第三章 第1节 第2节
考点
对应题号
1.磁现象、磁场和地磁场的认识
1、3、7
2.奥斯特实验和电流的磁效应
2、8、9、10
3.磁感应强度的大小和方向
4、5、6、11、12
[基础训练]
1．(多选)下列说法正确的是( )
A．磁场并不存在，它是人们为了研究问题方便而假想出来的
B．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引
C．磁体和通电导体都能产生磁场
D．若小磁针始终指向南北方向，则小磁针的附近一定没有磁铁
BC 解析 磁场是一种“场”物质，它和我们常见的分子、原子组成的物质不同，它是以一种“场”的形式存在的，选项A错误．由磁极间相互作用的基本规律及电流的磁效应可知，选项B、C正确．若磁铁放在小磁针的南方或北方，小磁针仍可能始终指向南北方向，选项D错误．
2．在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最明显的是( )
A．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上
B．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下方
C．电流沿南北方向放置在磁针的正上方
D．电流沿东西方向放置在磁针的正上方
C 解析 在做“奥斯特实验”时，为减弱地球磁场的影响，导线应南北放置在小磁针的正上方或正下方，这样电流产生的磁场为东西方向，会使小磁针有明显的偏转，若导线东西放置，电流所产生的磁场为南北方向，小磁针有可能不发生偏转，选项C正确．
3．如图所示，中国古代的四大发明之一“司南”，在地磁场的作用下具有指向性．下列关于司南的说法正确的是( )
A．司南是用金属铜制成的勺子，放在刻有方位的磁盘上，当它静止时，勺柄指南
B．司南是用金属铜制成的勺子，放在刻有方位的磁盘上，当它静止时，勺柄指北
C．司南是用天然磁石制成的勺子，放在刻有方位的铜盘上，当它静止时，勺柄指南
D．司南是用天然磁石制成的勺子，放在刻有方位的铜盘上，当它静止时，勺柄指北
C 解析 司南是利用天然的磁石磨制成的磁勺，当司南静止时，司南勺柄S极指向磁场的N极，即指向地理的南极，选项C正确．
4．关于磁感应强度，下列说法正确的是( )
A．由B＝可知，磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线中电流I的减小而增大
B．由B＝可知，磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线所受磁场力F的增大而增大
C．通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度不一定为零
D．放置在磁场中1 m长的通电导线，通过1 A的电流受到的安培力为1 N，则该处的磁感应强度就是1 T
C 解析 磁感应强度是反映磁场性质的物理量，与是否存在通电导线、电流的大小、导线的长度、导线放置方向均无关，通电导线在磁场中垂直磁场放置时所受的安培力最大，为F＝BIL，平行放置时所受的安培力最小，等于零．
5．(多选)关于磁感应强度的方向，下列说法正确的是( )
A．磁感应强度的方向就是磁场的方向
B．磁感应强度的方向就是小磁针静止时N极的指向
C．磁感应强度的方向就是垂直于磁场放置的通电直导线受力的方向
D．磁感应强度的方向就是小磁针的受力方向
AB 解析 磁感应强度的方向简称磁场的方向，规定为小磁针静止时N极所指的方向，选项A、B正确；小磁针静止时N极所指的方向就是小磁针N极的受力方向，选项D错误；根据教材的探究实验可知，通电导线的受力方向与磁感应强度的方向不同，选项C错误．
6．先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线，导线与磁场方向垂直．如图所示，图中a、b两图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系．下列说法正确的是( )
A．A、B两点磁感应强度相等
B．A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度
C．A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度
D．无法比较磁感应强度的大小
B 解析 导线受到的磁场力F＝BIL，对于题图给出的F－I图线，直线的斜率k＝BL，由题图可知ka>kb，又因A、B两处导线的长度L相同，故A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度，选项B正确．
7．(多选)下列说法正确的是( )
A．电荷在电场中某处不受电场力的作用，则该处的电场强度一定为零
B．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零
C．把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱
D．把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱
AC 解析 电荷在电场中某处不受电场力的作用，则该处的电场强度一定为零，选项A正确；但一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，该处磁感应强度不一定为零，因为如果通电导线与磁场平行放置，则作用力为零，选项B错误；把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱，选项C正确；一小段通电导线只有垂直放在磁场中某处时，它所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值才表示该处磁场的强弱，选项D错误．
8．(多选)如图所示，可自由转动的小磁针上方有一根长直导线，开始时二者在纸面内平行放置．当导线中通以如图所示电流I时，发现小磁针的N极向里，S极向外，停留在与纸面垂直的位置上．这一现象说明( )
A．小磁针感知到了电流的磁场
B．小磁针处磁场方向垂直纸面向里
C．小磁针处磁场方向垂直纸面向外
D．若把小磁针移走，该处就没有磁场了
AB 解析 小磁针可以检验磁场的存在，当导线中通入电流时，在导线的周围就产生了磁场，在小磁针位置处的磁场方向为N极的受力方向，即垂直纸面向里，选项A、B正确，C错误；电流的磁场是客观存在的特殊物质，不会随小磁针的移走而消失，只要导线中有电流存在，磁场就会存在，选项D错误．
[能力提升]
9．在磁感应强度为B的匀强磁场中有一段长0.2 m的直导线，直导线中通有2.5 A的电流，下列关于直导线所受安培力F的说法正确的是( )
A．如果B＝2 T，F一定是1 N
B．如果F＝0，B也一定是零
C．如果B＝4 T，F有可能是1 N
D．如果F最大，通电直导线一定与B平行
C 解析 当直导线与磁场方向垂直放置时，F＝BIL，受力最大，当直导线与磁场方向平行放置时，F＝0，当直导线与磁场方向成任意其他角度放置时，010．科考队进入某一磁矿区域后，发现指南针原来指向正北的N极逆时针转过30°(如图所示)，设该位置地磁场磁感应强度水平分量为B，则磁矿所产生的磁感应强度水平分量最小时的值为( )
A． B．B
C．2B D．
A 解析 由题可知，磁矿所产生的磁场使原来指向正北的N极逆时针转过30°，根据三角形定则可知，磁矿所产生的磁感应强度水平分量最小时方向与图中虚线垂直，则大小为Bsin 30°＝.
11．金属滑杆ab连着一弹簧，水平地放置在两根互相平行的光滑金属导轨cd、ef上，垂直cd与ef有匀强磁场，磁场方向如图所示，合上开关S，弹簧伸长2 cm，测得电路中电流为5 A，已知弹簧的劲度系数为20 N/m，ab的长为L＝0.1 m．求匀强磁场的磁感应强度的大小．
解析 弹簧拉力F弹＝kΔx，
金属滑杆所受磁场力F＝BIL，由平衡条件知F＝F弹，
即ILB＝kΔx，故B＝＝0.8 T.
答案 0.8 T
12．如图甲所示，在蹄形磁铁的两极间垂直磁感应强度方向放置一长为L、质量为m的铝制金属杆，金属杆用两根金属细丝悬挂在绝缘支架上，在金属杆中通以恒定电流I，结果金属丝在磁场作用下偏离竖直方向θ角且保持静止．已知导线受的磁场力方向水平，如图乙所示(侧视图)，求蹄形磁铁磁极间的磁感应强度．
解析 分析金属杆的受力情况如图所示，由平衡条件知，F＝mgtan θ，
根据磁感应强度的定义式得
B＝＝.
答案
课件42张PPT。磁场第三章 第1节 磁现象和磁场
第2节 磁感应强度1．磁性
天然磁石和人造磁体都叫作____________，它们都能吸引___________物体，我们把这种性质叫作磁性．要点一 磁现象永磁体 铁质
2．磁极
磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫作___________.悬吊的小磁针静止时，指南的磁极叫作___________，又叫作S极；指北的磁极叫作___________，又叫作N极．磁极 南极 北极 1．磁极间的相互作用
自然界中的磁体总存在着__________个磁极，磁极间的相互作用规律是同名磁极相互___________，异名磁极相互___________.
2．电流的磁效应
电流与磁体间相互作用的现象称为电流的____________，电流的磁效应是丹麦物理学家____________发现的．要点二 电流的磁效应两 排斥 吸引 磁效应 奥斯特 1．正像电荷之间的相互作用是通过电场发生的，磁体与___________之间、磁体与________________之间，以及通电导体与_____________之间的相互作用是通过_______发生的．
2．___________周围和_____________周围存在着磁场．要点三 磁场磁体 通电导体 磁场 磁体 通电导体 通电导体 1．磁感应强度：描述_____________的物理量．
2．磁感应强度的方向：小磁针静止时___________所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，简称为___________的方向．
3．磁感应强度是___________.要点四 磁感应强度的方向磁场强弱 N极 磁场 矢量 1．探究影响通电导线受力的因素要点五 磁感应强度的大小2．磁感应强度
(1)定义式：B＝__________，其中IL是很短的一段导线长度与电流的乘积，叫____________，可以认为是类似于电场中检验电荷的一个检验磁场情况的工具．
(2)单位：特斯拉，简称特，符号是T.
(3)1T＝____________.电流元 对磁场性质的理解考点一 对磁场的理解
电场与磁场的比较
【例题1】 下列说法正确的是( )
A．磁体与磁体间的相互作用是通过磁场产生的
B．电流与电流间的相互作用是通过电场产生的
C．磁体与电流间的相互作用是通过电场与磁场共同产生的
D．磁场和电场是根据人们的想象确定的
思维导引：磁体周围有磁场，电流周围也存在磁场，磁体与磁体之间、电流与电流之间、磁体与电流之间的相互作用都是通过磁场发生的．A
解析 磁体与磁体间的相互作用是通过磁场产生的，选项A正确；电流与电流间的相互作用是通过电流产生的磁场而产生的，选项B错误；磁体与电流间的相互作用是通过磁场产生的，选项C错误；磁场和电场是客观存在的特殊物质，选项D错误．【变式1】 关于磁场，下列说法正确的是( )
A．磁场的基本性质是对处于其中的磁体或通电导体有力的作用
B．磁场是看不见、摸不着、实际不存在的，是人们假想出来的一种物质
C．磁场是磁体周围或通电导体周围存在的一种物质，有小磁针放入其中时，存在磁场；无小磁针放入其中时，磁场不存在
D．磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无A
解析 磁场的基本性质是对放入其中的磁体或通电导体有力的作用，选项A正确；磁场虽然看不见、摸不着，但是它是客观存在的，选项B、C、D错误.考点二 对磁感应强度的理解(2)磁感应强度B的大小只取决于磁场本身的性质，与F、I、L无关．
(3)磁感应强度的方向是磁场中小磁针静止时N极所指的方向，或者是N极所受磁场力的方向，其大小根据电流元受力来计算．通电导线受力的方向不是磁感应强度的方向．
(4)磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时L应很短很短，IL称为“电流元”，相当于静电场中的“试探电荷”．2．磁感应强度与电场强度的比较
磁感应强度B是描述磁场力的性质的物理量，电场强度E是描述电场力的性质的物理量，E的方向是正电荷的受力方向，B的方向与电流元所受力的方向既不相同，也不相反．解析 根据磁感应强度的定义，通电导线应为“在磁场中垂直于磁场方向的通电导线”，只有在这个方向的导线所受磁场力F＝BIL，由于未注明导线放置的方向，选项A错误；通电导线若放置方向与B的方向相同或相反，不受磁场力作用，选项B错误；在磁场场源稳定情况下，磁场内各点的磁感应强度(含大小和方向)都是唯一确定的，与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关，选项C正确；磁场力方向与磁感应强度方向垂直(后面将学到)，选项D错误．【变式2】 关于磁感应强度，下列说法正确的是( )
A．磁感应强度的方向就是置于该点的小磁针南极受力的方向
B．磁感应强度的方向就是置于该点的电流元所受的磁场力的方向
C．某电流元不受磁场力，说明该处磁感应强度一定为零
D．磁感应强度的大小和方向由某点磁场本身决定，跟置于该点的电流元无关D
解析 磁感应强度的方向与置于该点的小磁针N极受力的方向相同，选项A错误；磁感应强度的方向与置于该点的电流元所受的磁场力的方向垂直，选项B错误；某电流元不受磁场力，可能是电流元与磁场方向平行，不能说明该处磁感应强度一定为零，选项C错误；磁感应强度的大小和方向由某点磁场本身决定，跟置于该点的电流元无关，选项D正确．考点三 磁感应强度的计算
【例题3】 如图甲所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器——电流天平．某同学在实验室里，用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度，已知CD段导线长度为4.0×10－2 m，天平平衡时钩码重力为4.0×10－5 N，通过导线的电流为0.5 A，如图乙所示．请你算出通电螺线管中的磁感应强度B.
思维导引：在使用电流天平探究磁场力时，要保持磁感应强度的大小和方向都不变，并使电流方向与磁场方向垂直，在这种情况下得出的公式F＝BIL仅适用于匀强磁场中的通电导体．若导体中电流方向与磁场方向成θ角，则F＝BILsin θ.答案 2.0×10－3 T【变式3】 (多选)有一段直导线长1 cm，通有5 A的电流，把它置于磁场中的某点时，受到的磁场力为0.1 N，则该点的磁感应强度B的值可能为( )
A．1 T B．0.5 T
C．2 T D．2.5 TCD 1．如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转，发现这个实验现象的物理学家是 ( )
A．牛顿 B．爱因斯坦
C．奥斯特 D．居里夫人
解析 当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转，说明电流产生了磁场，这是电流的磁效应，首先观察到这个实验现象的物理学家是奥斯特，选项C正确，A、B、D错误．C 2．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D
解析 小磁针静止时指向南北，说明地磁场的方向为南北方向，当通电直导线水平南北方向放置时，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．BD 4．如图所示，ab、cd为相距2 m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，质量为3.6 kg、长为2 m的金属棒MN垂直于导轨放置，当金属棒中通以8 A的电流时，金属棒受到水平方向的磁场力作用沿着导轨做匀加速运动，加速度为2 m/s2，当棒中通以同方向的5 A的电流时，棒恰好沿着导轨做匀速运动，求此匀强磁场的磁感应强度的大小．
答案 1.2 T
