13.1磁場(chǎng)磁感線(xiàn)（教師版）-高二物理講義（人教2019）

13.1磁場(chǎng)磁感線(xiàn)【物理核心素養(yǎng)】物理觀(guān)念：通過(guò)掌握磁場(chǎng)的概念，培養(yǎng)學(xué)生用物質(zhì)觀(guān)研究問(wèn)題的觀(guān)念?？茖W(xué)思維：通過(guò)分析磁感線(xiàn)的定義和特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生模型建構(gòu)的能力?？茖W(xué)探究：通過(guò)探究用安培定則判斷電流的磁感線(xiàn)方向，理解論證和解釋等探究的本質(zhì)．科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過(guò)認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)的物質(zhì)性，使學(xué)生養(yǎng)成用辯證唯物主義思考問(wèn)題的意識(shí)和習(xí)慣。【教學(xué)重難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：1、理解磁場(chǎng)和磁感線(xiàn)的概念。2、會(huì)用安培定則判定通電直導(dǎo)線(xiàn)和通電線(xiàn)圈周?chē)艌?chǎng)的方向。教學(xué)難點(diǎn)：會(huì)用安培定則判定通電直導(dǎo)線(xiàn)和通電線(xiàn)圈周?chē)艌?chǎng)的方向。知識(shí)點(diǎn)一、磁場(chǎng)1．磁極之間的相互作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引．2．奧斯特實(shí)驗(yàn)：把導(dǎo)線(xiàn)放置在小磁針的上方，通電時(shí)磁針發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng)．實(shí)驗(yàn)意義：奧斯特實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，即電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng)，首次揭示了電與磁的聯(lián)系．3．磁場(chǎng)：磁體與磁體之間、磁體與通電導(dǎo)體之間，以及通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用，是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的，磁場(chǎng)是磁體或電流周?chē)环N看不見(jiàn)、摸不著的客觀(guān)存在的物質(zhì)．【特別提醒】1．磁場(chǎng)(1)磁場(chǎng)的客觀(guān)性：磁場(chǎng)與電場(chǎng)一樣，也是一種物質(zhì)，是一種看不見(jiàn)而又客觀(guān)存在的特殊物質(zhì)．存在于磁體、通電導(dǎo)線(xiàn)、運(yùn)動(dòng)電荷、變化電場(chǎng)、地球的周?chē)?2)磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：對(duì)放入其中的磁極、電流、運(yùn)動(dòng)的電荷有力的作用，而且磁體與磁體、磁體與電流、電流與電流間的相互作用都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的．【經(jīng)典例題1】（多選）關(guān)于磁場(chǎng)，下列說(shuō)法中正確的是（）A．磁場(chǎng)是看不見(jiàn)、摸不著、實(shí)際不存在而由人們假想出來(lái)的一種理想模型B．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與小磁針N極所受磁場(chǎng)力的方向相同C．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)現(xiàn)象，首次揭示了電與磁之間是有聯(lián)系的D．磁感線(xiàn)總是從磁體的N極指向S極【答案】BC【解析】A．磁場(chǎng)是存在于磁體周?chē)囊环N特殊物質(zhì)，它與實(shí)物粒子不同，磁場(chǎng)是看不見(jiàn)、摸不到，但又確實(shí)是客觀(guān)存在的，通常用人們假想的磁感線(xiàn)來(lái)描述，故A錯(cuò)誤；B．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與小磁針N極所受磁場(chǎng)力的方向相同，故B正確；C．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)現(xiàn)象，首次揭示了電與磁之間是有聯(lián)系的，故C正確；D．在磁體的外部，磁感線(xiàn)總是從N極指向S極，在磁體的內(nèi)部則是從S極指向N極，故D錯(cuò)誤。故選BC?！咀兪接?xùn)練1】在隧道工程以及礦山爆破作業(yè)中，部分未爆炸的炸藥若殘留在爆破孔內(nèi)，則很容易發(fā)生人員傷亡事故.為此科學(xué)家制造了一種磁性炸藥，即在炸藥中摻入了10%的磁性材料——鋇鐵氧體，然后放入磁化機(jī)磁化.磁性炸藥一旦爆炸，即可安全消磁，而遇到不爆炸的情況可使用磁性探測(cè)器測(cè)出未爆炸的炸藥，從而降低事故發(fā)生的概率.已知摻入的鋇鐵氧體的消磁溫度約為400℃，炸藥的爆炸溫度為2240~3100℃，一般炸藥引爆溫度最高為140℃左右.以上材料表明（）A．磁性材料在低溫下容易被磁化，在高溫下容易被消磁B．磁性材料在高溫下容易被磁化，在低溫下容易被消磁C．磁性材料在低溫下容易被磁化，也容易被消磁D．磁性材料在高溫下容易被磁化，也容易被消磁【答案】A【解析】由安培分子電流假說(shuō)可知，低溫情況下，分子運(yùn)動(dòng)不劇烈，在外磁場(chǎng)的作用下，分子環(huán)形電流的磁極趨向基本一致，因而易被磁化，而高溫時(shí)，分子劇烈運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致分子環(huán)形電流的磁極趨向重新變得雜亂無(wú)章，進(jìn)而達(dá)到消磁目的。故選A。知識(shí)點(diǎn)二、磁感線(xiàn)1．磁場(chǎng)的方向：物理學(xué)規(guī)定，在磁場(chǎng)中的某一點(diǎn)，小磁針靜止時(shí)N極所指方向就是該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向．2．磁感線(xiàn)(1)定義：在磁場(chǎng)中畫(huà)出一些有方向的曲線(xiàn)，曲線(xiàn)上每一點(diǎn)的切線(xiàn)方向都跟這點(diǎn)磁場(chǎng)的方向一致，這樣的曲線(xiàn)就叫作磁感線(xiàn)．(2)特點(diǎn)①在磁體外部，磁感線(xiàn)從N極發(fā)出，進(jìn)入S極；在磁體內(nèi)部由S極回到N極．②磁感線(xiàn)的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，磁感線(xiàn)越密的地方磁場(chǎng)越強(qiáng)；磁場(chǎng)方向與過(guò)該點(diǎn)的磁感線(xiàn)的切線(xiàn)方向一致．③磁感線(xiàn)閉合而不相交，不相切，也不中斷．④磁感線(xiàn)是人們?yōu)榱诵蜗竺枋龃艌?chǎng)而假想的線(xiàn)，并不真實(shí)存在．【經(jīng)典例題2】關(guān)于電場(chǎng)線(xiàn)和磁感線(xiàn)，下列說(shuō)法正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)的帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中的受力方向均和場(chǎng)線(xiàn)在一直線(xiàn)上B．帶電粒子順著電場(chǎng)線(xiàn)的方向運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能一定減小C．帶電粒子垂直于磁感線(xiàn)的方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其速度大小不會(huì)改變D．電場(chǎng)線(xiàn)和磁感線(xiàn)均不相交且均為不封閉曲線(xiàn)【答案】C【解析】A．運(yùn)動(dòng)的帶電粒子在電場(chǎng)中的受力方向和電場(chǎng)線(xiàn)的切線(xiàn)方向一致，運(yùn)動(dòng)的帶電粒子在磁場(chǎng)中的受力方向和磁感線(xiàn)的方向垂直，Ａ錯(cuò)誤；B．帶電粒子順著電場(chǎng)線(xiàn)的方向運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功電勢(shì)能減小，電場(chǎng)力做負(fù)功電勢(shì)能增加，Ｂ錯(cuò)誤；C．帶電粒子垂直于磁感線(xiàn)的方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其速度大小不會(huì)改變，Ｃ正確；D．電場(chǎng)線(xiàn)為不封閉的曲線(xiàn)，磁感線(xiàn)為封閉曲線(xiàn)，Ｄ錯(cuò)誤。故選Ｃ?！咀兪接?xùn)練2】地球也是個(gè)磁體，周?chē)鸥芯€(xiàn)分布如圖所示。地磁的南、北極與地理北、南極并不重合，存在磁偏角。結(jié)合上述材料，下列說(shuō)法正確的是（

）A．地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，地磁北極在地理南極附近B．地磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)不閉合、不相交C．地球表面各處的地磁場(chǎng)方向與地面平行D．由于地磁場(chǎng)的影響，在奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，通電導(dǎo)線(xiàn)相對(duì)水平地面東西放置時(shí)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象最明顯【答案】A【解析】A．地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，且地磁北極在地理南極附近，地磁南極在地理北極附近。故A正確；B．地磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)是閉合的曲線(xiàn)、但不相交，故B錯(cuò)誤；C．只有地球赤道附近上方的地磁場(chǎng)才與地面平行，故C錯(cuò)誤；D．由于地磁場(chǎng)的影響，在奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，通電導(dǎo)線(xiàn)相對(duì)水平地面南北放置時(shí)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象最明顯，故D錯(cuò)誤。故選A。知識(shí)點(diǎn)三、安培定則1．直線(xiàn)電流的磁場(chǎng)安培定則：如圖甲所示，用右手握住導(dǎo)線(xiàn)，讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線(xiàn)環(huán)繞的方向．直線(xiàn)電流周?chē)拇鸥芯€(xiàn)分布情況如圖乙所示．2．環(huán)形電流的磁場(chǎng)安培定則：如圖甲所示，讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)軸線(xiàn)上磁場(chǎng)的方向．3．通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)安培定則：如圖所示，用右手握住螺線(xiàn)管，讓彎曲的四指與螺線(xiàn)管電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺線(xiàn)管軸線(xiàn)上磁場(chǎng)的方向．【特別提醒】1、用安培定則判斷電流磁場(chǎng)的方向安培定則立體圖橫截面圖縱截面圖直線(xiàn)電流以導(dǎo)線(xiàn)上任意點(diǎn)為圓心的多組同心圓，越向外越稀疏，磁場(chǎng)越弱環(huán)形電流環(huán)內(nèi)磁場(chǎng)比環(huán)外強(qiáng)，磁感線(xiàn)越向外越稀疏通電螺線(xiàn)管內(nèi)部磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)且比外部強(qiáng)，方向由S極指向N極，外部磁場(chǎng)類(lèi)似條形磁體的磁場(chǎng)，方向由N極指向S極2、利用安培定則判定電流的磁場(chǎng)方向需注意的問(wèn)題：1利用安培定則判斷通電直導(dǎo)線(xiàn)的磁場(chǎng)方向時(shí)，大拇指指的是電流方向，四指指的方向?yàn)榇鸥芯€(xiàn)的環(huán)繞方向.2利用安培定則判斷通電螺線(xiàn)管和環(huán)形電流的磁場(chǎng)方向時(shí)，四指指的是電流方向，大拇指指的方向是磁場(chǎng)方向.【經(jīng)典例題3】（多選）電流的磁效應(yīng)揭示了電與磁的關(guān)系。下面四幅圖中描述磁場(chǎng)方向與電流方向之間的關(guān)系，其中磁感線(xiàn)分布正確的是（）A． B．C． D．【答案】AB【解析】A．根據(jù)安培定則可知，因電流方向豎直向上，導(dǎo)線(xiàn)右側(cè)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，而左側(cè)則是垂直紙面向外，故A正確；B．根據(jù)安培定則可知，因電流方向從右旋轉(zhuǎn)到左，則螺線(xiàn)管內(nèi)部磁場(chǎng)方向由右向左，因此右端是S極，左端是N極，故B正確；C．根據(jù)安培定則可知，因環(huán)形電流頂端處垂直低面向里，則環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)部磁場(chǎng)方向從右向左，故C錯(cuò)誤；D．因電流方向豎直向下，依據(jù)安培定則可知，磁場(chǎng)方向應(yīng)該是順時(shí)針?lè)较颍ǜ┮暎?，故D錯(cuò)誤。故選AB?！咀兪接?xùn)練3】輕質(zhì)導(dǎo)線(xiàn)圈用絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛在條形磁鐵極附近，磁鐵的軸線(xiàn)穿過(guò)線(xiàn)圈的圓心且垂直于線(xiàn)圈平面。當(dāng)線(xiàn)圈通以如圖所示的電流后（

）A．線(xiàn)圈向左擺動(dòng)靠近磁鐵B．線(xiàn)圈向右擺動(dòng)遠(yuǎn)離磁鐵C．從上往下看，線(xiàn)圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近磁鐵D．從上往下看，線(xiàn)圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近磁鐵【答案】A【解析】根據(jù)右手螺旋定則，環(huán)形電流可以等效為小磁針，小磁針的極指向右，根據(jù)異性相吸可知，線(xiàn)圈向左運(yùn)動(dòng)。故選A。題組A基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1．下列說(shuō)法正確的是（）A．沿電場(chǎng)線(xiàn)方向，電勢(shì)一定是降低的B．電場(chǎng)線(xiàn)和磁感線(xiàn)都是客觀(guān)存在的閉合曲線(xiàn)C．由可知，F(xiàn)越大，通電導(dǎo)線(xiàn)所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定越大D．磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)度的方向與放入磁場(chǎng)中的通電直導(dǎo)線(xiàn)所受安培力的方向相同【答案】A【解析】A．根據(jù)電勢(shì)與電場(chǎng)線(xiàn)的關(guān)系可知，沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)逐漸降低，故A正確；B．電場(chǎng)線(xiàn)和磁感線(xiàn)都不是真實(shí)存在的，是為了形象的描述電場(chǎng)和磁場(chǎng)畫(huà)出的，電場(chǎng)線(xiàn)是不閉合曲線(xiàn)，磁感線(xiàn)是閉合曲線(xiàn)，故B錯(cuò)誤；C．磁感應(yīng)強(qiáng)度只與磁場(chǎng)本身有關(guān)，與電流元和電流元的受力無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．磁場(chǎng)中通電直導(dǎo)線(xiàn)所受安培力的方向與磁場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直，故D錯(cuò)誤。故選A。2．如圖所示，在螺線(xiàn)管內(nèi)部和上方放置可以自由運(yùn)動(dòng)的小磁針a、b（黑色為N極，白色為S極）。當(dāng)將開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，小磁針將怎樣運(yùn)動(dòng)？（）A．a(chǎn)向左邊運(yùn)動(dòng)，b向右邊運(yùn)動(dòng) B．a(chǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，b逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C．a(chǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，b順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) D．a(chǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，b逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)【答案】D【解析】根據(jù)右手螺旋定則，螺線(xiàn)管左端為N極，右端為S極，在螺線(xiàn)管外部，磁感線(xiàn)由N極指向S極，故小磁針b逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；在螺線(xiàn)管內(nèi)，磁感線(xiàn)由S極指向N極，則小磁針a順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。故選D。3．將螺線(xiàn)管連接起來(lái)后，發(fā)現(xiàn)小磁針的N極立即向螺線(xiàn)管偏轉(zhuǎn)，如圖所示。用M、N和P、Q分別表示蓄電池和螺線(xiàn)管兩極，下列判斷正確的是（）A．蓄電池N端為正極 B．蓄電池M端為正極C．螺線(xiàn)管P端為S極 D．螺線(xiàn)管內(nèi)部磁場(chǎng)方向由P指向Q【答案】A【解析】C．小磁針的N極向螺線(xiàn)管偏轉(zhuǎn)說(shuō)明小磁針?biāo)谖恢么艌?chǎng)方向向左，即螺線(xiàn)管P端為N極，Q端為S極，故C錯(cuò)誤；D．在螺線(xiàn)管的內(nèi)部，磁場(chǎng)方向由S極指向N極，所以螺線(xiàn)管內(nèi)部磁場(chǎng)方向由Q指向P，故D錯(cuò)誤；AB．根據(jù)安培定則可知，在蓄電池外部電流從N流向M，蓄電池N端為正極，故A正確，B錯(cuò)誤。故選A。4．在同一平面內(nèi)有四根彼此絕緣的通電直導(dǎo)線(xiàn)1、2、3、4，如圖所示，四根導(dǎo)線(xiàn)中的電流大小關(guān)系為I1<I2<I3＝I4，要使O點(diǎn)（四根導(dǎo)線(xiàn)圍成的正方形的中心）的磁場(chǎng)增強(qiáng)，則應(yīng)切斷（）A．導(dǎo)線(xiàn)1的電源 B．導(dǎo)線(xiàn)2的電源C．導(dǎo)線(xiàn)3的電源 D．導(dǎo)線(xiàn)4的電源【答案】D【解析】根據(jù)安培定則可以確定通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)艌?chǎng)的分布，導(dǎo)線(xiàn)1在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里，導(dǎo)線(xiàn)2在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里，導(dǎo)線(xiàn)3在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里，導(dǎo)線(xiàn)4在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向外。由于I1<I2<I3＝I4，所以合磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里，根據(jù)磁場(chǎng)的疊加可知，要使O點(diǎn)的磁場(chǎng)增強(qiáng)，應(yīng)切斷導(dǎo)線(xiàn)4的電源。故選D。5．（多選）如圖所示，兩通有等大同向電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)放置，已知導(dǎo)線(xiàn)中的電流垂直紙面向里AA′連線(xiàn)垂直兩導(dǎo)線(xiàn)的連線(xiàn)，兩點(diǎn)到O點(diǎn)距離相同。下列說(shuō)法正確的是（）A．兩導(dǎo)線(xiàn)在A點(diǎn)產(chǎn)生的合磁場(chǎng)方向水平向左B．兩導(dǎo)線(xiàn)在A與A′兩點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反C．O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零D．O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度比A點(diǎn)大【答案】BC【解析】A．根據(jù)安培定則可知左端導(dǎo)線(xiàn)在A點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直連線(xiàn)向右下，右端導(dǎo)線(xiàn)在A點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直連線(xiàn)向右上，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性和矢量合成可知，A點(diǎn)的合磁場(chǎng)水平向右，故A錯(cuò)誤；B．同理可判斷，兩導(dǎo)線(xiàn)在A′點(diǎn)產(chǎn)生的合磁場(chǎng)水平向左，故兩導(dǎo)線(xiàn)在A與A′兩點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度相反，故B正確；CD．兩導(dǎo)線(xiàn)在中點(diǎn)O產(chǎn)生的磁場(chǎng)等大反向，故O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度比A點(diǎn)小，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。6．（多選）下列關(guān)于磁感線(xiàn)和電場(chǎng)線(xiàn)的描述中正確的是（）A．磁感線(xiàn)和電場(chǎng)線(xiàn)分別是用來(lái)描述磁場(chǎng)和電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向的真實(shí)曲線(xiàn)B．磁感線(xiàn)是閉合的曲線(xiàn)，電場(chǎng)線(xiàn)則是不閉合的C．磁感線(xiàn)或電場(chǎng)線(xiàn)上每一點(diǎn)的切線(xiàn)方向跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向或電場(chǎng)方向相同D．鐵屑在磁場(chǎng)中的分布曲線(xiàn)就是磁感線(xiàn)【答案】BC【解析】A．磁感線(xiàn)和電場(chǎng)線(xiàn)都是用來(lái)形象描述場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向的假想線(xiàn)，A錯(cuò)誤；B．磁感線(xiàn)是閉合曲線(xiàn)，電場(chǎng)線(xiàn)是起始于正電荷或無(wú)限遠(yuǎn)處、終止于無(wú)限遠(yuǎn)處或負(fù)電荷的非閉合曲線(xiàn)，B正確；C．磁感線(xiàn)或電場(chǎng)線(xiàn)上每一點(diǎn)的切線(xiàn)方向跟該點(diǎn)磁場(chǎng)或電場(chǎng)的方向相同，C正確；D．磁感線(xiàn)是為形象描述磁場(chǎng)而畫(huà)出的一簇簇曲線(xiàn)，不是真實(shí)存在的，鐵屑的分布曲線(xiàn)只能顯示磁感線(xiàn)的分布，并不是磁感線(xiàn)，D錯(cuò)誤；故選BC。題組B能力提升練7．如圖所示，正六邊形導(dǎo)體環(huán)通以逆時(shí)針電流，G和F間距離忽略不計(jì)，已知正中心O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，以下判斷正確的是（）A．將小磁針?lè)胖迷贠點(diǎn)，穩(wěn)定后N極指向紙面內(nèi)B．BC邊的電流在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為C．AB邊與DE邊相互吸引D．若將電流增大為原來(lái)的兩倍，AB邊與DE邊的相互作用力增大為原來(lái)的兩倍【答案】B【解析】A．根據(jù)右手螺旋定則，O點(diǎn)的磁場(chǎng)方向垂直直面向外，而N極指向方向和磁場(chǎng)方向相同，因此N極指向紙面向外，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，六條邊在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度都相同，因此BC邊的電流在O點(diǎn)的磁場(chǎng)應(yīng)強(qiáng)度為故B正確；C．AB邊電流方向向下，DE邊電流方向向上，反向平行電流相互排斥，故C錯(cuò)誤；D．將電流增大為兩倍，AB邊和DE邊的磁場(chǎng)應(yīng)強(qiáng)度也變?yōu)閮杀?，又由于電流變?yōu)閮杀?，因此相互作用力增大為原?lái)的四倍，故D錯(cuò)誤。故選B。8．如圖所示，紙面內(nèi)有兩根平行放置的通有同向、等大電流的長(zhǎng)直細(xì)導(dǎo)線(xiàn)、，是關(guān)于導(dǎo)線(xiàn)N對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn)，且a點(diǎn)到導(dǎo)線(xiàn)M的距離大于其到導(dǎo)線(xiàn)N的距離。已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)滁c(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與該點(diǎn)到長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)的距離成反比。若空間中同時(shí)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，則關(guān)于a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向，下列說(shuō)法正確的是（）A．大于B，方向垂直紙面向外B．小于B，方向垂直紙面向外C．大于B，方向垂直紙面向里D．小于B，方向垂直紙面向里【答案】A【解析】設(shè)導(dǎo)線(xiàn)M在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，導(dǎo)線(xiàn)N在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，由安培定則可知，兩導(dǎo)線(xiàn)獨(dú)立在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向均垂直紙面向里，又因?yàn)閏點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，故勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲猓笮樵O(shè)導(dǎo)線(xiàn)M在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，導(dǎo)線(xiàn)N在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，由題給條件知，由安培定則可知，導(dǎo)線(xiàn)M在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，導(dǎo)線(xiàn)N在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外，故兩導(dǎo)線(xiàn)在a點(diǎn)產(chǎn)生的合磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，大小為故a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為方向垂直紙面向外。故選A。9．如圖甲是一個(gè)磁懸浮地球儀，原理如圖乙所示。上方的地球儀內(nèi)有一個(gè)永磁體，底座內(nèi)有一個(gè)線(xiàn)圈，線(xiàn)圈通上直流電，地球儀就可以懸浮起來(lái)。下列說(shuō)法正確的是（）A．將地球儀上下位置翻轉(zhuǎn)，仍能繼續(xù)保持懸浮B．圖中線(xiàn)圈的a端須連接直流電源的正極C．若增加線(xiàn)圈的匝數(shù)，穩(wěn)定后地球儀受到的磁力增大D．若增大線(xiàn)圈中的電流，穩(wěn)定后地球儀受到的磁力不變【答案】D【解析】A.地球儀根據(jù)同名磁極相互排斥的原理工作，將地球儀上下翻轉(zhuǎn)，則磁體磁極顛倒，和線(xiàn)圈的作用力從斥力變?yōu)槲Φ淖饔茫荒芾^續(xù)保持懸浮，故A錯(cuò)誤；B.線(xiàn)圈a端接正極時(shí)，根據(jù)安培定則，可知螺線(xiàn)管上面S極和永磁體下端磁極相反，會(huì)相互吸引，地球儀不會(huì)懸浮，故B錯(cuò)誤；C.若增加線(xiàn)圈匝數(shù)，磁場(chǎng)增大，穩(wěn)定后地球儀懸浮得更高，但穩(wěn)定后地球儀受到的磁力仍與重力大小相等，故C錯(cuò)誤；D.若增大線(xiàn)圈中的電流，穩(wěn)定后地球儀懸浮得更高，但穩(wěn)定后地球儀受到的磁力仍與重力大小相等，故D正確。故選D。10．下圖中磁場(chǎng)與對(duì)應(yīng)電流方向符合的是（

）A． B．C． D．【答案】D【解析】A．根據(jù)右手螺旋定則可知，小磁針?biāo)谖恢么艌?chǎng)方向向左，小磁針的N極應(yīng)指向左，故A錯(cuò)誤；B．通電直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)拇艌?chǎng)分布可以通過(guò)右手螺旋定則判斷，在圖示位置，小磁針N極應(yīng)指向里，故B錯(cuò)誤；C．地理的北極是地磁的S極，故C錯(cuò)誤；D．通電環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)部的磁場(chǎng)分布通過(guò)右手螺旋定則判斷，圖示導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)部的磁場(chǎng)垂直紙面向外，所以小磁針的N極指向外，故D正確。故選D。11．兩根長(zhǎng)直通電導(dǎo)線(xiàn)互相平行，電流方向相同，它們的截面處于等邊△ABC的A和B處，如圖所示。兩通電導(dǎo)線(xiàn)在C處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都是B0，則C處磁場(chǎng)的總磁感應(yīng)強(qiáng)度大小是（）A．0 B．B0C．B0 D．2B0【答案】C【解析】根據(jù)安培定則可知，導(dǎo)線(xiàn)A在C處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于AC方向向右，大小為B0；導(dǎo)線(xiàn)B在C處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于BC方向向右，大小也為B0，如圖根據(jù)平行四邊形定則得到，C處的總磁感應(yīng)強(qiáng)度故C正確，ABD錯(cuò)誤；故選C。12．如圖所示，a、b、c三枚小磁針?lè)謩e在通電螺線(xiàn)管的正上方、管內(nèi)和右側(cè)，當(dāng)這些小磁針靜止時(shí)，小磁針N極的指向是（）A．a(chǎn)、b、c均向左 B．a(chǎn)、b、c均向右C．a(chǎn)向左，b向右，c向右 D．a(chǎn)向右，b向左，c向右【答案】C【解析】小磁針靜止時(shí)N極的指向與該點(diǎn)磁感線(xiàn)的方向相同，如果a、b、c三處磁感線(xiàn)的方向確定，那么三枚小磁針靜止時(shí)N極的指向也就確定。所以只要畫(huà)出通電螺線(xiàn)管的磁感線(xiàn)（如圖所示），即可知a磁針的N極指向左，b磁針的N極指向右，c磁針的N極指向右。故選C。13．（多選）如圖所示，能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針?biāo)椒胖迷谧烂嫔稀．?dāng)有一束帶電粒子沿與小磁針指向平行的方向從小磁針正上方沿南北方向水平飛過(guò)時(shí)，所能觀(guān)察到的現(xiàn)象是（）A．小磁針不動(dòng)B．若粒子帶正電，小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)C．若粒子帶負(fù)電，小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)D．若小磁針正上方是一根沿南北方向的通電直導(dǎo)線(xiàn)，小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)【答案】BCD【解析】ABC．無(wú)論粒子帶正電還是帶負(fù)電，從小磁針正上方沿南北方向水平飛過(guò)時(shí)，都會(huì)在小磁針處產(chǎn)生沿東西方向的磁場(chǎng)，所以小磁針一定會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，BC正確；D．若在小磁針正上方放一根沿南北方向的通電直導(dǎo)線(xiàn)，則會(huì)在小磁針處產(chǎn)生沿東西方向的磁場(chǎng)，小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)D正確。故選BCD。14．（多選）1876年美國(guó)物理學(xué)家羅蘭完成了著名的“羅蘭實(shí)驗(yàn)”。羅蘭把大量的負(fù)電荷加在一個(gè)橡膠圓盤(pán)上，然后在圓盤(pán)附近懸掛一個(gè)小磁針，將圓盤(pán)繞中心軸按圖示方向（自上向下看順時(shí)針）高速旋轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)．忽略地磁場(chǎng)對(duì)小磁針的影響，則下列法正確的是（）A．小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是橡膠圓盤(pán)上產(chǎn)生了電場(chǎng)B．小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)說(shuō)明：因電荷運(yùn)動(dòng)形成的電流產(chǎn)生了磁場(chǎng)C．當(dāng)小磁針位于圓盤(pán)的左上方時(shí)，它的N極向左側(cè)偏轉(zhuǎn)D．當(dāng)小磁針位于圓盤(pán)的左下方時(shí)，它的N極向右側(cè)偏轉(zhuǎn)【答案】BCD【解析】AB．由題意可知，磁針受到磁場(chǎng)力的作用，原因是由于電荷的定向移動(dòng)，從而形成電流，而電流周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，故A錯(cuò)誤，B正確；C．若小磁針處于圓盤(pán)的左上方時(shí)，圓盤(pán)帶負(fù)電，根據(jù)右手定則可知，產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上，則小磁針的N極向左偏，故C正確；D．若小磁針處于圓盤(pán)的左下方時(shí)，圓盤(pán)帶負(fù)電，根據(jù)右手定則可知，產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上，因下方為S極，則小磁針的N極向右偏，故D正確。故選BCD。題組C培優(yōu)拔尖練15．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電與磁的關(guān)系。下列各圖中能正確反映直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)拇鸥芯€(xiàn)分布的是（）A． B．C． D．【答案】D【解析】根據(jù)安培定則可知，當(dāng)電流方向向外時(shí)，所形成的磁場(chǎng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较蜷]合的曲線(xiàn)。故選D。16．如圖所示，a、b兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)垂直紙面放置，兩導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)通有大小相等、方向相反的電流，O點(diǎn)在紙面與導(dǎo)線(xiàn)平面的交線(xiàn)上且到兩導(dǎo)線(xiàn)距離相等，MN是過(guò)O點(diǎn)且垂直于導(dǎo)線(xiàn)平面的豎直線(xiàn)，一個(gè)帶電粒子從M點(diǎn)以速度v沿MN方向運(yùn)動(dòng)，粒子重力不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是（）A．粒子沿MN方向先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)B．粒子沿MN方向一直做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C．粒子偏向MN左側(cè)先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)D．粒子偏向MN右側(cè)先做減速運(yùn)動(dòng)后做加速運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】根據(jù)右手螺旋定則和磁場(chǎng)疊加原理可知，兩通電直導(dǎo)線(xiàn)在直線(xiàn)MN上所產(chǎn)生的合磁場(chǎng)方向始終沿MN方向，當(dāng)帶電粒子沿MN方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)方向正好與合磁場(chǎng)方向平行，則帶電粒子不受洛倫茲力作用，故粒子將一直做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。故選B。17．如圖，一束電子沿某坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)，在x軸上的A點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向沿z軸正方向，則該束電子的運(yùn)動(dòng)方向（）A．z軸正方向 B．z軸負(fù)方向 C．y軸正方向 D．y軸負(fù)方向【答案】C【解析】一束電子形成的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向和電流方向滿(mǎn)足右手螺旋定則，則可知電流方向沿y軸負(fù)方向，所以電子沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)。故選C。18．如圖所示，一根通電直導(dǎo)線(xiàn)垂直放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以導(dǎo)線(xiàn)為中心，半徑為R的圓周上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，已知c點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度為0，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．直導(dǎo)線(xiàn)中電流方向垂直紙面向里B．d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0C．a(chǎn)點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T，方向向左D．b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，方向斜向下，與B成45°角【答案】D【解析】A．根據(jù)題意可知點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0，則直導(dǎo)線(xiàn)在點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度水平向左，根據(jù)安培定則可知直導(dǎo)線(xiàn)的電流方向垂直紙面向外，故A錯(cuò)誤；B．直導(dǎo)線(xiàn)在點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)