13.1磁场 磁感线 （含答案）高二物理人教版（2019）必修第三册课前导学

13.1磁场 磁感线—2023-2024学年高二物理人教版（2019）必修第三册课前导学
基础知识导学
一　电和磁的联系
1．磁极：自然界中的磁体总是存在两个磁极。
2．磁极间的作用：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。
3．电流的磁效应
(1)奥斯特实验：通电导线使小磁针偏转。
(2)实验结论：电流可以产生磁场——发现了电流的磁效应。
二　磁场　磁感线
1．磁场
(1)来源：磁体周围和电流周围都存在磁场，一切磁相互作用都是通过磁场来实现的。
(2)方向：人们规定，在磁场中某一点小磁针N极所受磁力的方向，就是该点磁场的方向。
(3)磁场是客观存在的：磁场与电场类似，都是不依赖于我们的感觉而客观存在的物质。
2．磁感线
(1)磁场的方向规定：小磁针静止时N极所指的方向。
(2)磁感线：用来形象地描述磁场的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟这点磁场的方向一致。
(3)磁感线的疏密表示磁场的强弱。
三　安培定则
1．直线电流的磁场：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，如图甲所示。
2．环形电流的磁场：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，如图乙所示。
3．通电螺线管的磁场：让右手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，或拇指指向螺线管的N极，如图丙所示。
重难问题探究
磁极间的作用：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。
直线电流的磁场：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
基础小题试练
1.在磁场中某区域的磁感线如图所示，则( )
A.a、b两处的磁感应强度的大小不等，且
B.同一电流元放在a处受力一定比放在b处受力大
C.电荷有可能仅在磁场作用下由a沿直线运动到b
D.某正电荷在磁场和其他外力作用下从a运动到b，磁场对电荷做负功
2.关于铁块和磁体之间作用力的理解正确的是( )
A.仅磁体能对铁块产生作用力 B.仅铁块能对磁体产生作用力
C.两者相互接触时才有作用力 D.两者没接触时也有作用力
3.在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态，突然发现小磁针N极向西偏转，则下列解释正确的是( )
A.可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平通过
B.可能是小磁针正上方有电子流自南向北水平通过
C.可能是小磁针正上方有电子流自西向东水平通过
D.一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针
4.如图所示为通电螺线管，A为螺线管外一点，两点在螺线管的垂直平分线上，则下列说法正确的是( )
A.磁感线最密处为A处，最疏处为B处
B.磁感线最密处为B处，最疏处为A处
C.小磁针在B处和A处N极都指向左方
D.小磁针在B处和C处N极都指向右方
2
答案以及解析
1.答案：A
解析：A.磁感线的疏密表示磁场的强弱，故a、b两处的磁感应强度的大小不等，且，故A正确；
B.电流元的受力与放置夹角有关，故无法比较电流元的受力情况，故B错误；
C.a、b不在磁感线上，若沿直线运动，则速度方向与磁场存在夹角，则一定受洛伦兹力，故不可能沿纸面由到b点，故C错误；
D.磁场对电荷永不做功，故D错误。
故选A。
2.答案：D
解析：铁块和磁体之间存在相互作用力，属于非接触力，即二者没接触也有作用力。故ABC错误；D正确。
故选D。
3.答案：A
解析：若小磁针正上方有电子流自北向南水平通过，等效电流方向即为自南向北，所以小磁针的N极向西偏转，A正确，B、D错误；若小磁针正上方有电子流自西向东水平通过，等效电流方向即为自东向西，在小磁针处产生的磁场向南，小磁针N极向南偏转，C错误.
4.答案：C
解析：由通电螺线管的磁感线分布可知，磁感线最密处为B处，最疏处为C处，A、B错误；根据安培定则知，该通电螺线管左端相当于磁体的N极，右端相当于磁体的S极，外部的磁感线从N极指向S极，内部则从S极指向N极，因此小磁针在B处和A处N极都指向左方，在C处N极指向右方，C正确，D错误.