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文檔簡介
第一節(jié)磁的奧秘目錄【學習目標】....................................................................1【思維導圖】....................................................................2【知識梳理】....................................................................2知識點1.認識磁現(xiàn)象............................................................2知識點2.磁體的周圍有什么......................................................7知識點3.........................................................................................11知識點4.地磁場...............................................................15【方法技巧】...................................................................18方法技巧1.磁現(xiàn)象與電現(xiàn)象的對比方法..........................................18方法技巧2.判斷物體是否具有磁性的方法.........................................18方法技巧3.五種常見磁場的磁感線描述方法.......................................19方法技巧4.認識磁感線,順利解決相關問題的思維方法..............................19【鞏固訓練】...................................................................20【學習目標】課節(jié)核心素養(yǎng)目標物理觀念:能認識磁極間的相互作用規(guī)律,能通過磁感線描述磁場,知道磁場的方向,知道地磁場??茖W思維:知道理想模型法含義,能體會用磁感線描述磁場的方法和意義??茖W探究:通過實驗探究及演示,了解磁極間的相互作用規(guī)律,了解鐵屑在磁場中的分布情況??茖W態(tài)度與責任擔當:能認識我國古代四大發(fā)明之一指南針在促進社會發(fā)展方面的價值;能感受磁場的奇妙,能對我國指南針的發(fā)明感到自豪。課節(jié)重點難點重點:知道磁體周圍存在磁場,能通過磁感線描述磁場。難點:了解用磁感線描述磁場的方法,會畫常見磁體的磁感線?!舅季S導圖】【知識梳理】知識點1.認識磁現(xiàn)象實驗一:用磁鐵的一端分別靠近鐵片、鋼鋸片、硬幣、銅螺絲、回形針、玻璃片等。實驗現(xiàn)象:通過實驗發(fā)現(xiàn)磁體能夠吸引鐵片、鋼鋸片、硬幣和回形針,不能吸引銅螺絲、玻璃片。1.磁性:磁體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫磁性。2.磁體:(1)定義:具有磁性的物體叫做磁體。(2)分類①按磁體形狀分:條形磁體、蹄形磁體、磁針。②按磁體來源分:天然磁體(鐵礦石)、人造磁體。③按磁性的保持時間分:硬磁體(永磁體)、軟磁體。3.磁極實驗二:把細鐵屑或大頭針均勻地撒在一張白紙上,將條形磁體平放在鐵屑中,然后用手輕輕將磁體提起,并輕輕抖動,觀察磁鐵兩端及中間部分吸引鐵屑的多少。實驗現(xiàn)象:發(fā)現(xiàn)兩端附近吸引的鐵屑最多,而中間部位幾乎不吸引。磁體的兩端磁性最強,中間部分磁性最弱,幾乎沒有磁性。我們把磁體上磁性最強的部位叫做磁極。能夠自由轉(zhuǎn)動的磁體,靜止時指南的那個磁極叫做南極或S極,指北的那個磁極叫做北極或N極。實驗三:用線吊起一個小條形磁體,使它在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動,發(fā)現(xiàn)小磁體靜止的時候,大致停在南北方向上。即自由轉(zhuǎn)動的磁體,靜止后恒指南北.【注意】一個磁體有且只有兩個異名磁極。4.磁極間的相互作用(1)演示或自己做一做①將一根條形磁鐵甲用細線懸掛起來,用另一根條形磁鐵乙的N極分別去靠近甲的N極(圖1)和S極(圖2);再用乙的S極去靠近甲的S極(圖3),觀察現(xiàn)象,歸納結(jié)論。②將兩根條形磁鐵的N、S極互相靠近時,感受之間的力;將兩根條形磁鐵的N、N極互相靠近時,感受之間的力。(2)磁極間的相互作用規(guī)律:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。5.磁化如圖甲所示,用磁體吸引大頭針,會發(fā)現(xiàn)被磁體吸引的大頭針又能吸引其他大頭針,這表明它們能表現(xiàn)出磁性。如圖乙所示,當磁體不與回形針接觸時,發(fā)現(xiàn)磁體對回形針仍然有力的作用。(1)一些物體在磁體或電流的作用下會獲得磁性,這種現(xiàn)象叫做磁化。(2)磁化的方法:將磁鐵的一極靠近或接觸磁性材料;或?qū)⒋盆F的一極在磁性材料上沿同一方向重復摩擦幾次;也可以利用充磁機對磁性材料充磁。(3)磁化的危害:機械手表被磁化后走時不準,公交卡被磁化后不能使用等。(4)磁化的應用:磁帶和磁盤上都含有磁性物質(zhì),利用它上面的磁性物質(zhì)可以存儲聲音、圖像和文字信息。(5)消磁:通過撞擊、煅燒等手段使磁體失去磁性的過程。消磁可以看成是磁化的逆過程,是將磁體內(nèi)部原來排列整齊有序的磁分子打亂,使其變得雜亂無章。【例題1】在探究蹄形磁體周圍磁場的實驗中,老師將玻璃板平放在磁體上,并均勻地撒上一層鐵屑,輕敲玻璃板,鐵屑就會有序地排列起來,如圖,對實驗中有關現(xiàn)象的分析不正確的是()A.撒鐵屑的目的是將原來不存在的磁場顯示出來B.鐵屑在磁場中被磁化成一個個小磁體C.輕敲玻璃板,鐵屑由于具有慣性會與玻璃板分離D.輕敲玻璃板,鐵屑與玻璃板分離后,不受摩擦力,鐵屑在磁力作用下排列有序【答案】A【解析】A.鐵屑在磁場中被磁化成一個個小磁針,從鐵屑在磁場中分布的情況可以研究磁場,但是不能顯示磁場,因為磁場是看不到的。故A錯誤。選項BCD選項都正確。所以選A。(變式訓練1)地理的兩極和地磁場的兩極并不重合。世界上最早記錄這一現(xiàn)象的人是()A.沈括 B.伽利略 C.托里拆利 D.阿基米德【答案】A【解析】北宋學者沈括在《夢溪筆談》記載了指南針指向“常微信東,不全南也”,即:地理的兩極和地磁場的兩極并不重合,磁針所指的南北方向與地理的南北方向略有偏離,是第一位指出地磁偏角的科學家,故A符合題意,BCD不符合題意(變式訓練2)(2024?安徽六安期末)小明用水平放置的一根條形磁針的一端吸起一根較小的鐵釘,如圖所示,若他用一根同樣的條形磁鐵的S極與原來的磁鐵N極靠近合并時,將看到的現(xiàn)象是()A.鐵釘?shù)募舛吮晃蛴叶舜盆F B.鐵釘將落下 C.鐵釘?shù)募舛吮晃蜃蠖舜盆F D.鐵釘被吸得更牢【答案】B【解析】兩個磁體合成一個磁體后,中間的磁性較弱,則鐵釘由于重力作用會掉下來。當兩個磁體靠近合并后,相當于成為一個磁體,而條形磁體兩端磁性較強,中間磁性較弱,鐵釘由于重力作用會掉下來。故選:B。(變式訓練3)如圖甲所示,軟鐵棒不能吸引鐵粉,拿一個磁體靠近軟鐵棒,如圖乙所示,軟鐵棒______(填“能”或“不能”)吸引鐵粉,這時它______(填“有”或“沒有”)磁性.原來沒有表現(xiàn)出磁性的物體獲得磁性的過程叫______?!敬鸢浮磕苡写呕窘馕觥坑蓤D乙可知,鐵粉被軟鐵棒吸引,鐵粉是鐵磁性物質(zhì),說明軟鐵棒有磁性;而磁體是通過磁場而發(fā)生作用的,使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程叫做磁化.知識點2.磁體的周圍有什么磁鐵不接觸鐵釘就可以吸引鐵釘,磁鐵的周圍有什么?1.磁場【實驗探究】將鐵屑均勻撒在玻璃板上,再將玻璃板放置在條形磁體上方,然后輕輕敲打玻璃板,觀察鐵屑的分布,看看是否與如圖甲所示的鐵屑分布類似。如圖乙所示,再用兩條形磁體試試,看看當兩磁體的磁極相對時,如N極與S極相對,磁體周圍的鐵屑會呈現(xiàn)怎樣的分布。如圖丙所示,再用蹄形磁鐵試試,看看磁體周圍的鐵屑會呈現(xiàn)怎樣的分布?!粳F(xiàn)象與分析】實驗中的鐵屑在不同磁體周圍有不同的分布圖像,這是因為不同磁體周圍的磁場不同。鐵屑在磁場中被磁化,一個鐵屑相當于一個小磁針,它們在磁場作用下形成了不同的分布圖像,這些鐵屑的分布圖像顯示了磁體周圍的磁場分布狀況?!咎骄繗w納】磁場:磁體的周圍存在著一種看不見、摸不著的物質(zhì),人們將其稱為磁場。磁體之間的相互作用正是通過磁場發(fā)生的。2.磁場的基本性質(zhì)對放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用。磁體間的相互作用就是通過磁場發(fā)生的。3.磁場的方向:物理學中將小磁針放在磁場中的某一點,小磁針靜止時,N極所指的方向就是該點的磁場方向。磁場中各點的磁場方向一般不同。【例題2】某同學研究磁體周圍的磁場情況,將兩根條形磁體放在水平桌面上,在它們上面放一塊有機玻璃,玻璃上均勻撒一層鐵屑,輕輕敲打玻璃,可以看到鐵屑的分布情況如圖所示。下列說法正確的是()A.圖中所示的實驗研究的是兩個異名磁極之間的磁場分布 B.利用撒在磁體周圍的鐵屑可以判斷磁體周圍各點的磁場方向 C.磁極周圍的磁場是均勻分布的 D.磁極周圍的磁場是真實存在的【答案】D【解析】A.圖中所示是條形磁體周圍的磁場分布情況,故A錯誤;B.磁體周圍始終存在磁場,借助細鐵屑可以顯示磁體周圍的磁場分布特點,但不能判斷磁體周圍各點的磁場方向,故B錯誤;C.在磁體的周圍,磁場一般是不均勻的,越是靠近磁極的地方,磁感線就越密集,磁性就越強,越是遠離磁極的地方,磁感線就越稀,磁場就越弱,故C錯誤;D.磁場雖然看不到、摸不著,但客觀存在于磁體周圍空間,故D正確。故選:D。(變式訓練1)關于利用通電直導線和小磁針“探究通電直導線周圍是否存在磁場”的實驗中,下列說法正確的是()A.首次通過本實驗發(fā)現(xiàn)電、磁間有聯(lián)系的科學家是法拉第 B.小磁針用于檢驗通電直導線周圍是否存在磁場 C.通電直導線周圍的磁場方向是由小磁針靜止時N極的指向決定的 D.若只改變直導線中的電流大小,小磁針靜止時N極的指向一定與原來相反【答案】B【解析】奧斯特實驗通過小磁針偏轉(zhuǎn)說明了通電導體周圍存在磁場;磁場的方向與電流的方向有關。A.首次通過本實驗揭開電與磁關系的科學家是奧斯特,故A錯誤;B.小磁針偏轉(zhuǎn),能說明通電導線周圍存在磁場,故小磁針用于檢驗通電直導線周圍是否存在磁場,故B正確;C.通電直導線周圍的磁場方向是由電流方向決定,小磁針是顯示磁場的,不是決定因素,故C錯誤;D.磁場方向與電流方向有關,與電流的大小無關,改變直導線中電流的大小,小磁針N極的指向不會改變,故D錯誤。故選:B。(變式訓練2)如圖所示,在一根條形磁鐵上面放一塊玻璃板,在玻璃板上撒一層鐵屑,輕輕敲打玻璃板,鐵屑被條形磁鐵,相當于一個個小磁針有規(guī)則地排列起來,顯示出條形磁鐵周圍磁場的分布情況。請你寫出用一個標有N、S極的小磁針,標記出條形磁鐵上方A點處的磁場方向的方法:。
【答案】磁化,見解析?!窘馕觥枯p敲玻璃板的目的是減小摩擦力對鐵屑的影響,鐵屑在磁場中會被磁體磁化,成為一個個小磁針,從而在磁場中有序地排列起來。將小磁針放置在A點處,小磁針靜止時N極的指向標記為該點的磁場方向。(變式訓練3)古代行軍時會用指南魚辨別方向,指南魚是將剪成魚形的薄鐵片燒熱后放在地球磁場中磁化制作而成,可以浮在水面上,魚頭指南,下列說法正確的是()A.指南魚可以吸引銅和鐵 B.指南魚是利用同名磁極相互吸引的原理 C.指南魚的魚頭應標記“N” D.指南魚周圍存在磁場【答案】D【解析】銅不是磁性材料,不能被磁體吸引;指南針利用異名磁極相互吸引指南的;指南的是S極;磁體的周圍存在磁場?!窘馕觥緼.指南魚具有磁性可以吸引鐵。但不能吸引銅,故A錯誤;B.指南魚是利用異名磁極相互吸引指南的,故B錯誤;C.指南魚的魚頭指向南方,與地磁的N吸引,應標記“S”,故C錯誤;D.指南魚是磁體,磁體周圍存在磁場,故D正確。故選:D。知識點3.磁感線—一種描述磁場的方法1.探究磁感線的分布(1)磁感線的分布如圖所示,是條形磁體周圍鐵屑的分布,再在玻璃板上將一些小磁針放在鐵屑排列的一條曲線上,觀察這一組小磁針N極的指向有什么特點?【實驗現(xiàn)象】可以看到小鐵屑排列成一條條有規(guī)律的曲線。將一些小磁針放在鐵屑排列的一條曲線上,可觀察到小磁針的N極指向沿著曲線方向。(2)磁感線的概念如果按照鐵屑在磁場中排列的情況和小磁針N極的指向畫出一些帶箭頭的曲線,就可以形象地描述磁場。為了形象直觀地描述磁場,物理學中人為地引入了磁感應線(簡稱磁感線),即用帶箭頭的曲線來描述磁場的某些特征和性質(zhì)。(3)磁感線的方向如圖所示,磁體外部的磁感線都是從磁體的N極出發(fā),回到S極。(4)磁感線描述磁場的強弱磁感線分布越密的地方,其磁場越強;磁感線分布越疏的地方,其磁場越弱。(5)磁感線描述磁場的方向磁感線上的箭頭方向是由N極指向S極。磁感線上任何一點的切線方向,也是放在該點小磁針的N極指向,就是該點的磁場方向。2.磁感線的特點(1)磁感線是一種物理模型。磁感線是用來描述磁場的一些假想曲線,實際上并不存在。(2)磁感線是封閉的、立體的曲線。在磁體的外部,磁感線的方向是從N極指向S極,而在內(nèi)部,是從S極指向N極。(3)在同一磁場中,任何兩根磁感線都不會相交。這是因為在同一磁場中任何一點的磁場方向只有一個確定的方向,如果在某一點有兩條磁感線相交,就意味著該點有兩個磁場方向,就與某點磁場方向的唯一性相悖。(4)磁感線的疏密程度表示磁場的強弱。磁場越強的地方,磁感線分布越密;磁場越弱的地方,磁感線分布越疏?!咀⒁狻看艌龊痛鸥芯€的區(qū)別磁場是真實存在的,而磁感線并不是真實存在的,只是為了描述磁場而創(chuàng)造出的一種人為假想的曲線。沒有畫磁感線的地方,不表示那里沒有磁場?!纠}3】關于磁感線的概念,下面說法中錯誤的是(??)A.磁感線上某點的切線方向就是此點的磁場方向B.磁體周圍越接近磁極的地方磁感線越密C.磁感線是一種假想的曲線,在磁體外部是從北極到南極D.磁感線是磁場中確實存在的線【答案】D【解析】A.磁場方向的規(guī)定:磁針北極在某點所受的磁力方向跟該點的磁感線方向一致,磁感線上某點的切線方向就是此點的磁場方向,故A正確,不符合題意;B.磁感線的分布疏密可以反映磁場的強弱,越密越強,反之越弱,磁體周圍越接近磁極的地方磁感線越密,故B正確,不符合題意;C.磁感線是一種假想的曲線,在磁體外部是從北極到南極,磁體內(nèi)部是從南極到北極。故C正確,不符合題意;D.磁感線是一種假想的曲線,并不是客觀存在,故D錯誤,符合題意。(變式訓練1)如圖是條形磁體的磁場外布圖,有以下說法其中正確的是()①該條形磁鐵的右端為N極,左端為S極;②a處的磁場強弱與b處的磁場強弱相同;③置于a點的小磁針,靜止時北極指向左側(cè);④磁感線是真實存在的一種物理模型A.①② B.③④ C.①③ D.②④【答案】C【解析】①在磁體外部,磁感線都是從N極出發(fā),回到S極,因此,圖中條形磁鐵的右端為N極,左端為S極,故①正確;②磁體中兩極的磁性最強,中間的磁性最弱,因此,a處的磁場比b處的磁場弱,故②錯誤;③由于磁場中某一點,小磁針靜止時N極所指的方向為磁場的方向,所以置于a點的小磁針,靜止時北極指向左側(cè),故③正確;④磁感線是為了便于研究,人們假想出來的,是一種物理模型,但不是真實存在的,故④錯誤;綜上所述,①③正確,故ABD錯誤,C正確。所以選C。(變式訓練2)磁場是看不見的,但它是真實存在于磁體周圍的一種特殊物質(zhì)。在研究磁場的強弱和方向時,構(gòu)建了磁感線模型。如圖所示,我們忽略掉所畫的磁感線的粗細等次要因素,抓住磁感線的__________這個主要因素來描述磁場的強弱,同時用磁感線的______描述磁場的方向。圖中的小磁針靜止時,小磁針的左端是___(選填“N”或“S”)極?!敬鸢浮渴杳艹潭确较騍【解析】磁感線的疏密程度表示磁場的強弱,磁感線越密,磁場越強。磁感線的方向與磁場的方向相同,所以用磁感線方向描述磁場的方向。圖中的小磁針靜止時,小磁針N極的指向為磁場的方向,所以左端S極,右端是N極。(變式訓練3)條形磁體的磁感線如圖所示,小磁針處于靜止狀態(tài)。請在圖中標出:①磁感線A點處的磁場方向;②小磁針的N極?!敬鸢浮咳鐖D所示【解析】在磁體外部,磁感線是從N極出發(fā)回到S極,故條形磁鐵的磁感線由左側(cè)指向右側(cè),A點處磁場方向指向S極;小磁針處于靜止狀態(tài),根據(jù)同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引的原理,小磁針的左端為S極,右端為N極。知識點4.地磁場把小磁針放在桌面上,靜止時,觀察它們的指向是怎樣的?結(jié)果發(fā)現(xiàn)它們的指向有規(guī)律,即小磁針的N極總是指向北方。為什么指南針在世界各地都能夠指示南北呢?原來,我們生活的地球本身就是一個大磁體。1.地磁場(1)地磁場概念地球周圍空間存在的磁場稱為地磁場。地球是一個磁體,地磁場的形狀與條形磁體的磁場很相似。(2)地磁場的特點地磁兩極與地理兩極相反。地磁北極在地理南極附近,地磁南極在地理北極附近。2.磁偏角地球這個巨大的磁體有兩個磁極,分別稱為地磁的南極(S)和地磁的北極(N),地磁的兩極和地理的兩極并不重合。地磁的南極在地理的北極附近,地磁的北極在地理的南極附近,它們之間有一個偏差角度,我們稱為磁偏角。3.地磁場的應用(1)地磁場對人類的生產(chǎn)、生活都有重要意義我們就處在地球這個大磁體所產(chǎn)生的磁場中。地磁場對人類的生產(chǎn)、生活都有重要意義。例如,行軍、航海需要利用地磁場對指南針的作用來定向。再者,海龜?shù)匿в巍⑿砒澋娘w翔也是依靠地磁場來定向。(2)地磁場被稱為地球生命的“保護傘”因為,假如沒有地磁場,來自宇宙空間的高速帶電粒子流將直射地球,威脅生命。另外,在高能粒子的轟擊下,地球周圍的大氣成分也可能發(fā)生改變,使得生命無法生存。所以,地磁場這頂“保護傘”對我們來說至關重要。4.指南針中國是世界上最早有人開始研究磁現(xiàn)象的國家。約公元前4世紀,在《管子》一書中就有關于磁現(xiàn)象的記載。我國古人很早就發(fā)現(xiàn)了磁石的指向性。公元4世紀的西晉時代,人們將剪成魚形的薄鐵皮加熱到通紅,魚頭朝南、魚尾朝北放入水中快速冷卻,經(jīng)地磁場磁化后,制成了指南魚。后來,人們又找到了用天然磁石摩擦鋼針使其磁化的方法,制作了指南針。指南針是我國古代的四大發(fā)明之一。我國古代就利用司南來辨別方向,司南是現(xiàn)代所用的指南針的始祖。指南針這一偉大發(fā)明,在航海、探險、軍事方面都具有重要的實用價值。【物理學史】沈括沈括(1031—1095),中國宋代著名學者,他在其著作《夢溪筆談》中最早提及磁偏角:“方家以磁石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也”。沈括—第一個發(fā)現(xiàn)磁偏角的學者。【例題4】世界上最早記錄了“地理的兩極和地磁場的兩極并不重合”的是()A.沈括 B.焦耳 C.安培 D.奧斯特【答案】A【解析】根據(jù)物理學史可知,世界上最早記錄了“地理的兩極和地磁場的兩極并不重合”這一現(xiàn)象的人是沈括。故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。(變式訓練1)中國宋代科學家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角:“以磁石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也。”進一步研究表明,地球周圍地磁場的磁感線分布示意如圖所示。地磁場的磁感線______(選填“是”或“不是”)真實存在的,地磁場的N極在地理的_____(選填“南”或“北”)極附近。【答案】不是南【解析】磁感線是假想的分布在磁體周圍的曲線,地磁場的磁感線不是真實存在的,地磁場是真實存在的。地理的南北極和地磁的南北極并不重合,地磁北極在地理南極附近,地磁南極在地理北極附近。(變式訓練2)我國宋代學者沈括在《夢溪筆談》中記述,地理的兩極和地磁場的兩極并不重合,地球的磁北極位于地理極附近。地球上指南針靜止時N極所指的是地理的方。(均選填“北”或“南”)【答案】南北【解析】我國宋代學者沈括最早準確記錄了磁針所指南北方向不是地理的正南正北方向的現(xiàn)象,即地理的兩極和地磁場的兩極并不重合,地球的磁北極位于地理南極附近。地球上指南針靜止時N極所指的是地理的北方。(變式訓練3)請在圖中將小磁針的北極涂黑,并以“N”表示。【答案】如圖所示。【解析】由于磁體周圍磁感線從N極出發(fā)回到S極,磁感線上的任何一點的切線方向跟小磁針放在該點的北極指向一致,故根據(jù)磁感線的方向,可標出小磁針的N極,如圖所示。【方法技巧】方法技巧1.磁現(xiàn)象與電現(xiàn)象的對比方法方法技巧2判斷物體是否具有磁性的方法(1)根據(jù)磁體的磁性判斷:將被測物體靠近沒有磁性的鐵屑,鐵屑若能被吸引,則說明該物體具有磁性;若不能被吸引,則說明該物體沒有磁性。(2)根據(jù)磁體的指向性判斷:用自由懸掛、自由漂浮等方式讓被測物體能夠在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動,若被測物體靜止時總是大致指南北方向,說明該物體具有磁性,否則沒有磁性。(3)根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律判斷:將被測物體分別靠近靜止的小磁針的兩極,若發(fā)現(xiàn)有一端發(fā)生排斥現(xiàn)象,說明該物體具有磁性;若與小磁針兩極都相互吸引,則說明該物體沒有磁性(但屬于磁性材料)。(4)根據(jù)磁體不同部位磁性強弱不同且磁極的磁性最強的性質(zhì)。方法技巧3.五種常見磁場的磁感線描述方法①條形磁鐵的磁感線②蹄形磁鐵的磁感線③同名磁極(N極與N極)的磁感線④同名磁極(S極與S極)的磁感線⑤異名磁極的磁感線方法技巧4.認識磁感線,順利解決相關問題的思維方法從磁場的物質(zhì)性、方向和磁感線的特點、常見磁體磁感線的分布、地磁場的特點五個維度進行把握是解決問題的關鍵:(1)磁場的物質(zhì)性:磁場是真實存在的看不見摸不著的物質(zhì),它的存在可通過其基本性質(zhì)來體現(xiàn);(2)磁場的方向:任一點磁場方向跟放在該點小磁針靜止時北極指向一致;(3)磁感線的特點:在磁體外部,磁感線從北極出發(fā)回到南極;磁感線的疏密反映磁場的強弱,磁極處磁感線最密;(4)地球本身是一個巨大的磁體,地磁場的形狀與條形磁體相似;地磁的北極在地理南極附近,地磁的南極在地理北極附近;我國宋代的沈括最早發(fā)現(xiàn)了磁偏角。注意:磁感線是為了形象描述磁場而引入的假想曲線,并不真實存在,屬于建立的物理模型;磁場中任何一點的方向都具有唯一性,故任何兩條磁感線都不相交?!眷柟逃柧殹恳弧⒄J識磁現(xiàn)象1.下列物質(zhì)中,不能被磁鐵吸引的是()A.鋼 B.鐵 C.鈷 D.鎳【答案】A【解析】磁鐵具有磁性,磁鐵能吸引鐵、鎳、鈷等物質(zhì),故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。2.下列常用電器中有磁體的是()A.電熨斗B.電暖手寶C.電水壺D.電吹風機【答案】D【解析】A.電熨斗是利用電流的熱效應來工作的,故A不符合題意;B.電暖手寶是利用電流的熱效應來工作的,故B不符合題意;C.電水壺是利用電流的熱效應來工作的,故C不符合題意;D.電吹風機的構(gòu)造中有電動機,電動機是利用通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的原理制成的,所以電吹風機中有磁體,故D符合題意。故選D。3.我國是世界上最早使用指南針的國家,東漢學者王充在《論衡》中記載到:“司南之杓,投之于地,其柢指南”。那么,司南的“柢”相當于磁體的(
)A.S極 B.N極 C.可能S極 D.可能N極【答案】A【解析】司南是用天然磁石磨制成的勺子,其實質(zhì)就是一塊磁鐵,“其柢指南”,靜止時指向南方的是南極,用S表示,故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。4.在我國古代的四大發(fā)明中,主要應用了磁性材料特性的是(
)A.指南針 B.火藥 C.印刷術(shù) D.造紙術(shù)【答案】A【解析】地球的周圍存在磁場,地磁場的N極在地理南極附近,地磁場的S極在地理北極附近,由于異名磁極相互吸引,故指南針靜止時指向南方的是它的S極,指向北方的是它的N極,指南針利用了磁性材料的特性:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引;而火藥、造紙術(shù)和印刷術(shù)都沒有用到磁性材料,故BCD不符合題意,A符合題意。故選A。5.我國是最早用文字記載磁現(xiàn)象的國家之一,下列說法正確的是()A.“慈(磁)石召鐵,或引之也”,說明磁石沒有磁性B.羅盤周圍的磁感線真實存在且可見C.司南靜止時指南北是因為受到了地磁場的作用D.魚形鐵被磁化后制成的指南魚只有一個磁極【答案】C【解析】A.磁石是磁體的一種,具有磁性,故A錯誤;B.磁感線是假象的分布在磁體周圍的曲線,不是真實存在的,故B錯誤;C.地球本身是一個巨大的磁體,指南針能指南北,是因為受到地磁場的作用,故C正確;D.魚形鐵被磁化后制成的指南魚也是磁體的一種,任何磁體都有兩個磁極,故D錯誤。故選C。6.放在條形磁體周圍的小磁針靜止時如圖所示,小磁針涂黑的一端為N極,其中只有一個小磁針的指向是錯誤的,則該小磁針是()
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁【答案】A【解析】因同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引,由圖知,乙、丙、丁小磁針的N極都指向條形磁體的左側(cè),則條形磁體的左側(cè)為S極,右側(cè)為N極,小磁針甲的N極應指向右側(cè),故A不符合題意,BCD符合題意。故選A。7.如圖是某同學發(fā)明的“鐵皮自動分開裝置”。將強磁鐵靠近一疊鐵皮,被磁化后的鐵皮會自動分開。鐵皮分開的原因是()A.同名磁極相互吸引B.異名磁極相互吸引C.同名磁極相互排斥D.異名磁極相互排斥【答案】C【解析】將強磁鐵靠近一疊鐵皮,鐵皮會被磁化為一個新的磁體,根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律可知,鐵皮相互排斥,所以被磁化后的鐵皮會自動分開。故選C。8.我國古代四大發(fā)明對世界文明發(fā)展做出了重要貢獻,其中利用磁性材料特性的是()A.指南針B.火藥C.造紙術(shù)D.印刷術(shù)【答案】A【解析】指南針的本質(zhì)是小磁針,能夠在地磁場的作用下指示南北方向,利用的是磁性材料特性。而火藥、造紙術(shù)、印刷術(shù)與磁現(xiàn)象無關,故BCD不符合題意,A符合題意。故選A。9.如圖所示,在兩個靠得較近的小車上分別放一塊磁體甲和乙,松手后()A.由于甲先對乙施加了斥力,然后乙再對甲施加斥力,所以乙先向右運動B.由于甲、乙兩磁體間存在相互作用的引力,所以甲、乙相互靠近C.甲對乙的斥力與乙對甲的斥力是一對平衡力D.甲對乙的斥力與乙對甲的斥力是一對相互作用力【答案】D【解析】A.相互作用力是同時產(chǎn)生的。A選項錯誤,不符合題意;B.相互靠近的都是N極,是相互排斥的。B錯誤,不符合題意;C.這兩個力分別作用在兩個物體上,不是一對平衡力。C選項錯誤,不符合題意;D.這兩個力同時產(chǎn)生、同時消失,大小相等、方向相反,作用在同一直線上,分別作用在兩個物體上,是一對相互作用力。D選項正確,符合題意。10.有一堆鐵粉和一堆鉛粉,用兩根完全相同的磁鐵分別插入其中,提起后情形如圖所示,則甲和乙中,屬于鉛粉的是___________。【答案】乙【解析】磁體具有吸引鐵鈷鎳的性質(zhì),磁體不吸引鉛,由圖可知乙是鉛粉。11.(2025安徽蕪湖一模)如圖甲所示,一根條形磁體摔成兩段,取右邊的一段靠近小磁針,小磁針靜止時的指向如圖乙所示,則圖乙中靠近小磁針的一側(cè)是磁體的極。
【答案】N【解析】如圖乙,由于異名磁極相互吸引,所以右邊裂紋的左端的磁極是N極。12.如圖所示,某物理小組在用做條形磁體“吸附”能力實驗時,用酒精燈給條形磁體加熱一段時間后,發(fā)現(xiàn)大頭針紛紛下落。請根據(jù)這一現(xiàn)象提出一個可探究的科學問題:?!敬鸢浮看朋w磁性強弱與溫度是否有關?(磁體的“吸附”能力與溫度是否有關?磁體磁性強弱與溫度有什么關系?磁體磁性強弱與溫度有關嗎?溫度是否影響磁體磁性強弱?)【解析】磁體“吸附”的大頭針越多,說明磁性越強;用酒精燈給條形磁體加熱一段時間后,磁體溫度升高,同時發(fā)現(xiàn)大頭針紛紛下落。說明磁體的磁性減弱了。由此提出猜想:磁體磁性強弱與溫度是否有關?二、磁體的周圍有什么13.下列說法正確的是()A.磁場是一種物質(zhì),不是真實存在的。B.磁場對放入其中的磁體沒有作用。C.磁場這種物質(zhì)是看不見、摸不著的。D.磁體周圍不存在磁場?!敬鸢浮緾【解析】A.磁場是一種物質(zhì),是真實存在的。B.磁場對放入其中的磁體有力作用。C.磁場這種物質(zhì)是看不見、摸不著的。D.磁體周圍存在磁場。14.(2025江蘇徐州一模)如圖所示,先將小磁針放在水平桌面上,靜止時小磁針N極指向______方。再將一根直導線平行架在小磁針上方,給導線通電后,小磁針將_______,說明通電導線周圍存在________?!敬鸢浮勘卑l(fā)生偏轉(zhuǎn)磁場【解析】由于地球的周圍存在地磁場,地球周圍的小磁針都要受到地磁場的作用而指向南北方向,小磁針指向北的一端為N極。當開關閉合時,通電導線的周圍產(chǎn)生了磁場,則導線下方的小磁針在磁場的作用下會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。三、磁感線—一種描述磁場的方法15.電磁鐵通常彎成U形,這樣做的目的是()A.使用方便 B.形狀美觀 C.加強磁性 D.便于操作【答案】C【解析】在磁體的周圍,磁感線從磁體的N極出發(fā),回到S極.磁感線越密集,磁性越強.電磁鐵通常彎成U形,它的兩個極是異名磁極,磁體外部,磁感線從磁體的N極出發(fā),回到S極,磁感線比較密集,磁場比較強,兩極都可以產(chǎn)生磁力,這樣做的目的是加強磁性.故選C.16.(2024?河南新鄉(xiāng)期末)如圖所示是條形磁體的磁場分布圖,下列說法正確的是()A.該條形磁體的左端為N極 B.該條形磁體的右端為S極 C.磁場是為了分析小磁針的偏轉(zhuǎn)情況假想出來的 D.磁感線是為了研究方便引入的假想曲線【答案】D【解析】(1)在磁體外部,磁感線從N極出發(fā),到S極進入;在磁體內(nèi)部是從S到N.磁感線沒有交叉的;(2)磁感線是為了方便研究磁場而引入的假想曲線。AB.磁感線從磁體N極發(fā)出,從S極回,由圖可得,條形磁體的右端為N極,左端為S極,故AB不符合題意;C.磁場是真實存在的,故C不符合題意;D.磁感線是為方便研究磁場而引入的假想曲線,并非真實存在的曲線,故D符合題意。故選:D。17.關于磁體、磁場和磁感線,下列說法正確的是()A.看不見的磁場是現(xiàn)實存在的 B.磁感線是由磁場中的鐵屑被磁化后形成的 C.磁體周圍的磁感線,都是從磁體的S極出來,回到N極 D.磁體周圍存在著大量的磁感線,沒有磁感線的地方不存在磁場【答案】A【解析】A.磁場是客觀存在物質(zhì),看不見的磁場是現(xiàn)實存在的,故A正確;B.磁感線是為了描述磁場人們想象出來的曲線,磁場中的鐵屑被磁化后排列顯示了磁場的分布,不是磁感線,故B錯誤;C、磁體周圍的磁感線,都是從磁體的N極出來,回到S極,故C錯誤;D、磁場存在于磁體的周圍。在沒有磁感線的地方仍存在磁場,故D錯誤。故選:A。18.如圖所示的磁鐵,它們的外部磁場用磁感線描述正確的是()ABCD【答案】A【解析】在磁體外部磁感線的方向是從磁體的N極出來,回到磁體的S極,磁感線不能交叉,在磁體的內(nèi)部與外部,磁感線構(gòu)成一個封閉的回路,故A正確,BCD錯誤。故選A。19.我們在學習物理知識時,運用了很多研究方法,下列幾個實例:①研究電流時,把它比作水流;②研究磁場時,引入磁感線;③在探究動能與速度關系時,控制質(zhì)量相同;④用光線來描述光的傳播路徑和方向。其中,運用了相同研究方法的是()A.①② B.②④ C.③④ D.②③【答案】B【解析】①研究電流時把它與水流相比,采用是類比法;②研究磁場時,引入“磁感線”,采用的是模型法;③研究動能與速度的關系時,讓物體的質(zhì)量保持不變,采用的是控制變量法;④研究光的傳播時,引入“光線”,采用的是模型法,故②④相同,故ACD不符合題意,B符合題意。20.圖中繪出了磁體旁小磁針靜止時所指方向的圖示(小磁針藍色端表示N極),錯誤的是(??)【答案】D【解析】磁體周圍的磁感線從N極出發(fā)回到S極,且磁感線上的任何一點的切線方向跟小磁針放在該點的北極指向一致,ABC中小磁針N極與磁感線的方向相同,D中N極與磁感線的方向相反,ABC正確,不符合題意,D錯誤,符合題意。故選D。21.直線電流周圍磁場的磁感線分布和磁場方向的判定方法如圖所示。將一枚轉(zhuǎn)動靈活的小磁針放在水平放置的直導線正下方,直導線通電的瞬間(
)A.
若電流方向從南向北,則小磁針順時針偏轉(zhuǎn)B.
若電流方向從北向南,則小磁針逆時針偏轉(zhuǎn)C.
若電流方向從東向西,則小磁針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)D.
若電流方向從西向東,則小磁針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)【答案】D【解析】由圖知,判斷通電直導線周圍磁場方向用到了右手螺旋定則,即:用右手握住直導線,使大拇指指向電流的方向,則四指環(huán)繞的方向就是通電直導線周圍的磁場方向;A.若電流方向從南向北,如下圖(即圖中電流從左到右),根據(jù)上面的方法可知,通電直導線下面的磁場指向紙的里面,而紙的里面是西,則小磁針的N極指向也指向西面(如圖中紅色磁針),小磁針的N極原來指向北面(如圖中藍色磁針),所以,小磁針從北往西轉(zhuǎn)動,俯視時,會發(fā)現(xiàn)小磁針逆時針轉(zhuǎn)動,A不符合題意。B.若電流方向從北向南,即下圖中電流從左到右,根據(jù)上面的方法可知,通電直導線下面的磁場指向紙的里面,紙的里面是東,小磁針N極指向也指向東面(如圖中紅色磁針),小磁針的N極原來指向北面(如圖中藍色磁針),所以,小磁針從北往東轉(zhuǎn)動,俯視時,會發(fā)現(xiàn)小磁針順時針轉(zhuǎn)動。B不符合題意。C.若電流方向從東向西,即下圖中電流從左到右,通電直導線下面的磁場指向紙的里面,紙的里面是南,小磁針N極指向也指向南面如圖中紅色磁針,小磁針原來指向北面如圖中藍色磁針,所以小磁針會轉(zhuǎn)動到相反的方向,C不符合題意。D.若電流方向從西向東,即下圖中電流從左到右,通電直導線下面的磁場指向紙的里面,紙的里面是北,小磁針N極指向也指向北面如圖藍色磁針,小磁針原來指向北面(如圖藍色磁針),所以小磁針不轉(zhuǎn)動。D符合題意。22.磁體旁的小磁針靜止時所指方向如圖所示,畫出通過小磁針中心的一條磁感線,并標出磁體的N極。
【答案】如圖所示
【解析】小磁針靜止時,左端為N極,由同名磁極相排斥,異名磁極相吸引可知,磁體左端為S極,右端為N極,由于磁場方向從磁鐵的N極出發(fā),回到S極,所以通過小磁針中心的磁感線方向向左,如下圖所示:
23.如圖所示是條形磁鐵的磁場分布圖,下列說法正確的是()A.該條形磁鐵的左端為N極,右端為S極B.P和Q兩處的磁場強弱相同C.條形磁鐵周圍的磁感線方向從右端發(fā)出,回到左端D.置于Q點的小磁針,靜止時南極指向右側(cè)【答案】C【解析】A.根據(jù)同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引可知,小磁針的N極指左,所以左端為磁鐵的S極,右端為磁鐵的N極,故A錯誤;B.磁感線分布越密的地方,其磁場越強,故P處磁場比Q處弱,故B錯誤;C.由小磁針的指向可知,該條形磁體的右端為N極,左端為S極,磁體周圍的磁感線從磁體的N極出來,回到磁體的S極,故C正確;D.磁體的左端為S極,當置于Q點的小磁針,根據(jù)磁極間的相互作用可知,其靜止時南極指向左側(cè),故D錯誤。24.如圖,是有關“磁場和磁感線”的實驗。通過實驗獲得的物理觀念,符合物理規(guī)律的是()①借助小磁針感知磁場的存在,運用的科學方法是轉(zhuǎn)換法;②磁場的方向是沒有規(guī)律的;③磁感線是磁體周圍空間實際存在的曲線;④磁感線越密集的位置,磁場越強。
A.①④ B.②④ C.①② D.②③【答案】A【解析】①磁場看不見摸不著,但可借助小磁針感知它的存在,這是轉(zhuǎn)換法,故①正確;②磁體周圍的磁感線從N極發(fā)出,回到磁體S極,磁場的方向是有規(guī)律的,故②錯誤;③磁感線是不存在的,是為了研究方便假想的一些有方向的曲線,故③錯誤;④磁感線能表示磁場的強弱,磁體周圍的磁感線越密集的地方說明磁場越強,故④正確。故選A。25.如圖所示,小磁針處于靜止狀態(tài),則關于甲、乙兩磁極及磁感線方向的判斷正確的是()A.甲是N極,乙是S極,磁感線從甲、乙出發(fā)B.甲是S極,乙是N極,磁感線從甲、乙出發(fā)C.甲是S極,乙是S極,磁感線進入甲、乙D.甲是N極,乙是N極,磁感線從甲、乙出發(fā)【答案】C【解析】由圖中磁感線可知,甲、乙為同名磁極;小磁針的N極指向上方,說明磁感線向上,進入甲、乙兩磁極,所以甲、乙都是S極,故C正確,ABD錯誤。故選C。26.人類最早的磁化技術(shù)出現(xiàn)在我國宋代。據(jù)《武經(jīng)總要》記載,如圖所示,古人先將魚形鐵燒紅,令鐵魚頭尾指向南北,然后將其放入水中冷卻,依靠地磁場獲得磁性,再將其放入水中漂浮,制成指南魚,圖中是它靜止時的指向。下列判斷正確的是()A.魚形鐵不能被磁體吸引 B.指南魚周圍存在磁感線C.指南魚魚頭應標注“N”D.指南魚的腹部磁性最強【答案】C【解析】指南魚是個磁體,兩端的磁性最強;與其他磁體會有力的作用,故能被磁體吸引;周圍存在磁場,靜止時魚頭指北方向,應標注“N”;所以ABD錯誤,選項C正確。27.(2025安徽合肥二模)環(huán)形導線可看作通電螺線管的一匝,能產(chǎn)生磁場,其磁感線分布如圖所示。若將兩個完全相同的小磁針分別放在甲、乙兩處,則(選填“甲”或“乙”)處的小磁針受到的作用力較強。
【答案】乙【解析】磁感線的疏密表示磁場的強弱,由圖可知乙處的磁感線比甲處密,所以乙處的磁場較強,則乙處的小磁針受到的作用力較強。28.對磁感線的認識:①磁感線是在磁場中的一些假想曲線,本身(選填“不存在”或“存在”);②在磁體外部,磁感線都是從磁體的出發(fā),回到;在磁體內(nèi)部正好相反;③磁感線的疏密可以反映磁場的,磁性越強的地方,磁感線越,磁性越弱的地方,磁感線越稀疏;④磁感線在空間內(nèi)______相交(選填“不可能”或“可能”)?!敬鸢浮浚?)方向,曲線;(2)不存在;N極,S極;強弱,密集;不可能?!窘馕觥浚?)為方便、形象的描述磁場,在磁場中畫一些帶有箭頭的曲線,這樣的曲線叫磁感線,箭頭表示磁場的方向,而任何一點的曲線方向都跟放在該店的磁針北極所指的方向一致。(2)①磁感線是人們?yōu)樾蜗竺枋龃艌龆傧氲那€,實際不存在,是一種模型法,作圖時用虛線表示。②根據(jù)磁場方向的規(guī)定可知,在磁體的外部,磁感線是從磁體的N極出發(fā),最后回到磁體的S極;而磁體內(nèi)部正好相反,磁感線是從S極到N極,磁感線是封閉的曲線。③磁感線的疏密程度反應了磁場的強弱,磁性越強的地方,磁感線越密集;而磁性越弱的地方,磁感線越稀疏。④磁感線在空間內(nèi)不可能相交,如果相交意味著該點磁場方向有多個,這是違背事實的。29.如圖所示,請根據(jù)兩磁極間磁感線的方向標出N極。
【答案】如圖所示【解析】在磁體外部,磁感線的方向是由磁體的N極出發(fā)回到磁體的S極,則由圖可知左端磁極為N極,右端為S極。如圖所示:30.小磁針靜止時指的方向(小磁針紅端為N極)如圖所示,請畫出圖中磁感線的方向,并標出磁體的N、S極。【答案】如圖所示【解析】小磁針靜止時N極所指的方向為該點的磁場方向,磁感線從磁體的N極出來回到S極的,則磁體的右端為N極,左端為S極。31.磁體旁的小磁針靜止時所指的方向如圖所示,請在括號中標出磁體的磁極,并標出圖中磁感線的方向?!敬鸢浮咳鐖D所示【解析】根據(jù)磁極之間的相互作用規(guī)律可知,小磁針左側(cè)磁體為N極,右側(cè)磁體為S極,磁感線從N極指向S極,如圖所示.32.如圖所示,小磁針處于靜止狀態(tài)。請在圖中甲、乙處標出磁極極性(用N或S表示),并畫出磁感線(每個磁極畫兩條)?!敬鸢浮咳鐖D所示【解析】由圖可知,小磁針N極指上,而小磁針N極指的方向為該點磁感線的方向,故該點磁感線向上,即左右磁鐵的磁極都是S極。33.如圖所示,根據(jù)磁感線的方向,請標出兩個磁體的磁極名稱并將小磁針的N極涂黑。【答案】如圖所示【解析】磁體周圍的磁感線從磁體的北極出發(fā),回到磁體的南極。根據(jù)圖中的磁感線方向,兩磁體相對的磁極均為S極。放入磁場中的小磁針北極所指的方向與磁感線的方向一致,則小磁針下端為N極。34.學習磁場知識后,某同學在一個圓紙盒里放一個條形磁體,盒外放了一些小磁針,磁針N極的指向如圖所示。請你畫出圓紙盒里磁體的合理位置并標出N、S極?!敬鸢浮咳鐖D所示【解析】根據(jù)圖中小磁針N極的指向及其變化規(guī)律,可以看出,磁場的方向是從左下角指向右上角,故條形磁體的位置如圖所示。35.請你收集關于指南針的資料(上網(wǎng)或進圖書館查找),簡述指南針發(fā)明的意義和價值?!敬鸢浮恳娊馕觥窘馕觥恐改厢樇按牌抢碚撛谶h洋航行中發(fā)揮了巨大的作用,使人們獲得了全天候航行的能力,人類第一次得到了在茫茫大海中航行的自由。從此開辟了許多新的航線,縮短了航程,加速了航運的發(fā)展,促進了各國人民之間的文化交流與貿(mào)易往來。中國使用指南針導航不久,就被阿拉伯海船采取,并經(jīng)阿拉伯人把這一偉大發(fā)明傳到歐洲。中國人首先將指南針應用于航海比歐洲人至少早80年。北宋著名科學家沈括在其著作《夢溪筆談》中最早提及磁偏角。指南針及磁偏角理論在遠洋航行中發(fā)揮了巨大的作用,使人們獲得了全天候航行的能力,人類第一次得到了在茫茫大海中航行的自由。從此開辟了許多新的航線,縮短了航程,加速了航運的發(fā)展,促進了各國人民之間的文化交流與貿(mào)易往來。36.小明利用如圖所示的裝置探究磁化的過程,圖中容器內(nèi)裝的是一些鐵屑,鐵架臺架上所夾的是一根軟鐵棒。(1)比較甲、乙兩圖中的現(xiàn)象可知:當條形磁鐵靠近軟鐵棒時,軟鐵棒由于而顯出磁性。(2)小明從圖乙中拿開條形磁鐵,發(fā)現(xiàn)軟鐵棒下端的鐵屑紛紛落下來,這說明軟鐵棒獲得的磁性(選填“能夠”或“不能夠”)保持?!敬鸢浮浚?)被磁化;(2)不能夠.【解析】(1)軟鐵棒被磁體磁化后具有了吸引鐵屑的性質(zhì),所以具有磁性;(2)磁體離開軟鐵棒后,它就不具有吸鐵屑的性質(zhì)了,所以磁性不能夠保持.四、地磁場37.關于地磁場,下列說法中正確的是()A.磁感線是磁場中真實存在的曲線B.地球周圍的地磁場的磁感線是從地磁S極出發(fā)回到地磁N極C.教室里水平放置、能自由轉(zhuǎn)動的小磁針靜止時N極指向地理南極D.指南針是我國古代四大發(fā)明之一,它能指南北是因為受到地磁場的作用【答案】D【解析】A.磁感線是為了描述磁場而引入的,不存在,故A錯誤;B.磁體外部磁感線都是從N極出發(fā),回到S極,地磁場的磁感線也一樣,故B錯
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