磁感应强度等于(填“大于”“等于”或“小于”)b点的磁感应强度;c点的磁感应强度方向与d点的相反(填“相同”或“相反”)。【考点】通电直导线周围的磁场;磁感应强度的定义与物理意义.【专题】定量思想;合成分解法;磁场磁场对电流的作用;推理论证能力.【答案】0,等于,相反。【分析】分别做出这几个位置的合磁场的磁感应强度矢量图,根据平行四边形定则进行矢量合成,进而分析即可。【解答】解:如图所示由题知O为MN的中点,根据右手定则知BNO和BMO等大反向,合磁感应强度为0;如图所示因为a、b到O点的距离相等,则可知,Ba和Bb,等大反向;如图所示因为c、d到O点的距离相等,则可知,Bc和Bd等大反向。故答案为:0,等于,相反。【点评】能够根据安培定则做出这几个位置的磁感应强度的矢量图是解题的关键。四.解答题(共2小题)14.环形电流周围有磁场,根据电磁学理论可知,半径为R、电流强度为I的环形电流中心处的磁感应强度大小B=KI(1)氢原子核外电子以速率v绕核做圆周运动,轨道半径为r,电荷量为e,求该“分子电流”在圆心处的磁感应强度大小B1。(2)如图1,在一个竖直放置一半径为r、电阻为R、匝数为n的圆形线圈的圆心O处,有一个可以绕竖直轴在水平面内转动的小磁针。线圈未通电流时,小磁针稳定后指向地磁场水平分量方向,调整线圈方位使其与静止的小磁针在同一竖直平面内,并通入电流,小磁针偏转了θ角。已知仪器所在处地磁场的磁感应强度水平分量大小为Be,求:线圈两端的电压。(3)有人用电流观点解释地磁成因:在地球内部的古登堡面附近集结着绕地轴转动的管状电子群,转动的角速度为ω,该电子群形成的电流产生了地磁场。如图2所示,为简化问题,假设古登堡面的半径为R,电子均匀分布在距地心R、直径为d的管道内,管道内单位长度电荷量q,且d≪R,求此管状电子群在地心处产生的磁感应强度大小B2。【考点】通电直导线周围的磁场;磁感应强度的定义与物理意义.【专题】定量思想;推理法;磁场磁场对电流的作用;推理论证能力.【答案】(1)该“分子电流”在圆心处的磁感应强度大小为Kev2(2)线圈两端的电压为Be(3)此管状电子群在地心处产生的磁感应强度大小为Kqω。【分析】(1)根据牛顿第二定律结合电流的定义式解得。(2)根据题意结合欧姆定律解答。(3)根据电流的定义式解答。【解答】解:(1)设电子绕核做圆周运动的周期为T,则有:T=等效的“分子电流”大小为:I分子电流I在圆心处的磁感应强度大小为:B联立可得B(2)由题意知,线圈平面与地磁场水平分量方向一致,又待测电流在圆心O处产生的磁感应强度方向垂直于线圈平面,则BO与Be方向垂直,即地磁场磁感应强度的水平分量Be与BO的关系如图所示则BO=Betanθ且B联立有I则线圈两端的电压U=IOR解得U(3)设管状电子群的总电荷量为Q,则其转动的周期为T定向转动所形成的等效电流为I由于管道内单位长度电荷量q,则Q=2πRq管状电流I1在圆心处的磁感应强度大小为B联立可得B2=Kqω答:(1)该“分子电流”在圆心处的磁感应强度大小为Kev2(2)线圈两端的电压为Be(3)此管状电子群在地心处产生的磁感应强度大小为Kqω。【点评】解答此题的关键是知道地磁场的竖直分量和水平分量的关系,会构建物理模型,加强开发性思维题的训练.有一定难度。15.库仑定律与万有引力定律类似,均为距离平方反比定律。在正点电荷Q的电场中,一个电量为﹣q的粒子(重力不计),在与Q间距r1处由静止释放,此时的电势能为-kQqr1;当其运动至与Q间距r2时,其动能增量为kQq(1r1-在研究全电路时,我们可以将电源内部抬升电势的部分类比为向高处抽水的水泵;电阻类比为自高处流向低处的水流遇到的阻碍。则由此类比可知:(2)在电源内部抬升电势的部分,非静电力做A;A.正功B.负功(3)在闭合回路中,电流流过电源的抬升电势部分(即对应电动势)和内阻部分时,分别发生怎样的能量转化C;A.电动势:电能→其他能;内阻:其他能→电能B.均为电能→其他能C.电动势:其他能→电能;内阻:电能→其他能D.均为其他能→电能(4)电荷产生电场,电场对电荷有力的作用。电流产生磁场,磁场对电流有力的作用。则结合所学知识,可推测右图所示的通电螺线管(叉与点均表示电流方向)内部的磁场方向为:A;A.向左B.向右C.向上D.向下(5)大小为:A。A.近似为匀强磁场B.靠近电流处更强C.中轴线处更强【考点】环形电流或通电螺线管周围的磁场;库仑定律的表达式及其简单应用;电源内部的电荷移动和能量转化问题.【专题】定量思想;推理法;恒定电流专题;磁场磁场对电流的作用;推理论证能力.【答案】(1)-kQqr1,kQq(1r1-1r2);(2)A【分析】(1)根据电势能的表达式列式计算电势能,结合能量守恒定律计算动能的增量;(2)根据非静电力做功的情况判断能量的转化情况;(3)根据能量转化情况进行分析判断;(4)根据右手螺旋定则进行判断;(5)根据螺线管内部的磁场情况进行判断。【解答】解:(1)与Q间距r时,其电势能为Ep1=-kQqr1,当其运动至与Q(2)在电源内部抬升电势的部分,非静电力做正功,将其它形式的能转化为电能。故A正确,B错误。故选:A。(3)在闭合回路中,电流流过电源的抬升电势部分(即对应电动势)和内阻部分时,分别将其他能转化为电能,电能转化为其他能。故C正确,ABD错误。故选:C。(4)根据右手螺旋定则可知,螺线管内部磁场的方向向左。故A正确,BCD错误。故选:A。(5)螺线管内部的磁场近似为匀强磁场。故A正确,BC错误。故选:A。故答案为:(1)-kQqr1,kQq(1r1-1r2);(2)A【点评】考查电势、电势能以及恒定电流的问题,通电螺线管的磁场问题,会根据题意进行准确分析解答。

考点卡片1.判断是否存在摩擦力【知识点的认识】1.考点意义:有很多题目会综合考查摩擦力的相关知识,不区分静摩擦力和滑动摩擦力,所以设置本考点。2.对于是否存在摩擦力可以按以下几个方法判断:①条件法:根据摩擦力的产生条件进行判断。a、接触面粗糙;b、两物体间存在弹力;c、有相对运动或相对运动的趋势。②假设法:假设有或者没有摩擦力,判断物体运动状态是否会改变。【命题方向】如图,长方体甲乙叠放在水平地面上.水平力F作用在甲上,使甲乙一起向右做匀速直线运动()A、甲、乙之间一定有摩擦力B、水平地面对乙没有摩擦力C、甲对乙的摩擦力大小为F,方向水平向右D、水平地面对乙的摩擦力大小为F.方向水平向右分析:首先对甲、乙的整体进行分析,根据平衡力的知识得出乙与地面间的摩擦力;以甲为研究对象,进行受力分析,得出甲与乙之间的摩擦力.解答:A、以甲为研究对象,由于做匀速直线运动,所以受力平衡,水平方向受向右的拉力F,所以受乙对其向左的摩擦力,故A正确;B、以甲、乙的整体为研究对象,由于受向右的拉力作用,所以还受向左的摩擦力作用,B错误;C、由A知,甲受乙对其向左的摩擦力,根据力的作用的相互性,所以甲对乙向右的摩擦力作用,故C正确;D、由B知,水平地面对乙的摩擦力大小为F,方向水平向左,故D错误。故选:AC。点评:本题关键正确选择研究对象,然后再根据两物体及整体处于平衡状态,由平衡条件分析受力情况即可.【解题思路点拨】对物体受力的判断常采用的方法之一就是假设法,假设物体受或不受某力会使物体的运动状态发生变化,那么假设不成立。2.牛顿第三定律的理解与应用【知识点的认识】1.内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上.2.作用力与反作用力的“四同”和“三不同”:四同大小相同三不同方向不同【命题方向】题型一:牛顿第三定律的理解和应用例子:关于作用力与反作用力,下列说法正确的是()A.作用力与反作用力的合力为零B.先有作用力,然后才产生反作用力C.作用力与反作用力大小相等、方向相反D.作用力与反作用力作用在同一个物体上分析:由牛顿第三定律可知,作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上,力的性质相同,它们同时产生,同时变化,同时消失.解答:A、作用力与反作用力,作用在两个物体上,效果不能抵消,合力不为零,故A错误.B、作用力与反作用力,它们同时产生,同时变化,同时消失,故B错误.C、作用力与反作用力大小相等、方向相反,作用在两个物体上,故C正确.D、作用力与反作用力,作用在两个物体上,故D错误.故选:C.点评:考查牛顿第三定律及其理解.理解牛顿第三定律与平衡力的区别.【解题方法点拨】应用牛顿第三定律分析问题时应注意以下几点(1)不要凭日常观察的直觉印象随便下结论,分析问题需严格依据科学理论.(2)理解应用牛顿第三定律时,一定抓住“总是”二字,即作用力与反作用力的这种关系与物体的运动状态无关.(3)与平衡力区别应抓住作用力和反作用力分别作用在两个物体上.3.库仑定律的表达式及其简单应用【知识点的认识】1.内容:在真空中两个静止的点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上.2.表达式:F=kq1q2r2,式中k表示静电力常量,k=9.0×109N•3.适用条件:真空中的静止点电荷.【命题方向】题型一:对库仑定律的理解例1:真空中有两个静止的点电荷,它们之间静电力的大小为F.如果保持这两个点电荷之间的距离不变,而将它们的电荷量都变为原来的3倍,那么它们之间的静电力的大小变为()A.3FB.F3C.F分析:本题比较简单,直接利用库仑定律进行计算讨论即可.解:距离改变之前:F=k当电荷量都变为原来的3倍时:F1=联立①②可得:F1=9F,故ABC错误,D正确.故选:D.点评:库仑定律应用时涉及的物理量较多,因此理清各个物理量之间的关系,可以和万有引力定律进行类比学习.题型二:库仑定律与力学的综合问题例2:在一绝缘支架上,固定着一个带正电的小球A,A又通过一长为10cm的绝缘细绳连着另一个带负电的小球B,B的质量为0.1kg,电荷量为19×10﹣6C,如图所示,将小球B缓缓拉离竖直位置,当绳与竖直方向的夹角为60°时,将其由静止释放,小球B将在竖直面内做圆周运动.已知释放瞬间绳刚好张紧,但无张力.g取10m/s(1)小球A的带电荷量;(2)释放瞬间小球B的加速度大小;(3)小球B运动到最低点时绳的拉力.分析:(1)释放小球瞬间,对小球进行受力分析,由库仑定律与力的合成与分解可以求出小球A的电荷量.(2)对小球受力分析,由牛顿第二定律可以求出小球的加速度.(3)由动能定理求出小球到达最低点时的速度,然后由牛顿第二定律求出绳子的拉力.解:(1)小球B刚释放瞬间,速度为零,沿绳子方向上,小球受到的合力为零,则mgcos60°=kqA代入数值,求得qA=5×10﹣6C;(2)小球所受合力方向与绳子垂直,由牛顿第二定律得:mgsinθ=ma,a=(3)释放后小球B做圆周运动,两球的相对距离不变,库仑力不做功,从释放小球到小球到达最低点的过程中,由动能定理得:mg(L﹣Lcos60°)=12mv2﹣小球在最低点,由牛顿第二定律得:FT+kqAqB解得:FT=32mg=答:(1)小球A的带电荷量为5×10﹣6C;(2)释放瞬间小球B的加速度大小为53m/s2;(3)小球B运动到最低点时绳的拉力为1.5N.点评:释放小球瞬间,沿绳子方向小球受力平衡,小球所受合力沿与绳子垂直的方向.【解题方法点拨】1.库仑定律适用条件(1)库仑定律只适用于真空中的静止点电荷,但在要求不很精确的情况下,空气中的点电荷的相互作用也可以应用库仑定律.(2)当带电体间的距离远大于它们本身的尺寸时,可把带电体看做点电荷.但不能根据公式错误地推论:当r→0时,F→∞.其实在这样的条件下,两个带电体已经不能再看做点电荷了.(3)对于两个均匀带电绝缘球体,可将其视为电荷集中于球心的点电荷,r为两球心之间的距离.(4)对两个带电金属球,要考虑金属球表面电荷的重新分布.2.应用库仑定律需要注意的几个问题(1)库仑定律的适用条件是真空中的静止点电荷.点电荷是一种理想化模型,当带电体间的距离远远大于带电体的自身大小时,可以视其为点电荷而适用库仑定律,否则不能适用.(2)库仑定律的应用方法:库仑定律严格地说只适用于真空中,在要求不很精确的情况下,空气可近似当作真空来处理.注意库仑力是矢量,计算库仑力可以直接运用公式,将电荷量的绝对值代入公式,根据同种电荷相斥,异种电荷相吸来判断作用力F是引力还是斥力;也可将电荷量带正、负号一起运算,根据结果的正负,来判断作用力是引力还是斥力.(3)三个点电荷的平衡问题:要使三个自由电荷组成的系统处于平衡状态,每个电荷受到的两个库仑力必须大小相等,方向相反,也可以说另外两个点电荷在该电荷处的合场强应为零.3.分析带电体力学问题的方法与纯力学问题的分析方法一样,要学会把电学问题力学化.分析方法是:(1)确定研究对象.如果有几个带电体相互作用时,要依据题意,适当选取“整体法”或“隔离法”;(2)对研究对象进行受力分析,多了个电场力(F=kq1(3)列平衡方程(F合=0或Fx=0,Fy=0)或牛顿第二定律方程.4.电场线的定义及基本特征【知识点的认识】1.定义:为了形象描述电场中各点电场强度的强弱及方向,在电场中画出一些曲线,曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致,曲线的疏密程度表示电场的强弱.2.特点:(1)电场线始于正电荷(或无穷远),终于负电荷(或无穷远);(2)电场线互不相交;(3)电场线和等势面在相交处互相垂直;(4)沿着电场线的方向电势降低;(5)电场线密的地方等差等势面密;等差等势面密的地方电场线也密.3.几种典型的电场线.注意:电场中某点场强的大小和方向与该点放不放电荷以及所放电荷的大小和电性无关,由电场本身决定.4.等量同种电荷和等量异种电荷的电场(1)等量同种电荷的电场如图2甲所示①两点电荷连线中点O处的场强为零,此处无电场线.②两点电荷连线中点O附近电场线非常稀疏,但场强不为零.③从两点电荷连线中点O沿中垂面(线)到无限远,电场线先变密后变疏,即场强先变大后变小.④两点电荷连线中垂线上各点的场强方向和中垂线平行.⑤关于O点对称的两点A与A′、B与B′的场强等大、反向.(2)等量异种电荷的电场如图2乙所示.①两点电荷连线上各点的场强方向从正电荷指向负电荷,沿电场线方向场强先变小再变大.②两点电荷连线的中垂面(线)上,电场线的方向均相同,即场强方向相同,且与中垂面(线)垂直.③关于O点对称的两点A与A′、B与B′的场强等大同向.【命题方向】本考点主要考查电场线的定义与特点下列关于电场的论述,正确的是()A、电场线方向就是正检验电荷的运动方向B、电场线是直线的地方是匀强电场C、只要初速度为零,正电荷必将在电场中沿电场线方向运动D、画有电场线的地方有电场,未画电场线的地方不一定无电场分析:电场线是为了形象地描述电场而假想的线,电场线的方向起于正电荷,终止于负电荷,电场线上某点的切线方向表示电场强度的方向,电场线的疏密表示电场的强弱.解答:A、电场线的方向与正电荷的运动方向不一定相同。故A错误。B、匀强电场的电场线是间距相等的平行直线,电场线是直线的地方不一定是匀强电场。故B错误。C、若电场线是曲线,初速度为零的正电荷不一定沿电场线方向运动。故C错误。D、电场线为了形象地描述电场而假想的线,画电场线的地方有电场,未画电场线的地方可能也有电场。故D正确。故选:D。点评:解决本题的关键知道电场线的性质,知道电场线是为了形象地描述电场而假想的线.【解题方法点拨】1.电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹的关系:根据电场线的定义,一般情况下,带电粒子在电场中的运动轨迹不会与电场线重合,只有同时满足以下三个条件时,两者才会重合:(1)电场线为直线;(2)电荷初速度为零,或速度方向与电场线平行;(3)电荷仅受电场力或所受其他力合力的方向与电场线平行.2.关于电场线的问题往往与带电粒子的运动联系起来进行考查,解答这类问题应抓住以下几个关键:(1)分析清楚粒子的运动情况,特别是速度和加速度如何变化;(2)根据力和运动的关系,确定粒子所受电场力的大小方向如何变化;(3)根据电场力与场强的关系,确定场强的大小、方向如何变化,从而确定电场线的分布规律.(4)熟悉几种常见电场的电场线分布特点.5.电源内部的电荷移动和能量转化问题【知识点的认识】1.在闭合电路外部,电流从电源的正极流到负极,带负电荷的自由电子从电源负极移动到正极;在电源内部,电流从电源的负极流到正极,相当于正电荷从电源的负极被移动到正极,或负电荷从电源的正极被移动到负极,这一过程需要非静电力做功。2.电源内部的能量转化:为了维持电路中稳定的电势差,电源内部有非静电力做功,将化学能(或其他形式的能量)转化成电能。【命题方向】下列关于电源电动势的说法正确的是()A、电源是通过静电力把其它形式的能转化为电能的装置B、在电源内部正电荷从高电势处向低电势处移动C、电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领D、把同一电源接在不同的电路中,电源的电动势也将变化分析:电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量.电动势由电源本身的特性决定,与外电路的结构无关.解答:A、电源是通过非静电力把其它形式的能转化为电能的装置;故A错误;B、在电源内部,非静电力将正电荷从低电势处移动到高电势处,故B错误;C、电动势反映了电源内部非静电力做功的本领,故C正确;D、电源的电动势由电源本身的特性决定,与外电路的结构无关,同一电源接入不同的电路电动势不会发生改变,故D错误。故选:C。点评:本题考查对电动势的理解.关键抓住电动势的物理意义,明确电源的电动势是电源本身的一个特性.【解题思路点拨】1.电源是把其他形式的能量转化成电能的装置,不同的电源具有不同的能量来源,比如干电池,是将化学能转化成电能;光伏电池,将光能转成电能;温差电池,就是利用温度差异,使热能直接转化为电能的装置等。2.在电源内部电流是由负极流向正极的。6.磁现象与磁场【知识点的认识】1.磁现象(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)司南、指南针的原理是就是磁极间的相互作用。(4)信鸽等动物需要依靠磁场确定方位。2.磁场(1)定义:传递磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间相互作用的一种物质。(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)物质性: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。(5)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。【命题方向】关于磁场的下述说法中,正确的是()A、磁极之间相互作用是通过磁场发生的B、看不见、摸不着的磁场不是客观存在的C、只有磁体周围才存在磁场D、地球周围不存在磁场分析:磁场是客观存在的一种物质形态,虽看不见,摸不着,但可通过小磁针来体现是否存在,若电流放入磁场不一定有磁场力,受到电流与磁场方向的限制.解答:A、磁场对放入其中的磁体一定有磁场力作用,磁极之间相互作用是通过磁场发生的,所以A正确;B、磁场是客观存在的一种物质形态,虽然看不见,摸不着,但可通过小磁针来体现是否存在,所以B错误;CD、在整个空间中都有磁场的存在,只不过在磁体的周围,磁场的强度比较大,磁场可以很明显的表现出来,离得远的地方,磁场比较弱,磁场不容易表现出来,所以不是只有磁体周围才存在磁场,地球周围都存在着磁场,所以CD错误。故选:A。点评:磁场看不见,感觉不到,但实际存在,可通过小磁针来体现,磁场的强弱.同时通过假想的磁感线来描述磁场的分布.【解题思路点拨】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。7.磁感线的概念和性质【知识点的认识】1.磁感线:在磁场中画出一些有方向的曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致,这样的曲线叫磁感线.2.磁感线的特点(1)磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向.(2)磁感线的疏密定性地表示磁场的强弱,在磁感线较密的地方磁场较强;在磁感线较疏的地方磁场较弱.(3)磁感线是闭合曲线,没有起点和终点,在磁体外部,从N极指向S极;在磁体内部,由S极指向N极.(4)同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切.(5)磁感线是假想的曲线,客观上不存在.【命题方向】下列关于磁感线的叙述,正确的说法是()A、磁感线是磁场中确实存在的一种曲线B、磁感线总是从N极指向S极C、磁感线是由磁场中的铁屑形成的D、磁感线是根据磁场的性质人为地画出来的曲线分析:磁感线是人为假想的曲线,不是磁场中实际存在的曲线.在磁铁的外部,磁感线从N极出发进入S极,在磁铁的内部,磁感线从S极指向N极.解答:A、磁感线是人为假想的曲线,不是磁场中实际存在的曲线。故A错误。B、在磁铁的外部,磁感线从N极出发进入S极,在磁铁的内部,磁感线从S极指向N极。故B错误。C、磁感线可以由磁场中的铁屑形成的曲线模拟,但模拟出来的曲线并不是磁感线,因为磁感线并不存在。故C错误。D、磁感线是描述磁场的强弱和方向人为假想的曲线。故D正确。故选:D。点评:本题考查对磁感线的意义、特征的了解程度,要注意磁场是客观存在的物质,而磁感线不是客观存在的物质,是人为假想的曲线.【解题思路点拨】磁感线的特点总结: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。8.地磁场【知识点的认识】地磁场①地磁场的N极在地球南极附近,S极在地球北极附近,磁感线分布如图所示.②地磁场B的水平分量(Bx)总是从地球南极指向北极,而竖直分量(By)则南北半球相反,在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下.③在赤道平面上,距离地球表面高度相等的各点,磁场强弱相等,且方向水平向北.【命题方向】常考题型:对基本概念的考查地球是一个大磁体,它的存在对地球的影响是巨大的,下列有关地磁场的相关说法中,正确的是()A.在地面上放置一枚小磁针,在没有其他磁场的影响下静止的小磁针的南极指向地磁场的南极B.地磁场的北极在地理的南极附近C.北半球地磁场的方向相对地面总是垂直向下的D.地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的分析:地球是个巨大的磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近.地球周围存在着磁场.解答:A、在地面上放置一枚小磁针,在没有其他磁场的影响下静止的小磁针的南极指向地磁场的北极.故A错误;B、地理北极附近是地磁南极,地理南极附近是地磁北极.故B正确;C、D、地磁场的磁感线可分解成两个分量,水平分量指向地理北极附近,若在北半球,则竖直分量竖直向下;若是南半球,则是竖直向上.故CD都错误.故选:B.点评:(1)地球是个巨大的磁体,地球的周围存在着磁场,任一点的磁场方向是不变的.(2)地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近.(3)小磁针北极所指向即为磁场的方向.【解题思路点拨】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。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”。9.条形磁铁和蹄形磁铁的磁场分布【指示点的认识】条形磁体和蹄形磁铁的磁场分布如下【命题方向】如图所示是几种常见磁场的磁感线分布示意图,下列说法正确的是()A、图甲中a端是磁铁的S极,b端是磁铁的N极B、图甲中a端是磁铁的N极,b端是磁铁的S极C、图乙是两异名磁极的磁感线分布示意图,c端是N极,d端是S极D、图乙是两异名磁极的磁感线分布示意图,c端是S极,d端是N极分析:利用磁感线的特点分析判断,即磁感线在磁体的外部由N极指向S极.解答:AB、据磁感线在磁体的外部由N极指向S极,所以b是N极,a是S极,故A正确,B错误;CD、据磁感线在磁体的外部由N极指向S极,所以d是N极,c是S极,故C错误,D正确。故选:AD。点评:该题考查常见磁场的磁感线特点,利用应用磁感线的特点即磁感线在磁体的外部由N极指向S极是解题的关键.【解题思路点拨】在磁体外部,磁感线从N极指向S极,在磁体内部,磁感线从S极指向N极。10.通电直导线周围的磁场【知识点的认识】几种常见的磁场如下:直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场特点无磁极、非匀强,且距导线越远处磁场越弱与条形磁铁的磁场相似,管内为匀强磁场,管外为非匀强磁场环形电流的两侧是N极和S极,且离圆环中心越远,磁场越弱安培定则本考点主要针对通电直导线周围的磁场分布【命题方向】如图所示、导绒中通入由A向B的电流时,用轻绳悬挂的小磁针()A、不动B、N极向纸里,S极向纸外旋转C、向上运动D、N极向纸外,s极向纸里旋转分析:根据安培定则可明确小磁针所在位置的磁场方向,从而确定小磁针的偏转方向。解答:根据安培定则可知,AB上方的磁场向外,则小磁针的N极向纸外,S极向纸里旋转,故D正确,ABC错误。故选:D。点评:本题考查安培定则的内容,对于直导线,用手握住导线,大拇指指向电流方向,四指环绕的方向为磁场的方向。【解题思路点拨】1.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的方向一致,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.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。11.环形电流或通电螺线管周围的磁场【知识点的认识】几种常见的磁场如下:直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场特点无磁极、非匀强,且距导线越远处磁场越弱与条形磁铁的磁场相似,管内为匀强磁场,管外为非匀强磁场环形电流的两侧是N极和S极,且离圆环中心越远,磁场越弱安培定则本考点主要针对环形电流或通电螺线管周围的磁场分布【命题方向】如图所示为一通电螺线管,a、b、c是通电螺线管内、外的三点,下列说法正确的()A、通电螺线管在c处产生的磁场向右B、通电螺线管在a处产生的磁场向右C、通电螺线管内部的磁场可认为匀强磁场D、a、b、c三点中a点的磁场最强分析:根据安培定则即可判断出通电螺线管产生的磁场的方向.通电螺线管内部的磁场的特点是内部的磁场最强.解答:A、B、根据安培定则右手握住螺线管,四指表示电流的方向,则通电螺线管产生的磁场的方向向右,所以通电螺线管在a处产生的磁场向右,通电螺线管在c处产生的磁场向左。故A错误,B正确;C、通电螺线管内部的磁场可认为匀强磁场。故C正确;D、通电螺线管内部的磁场的特点是内部的磁场最强,所以a、b、c三点中a点的磁场最强。故D正确;故选:BCD。点评:该题考查通电螺线管产生的磁场的方向,根据安培定则即可判定,基础题目.【解题思路点拨】1.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的方向一致,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.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。12.安培定则(右手螺旋定则)【知识点的认识】1.安培定则的内容分三种不同情况.(1)直线电流:右手握住导线,伸直的拇指的方向代表电流的方向,那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.(2)环形电流:右手握住环形导线,弯曲的四指所指的方向就是电流的方向,拇指所指的方向就是环形中心轴线上的磁感线的方向.(3)通电螺线管:右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,拇指所指的方向就是螺线管内部的磁感线的方向.2.利用安培定则判断的几种常见电流的磁场直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场

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