第01讲 磁场　磁感线（培优·预习讲义）新高二物理人教版

第01讲 磁场　磁感线（培优讲义） 课标要点 1.了解电和磁的联系，了解电流的磁效应，了解奥斯特发现电流的磁效应的重要意义。 2.知道磁场的概念，明确磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，认识磁场是客观存在的物质。 1.掌握磁场的方向，知道磁感线的定义和特点，了解几种常见磁场的磁感线分布。 2.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。 方法指导 考点01 电和磁的联系　磁场 1．磁体南北极及相互作用 (1)能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫南极或S极，指北的那个磁极叫北极或N极。 (2)同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 2．磁场 (1)定义：磁体或电流周围存在一种特殊物质，能够传递磁体与磁体之间、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，这种特殊的物质叫磁场。 (2)磁场的基本性质：对放入其中的磁体或通电导体有力的作用。 (3)磁场的产生：①磁体周围存在磁场；②通电导体周围存在磁场——电流的磁效应。 3．磁场与电场的比较 电场 磁场 场源 电荷 磁体、通电导体、运动电荷(相当于电流) 基本性质 对放入其中的电荷有静电力的作用 对放入其中的磁体、通电导体有磁场力的作用 相同点 磁场和电场都是客观存在的特殊物质，都具有能量 【深化点拨】 1．磁体、通电导体间的作用方式 2．作为一种特殊的物质——场，电场与磁场有相同点也有不同点，不要认为电场与磁场是同一种物质。不1．要把电流与电流之间的相互作用误理解为电荷与电荷之间的相互作用。 如图，关于磁体、电流间的相互作用，下列说法正确的是(　　) A．甲图中，电流不产生磁场，电流对小磁针力的作用是通过小磁针的磁场发生的 B．乙图中，磁体对通电导线的力是通过磁体的电流发生的 C．丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的 D．丙图中电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的 【答案】C 【详解】磁体和电流周围都存在着磁场，题图中导线中的电流对小磁针的作用、磁体对电流的作用、电流之间的相互作用都是通过磁场发生的，故C正确。 2．如图所示，三个相同的环形磁铁串在光滑木质支架上，且磁铁2、3处于悬空状态。已知磁铁1的上部是极，1与2、2与3之间的距离分别用、表示，待磁铁稳定后，下列说法正确的是（　　） A． B． C．磁铁2的上部是极 D．磁铁3的上部是S极 3．如图所示，司南是用天然磁铁矿石琢成的一个勺形的东西，放在一个刻着方位的光滑方盘上。东汉时期思想家王充在《论衡》一书中有关于“司南之杓，投之于地，其柢（即勺柄）指南”的记载。下列说法正确的是（　　） A．“柢”相当于磁体的S极 B．司南之杓可以用铜为材料制作 C．“柢”相当于磁体的N极 D．柢能够指南是因为受到方盘对它施加了向南的力 考点02 磁感线 1．磁场的方向 小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向。 2．磁感线 (1)概念：在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点磁场的方向一致。 (2)几种常见磁场的磁感线分布如图所示。磁极附近的磁感线较密。 (3)磁感线特点 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，密集的地方磁场强，稀疏的地方磁场弱。 ③磁感线的方向：磁体外部从N极指向S极，磁体内部从S极指向N极，形成一条条闭合曲线。 ④磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断。 ⑤磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。 3．磁感线与电场线的比较 两种线 比较内容 磁感线 电场线 相似点 引入 假想的线，实际并不存在 方向 磁感线上各点的切线方向即为该点的磁场方向 电场线上各点的切线方向即为该点的电场方向 疏密 表示磁场强弱 表示电场强弱 特点 在空间不相交、不中断 不同点 在磁体外部，由N极指向S极，在磁体内部，由S极指向N极，是闭合曲线 从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，不闭合 深化理解电场线和磁感线 1.从电场、磁场的概念理解两种场线的相同点：矢量性——线的切线方向；强弱——线的疏密；方向的唯一性——空间场线不相交。 2.从电场、磁场的本质理解两种场线的区别：静电场——正、负电荷能分离——电场线有始、终(不闭合)；磁场——N、S极不能分离——磁感线闭合。 1．如图甲所示，头发碎屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，碎屑就按电场强度的方向排列出来，显示出电场线的分布情况。如图乙所示，在条形磁体上方放置一块玻璃板，在玻璃板上均匀地撒一层细铁屑，轻敲玻璃板，细铁屑就能显示出磁感线的分布情况。下列说法正确的是（   ） A．图甲、乙能证明电场线、磁感线客观存在 B．图甲显示的是匀强电场中电场线的分布情况 C．图乙中细铁屑越多的位置，磁场越弱 D．图乙中细铁屑在磁场里磁化成了“小磁针”，“小磁针”静止时N极所指的方向为该点磁场的方向 2．如图所示的区域内有一簇实线，可能是电场线，也可能是磁感线。一带正电的粒子（不计重力）由静止释放，下列判断正确的是（　　） A．若为电场线，粒子释放后沿着电场线运动 B．若为电场线，粒子释放后电势能逐渐增大 C．若为磁感线，粒子释放后静止不动 D．若为磁感线，左边一定为磁体的S极，右边一定为N极 3．如图所示为一簇磁感线，磁感线均为直线，上下两侧的磁感线关于水平磁感线对称，b、c两点关于水平磁感线也对称，a、d两点为磁场中的另外两点。下列说法错误的是（    ） A．a、b、c、d四点中a点的磁场最强 B．b、c两点的磁感应强度不相同 C．若在d点放一小磁针，小磁针静止时N极指向右侧 D．同一段通电导线分别放在a、d两点，则导线在a点所受的作用力较大 4．沈括在《梦溪笔谈》中记载了“方家（术士）以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。地球周围地磁场的磁感线分布如图所示，结合材料，下列说法不正确的是（　　） A．“磁石磨针锋”，指的是磁化现象 B．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 C．材料说明地球的地理南北极与地磁南北极井不重合 D．在做奥斯特实验时，通电导线南北放置比东西放置实验现象更为明显 考点03 安培定则 1．安培定则的理解 (1)磁场和电流的方向关系用安培定则来判断。安培定则又叫右手螺旋定则。 (2)拇指和四指的指向关系：拇指的指向是直的，四指是环绕方向。电流的方向用拇指的指向表示，四指的环绕方向就表示电流产生的磁场的磁感线的环绕方向；四指的环绕方向表示环形(或螺线管)电流的方向，拇指的指向就表示环形导线(或螺线管)轴线上磁场的方向。拇指的指向和四指的环绕方向相互垂直。 2．三种电流和磁场的方向关系 安培定则 立体图 横截面图 纵截面图 直线电流 磁感线为以导线上任意点为圆心且垂直于导线的多组同心圆，越向外越稀疏，磁场越弱 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 类似条形磁体，内部磁场比外部强，内部方向由S极指向N极，外部由N极指向S极 3.安培分子电流假说 (1)内容：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1所示。 (2)应用 安培的假说能够解释磁化和消磁现象，如图2所示。 通电螺线管、环形电流可等效成条形磁体、小磁针，有磁极；直线电流没有磁极，其磁场方向只能用安培定则判断。 1．如图所示，一金属圆环固定在竖直平面内，圆环的顶端用绝缘细绳吊着一根条形磁铁。磁铁的水平轴线与圆环的水平直径共线，圆环没有通电时，磁铁处于水平静止状态。当圆环通入逆时针方向的恒定电流时，可观察到的现象是（　　） A．磁铁仍然静止不动 B．磁铁在纸面内逆时针转动 C．磁铁的极向纸面外转动，极向纸面里转动 D．磁铁的极向纸面外转动，极向纸面里转动 2．如图所示，直导线AB、螺线管E、电磁铁D三者相距较远，其磁场互不影响，当开关S闭合后，小磁针N极（黑色端）指示磁场方向不正确的是（　　） A．a B．b C．c D．d 3．电子绕氢原子核顺时针高速旋转，如图所示，角速度为，下列说法正确的是（　　） A．由于只有一个电子定向运动，不能形成电流 B．虽然只有一个电子定向运动，能形成大小为电流 C．在原子核处存在方向垂直纸面向里的磁场 D．在原子核处存在方向垂直纸面向外的磁场 4．地球本身是一个大磁体，为了解释地球的磁性，安培假设地球的磁场是由以地心为圆心的环形电流产生，能正确表示该环形电流I方向的是（　　） A． B． C． D． 5．（多选）如图所示，一个可自由转动的小磁针放在铜导线正下方，接通电源瞬间，小磁针发生了明显偏转。为了继续研究导线直径、导线材料以及导线位置等因素对小磁针偏转情况的影响。下列实验符合事实的是（　　） A．减小铜丝直径，小磁针仍能偏转 B．小磁针的偏转情况与导线放置位置和方向无关 C．要使得实验现象明显，最好使导线平行放置在小磁针的正上方 D．用铝导线替换铜导线，小磁针仍能偏转 【例1】（2025·江苏·高考真题）某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示，下列判断正确的是（    ） A． a点的磁感应强度大于b点 B． b点的磁感应强度大于c点 C． c点的磁感应强度大于a点 D． a、b、c点的磁感应强度一样大 【变式1-1】电场线与磁感线有些情况下形状相似，如图甲是两带电平行板间的电场线，如图乙是两异名磁极间的磁感线，下列说法正确的是（　　） A．甲图左极板带负电、右极板带正电 B．乙图左磁极为S极、右磁极为N极 C．磁感线无起点、无终点 D．电场线的条数多代表电场强度大，磁感线的条数多代表磁感应强度大 【变式1-2】某磁场的磁感线如图所示。磁场中的两个点M和P的磁感应强度分别为BM和Bp，则（　　） A． B． C．和方向相同 D．和方向不相同 【变式1-3】（多选）中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了：“方家（术士）以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图所示。结合上述材料，下列说法正确的是（　　） A．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理南极附近 B．结合地球自转方向，可以判断出地球是带负电的 C．地球表面任意位置的磁场方向都与地面平行 D．因地磁场影响，在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显 【例2】（多选）（2022·福建·高考真题）奥斯特利用如图所示实验装置研究电流的磁效应。一个可自由转动的小磁针放在白金丝导线正下方，导线两端与一伏打电池相连。接通电源瞬间，小磁针发生了明显偏转。奥斯特采用控制变量法，继续研究了导线直径、导线材料、电池电动势以及小磁针位置等因素对小磁针偏转情况的影响。他能得到的实验结果有（　　） A．减小白金丝直径，小磁针仍能偏转 B．用铜导线替换白金丝，小磁针仍能偏转 C．减小电源电动势，小磁针一定不能偏转 D．小磁针的偏转情况与其放置位置无关 【变式2-1】（多选）小磁针的正上方有一根直导线，当在导线中通入水平向右的电流时，发现静止的小磁针会发生偏转，下列选项中正确的是（　　） A．该现象称之为电流的磁效应，由物理学家奥斯特首先发现 B．小磁针的偏转是受到电流的磁场的作用 C．小磁针的N极将向外偏转 D．小磁针的N极将往上偏转 【变式2-2】如图所示，螺线管内部轴线上的小磁针静止时N极向左，A、B两点为螺线管外轴线上关于螺线管中心对称的两点，以下说法正确的是（　　） A．开关S接1位置 B．A点的磁场方向水平向右 C．小磁针位于A、B两点静止时，N极指向均向右 D．小磁针位于A、B两点静止时，N极指向均向左 【变式2-3】心脏手术中，人工心脏泵可短时间代替心脏工作，推动血液循环。该装置的示意图如图所示，永磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），通电时线圈AB与活塞柄作为整体会与左侧磁体相互作用，从而带动活塞运动，活塞简通过阀门与血管相通，阀门只能向外开启，阀门只能向内开启，关于其工作原理，下列说法正确的是（　　） A．若使血液流入活塞筒，则电流应从线圈B端流入 B．该装置利用了电流的磁效应 C．若给线圈通入稳恒直流电，人工心脏泵也能正常工作 D．人工心脏泵的工作原理与发电机工作原理相似 一、单选题 1．如图所示，水平放置的环形线圈，俯视时通入逆时针方向的电流，线圈一侧竖直放置一平面镜，镜中所成的像为镜像线圈，若镜像线圈及其电流真实存在，则原线圈和镜像线圈中轴线上的磁场方向分别为（    ） A．竖直向下，竖直向上 B．竖直向下，竖直向下 C．竖直向上，竖直向上 D．竖直向上，竖直向下 2．绝缘圆环上均匀分布着负电荷，在垂直圆环所在平面且过圆心的轴上P点放置一小磁针。现使圆环绕轴沿图示方向匀速转动，则小磁针N极指向正确的是（　　） A．B．C． D． 3．将可以当由转动的小磁针平行于地表放在赤道上，当在小磁针正上方放置一根南北方向的通电直导线，并且电流方向自北向南，稳定静止时小磁针的指向可能正确的是（黑色一端代表小磁针的N极）（　　） A．B．C． D． 4．法拉第为描述场的性质而提出场线的假设。磁场中某区域的磁感线分布如图甲所示，、N是磁场中的两点；电场中某区域的电场线分布如图乙所示，是电场中的两点。下列说法正确的是（　　） A．图甲磁场中点磁感应强度比N点大 B．图甲磁场中点磁感应强度方向如图中箭头所示 C．图乙电场中点的电场强度大于点的电场强度 D．图乙中将正电荷从电场的点移到点，电荷的电势能增加 5．如图所示，为电磁铁，C为胶木秤盘，和C（包括支架）的总重量，为铁片，质量为，整个装置用轻绳悬于点，当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力（　　） A． B． C． D． 6．法拉第为描述场的性质而提出场线的假设。如图是场线中的一部分，点A、P、Q处于中央同一直线上，P、Q关于中垂线对称，以下判断正确的是（　　） A．可能是两个同种电荷产生的电场线 B．可能是条形磁铁产生磁场的磁感线 C．无论是电场还是磁场，A、P处场的方向相反 D．无论是电场还是磁场，P、Q处场强的大小相等、方向相反 7．弹簧测力计下挂一条形磁铁，其N极一端位于一通电螺线管的正上方，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．若接电源正极，接负极，弹簧测力计示数不变 B．若接电源正极，接负极，弹簧测力计示数减小 C．若接电源正极，接负极，弹簧测力计示数不变 D．若接电源正极，接负极，弹簧测力计示数减小 8．宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载：以磁石磨针锋，则能指南”。 进一步研究表明，地球周围和通电导体周围也存在磁场，如图甲所示。 下列关于磁场的说法正确的是（　　） A．磁感线是客观存在的特殊物质 B．将中国古代的四大发明之一司南置于赤道，据甲图可知，磁勺尾（S极）静止时指向北方 C．图乙中，环形导线的电流较大，若忽略地磁场的影响，小磁针最后静止时N极指向为垂直于纸面向外 D．图丙中，小磁针在通电螺线管内部（线圈内部），若忽略地磁场的影响，静止时小磁针N极指向为向左 9．一束粒子沿着图中虚线所示的水平方向飞过，其下方原本静止的小磁针S极向纸内偏转，对该束带电粒子电性及飞行方向的描述，下列说法正确的是（　　） A．一束电子从左向右运动 B．一束中子从右向左运动 C．一束质子从左向右运动 D．一束光子从右向左运动 10．如图所示，是某同学自制的简易电磁锁原理图。闭合开关S，滑片P向左移动，使静止在水平桌面的条形磁体滑动，打开门锁。下列说法正确的是（　　） A．通电后电磁铁a端为S极 B．滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性增强 C．条形磁体在滑动过程中受到向左的摩擦力 D．条形磁体在滑动过程中受到的摩擦力变小 11．圆环甲、乙在同一平面内，分别通以如图所示的恒定电流，圆环甲固定，圆环乙可以自由运动，则下列说法正确的是（　　） A．圆环乙有收缩的趋势 B．圆环乙将在纸面内向左平动 C．圆环乙将在纸面内绕过圆心并垂直纸面的轴顺时针转动 D．圆环乙绕过圆心的轴ab转动，左侧向纸内转，右侧向纸外转 12．如图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁体，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，达到充气的目的。当电流从电磁铁的接线柱A流入时，发现吸引小磁体向下运动，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁上端为N极 B．小磁体下端为N极 C．铁芯应选用不易磁化和退磁的硬磁性材料 D．电磁铁应通入恒定电流才能实现连续充气 二、多选题 13．如图所示，某同学在实验室模拟奥斯特的电流磁效应实验时，发现小磁针在水平方向上不发生偏转，可能的原因是（    ） A．通电直导线中电流方向自西向东，小磁针放在通电直导线附近等高的水平位置 B．通电直导线中电流方向自东向西，小磁针放在通电直导线附近正上方 C．通电直导线中电流方向自南向北，小磁针放在通电直导线附近正下方 D．通电直导线中电流方向自北向南，小磁针放在通电直导线附近正上方 14．如图所示是一个磁悬浮花盆和它的原理图，上方的花盆内有一个强永磁体，底座内有一个线圈，给线圈通电后，花盆就可以悬浮起来。下列说法正确的是（    ） A．线圈中通的是交流电 B．图乙中接线柱a接的是电源负极 C．若仅增大线圈中的电流，花盆悬浮得更高 D．若仅增加线圈的匝数，再次悬浮稳定后的花盆受到的磁力增大 15．1876年物理学家罗兰完成了著名的“罗兰实验”。他把大量的负电荷加在一个橡胶圆盘上，然后在圆盘附近悬挂一个小磁针，将圆盘绕中心轴按照图示方向（自上向下看为顺时针）高速旋转，发现小磁针发生偏转。忽略地磁场对小磁针的影响，下列说法正确的是（　　） A．小磁针发生偏转的原因是橡胶圆盘产生了电场 B．小磁针发生偏转的原因是电荷运动形成的电流产生了磁场 C．当小磁针位于圆盘的左方时，极指向下方 D．当小磁针位于圆盘的左方时，极指向上方 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第01讲 磁场　磁感线（培优讲义） 课标要点 1.了解电和磁的联系，了解电流的磁效应，了解奥斯特发现电流的磁效应的重要意义。 2.知道磁场的概念，明确磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，认识磁场是客观存在的物质。 1.掌握磁场的方向，知道磁感线的定义和特点，了解几种常见磁场的磁感线分布。 2.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。 方法指导 考点01 电和磁的联系　磁场 1．磁体南北极及相互作用 (1)能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫南极或S极，指北的那个磁极叫北极或N极。 (2)同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 2．磁场 (1)定义：磁体或电流周围存在一种特殊物质，能够传递磁体与磁体之间、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，这种特殊的物质叫磁场。 (2)磁场的基本性质：对放入其中的磁体或通电导体有力的作用。 (3)磁场的产生：①磁体周围存在磁场；②通电导体周围存在磁场——电流的磁效应。 3．磁场与电场的比较 电场 磁场 场源 电荷 磁体、通电导体、运动电荷(相当于电流) 基本性质 对放入其中的电荷有静电力的作用 对放入其中的磁体、通电导体有磁场力的作用 相同点 磁场和电场都是客观存在的特殊物质，都具有能量 【深化点拨】 1．磁体、通电导体间的作用方式 2．作为一种特殊的物质——场，电场与磁场有相同点也有不同点，不要认为电场与磁场是同一种物质。不1．要把电流与电流之间的相互作用误理解为电荷与电荷之间的相互作用。 如图，关于磁体、电流间的相互作用，下列说法正确的是(　　) A．甲图中，电流不产生磁场，电流对小磁针力的作用是通过小磁针的磁场发生的 B．乙图中，磁体对通电导线的力是通过磁体的电流发生的 C．丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的 D．丙图中电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的 【答案】C 【详解】磁体和电流周围都存在着磁场，题图中导线中的电流对小磁针的作用、磁体对电流的作用、电流之间的相互作用都是通过磁场发生的，故C正确。 2．如图所示，三个相同的环形磁铁串在光滑木质支架上，且磁铁2、3处于悬空状态。已知磁铁1的上部是极，1与2、2与3之间的距离分别用、表示，待磁铁稳定后，下列说法正确的是（　　） A． B． C．磁铁2的上部是极 D．磁铁3的上部是S极 【答案】B 【详解】AB．对磁铁2、3由平衡条件知 对磁铁3由平衡条件知 磁铁间的磁场力距离越小力越大，则可知，故A错误，B正确； CD．根据同名磁极相斥，异名磁极相吸，磁铁2的上部是极，磁铁3的上部是N极，故CD错误。 故选B。 3．如图所示，司南是用天然磁铁矿石琢成的一个勺形的东西，放在一个刻着方位的光滑方盘上。东汉时期思想家王充在《论衡》一书中有关于“司南之杓，投之于地，其柢（即勺柄）指南”的记载。下列说法正确的是（　　） A．“柢”相当于磁体的S极 B．司南之杓可以用铜为材料制作 C．“柢”相当于磁体的N极 D．柢能够指南是因为受到方盘对它施加了向南的力 【答案】A 【详解】A C．地磁的南北极与地理的南北极相反，地理的南极相当于地磁的北极，司南之杓，投之于地，其柢（即勺柄）指南，根据异名磁极相互吸引，“柢”相当于磁体的S极 故A正确，C错误； B．铜材料不能被磁化，故司南之杓不是用铜为材料制作，故B错误； D．柢能够指南是因为受到地磁场对它施加了向南的力，故D错误。 故选A。 考点02 磁感线 1．磁场的方向 小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向。 2．磁感线 (1)概念：在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点磁场的方向一致。 (2)几种常见磁场的磁感线分布如图所示。磁极附近的磁感线较密。 (3)磁感线特点 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，密集的地方磁场强，稀疏的地方磁场弱。 ③磁感线的方向：磁体外部从N极指向S极，磁体内部从S极指向N极，形成一条条闭合曲线。 ④磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断。 ⑤磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。 3．磁感线与电场线的比较 两种线 比较内容 磁感线 电场线 相似点 引入 假想的线，实际并不存在 方向 磁感线上各点的切线方向即为该点的磁场方向 电场线上各点的切线方向即为该点的电场方向 疏密 表示磁场强弱 表示电场强弱 特点 在空间不相交、不中断 不同点 在磁体外部，由N极指向S极，在磁体内部，由S极指向N极，是闭合曲线 从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，不闭合 深化理解电场线和磁感线 1.从电场、磁场的概念理解两种场线的相同点：矢量性——线的切线方向；强弱——线的疏密；方向的唯一性——空间场线不相交。 2.从电场、磁场的本质理解两种场线的区别：静电场——正、负电荷能分离——电场线有始、终(不闭合)；磁场——N、S极不能分离——磁感线闭合。 1．如图甲所示，头发碎屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，碎屑就按电场强度的方向排列出来，显示出电场线的分布情况。如图乙所示，在条形磁体上方放置一块玻璃板，在玻璃板上均匀地撒一层细铁屑，轻敲玻璃板，细铁屑就能显示出磁感线的分布情况。下列说法正确的是（   ） A．图甲、乙能证明电场线、磁感线客观存在 B．图甲显示的是匀强电场中电场线的分布情况 C．图乙中细铁屑越多的位置，磁场越弱 D．图乙中细铁屑在磁场里磁化成了“小磁针”，“小磁针”静止时N极所指的方向为该点磁场的方向 【答案】D 【详解】A．电场线、磁感线是为了形象地描述电场、磁场而引入的，客观上并不存在，A错误； B．题图甲显示的电场线各处疏密不一，不可能是匀强电场中的电场线分布情况，B错误； C．题图乙中细铁屑越多的位置，磁场越强，C错误； D．题图乙中细铁屑在磁场里磁化成了“小磁针”，“小磁针”静止时N极所指的方向为该点磁场的方向，D正确。 故选D 。 2．如图所示的区域内有一簇实线，可能是电场线，也可能是磁感线。一带正电的粒子（不计重力）由静止释放，下列判断正确的是（　　） A．若为电场线，粒子释放后沿着电场线运动 B．若为电场线，粒子释放后电势能逐渐增大 C．若为磁感线，粒子释放后静止不动 D．若为磁感线，左边一定为磁体的S极，右边一定为N极 【答案】C 【详解】A．若为电场线，正电粒子由静止释放时，初始速度方向与所在点的电场线切线方向一致。但因为电场线是曲线，粒子的运动轨迹会偏离电场线，不会一直沿着电场线运动，故A错误； B．若为电场线，正电粒子在电场力作用下运动，电场力做正功，电势能会减小，故B错误； C．若为磁感线，正电粒子由静止释放，速度为零，不受洛伦兹力，会保持静止状态，故C正确； D．磁感线是闭合曲线，仅根据图中一段弯曲的磁感线，无法判断磁体的N、S极（因为磁体外部磁感线从N极到S极，内部从S极到N极），故D错误。 故选C。 3．如图所示为一簇磁感线，磁感线均为直线，上下两侧的磁感线关于水平磁感线对称，b、c两点关于水平磁感线也对称，a、d两点为磁场中的另外两点。下列说法错误的是（    ） A．a、b、c、d四点中a点的磁场最强 B．b、c两点的磁感应强度不相同 C．若在d点放一小磁针，小磁针静止时N极指向右侧 D．同一段通电导线分别放在a、d两点，则导线在a点所受的作用力较大 【答案】D 【详解】A．磁感线的疏密程度反应磁感应强度的大小，磁感线越密磁感应强度越大，所以a点的磁场最强，故A正确，不符合题意； B．对称性可知，b、c两点的磁感应强度大小相同，但方向不相同，由于磁感应强度为矢量，则 b、c两点的磁感应强度不同，故B正确，不符合题意； C．小磁针静止时N极指向为该点的磁场方向，由图可知d点的磁场方向向右，所以在d点放一小磁针，小磁针静止时N极指向右侧，故C正确，不符合题意； D．图可知a点的磁感应强度大于d点的磁感应强度，同一段通电导线分别放在a、d两点时，由于导线如何放置题中未说明，所以无法确定导线在这两点所受磁场力的大小关系，故D错误，符合题意。 故选D 。 4．沈括在《梦溪笔谈》中记载了“方家（术士）以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。地球周围地磁场的磁感线分布如图所示，结合材料，下列说法不正确的是（　　） A．“磁石磨针锋”，指的是磁化现象 B．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 C．材料说明地球的地理南北极与地磁南北极井不重合 D．在做奥斯特实验时，通电导线南北放置比东西放置实验现象更为明显 【答案】B 【详解】A．磁石磨针锋，针磁化成为一个小磁体，是磁化现象，A正确，不符合题意； B．磁场是闭合的曲线，地球磁场从南极附近发出，从北极附近进入地球，组成闭合曲线，不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，B错误，符合题意； C．微偏东，不全南也，指的是地磁场存在磁偏角，即地球的地理南北极与地磁南北极井不重合，C正确，不符合题意； D．由于地磁的北极在地理的南极附近，故地磁场的磁感线有一个由南向北的分量，而当电流的方向与磁场的方向平行时通电导线才不受磁场的安培力，故在进行奥斯特实验时通电直导线可以水平南北方向放置，D正确，不符合题意。 故选B。 考点03 安培定则 1．安培定则的理解 (1)磁场和电流的方向关系用安培定则来判断。安培定则又叫右手螺旋定则。 (2)拇指和四指的指向关系：拇指的指向是直的，四指是环绕方向。电流的方向用拇指的指向表示，四指的环绕方向就表示电流产生的磁场的磁感线的环绕方向；四指的环绕方向表示环形(或螺线管)电流的方向，拇指的指向就表示环形导线(或螺线管)轴线上磁场的方向。拇指的指向和四指的环绕方向相互垂直。 2．三种电流和磁场的方向关系 安培定则 立体图 横截面图 纵截面图 直线电流 磁感线为以导线上任意点为圆心且垂直于导线的多组同心圆，越向外越稀疏，磁场越弱 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 类似条形磁体，内部磁场比外部强，内部方向由S极指向N极，外部由N极指向S极 3.安培分子电流假说 (1)内容：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1所示。 (2)应用 安培的假说能够解释磁化和消磁现象，如图2所示。 通电螺线管、环形电流可等效成条形磁体、小磁针，有磁极；直线电流没有磁极，其磁场方向只能用安培定则判断。 1．如图所示，一金属圆环固定在竖直平面内，圆环的顶端用绝缘细绳吊着一根条形磁铁。磁铁的水平轴线与圆环的水平直径共线，圆环没有通电时，磁铁处于水平静止状态。当圆环通入逆时针方向的恒定电流时，可观察到的现象是（　　） A．磁铁仍然静止不动 B．磁铁在纸面内逆时针转动 C．磁铁的极向纸面外转动，极向纸面里转动 D．磁铁的极向纸面外转动，极向纸面里转动 【答案】C 【详解】当圆环通入逆时针方向的恒定电流时，根据安培定则可知，圆环内部的磁场方向垂直于纸面向外，条形磁铁的N极受到向外的作用力，向纸面外转动，S极向里转动。 故选C。 2．如图所示，直导线AB、螺线管E、电磁铁D三者相距较远，其磁场互不影响，当开关S闭合后，小磁针N极（黑色端）指示磁场方向不正确的是（　　） A．a B．b C．c D．d 【答案】A 【详解】AB．开关S闭合后，通电螺线管左端为N极，右端为S极，通电螺线管内部磁场方向与外部相反，则a磁针方向错误，b磁针方向正确； C．通电后电磁铁D的左端相当于S极，右端相当于N极，则c磁针的方向正确； D．当开关S闭合后，直导线电流从A流向B，根据右手定则可知磁场方向（从上往下看）为顺时针方向，根据小磁针静止时，N极的指向即为磁场的方向，则d磁针方向正确。 故选A。 3．电子绕氢原子核顺时针高速旋转，如图所示，角速度为，下列说法正确的是（　　） A．由于只有一个电子定向运动，不能形成电流 B．虽然只有一个电子定向运动，能形成大小为电流 C．在原子核处存在方向垂直纸面向里的磁场 D．在原子核处存在方向垂直纸面向外的磁场 【答案】D 【详解】AB．电子绕核运动可等效为一环形电流，电子运动的周期 根据电流的定义得 选项AB错误； CD﹒等效电流的方向与电子的运动方向相反为逆时针，根据安培定则可知，环形电流在核处产生的磁场垂直纸面向外，选项C错误，D正确。 故选D。 4．地球本身是一个大磁体，为了解释地球的磁性，安培假设地球的磁场是由以地心为圆心的环形电流产生，能正确表示该环形电流I方向的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】地磁的北极在地理南极的附近，根据安培定则可知，环形电流的方向应沿顺时针方向（从北向南看）。 故选B。 5．（多选）如图所示，一个可自由转动的小磁针放在铜导线正下方，接通电源瞬间，小磁针发生了明显偏转。为了继续研究导线直径、导线材料以及导线位置等因素对小磁针偏转情况的影响。下列实验符合事实的是（　　） A．减小铜丝直径，小磁针仍能偏转 B．小磁针的偏转情况与导线放置位置和方向无关 C．要使得实验现象明显，最好使导线平行放置在小磁针的正上方 D．用铝导线替换铜导线，小磁针仍能偏转 【答案】ACD 【详解】A．减小导线直径，仍存在电流，其产生的磁场仍能使小磁针偏转，故A正确； B．通电导线产生的磁场与地磁场叠加后，其空间磁场方向与位置有关，也与其方向有关，故B错误； C．使导线平行放置在小磁针的正上方，则导线产生的磁场与地磁场的叠加更明显，使小磁针转动明显，故C正确； D．用铝导线替换铜导线，仍存在电流，产生的磁场仍能使小磁针偏转，故D正确。 故选ACD。 【例1】（2025·江苏·高考真题）某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示，下列判断正确的是（    ） A． a点的磁感应强度大于b点 B． b点的磁感应强度大于c点 C． c点的磁感应强度大于a点 D． a、b、c点的磁感应强度一样大 【答案】B 【详解】磁感线越密集的地方磁感线强度越大，故可知。 故选B。 【变式1-1】电场线与磁感线有些情况下形状相似，如图甲是两带电平行板间的电场线，如图乙是两异名磁极间的磁感线，下列说法正确的是（　　） A．甲图左极板带负电、右极板带正电 B．乙图左磁极为S极、右磁极为N极 C．磁感线无起点、无终点 D．电场线的条数多代表电场强度大，磁感线的条数多代表磁感应强度大 【答案】C 【详解】A．根据电场线起自于正电荷或无穷远，终于负电荷或无穷远可知，甲图左极板带正电，右极板带负电，故A错误； B．根据在磁体外部，磁感线由N极到S极可知，乙图左磁极为N极，右磁极为S极，故B错误； C．磁感线是闭合的曲线，无起点、无终点，故C正确； D．同一幅图中，电场线越密集电场强度越大，磁感线越密集磁感应强度越大，故D错误。 故选C。 【变式1-2】某磁场的磁感线如图所示。磁场中的两个点M和P的磁感应强度分别为BM和Bp，则（　　） A． B． C．和方向相同 D．和方向不相同 【答案】D 【详解】AB．磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线越密磁场越强，故AB错误； CD．磁场方向沿磁感线的切线方向，故C错误，D正确。 故选D。 【变式1-3】（多选）中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了：“方家（术士）以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图所示。结合上述材料，下列说法正确的是（　　） A．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理南极附近 B．结合地球自转方向，可以判断出地球是带负电的 C．地球表面任意位置的磁场方向都与地面平行 D．因地磁场影响，在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显 【答案】BD 【详解】A．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近；故A错误； B．地球自转方向自西向东，地球的南极是地磁场的北极，由安培定则判断可知地球是带负电的，故B正确； C．磁场是闭合的曲线，地球磁场从南极附近发出，从北极附近进入地球，组成闭合曲线，不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，故C错误； D．根据安培定则可知，导线的磁场方向与导线电流的方向垂直，可知因地磁场影响，在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显，故D正确。 故选BD。 【例2】（多选）（2022·福建·高考真题）奥斯特利用如图所示实验装置研究电流的磁效应。一个可自由转动的小磁针放在白金丝导线正下方，导线两端与一伏打电池相连。接通电源瞬间，小磁针发生了明显偏转。奥斯特采用控制变量法，继续研究了导线直径、导线材料、电池电动势以及小磁针位置等因素对小磁针偏转情况的影响。他能得到的实验结果有（　　） A．减小白金丝直径，小磁针仍能偏转 B．用铜导线替换白金丝，小磁针仍能偏转 C．减小电源电动势，小磁针一定不能偏转 D．小磁针的偏转情况与其放置位置无关 【答案】AB 【详解】A．减小导线直径，仍存在电流，其产生的磁场仍能使小磁针偏转，选项A正确； B．白金导线换成铜导线，仍存在电流，产生的磁场仍能使小磁针偏转，选项B正确； C．减小伏打电池电动势，只要导线中有电流，小磁针还是会发生偏转，选项C错误； D．通电导线产生的磁场与地磁场叠加后，其空间磁场方向与位置有关，当小磁针在不同位置时其偏转情况不同，选项D错误。 故选AB。 【变式2-1】（多选）小磁针的正上方有一根直导线，当在导线中通入水平向右的电流时，发现静止的小磁针会发生偏转，下列选项中正确的是（　　） A．该现象称之为电流的磁效应，由物理学家奥斯特首先发现 B．小磁针的偏转是受到电流的磁场的作用 C．小磁针的N极将向外偏转 D．小磁针的N极将往上偏转 【答案】AB 【详解】A．该现象称之为电流的磁效应，由物理学家奥斯特首先发现，A正确； B．通电导线周围存在磁场，小磁针的偏转是受到电流的磁场的作用，B正确； CD．由右手定则可知，直导线下方的磁场垂直纸面向里，可知小磁针的N极将向里偏转，CD错误。 【变式2-2】如图所示，螺线管内部轴线上的小磁针静止时N极向左，A、B两点为螺线管外轴线上关于螺线管中心对称的两点，以下说法正确的是（　　） A．开关S接1位置 B．A点的磁场方向水平向右 C．小磁针位于A、B两点静止时，N极指向均向右 D．小磁针位于A、B两点静止时，N极指向均向左 【答案】D 【详解】A．螺线管内部小磁针静止时N极的指向向左，可知内部磁场向左，由安培定则知，开关S接2，故A错误； B．螺线管内部小磁针静止时N极的指向向左，可知内部磁场向左，A为轴线上的点，磁场方向向左，故B错误； CD．螺线管内部小磁针静止时N极的指向向左，可知内部磁场向左，A、B为轴线上的两点，磁场方向均向左，C错误，D正确。 故选D。 【变式2-3】心脏手术中，人工心脏泵可短时间代替心脏工作，推动血液循环。该装置的示意图如图所示，永磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），通电时线圈AB与活塞柄作为整体会与左侧磁体相互作用，从而带动活塞运动，活塞简通过阀门与血管相通，阀门只能向外开启，阀门只能向内开启，关于其工作原理，下列说法正确的是（　　） A．若使血液流入活塞筒，则电流应从线圈B端流入 B．该装置利用了电流的磁效应 C．若给线圈通入稳恒直流电，人工心脏泵也能正常工作 D．人工心脏泵的工作原理与发电机工作原理相似 【答案】B 【详解】AB．若血液流入活塞筒，则活塞应向左运动，需要电磁铁左端出现S极，与永磁铁右端为N极相吸引，由右手螺旋定则可知，电流应从线圈A端流入，A错误，B正确； C．人工心脏泵工作时，活塞需要往返运动，需要改变电磁铁的磁极方向，才能使电磁铁与磁体相互排斥或相互吸引，因此线圈AB中的电流方向需要改变，C错误； D．由于给人工心脏泵中通入电流，人工心脏泵会运动，所以是将电能转化为机械能，所以与电动机的工作原理相似，D错误。 故选B。 一、单选题 1．如图所示，水平放置的环形线圈，俯视时通入逆时针方向的电流，线圈一侧竖直放置一平面镜，镜中所成的像为镜像线圈，若镜像线圈及其电流真实存在，则原线圈和镜像线圈中轴线上的磁场方向分别为（    ） A．竖直向下，竖直向上 B．竖直向下，竖直向下 C．竖直向上，竖直向上 D．竖直向上，竖直向下 【答案】D 【详解】镜像线圈中的电流方向为顺时针，根据安培定则可知，原线圈和镜像线圈中轴线上的磁场方向分别为竖直向上和竖直向下。 故选D。 2．绝缘圆环上均匀分布着负电荷，在垂直圆环所在平面且过圆心的轴上P点放置一小磁针。现使圆环绕轴沿图示方向匀速转动，则小磁针N极指向正确的是（　　） A．B．C． D． 【答案】A 【详解】由于圆环上均匀分布着负电荷，则圆环产生的电流方向与图中转动方向相反，根据右手螺旋定则可知，圆环沿轴线的磁场方向向左，则小磁针N极指向左边。 故选A。 3．将可以当由转动的小磁针平行于地表放在赤道上，当在小磁针正上方放置一根南北方向的通电直导线，并且电流方向自北向南，稳定静止时小磁针的指向可能正确的是（黑色一端代表小磁针的N极）（　　） A．B．C． D． 【答案】A 【详解】地磁场方向由南向北，故只在地磁场作用下，小磁针的N极指向北极，当直导线中通以方向由北向南的电流时，在直导线下方会产生由西向东的磁场，则小磁针的N极将由北向东偏转。 故选A。 4．法拉第为描述场的性质而提出场线的假设。磁场中某区域的磁感线分布如图甲所示，、N是磁场中的两点；电场中某区域的电场线分布如图乙所示，是电场中的两点。下列说法正确的是（　　） A．图甲磁场中点磁感应强度比N点大 B．图甲磁场中点磁感应强度方向如图中箭头所示 C．图乙电场中点的电场强度大于点的电场强度 D．图乙中将正电荷从电场的点移到点，电荷的电势能增加 【答案】D 【详解】A．磁感线的疏密反映磁场的强弱，可知点磁感应强度比点小，选项A错误； B．点磁感应强度方向沿M点磁感线的切线方向，选项B错误； C．电场线的疏密反映电场强度的相对大小，处电场线比处疏，则点的电场强度比点的小，选项C错误； D．图中正电荷从点移到点的过程中，电场力做负功，电荷的电势能增加，选项D正确。 故选D。 5．如图所示，为电磁铁，C为胶木秤盘，和C（包括支架）的总重量，为铁片，质量为，整个装置用轻绳悬于点，当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】在铁片被吸引上升的过程中，其受到重力和电磁铁对铁片的吸引力，加速度方向竖直向上，故电磁铁对铁片的吸引力大于铁片自身重力，即 对整体分析，系统受到轻绳拉力、自身重力和铁片对系统的吸引力，即 故选B。 6．法拉第为描述场的性质而提出场线的假设。如图是场线中的一部分，点A、P、Q处于中央同一直线上，P、Q关于中垂线对称，以下判断正确的是（　　） A．可能是两个同种电荷产生的电场线 B．可能是条形磁铁产生磁场的磁感线 C．无论是电场还是磁场，A、P处场的方向相反 D．无论是电场还是磁场，P、Q处场强的大小相等、方向相反 【答案】B 【详解】AB．由题意和图可看出，可能是两个等量异种点电荷产生的电场线，左正右负；也可能是条形磁铁或通电螺线管产生的磁感线，左N右S，若是电场线，可能是两个异种电荷产生的电场线，若是磁感线，可能是条形磁铁产生磁场的磁感线，A错误，B正确； C．若是电场线，A、P处场的方向相反；若是磁感线，，A、P处场的方向相同，C错误； D．由于P、Q关于中垂线对称，因此无论是电场还是磁场，P、Q处场强的大小相等、方向相同，D错误。 故选B。 7．弹簧测力计下挂一条形磁铁，其N极一端位于一通电螺线管的正上方，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．若接电源正极，接负极，弹簧测力计示数不变 B．若接电源正极，接负极，弹簧测力计示数减小 C．若接电源正极，接负极，弹簧测力计示数不变 D．若接电源正极，接负极，弹簧测力计示数减小 【答案】B 【详解】AB．当螺线管将a接电源正极，b接负极时，线圈中产生磁场，由安培定则判断得知，螺线管内部磁场方向向上，上端相当于N极，对磁铁产生向上的斥力，所以弹簧秤示数减小，故A错误，B正确； CD．当螺线管将a接电源负极，b接正极时，线圈中产生磁场，由安培定则判断得知，螺线管内部磁场方向向下，上端相当于S，对磁铁产生向下的引力，所以弹簧秤示数增大，故CD错误。 故选B。 8．宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载：以磁石磨针锋，则能指南”。 进一步研究表明，地球周围和通电导体周围也存在磁场，如图甲所示。 下列关于磁场的说法正确的是（　　） A．磁感线是客观存在的特殊物质 B．将中国古代的四大发明之一司南置于赤道，据甲图可知，磁勺尾（S极）静止时指向北方 C．图乙中，环形导线的电流较大，若忽略地磁场的影响，小磁针最后静止时N极指向为垂直于纸面向外 D．图丙中，小磁针在通电螺线管内部（线圈内部），若忽略地磁场的影响，静止时小磁针N极指向为向左 【答案】C 【详解】A．磁场是一种客观存在的特殊物质，而磁感线不是客观存在的曲线，是为了便于研究磁场而引入的，故A错误； B．地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近，所以赤道出的磁场应指向北方，所以将司南置于赤道，磁勺尾（S极）静止时指向南方，故B错误； C．根据右手螺旋定则可知环形通电导线内部的磁场方向应垂直指向外，所以小磁针最后静止时N极指向为垂直于纸面向外，故C正确； D．根据右手螺旋定则可知，螺线管内部的磁感线应指向右，所以放在通电螺线管内部（线圈内部）的小磁针，静止时N极水平向右，故D错误。 故选C。 9．一束粒子沿着图中虚线所示的水平方向飞过，其下方原本静止的小磁针S极向纸内偏转，对该束带电粒子电性及飞行方向的描述，下列说法正确的是（　　） A．一束电子从左向右运动 B．一束中子从右向左运动 C．一束质子从左向右运动 D．一束光子从右向左运动 【答案】A 【详解】A．虚线下方原本静止的小磁针S极向纸内偏转，表明S极受到向里的磁场力，由于S极所受磁场力的方向与磁场方向相反，表明虚线相反的磁场方向垂直于纸面向外，若一束电子从左向右运动，形成的等效电流方向从右向左，根据安培定则，在虚线下方产生的磁场方向垂直于纸面向外，故A正确； B．若一束中子从右向左运动，由于中子不带电，即不能够形成等效电流，虚线下方没有形成磁场，S极仍然静止不动，故B错误； C．若一束质子从左向右运动，形成的等效电流方向从左向右，根据安培定则，在虚线下方产生的磁场方向垂直于纸面向里，故C错误； D．若一束光从右向左运动，由于光子不带电，即不能够形成等效电流，虚线下方没有形成磁场，S极仍然静止不动，故D错误。 故选A。 10．如图所示，是某同学自制的简易电磁锁原理图。闭合开关S，滑片P向左移动，使静止在水平桌面的条形磁体滑动，打开门锁。下列说法正确的是（　　） A．通电后电磁铁a端为S极 B．滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性增强 C．条形磁体在滑动过程中受到向左的摩擦力 D．条形磁体在滑动过程中受到的摩擦力变小 【答案】B 【详解】A．电流从螺线管右端流入，左端流出，根据安培定则可知，此时电磁铁的a端是N极，A错误； B．滑动变阻器的滑片P向左端移动，电阻变小，电流变大，故电磁铁的磁性变强，B正确； C．电磁铁的b端为S极，根据异名磁极相互吸引的特点可知，条形磁体受到向左的吸引力，条形磁体向左滑动，条形磁体受到水平桌面的向右的摩擦力，C错误； D．压力大小和接触面的粗糙程度不变，因此条形磁体在滑动过程中受到的摩擦力不变，D错误。 故选B。 11．圆环甲、乙在同一平面内，分别通以如图所示的恒定电流，圆环甲固定，圆环乙可以自由运动，则下列说法正确的是（　　） A．圆环乙有收缩的趋势 B．圆环乙将在纸面内向左平动 C．圆环乙将在纸面内绕过圆心并垂直纸面的轴顺时针转动 D．圆环乙绕过圆心的轴ab转动，左侧向纸内转，右侧向纸外转 【答案】B 【详解】两环靠近处电流方向相同，两环之间电流产生的磁场方向相反，会相互吸引，同理ab右侧受到排斥力，但排斥力小于吸引力，故圆环乙将在纸面内向左平动，且圆环乙有扩张的趋势，故B正确，ACD错误。 故选B。 12．如图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁体，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，达到充气的目的。当电流从电磁铁的接线柱A流入时，发现吸引小磁体向下运动，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁上端为N极 B．小磁体下端为N极 C．铁芯应选用不易磁化和退磁的硬磁性材料 D．电磁铁应通入恒定电流才能实现连续充气 【答案】B 【详解】A．当电流从电磁铁的接线柱A流入时，根据右手螺旋定则可知电磁铁的上端为S极，下端为N极，故A错误； B．在A选项的基础上，小磁体向下运动，根据磁体同极相斥，异极相吸的特性可知，小磁体的下端为N极，故B正确； C．根据电磁铁的工作要求，当没有电流时，要让铁芯失去磁性，当通电时，要有磁性，因此铁芯应选易磁化和退磁的软磁性材料，故C错误； D．当A、B间通以恒定电流时，电磁铁的磁场始终保持一个方向，小磁体只能被吸附或被排斥，如果接入的是交流电，电磁铁的磁场方向在不断变化，从而使小磁体不断地与电磁铁之间有吸引和排斥的作用，使得弹性金属片上下振动，故电磁铁应通入交流电，故D错误。 故选B。 二、多选题 13．如图所示，某同学在实验室模拟奥斯特的电流磁效应实验时，发现小磁针在水平方向上不发生偏转，可能的原因是（    ） A．通电直导线中电流方向自西向东，小磁针放在通电直导线附近等高的水平位置 B．通电直导线中电流方向自东向西，小磁针放在通电直导线附近正上方 C．通电直导线中电流方向自南向北，小磁针放在通电直导线附近正下方 D．通电直导线中电流方向自北向南，小磁针放在通电直导线附近正上方 【答案】AB 【详解】A．通电直导线中电流方向自西向东，根据安培定则，放在通电直导线附近等高的水平位置的小磁针所在位置，通电直导线产生的磁场竖直向上或竖直向下，所以小磁针不发生偏转，故A正确； B．通电直导线中电流方向自东向西，根据安培定则，放在通电直导线附近正上方的小磁针所在位置，通电直导线产生的磁场水平向北，小磁针N极受力方向向北，所以小磁针不发生偏转，故B正确； C．通电直导线中电流方向自南向北，根据安培定则，放在通电直导线附近正下方的小磁针所在位置，通电直导线产生的磁场水平向西，小磁针N极受力方向向西，所以小磁针N极向西偏转，故C错误； D．通电直导线中电流方向自北向南，根据安培定则，放在通电直导线附近正上方的小磁针所在位置，，通电直导线产生的磁场水平向西，小磁针N极受力方向向西，所以小磁针N极向西偏转，故D错误。 故选AB。 14．如图所示是一个磁悬浮花盆和它的原理图，上方的花盆内有一个强永磁体，底座内有一个线圈，给线圈通电后，花盆就可以悬浮起来。下列说法正确的是（    ） A．线圈中通的是交流电 B．图乙中接线柱a接的是电源负极 C．若仅增大线圈中的电流，花盆悬浮得更高 D．若仅增加线圈的匝数，再次悬浮稳定后的花盆受到的磁力增大 【答案】BC 【详解】A．磁悬浮花盆根据同名磁极相互排斥的原理工作，为使磁悬浮花盆一直受到向上的磁力，线圈中通的是直流电，故A错误； B．磁悬浮花盆和线圈的作用力为斥力，螺线管上端为端，根据安培定则，可知图乙中接线柱a接的是电源负极，故B正确； C．若仅增大线圈中的电流，螺线管产生的磁场增大，花盆悬浮得更高，故C正确； D．悬浮稳定后的花盆静止，受到的磁力与花盆重力二力平衡，则若仅增加线圈的匝数，再次悬浮稳定后的花盆受到的磁力不变，故D错误。 故选BC。 15．1876年物理学家罗兰完成了著名的“罗兰实验”。他把大量的负电荷加在一个橡胶圆盘上，然后在圆盘附近悬挂一个小磁针，将圆盘绕中心轴按照图示方向（自上向下看为顺时针）高速旋转，发现小磁针发生偏转。忽略地磁场对小磁针的影响，下列说法正确的是（　　） A．小磁针发生偏转的原因是橡胶圆盘产生了电场 B．小磁针发生偏转的原因是电荷运动形成的电流产生了磁场 C．当小磁针位于圆盘的左方时，极指向下方 D．当小磁针位于圆盘的左方时，极指向上方 【答案】BC 【详解】AB．小磁针发生偏转的原因是电荷运动形成的电流产生了磁场，A错误，B正确； CD．将圆盘绕中心轴按照图示方向（自上向下看为顺时针）高速旋转，产生逆时针方向的电流，根据安培定则，圆盘中心轴线上的磁感线的方向竖直向上，圆盘左方磁感线的方向竖直向下。当小磁针位于圆盘的左方时，极指向下方，C正确，D错误。 故选BC。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $