=page11專題21電流的磁場(chǎng)及磁感應(yīng)強(qiáng)度（解析版）1、知道三種形式的電流周圍形成的磁場(chǎng)，理解右手螺旋定則2、會(huì)判斷各種電流周圍的磁場(chǎng)方向及強(qiáng)弱3、知道磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義，理解磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加知識(shí)點(diǎn)一、磁場(chǎng)、磁感線1、磁體（1）磁性：能夠吸引鐵、鈷、鎳的性質(zhì)叫做磁性（2）磁體：具體磁性的物體。（3）磁極：磁體上磁性最強(qiáng)的部分南極（S）：能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁體，靜止時(shí)指南的那個(gè)磁極北極（N）：能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁體，靜止時(shí)指北的那個(gè)磁極（4）磁體間相互作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。2、磁場(chǎng)（1）定義：磁體或電流周圍存在一種特殊物質(zhì)，這種特殊的物質(zhì)叫磁場(chǎng)。（2）磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：傳遞磁體與磁體、磁體和電流、電流和電流之間的相互作用，對(duì)放入其中的磁體和電流產(chǎn)生力的作用。（3）磁場(chǎng)的方向：規(guī)定小磁針北極受力的方向即小磁針靜止時(shí)北極指向。（4）磁現(xiàn)象的電本質(zhì)：最早揭示磁現(xiàn)象電本質(zhì)的是安培提出的分子電流假說。分子電流排列由無(wú)序變成有序，則該物體被磁化了；分子電流（由于物體高溫、撞擊）由有序變成無(wú)序，稱該物體去磁了。磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)都產(chǎn)生于電荷的運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)對(duì)磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷的作用都?xì)w結(jié)為磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用。磁場(chǎng)是物質(zhì)存在的一種形式。磁場(chǎng)對(duì)磁體、電流都有磁力作用與用檢驗(yàn)電荷檢驗(yàn)電場(chǎng)存在一樣，可以用小磁針來檢驗(yàn)磁場(chǎng)的存在。如圖所示為證明通電導(dǎo)線周圍有磁場(chǎng)存在——奧斯特實(shí)驗(yàn)，以及磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用實(shí)驗(yàn)。3、磁場(chǎng)的方向在電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向是人們規(guī)定的，同理，人們也規(guī)定了磁場(chǎng)的方向。

規(guī)定：在磁場(chǎng)中的任意一點(diǎn)小磁針北極受力的方向就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。

確定磁場(chǎng)方向的方法是：將一不受外力的小磁針放入磁場(chǎng)中需測(cè)定的位置，當(dāng)小磁針在該位置靜止時(shí)，小磁針N極的指向即為該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。

磁體磁場(chǎng)：可以利用同名磁極相斥，異名磁極相吸的方法來判定磁場(chǎng)方向。4、磁感線

（1）定義：磁感線是為了形象地描述磁場(chǎng)而人為假設(shè)的曲線。（2）磁感線的特點(diǎn)：①磁感線在磁體的外部都是從北極（N極）出來進(jìn)入南極（S極），在磁體的內(nèi)部則是由南極通向北極，形成一條閉合曲線。②磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，磁感線越密的地方磁場(chǎng)越強(qiáng)；磁場(chǎng)方向在過該點(diǎn)的磁感線的切線上。③磁感線閉合而不相交，不相切，也不中斷。（3）磁體磁場(chǎng)①條形磁鐵磁感線的分布情況如圖所示。②蹄形磁鐵磁感線的分布情況如圖所示。5、地球磁場(chǎng)地球的地磁場(chǎng)，其主要特點(diǎn)有三個(gè)：（1）地磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，地磁場(chǎng)的N極在地球南極附近，S極在地球北極附近，磁感線分布如圖10-3所示。（2）地磁場(chǎng)B的水平分量（）總是從地球南極指向地球北極，而豎直分量，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下。（3）在赤道平面上，距離地球表面高度相等的各點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，且方向水平向北。知識(shí)點(diǎn)二：電流的磁場(chǎng)一、奧斯特實(shí)驗(yàn)1、發(fā)現(xiàn)：1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特首先發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，揭示了電流的磁效應(yīng)。2、奧斯特實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（2）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：當(dāng)給導(dǎo)線通電時(shí)，與導(dǎo)線平行放置的小磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)（3）注意事項(xiàng)：導(dǎo)線應(yīng)沿南北方向水平放置（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，即電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng)二、幾種電流周圍的磁場(chǎng)1．通電直導(dǎo)線通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)滿足右手螺旋定則，又名安培定則通電直導(dǎo)線中的安培定則（安培定則一）：用右手握住通電直導(dǎo)線，讓大拇指指向電流的方向，那么四指的指向就是磁感線的環(huán)繞方向；2．通電螺線管及環(huán)形電流通電螺線管及環(huán)形電流中的安培定則（安培定則二）：用右手握住通電螺線管，讓四指指向電流的方向，那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極。我們通常用表示垂直紙面向里的電流，用⊙表示垂直紙面向外的電流我們通常用×表示垂直紙面向里的磁場(chǎng)方向，用·表示垂直紙面向外的磁場(chǎng)方向三、地磁場(chǎng)地球的磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，其主要特點(diǎn)有三個(gè)：（1）地磁場(chǎng)的N極在地球南極附近，S極在地球北極附近，磁感線分布如圖（2）地磁場(chǎng)B的水平分量（Bx）總是從地球南極指向北極（朝北），豎直分量（By）則南北相反。在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下。（3）在赤道平面上，距離地球表面相等的各點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度認(rèn)為相等，且方向水平向北。一、考點(diǎn)一、地磁場(chǎng)及其磁感線分布1．東漢學(xué)者王充在《論衡》一書中描述的“司南”（如圖所示），是我國(guó)古代用來指示方向的工具?！八灸稀蹦苤改媳钡脑蚴牵?/p>

）A．月球磁場(chǎng)的作用 B．地球磁場(chǎng)的作用C．司南和月球之間萬(wàn)有引力的作用 D．司南和地球之間萬(wàn)有引力的作用【答案】B【詳解】“司南”能指南北的原因是地磁場(chǎng)的作用，其他因素的影響無(wú)關(guān)或可忽略。故選B。2．宇宙中“破壞力”最強(qiáng)的天體“磁星”，危險(xiǎn)程度不亞于黑洞，其磁感應(yīng)強(qiáng)度相當(dāng)于地球磁場(chǎng)的1000萬(wàn)億倍，下列有關(guān)磁星的磁場(chǎng)說法正確的是（）A．“磁星"周圍某點(diǎn)的磁場(chǎng)方向可以用磁感線在該點(diǎn)的切線方向表示B．距“磁星”很遠(yuǎn)處磁感線中斷C．磁場(chǎng)只存在于“磁星”外部，而“磁星”內(nèi)部不存在磁場(chǎng)D．“磁星”表面的磁場(chǎng)非常強(qiáng)，故磁感線非常密集，磁感線可能相切【答案】A【詳解】A．“磁星"周圍某點(diǎn)的磁場(chǎng)方向可以用磁感線在該點(diǎn)的切線方向表示，選項(xiàng)A正確；B．磁感線是閉合的曲線，則距“磁星”很遠(yuǎn)處磁感線不會(huì)中斷，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．在“磁星”外部和內(nèi)部都有磁場(chǎng)，內(nèi)部和外部磁感線組成閉合的曲線，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．“磁星”表面的磁場(chǎng)非常強(qiáng)，故磁感線非常密集，但是磁感線不可能相切，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。3．在宇宙環(huán)境中，地磁場(chǎng)保護(hù)著地球，地質(zhì)記錄表明，自地球在46億年前形成以來，已經(jīng)有過數(shù)百次地磁反轉(zhuǎn)，也就是說，地球的磁場(chǎng)在“反極性”（地磁場(chǎng)方向與現(xiàn)在的方向相反）和“正極性”（地磁場(chǎng)方向與現(xiàn)在的方向相同）之間不斷變換。物理學(xué)家的研究認(rèn)為，地球的磁極反轉(zhuǎn)在未來仍可能會(huì)發(fā)生。下列關(guān)于地磁反轉(zhuǎn)期間的說法正確的是（）A．對(duì)依靠磁場(chǎng)進(jìn)行導(dǎo)航的物種不會(huì)有影響B(tài)．若地磁場(chǎng)處于最弱的狀態(tài)時(shí)，就不會(huì)對(duì)地球生物的生存有影響C．太陽(yáng)輻射的高能粒子直接轟擊地球的大氣層，可能引發(fā)一些疾病D．地球磁場(chǎng)的反轉(zhuǎn)可能是瞬間發(fā)生，而不是一個(gè)緩慢、漸進(jìn)的過程【答案】C【詳解】A．地磁反轉(zhuǎn)期間，對(duì)依靠磁場(chǎng)進(jìn)行導(dǎo)航的物種會(huì)有影響，A錯(cuò)誤；B．地磁場(chǎng)能使太陽(yáng)輻射的高能帶電粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，對(duì)地球的生物有一定的變化作用，若地磁場(chǎng)處于最弱的狀態(tài)時(shí)，就會(huì)對(duì)地球生物的生存有影響，B錯(cuò)誤；C．當(dāng)太陽(yáng)輻射的高能粒子直接轟擊地球的大氣層時(shí)，可能引發(fā)一些疾病，C正確；D．地球磁場(chǎng)的反轉(zhuǎn)不可能是瞬間發(fā)生，而是一個(gè)緩慢、漸進(jìn)的過程，D錯(cuò)誤。故選C。4．中國(guó)宋代科學(xué)家沈括在《夢(mèng)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?！边M(jìn)一步研究表明，地球周圍地磁場(chǎng)的磁感線分布示意如圖。結(jié)合材料，回答問題：（1）地球磁場(chǎng)的地磁南極在附近。（選填“地理南極”或“地理北極”）（2）若在地球內(nèi)部地心處放一個(gè)指南針，那么指南針的N極指向（選填“地理南極”或“地理北極”）【答案】地理北極地理南極【詳解】（1）[1]地磁場(chǎng)的南北極與地理南北極相反，故地球磁場(chǎng)的地磁南極在地理北極附近。（2）[2]磁感線是閉合曲線，地磁場(chǎng)外部由地理南極指向地理北極，內(nèi)部由地理北極指向地理南極；在地球內(nèi)部地心處放一個(gè)指南針，那么指南針的N極所指方向?yàn)榈卮艌?chǎng)內(nèi)部磁場(chǎng)方向，所以指南針的N極指向地理南極。二、考點(diǎn)二、磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義和物理意義5．關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說法中正確的是（）A．磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，跟放在該點(diǎn)的通電導(dǎo)線有關(guān)B．磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，跟放在該點(diǎn)的通電導(dǎo)線方向垂直C．在磁場(chǎng)中某點(diǎn)的通電導(dǎo)線不受磁場(chǎng)力的作用時(shí)，該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小一定為零D．在磁場(chǎng)中磁感線越密集的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大【答案】D【詳解】A．磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，跟放在該點(diǎn)的通電導(dǎo)線無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；B．磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，跟放在該點(diǎn)的通電導(dǎo)線方向無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；C．在磁場(chǎng)中某點(diǎn)的通電導(dǎo)線不受磁場(chǎng)力的作用時(shí)，有可能是電流方向與磁場(chǎng)方向平行，該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不一定為零，C錯(cuò)誤；D．在磁場(chǎng)中磁感線越密集的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，D正確。故選D。6．電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度B，這兩個(gè)物理量都是通過（

）A．控制變量方法建立的 B．科學(xué)假設(shè)方法建立的C．比值定義方法建立的 D．類比方法建立的【答案】C【詳解】電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度B，這兩個(gè)物理量都是通過比值定義方法建立的，即電場(chǎng)強(qiáng)度E等于電場(chǎng)力F和試探電荷的電量q的比值；磁感應(yīng)強(qiáng)度B等于一段通電直導(dǎo)線受到的最大安培力F與IL的乘積的比值。故選C。7．磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位用國(guó)際單位制的基本單位可表示為（）A． B． C． D．【答案】D【詳解】根據(jù)所以故選D。8．規(guī)律中，若B單位取特斯拉，I單位取安培，則k的單位是（用國(guó)際單位制基本單位表示）?！敬鸢浮俊驹斀狻扛鶕?jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式得則故k的單位為。三、考點(diǎn)三、磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量性與疊加9．如圖所示，在直角三角形ABC的B、C處分別有垂直于三角形平面的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線，導(dǎo)線中電流的大小相等，方向均垂直于三角形平面但方向相反，∠ABC=30°，D為AB邊中點(diǎn)，已知C處的電流在A點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，則D點(diǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（

）A．0 B． C． D．【答案】C【詳解】C處的電流在A點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，則C處的電流在D點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為，方向垂直CD斜向右下；B處的電流在D點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為，方向垂直BD斜向左下，兩磁場(chǎng)方向夾角為60°，則D點(diǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為故選C。10．已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在周圍某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，即磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B與導(dǎo)線中的電流I成正比、與該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離r成反比。如圖所示，兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線M、N相距為，長(zhǎng)直導(dǎo)線M中通以大小為I0、方向豎直向上的電流P、O、Q為同一水平線上間距相等的三個(gè)點(diǎn)，其中PO兩點(diǎn)關(guān)于長(zhǎng)直導(dǎo)線M對(duì)稱，O點(diǎn)到直導(dǎo)線M、N的距離相等。已知O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直于紙面向外。下列說法正確的是（）A．長(zhǎng)直導(dǎo)線N中通以大小為，方向豎直向下的電流；Q處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直于紙面向里B．長(zhǎng)直導(dǎo)線N中通以大小為，方向豎直向上的電流；P處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直于紙面向外C．長(zhǎng)直導(dǎo)線N中通以大小為方向豎直向上的電流；P處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直于紙面向外D．長(zhǎng)直導(dǎo)線N中通以大小為，方向豎直向上的電流；Q處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直于紙面向里【答案】D【詳解】根據(jù)題目中的定義，長(zhǎng)直導(dǎo)線M在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)為方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶?；已知O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直于紙面向外，則長(zhǎng)直導(dǎo)線N在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，即電流方向?yàn)樨Q直向上，根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度的矢量式得解得則P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蛲猓笮镼點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蚶?，大小為故選D。11．如圖，兩根長(zhǎng)直通電導(dǎo)線互相平行，電流方向相同，它們的截面處于等邊的A和B處。兩根通電導(dǎo)線各自在C點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，則C點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度（）

A．大小為B，方向與A垂直B．大小為B，方向與AB平行C．大小為，方向與AB垂直D．大小為，方向與AB平行【答案】D【詳解】根據(jù)題意做出兩根導(dǎo)線在C點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)，由平行四邊形定則做出合磁場(chǎng)如圖所示

根據(jù)幾何關(guān)系可得，方向與AB平行故選D。12．如圖所示，紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線，中的電流方向向左，中的電流方向向上；的正上方有a、b兩點(diǎn)，它們相對(duì)于對(duì)稱。整個(gè)系統(tǒng)處于勻強(qiáng)外磁場(chǎng)中，外磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直于紙面向外。已知a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為和，方向也垂直于紙面向外。則流經(jīng)的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，流經(jīng)的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為?！敬鸢浮俊驹斀狻縖1][2]整個(gè)系統(tǒng)處于勻強(qiáng)外磁場(chǎng)中，外磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向垂直于紙面向外，且a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B0和B0，方向也垂于紙面向外，根據(jù)右手螺旋定則，L1直導(dǎo)線電流，在a、b兩點(diǎn)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，大小相等，設(shè)其大小分別為B1a，B1b；同理，L2直導(dǎo)線的電流，在a點(diǎn)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，在b點(diǎn)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，但兩點(diǎn)的磁場(chǎng)大小相等，設(shè)其大小分別為B2a，B2b；依據(jù)矢量疊加法則，因a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，則有同理聯(lián)立上式，可解得四、考點(diǎn)四、直線電流周圍的磁場(chǎng)環(huán)形電流和通電螺線管周圍的磁場(chǎng)13．鐵環(huán)上繞有絕緣的通電導(dǎo)線，環(huán)豎直放置，電流方向如圖所示，則鐵環(huán)中心O處的磁場(chǎng)方向?yàn)椋ǎ〢．向下B．向上C．垂直紙面向里D．垂直紙面向外【答案】A【詳解】根據(jù)安培定則得左側(cè)線圈中的磁場(chǎng)的方向下邊是S極，上邊是N極，右側(cè)的線圈中的磁場(chǎng)下邊是S極，上邊是N極，所以鐵環(huán)中心O處的磁場(chǎng)方向從上向下。故選A。14．法國(guó)物理學(xué)家安培發(fā)現(xiàn)了關(guān)于電流周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向問題的安培定律，根據(jù)安培定律，下列各圖中，已標(biāo)出電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向，其中正確的是（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】A．根據(jù)安培定則，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向應(yīng)為逆時(shí)針方向，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)安培定則可知導(dǎo)線右邊磁場(chǎng)垂直紙面向里，導(dǎo)線左邊磁場(chǎng)垂直紙面向外，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)安培定則，可知兩根通電導(dǎo)線之間的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向如圖所示，故C正確；D．根據(jù)安培定則，可知通電螺線管內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與圖中所示方向相反，故D錯(cuò)誤；故選C。15．三根電阻相同的電阻絲連接成一個(gè)閉合的正三角形線框，O為正三角形線框的中心。當(dāng)強(qiáng)度為I的電流從a點(diǎn)流入c點(diǎn)流出時(shí)，ac邊在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)椋ㄟx填：“垂直于紙面向里”或“垂直于紙面向外”）。已知通電直導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度成正比，若ac邊在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則整個(gè)線框在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為?！敬鸢浮看怪庇诩埫嫦蚶?【詳解】[1]當(dāng)電流從a點(diǎn)流入c點(diǎn)流出時(shí)，根據(jù)右手螺旋定則可知，ac邊在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蚶?；[2]三根電阻相同的電阻絲，ab與bc串聯(lián)，再與ac并聯(lián)，所以ab與bc中的電流為ac中的一半，又因?yàn)橥娭睂?dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度成正比，根據(jù)安培定則和矢量的疊加原理可知，ab與bc中的電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度與ac邊在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，所以整個(gè)線框在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0。16．三根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b、c中，通有大小相等、方向如圖所示的恒定電流。其中a、b固定，c從a、b連線中點(diǎn)出發(fā)，沿a、b連線的中垂線方向逐漸遠(yuǎn)離a、b。運(yùn)動(dòng)過程中，c所在位置磁感強(qiáng)度的大小將，c受到的安培力對(duì)c的做功情況是：?！敬鸢浮肯仍龃蠛鬁p小一直做正功【詳解】[1]根據(jù)右手定則可知a、b導(dǎo)線在連線的中點(diǎn)處的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，在中垂線的右側(cè)合磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直于中垂線豎直向上，在離a、b導(dǎo)線無(wú)窮遠(yuǎn)處合磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，所以運(yùn)動(dòng)過程中，c所在位置磁感強(qiáng)度的大小將先增大后減小；[2]根據(jù)右手定則可知c導(dǎo)線受到的安培力水平向右，所以安培力一直做正功。五、考點(diǎn)五、磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量性與疊加17．長(zhǎng)直導(dǎo)線通以與時(shí)間成正比的電流，該電流會(huì)在其周圍產(chǎn)生（）A．隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng) B．隨時(shí)間變化的非勻強(qiáng)磁場(chǎng)C．不隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng) D．不隨時(shí)間變化的非勻強(qiáng)磁場(chǎng)【答案】B【詳解】通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)時(shí)非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，并且磁場(chǎng)與電流的變化相對(duì)應(yīng)，電流隨時(shí)間均勻增強(qiáng)，磁場(chǎng)隨時(shí)間也均勻增強(qiáng)，所以在一根電流隨時(shí)間均勻增大的長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍存在隨時(shí)間變化的非勻強(qiáng)磁場(chǎng)。故選B。18．如圖所示，A、B為兩根足夠長(zhǎng)的垂直于紙面的通電直導(dǎo)線，導(dǎo)線通有大小相等，方向相同的電流，在紙面內(nèi)，A、B連線的中點(diǎn)為O點(diǎn)，C、D分別為連線、中垂線上的兩點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B．C點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿CO連線背離O點(diǎn)C．D點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿DO連線指向O點(diǎn)D．若在該空間垂直紙面放上一根與A、B電流方向相同的通電直導(dǎo)線，則導(dǎo)線在O處受安培力最大【答案】A【詳解】A．根據(jù)右手螺旋定則可得，A導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向豎直向下，B導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向豎直向上，二者大小相等，所以O(shè)點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，故A正確；B．A導(dǎo)線在C點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向豎直向下，B導(dǎo)線在C點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向豎直向上，前者大于后者，所以C點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直向下，故B錯(cuò)誤；C．A導(dǎo)線在D點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于AD指向右下方，B導(dǎo)線在D點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于BD指向右上方，二者大小相等，所以D點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度水平向右，故C錯(cuò)誤；D．由于O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，若在該空間垂直紙面放上一根與A、B電流方向相同的通電直導(dǎo)線，則導(dǎo)線在O處不受安培力，故D錯(cuò)誤。故選A。19．如圖，某科技小組要探究長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)分布情況，將長(zhǎng)直導(dǎo)線沿南北方向水平放置，在導(dǎo)線正下方的P處放置一枚可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針。當(dāng)導(dǎo)線中通以恒定電流后，小磁針N極向紙外偏轉(zhuǎn)，則下列說法正確的是（）A．導(dǎo)線不通電時(shí)，小磁針的N極指向南方B．導(dǎo)線中的電流方向由北指南C．將磁針遠(yuǎn)離導(dǎo)線，磁針與導(dǎo)線的夾角將增大D．磁針靜止后與導(dǎo)線的夾角等于90°【答案】B【詳解】A．地磁場(chǎng)由南指向北，導(dǎo)線不通電時(shí)，即只在地磁場(chǎng)作用下，小磁針的N極指向北，故A錯(cuò)誤；B．小磁針N極向紙外偏轉(zhuǎn)，表明電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在小磁針位置的方向向東，根據(jù)安培定則可知，導(dǎo)線中的電流方向由北向南，故B正確；C．將磁針遠(yuǎn)離導(dǎo)線，通電導(dǎo)線在磁針處的磁場(chǎng)減小，磁針與導(dǎo)線的夾角滿足可知磁針與導(dǎo)線的夾角將減小，故C錯(cuò)誤；D．由于地磁場(chǎng)不為零，磁針靜止后與導(dǎo)線的夾角小于90°，故D錯(cuò)誤。故選B。20．如圖所示，兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線分別水平固定在正方形CEDF的E、F兩個(gè)頂點(diǎn)處，分別通有大小相等方向相反的電流，E處的電流向里，F(xiàn)處的電流向外。已知C點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則關(guān)于D點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向，下列說法正確的是（）A．大小為，方向豎直向下B．大小為B，方向豎直向下C．大小為，方向水平向右D．大小為B，方向水平向右【答案】B【詳解】由于兩通電導(dǎo)線中電流大小相等，且C、D兩點(diǎn)到兩通電導(dǎo)線距離相等，則通電導(dǎo)線在C、D兩點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向如圖所示由圖可知，C點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，即D點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為方向豎直向下。故選B。六、綜合題21．兩組同學(xué)分別測(cè)量通電螺線管內(nèi)磁感強(qiáng)度分布實(shí)驗(yàn)，兩組實(shí)驗(yàn)得到如圖所示同一坐標(biāo)下的B-d的圖線，已知兩組同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作準(zhǔn)確合理，儀器正常工作，則圖線不同的可能原因是（）A．傳感器在螺線管軸線上移動(dòng)，兩組螺線管加的電壓不同B．傳感器在螺線管軸線上移動(dòng)，兩組移動(dòng)傳感器速度不同C．傳感器在螺線管軸線上移動(dòng)，一次在螺線管內(nèi)部移動(dòng)，另一次在螺線管外部移動(dòng)D．傳感器在螺線管軸線上移動(dòng)，兩組傳感器移動(dòng)的方向相反【答案】A【詳解】A．兩次螺線管加的電壓不同，則電流不同，磁感應(yīng)強(qiáng)度不同，故A正確；B．傳感器在螺線管軸線上移動(dòng)，若兩組移動(dòng)傳感器速度不同，但在相同的位置磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)相同，故B錯(cuò)誤；CD．從B-d圖像可以看出，兩次都是從一端進(jìn)入，從另一側(cè)離開，且傳感器均在螺線管內(nèi)部移動(dòng)，故CD錯(cuò)誤。故選A。22．如圖所示，小磁針放置在螺線管軸線的左側(cè)，當(dāng)閉合開關(guān)S后，不計(jì)其他磁場(chǎng)的影響，小磁針靜止時(shí)N極的指向是（）A．向右 B．向左C．向上 D．向下【答案】A【詳解】根據(jù)右手螺旋定則可判定，開關(guān)閉合后通電螺線管右端為N極，左端為S極．根據(jù)同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，可判定小磁針靜止時(shí)N極指向右側(cè)。故選A。物理學(xué)基礎(chǔ)理論的重大進(jìn)展往往能促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，中國(guó)的科學(xué)家和工程師近年來對(duì)強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)進(jìn)行了廣泛的研究和開發(fā)，在強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)發(fā)展和進(jìn)步的過程中自主研發(fā)了高強(qiáng)度磁共振成像技術(shù)，用于診斷心腦血管疾病和發(fā)現(xiàn)腫瘤等。23．磁感應(yīng)強(qiáng)度B的單位是特斯拉，若用國(guó)際單位制中的基本單位表示特斯拉，正確的是（）A．N/（A·m） B．kg/（A·s2） C．T D．kg/（A·s）24．下列說法中正確的是（）A．通電導(dǎo)線在空間中某處不受安培力作用，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零B．磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式，也適用于電流與磁場(chǎng)不垂直的情況C．小磁針N極所受磁場(chǎng)力的方向就是磁場(chǎng)的方向D．沿磁感線的方向磁場(chǎng)逐漸減弱25．如圖，小磁針在地磁場(chǎng)作用下靜止時(shí)N極指向北方，現(xiàn)有一束電子由北向南勻速通過小磁針正上方，小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)后再次靜止時(shí)N極指向（）A．北方 B．西方 C．北偏西方向 D．北偏東方向26．如圖所示，有兩個(gè)線圈套在條形磁鐵的中間，面積大小，則磁體（選填“外部”或“內(nèi)部”）磁感線從N極出發(fā)指向S極，穿過兩線圈的總磁通量。（選填“大于”、“小于”或“等于”）。27．電視機(jī)顯像管的偏轉(zhuǎn)線圈示意圖如圖所示，某時(shí)刻電流方向如圖所示，則環(huán)心O處的磁場(chǎng)方向（）A．向上 B．垂直于紙面向里C．向下 D．垂直于紙面向外28．如圖所示，a、b和c三個(gè)完全相同的矩形絕緣線框與通電直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，其中a關(guān)于直導(dǎo)線左右對(duì)稱，b和c的右側(cè)平行于直導(dǎo)線且在一直線上，通過a、b和c三個(gè)線框的磁通量分別為、和，則（）A． B．C． D．29．四根電阻均勻分布的電阻絲連接成一個(gè)閉合的正方形線框，O為正方形線框的中點(diǎn)。當(dāng)大小為的電流從a點(diǎn)流入d點(diǎn)流出時(shí)，ad邊在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)椋ㄟx填“垂直于紙面向里”或“垂直于紙面向外”）。已知直導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)大小與流經(jīng)導(dǎo)線的電流大小成正比，若ad邊在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則整個(gè)線框在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。30．如圖所示是一種利用電磁原理制作的充氣泵的結(jié)構(gòu)示意圖，其工作原理類似于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。當(dāng)電磁鐵通入電流時(shí)，可吸引或排斥上部的小磁鐵，從而帶動(dòng)彈性金屬片對(duì)橡皮碗下面的氣室施加力的作用，達(dá)到對(duì)外充氣的效果?；卮鹣铝袉栴}：（1）當(dāng)電流從電磁鐵的接線柱a流入時(shí)，發(fā)現(xiàn)小磁鐵向下運(yùn)動(dòng)，則小磁鐵的上端為（選填“N”或“S”）極。（2）通入充氣泵的電流方向應(yīng)該是（選填“變化”或“不變”）的。（3）為增強(qiáng)磁場(chǎng)，電磁鐵的鐵芯繞在磁性材料上，而磁性材料可分為硬磁性材料和軟磁性材料，這種電磁鐵的鐵芯應(yīng)該采用（選填“硬”或“軟”）磁性材料。（注意：硬磁性材料被磁場(chǎng)磁化后再撤去磁場(chǎng)，仍保留剩磁；軟磁性材料被磁場(chǎng)磁化后再撤去磁場(chǎng)，基本不保留剩磁。）【答案】23．B24．C25．C26．外部大于27．C28．D29．垂直于紙面向外030．S變化軟【解析】23．根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度，以及牛頓第二定律，解得故選B。24．A．通電導(dǎo)線在空間中某處不受安培力作用，若電流與磁場(chǎng)方向平行，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度可以不為零，故A錯(cuò)誤；B．磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式，只適用于電流與磁場(chǎng)垂直的情況，故B錯(cuò)誤；C．小磁針N極所受磁場(chǎng)力的方向就是小磁針?biāo)谖恢么艌?chǎng)的方向，故C正確；D．磁感線的疏密程度代表磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，故D錯(cuò)誤。故選C。25．只在地磁場(chǎng)作用下，小磁針的N極指向北，故地磁場(chǎng)方向的由南指向北；電子由北向南運(yùn)動(dòng)，等效的電流方向由南向北，根據(jù)安培定則，在電子運(yùn)動(dòng)軌跡下方會(huì)產(chǎn)生由東指向西的磁場(chǎng)，因此小磁針處的合磁場(chǎng)方向指向北偏西，故小磁針再次靜止時(shí)N極指向北偏西方向。故選C。26．[1][2]磁體外部的磁感線從N極出發(fā)指向S極，根據(jù)磁通量的物理意義可知，穿過兩線圈的總磁通量大于。27．對(duì)于左、右兩個(gè)螺線管，由安培定則可以判斷出上方均為磁場(chǎng)N極，下方均為磁場(chǎng)S極，所以環(huán)心處的磁場(chǎng)方向向下。故選C。28．根據(jù)安培定則可知，電流左側(cè)的磁場(chǎng)的方向向外，右側(cè)的磁場(chǎng)的方向向里；圖中位置a關(guān)于直導(dǎo)線左右對(duì)稱，向里穿過線框的磁通量與向外穿過線框的磁通量大小相等，方向相反，總磁通量為0；由于離導(dǎo)線越近，磁場(chǎng)越強(qiáng)，所以穿過c的磁通量要大于穿過b的磁通量，所以。故選D。29．[1][2]電流在正方形的幾何中心O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，四根通電導(dǎo)線到O點(diǎn)的距離相等，結(jié)合題意可知=，由公式可得ab、bc、cd在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為、、。由安培定則可知，ab導(dǎo)線在中心O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向由垂直于紙面向里，bc導(dǎo)線在中心O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向由垂直于紙面向里，cd導(dǎo)線在中心O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向由垂直于紙面向里。根據(jù)矢量的合成法則可知，ab、bc、cd三根導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為垂直于紙面向里，而ad在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，垂直于紙面向外，所以O(shè)點(diǎn)處實(shí)際的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0。30．（1）[1]電磁鐵的接線柱a流入時(shí)，從上向下看電流是順時(shí)針方向，根據(jù)右手螺旋定則可知電磁鐵的下端為N極，上端為S極；（2）[2]磁鐵通入電流時(shí)，可吸引或排斥上部的小磁鐵，從而帶動(dòng)彈性金屬片對(duì)橡皮碗下面的氣室施加力的作用，因此要不斷出現(xiàn)吸引力、排斥力的相互交替，所以電流方向應(yīng)該是變化的；（3）[3]電磁鐵的工作要求，當(dāng)沒有電流時(shí)，要讓鐵芯失去磁性，當(dāng)通電時(shí)，要有磁性，所以此種鐵芯最好用軟磁性材料制作。地球可以看作一個(gè)天然的大磁體。地磁場(chǎng)對(duì)人類的生存和活動(dòng)都有著重要意義，31．地球表面上水平放置的指南針可以“指南”，相關(guān)解釋正確的是（）A．地球表面磁場(chǎng)方向由南向北，指南針靜止時(shí)N極指向北方B．地球表面磁場(chǎng)方向由南向北，指南針靜止時(shí)N極指向南方C．地球表面磁場(chǎng)方向由北向南，指南針靜止時(shí)S極指向北方D．地球表面磁場(chǎng)方向由北向南，指南針靜止時(shí)S極指向南方32．某同學(xué)受奧斯特和安培實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)，產(chǎn)生了探究通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的興趣。探究過程如下：（1）如圖甲所示，讓豎直的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過一張硬紙板，以導(dǎo)線為中心在紙板上任意作直線ab、cd，在直線上不同位置放上能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針。發(fā)現(xiàn)當(dāng)小磁針靜止時(shí)，直線上關(guān)于導(dǎo)線對(duì)稱的兩處小磁針N極指向（選涂A“相同”B“相反”）。（2）改變電流大小，小磁針指向?qū)ⅲㄟx涂A“變化”B“不變”）；（3）請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍的磁感線平面分布圖。（要求：畫出三條磁感線）33．據(jù)測(cè)量，地球表面某處地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度水平分量為（1）1T=1（用國(guó)際單位制基本單位表示）；（2）某校物理興趣小組估測(cè)磁體附近磁感應(yīng)強(qiáng)度。他們將一小磁針放在一個(gè)水平放置的螺線管的軸線上。如圖丁所示，開關(guān)斷開，小磁針靜止時(shí)N極指向處于水平面內(nèi)xOy坐標(biāo)系中的y軸正方向。閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小磁針N極的指向與y軸正方向的夾角為45°。請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)明螺線管上導(dǎo)線的繞向；（3）該通電螺線管在小磁針處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為()，方向沿x軸正方向

，方向沿y軸正方向，方向沿x軸正方向

，方向沿y軸正方向【答案】31．A32．相反不變見解析33．kg/(A·s2)見解析A【解析】31．地磁場(chǎng)北極在地理南極附近，地球表面磁場(chǎng)方向由南向北，指南針靜止時(shí)N極指向北方，S極指向南方。故A正確；BCD錯(cuò)誤。故選A。32．（1）[1]通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的磁感線是以直導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的同心圓，這些同心圓位于與導(dǎo)線垂直的平面上，且距導(dǎo)線越近，磁場(chǎng)越強(qiáng)，當(dāng)小磁針靜止時(shí)，直線上關(guān)于導(dǎo)線對(duì)稱的兩處小磁針N極指向相反。（2）[2]改變電流大小，磁場(chǎng)方向不變，小磁針指向?qū)⒉蛔?。?）[3]33．（1）[1]根據(jù)用國(guó)際單位制基本單位表示1T=1kg/(A·s2)（2）[2]根據(jù)小磁針N極的指向，螺線