6.1 磁现象与磁场(重难点专练)物理粤教版必修第三册

2026-08-17
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摘要:

**基本信息** 本专项以“磁现象与磁场”为核心,通过4类题型构建“概念辨析-图像识别-实验分析-综合推理”的递进式方法体系,知识逻辑从基础概念到电流磁场应用,强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |磁现象、磁性材料与安培分子电流假说概念辨析题|5题|区分基础概念,用分子电流微观模型解释宏观现象,辨析实验现象与假说|从磁现象基本属性到磁性材料分类,再到安培假说解释磁化本质| |磁感线、地磁场识图判断题|5题|抓磁感线切线方向/疏密/不相交特征,牢记地磁两极与地理两极反向|从磁感线模型构建到地磁场空间分布,培养磁场可视化能力| |奥斯特实验、直线电流磁场分析题|5题|用安培定则判断磁场方向,结合空间立体思维分析环形磁场|从奥斯特实验揭示电生磁到直线电流磁场分布,建立电流-磁场因果关系| |环形电流、通电螺线管磁场综合推理题|5题|安培定则正逆向推理,类比条形磁铁磁场分布|从环形电流到螺线管磁场,通过等效类比实现综合应用|

内容正文:

6.1磁现象与磁场 题型01 磁现象、磁性材料与安培分子电流假说概念辨析题 题型02 磁感线、地磁场识图判断题 题型03 奥斯特实验、直线电流磁场分析题 题型04 环形电流、通电螺线管磁场综合推理题 ▌题型01 磁现象、磁性材料与安培分子电流假说概念辨析题 一、核心知识 1. 磁现象:磁性、磁体、磁极;同名磁极相斥,异名磁极相吸;不存在单独磁单极。 2. 磁性材料:硬磁材料磁化后磁性可长期保留;软磁材料撤去外磁场磁性迅速消失。 3. 安培分子电流假说:在物体内部存在大量环形分子电流;分子电流取向杂乱,物体不显磁性;分子电流取向大致一致,物体对外显现磁性;磁化、退磁现象都可以用该假说解释。 二、解题方法 区分磁现象的基础概念;分清硬磁、软磁材料使用场景;理解分子电流假说的物理意义,假说属于理论假设,不是直接观察得到的事实,用来解释磁化和磁体磁性来源。逐项甄别选项,区分现象与物理假说。 三、思维方法 模型思维,用分子电流微观模型解释宏观磁现象;辨析思维,区分客观实验现象和物理假说。 1.(24-25高二上·福建福州·阶段检测)下列说法不正确的是(     ) A.磁体上磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都有两个磁极 B.磁体与磁体之间的相互作用是通过磁场而发生的 C.福州上空的地磁场竖直分量向上 D.地磁场的两极与地理的两极并不重合,因此各个地方都存在着不同的磁偏角 【答案】C 【详解】A.根据磁极的定义,磁体上磁性最强的部分叫磁极,目前尚未发现磁单极子,任何磁体都存在N、S两个磁极,故A正确,不符合题意; B.磁场是传递磁相互作用的介质,磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间的相互作用都通过磁场发生,故B正确,不符合题意; C.地磁北极位于地理南极附近,地磁南极位于地理北极附近,北半球区域地磁场的竖直分量向下,福州地处我国北半球,上空的地磁场竖直分量向下,故C错误,符合题意; D.地磁场的两极与地理两极并不重合,磁针指向与地理南北方向的夹角为磁偏角,不同位置的磁偏角存在差异,故D正确,不符合题意。 故选C。 2.(23-24高一上·黑龙江佳木斯·开学考试)人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载,如图所示,古人先将鱼形铁烧红,令铁鱼头尾指向南北,然后将其放入水中冷却,依靠地磁场获得磁性,再将其放入水中漂浮,制成指南鱼(鱼头指南),图中是它静止时的指向。下列判断正确的是(  ) A.鱼形铁不能被磁体吸引 B.指南鱼周围存在磁感线 C.标注指南鱼的磁极,鱼头应标注“S” D.指南鱼的腹部磁性最强 【答案】C 【详解】A.鱼形铁已经被磁化,是个磁体,磁体与磁体可以相互吸引,故选项A错误; B.磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线,不是客观存在,故选项B错误; C.故指南鱼的鱼头指向南极,鱼头的磁极应标注“S”,故选项C正确; D.指南鱼是个磁体,类似条形磁铁,两极位置磁性最强,中间最弱,故选项D错误。 故选C。 3.(25-26高三上·江苏苏州·期末)根据安培分子电流假说,物质内部存在着一种环形电流。如图所示,电荷量为e的电子以角速度在纸面内绕原子核做逆时针的匀速圆周运动。则此等效环形电流的大小及其产生的磁场在圆心处的方向为(  ) A.,垂直纸面向外 B.,垂直纸面向里 C.,垂直纸面向外 D.,垂直纸面向里 【答案】B 【详解】 电子绕原子核做匀速圆周运动,其运动周期为 根据电流的定义式 ,可知电子绕核运动形成的等效电流大小为 电流的方向规定为正电荷定向移动的方向,电子带负电,其运动方向为逆时针,所以等效电流的方向为顺时针。 根据安培定则,圆心处磁场的方向垂直纸面向里。 故选B。 4.(多选)(2024·广东广州·二模)如图,将磁铁在回形针正上方缓慢靠近。回形针被吸离桌面后向上运动过程(  ) A.加速度增大 B.加速度不变 C.机械能增大 D.机械能不变 【答案】AC 【详解】AB.对回形针受力分析,有 回形针被吸离桌面后向上运动过程中,所受磁场力增大,所以其加速度增大。故A正确;B错误; CD.磁场力对回形针做正功,回形针的机械能增大。故C正确;D错误。 故选AC。 5.(多选)(23-24高三上·福建厦门·阶段检测)地球本身是一个大磁体,其磁场分布示意图如图所示。学术界对于地磁场的形成机制尚无共识。一种理论认为地磁场主要源于地表电荷随地球自转产生的环形电流。基于此理论,下列判断正确的是(  ) A.地表电荷为正电荷 B.环形电流方向与地球自转方向相反 C.若地表电荷的电量增加,则地磁场强度增大 D.若地球自转角速度减小,则地磁场强度增大 【答案】BC 【详解】A.因地球自西向东转,地理的北极在地磁的S极附近,地理的南极在地磁的N极附近,则根据右手螺旋定则可知,地表电荷为负电荷,故A错误; B.由于地表电荷为负电荷,则环形电流方向与地球自转方向相反,故B正确; C.若地表电荷的电量增加,则等效电流越大,地磁场强度增大,故C正确; D.若地球自转角速度减小,则等效电流越小,地磁场强度减小,故D错误。 故选BC。 ▌题型02 磁感线、地磁场识图判断题 一、核心知识 1. 磁感线:假想模型,实际不存在;闭合曲线;磁体外部N→S,内部S→N;磁感线疏密表示磁场强弱;磁感线永不相交;某点磁场方向沿磁感线切线方向,等于小磁针静止N极指向。 2. 地磁场:地磁南极靠近地理北极,地磁北极靠近地理南极;两者不完全重合,存在地磁偏角;掌握地磁场磁感线整体分布。 二、解题方法 看到磁感线图像,抓住切线方向、疏密、不相交三个关键点;地磁场做题牢记地磁两极与地理两极反向,不要混淆。 三、思维方法 等效模型思维,磁感线把看不见的磁场可视化;空间想象思维,兼顾磁场内部、外部磁感线走向。 1.(25-26高二上·贵州安顺·期末)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.N点的磁感应强度大于P点 B.P点的磁感应强度小于M点 C.P、M、N点的磁感应强度相同 D.P、M点的磁感应强度的方向相同 【答案】B 【详解】A.N点的磁感线较P点稀疏,可知N点的磁感应强度小于P点,A错误; B.P点的磁感线较M点稀疏,则P点的磁感应强度小于M点,B正确; C.磁感线的切线方向为该点的磁感应强度方向,则 P、M、N点的磁感应强度方向不相同,则磁感应强度不同,C错误; D.磁感线的切线方向为该点的磁感应强度方向,可知P、M点的磁感应强度的方向不相同,D错误。 故选B。 2.(23-24高二上·湖北襄阳·阶段检测)如图所示为地磁场磁感线的分布图,若地磁场是由于地球带电随地球自转产生的,且科学研究表明,地球自西向东的自转速度正在变慢。根据以上信息可以推断出(  ) A.地球表面各点处地磁场的磁感应强度大小相同 B.地磁场是由于表面带负电的地球发生自转而形成的 C.地球表面赤道处的重力加速度正在变小 D.地球表面赤道处的磁感应强度正在变大 【答案】B 【详解】A.根据磁感线的疏密可以看出两极处的磁感应强度大,则地球表面各点处地磁场的磁感应强度大小不相同,故A错误; B.若地磁场是由于地球带电随地球自转产生的,根据安培定则可以判断,则地球表面带负电,故B正确; C.地球自转速度正在变慢,自转所需向心力变小,万有引力大小不变,则重力变大,重力加速度变大,故C错误; D.若地磁场是由于地球带电随地球自转产生的,而由于地球自转变慢,电流变小,地磁场将变弱,故D错误。 故选B。 3.(22-23高二上·湖北黄冈·阶段检测)如图为条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点的磁感应强度小于b点的磁感应强度 B.磁铁的磁感线起始于磁铁的N极,终止于磁铁的S极 C.图中的磁感线是真实存在的 D.a、b两点的磁感应强度方向相同 【答案】A 【详解】A.磁感线的疏密反应磁感应强度的大小,b点的磁感线较密,故b点的磁感应强度大于a点,故A正确; B.磁感线闭合不相交,在磁铁外部磁感线从N极指向S极,在磁铁内部,从S极指向N极,故B错误; C.磁感线是为了形象描述磁场分布情况人为引入的,客观不存在,故C错误; D.磁感应强度方向沿磁感线所在位置的切线方向,故a、b两点的磁感应强度方向不相同,故D错误。 故选A。 4.(多选)(25-26高二上·陕西咸阳·阶段检测)我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角: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.地球的地理两极与地磁两极重合 B.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近 C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D.在赤道上小磁针的极在静止时指向地理北极附近 【答案】BD 【详解】A.地球的地理两极与地磁两极并不重合,有磁偏角,A错误; B.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近,B正确; C.地球表面只有在赤道处的地磁场方向与地面平行,其它部分的地磁场都有竖直分量,C错误; D.地理的北极是在地磁的S附近,则在赤道上小磁针的极在静止时指向地理北极附近,D正确。 故选BD。 5.(多选)(22-23高二上·湖南怀化·期中)如图是几种常见磁场的磁感线分布示意图,下列说法正确的是(  ) A.图甲中a端是磁铁的S极,b端是磁铁的N极 B.图乙是两异名磁极的磁感线分布示意图,c端是N极,d端是S极 C.图甲中a端是磁铁的N极,b端是磁铁的S极 D.图乙是两异名磁极的磁感线分布示意图,c端是S极,d端是N极 【答案】AD 【详解】AC.根据图甲中磁感线分布可知,a端是磁铁的S极,b端是磁铁的N极,选项A正确,C错误; BD.图乙是两异名磁极的磁感线分布示意图,c端是S极,d端是N极,选项B错误,D正确; 故选AD。 ▌题型03 奥斯特实验、直线电流磁场分析题 一、核心知识 1. 奥斯特实验:电流的磁效应,通电导线周围存在磁场,揭示电和磁的联系。 2. 直线电流的磁场:磁感线是以导线为圆心的同心圆;磁场强弱距离导线越近磁场越强;使用安培定则(右手螺旋定则)直线电流版本判断磁场环绕方向。 二、解题方法 右手握住直导线,大拇指指向电流方向,四指环绕方向就是磁感线环绕方向;距离远近判断磁场强弱;注意磁场是空间环形,不是平面。 三、思维方法 空间立体思维,直线电流磁场是三维环形磁场,不能当成平面;因果思维:电流产生磁场,电生磁。 1.(25-26高一下·贵州贵阳·期末)某学习小组重做奥斯特实验,在一长直导线ab的正下方放置一小磁针,当该导线通入恒定电流I后,发现下方的小磁针发生如图所示的转动,其再次静止时N极近似垂直纸面向里。则电流I的方向及其产生的磁场分布可能正确的是(     ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】小磁针静止时N极的指向为磁场方向,即恒定电流I在小磁针处激发的磁场方向近似为垂直纸面向里,由安培定则可知,电流方向为。 故选B。 2.(25-26高二下·安徽滁州·阶段检测)如图所示,在一通有恒定电流的长直导线的右侧,有一带正电的粒子以初速度沿平行于导线的方向射出。粒子重力及空气阻力均忽略不计,下列说法正确的是(  ) A.粒子将往左偏且半径变大 B.粒子将往左偏且半径变小 C.粒子将做匀速圆周运动 D.粒子将做匀速直线运动 【答案】B 【详解】AB.根据安培定则,通电直导线右侧的磁场方向垂直纸面向里。粒子带正电,初速度向上,根据左手定则,粒子受到的洛伦兹力方向向左,所以粒子将往左偏转。由于洛伦兹力不做功,粒子的速率保持不变。离通电直导线越近,磁场越强,即磁感应强度越大。根据粒子在磁场中运动的半径公式,当增大时,半径变小。故A错误B正确; C.由于磁场是非匀强磁场,磁感应强度随位置变化,半径变化,粒子不做匀速圆周运动,故C错误; D.粒子受洛伦兹力作用,合力不为零,不做匀速直线运动,故D错误; 故选B。 3.(25-26高二下·湖北武汉·期中)如图,三根互相平行的长直导线分别垂直穿过等边三角形的三个顶点,导线中均通有大小相等、方向均垂直纸面向内的电流。关于三角形中心O处的磁感应强度,下列说法正确的是(  ) A.磁感应强度为0 B.磁感应强度不为0,方向垂直纸面向外 C.磁感应强度不为0,方向垂直纸面向里 D.磁感应强度不为0,方向沿三角形某一边 【答案】A 【详解】三根导线对称分布,电流大小相等、方向相同;根据安培定则,三根导线在中心O处产生的磁感应强度大小相等,方向互成120°;三个等大、互成120°的矢量叠加后合磁感应强度为 0。 故选A。 4.(25-26高二上·陕西商洛·阶段检测)潜艇航行时,螺旋桨搅动使海水中的阴阳离子运动,形成与潜艇运动方向相反的电流,而留下一条漫长的尾流,如图(a)中直线所示。视为质点的潜艇沿着图(b)中平行于轴正方向的虚线轨迹逃跑,其在图(b)坐标原点处的磁感应强度方向为(    ) A.沿图(b)中轴的正方向 B.沿图(b)中轴的负方向 C.在平面上沿东偏南方向 D.在平面上沿东偏北方向 【答案】A 【详解】通电直导线周围的磁感线是一簇簇的非等距同心圆,磁感应强度方向即为该处的磁场方向,电流的方向沿轴负方向,根据安培右手螺旋定则判断,坐标原点处的磁感应强度方向沿轴的正方向。 故选A。 5.(多选)(25-26高二上·山东菏泽·阶段检测)如图所示,一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方。若带电粒子飞过小磁针上方的瞬间,小磁针N极向纸面内偏转,则带电粒子可能是(     ) A.向右飞行的正离子束 B.向左飞行的正离子束 C.向右飞行的负离子束 D.向左飞行的负离子束 【答案】AD 【详解】AD.小磁针极向纸面内偏转,说明小磁针处磁场方向垂直纸面向里。由安培定则,粒子束的等效电流方向应向右。正电荷定向运动方向与电流方向相同,负电荷定向运动方向与电流方向相反。因此,向右飞行的正离子和向左飞行的负离子均可使等效电流向右,故AD正确; BC.向左飞行的正离子和向右飞行的负离子使等效电流向左,由安培定则,小磁针处磁场方向将与题设相反,故BC错误。 故选AD。 ▌题型04 环形电流、通电螺线管磁场综合推理题 一、核心知识 1. 通电螺线管、环形电流,利用安培定则判断磁极与磁场方向。 2. 通电螺线管磁场分布:外部磁感线和条形磁铁十分相似;内部磁场为匀强磁场,方向由S极指向N极。 3. 可以根据电流方向判磁极;也可以已知磁极反推电流方向。 二、解题方法 右手握住螺线管,四指顺着环绕电流方向,大拇指指向螺线管N极;正向:电流→磁极;逆向:磁极反推电流;区分螺线管内部和外部磁场方向。 三、思维方法 逆向推理思维,支持正向、反向双向推导;类比思维,把通电螺线管等效条形磁铁来分析磁场。 1.(22-23高二上·陕西渭南·期末)下列各图中的电流方向与磁感线方向都正确的是(  ) A.通电直导线 B.通电线圈 C.通电螺线管 D.蹄形电磁铁 【答案】B 【详解】A.由于通电直导线中电子向上运动,则电流方向向下,根据右手螺旋定则可知,直导线左侧磁感线垂直纸面向里,右侧应垂直纸面向外,故A错误; B.从上向下看,通电线圈中电流方向顺时针,根据右手螺旋定则可知,通电线圈内部磁感线向下,故B正确; C.从左往右看,螺线管中电流方向逆时针,根据右手螺旋定则可知,螺线管内部磁感线水平向左,故C错误; D.根据右手螺旋定则可知,电磁铁上端为S极,下端为N极,所以外部磁感线应由N极指向S极,即下端指向上端,故D错误。 故选B。 2.(20-21高二上·山东济南·阶段检测)磁铁的磁性变弱,需要充磁.充磁的方式有两种:图甲是将条形磁铁穿在通电螺线管中;图乙是将条形磁铁夹在电磁铁之间,a、b和c、d接直流电源。下列接线正确的是(  ) A.a接电源正极,b接电源负极;c接电源正极,d接电源负极 B.a接电源正极,b接电源负极;c接电源负极,d接电源正极 C.a接电源负极,b接电源正极;c接电源正极,d接电源负极 D.a接电源负极,b接电源正极;c接电源负极,d接电源正极 【答案】B 【详解】由右手螺旋定则可知,甲图中螺旋管左侧为N极,所以充磁电流的磁场的方向应该是左侧为N极,根据安培定则,电流的方向应流向b,所以a接正极,b接负极; 由右手螺旋定则可知,乙图中螺旋管右侧为N极,所以充磁电流的磁场的方向应该是右侧为N极,根据安培定则,电流的方向应流向c,所以c接负极,d接正极;故ACD错误,B正确。 故选B。 3.(20-21高二上·河南洛阳·期末)有一种磁悬浮地球仪,通电时,地球仪会悬浮起来(如图甲),其原理如图乙所示,底座是线圈,地球仪是磁铁,通电时能让地球仪悬浮起来,则下列叙述中正确的是(  ) A.增大线圈中的电流,地球仪静止时受到的磁力变大 B.线圈电路中的电源必须是交流电源 C.线圈的a端应连接直流电源的正极 D.线圈的a端应连接直流电源的负极 【答案】D 【详解】A.增大电磁铁线圈中的电流,地球仪受到的磁力增大,地球仪与底座之间距离变大,地球仪最后还是会处于静止状态,地球仪静止时受到重力和磁力的共同作用,这两个力是一对平衡力,大小相等, A错误; B.为使地球仪稳定地悬浮在空中,线圈磁场方向应是不变的,线圈应通稳恒电流,电路中的电源不能是交流电源,B错误; CD.磁铁下端是N极,因此线圈上端是N极,由安培定则可知,电路中a端点必须连接直流电源的负极,C错误D正确。 故选D。 4.(多选)(26-27高三·全国·一轮复习)把一根通电的硬直导线放在磁场中,导线所在的区域的磁感线呈弧线,导线中的电流方向由a到b,如图所示。虚线框内有产生以上弧形的磁场源。下列符合要求的是(     ) A. B. C. D. 【答案】AC 【详解】A.条形磁铁外部的磁场从N极指向S极,若左侧是N极则能够满足题意。故A正确; B.蹄形磁铁左侧为S极,则磁感线与题图中方向相反,故B错误; C.根据安培定则可知,通电导线电流向里,可以在上方形成由左向右的磁感线,故C正确; D.通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似,但根据安培定则可知,左侧为S极,右侧为N极,形成磁感线与图示相反,故D错误。 故选AC。 5.(多选)(25-26高三下·福建宁德·阶段检测)如图,P、Q为空间中两点,一均匀带电橡胶球的球心O位于PQ中点。球第一次绕PQ轴匀速转动,第二次绕纸面内过O点且垂直PQ的轴匀速转动,转动过程中橡胶球的电荷量保持不变,则(  ) A.第一次转动时P、Q两点的磁感应强度相同 B.第一次转动时P、Q两点的磁感应强度不同 C.第二次转动时P、Q两点的磁感应强度相同 D.第二次转动时P、Q两点的磁感应强度不同 【答案】BC 【详解】均匀带电橡胶球电荷均匀分布在球表面,转动时球表面任一电荷做圆周运动,形成环形电流,环形电流会产生磁场。根据右手定则,旋转的带电球体相当于一个条形磁铁,其磁轴就是转轴。 AB.第一次转动时,转轴为PQ连线,磁轴沿PQ连线。在磁铁外部的轴线上,磁场从N极指向S极,因此关于球心对称,到中心距离相等的P、Q两点,磁感应强度大小相同,方向相反,故A错误,B正确; CD.第二次转动时,转轴垂直PQ连线且过O点,此时等效条形磁铁的磁轴垂直于PQ连线。P和Q都位于磁铁的“赤道平面”内,在条形磁铁的赤道平面上,磁场方向都平行于磁轴,关于磁铁中心对称的各点,磁场大小相等,方向也完全相同,故C正确,D错误。 故选BC。 2 / 2 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 6.1磁现象与磁场 题型01 磁现象、磁性材料与安培分子电流假说概念辨析题 题型02 磁感线、地磁场识图判断题 题型03 奥斯特实验、直线电流磁场分析题 题型04 环形电流、通电螺线管磁场综合推理题 ▌题型01 磁现象、磁性材料与安培分子电流假说概念辨析题 一、核心知识 1. 磁现象:磁性、磁体、磁极;同名磁极相斥,异名磁极相吸;不存在单独磁单极。 2. 磁性材料:硬磁材料磁化后磁性可长期保留;软磁材料撤去外磁场磁性迅速消失。 3. 安培分子电流假说:在物体内部存在大量环形分子电流;分子电流取向杂乱,物体不显磁性;分子电流取向大致一致,物体对外显现磁性;磁化、退磁现象都可以用该假说解释。 二、解题方法 区分磁现象的基础概念;分清硬磁、软磁材料使用场景;理解分子电流假说的物理意义,假说属于理论假设,不是直接观察得到的事实,用来解释磁化和磁体磁性来源。逐项甄别选项,区分现象与物理假说。 三、思维方法 模型思维,用分子电流微观模型解释宏观磁现象;辨析思维,区分客观实验现象和物理假说。 1.C 2.C 3.B 4.AC 5.BC ▌题型02 磁感线、地磁场识图判断题 一、核心知识 1. 磁感线:假想模型,实际不存在;闭合曲线;磁体外部N→S,内部S→N;磁感线疏密表示磁场强弱;磁感线永不相交;某点磁场方向沿磁感线切线方向,等于小磁针静止N极指向。 2. 地磁场:地磁南极靠近地理北极,地磁北极靠近地理南极;两者不完全重合,存在地磁偏角;掌握地磁场磁感线整体分布。 二、解题方法 看到磁感线图像,抓住切线方向、疏密、不相交三个关键点;地磁场做题牢记地磁两极与地理两极反向,不要混淆。 三、思维方法 等效模型思维,磁感线把看不见的磁场可视化;空间想象思维,兼顾磁场内部、外部磁感线走向。 1.B 2.B 3.A 4.BD 5.AD ▌题型03 奥斯特实验、直线电流磁场分析题 一、核心知识 1. 奥斯特实验:电流的磁效应,通电导线周围存在磁场,揭示电和磁的联系。 2. 直线电流的磁场:磁感线是以导线为圆心的同心圆;磁场强弱距离导线越近磁场越强;使用安培定则(右手螺旋定则)直线电流版本判断磁场环绕方向。 二、解题方法 右手握住直导线,大拇指指向电流方向,四指环绕方向就是磁感线环绕方向;距离远近判断磁场强弱;注意磁场是空间环形,不是平面。 三、思维方法 空间立体思维,直线电流磁场是三维环形磁场,不能当成平面;因果思维:电流产生磁场,电生磁。 1.B 2.B 3.A 4.A 5.AD ▌题型04 环形电流、通电螺线管磁场综合推理题 一、核心知识 1. 通电螺线管、环形电流,利用安培定则判断磁极与磁场方向。 2. 通电螺线管磁场分布:外部磁感线和条形磁铁十分相似;内部磁场为匀强磁场,方向由S极指向N极。 3. 可以根据电流方向判磁极;也可以已知磁极反推电流方向。 二、解题方法 右手握住螺线管,四指顺着环绕电流方向,大拇指指向螺线管N极;正向:电流→磁极;逆向:磁极反推电流;区分螺线管内部和外部磁场方向。 三、思维方法 逆向推理思维,支持正向、反向双向推导;类比思维,把通电螺线管等效条形磁铁来分析磁场。 1.B 2.B 3.D 4.AC 5.BC 2 / 2 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 6.1磁现象与磁场 题型01 磁现象、磁性材料与安培分子电流假说概念辨析题 题型02 磁感线、地磁场识图判断题 题型03 奥斯特实验、直线电流磁场分析题 题型04 环形电流、通电螺线管磁场综合推理题 ▌题型01 磁现象、磁性材料与安培分子电流假说概念辨析题 一、核心知识 1. 磁现象:磁性、磁体、磁极;同名磁极相斥,异名磁极相吸;不存在单独磁单极。 2. 磁性材料:硬磁材料磁化后磁性可长期保留;软磁材料撤去外磁场磁性迅速消失。 3. 安培分子电流假说:在物体内部存在大量环形分子电流;分子电流取向杂乱,物体不显磁性;分子电流取向大致一致,物体对外显现磁性;磁化、退磁现象都可以用该假说解释。 二、解题方法 区分磁现象的基础概念;分清硬磁、软磁材料使用场景;理解分子电流假说的物理意义,假说属于理论假设,不是直接观察得到的事实,用来解释磁化和磁体磁性来源。逐项甄别选项,区分现象与物理假说。 三、思维方法 模型思维,用分子电流微观模型解释宏观磁现象;辨析思维,区分客观实验现象和物理假说。 1.(24-25高二上·福建福州·阶段检测)下列说法不正确的是(     ) A.磁体上磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都有两个磁极 B.磁体与磁体之间的相互作用是通过磁场而发生的 C.福州上空的地磁场竖直分量向上 D.地磁场的两极与地理的两极并不重合,因此各个地方都存在着不同的磁偏角 2.(23-24高一上·黑龙江佳木斯·开学考试)人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载,如图所示,古人先将鱼形铁烧红,令铁鱼头尾指向南北,然后将其放入水中冷却,依靠地磁场获得磁性,再将其放入水中漂浮,制成指南鱼(鱼头指南),图中是它静止时的指向。下列判断正确的是(  ) A.鱼形铁不能被磁体吸引 B.指南鱼周围存在磁感线 C.标注指南鱼的磁极,鱼头应标注“S” D.指南鱼的腹部磁性最强 3.(25-26高三上·江苏苏州·期末)根据安培分子电流假说,物质内部存在着一种环形电流。如图所示,电荷量为e的电子以角速度在纸面内绕原子核做逆时针的匀速圆周运动。则此等效环形电流的大小及其产生的磁场在圆心处的方向为(  ) A.,垂直纸面向外 B.,垂直纸面向里 C.,垂直纸面向外 D.,垂直纸面向里 4.(多选)(2024·广东广州·二模)如图,将磁铁在回形针正上方缓慢靠近。回形针被吸离桌面后向上运动过程(  ) A.加速度增大 B.加速度不变 C.机械能增大 D.机械能不变 5.(多选)(23-24高三上·福建厦门·阶段检测)地球本身是一个大磁体,其磁场分布示意图如图所示。学术界对于地磁场的形成机制尚无共识。一种理论认为地磁场主要源于地表电荷随地球自转产生的环形电流。基于此理论,下列判断正确的是(  ) A.地表电荷为正电荷 B.环形电流方向与地球自转方向相反 C.若地表电荷的电量增加,则地磁场强度增大 D.若地球自转角速度减小,则地磁场强度增大 ▌题型02 磁感线、地磁场识图判断题 一、核心知识 1. 磁感线:假想模型,实际不存在;闭合曲线;磁体外部N→S,内部S→N;磁感线疏密表示磁场强弱;磁感线永不相交;某点磁场方向沿磁感线切线方向,等于小磁针静止N极指向。 2. 地磁场:地磁南极靠近地理北极,地磁北极靠近地理南极;两者不完全重合,存在地磁偏角;掌握地磁场磁感线整体分布。 二、解题方法 看到磁感线图像,抓住切线方向、疏密、不相交三个关键点;地磁场做题牢记地磁两极与地理两极反向,不要混淆。 三、思维方法 等效模型思维,磁感线把看不见的磁场可视化;空间想象思维,兼顾磁场内部、外部磁感线走向。 1.(25-26高二上·贵州安顺·期末)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.N点的磁感应强度大于P点 B.P点的磁感应强度小于M点 C.P、M、N点的磁感应强度相同 D.P、M点的磁感应强度的方向相同 2.(23-24高二上·湖北襄阳·阶段检测)如图所示为地磁场磁感线的分布图,若地磁场是由于地球带电随地球自转产生的,且科学研究表明,地球自西向东的自转速度正在变慢。根据以上信息可以推断出(  ) A.地球表面各点处地磁场的磁感应强度大小相同 B.地磁场是由于表面带负电的地球发生自转而形成的 C.地球表面赤道处的重力加速度正在变小 D.地球表面赤道处的磁感应强度正在变大 3.(22-23高二上·湖北黄冈·阶段检测)如图为条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点的磁感应强度小于b点的磁感应强度 B.磁铁的磁感线起始于磁铁的N极,终止于磁铁的S极 C.图中的磁感线是真实存在的 D.a、b两点的磁感应强度方向相同 4.(多选)(25-26高二上·陕西咸阳·阶段检测)我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角: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.地球的地理两极与地磁两极重合 B.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近 C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D.在赤道上小磁针的极在静止时指向地理北极附近 5.(多选)(22-23高二上·湖南怀化·期中)如图是几种常见磁场的磁感线分布示意图,下列说法正确的是(  ) A.图甲中a端是磁铁的S极,b端是磁铁的N极 B.图乙是两异名磁极的磁感线分布示意图,c端是N极,d端是S极 C.图甲中a端是磁铁的N极,b端是磁铁的S极 D.图乙是两异名磁极的磁感线分布示意图,c端是S极,d端是N极 ▌题型03 奥斯特实验、直线电流磁场分析题 一、核心知识 1. 奥斯特实验:电流的磁效应,通电导线周围存在磁场,揭示电和磁的联系。 2. 直线电流的磁场:磁感线是以导线为圆心的同心圆;磁场强弱距离导线越近磁场越强;使用安培定则(右手螺旋定则)直线电流版本判断磁场环绕方向。 二、解题方法 右手握住直导线,大拇指指向电流方向,四指环绕方向就是磁感线环绕方向;距离远近判断磁场强弱;注意磁场是空间环形,不是平面。 三、思维方法 空间立体思维,直线电流磁场是三维环形磁场,不能当成平面;因果思维:电流产生磁场,电生磁。 1.(25-26高一下·贵州贵阳·期末)某学习小组重做奥斯特实验,在一长直导线ab的正下方放置一小磁针,当该导线通入恒定电流I后,发现下方的小磁针发生如图所示的转动,其再次静止时N极近似垂直纸面向里。则电流I的方向及其产生的磁场分布可能正确的是(     ) A. B. C. D. 2.(25-26高二下·安徽滁州·阶段检测)如图所示,在一通有恒定电流的长直导线的右侧,有一带正电的粒子以初速度沿平行于导线的方向射出。粒子重力及空气阻力均忽略不计,下列说法正确的是(  ) A.粒子将往左偏且半径变大 B.粒子将往左偏且半径变小 C.粒子将做匀速圆周运动 D.粒子将做匀速直线运动 3.(25-26高二下·湖北武汉·期中)如图,三根互相平行的长直导线分别垂直穿过等边三角形的三个顶点,导线中均通有大小相等、方向均垂直纸面向内的电流。关于三角形中心O处的磁感应强度,下列说法正确的是(  ) A.磁感应强度为0 B.磁感应强度不为0,方向垂直纸面向外 C.磁感应强度不为0,方向垂直纸面向里 D.磁感应强度不为0,方向沿三角形某一边 4.(25-26高二上·陕西商洛·阶段检测)潜艇航行时,螺旋桨搅动使海水中的阴阳离子运动,形成与潜艇运动方向相反的电流,而留下一条漫长的尾流,如图(a)中直线所示。视为质点的潜艇沿着图(b)中平行于轴正方向的虚线轨迹逃跑,其在图(b)坐标原点处的磁感应强度方向为(    ) A.沿图(b)中轴的正方向 B.沿图(b)中轴的负方向 C.在平面上沿东偏南方向 D.在平面上沿东偏北方向 5.(多选)(25-26高二上·山东菏泽·阶段检测)如图所示,一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方。若带电粒子飞过小磁针上方的瞬间,小磁针N极向纸面内偏转,则带电粒子可能是(     ) A.向右飞行的正离子束 B.向左飞行的正离子束 C.向右飞行的负离子束 D.向左飞行的负离子束 ▌题型04 环形电流、通电螺线管磁场综合推理题 一、核心知识 1. 通电螺线管、环形电流,利用安培定则判断磁极与磁场方向。 2. 通电螺线管磁场分布:外部磁感线和条形磁铁十分相似;内部磁场为匀强磁场,方向由S极指向N极。 3. 可以根据电流方向判磁极;也可以已知磁极反推电流方向。 二、解题方法 右手握住螺线管,四指顺着环绕电流方向,大拇指指向螺线管N极;正向:电流→磁极;逆向:磁极反推电流;区分螺线管内部和外部磁场方向。 三、思维方法 逆向推理思维,支持正向、反向双向推导;类比思维,把通电螺线管等效条形磁铁来分析磁场。 1.(22-23高二上·陕西渭南·期末)下列各图中的电流方向与磁感线方向都正确的是(  ) A.通电直导线 B.通电线圈 C.通电螺线管 D.蹄形电磁铁 2.(20-21高二上·山东济南·阶段检测)磁铁的磁性变弱,需要充磁.充磁的方式有两种:图甲是将条形磁铁穿在通电螺线管中;图乙是将条形磁铁夹在电磁铁之间,a、b和c、d接直流电源。下列接线正确的是(  ) A.a接电源正极,b接电源负极;c接电源正极,d接电源负极 B.a接电源正极,b接电源负极;c接电源负极,d接电源正极 C.a接电源负极,b接电源正极;c接电源正极,d接电源负极 D.a接电源负极,b接电源正极;c接电源负极,d接电源正极 3.(20-21高二上·河南洛阳·期末)有一种磁悬浮地球仪,通电时,地球仪会悬浮起来(如图甲),其原理如图乙所示,底座是线圈,地球仪是磁铁,通电时能让地球仪悬浮起来,则下列叙述中正确的是(  ) A.增大线圈中的电流,地球仪静止时受到的磁力变大 B.线圈电路中的电源必须是交流电源 C.线圈的a端应连接直流电源的正极 D.线圈的a端应连接直流电源的负极 4.(多选)(26-27高三·全国·一轮复习)把一根通电的硬直导线放在磁场中,导线所在的区域的磁感线呈弧线,导线中的电流方向由a到b,如图所示。虚线框内有产生以上弧形的磁场源。下列符合要求的是(     ) A. B. C. D. 5.(多选)(25-26高三下·福建宁德·阶段检测)如图,P、Q为空间中两点,一均匀带电橡胶球的球心O位于PQ中点。球第一次绕PQ轴匀速转动,第二次绕纸面内过O点且垂直PQ的轴匀速转动,转动过程中橡胶球的电荷量保持不变,则(  ) A.第一次转动时P、Q两点的磁感应强度相同 B.第一次转动时P、Q两点的磁感应强度不同 C.第二次转动时P、Q两点的磁感应强度相同 D.第二次转动时P、Q两点的磁感应强度不同 2 / 2 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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6.1 磁现象与磁场(重难点专练)物理粤教版必修第三册
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