第十三章 1.磁场 磁感线 -【优学精讲】2024-2025学年高中物理必修第三册教用课件（人教版）

该高中物理课件围绕磁场、磁感线、安培定则及安培分子电流假说展开，以奥斯特实验导入，衔接电与磁的联系，通过类比电场构建磁场概念，形成从电生磁到磁场描述再到电流磁场判断的知识支架。 其亮点在于融合物理观念与科学思维，通过铁屑模拟磁感线实验、安培定则典例分析及地磁场等生活实例，培养空间想象与推理能力。学生能深化对磁场物质性的理解，教师可依托分层训练高效落实课标要求。

1.磁场　磁感线 课标要求 1.知道电磁场的性质，了解地球的地磁场。 2.知道磁感线，知道几种常见磁场磁感线的空间分布情况。 3.会用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。 4.了解安培分子电流假说 素养目标 1. 通过研究磁极间的相互作用理解磁场的物质性。（物理观念） 2.用类比的方法，类比电场，形成磁场的概念，知道磁场的基本特 性。（物理观念） 3.通过实验体会磁感线的特点，培养空间想象能力。（物理观念） 4.通过练习掌握安培定则，并能判断电流的磁场方向。（科学思维） 5.通过生活中的磁现象了解磁的应用与意义。（科学态度与责任） 目 录 01. 基础知识·准落实 02. 核心要点·快突破 03. 教学效果·勤检测 04. 课时训练·提素能 基础知识·准落实 梳理归纳 自主学习 01 目录 知识点一　电和磁的联系 1. 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。 2. 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。 上方　 磁效应　 电和磁　 目录 物理·必修第三册 知识点二　磁场 1. 基本性质：磁场对放入其中的磁体或通电导线有力的作用。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。 2. 通电导线间的作用力：同向通电导线相互 ，异向通电导线 相互 ⁠。 3. 物质性：磁场尽管看不见，摸不着，但它是不依赖于我们的感觉而 客观存在的 ⁠。 磁场　 吸引　 排斥　 物质　 目录 物理·必修第三册 知识点三　　磁感线 1. 磁场的方向：物理学中把小磁针静止时 ⁠所指的方向规定为 该点磁场的方向。 2. 磁感线：在磁场中画出一些曲线，曲线上每一点的 ⁠方向都 跟这点磁场的方向一致。 3. 磁感线的疏密可以描述磁场的强弱，磁感线较密，表示磁场 较 ⁠。 N极　 切线　 强　 目录 物理·必修第三册 知识点四　安培定则 1. 三种常见电流的磁场 直线电流的磁场 环形电流的磁场 通电螺线管的磁场 用右手握住导线，让 伸直的拇指所指的方 向与 ⁠方向一 致，弯曲的四指所指 的方向就是 ⁠ ⁠环绕的方向 让右手弯曲的四 指与 ⁠ ⁠的方向一 致，伸直的拇指 所指的方向就是 环形导线轴线 上 ⁠的方 向 让右手弯曲的四指与螺线 管 的方向一致， 伸直的拇指所指的方向就 是螺线管轴线上 ⁠ 的方向，或拇指指向螺线 管的N极 电流　 磁感 线　 环形电 流　 磁场　 电流　 磁场　 目录 物理·必修第三册 直线电流的磁场 环形电流的磁场 通电螺线管的磁场 直线电流的磁场 环形电流的磁场 通电螺线管的磁场 目录 物理·必修第三册 2. 安培分子电流假说[拓展学习] （1）分子电流假说：安培认为，在物质内部，存在着一种 ⁠ ，即分子电流。分子电流使每个物质微粒都成为 ⁠ ，它的两侧相当于两个 ⁠。 （2）分子电流假说的意义：能够解释磁化以及退磁现象，解释磁 现象的电本质。 环形 电流　 微 小的磁体　 磁极　 目录 物理·必修第三册 【情景思辨】 　奥斯特实验如图所示。请判断下列关于该实验说法的正误。 （1）本实验验证了电流的磁效应。 （　√　） （2）导线应沿东西方向放置在小磁针的正上方是为减小地磁场对实 验结果的影响。 （　×　） √ × 目录 物理·必修第三册 （3）实验过程中如果小磁针发生了偏转，说明磁场是客观存在的。 （　√　） （4）通电直导线产生的磁场的磁感线平行于导线。 （　×　） （5）小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向。 （　√　） √ × √ 目录 物理·必修第三册 核心要点·快突破 互动探究 深化认知 02 目录 要点一　对磁场和磁感线的理解 1. 常见永磁体的磁感线分布 目录 物理·必修第三册 2. 磁感线的特点 （1）为形象描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存在。 （2）磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线密集的地方磁场强， 稀疏的地方磁场弱。 （3）磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。 （4）磁体外部磁感线从N极指向S极，磁体内部磁感线从S极指 向N极。 （5）磁感线闭合而不相交、不相切，也不中断。 目录 物理·必修第三册 【典例1】　为了形象地描述磁场，人们引入了磁感线。关于磁场和 磁感线的描述，下列说法正确的是（　　） A. 磁感线不一定是闭合曲线 B. 任意两条磁感线都不可能相交，但可能相切 C. 磁场和磁感线都不是真实存在的，都可以通过细铁屑来模拟 D. 磁极与磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间都可以通过磁 场发生相互作用 目录 物理·必修第三册 解析：由于自然界中不存在单独的磁极，所以磁感线一定是闭合曲 线，故A错误；磁场中某点的磁场方向是唯一的，且磁场方向沿磁感 线或磁感线切线的方向，所以任意两条磁感线都不可能相交，也不可能相切，故B错误；磁感线是为了使研究磁场更加直观而引入的假想的线，实际并不存在，可以通过细铁屑来模拟，但磁场是实际存在的，故C错误；磁极与磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间都可以通过磁场发生相互作用，故D正确。 目录 物理·必修第三册 1. （多选）下列关于电场线和磁感线的说法中，正确的是（　　） A. 任意两条磁感线不相交，两条电场线也不相交 B. 电场线和磁感线都是闭合曲线 C. 电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线 D. 电场线越密的地方，同一试探电荷所受的静电力越大 目录 物理·必修第三册 解析：　任意两条磁感线一定不相交，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，选项A正确；电场线是不 闭合曲线，而磁感线是闭合的曲线，选项B错误；电场线和磁感线 都是假想的曲线，并不存在，选项C错误；电场线越密的地方，电 场强度越大，由公式F＝qE知同一试探电荷所受的静电力越大，选 项D正确。 目录 物理·必修第三册 2. 如图所示，表示蹄形磁铁周围的磁感线，磁场中有a、b两点，下列 说法正确的是（　　） A. a、b两处的磁场强弱相等 B. a、b两处的磁场强弱不等，b点较强 C. 蹄形磁铁的磁感线起始于蹄形磁铁的N极，终止于蹄形磁铁的S极 D. a处没有磁感线，所以该处没有磁场 目录 物理·必修第三册 解析：　由于磁感线较密处磁场较强，由题图可知b处的磁感线较 密，a处的磁感线较疏，故b处磁场较强，故A错误，B正确；磁感 线是闭合曲线，没有起点和终点，故C错误；在没画磁感线的地 方，并不表示没有磁场存在，故D错误。 目录 物理·必修第三册 要点二　安培定则 【探究】 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，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的带电情况是怎样的？ 目录 物理·必修第三册 提示：由小磁针N极转向纸里知，该处磁场方向向里，由安培定则 知，两云尖端之间存在自A向B的电流，则A带正电，B带负电。 目录 物理·必修第三册 【归纳】 　三种常见电流的磁感线的分布特点 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 目录 物理·必修第三册 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 内部磁场比外部强，内部磁场方向由S极指向N极，外部类似 条形磁铁，方向由N极指向S极 目录 物理·必修第三册 【典例2】　如图所示，甲、乙是直线电流形成的磁场，丙、丁是环 形电流形成的磁场，戊、己是螺线管电流形成的磁场，试在各图中补 画出电流的方向或磁感线的方向。 目录 物理·必修第三册 答案：如图所示 目录 物理·必修第三册 解析：根据安培定则，可以确定甲中电流的方向垂直纸面向外，乙中电流的方向从下向上，丙中电流的方向是逆时针方向，丁中磁感线的方向向下，戊中磁感线方向向左，己中磁感线的方向向右。具体如答案图所示。 目录 物理·必修第三册 规律方法 （1）安培定则既可以根据电流方向判断磁场方向，也可以根据磁场 方向判断电流方向。 （2）环形电流相当于小磁针，通电螺线管相当于条形磁铁，应用安 培定则时，拇指所指的一端为N极。 （3）磁场是分布在立体空间的，对于环形电流和通电螺线管，注意 区分内部和外部磁场。 目录 物理·必修第三册 1. 如图所示，一通电螺线管有图示电流，四个小磁针静止在如图所示 位置，则四个小磁针的N、S极标注正确的是（　　） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 解析：　小磁针静止时N极的指向为该处的磁感线方向，根据安 培定则可知通电螺线管的右端为N极，左端为S极，内部磁感线方向 是从左到右，故只有2小磁针的N、S极标注正确。 目录 物理·必修第三册 2. 电流的磁效应揭示了电与磁的关系。下面四幅图中描述磁场方向与 电流方向之间的关系，其中磁感线分布正确的是（　　） 目录 物理·必修第三册 解析：　对A项，根据安培定则可知，因电流方向向上，导线右 侧磁场方向垂直向里，而左侧则是垂直向外，故A正确；对B项， 根据安培定则可知，因电流方向从右旋转到左，则螺线管内部磁场 方向由左向右，因此左端是S极，右端是N极，故B错误；对C项， 根据安培定则可知，因环形电流向里，则环形导线内部磁场方向从 右向左，故C错误；对D项，因电流竖直向下，依据安培定则可 知，磁场方向应该是顺时针方向，故D错误。 目录 物理·必修第三册 要点三　安培分子电流假说 1. 法国学者安培提出：在物质内部，存在着一种环形电流——分子电 流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于 两个磁极。（如图所示） 2. 当铁棒中分子电流的取向大致相同时，铁棒对外显磁性；当铁棒中 分子电流的取向变得杂乱无章时，铁棒对外不显磁性。 目录 物理·必修第三册 【典例3】　安培观察到通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场很相 似，提出了分子电流假说。他认为，在物质内部存在着一种环形电 流——分子电流（分子电流实际上是由原子内部电子绕核运动形成 的），分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当 于两个磁极，如图所示。下列选项将分子电流（箭头表示电子运动 方向）等效为小磁体的图示中正确的是（　　） 目录 物理·必修第三册 解析：做圆周运动的电荷带负电，则环形电流方向与其运动方向相 反，根据安培定则可知其左侧为N极，选项B正确。 目录 物理·必修第三册 1. 小华同学在探究磁极间的相互作用时，不小心将条形磁铁掉在了地 上，当小华把条形磁铁拾起来再次进行实验时，发现该条形磁铁失 去了磁性。则下列说法正确的是（　　） A. 由安培分子电流假说可知，条形磁铁中的分子电流消失了 B. 由安培分子电流假说可知，条形磁铁中的分子电流的趋向变得一致 了 C. 由安培分子电流假说可知，条形磁铁中的分子电流的趋向变得杂乱 无章了 D. 由安培分子电流假说可知，条形磁铁中的分子电流强度减弱了 目录 物理·必修第三册 解析：　由安培分子电流假说可知，原来有磁性的物体，经过 高温、剧烈震动等作用后分子电流的排布重新变得杂乱无章，分子电流仍然存在且强度也没有发生变化，但分子电流产生的磁场相互抵消，这样物体就会失去磁性，故C正确。 目录 物理·必修第三册 2. 磁铁和电流都能产生磁场，而通电螺线管和条形磁铁的磁场十分相 似，安培由此提出著名的分子电流假说，关于分子电流假说分析正 确的是（　　） A. 由于磁铁内部分子的定向移动而形成分子电流导致磁铁周围产生磁 场 B. 铁棒受到外界磁场作用时，各分子电流的取向变得大致相同，铁棒 各处显示出同样强度的磁场 C. 高温可以使磁铁失去磁性，而猛烈的敲击则不会使磁铁失去磁性 D. 安培分子电流假说揭示出磁场是由电荷的运动产生的 目录 物理·必修第三册 解析：　安培分子电流假说主要是提出环形的分子电流导致组成 物质的每个微粒都相当于磁体，当这些磁体的磁性方向一致时，整 体就形成两个磁极，而铁棒磁化后只有两个磁极的磁性是最强的， 选项A、B错误；高温和猛烈的撞击都会使磁铁内部的分子电流取 向又变得杂乱无章而导致磁铁失去磁性，选项C错误；分子电流的 实质是电子绕原子核旋转产生环形电流，而环形电流产生两个磁 极，本质上还是电荷的运动产生了磁场，选项D正确。 目录 物理·必修第三册 教学效果·勤检测 强化技能 查缺补漏 03 目录 1. 如图所示为通电螺线管。A为螺线管外一点，B、C两点在螺线管的 垂直平分线上，则下列说法正确的是（　　） A. 磁感线最密处为A处，最疏处为B处 B. 磁感线最密处为B处，最疏处为A处 C. 小磁针在B处和A处N极都指向左方 D. 小磁针在B处和C处N极都指向右方 目录 物理·必修第三册 解析：　由磁感线的疏密分布可知，磁感线最密的是B处，最疏的 是C处，故A、B错误；电流由左侧流入，根据安培定则可知，通电 螺线管左端相当于条形磁铁N极，右端相当于条形磁铁S极，因外部 的磁感线是从N极向S极，而内部则是从S极到N极，因此小磁针在B 处和A处N极都指向左方，故C正确，D错误。 目录 物理·必修第三册 2. 在图中分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针N极的指 向或磁感线方向，其中错误的是（　　） 解析：　由安培定则可判断出C、D不符合题意；又因小磁针 静止时N极所指的方向与磁场方向相同，所以A不符合题意，B 符合题意。 目录 物理·必修第三册 3. 如图所示，a、b、c三枚小磁针分别在通电螺线管的正上方、管内 和右侧，当这些小磁针静止时，小磁针N极的指向是（　　） A. a、b、c均向左 B. a、b、c均向右 C. a向左，b向右，c向右 D. a向右，b向左，c向右 目录 物理·必修第三册 解析：　小磁针静止时N极的指向与该点磁感 线的方向相同，如果a、b、c三处磁感线的方向 确定，那么三枚小磁针静止时N极的指向也就确 定。所以，画出通电螺线管的磁感线（如图所 示），可知a磁针的N极在左边，b磁针的N极在 右边，c磁针的N极在右边。故C正确。 目录 物理·必修第三册 4. 将A、B两个磁环先后套在光滑的木支架上，并使两磁环相对的磁 极极性相同，此时可以看到上方的磁环A“悬浮”在空中，如图所 示，设两磁环受到的重力相等且都为G，则磁环B对木支架底座的 压力F与重力G的大小关系是（　　） A. F＜G B. F＝G C. G＜F＜2G D. F＝2G 目录 物理·必修第三册 解析：　由A、B两磁环相对的磁极极性相同，知它们之间相互作 用力是斥力，A悬浮在空中，说明A受力平衡，因此，A受到的重力 和B对A的排斥力大小相等，根据牛顿第三定律，B受到A的斥力大 小等于G，对B受力分析可知，B受到重力、向下的斥力和底座对B 向上的支持力，B静止，所以F支＝2G，所以B对底座的压力F等于 2G。 目录 物理·必修第三册 04 课时训练·提素能 分层达标 素养提升 目录 考点一　磁场　磁感线 1. 关于磁感线与电场线的描述，正确的是（　　） A. 电场线起止于电荷，磁感线起止于磁极 B. 静电场中的电场线一定是不闭合的，磁感线一定是闭合的 C. 磁感线是自由小磁针在磁场力作用下的运动轨迹 D. 电场线和磁感线实际上均存在，只是肉眼看不到 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 目录 物理·必修第三册 解析：　磁感线没有起点也没有终点，是闭合的曲线，静电场中 的电场线不是闭合曲线，起始于正电荷（或无穷远处），止于无穷 远处（或负电荷），故A错误，B正确；磁感线是描述磁场强弱和 方向的形象曲线，当磁感线是曲线时，小磁针在磁场力作用下的运 动轨迹并不一定与其重合，故C错误；电场线和磁感线都是为了描 述抽象的场而人为引入的曲线，实际上并不存在，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 目录 物理·必修第三册 2. 某磁场的磁感线如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A. M点的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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 目录 物理·必修第三册 解析：　M点的切线方向和该点的磁场方向相同，选项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，选项B 错误，C正确；磁感线的切线方向是磁场的方向，因M点切线方向 与N点的切线方向不同，则M点的磁场方向和N点的磁场方向不相 同，选项D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 目录 物理·必修第三册 3. 如图所示，取一块玻璃板，在其上面均匀地撒上铁屑，下面放一块 条形磁铁，轻轻敲击玻璃板，铁屑就会有规则地排列起来，以此模 拟磁铁周围磁感线的形状。对于该现象，下列说法正确的是（　） A. 磁感线是真实存在的 B. 玻璃板上没有铁屑的地方就没有磁场 C. 该现象可以描述磁铁周围的磁场分布情况 D. 将铁屑换成铜屑也可达到相同的实验效果 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 目录 物理·必修第三册 解析：　磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线，它并 不客观存在，不可认为有磁感线的地方有磁场，没有磁感线的地方 就没有磁场，故A、B错误；磁铁周围的铁屑排列形状可模拟磁铁 周围磁感线的形状，而磁感线可以描述磁场分布情况，故C正确； 磁场对铁屑有力的作用，对铜屑没有力的作用，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 目录 物理·必修第三册 考点二　安培定则 4.19世纪20年代，以塞贝克（物理学家）为代表的科学家已认识到， 温度差会引起电流，安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与 背面的温度差，从而提出如下假说：地磁场是由绕地球的环形电流 引起的。则该假说中的电流方向是（注：磁子午线是地球磁场N极 与S极在地球表面的连线）（　　） A. 由西向东垂直于磁子午线 B. 由东向西垂直于磁子午线 C. 由南向北沿磁子午线方向 D. 由赤道向两极沿磁子午线方向 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 目录 物理·必修第三册 解析：　根据安培定则知，大拇指指向地磁场的N极，四指的 绕向为电流的方向，即电流方向是由东向西垂直于磁子午线，选 项B正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 目录 物理·必修第三册 5. （多选）如图所示，通电螺线管、U形螺线管、长直导线AB均相距 较远。当开关闭合后，小磁针N极（黑色的一端）的指向正确的小 磁针是（　　） A. a B. b C. c D. d 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 目录 物理·必修第三册 解析：　小磁针静止时，N极的指向为磁场的方向，由安培定则 可知，通电螺线管左端为N极，右端为S极，螺线管的内部磁场由右 指向左，外部由左到右，则可知a磁针方向错误，b磁针方向正确， 选项A错误，B正确；对于U形螺线管，左端相当于S极，右端相当 于N极，故c磁针的方向正确，选项C正确；对于长直导线AB，导线 右侧磁场垂直纸面向外，因此d磁针方向错误，选项D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 目录 物理·必修第三册 6. 如图所示，在长直导线A通电后，小磁针静止在图示位置，则长直 导线中的电流方向和P点的磁场方向分别为（　　） A. 垂直纸面向里，向上 B. 垂直纸面向里，向下 C. 垂直纸面向外，向上 D. 垂直纸面向外，向下 解析：　由题意可知，小磁针的N极指向即为该处磁场方向，根 据右手螺旋定则可知，通电长直导线中的电流方向垂直纸面向里， 那么通电长直导线右侧的P点的磁场方向向下，故选B。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 目录 物理·必修第三册 7. 如图所示，一带负电的金属环绕轴OO'以角速度ω匀速旋转，在环 左侧轴线上的小磁针最后平衡时（　　） 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 解析：　带负电的金属环旋转时形成的电流方向与旋转方向相 反，由右手螺旋定则可知，在中心轴线上所产生的磁场方向沿轴线 向左，因此小磁针最后平衡的位置是N极沿轴线向左，故C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 目录 物理·必修第三册 8. （多选）北京某校物理兴趣小组做研究螺线管附近磁感应强度的实 验时，他们将一小磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上，如图 所示。由于地磁场的作用，小磁针静止时N极指向y轴正方向，当接 通电源后，发现小磁针N极指向与y轴正方向成60°角的方向。则下 列说法正确的是（　　） A. 电源的左端为正极 B. 电源的左端为负极 C. 螺线管在小磁针处产生的磁场方向为沿x轴正方向 D. 螺线管在小磁针处产生的磁场方向为沿x轴负方向 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 目录 物理·必修第三册 解析：　接通电源后小磁针N极指向合磁场的方向，由平行四边 形定则结合通电螺线管附近的磁场分布可知，通电螺线管在轴线上 的磁场方向为x轴正方向，由安培定则可知，电源的左端为正极， 故选A、C。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 目录 物理·必修第三册 9. 如图所示，一个轻质弹簧下端悬挂一个小铁片，当开关S断开时， 铁片刚好与水银槽中的水银接触。当开关S闭合后，铁片会 （　　） A. 不动 B. 陷入水银面以下 C. 向上运动停止在空中 D. 不停地上下振动 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 目录 物理·必修第三册 解析：　当开关S闭合后，弹簧相当于通电螺线管，由于各匝弹簧 线圈中通入电流方向相同，相邻两匝弹簧线圈之间为异名磁极，则 弹簧各匝之间相互吸引使弹簧缩短，将铁片向上提起；铁片离开水 银面后，电路断开，弹簧失去磁性，在铁片的重力作用下，弹簧伸 长，铁片与水银面接触又使电路接通。这个过程循环往复，从而使 铁片不停地上下振动。故选项D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 目录 物理·必修第三册 10. 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由a指向b 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 目录 物理·必修第三册 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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 目录 物理·必修第三册 11. 如图所示，四根通电长直导线A、B、C、D外层涂有绝缘物质，固 定在水平面上且四个交点的连线构成一正方形，四根导线中通有 大小相等的电流，方向如图所示，a、b、c、d为正方形对角线延 长线上的四点，则关于a、b、c、d处的磁场，下列说法正确的是 （　　） A. a、b两点的磁场方向垂直纸面向外 B. a、c两点的磁场方向垂直纸面向外 C. b、d两点的磁场方向垂直纸面向里 D. a、d两点的磁场方向垂直纸面向里 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 目录 物理·必修第三册 解析：　a、b、c、d四点的磁场由四根通电导线在该位置形成的 磁场叠加而成，均垂直纸面。对a点，导线A在a点的磁场方向向 里，导线B在a点的磁场方向向外，且大小相等可抵消，导线C在a 点的磁场方向向外，导线D在a点的磁场方向向外，因此a点的磁场 方向向外；同理可知b点的磁场方向向外，c、d两点的磁场方向均 向里，故只有选项A正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 目录 物理·必修第三册 12. 如图所示为一种利用电磁铁制作的充气泵的结构示意图，其工作 原理类似打点计时器，当电流从电磁铁的接线柱a流入，吸引小磁 铁向下运动时，以下说法正确的是（　　） A. 电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为N极 B. 电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为S极 C. 电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极 D. 电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 目录 物理·必修第三册 解析：　电磁铁实际为通电螺线管，当电流从a流入电磁铁时， 根据安培定则，得出电磁铁的上端为S极，由异名磁极相互吸引 知，小磁铁下端为N极，故A、B、C错误，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 目录 物理·必修第三册 13. （多选）如图所示，弹簧测力计下端挂一条形磁棒，其中条形磁 棒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接电源正极，b接电源负极，则弹簧测力计的示 数将减小 B. 若将a接电源正极，b接电源负极，则弹簧测力计的示 数将增大 C. 若将b接电源正极，a接电源负极，则弹簧测力计的示数将增大 D. 若将b接电源正极，a接电源负极，则弹簧测力计的示数将减小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 目录 物理·必修第三册 解析：　当a接电源正极，b接电源负极时，根据线圈 的绕向，由安培定则可知通电螺线管内部的磁感线分布情 况如图所示，磁棒的N极受到的磁场力方向向上，磁棒S 极受到的磁场力方向向下。由于磁棒的S极所在处的磁感 线较稀，故磁棒N极受力大于磁棒S极受力，磁棒所受磁 场力的合力方向向上，弹簧测力计示数减小。同理，当b 接电源正极，a接电源负极时，弹簧测力计示数增大。 A、C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 目录 物理·必修第三册 14. 如图所示，图（a）、（b）是直线电流的磁场截面图，图（c）、 （d）是环形电流的磁场截面图，图（e）、（f）是螺线管电流的 磁场的截面图。试在各图中补画出电流方向或磁感线方向。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 目录 物理·必修第三册 答案：见解析 解析：根据安培定则，可以确定题图（a）中电流方向垂直纸面向 里，图（b）中电流方向从下向上，图（c）中电流方向是逆时针 方向，图（d）中磁感线方向从上向下，图（e）中磁感线方向向 左，图（f）中磁感线方向向右。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 目录 物理·必修第三册 $