13-1-磁場-磁感線-(2019人教版必修第三冊)(原卷版)

13.1磁場磁感線考點精講考點1：對磁場的理解1．對磁場性質(zhì)的理解基本性質(zhì)對放入其中的磁體或電流產(chǎn)生力的作用客觀性質(zhì)磁場雖然不是由分子、原子組成的，但是它和常見的桌子、房屋、水和空氣一樣，是一種客觀存在的物質(zhì)特殊性質(zhì)磁場和常見的由分子、原子組成的物質(zhì)不同，它是以一種場的形式存在的形象性(比喻)磁體與磁體之間、磁體與電流間、電流與電流間通過磁場發(fā)生作用方向性自由小磁針靜止時，N極的指向即為該處的磁場方向，或小磁針N極的受力方向即為該處磁場方向2.電場與磁場的比較比較項目電場磁場不同點產(chǎn)生電荷磁體、電流、運動電荷基本性質(zhì)對放入其中的電荷有電場力的作用對放入其中的磁極、電流、運動電荷有磁場力的作用作用特點對放入其中的磁體無力的作用對放入其中的靜止電荷無力的作用相同點磁場和電場都是不依賴于人的意志而客觀存在的特殊物質(zhì)，具有能量【例1】（多選）指南針是我國古代四大發(fā)明之一。關(guān)于指南針，下列說明正確的是（）A.指南針可以僅具有一個磁極B.指南針能夠指向南北，說明地球具有磁場C.指南針的指向會受到附近鐵塊的干擾D.在指南針正上方附近沿指針方向放置一直導(dǎo)線，導(dǎo)線通電時指南針不偏轉(zhuǎn)【技巧與方法】作為一種特殊的物質(zhì)——場，電場與磁場有相同點也有不同點，不要認(rèn)為電場與磁場是同一種物質(zhì)。不要把電流與電流之間的相互作用誤理解為電荷與電荷之間的相互作用?！踞槍τ?xùn)練】【變式1】（對電流磁效應(yīng)的認(rèn)識）奧斯特實驗說明了()A．磁場的存在 B．磁場的方向性C．電流可以產(chǎn)生磁場 D．磁體間有相互作用【變式2】（對磁場的理解）下列關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)的說法中，錯誤的是()A．一切磁現(xiàn)象都源于電流或運動電荷B．靜止的電荷也能產(chǎn)生磁場C．永磁體的磁場也可以歸結(jié)為由運動電荷產(chǎn)生的D．在外磁場作用下物體內(nèi)分子電流取向大致相同時物體就被磁化了【變式3】如圖所示，關(guān)于磁鐵、電流間的相互作用，下列說法正確的是（）A.甲圖中，電流不產(chǎn)生磁場，電流對小磁針力的作用是通過小磁針的磁場發(fā)生的B.乙圖中，磁體對通電導(dǎo)線的力的作用是通過磁體的磁場發(fā)生的C.丙圖中電流間的相互作用是通過電流的磁場發(fā)生的D.丙圖中電流間的相互作用是通過電荷的電場發(fā)生的考點2：常見磁場及安培定則的應(yīng)用1．磁感線的特點（1）為形象描述磁場而引入的假想曲線，實際并不存在。（2）磁感線的疏密表示磁場的強弱，密集的地方磁場強，稀疏的地方磁場弱。（3）磁感線的方向：磁體外部從N極指向S極，磁體內(nèi)部從S極指向N極。（4）磁感線閉合而不相交，不相切，也不中斷。（5）磁感線上某點的切線方向表示該點的磁場方向。2．常見永磁體的磁場條形磁鐵蹄形磁鐵異名磁極同名磁極3．三種常見的電流的磁場安培定則立體圖橫截面圖縱截面圖直線電流以導(dǎo)線上任意點為圓心垂直于導(dǎo)線的多組同心圓，越向外越稀疏，磁場越弱環(huán)形電流內(nèi)部磁場比環(huán)外強，磁感線越向外越稀疏通電螺線管內(nèi)部為勻強磁場且比外部強，方向由S極指向N極，外部類似條形磁鐵，由N極指向S極4.磁感線與電場線的比較比較項目磁感線電場線相同點意義為了形象地描述磁場的方向和強弱而假想的線為了形象地描述電場的方向和強弱而假想的線方向線上各點的切線方向就是該點的磁場方向線上各點的切線方向就是該點的電場方向疏密表示磁場強弱表示電場強弱特點在空間不相交、不相切、不中斷除電荷處外，在空間不相交、不相切、不中斷不同點閉合曲線始于正電荷或無限遠(yuǎn)處，止于負(fù)電荷或無限遠(yuǎn)處。不閉合的曲線【例2】如圖所示，一枚小磁針放在半圓形導(dǎo)線環(huán)的環(huán)心O處，當(dāng)導(dǎo)線中通以如圖所示方向的電流時，小磁針將（）A.沿順時針方向轉(zhuǎn)動B.沿逆時針方向轉(zhuǎn)動C.N極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)，S極轉(zhuǎn)向紙外D.N極轉(zhuǎn)向紙外，S極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)【技巧與方法】環(huán)形電流的等效磁場（1）環(huán)形電流的磁場與小磁針的相同，應(yīng)用安培定則時，拇指所指的方向應(yīng)該是環(huán)內(nèi)磁場的方向，也是等效小磁針N極的方向。（2）通電螺線管的磁場相當(dāng)于條形磁鐵，其外部的磁感線是由N極指向S極；內(nèi)部是由S極指向N極。【針對訓(xùn)練】【變式1】下面各圖中，電流及其產(chǎn)生的磁場方向均正確的是（）A.B.C. D.【變式2】（多選）如圖所示，一束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針上方．若帶電粒子飛過小磁針上方的瞬間，小磁針N極向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)，則帶電粒子可能是（）A.向右飛行的正離子束 B.向左飛行的正離子束C.向右飛行的負(fù)離子束 D.向左飛行的負(fù)離子束【變式3】如圖所示，圓環(huán)上帶有大量的負(fù)電荷，當(dāng)圓環(huán)沿順時針方向轉(zhuǎn)動時，a，b、c三枚小磁針都要發(fā)生轉(zhuǎn)動，以下說法正確的是（）A.a，b、c的N極都向紙里轉(zhuǎn)B.b的N極向紙外轉(zhuǎn)，而a、c的N極向紙里轉(zhuǎn)C.b、c的N極都向紙里轉(zhuǎn)，而a的N極向紙外轉(zhuǎn)D.b的N極向紙里轉(zhuǎn)，而a、c的N極向紙外轉(zhuǎn)◎考點一對磁場的理解1．下列關(guān)于磁場的說法，正確的是()A．磁場和電場一樣，是客觀存在的特殊物質(zhì)B．磁場是為了解釋磁極間相互作用而人為規(guī)定的C．磁體與磁體之間是直接發(fā)生作用的D．磁場只能由磁體產(chǎn)生，電流不能產(chǎn)生磁場2．以下說法中正確的是()A．磁極與磁極間的相互作用是通過磁場產(chǎn)生的B．電流與電流間的相互作用是通過電場產(chǎn)生的C．磁極與電流間的相互作用是通過電場與磁場而共同產(chǎn)生的D．磁場和電場是同一種物質(zhì)3．小華同學(xué)在探究磁極間的相互作用時，不小心將條形磁鐵掉在了地上，當(dāng)小華把條形磁鐵拾起來再次進(jìn)行實驗時，發(fā)現(xiàn)該條形磁鐵失去了磁性。則下列說法正確的是()A．由安培的分子電流假說可知，條形磁鐵中的分子電流消失了B．由安培的分子電流假說可知，條形磁鐵中的分子電流的趨向變得一致了C．由安培的分子電流假說可知，條形磁鐵中的分子電流的趨向變得雜亂無章了D．由安培的分子電流假說可知，條形磁鐵中的分子電流強度減弱了4．舉世矚目的上海磁懸浮列車線是世界上第一條投入商業(yè)運營的磁懸浮列車線，其全程共30km，列車最高速度可達(dá)552km/h，單向運行約8min。磁懸浮列車底部裝有電磁鐵，軌道地面上則安裝有線圈。通過地面線圈與列車上的電磁鐵之間的排斥力使列車懸浮起來。地面線圈的上端磁極極性與列車上的電磁鐵下端極性總保持()A．相同 B．相反C．不能確定 D．以上均不對5．指南針是我國古代的四大發(fā)明之一。司南是春秋戰(zhàn)國時期發(fā)明的一種指南針，如圖所示。它由青銅盤和磁勺組成，磁勺放置在青銅盤的中心，可以自由轉(zhuǎn)動。由于受地磁場作用，司南的磁勺尾靜止時指向南方。下列說法中正確的是()A．磁勺能夠指示方向，是利用了地磁場對磁勺的作用B．磁勺的指向不會受到附近磁鐵的干擾C．磁勺的指向不會受到附近鐵塊的干擾D．磁勺的N極位于司南的磁勺尾部6．(多選)為了判斷一根鋼鋸條是否有磁性，某同學(xué)用它的一端靠近一個能自由轉(zhuǎn)動的小磁針，下面給出了幾種可能產(chǎn)生的現(xiàn)象及相應(yīng)的結(jié)論，其中正確的是()A．若小磁針的一端被推開，則鋸條一定有磁性B．若小磁針的一端被吸引過來，則鋸條一定有磁性C．若小磁針的一端被吸引過來，不能確定鋸條是否有磁性D．若小磁針的一端被推開，不能確定鋸條是否有磁性◎考點二常見磁場及安培定則的應(yīng)用7．一小磁針放置在某磁場(未標(biāo)出方向)中，靜止時的指向如圖所示，下列分析正確的是()A．N極指向該點磁場方向B．S極指向該點磁場方向C．該磁場是勻強磁場D．a(chǎn)點的磁場方向水平向右8．M1與M2為兩根未被磁化的鐵棒，現(xiàn)將它們分別放置于如圖所示的位置，則被通電螺線管產(chǎn)生的磁場磁化后()A．M1的左端為N極，M2的右端為N極B．M1和M2的右端均為N極C．M1的右端為N極，M2的左端為N極D．M1和M2的左端均為N極9．如圖，一束電子沿z軸正方向運動，則在圖中y軸上A點的磁場方向是()A．＋x方向B．－x方向C．＋y方向D．－y方向10．如圖所示為磁鐵旁邊靜止的小磁針?biāo)幍奈恢茫嚺袛喔鲌D中磁鐵的南、北極。鞏固提升11.如圖所示，圓環(huán)帶有大量的負(fù)電荷，當(dāng)圓環(huán)沿順時針方向轉(zhuǎn)動時，a、b、c三枚小磁針都要發(fā)生轉(zhuǎn)動，以下說法正確的是()A．a(chǎn)、b、c的N極都向紙內(nèi)轉(zhuǎn)B．b的N極向紙外轉(zhuǎn)，而a、c的N極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)C．b、c的N極都向紙內(nèi)轉(zhuǎn)，而a的N極向紙外轉(zhuǎn)D．b的N極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)，而a、c的N極向紙外轉(zhuǎn)12．如圖所示，將一根刨光的圓木柱固定在一個木制的圓盤底座C上，將兩個內(nèi)徑略大于圓木柱直徑、質(zhì)量均為m的磁環(huán)A、B套在圓木柱上，且同名磁極相對，結(jié)果磁環(huán)A懸浮后靜止。已知重力加速度為g。這時磁環(huán)B對底座C的壓力FN的大小為()A．FN＝mg B．FN＝2mgC．FN>2mg D．mg<FN<2mg13．如果你看過中央電視臺體育頻道的圍棋講座就會發(fā)現(xiàn)，棋子在豎直放置的棋盤上可以移動，但不會掉下來。原來，棋盤和棋子都是由磁性材料制成。棋子不會掉落是因為()A．質(zhì)量小，重力可以忽略不計B．受到棋盤對它向上的靜摩擦力C．棋盤對它的吸引