資源簡介

第十三章　第1節
課后知能作業
基礎鞏固練
1.法國科學家巴斯德曾言：“機遇只偏愛有準備的頭腦”，翻開科學史的書頁，曾有一位科學家深信電磁間有聯系，并堅持研究，最終于1820年發現電流磁效應，請問這位科學家是(　　)
A．安培　法國 B．奧斯特　丹麥
C．歐姆　德國 D．麥克斯韋　英國
答案：B
解析：發現電流磁效應的科學家是丹麥物理學家奧斯特。故選B。
2．關于磁感線與電場線的描述，正確的是(　　)
A．電場線一定是直線
B．磁感線一定是閉合的
C．磁感線是電荷的運動軌跡
D．電場線是實際上存在的
答案：B
解析：電場線可以是直線，也可以是曲線，故A錯誤；磁感線沒有起點也沒有終點，是閉合的曲線，故B正確；磁感線是為了描述磁場假想的曲線，不是運動軌跡，故C錯誤；電場線是為了形象地描述電場而假想的線，實際不存在，故D錯誤。故選B。
3．如圖所示，兩根非常靠近且互相垂直并互相絕緣的長直導線，當通以如圖所示方向的電流時，電流所產生的磁場在導線所在平面內的哪個區域內方向是一致且向外的(　　)
A．區域Ⅰ B．區域Ⅱ
C．區域Ⅲ D．區域Ⅳ
答案：C
解析：根據安培定則，可知兩根通電直導線在各個區域產生的磁場方向如右圖所示，可知電流所產生的磁場在導線所在平面內的區域Ⅲ內方向是一致且向外的。故選C。
4．奧斯特實驗是科學歷史上的經典實驗，它的價值在于直接證實了(　　)
A．任何導線周圍均存在磁場
B．電流周圍有磁場
C．地磁場的存在
D．地磁場的方向
答案：B
解析：奧斯特實驗發現通電直導線下方的小磁針發生了偏轉，其價值在于直接證實了電流周圍會產生磁場。故選B。
5．在探究通電線圈產生磁場的實驗中，有一位同學畫出了一組如圖所示的小磁針狀態，同組的同學發現其中小磁針的N極指向有多處錯誤，請幫忙找出小磁針的N極指向正確的是(　　)
A．a B．b
C．c D．d
答案：D
解析：根據安培定則可知，通電線圈的左端相當于條形磁體的N極，通電線圈的右端相當于條形磁體的S極，則磁感線從通電線圈的左端出發從外部指向通電線圈的右端，從內部回到通電線圈的左端，構成閉合的曲線；小磁針的N極與所在處的磁場方向相同，則a處小磁針的N極向左；b處小磁針的N極向右；c處小磁針的N極向左；d處小磁針的N極向左。故選D。
6．圓環甲、乙在同一平面內，分別通以如圖所示的恒定電流，圓環甲固定，圓環乙可以自由運動，則下列說法正確的是(　　)
A．圓環乙有收縮的趨勢
B．圓環乙將在紙面內向左平動
C．圓環乙將在紙面內繞過圓心并垂直紙面的軸順時針轉動
D．圓環乙繞過圓心的軸ab轉動，左側向紙內轉，右側向紙外轉
答案：B
解析：兩環靠近處電流方向相同，兩環之間電流產生的磁場方向相反，會相互吸引，同理ab右側受到排斥力，但該排斥力小于左側受到的吸引力，故圓環乙將在紙面內向左平動，且圓環乙有擴張的趨勢，故B正確，A、C、D錯誤。故選B。
能力提升練
7.如圖，a、b是兩根垂直紙面放置的通電直導線，已知P點到a、b的距離相等，直導線a、b中電流大小相等且P點的磁場方向水平向左，則兩導線中的電流方向應滿足(　　)
A．均垂直紙面向外
B．均垂直紙面向里
C．a中垂直紙面向里，b中垂直紙面向外
D．a中垂直紙面向外，b中垂直紙面向里
答案：C
解析：兩導線中的電流方向均垂直紙面向外時，由安培定則可知P點處磁場方向如圖所示，即P點的磁場方向豎直向上，故A錯誤；
兩導線中的電流方向均垂直紙面向里時，由安培定則可知P點處磁場方向如圖所示，即P點的磁場方向豎直向下，故B錯誤；
同理，a中電流垂直紙面向里，b中電流垂直紙面向外時，P點的磁場方向水平向左，故C正確；
a中電流垂直紙面向外，b中電流垂直紙面向里時，P點的磁場方向水平向右，故D錯誤。
故選C。
8.(多選)如圖所示，某同學在實驗室模擬奧斯特的電流磁效應實驗時，發現小磁針在水平方向上不發生偏轉，可能的原因是(　　)
A．通電直導線中電流方向自西向東，小磁針放在通電直導線附近等高的水平位置
B．通電直導線中電流方向自東向西，小磁針放在通電直導線附近正上方
C．通電直導線中電流方向自南向北，小磁針放在通電直導線附近正下方
D．通電直導線中電流方向自北向南，小磁針放在通電直導線附近正上方
答案：AB
解析：通電直導線中電流方向自西向東，根據安培定則，放在通電直導線附近等高的水平位置的小磁針所在位置，通電直導線產生的磁場豎直向上或豎直向下，所以小磁針不發生偏轉，故A正確；通電直導線中電流方向自東向西，根據安培定則，放在通電直導線附近正上方的小磁針所在位置，通電直導線產生的磁場水平向北，小磁針N極受力方向向北，所以小磁針不發生偏轉，故B正確；通電直導線中電流方向自南向北，根據安培定則，放在通電直導線附近正下方的小磁針所在位置，通電直導線產生的磁場水平向西，小磁針N極受力方向向西，所以小磁針N極向西偏轉，故C錯誤；通電直導線中電流方向自北向南，根據安培定則，放在通電直導線附近正上方的小磁針所在位置，通電直導線產生的磁場水平向西，小磁針N極受力方向向西，所以小磁針N極向西偏轉，故D錯誤。故選AB。
9．(多選)如圖甲所示，市面上有一種有趣的磁懸浮玩具，接通電源后，磁性玩偶會穩定地漂浮起來。其內部構造如圖乙所示，其中滑動變阻器的阻值可改變，則下列說法正確的是(　　)
A．b端應接電源正極
B．軟鐵內的磁感線方向朝向上方
C．a端應接電源正極
D．滑動變阻器的滑片P向上滑動，玩偶的高度會下降
答案：AB
解析：根據題意可知，通電線圈的上方為N極，由安培定則可知，電流由線圈下端流入，上端流出，則b端應接電源正極，故A正確，C錯誤；軟鐵內部磁場由S→N，則軟鐵內的磁感線方向朝向上方，故B正確；若滑動變阻器的滑片向上滑動，可變電阻的電阻值調小，則線圈中的電流增大，玩偶的高度會上升，故D錯誤。故選AB。
10．如圖所示，完全相同的甲、乙兩個通電圓環同軸平行放置，甲的圓心為O1，乙的圓心為O2，在兩環圓心的連線上有a、b、c三點，其中aO1＝O1b＝bO2＝O2c，此時b點的磁感應強度大小為B1，c點的磁感應強度大小為B2?，F將甲撤去，則a點的磁感應強度大小為(　　)
A．B2－ B．B1－
C．B1－B2 D．B1
答案：A
解析：甲乙兩環在b點產生的磁感應強度大小相等，方向相同，而b點的磁感應強度大小為B1，因此兩環在b點產生的磁感應強度均為。乙環在b點和c點產生的磁感應強度大小相等，方向相同，故乙環在c點產生的磁感應強度為，而c點的磁感應強度大小為B2，因此甲環在c點產生的磁感應強度為B2－。由于甲環在c點產生的磁感應強度與乙環在a點產生的磁感應強度大小相等，因此撤去甲環后，a點的磁感應強度大小為B2－，故選A。
11．(多選)如圖所示是一個磁懸浮花盆和它的原理圖，上方的花盆內有一個強永磁體，底座內有一個線圈，給線圈通電后，花盆就可以懸浮起來。下列說法正確的是(　　)
A．線圈中通的是交流電
B．圖乙中接線柱a接的是電源負極
C．若僅增大線圈中的電流，花盆懸浮得更高
D．若僅增加線圈的匝數，再次懸浮穩定后的花盆受到的磁力增大
答案：BC
解析：磁懸浮花盆根據同名磁極相互排斥的原理工作，為使磁懸浮花盆一直受到向上的磁場力，線圈中通的是直流電，故A錯誤；磁懸浮花盆和線圈的作用力為斥力，螺線管上端為N極，根據安培定則，可知圖乙中接線柱a接的是電源負極，故B正確；若僅增大線圈中的電流，螺線管產生的磁場增大，花盆懸浮得更高，故C正確；懸浮穩定后的花盆靜止，受到的磁力與花盆重力二力平衡，則若僅增加線圈的匝數，再次懸浮穩定后的花盆受到的磁力不變，故D錯誤。故選BC。
12．在“用DIS研究通電螺線管的磁感應強度”實驗中：
(1)在對螺線管通電________(選填“前”或“后”)必須對磁傳感器進行調零。
(2)若讀數為負，要使讀數出現正值的操作是：________或________。
(3)(單選題)實驗時，將磁傳感器探管前端插至通電螺線管軸線中點時，磁傳感器讀數為5 mT。減小通電螺線管的電流后，將探管從螺線管的另一端插入，當探管前端再次到達螺線管軸線中點時，磁傳感器的讀數可能為(　　)
A．5 mT B．－5 mT
C．3 mT D．－3 mT
(4)用傳感器測量通電螺線管軸線上的磁感應強度，然后繪出B－x圖像，設x＝0處為螺線管的中央，下面哪個圖最符合實際情況(　　)
答案：(1)前
(2)將電源正負極對換　將探管從另一端插入
(3)D　(4)B
解析：(1)在對螺線管通電前必須對磁傳感器進行調零，否則會有誤差。
(2)若讀數為負，要使讀數出現正值可以將電流的方向反向，即將電源正負極對換，或者從另一端插入探管。
(3)減小通電螺線管的電流后，螺線管內的磁感應強度變小，由于從螺線管的另一端插入，磁傳感器的讀數可能為－3 mT。故選D。
(4)通電螺線管的內部可認為是勻強磁場，所以在中間位置一定范圍內磁場強度幾乎不變，內部磁場比螺線管端口磁場強度大，結合圖像可知B正確。故選B。
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第十三章　電磁感應與電磁波初步
第1節　磁場　磁感線
核心素養 學習重點
物理觀念 (1)知道磁場的基本性質，知道磁感線。
(2)知道磁體之間、磁體與電流之間、電流與電流之間都是通過磁場相互作用的。 磁感線、幾種常見的磁場的磁感線分布。
科學思維 (1)知道幾種常見磁場中磁感線的空間分布情況，體會如何使用形象化的手段描述物理現象。
(2)會用安培定則判斷通電直導線和通電線圈周圍磁場的方向。
核心素養 學習重點
科學探究 (1)通過實驗探究通電導線周圍磁感線的方向與電流方向的關系。
(2)了解安培分子電流假說。 磁感線、幾種常見的磁場的磁感線分布。
科學態度
與責任 (1)體會奧斯特發現的重要意義，體會探索自然奧秘的艱難與克服困難帶來的成就感。
(2)認識磁場的應用對生產、生活和科技發展的作用，培養學生的科學精神。
探究點　磁場　磁感線
●新知導學
情境：(1)如圖所示，通電導線放在蹄形磁體附近，懸掛導線的細線偏離豎直方向，說明通電導線受到力的作用，磁體對通電導線的作用力是如何產生的？
(2)將一根與電源、開關相連接的直導線用架子架高，沿南北方向水平放置。將小磁針平行地放在直導線的上方或下方，請觀察直導線通、斷電時小磁針的偏轉情況。觀察到什么現象？通過這種現象可以得出什么結論呢？
(3)重做上面的實驗，請觀察當電流的方向改變時，小磁針N極的偏轉方向是否發生變化。觀察到什么現象？這說明什么？
?[提示]
[提示]
(1)磁體在周圍產生了磁場，磁場對通電導線產生了作用力。
(2)觀察到通電時小磁針發生偏轉，斷電時小磁針又回到原來的位置。通電后導線上方或下方的小磁針發生偏轉，說明通電后導線周圍的空間對小磁針產生力的作用，由此我們可以得出：通電導線和磁體一樣，周圍存在著磁場。
(3)觀察到電流的方向改變時，小磁針N極的偏轉方向發生改變，說明電流的磁場方向也發生變化。
●基礎梳理
一、電和磁的聯系　磁場
1．磁極之間的相互作用：同名磁極相互________，異名磁極相互________。
2．奧斯特實驗：把導線放置在小磁針的________，通電時磁針發生了轉動。
實驗意義：奧斯特實驗發現了電流的__________，即電流可以產生磁場，首次揭示了__________的聯系。
3．磁場：磁體與磁體之間、磁體與通電導體之間，以及通電導體與通電導體之間的相互作用，是通過________發生的，磁場是磁體或電流周圍一種看不見、摸不著的客觀存在的________。
排斥
吸引
上方
磁效應
電與磁
磁場
物質
二、磁感線
1．磁場的方向：物理學規定，在磁場中的某一點，小磁針靜止時________所指的方向就是該點磁場的方向。
2．磁感線
定義：在磁場中畫出一些有方向的曲線，曲線上每一點的____________都跟這點磁場的方向一致，這樣的曲線就叫作磁感線。
N極
切線方向
[判斷正誤]
(1)磁極之間的相互作用是通過磁場發生的，磁場和電場一樣，也是一種客觀存在的特殊物質。(　　)
(2)磁感線可以形象地描述各磁場的強弱和方向，它每一點的切線方向都和小磁針放在該點靜止時N極所指的方向一致。(　　)
(3)磁感線可以用細鐵屑來顯示，因而是真實存在的。(　　)
(4)通電直導線周圍磁場的磁感線是以導線為圓心的圓。(　　)
答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)√
三、安培定則
1．直線電流的磁場
安培定則：如圖甲所示，用________握住導線，讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致，______________所指的方向就是磁感線環繞的方向。
直線電流周圍的磁感線分布情況如圖乙所示。
右手
彎曲的四指
2．環形電流的磁場
安培定則：如圖甲所示，讓右手______________與環形電流的方向一致，________________________就是環形導線軸線上磁場的方向。
彎曲的四指
伸直的拇指所指的方向
3．通電螺線管的磁場
安培定則：如圖所示，用右手握住螺線管，讓彎曲的四指與__________________一致，伸直的拇指所指的方向就是______________磁場的方向。
螺線管電流的方向
螺線管軸線上
●重難解讀
磁場　磁感線
1．磁場
(1)磁場的客觀性：磁場與電場一樣，也是一種物質，是一種看不見而又客觀存在的特殊物質。存在于磁體、通電導線、運動電荷、變化電場、地球的周圍。
(2)磁場的基本性質：對放入其中的磁體、通電導體、運動的電荷有力的作用，而且磁體與磁體、磁體與通電導體、通電導體與通電導體間的相互作用都是通過磁場發生的。
2．磁感線
(1)磁感線閉合而不相交，不相切，也不中斷。
(2)磁感線是人們為了形象描述磁場而假想的線，并不真實存在。
(3)幾種特殊磁體外部的磁感線分布(如圖所示)：
3．地磁場及其磁感線
(1)地磁場
地球在地面附近空間產生的磁場，叫作地磁場，如圖所示，地球實際上就是一個巨大的磁體，它也有兩個磁極，分別是地磁南極和地磁北極。
(2)對地磁場的理解
雖然地磁兩極與地理兩極并不重合，但它們的位置相對來說差別不是很大，因此，一般我們認為：
①地磁的北極在地理南極附近，地磁的南極在地理北極附近，地球的地理兩極和地磁兩極不重合，形成了磁偏角。
②地磁場在水平方向總是從地磁南極指向北極，而豎直方向則南北相反，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，距離地球表面高度相等的點，磁場的強弱相同，且方向均與地面平行。
類型一　磁現象和電流的磁效應
典題1：受奧斯特發現電流磁效應實驗的啟發，某興趣小組用鐵釘與漆包線繞制成電磁鐵，電磁鐵正上方的小磁針穩定后如圖所示，下列說法正確的是(　　)
A．導線B端接電源正極
B．鐵釘內磁場方向向右
C．電磁鐵右端為電磁鐵的N極
D．小磁針所在位置的磁場方向水平向左
?[思維點撥]
[思維點撥]
小磁針穩定時N極所指的方向為電磁鐵的S極。
答案：A
解析：根據小磁針穩定時N極所指的方向可知電磁鐵右端為S極，左端為N極，根據右手螺旋定則可知電流從B到A，所以B端接電源正極，內部磁感線從S極指向N極，即向左，故A正確，B、C錯誤；小磁針靜止時N極所指的方向為該點的磁場方向，所以小磁針所在位置的磁場方向水平向右，故D錯誤。故選A。
?[規律方法]
[規律方法]對奧斯特實驗的理解
實驗
方法 把水平導線沿南北方向放在小磁針的上方，讓電流分別由南向北和由北向南通過。
將水平導線移到小磁針的正下方，讓電流再次由南向北和由北向南通過
實驗
現象 以上四種情況下小磁針均發生了偏轉，但兩次偏轉的情況有所不同，小磁針穩定后的N極指向正好相反
實驗
結論 導線通入電流后，小磁針發生了轉動，說明小磁針受到了磁場力的作用，可見電可以生磁；但是通入不同方向的電流時小磁針的轉動方向不同，說明通入電流的方向不同，產生的磁現象也不一樣
實驗
意義 奧斯特實驗發現了電流的磁效應，即電流可以產生磁場，首次揭示了電與磁的聯系，揭開了人類對電磁現象研究的新紀元
實驗注
意事項 為了排除地磁場的影響，使實驗現象明顯，導線應沿南北方向水平放置在小磁針的正上方和正下方
跟蹤訓練1：(多選)奧斯特利用如圖所示實驗裝置研究電流的磁效應。一個可自由轉動的小磁針放在白金絲導線正下方，導線兩端與一伏打電池相連。接通電源瞬間，小磁針發生了明顯偏轉。奧斯特采用控制變量法，繼續研究了導線直徑、導線材料、電池電動勢以及小磁針位置等因素對小磁針偏轉情況的影響。他能得到的實驗結果有(　　)
A．減小白金絲直徑，小磁針仍能偏轉
B．用銅導線替換白金絲，小磁針仍能偏轉
C．減小電源電動勢，小磁針一定不能偏轉
D．小磁針的偏轉情況與其放置位置無關
答案：AB
解析：減小導線直徑，仍存在電流，其產生的磁場仍能使小磁針偏轉，選項A正確；白金導線換成銅導線，仍存在電流，產生的磁場仍能使小磁針偏轉，選項B正確；減小伏打電池電動勢，只要導線中有電流，小磁針還是會發生偏轉，選項C錯誤；通電導線產生的磁場與地磁場疊加后，其空間磁場方向與位置有關，當小磁針在不同位置時其偏轉情況不同，選項D錯誤。故選AB。
類型二　磁場與磁感線
典題2：關于磁感線，下列說法正確的是(　　)
A．磁感線是磁場中實際存在的曲線
B．磁感線可以表示磁場的方向和強弱
C．沿磁感線的方向磁感應強度一定減弱
D．兩條磁感線的空隙處一定不存在磁場
答案：B
解析：磁感線是為了描述磁場而引入的，它并不客觀存在，故A錯誤；磁感線可以表示磁場的方向和強弱，磁感線的疏密可以表示磁場的強弱，磁感線上任一點的切線方向，都跟該點磁場的方向相同，故B正確；沿磁感線的方向磁感應強度不一定減弱，如勻強磁場，故C錯誤；磁感線是為描述磁場而假想的，其疏密程度反映磁場的強弱，其空隙處并不是不存在磁場，故D錯誤。故選B。
?[規律方法]
[規律方法]磁感線的特點
(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)磁感線上某點的切線方向表示該點磁場的方向。
跟蹤訓練2：為了形象地描述磁場，人們引入了磁感線，關于磁場和磁感線的描述，下列說法錯誤的是(　　)
A．磁極與磁極之間，磁極與電流之間、電流與電流之間都可以通過磁場發生相互作用
B．任意兩條磁感線都不可能相交，也不可能相切
C．磁感線與電場線不同，磁感線一定是閉合曲線，而電場線不一定閉合
D．磁場和磁感線是真實存在的，可以通過用細鐵屑來模擬
答案：D
解析：磁極與磁極之間，磁極與電流之間、電流與電流之間都可以通過磁場發生相互作用，故A正確；磁場中某點的磁場方向是唯一的，且磁場方向沿磁感線或磁感線切線的方向，所以任意兩條磁感線都不可能相交，也不可能相切，故B正確；磁感線與電場線不同，磁感線一定是閉合曲線，而電場線不一定閉合，故C正確；磁場是真實存在的，磁感線是為了形象描述磁場而假想的線，不是真實存在的，故D錯誤。故選D。
類型三　安培定則
A．導線2、4相互排斥，導線1、2相互吸引
B．導線1、4在O點的合磁場的方向沿x軸負方向
C．導線2、4對導線1的作用力大小是導線3對導線1的作用力大小的2倍
?[思維點撥]
[思維點撥]
用安培定則判定磁場的方向，用公式求出磁場的大小再矢量合成。
答案：C
?[規律方法]
[規律方法]用安培定則判斷電流磁場的方向
跟蹤訓練3：如圖所示，對其中包含的物理知識說法正確的是(　　)
A．圖甲，導體棒A端因感應帶負電，B端因感應帶正電
B．圖乙，A、B兩點與中心電荷的距離相等，故A、B兩點的電場強度相同
C．圖丙，停在高壓線上的小鳥沒電死，是因為小鳥的安全電壓很高
D．圖丁，能自由轉動的小磁針如圖靜止，則通電導線中電流方向向下
答案：D
解析：圖甲，根據靜電感應原理可知，導體棒A端因感應帶負電，由于導體棒A端接地，所以B端不帶電，故A錯誤；圖乙，A、B兩點與中心電荷的距離相等，故A、B兩點的電場強度大小相等，但方向不同，故B錯誤；圖丙，停在高壓線上的小鳥沒電死，是因為小鳥雙腳落在同一條導線上，兩腳間的距離很小，電壓很低，幾乎沒有電流流過小鳥的身體，故C錯誤；圖丁，能自由轉動的小磁針如圖靜止，根據安培定則可知，通電導線中電流方向向下，故D正確。故選D。
素養能力提升
拓展整合 啟智培優
安培分子電流假說
1．假說內容：在原子、分子等物質微粒內部，存在著一種環形電流——分子電流，分子電流使每個物質微粒都成為微小的磁體，它的兩側相當于兩個磁極。
2．假說的意義：安培分子電流假說，揭示了磁鐵磁性的起源，它使我們認識到：磁鐵的磁場和電流的磁場一樣，都是由電荷的運動產生的。
3．(1)磁化：一根鐵棒，在未被磁化的時候，內部各分子電流的取向是雜亂無章的，它們的磁場互相抵消，對外界不顯磁性；當鐵棒受到外界磁場的作用時，各分子電流的取向變得大致相同，鐵棒被磁化。
(2)消磁：磁體受到高溫或猛烈的敲擊會失去磁性，這是因為在激烈的熱運動或機械振動的影響下，分子電流的取向又變得雜亂了。
課堂效果反饋
內化知識 對點驗收
1．(多選)我國是最早在航海中使用指南針的國家，指南針能指向南北是因為地磁場的存在。關于地球的磁場，下面說法正確的是(　　)
A．地球上不同地點地磁場的強弱是不同的
B．地球磁場的南極就在地理的南極附近
C．赤道附近的地磁場方向與地面基本平行
D．地球北極附近的地磁場方向近似為垂直地面向上
答案：AC
解析：地球是一個巨大的磁體，周圍存在磁場；不同的位置的磁感應強度的大小與方向都不同，故A正確；地磁南北極和地理南北極不完全重合，地磁的北極在地理南極附近，地磁南極在地理的北極附近，故B錯誤；根據地球的磁場的特點可知，赤道附近的地磁場方向近似與地面平行，故C正確；地球的磁場分布可近似看成一個較大的條形磁體，在地球的外部磁感線從地球的地理南極回到地理的北極，由于地磁南極在地理的北極附近，所以地球北極附近的地磁場方向近似為垂直地面向下，故D錯誤。故選AC。
2．(多選)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?！边M一步研究表明，地球周圍地磁場分布示意圖如圖，結合上述材料，下列說法正確的是(　　)
A．地理南、北極與地磁場的南、北極不重合
B．地球內部也存在磁場，地磁南極在地理南極附近
C．地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行
D．地球表面的磁場的豎直分量在南半球垂直于地面向上，在北半球垂直于地面向下
答案：AD
解析：地理南、北極與地磁場的南、北極不重合，故A正確；地球內部也存在磁場，地磁南極在地理北極附近，故B錯誤；只有赤道上空地磁場的方向才與地面平行，故C錯誤；地球表面的磁場的豎直分量在南半球垂直于地面向上，在北半球垂直于地面向下，故D正確。故選AD。
3．電流的磁效應揭示了電與磁的關系。下面四幅圖中描述磁場方向與電流方向之間的關系，其中磁感線分布正確的是(　　)
答案：A
解析：根據安培定則可知，電流方向向上，導線右側磁場方向垂直紙面向里，左側則是垂直紙面向外，故A正確；根據安培定則可知，螺線管內部磁場方向由左向右，故左端是S極，右端是N極，故B錯誤；根據安培定則可知，環形導線軸線上磁場方向從右向左，故C錯誤；根據安培定則可知，電流方向向下，磁場方向應該是順時針方向(俯視)，故D錯誤。故選A。
4．(多選)奧斯特發現了電流的磁效應，揭示了電與磁間存在著密切的聯系。安培受到啟發，提出了著名的“分子電流假說”，他認為在原子、分子等物質微粒的內部存在著一環形電流——分子電流。分子電流使每個物質微粒都成為微小磁體，它的兩側相當于兩個磁極?，F以最簡單的氫原子為例，氫原子由一個質子構成原子核和一個繞其做圓周運動的電子組成，且知質子與電子的電量均為e，電子的軌道半徑為r、質量為m，靜電力常量為k，則(　　)
答案：BC

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