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13.1磁場 磁感線—2023-2024學年高二物理人教版（2019）必修第三冊課前導學
基礎知識導學
一　電和磁的聯(lián)系
1．磁極：自然界中的磁體總是存在兩個磁極。
2．磁極間的作用：同名磁極或同種電荷相互排斥，異名磁極或異種電荷相互吸引。
3．電流的磁效應
(1)奧斯特實驗：通電導線使小磁針偏轉。
(2)實驗結論：電流可以產生磁場——發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應。
二　磁場　磁感線
1．磁場
(1)來源：磁體周圍和電流周圍都存在磁場，一切磁相互作用都是通過磁場來實現(xiàn)的。
(2)方向：人們規(guī)定，在磁場中某一點小磁針N極所受磁力的方向，就是該點磁場的方向。
(3)磁場是客觀存在的：磁場與電場類似，都是不依賴于我們的感覺而客觀存在的物質。
2．磁感線
(1)磁場的方向規(guī)定：小磁針靜止時N極所指的方向。
(2)磁感線：用來形象地描述磁場的曲線，曲線上每一點的切線方向都跟這點磁場的方向一致。
(3)磁感線的疏密表示磁場的強弱。
三　安培定則
1．直線電流的磁場：右手握住導線，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，如圖甲所示。
2．環(huán)形電流的磁場：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)形導線軸線上磁場的方向，如圖乙所示。
3．通電螺線管的磁場：讓右手彎曲的四指與螺線管電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺線管軸線上磁場的方向，或拇指指向螺線管的N極，如圖丙所示。
重難問題探究
磁極間的作用：同名磁極或同種電荷相互排斥，異名磁極或異種電荷相互吸引。
直線電流的磁場：右手握住導線，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
基礎小題試練
1.在磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則( )
A.a、b兩處的磁感應強度的大小不等，且
B.同一電流元放在a處受力一定比放在b處受力大
C.電荷有可能僅在磁場作用下由a沿直線運動到b
D.某正電荷在磁場和其他外力作用下從a運動到b，磁場對電荷做負功
2.關于鐵塊和磁體之間作用力的理解正確的是( )
A.僅磁體能對鐵塊產生作用力 B.僅鐵塊能對磁體產生作用力
C.兩者相互接觸時才有作用力 D.兩者沒接觸時也有作用力
3.在地球赤道上空有一小磁針處于水平靜止狀態(tài)，突然發(fā)現(xiàn)小磁針N極向西偏轉，則下列解釋正確的是( )
A.可能是小磁針正上方有電子流自北向南水平通過
B.可能是小磁針正上方有電子流自南向北水平通過
C.可能是小磁針正上方有電子流自西向東水平通過
D.一定是小磁針正東方向有一條形磁鐵的N極靠近小磁針
4.如圖所示為通電螺線管，A為螺線管外一點，兩點在螺線管的垂直平分線上，則下列說法正確的是( )
A.磁感線最密處為A處，最疏處為B處
B.磁感線最密處為B處，最疏處為A處
C.小磁針在B處和A處N極都指向左方
D.小磁針在B處和C處N極都指向右方
2
答案以及解析
1.答案：A
解析：A.磁感線的疏密表示磁場的強弱，故a、b兩處的磁感應強度的大小不等，且，故A正確；
B.電流元的受力與放置夾角有關，故無法比較電流元的受力情況，故B錯誤；
C.a、b不在磁感線上，若沿直線運動，則速度方向與磁場存在夾角，則一定受洛倫茲力，故不可能沿紙面由到b點，故C錯誤；
D.磁場對電荷永不做功，故D錯誤。
故選A。
2.答案：D
解析：鐵塊和磁體之間存在相互作用力，屬于非接觸力，即二者沒接觸也有作用力。故ABC錯誤；D正確。
故選D。
3.答案：A
解析：若小磁針正上方有電子流自北向南水平通過，等效電流方向即為自南向北，所以小磁針的N極向西偏轉，A正確，B、D錯誤；若小磁針正上方有電子流自西向東水平通過，等效電流方向即為自東向西，在小磁針處產生的磁場向南，小磁針N極向南偏轉，C錯誤.
4.答案：C
解析：由通電螺線管的磁感線分布可知，磁感線最密處為B處，最疏處為C處，A、B錯誤；根據安培定則知，該通電螺線管左端相當于磁體的N極，右端相當于磁體的S極，外部的磁感線從N極指向S極，內部則從S極指向N極，因此小磁針在B處和A處N極都指向左方，在C處N極指向右方，C正確，D錯誤.

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