第1节 磁场 磁感线(强基课——逐点理清物理观念)
课标要求 层级达标
1.能列举磁现象在生产生活中的应用。 2.了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。 3.关注与磁相关的现代技术发展。 学考 层级 1.知道磁场的概念,知道磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流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。
选考 层级 理解安培定则,会用安培定则判断电流的磁场方向。
逐点清(一) 电和磁的联系 磁场
[多维度理解]
1.磁极之间的相互作用:同名磁极相互 ,异名磁极相互 。
2.奥斯特实验:把导线放置在小磁针的 ,通电时磁针发生了转动。
实验意义:奥斯特实验发现了电流的 ,即电流可以产生磁场,首次揭示了 的联系。
3.磁场
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,是通过 发生的。磁场是磁体或电流周围一种看不见、摸不着的客观存在的 。
[微点拨] 对磁场性质的理解
基本特性 对放入其中的磁体、电流和运动电荷产生力的作用
客观性 磁场虽然不是由分子、原子组成的,但是它与常见的桌子、房屋、水和空气一样,是一种客观存在的物质
特殊性 磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同,它是以一种场的形式存在的
方向性 自由小磁针静止时,N极的指向即为该处的磁场方向,或小磁针N极的受力方向即为该处的磁场方向
[全方位练明]
1.判断下列说法是否正确。
(1)磁极与磁极之间是直接发生作用的。 ( )
(2)磁场是看不见、摸不着、实际不存在而由人们假想出来的一种物质。 ( )
(3)磁场是客观存在的一种特殊物质。 ( )
(4)磁场的存在与否取决于人的思想,想其有则有,想其无则无。 ( )
2.(2024·辽宁1月学考)我国是最早发现磁现象、应用磁现象的国家。下列不属于磁现象的是 ( )
A.磁体对周围通电导线产生作用力
B.两个静止带电体之间存在相互作用力
C.两条平行通电导线之间存在相互作用力
D.物理学家奥斯特发现通电导线能使小磁针偏转
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.甲图中,电流不产生磁场,电流对小磁针的力的作用是通过小磁针的磁场发生的
B.乙图中,磁体对通电导体的力的作用是通过磁体的磁场发生的
C.丙图中,电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的
D.丙图中,电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的
逐点清(二) 磁感线
[多维度理解]
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 所指方向就是该点磁场的方向。
2.磁感线
(1)定义:在磁场中画出一些有方向的曲线,使曲线上每一点的 都跟这点磁场的方向一致,这样的曲线就叫作磁感线。
(2)特点
①磁感线的 表示磁场的强弱。磁场强的地方,磁感线 ;磁场弱的地方,磁感线 。
②磁感线某点的 表示该点磁场的方向。
[微点拨]
关于磁感线的两点提醒
(1)磁体外部的磁感线从N极指向S极,内部从S极指向N极,磁感线是闭合曲线。
(2)磁感线在空间不相交。
[全方位练明]
1.关于磁场的说法正确的是 ( )
A.磁感线和电场线一样,是不闭合的
B.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
C.沿着磁感线的方向,磁场逐渐减弱
D.地球表面上任意位置的地磁场方向都与地面平行
2.(2025·新疆阿克苏阶段练习)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.电场线和磁感线都是闭合曲线
C.任意两条磁感线不相交,任意两条电场线也不相交
D.电场线越密的地方,同一试探电荷所受的电场力越小
3.某磁场的磁感线如图所示,则下列说法中正确的是 ( )
A.过M点的磁感线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
逐点清(三) 安培定则
[多维度理解]
1.直线电流的磁场
安培定则:如图甲所示,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:如图乙所示,让右手 与环形电流的方向一致, 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:如图丙所示,用右手握住螺线管,让右手弯曲的四指与 一致,伸直的拇指所指的方向就是 磁场的方向。
[微点拨] 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,外部类似条形磁体,方向由N极指向S极
[典例] (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
[解题指导]
(1)通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似。
(2)小磁针的N极受力的方向即为磁场的方向。
听课记录:
[全方位练明]
1.判断下列说法是否正确。
(1)通电圆环在圆心处产生的磁场与圆环平面垂直。 ( )
(2)放置在通电螺线管中心处的小磁针稳定时N极指向螺线管的S极。 ( )
(3)通电直导线周围磁场的磁感线是闭合的圆环。 ( )
2.(2025·吉林长春阶段练习)如图所示,当开关K闭合后,小磁针指向不变的是 ( )
第1节 磁场 磁感线
逐点清(一)
[多维度理解]
1.排斥 吸引 2.上方 磁效应 电与磁 3.磁场 物质
[全方位练明]
1.(1)× (2)× (3)√ (4)×
2.选B 磁体对周围通电导线产生作用力属于磁现象,A项不符合题意;两个静止带电体之间存在相互作用力属于静电力,不属于磁现象,B项符合题意;两条平行通电导线之间存在相互作用力属于磁现象,C项不符合题意;物理学家奥斯特发现通电导线能使小磁针偏转属于磁现象,D项不符合题意。
3.选BC 题图甲中,电流对小磁针的力的作用是通过电流的磁场发生的;题图乙中,磁体对通电导体的力的作用是通过磁体的磁场发生的;题图丙中,电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的。综上所述,选项B、C正确。
逐点清(二)
[多维度理解]
1.N极 2.(1)切线方向 (2)①疏密 较密 较疏 ②切线方向
[全方位练明]
1.选B 磁场的磁感线是闭合的,故A错误;通电导线南北放置时,地磁场影响最小,此时实验现象最明显,故B正确;磁场的强弱用磁感线的疏密表示,与磁感线的方向无关,故C错误;磁感线是闭合的曲线,不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行,故D错误。
2.选C 电场线和磁感线都是假想的曲线,并不存在,故A错误;电场线不闭合,而磁感线是闭合的曲线,故B错误;任意两条磁感线一定不相交,任意两条电场线也不相交,否则交点处有两个方向,违反唯一性的特点,故C正确;电场线越密的地方,电场强度越大,根据F=qE,可知同一试探电荷所受的电场力越大,故D错误。
3.选C 过M点的磁感线的切线方向和该点的磁场方向相同,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,B错误,C正确;磁场中某点的磁感线的切线方向是该点磁场的方向,因过M点的磁感线的切线方向与过N点的磁感线的切线方向不同,则M点的磁场方向和N点的磁场方向不相同,D错误。
逐点清(三)
[多维度理解]
1.右手 弯曲的四指 2.弯曲的四指 伸直的拇指所指的方向 3.螺线管电流的方向 螺线管轴线上
[典例] 选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,则放在a处的小磁针的N极向右,A项错误,D项正确;在b点磁场方向向右,则放在b处的小磁针的N极向右,B项正确;在c点磁场方向向右,则放在c处的小磁针的N极向右,S极向左,C项错误。
[全方位练明]
1.(1)√ (2)× (3)√
2.选D A选项图中,开关K闭合后,根据安培定则可知,小磁针所在位置的磁场方向垂直于纸面向外,小磁针指向在磁场力作用下将发生变化,故A错误;B选项图中,开关K闭合后,根据安培定则可知,左侧小磁针所在位置的磁场方向竖直向下,下方小磁针所在位置的磁场方向垂直于纸面向里,小磁针指向在磁场力作用下将发生变化,故B错误;C选项图中,开关K闭合后,根据安培定则可知,小磁针所在位置的磁场方向垂直于纸面向里,小磁针指向在磁场力作用下将发生变化,故C错误;D选项图中,开关K闭合后,根据安培定则,结合蹄型磁体的磁场分布特征可知,小磁针所在位置的磁场方向水平向左,磁场方向与小磁针指向相同,可知小磁针指向不会发生变化,故D正确。
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磁场 磁感线
(强基课——逐点理清物理观念)
第 1 节
课标要求 层级达标 1.能列举磁现象在生产生活中的应用。 2.了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。 3.关注与磁相关的现代技术发展。 学考 层级 1.知道磁场的概念，知道磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流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。
选考 层级 理解安培定则，会用安培定则判断电流的磁场方向。
1
逐点清(一) 电和磁的联系 磁场
2
逐点清(二) 磁感线
3
逐点清(三) 安培定则
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课时跟踪检测
CONTENTS
目录
逐点清(一) 电和磁的联系 磁场
1.磁极之间的相互作用:同名磁极相互_____，异名磁极相互_____ 。
2.奥斯特实验:把导线放置在小磁针的_____ ，通电时磁针发生了转动。
实验意义:奥斯特实验发现了电流的________，即电流可以产生磁场，首次揭示了_______的联系。
3.磁场
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，是通过_____发生的。磁场是磁体或电流周围一种看不见、摸不着的客观存在的_____ 。
多维度理解
排斥
吸引
上方
磁效应
电与磁
磁场
物质
[微点拨] 对磁场性质的理解
基本特性 对放入其中的磁体、电流和运动电荷产生力的作用
客观性 磁场虽然不是由分子、原子组成的，但是它与常见的桌子、房屋、水和空气一样，是一种客观存在的物质
特殊性 磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同，它是以一种场的形式存在的
方向性 自由小磁针静止时，N极的指向即为该处的磁场方向，或小磁针N极的受力方向即为该处的磁场方向
全方位练明
1.判断下列说法是否正确。
(1)磁极与磁极之间是直接发生作用的。 ( )
(2)磁场是看不见、摸不着、实际不存在而由人们假想出来的一种物质。 ( )
(3)磁场是客观存在的一种特殊物质。 ( )
(4)磁场的存在与否取决于人的思想，想其有则有，想其无则无。 ( )
×
√
×
×
2.(2024·辽宁1月学考)我国是最早发现磁现象、应用磁现象的国家。下列不属于磁现象的是 ( )
A.磁体对周围通电导线产生作用力
B.两个静止带电体之间存在相互作用力
C.两条平行通电导线之间存在相互作用力
D.物理学家奥斯特发现通电导线能使小磁针偏转
√
解析:磁体对周围通电导线产生作用力属于磁现象，A项不符合题意;两个静止带电体之间存在相互作用力属于静电力，不属于磁现象，B项符合题意;两条平行通电导线之间存在相互作用力属于磁现象，C项不符合题意;物理学家奥斯特发现通电导线能使小磁针偏转属于磁现象，D项不符合题意。
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.甲图中，电流不产生磁场，电流对小磁针的力的作用是通过小磁针的磁场发生的
B.乙图中，磁体对通电导体的力的作用是通过磁体的磁场发生的
C.丙图中，电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的
D.丙图中，电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的
解析:题图甲中，电流对小磁针的力的作用是通过电流的磁场发生的;题图乙中，磁体对通电导体的力的作用是通过磁体的磁场发生的;题图丙中，电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的。综上所述，选项B、C正确。
√
√
逐点清(二) 磁感线
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______所指方向就是该点磁场的方向。
2.磁感线
(1)定义:在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲线上每一点的__________都跟这点磁场的方向一致，这样的曲线就叫作磁感线。
多维度理解
N极
切线方向
(2)特点
①磁感线的______表示磁场的强弱。磁场强的地方，磁感线______磁场弱的地方，磁感线______ 。
②磁感线某点的_________表示该点磁场的方向。
疏密
较密
较疏
切线方向
[微点拨]
关于磁感线的两点提醒
1.磁体外部的磁感线从N极指向S极，内部从S极指向N极，磁感线是闭合曲线。
2.磁感线在空间不相交。
1.关于磁场的说法正确的是 ( )
A.磁感线和电场线一样，是不闭合的
B.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
C.沿着磁感线的方向，磁场逐渐减弱
D.地球表面上任意位置的地磁场方向都与地面平行
全方位练明
√
解析:磁场的磁感线是闭合的，故A错误;通电导线南北放置时，地磁场影响最小，此时实验现象最明显，故B正确;磁场的强弱用磁感线的疏密表示，与磁感线的方向无关，故C错误;磁感线是闭合的曲线，不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，故D错误。
2.(2025·新疆阿克苏阶段练习)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.电场线和磁感线都是闭合曲线
C.任意两条磁感线不相交，任意两条电场线也不相交
D.电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越小
√
解析:电场线和磁感线都是假想的曲线，并不存在，故A错误;电场线不闭合，而磁感线是闭合的曲线，故B错误;任意两条磁感线一定不相交，任意两条电场线也不相交，否则交点处有两个方向，违反唯一性的特点，故C正确;电场线越密的地方，电场强度越大，根据F=qE，可知同一试探电荷所受的电场力越大，故D错误。
3.某磁场的磁感线如图所示，则下列说法中正确的是 ( )
A.过M点的磁感线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
√
解析:过M点的磁感线的切线方向和该点的磁场方向相同，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，B错误，C正确;磁场中某点的磁感线的切线方向是该点磁场的方向，因过M点的磁感线的切线方向与过N点的磁感线的切线方向不同，则M点的磁场方向和N点的磁场方向不相同，D错误。
逐点清(三) 安培定则
1.直线电流的磁场
安培定则:如图甲所示，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。
多维度理解
右手
弯曲的四指
2.环形电流的磁场
安培定则:如图乙所示，让右手______________与环形电流的方向一致， ________________________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:如图丙所示，用右手握住螺线管，让右手弯曲的四指与_________________一致，伸直的拇指所指的方向就是_______________磁场的方向。
弯曲的四指
伸直的拇指所指的方向
螺线管电流的方向
螺线管轴线上
[微点拨] 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 安培定则 立体图 横截面图 纵截面图
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，外部类似条形磁体，方向由N极指向S极 [典例] (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
√
√
[解题指导]
(1)通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似。
(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，则放在a处的小磁针的N极向右，A项错误，D项正确;在b点磁场方向向右，则放在b处的
小磁针的N极向右，B项正确;在c点磁场方向向右，
则放在c处的小磁针的N极向右，S极向左，C项错误。
1.判断下列说法是否正确。
(1)通电圆环在圆心处产生的磁场与圆环平面垂直。 ( )
(2)放置在通电螺线管中心处的小磁针稳定时N极指向螺线管的S极。 ( )
(3)通电直导线周围磁场的磁感线是闭合的圆环。 ( )
全方位练明
√
×
√
2.(2025·吉林长春阶段练习)如图所示，当开关K闭合后，小磁针指向不变的是 ( )
√
解析:A选项图中，开关K闭合后，根据安培定则可知，小磁针所在位置的磁场方向垂直于纸面向外，小磁针指向在磁场力作用下将发生变化，故A错误;B选项图中，开关K闭合后，根据安培定则可知，左侧小磁针所在位置的磁场方向竖直向下，下方小磁针所在位置的磁场方向垂直于纸面向里，小磁针指向在磁场力作用下将发生变化，故B错误;C选项图中，开关K闭合后，根据安培定则可知，小磁针所在位置的磁场方向垂直于纸面向里，小磁针指向在磁场力作用下将发生变化，故C错误;D选项图中，开关K闭合后，根据安培定则，结合蹄型磁体的磁场分布特征可知，小磁针所在位置的磁场方向水平向左，磁场方向与小磁针指向相同，可知小磁针指向不会发生变化，故D正确。
课时跟踪检测
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A级——学考达标
1.电工师傅能够用螺丝刀将狭小空间内的小螺丝吸引上来，关于该现象的解释正确的是( )
A.是因为螺丝刀带电把小螺丝吸引上来的
B.是因为螺丝带电和螺丝刀相互吸引发生的
C.是因为螺丝刀带有磁性，把小螺丝吸引上来的
D.是因为小螺丝带有磁性，去吸引螺丝刀的
解析:电工师傅的螺丝刀有磁性，当靠近小螺丝时会把它吸引过来。故选C。
√
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2.(2025·北京海淀阶段检测)安培对物质具有磁性的解释可以用如图所示的情境来表示，那么 ( )
A.甲图代表了被磁化的铁棒的内部情况
B.乙图代表了被磁化的铁棒的内部情况
C.磁体在常温环境与高温环境下磁性强弱相同
D.磁体在高温环境下磁性会加强
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解析:根据“分子电流”的假说，未被磁化的物体内部分子电流的方向非常紊乱，对外不显磁性，故A错误;根据“分子电流”的假说，被磁化的物体内部分子电流的方向大致相同，于是对外界显示出磁性，故B正确;根据磁化与退磁的特性可知，磁体在高温环境下磁性会减弱，故C、D错误。
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3.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a指向b
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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指向a，则软磁条内部a为S极，b为N极，磁感线是闭合曲线，在软磁条内部磁感线从a指向b，故B错误，D正确;磁感线和电场线是为了描述磁场和电场而假想的曲线，实际是不存在的，C错误。
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4.(2025·云南大理质检)(多选)下列各图中符合安培定则的是 ( )
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解析:通电直导线的安培定则:用右手握住通电直导线，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的环绕方向，故A正确，B错误;环形电流的安培定则: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，故C正确，D错误。
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5.小明在某次物理社团活动中，用磁体将缝衣针磁化后，放在水中漂浮的一片树叶上制成“指南针”，多次将树叶轻轻旋转，待树叶静止后，观察到树叶的尖端总是指向南方。下列说法正确的是 ( )
A.树叶尖端指向地磁南极
B.“指南针”的N极应标注在树叶尖端
C.“指南针”周围存在磁场和磁感线
D.用磁体的N极靠近树叶尖端会相互吸引
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解析:地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，树叶的尖端总是指向南方，即树叶尖端指向地磁北极，故A错误;地磁场相当于一条形磁体的磁场，在地球外部，磁感线由地磁北极(即地理南极)指向地磁南极(即地理北极)，结合上述，树叶的尖端总是指向地磁北极，可知“指南针”的S极应标注在树叶尖端，故B错误;题中“指南针”指被磁体磁化后的缝衣针，缝衣针自身就是一小磁体，可知“指南针”周围存在磁场，由于磁感线是为了形象地描述看不见、摸不着的磁场而假想的线，实际上不存在，即不能够认为“指南针”周围存在磁感线，故C错误;结合上述可知，树叶尖端一侧为缝衣针的S极，则用磁体的N极靠近树叶尖端会相互吸引，故D正确。
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6.(2024·广东深圳开学考试)如图所示是条形磁体外部的磁场分布图，a、b是磁场中的两个点，关于该磁场，下列说法正确的是 ( )
A.磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线
B.该条形磁体的右端为S极，左端为N极
C.将一小磁针置于b点，其静止时N极指向右侧
D.由于a点没有磁感线经过，所以a处的磁场比b处弱
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解析:磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线，不是真实存在的，故A正确;由于在磁体的外部，磁感线都是从N极出发，回到S极，所以该条形磁体的右端为N极，左端为S极，故B错误;小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向，所以将一小磁针置于b点，其静止时N极指向左侧，故C错误;在没画磁感线的地方，并不表示没有磁感线经过，故D错误。
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7.(多选)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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解析:减小导线直径，导线中仍存在电流，其产生的磁场仍能使小磁针偏转，A正确;白金丝换成铜导线，导线中仍存在电流，产生的磁场仍能使小磁针偏转，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，C错误;通电导线产生的磁场与地磁场叠加后，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，D错误。
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8.(2024·湖南长沙阶段练习)下列关于磁场的相关判断和描述正确的是 ( )
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A.甲图中通电导线受力是通过电场发生的
B.乙图表明条形磁体的磁感线从N极出发，到S极终止
C.丙图中导线通电后，其正下方小磁针的N极向纸面内旋转不符合物理事实
D.丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针的N极向纸面内旋转不符合物理事实
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解析:电流与电流之间的作用力是通过磁场发生的，即题图甲中通电导线受力是通过磁场发生的，故A错误;磁感线是一系列闭合的曲线，条形磁体外部的磁感线从N极出发，回到S极，内部的磁感线从S极指向N极，故B错误;题图丙中导线通电后，根据安培定则可知，导线下方磁场方向垂直于纸面向里，该磁场对放入其中的小磁针有磁场力的作用，磁场对N极的磁场力的方向与磁场方向相同，可知题图丙中导线通电后，其正下方小磁针的N极向纸面内旋转符合物理事实，故C错误;
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题图丁中环形导线通电后，根据安培定则可知，环形导线内部磁场方向垂直于纸面向外，该磁场对放入其中的小磁针有磁场力的作用，由于磁场对N极的磁场力的方向与磁场方向相同，可知轴心位置小磁针的N极受到向外的磁场力作用，N极应向外旋转，即题图丁中环形导线通电后，轴心位置小磁针的N极向纸面内旋转不符合物理事实，故D正确。
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9.物理老师用图示装置演示奥斯特实验，水平直导线不通电时，导线下方的磁针恰好与导线平行。当直导线通一恒定直流电时，小磁针的N极指向西北方向，则通电直导线中的电流方向由 ( )
A.北→南 B.南→北
C.东→西 D.西→东
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解析:地磁场的方向是从磁场北极到磁场南极，地磁南北极与地理南北极刚好相反，故在地磁场的影响下，小磁针的N极指向北方，通恒定电流后，小磁针的N极指向西北方向，则恒定电流产生的磁场方向偏向西方，根据右手螺旋定则知所通的电流方向自南向北，故B正确，A、C、D错误。
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B级——选考进阶
10.(多选)如图所示，E、F分别表示蓄电池两极，P、Q分别表示螺线管两端。当闭合开关时，发现小磁针N极偏向螺线管Q端。下列判断正确的是( )
A.F为蓄电池正极
B.螺线管P端为S极
C.流过电阻R的电流方向向下
D.螺线管内磁场方向由Q指向P
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解析:闭合开关后，小磁针N极偏向螺线管Q端，说明小磁针所在位置磁场方向向左，即螺线管的P端为N极，Q端为S极，螺线管内部的磁场方向由Q指向P，由安培定则可知，电流从蓄电池的右端流出、左端流入，因此，F为正极，E为负极，流过电阻R的电流方向向上，故B、C错误，A、D正确。
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11.(多选)如图所示，弹簧测力计下方悬挂一条形磁体，
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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解析:根据右手螺旋定则，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，故A、C正确，B、D错误。
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12.如图所示是通有恒定电流的环形线圈和螺线管的磁感线分布图。若通电螺线管是密绕的，下列说法正确的是 ( )
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A.电流越大，内部的磁场越接近匀强磁场
B.螺线管越长，内部的磁场越接近匀强磁场
C.螺线管直径越大，内部的磁场越接近匀强磁场
D.磁感线画得越密，内部的磁场越接近匀强磁场
解析:通电螺线管匝数越多，管道越长，其内部的磁场越接近匀强磁场，与电流大小无关，与如何画磁感线无关，螺线管直径越大，其中心磁场会比较弱，不能看作匀强磁场，因此A、C、D错误，B正确。
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13.(2025·广东茂名月考)如图甲所示是一个磁悬浮地球仪，其原理如图乙所示，摆件的底座内有一个线圈，地球仪里有一块磁铁，磁铁N极在下、S极在上，底座通电时地球仪就可以悬浮起来。忽略线圈电阻变化及电源内阻，下列说法正确的是 ( )
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A.要使地球仪悬浮起来，线圈应该接上交流电
B.当电流从线圈a端流入时，地球仪就可以悬浮起来
C.若仅增大线圈中的电流，地球仪稳定时受到的斥力变大
D.若仅增加线圈的匝数，地球仪稳定时受到的斥力不变
解析:为使地球仪稳定地悬浮在空中，线圈产生的磁场方向应是不变的，线圈应通稳恒电流，故A错误;磁铁下端是N极，因此线圈上端是N极，由安培定则可知，电流应从线圈b端流入，地球仪才可能悬浮起来，故B错误;地球仪稳定悬浮时受到的斥力与重力等大反向，所以大小不变，故C错误，D正确。
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14.某充气泵的结构如图所示，当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁体，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，达到充气的目的。电磁铁用的铁芯可分为硬磁性材料和软磁性材料，硬磁性材料在磁场撤去后还会有很强的磁性，而软磁性材料在磁场撤去后就没有明显的磁性了。为了可以不断充气，下列说法正确的是 ( )
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A.小磁体的下端一定为N极
B.小磁体的下端一定为S极
C.充气泵电磁铁的铁芯应该用硬磁性材料
D.充气泵电磁铁的铁芯应该用软磁性材料
解析:小磁体的下端是N极或是S极，都可以实现吸引或者排斥的效果，A、B错误;充气泵电磁铁的铁芯应该用软磁性材料，因为软磁性材料易于磁化，C错误，D正确。
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√课时跟踪检测(二十) 磁场 磁感线
A级——学考达标
1.电工师傅能够用螺丝刀将狭小空间内的小螺丝吸引上来,关于该现象的解释正确的是 ( )
A.是因为螺丝刀带电把小螺丝吸引上来的
B.是因为螺丝带电和螺丝刀相互吸引发生的
C.是因为螺丝刀带有磁性,把小螺丝吸引上来的
D.是因为小螺丝带有磁性,去吸引螺丝刀的
2.(2025·北京海淀阶段检测)安培对物质具有磁性的解释可以用如图所示的情境来表示,那么 ( )
A.甲图代表了被磁化的铁棒的内部情况
B.乙图代表了被磁化的铁棒的内部情况
C.磁体在常温环境与高温环境下磁性强弱相同
D.磁体在高温环境下磁性会加强
3.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a指向b
4.(2025·云南大理质检)(多选)下列各图中符合安培定则的是 ( )
5.小明在某次物理社团活动中,用磁体将缝衣针磁化后,放在水中漂浮的一片树叶上制成“指南针”,多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到树叶的尖端总是指向南方。下列说法正确的是 ( )
A.树叶尖端指向地磁南极
B.“指南针”的N极应标注在树叶尖端
C.“指南针”周围存在磁场和磁感线
D.用磁体的N极靠近树叶尖端会相互吸引
6.(2024·广东深圳开学考试)如图所示是条形磁体外部的磁场分布图,a、b是磁场中的两个点,关于该磁场,下列说法正确的是 ( )
A.磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线
B.该条形磁体的右端为S极,左端为N极
C.将一小磁针置于b点,其静止时N极指向右侧
D.由于a点没有磁感线经过,所以a处的磁场比b处弱
7.(多选)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
8.(2024·湖南长沙阶段练习)下列关于磁场的相关判断和描述正确的是 ( )
A.甲图中通电导线受力是通过电场发生的
B.乙图表明条形磁体的磁感线从N极出发,到S极终止
C.丙图中导线通电后,其正下方小磁针的N极向纸面内旋转不符合物理事实
D.丁图中环形导线通电后,其轴心位置小磁针的N极向纸面内旋转不符合物理事实
9.物理老师用图示装置演示奥斯特实验,水平直导线不通电时,导线下方的磁针恰好与导线平行。当直导线通一恒定直流电时,小磁针的N极指向西北方向,则通电直导线中的电流方向由 ( )
A.北→南 B.南→北
C.东→西 D.西→东
B级——选考进阶
10.(多选)如图所示,E、F分别表示蓄电池两极,P、Q分别表示螺线管两端。当闭合开关时,发现小磁针N极偏向螺线管Q端。下列判断正确的是 ( )
A.F为蓄电池正极
B.螺线管P端为S极
C.流过电阻R的电流方向向下
D.螺线管内磁场方向由Q指向P
11.(多选)如图所示,弹簧测力计下方悬挂一条形磁体,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
12.如图所示是通有恒定电流的环形线圈和螺线管的磁感线分布图。若通电螺线管是密绕的,下列说法正确的是 ( )
A.电流越大,内部的磁场越接近匀强磁场
B.螺线管越长,内部的磁场越接近匀强磁场
C.螺线管直径越大,内部的磁场越接近匀强磁场
D.磁感线画得越密,内部的磁场越接近匀强磁场
13.(2025·广东茂名月考)如图甲所示是一个磁悬浮地球仪,其原理如图乙所示,摆件的底座内有一个线圈,地球仪里有一块磁铁,磁铁N极在下、S极在上,底座通电时地球仪就可以悬浮起来。忽略线圈电阻变化及电源内阻,下列说法正确的是 ( )
A.要使地球仪悬浮起来,线圈应该接上交流电
B.当电流从线圈a端流入时,地球仪就可以悬浮起来
C.若仅增大线圈中的电流,地球仪稳定时受到的斥力变大
D.若仅增加线圈的匝数,地球仪稳定时受到的斥力不变
14.某充气泵的结构如图所示,当电磁铁通入电流时,可吸引或排斥上部的小磁体,从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用,达到充气的目的。电磁铁用的铁芯可分为硬磁性材料和软磁性材料,硬磁性材料在磁场撤去后还会有很强的磁性,而软磁性材料在磁场撤去后就没有明显的磁性了。为了可以不断充气,下列说法正确的是 ( )
A.小磁体的下端一定为N极
B.小磁体的下端一定为S极
C.充气泵电磁铁的铁芯应该用硬磁性材料
D.充气泵电磁铁的铁芯应该用软磁性材料
课时跟踪检测(二十)
1.选C 电工师傅的螺丝刀有磁性,当靠近小螺丝时会把它吸引过来。故选C。
2.选B 根据“分子电流”的假说,未被磁化的物体内部分子电流的方向非常紊乱,对外不显磁性,故A错误;根据“分子电流”的假说,被磁化的物体内部分子电流的方向大致相同,于是对外界显示出磁性,故B正确;根据磁化与退磁的特性可知,磁体在高温环境下磁性会减弱,故C、D错误。
3.选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指向a,则软磁条内部a为S极,b为N极,磁感线是闭合曲线,在软磁条内部磁感线从a指向b,故B错误,D正确;磁感线和电场线是为了描述磁场和电场而假想的曲线,实际是不存在的,C错误。
4.选AC 通电直导线的安培定则:用右手握住通电直导线,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的环绕方向,故A正确,B错误;环形电流的安培定则: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,故C正确,D错误。
5.选D 地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,树叶的尖端总是指向南方,即树叶尖端指向地磁北极,故A错误;地磁场相当于一条形磁体的磁场,在地球外部,磁感线由地磁北极(即地理南极)指向地磁南极(即地理北极),结合上述,树叶的尖端总是指向地磁北极,可知“指南针”的S极应标注在树叶尖端,故B错误;题中“指南针”指被磁体磁化后的缝衣针,缝衣针自身就是一小磁体,可知“指南针”周围存在磁场,由于磁感线是为了形象地描述看不见、摸不着的磁场而假想的线,实际上不存在,即不能够认为“指南针”周围存在磁感线,故C错误;结合上述可知,树叶尖端一侧为缝衣针的S极,则用磁体的N极靠近树叶尖端会相互吸引,故D正确。
6.选A 磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线,不是真实存在的,故A正确;由于在磁体的外部,磁感线都是从N极出发,回到S极,所以该条形磁体的右端为N极,左端为S极,故B错误;小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向,所以将一小磁针置于b点,其静止时N极指向左侧,故C错误;在没画磁感线的地方,并不表示没有磁感线经过,故D错误。
7.选AB 减小导线直径,导线中仍存在电流,其产生的磁场仍能使小磁针偏转,A正确;白金丝换成铜导线,导线中仍存在电流,产生的磁场仍能使小磁针偏转,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,C错误;通电导线产生的磁场与地磁场叠加后,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,D错误。
8.选D 电流与电流之间的作用力是通过磁场发生的,即题图甲中通电导线受力是通过磁场发生的,故A错误;磁感线是一系列闭合的曲线,条形磁体外部的磁感线从N极出发,回到S极,内部的磁感线从S极指向N极,故B错误;题图丙中导线通电后,根据安培定则可知,导线下方磁场方向垂直于纸面向里,该磁场对放入其中的小磁针有磁场力的作用,磁场对N极的磁场力的方向与磁场方向相同,可知题图丙中导线通电后,其正下方小磁针的N极向纸面内旋转符合物理事实,故C错误;题图丁中环形导线通电后,根据安培定则可知,环形导线内部磁场方向垂直于纸面向外,该磁场对放入其中的小磁针有磁场力的作用,由于磁场对N极的磁场力的方向与磁场方向相同,可知轴心位置小磁针的N极受到向外的磁场力作用,N极应向外旋转,即题图丁中环形导线通电后,轴心位置小磁针的N极向纸面内旋转不符合物理事实,故D正确。
9.选B 地磁场的方向是从磁场北极到磁场南极,地磁南北极与地理南北极刚好相反,故在地磁场的影响下,小磁针的N极指向北方,通恒定电流后,小磁针的N极指向西北方向,则恒定电流产生的磁场方向偏向西方,根据右手螺旋定则知所通的电流方向自南向北,故B正确,A、C、D错误。
10.选AD 闭合开关后,小磁针N极偏向螺线管Q端,说明小磁针所在位置磁场方向向左,即螺线管的P端为N极,Q端为S极,螺线管内部的磁场方向由Q指向P,由安培定则可知,电流从蓄电池的右端流出、左端流入,因此,F为正极,E为负极,流过电阻R的电流方向向上,故B、C错误,A、D正确。
11.选AC 根据右手螺旋定则,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,故A、C正确,B、D错误。
12.选B 通电螺线管匝数越多,管道越长,其内部的磁场越接近匀强磁场,与电流大小无关,与如何画磁感线无关,螺线管直径越大,其中心磁场会比较弱,不能看作匀强磁场,因此A、C、D错误,B正确。
13.选D 为使地球仪稳定地悬浮在空中,线圈产生的磁场方向应是不变的,线圈应通稳恒电流,故A错误;磁铁下端是N极,因此线圈上端是N极,由安培定则可知,电流应从线圈b端流入,地球仪才可能悬浮起来,故B错误;地球仪稳定悬浮时受到的斥力与重力等大反向,所以大小不变,故C错误,D正确。
14.选D 小磁体的下端是N极或是S极,都可以实现吸引或者排斥的效果,A、B错误;充气泵电磁铁的铁芯应该用软磁性材料,因为软磁性材料易于磁化,C错误,D正确。
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