預(yù)習(xí)19磁場磁感線基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識一、電和磁的聯(lián)系磁場1．磁體間的相互作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引．2．奧斯特實驗：把導(dǎo)線放置在指南針的上方，通電時磁針發(fā)生了轉(zhuǎn)動．實驗意義：奧斯特實驗發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，即電流可以產(chǎn)生磁場，首次揭示了電與磁的聯(lián)系．3．磁場：磁體與磁體之間、磁體與通電導(dǎo)體之間，以及通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用，是通過磁場發(fā)生的，磁場是磁體或電流周圍一種看不見、摸不著的特殊物質(zhì)．二、磁感線1．磁場的方向：物理學(xué)規(guī)定，在磁場中的某一點，小磁針靜止時N極所指方向就是這一點的磁場方向．2．磁感線(1)定義：在磁場中畫出的一些有方向的曲線，曲線上每一點的切線方向都跟該點的磁場方向一致，這樣的曲線就叫作磁感線．(2)特點①磁感線的疏密表示磁場的強弱．磁場強的地方，磁感線較密；磁場弱的地方，磁感線較疏．②磁感線某點的切線方向表示該點磁場的方向．三、安培定則1．直線電流的磁場安培定則：如圖甲所示，用右手握住導(dǎo)線，讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向．直線電流周圍的磁感線環(huán)繞情況如圖乙所示．2．環(huán)形電流的磁場安培定則：如圖所示，讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線的方向．3．通電螺線管的磁場安培定則：如圖所示，右手握住螺線管，讓彎曲的四指與螺線管電流方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺線管軸線上磁場的方向或者說拇指所指的方向是它的北極的方向．例題分析例題分析例題1：如圖為條形磁鐵周圍的磁感線，磁場中有a、b兩點。下列說法正確的是（）A．a(chǎn)點的磁感應(yīng)強度小于b點的磁感應(yīng)強度B．磁鐵的磁感線起始于磁鐵的N極，終止于磁鐵的S極C．圖中的磁感線是真實存在的D．a(chǎn)、b兩點的磁感應(yīng)強度方向相同【答案】A【解析】A．磁感線的疏密反應(yīng)磁感應(yīng)強度的大小，b點的磁感線較密，故b點的磁感應(yīng)強度大于a點，故A正確；B．磁感線閉合不相交，在磁鐵外部磁感線從N極指向S極，在磁鐵內(nèi)部，從S極指向N極，故B錯誤；C．磁感線是為了形象描述磁場分布情況人為引入的，客觀不存在，故C錯誤；D．磁感應(yīng)強度方向沿磁感線所在位置的切線方向，故a、b兩點的磁感應(yīng)強度方向不相同，故D錯誤。故選A。例題2：如圖所示，兩無限長平行直導(dǎo)線1和2通有相反方向的電流I和4I。P、O和Q三點在垂直兩導(dǎo)線的一條線上且直線與兩導(dǎo)線相交于M、N，。已知無限長通電直導(dǎo)線在某點產(chǎn)生的磁感強度與導(dǎo)線中的電流成正比，O點和P點的磁感應(yīng)強度大小分別為和，導(dǎo)線1中電流在P處的磁感應(yīng)強度小于導(dǎo)線2在P處的磁感應(yīng)強度，則Q點處的磁感應(yīng)強度大小為（）A． B． C． D．【答案】D【解析】設(shè)電流1在О和Р的磁感應(yīng)強度大小為B0，根據(jù)安培定則可知方向分別為向外和向里?？梢园褜?dǎo)線2中電流看作4根通有電流為Ⅰ的導(dǎo)線，在О和Q處的磁感應(yīng)強度大小為4B0，方向分別為向外和向里。設(shè)導(dǎo)線1在Q處的磁感應(yīng)強度大小為BQ，根據(jù)對稱性可知，導(dǎo)線2在Р處的磁感應(yīng)強度大小為4BQ。根據(jù)矢量合成可知（向外），（向外）Q點處的磁感應(yīng)強度大小為（向里）聯(lián)立解得ABC錯誤，D正確；故選D。例題3：如圖所示，O-xyz坐標(biāo)系中，地球磁場沿y軸正方向；環(huán)形金屬線圈在yOz平面內(nèi)且以O(shè)為中心；O處xOy平面內(nèi)有一小磁針（圖中未畫出），可繞z軸在xOy平面自由轉(zhuǎn)動；當(dāng)環(huán)形線圈中的電流為4.0A時，磁針與x軸正方向的夾角為45°。已知線圈通有恒定電流時，環(huán)形電流在O點產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度大小和電流大小成正比，若要使小磁針與x軸正方向的夾角變?yōu)?3°，則線圈中的電流大小為（）A．1.2A B．1.5A C．2.5A D．3.0A【答案】D【解析】由題意可知，電流為4.0A時，環(huán)形電流在O點的磁感應(yīng)強度與地磁場磁感應(yīng)強度等大，環(huán)形電流在O點產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度大小和電流大小成正比，則可得可得故ABC錯誤，D正確。故選D。基礎(chǔ)小練基礎(chǔ)小練一、單選題1．如圖所示，當(dāng)導(dǎo)線環(huán)中沿逆時針方向通過電流時，小磁針最后靜止時N極的指向為（）A．水平向左 B．水平向右C．垂直環(huán)形電流所在平面向內(nèi) D．垂直環(huán)形電流所在平面向外【答案】D【解析】根據(jù)右手螺旋定則得，小磁針最后靜止時N極的指向為垂直環(huán)形電流所在平面向外。故ABC錯誤，D正確。故選D。2．下列說法不正確的是（）A．磁場是一種物質(zhì) B．磁感線真實存在C．磁體之間通過磁場相互作用 D．磁感線的疏密可以描述磁場的強弱【答案】B【解析】A．磁場盡管看不見、摸不著，但它是不依賴于我們的感覺而客觀存在的物質(zhì)，故A正確；B．磁感線是為了形象地描述磁場而假想的線，實際并不存在，故B錯誤；C．磁體之間通過磁場相互作用，故C正確；D．磁感線的疏密可以描述磁場的強弱，磁感線越密，表示該處磁場越強，故D正確。本題選錯誤的，故選B。3．下列關(guān)于場的說法正確的是（）A．磁場最基本的性質(zhì)是對處于其中的磁體和通電導(dǎo)體有力的作用B．場是看不見、摸不著、實際不存在的，是人們假想出來的一種物質(zhì)C．電場線都是閉合的D．磁感線都是不閉合的【答案】A【解析】A．磁場最基本的性質(zhì)是對處于其中的磁體和通電導(dǎo)體有力的作用，選項A正確；B．場與實物粒子不同，是看不見、摸不著，但是真實存在的一種物質(zhì)，選項B錯誤；CD．磁感線在磁體的周圍是從磁體的N極出發(fā)指向S極，在磁體的內(nèi)部磁感線從磁體的S極出發(fā)指向N極，是閉合曲線；而靜電場的電場線是從正電荷或者無窮遠(yuǎn)處發(fā)出，到負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)處終止，不是閉合曲線，選項CD錯誤。故選A。4．如圖所示，紙面內(nèi)有一沿南北方向水平放置的直導(dǎo)線，其正下方有一沿導(dǎo)線方向靜止的小磁針。當(dāng)導(dǎo)線中通有從a到b的電流時，下列判斷正確的是（）A．小磁針不偏轉(zhuǎn) B．小磁針N極垂直紙面向外偏轉(zhuǎn)C．小磁針N極垂直紙面向里偏轉(zhuǎn) D．將小磁針取走，直導(dǎo)線周圍的磁場消失【答案】C【解析】由右手螺旋定則，通電導(dǎo)線下方磁場方向，垂直紙面向里，小磁針N極垂直紙面向里偏轉(zhuǎn)。A．由上述分析,A錯誤；B．由上述分析,B錯誤；C．由上述分析,C正確；D．將小磁針取走，通電直導(dǎo)線周圍的磁場仍然存在．故選C。5．關(guān)于電流周圍磁場的磁感線分布情況，符合安培定則的是（）A． B．C． D．【答案】C【解析】A．根據(jù)安培定則，直線電流左側(cè)磁場方向應(yīng)垂直紙面向外，右側(cè)磁場方向應(yīng)垂直紙面向里，故A錯誤；B．根據(jù)安培定則，磁場方向應(yīng)為逆時針，故B錯誤；C．根據(jù)安培定則，從上往下看，磁場方向應(yīng)為逆時針，故C正確；D．根據(jù)安培定則，通電螺線管內(nèi)部磁場方向應(yīng)由左指向右，故D錯誤。故選C。6．下列關(guān)于磁場的說法正確的是（）A．沿著磁感線的方向磁場越來越弱B．磁感線從極出發(fā)到極終止C．不論在什么情況下，磁感線都不會相交D．只有磁體周圍才會產(chǎn)生磁場【答案】C【解析】A．磁感線的疏密表示磁場的強弱，而不是沿磁感線方向磁場減弱，A錯誤；B．磁感線在磁體外從N極出發(fā)到S極，在磁體內(nèi)從S極指向N極，是閉合曲線，B錯誤；C．不論在什么情況下，磁感線都不會相交，不中斷，C正確；D．電流的周圍、磁體的周圍以及變化的電場的周圍都有磁場，D錯誤；故選C。7．如圖，電池給螺線管供電，不計地磁場影響，則（）A．通電前，螺線管就有磁性B．?dāng)嚯姾?，螺線管周圍依然有磁場C．通電后，螺線管上端為N極D．通電后，螺線管下端為N極【答案】C【解析】A．通電前，螺線管導(dǎo)線中無電流，沒有磁性，故A錯誤；B．?dāng)嚯姾螅菥€管部分導(dǎo)線不構(gòu)成閉合回路，無電流，沒有磁性，故B錯誤；CD．由安培定則可知，通電后，螺線管上端為N極，故C正確，D錯誤。故選C。8．下列各圖中，長直通電導(dǎo)線的電流方向與其產(chǎn)生的磁場方向關(guān)系正確的是（

）A． B． C． D．【答案】D【解析】電流方向豎直向下，由右手螺旋定則可知導(dǎo)線左邊磁場垂直紙面向里，右邊磁場垂直紙面向外，故D正確，ABC錯誤。故選D。9．法國和德國科學(xué)家費爾和格林貝爾由于發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻”效應(yīng)榮獲了2007年諾貝爾物理學(xué)獎。研究發(fā)現(xiàn)磁敏電阻（GMR）的阻值隨所處空間磁場的增強而增大。圖示電路中，GMR為一個磁敏電阻，閉合開關(guān)S1和S2，滑片P向右滑動時（）A．電磁鐵的磁性增強，指示燈的亮度變亮B．電磁鐵的磁性增強，指示燈的亮度變暗C．電磁鐵的磁性減弱，指示燈的亮度變亮D．電磁鐵的磁性減弱，指示燈的亮度變暗【答案】C【解析】當(dāng)滑片P向右滑動時，滑動變阻器連入電路中的電阻變大，則左側(cè)電路中的電流變小，通電螺線管的磁性減弱，GMR阻值減小，右側(cè)電路電流增大，指示燈的亮度變亮。故選C。10．如圖所示，兩根垂直紙面平行放置的長直導(dǎo)線和，通有大小相等、方向相反的電流。在紙面內(nèi)與、等距處有一點，為的中點。下列說法正確的是（）A．點處的磁感應(yīng)強度為零B．、兩點處的磁感應(yīng)強度方向相反C．、兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等D．、兩點處的磁感應(yīng)強度大小不等【答案】D【解析】A．根據(jù)安培定則，兩根直導(dǎo)線在點和產(chǎn)生的磁場方向如圖所示由圖可知，兩根直導(dǎo)線在點產(chǎn)生的磁場方向相同，合成后的磁感應(yīng)強度方向垂直于連線向上，A錯誤；BCD．根據(jù)離導(dǎo)線越近，磁感應(yīng)強度越大，結(jié)合矢量的合成法則，可知、兩點處的磁感應(yīng)強度方向相同，點處的磁感應(yīng)強度大于點處的磁感應(yīng)強度，D正確，BC錯誤。故選D。二、解答題11．如圖所示，同一平面內(nèi)有兩根互相平行的長直導(dǎo)線1和2，通有大小相等、方向相反的電流，a、b兩點與兩根導(dǎo)線共面。a點在兩導(dǎo)線的中間，與兩根導(dǎo)線的距離均為r；b點在導(dǎo)線2的右側(cè)且與導(dǎo)線2的距離也為r?，F(xiàn)測得a點磁感應(yīng)強度的大小B，則去掉導(dǎo)線1后，求b點磁感應(yīng)強度的大小和方向?！敬鸢浮?.5B

b點磁場方向垂直紙面向外【解析】根據(jù)右手螺旋定則可知兩導(dǎo)線在a點形成磁場方向相同，由于兩導(dǎo)線電流大小相等，a點與兩導(dǎo)線的距離也相等，故單根導(dǎo)線在a點形成磁感應(yīng)強度大小為0.5B，由于a與b與導(dǎo)線2距離相等，故撤掉導(dǎo)線1后，b點磁感應(yīng)強度大小為0.5B，根據(jù)安培定則可知b點磁場方向垂直紙面向外。12．如圖所示的三種情況中，已知小磁針N極的指向，確定產(chǎn)生磁場的電流的方向，或通電螺線管的繞向，或電源的正、負(fù)極：(1)圖（甲）中已知小磁針在A處N極垂直紙面指向讀者，求直導(dǎo)線MN中電流的方向。(2)圖（乙）中小磁針N極向右，求螺線管上線的繞法。(3)圖（丙）中小磁針N、S極指向如圖所示。求電源的正、負(fù)極。【答案】見解析【解析】(