第二章 二
知识点一 应用安培定则确定电流的磁场方向
1．在做“奥斯特实验”时，下列操作现象最明显的是( )
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
【答案】C
【解析】把导线沿南北方向放置在地磁场中处于静止状态的磁针的正上方，通电时磁针发生明显的偏转．
2．如图所示，一枚小磁针放在半圆形导线环的环心O处，当导线中通以如图所示方向的电流时，小磁针将如何偏转( )
A．沿顺时针方向转动 B．沿逆时针方向转动
C．N极转向纸内，S极转向纸外 D．N极转向纸外，S极转向纸内
【答案】C
【解析】由环形电流的安培定则可知C选项正确．
3．如图所示，垂直纸面向外的直线电流周围的磁场，其磁感线分布和方向哪个是正确的( )
【答案】A
【解析】根据安培定则可以确定直线电流产生的磁场的磁感线为逆时针方向，由于距离导线越远，磁场越弱，故A图正确．
4．(2019年盐城期末)如图所示，P点在螺线管的正上方，当螺线管通以恒定电流，不计其他磁场的影响，螺线管左边的小磁针静止时，N极的指向水平向左．则下面判断中正确的是( )
A．电源的甲端是正极，P点的磁感应强度方向向右
B．电源的乙端是正极，P点的磁感应强度方向向右
C．电源的甲端是负极，P点的磁感应强度方向向左
D．电源的乙端是负极，P点的磁感应强度方向向左
【答案】B
【解析】小磁针静止时N极的指向为磁感线的方向，根据小磁针的指向可知螺线管的左端为N极，根据安培定则可知通电螺线管的乙端接电源的正极，在螺线管外部的磁感线从N极到S极，可知P点的磁感应强度方向向右．故B正确，A、C、D错误．
5．(2019年上海名校检测)如图所示，环形通电导线内外各有小磁针A、B，则磁针静止时( )
A．A、B的N极均垂直纸面向里 B．A、B的N极均垂直纸面向外
C．A的N极向里，B的N极向外 D．A的N极向外，B的N极向里
【答案】D
【解析】由于环形电流的方向是顺时针的，由安培定则知道环心处的磁感应强度方向是垂直纸面向里的，而环外的磁场可以看成直线电流周围的磁场来确定方向，是向外的，因此，小磁针B的N极向里，A的N极向外．故A、B、C错误，D正确．
知识点二 安培定则的综合应用
6．如图所示，带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速转动，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是( )
A．N极竖直向上 B．N极竖直向下
C．N极沿轴线向左 D．N极沿轴线向右
【答案】C
【解析】带负电的金属环绕OO′轴匀速转动，形成环形电流，等效电流方向与转动方向相反，由安培定则可判定，它产生的磁场在轴OO′上水平向左，因此小磁针最后平衡时N极沿轴线指向左，C项正确．
7．(2019年温州期中)如图所示，小磁针a、b、c、d放在通电螺线管产生的磁场中，稳定后指向正确的是( )
A．磁针a B．磁针b
C．磁针c D．磁针d
【答案】D
【解析】根据图中通电螺线管的电流方向，利用安培定则判断螺线管的磁极，根据磁体周围的磁感线从N极出来回到S极，且磁场中任一点小磁针北极和该点的磁感线方向一致，所以a点磁针北极应指向左端；b点磁针北极应指向斜向左上端；c点磁针北极应指向右端；d点磁针北极应指向左端．故A、B、C错误，D正确．
8．(2019年赤峰名校检测)通电螺线管内有一在磁场力作用下处于静止的小磁针，磁针指向如图所示，则( )
A．螺线管的P端为N极，a接电源的正极
B．螺线管的P端为N极，a接电源的负极
C．螺线管的P端为S极，a接电源的正极
D．螺线管的P端为S极，a接电源的负极
【答案】B
【解析】由题知，小磁针静止时N极指向左端，则通电螺线管P端为N极．根据安培定则判断出电流的方向为b端流进，a端流出，a接电源的负极，b接电源的正极．故B正确，A、C、D错误．
9．实验室有一旧的直流电源，输出端的符号模糊不清，无法辨认正负极．某同学设计了下面的判断电源极性的方法：在桌面上放一个小磁针，在磁针东面放一螺线管，如图所示，闭合开关后，磁针指南的一端向东偏转，下述判断正确的是( )
A．电源的A端是正极，在电源内部电流由A流向B
B．电源的A端是正极，在电源内部电流由B流向A
C．电源的B端是正极，在电源内部电流由A流向B
D．电源的B端是正极，在电源内部电流由B流向A
【答案】C
【解析】由于磁针指南的一端向东偏转，所以螺线管的西端为N极，由安培定则可知电源的B端为正极，在电源外电流由B通过螺线管到A，再通过电源内部由A流向B，故C正确．
10．如图所示是云层之间闪电的模拟图，图中A、B是位于南、北方向带有电荷的两块阴雨云，在放电的过程中在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的带电情况说法中正确的是( )
A．带同种电荷 B．带异种电荷
C．B带正电 D．A带正电
【答案】BD
【解析】云层间放电必须发生在异种电荷之间，故B对；在云层间放电时，形成的强电场和高温将空气电离成正离子和负离子，并在强电场的作用下做定向移动，形成电流，相当于通电直导线形成磁场．由题意知，从南往北看，磁场是逆时针的，根据安培定则可以判断电流是从A流向B的．故可知A带正电，B带负电．所以D选项正确．
11．放在通电螺线管里面的小磁针保持静止时，N极的指向是怎样的？两位同学的回答相反，甲说，小磁针的位置如图甲所示，因为管内的磁感线向右，所以小磁针的N极指向右方；乙说，小磁针的位置如图乙所示，他的理由是通电螺线管的N极在右侧，根据异名磁极相吸引可知，小磁针的S极指向右方，你的看法是怎样的？他们谁的答案错了？错在哪里？
【答案】见解析
【解析】“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”只适用于两个磁体互为外部时磁极间的相互作用，小磁针在磁场中静止时，N极所指的方向，就是磁感线的方向．在磁场中保持静止的小磁针，它的N极一定指向磁感线的方向，甲回答正确．
课件28张PPT。二 电流的磁场1．知道电流的磁效应，了解它的发现过程及意义．
2．会用磁感线描述直线电流、环形电流和通电螺线管周围的磁场．
3．会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向．一、电流的磁效应
1．电流能够产生________，这个现象叫做_______________．
2．电流的磁效应是丹麦物理学家________于1820年发现的．
3．奥斯特的发现使人们认识到了________间的联系，吸引着科学家们去探索和研究，电磁学的大门打开了，随着发电机、电动机的问世，人类进入了“电气化”时代．磁场 电流的磁效应 奥斯特 电和磁 二、电流磁场的方向
1．直线电流的磁场
安培定则：右手握住导线，让______________所指的方向跟________的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是____________________，如图2－2－1所示．图2－2－1伸直的大拇指 电流 磁感线的环绕方向 2．环形电流的磁场
安培定则：右手握住环形导线，让弯曲的四指所指的方向跟________方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上________的方向，如图2－2－2所示．电流的 磁感线 3．通电螺线管的磁场
安培定则：右手握住螺线管，让____________所指的方向跟电流的方向一致，________所指的方向就是____________磁感线的方向，如图2－2－3所示．
温馨提示 先确认何种电流，再利用安培定则确定磁场的方向．记清四指或拇指指向的含义．弯曲的四指 拇指 螺线管内部 一、3种常用的电流的磁场比较
注：图中“×”表示磁场方向垂直纸面向里，“·”表示磁场方向垂直纸面向外．二、安培定则的应用技巧
1．小磁针转动问题的判定
已知通电螺线管或通电直线导体上的电流方向，判定通电螺线管或通电直线导体周围的小磁针如何转动的问题，可以按照下述思维程序进行分析：
(1)认清小磁针所在的位置，即弄清小磁针是在通电直线导体上方还是下方、左侧还是右侧，是在通电螺线管内部还是外部．
(2)根据已知的电流方向，利用安培定则判定小磁针所在处的磁场方向(即小磁针所在处的磁感线方向)．(3)由于小磁针N极所受磁场力的方向与所在处的磁场方向相同，所以小磁针N极将沿着小于180°的角旋转，直到N极的指向与所在处的磁场方向相同为止．在说明小磁针的转动方向时，必须说明是从什么方向观察的．
2．运动的带电粒子的磁场
带电粒子运动时，可以把带电粒子的定向运动等效为电流，当粒子带负电时，电流的方向和带电粒子的运动方向相反，再根据安培定则判断运动的带电粒子的磁场．
如果带电粒子做匀速圆周运动，可以把带电粒子的运动等效为一个环形电流，再利用安培定则来确定产生的磁场的方向．电流磁场方向的判断借题发挥 应用安培定则判断电流或磁场方向的步骤是：(1)明确电流的类型．(2)确定已知电流(或电流磁场)的方向．(3)利用安培定则确定电流磁场(或电流)的方向．1．(2019年莆田名校检测)如图所示，水平直导线ab通有向右的电流I，置于导线正下方的小磁针N极将( )
A．向纸外偏转
B．向纸内偏转
C．在纸面内顺时针转过90°
D．不动
【答案】B
【解析】当通入如题图所示的电流时，根据右手螺旋定则可得小磁针的位置的磁场方向是垂直纸面向里，由于小磁针静止时N极的指向为磁场的方向，所以小磁针的N极将垂直于纸面向里转动，S极向纸外偏转，故B正确．安培定则的综合应用图2－2－6
解析 地球内部磁场方向由北向南，由安培定则可判定电流方向．本题为信息迁移题，关键是抽象出模型．想象赤道为环形电流．如题图，则从上往下看，由安培定则可知电流方向为顺时针方向，即自东向西．
答案 B2．(2019年大连名校检测)下面各图给出了通电导体产生的磁场方向，正确的是( )
【答案】D
【解析】A中，直导线电流方向向上，则磁场方向左侧向外，右侧向里，故A错误；B中，由图可知，电流方向向外，则由安培定则可知，磁感线应与图示方向相反，故B错误；C中，由图可知电流由右侧流入，则由右手螺旋定则可知，内部磁感线向右，故C错误；D中，线圈中电流逆时针，则由安培定则可知磁场方向向上，故D正确．1．如图2－2－8所示，两根非常靠近且互相垂直的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的( )
A．区域Ⅰ B．区域Ⅱ
C．区域Ⅲ D．区域Ⅳ
【答案】A电流磁场方向的判断图2－2－8
【解析】由安培定则可知，I1电流在其上方产生的磁场方向垂直纸面向里，I2电流在其右方产生的磁场方向向里，故只有在区域Ⅰ，两个电流产生的磁场才都向里．2．(2019年徐州学业考试)下列各图中，能正确表示通电螺线管的电流方向与其产生的磁感线方向间关系的是( )
【答案】A
【解析】A、B电流中，根据安培定则可知，螺线管中产生的内部磁场向左，故A正确，B错误；C、D电流中，根据安培定则可知，螺线管中产生的内部磁场向右，故C、D错误．3．如图2－2－10所示，两个同样的导线环同轴平行悬挂，相隔一小段距离，当同时给两导线环通以同向电流时，两导线环将( )
A．相吸引 B．相排斥
C．保持静止 D．边吸引边转动
【答案】A
【解析】把环形电流等效成小磁针，则左侧小磁针S极对着右侧小磁针N极，相互吸引，A正确．安培定则的综合应用4．(2019年沂水期末)关于通电直导线周围磁场的分布，下列正确的是( )
【答案】BA B C D
【解析】根据安培定则，A图中磁场应该为右边向里，左边向外，故A错误；根据安培定则知B图中磁场方向正确，故B正确；根据安培定则，C图中磁场应该为顺时针方向的同心圆，故C错误；根据安培定则，D图中磁场应该是逆时针方向的同心圆，故D错误．
