第三节 、几种常见的磁场

1．关于磁感线与电场线的描述，下列说法正确的是( )

A．电场线起始于电荷，磁感线起始于磁极

B．电场线一定不闭合，磁感线一定是闭合的

C．磁感线是小磁针在磁场力作用下的运动轨迹

D．沿磁感线方向磁场逐渐减弱

解析：磁感线是假想的线，没有起点也没有终点，且是闭合的曲线，磁感线的疏密表示磁场强弱。静电场中的电场线不是闭合的曲线，始于正电荷(或无穷远)，止于无穷远(或负电荷)。

答案：B

2．关于安培定则，下列说法中正确的是( )

A．安培定则仅适用于直线电流周围磁场磁感线方向的判断

B．安培定则能适用于多种形状电流周围磁场磁感线方向的判断

C．安培定则用于判断直线电流磁场的磁感线方向时，大拇指所指方向应与电流方向一致

D．安培定则用于判断环形电流和通电螺线管磁场的方向时，大拇指所指方向应与电流方向一致

答案：BC

3．如图1所示为一通电螺线管，a、b、c是通电螺线管内、外的三点，则三点中磁感线最密处为( )

A．a处 B．b处

C．c处 D．无法判断 图1

答案：A

4．一束离子沿水平方向飞行，平行地飞过小磁针上方，如图2所示，发现图中小磁针的N极向纸外转，这个离子可能是( )

A．向右飞行的正离子束

B．向左飞行的正离子束 图2

C．向右飞行的负离子束

D．向左飞行的负离子束

解析：由小磁针的旋转方向判定小磁针N极受力方向，再由安培定则判定产生磁场的电流方向，最后判定离子的电性及运动方向。由题目可知，小磁针N极向纸外转，则小磁针所在处的磁场方向垂直纸面向外，由安培定则可判定产生磁场的电流方向为水平向左，如果离子带正电，则离子向左运动，如果离子带负电，则离子应向右运动。

答案：BC

5．(2011·新课标全国卷)为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是

第十二章 磁场

第一单元 磁场基本性质

知识目标：

一、磁场

1、磁场：磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质．它的基本特性是：对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用．

2、磁现象的电本质：所有的磁现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用．

二、磁感线

为了描述磁场的强弱与方向，人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线．

1．疏密表示磁场的强弱．

2．每一点切线方向表示该点磁场的方向，也就是磁感应强度的方向．

3．是闭合的曲线，在磁体外部由N极至S极，在磁体的内部由S极至N极．磁线不相切不相交。

4．匀强磁场的磁感线平行且距离相等．没有画出磁感线的地方不一定没有磁场．

5．安培定则：姆指指向电流方向，四指指向磁场的方向．注意这里的磁感线是一个个同心圆，每点磁场方向是在该点切线方向·

*熟记常用的几种磁场的磁感线：

【例1】根据安培假说的物理思想：磁场来源于运动电荷．如果用这种思想解释地球磁场的形成，根据地球上空并无相对地球定向移动的电荷的事实．那么由此推断，地球总体上应该是：（A）

A.带负电; B.带正电;

C.不带电; D.不能确定

解析:因在地球的内部地磁场从地球北极指向地球的南极，根据右手螺旋定则可判断出地球表现环形电流的方向应从东到西，而地球是从西向东自转，所以只有地球表面带负电荷才能形成上述电流，故选A.

三、磁感应强度

1．磁场的最基本的性质是对放入其中的电流或磁极有力的作用，电流垂直于磁场时受磁场力最大，电流与磁场方向平行时，磁场力为零。

2．在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力F跟电流强度I和导线长度l的乘积Il的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度．

①表示磁场强弱的物理量．是矢量．

②大小：B=F/Il（电流方向与磁感线垂直时的公式）．

③方向：左手定则：是磁感线的切线方向；是小磁针N极受力方向；是小磁针静止时N极的指向．不是导线受力方向；不是正电荷受力方向；也不是电流方向．

几种常见的磁场

【典型例题】

【例1】关于磁现象的电本质，下列说法中错误的是（ ）

A、 磁体随温度升高磁性增强

B、安培分子电流假说揭示了磁现象的电本质

B、 所有磁现象的本质都可归结为电荷的运动

D、一根软铁不显磁性，是因为分子电流取向杂乱无章

【解析】安培分子电流假设告诉我们:物质微粒内部,存在一种环形电流，即分子电流。分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，当分子电流的取向一致时，整个物体体现磁性，若分子电流取向杂乱无章，那么整个物体不显磁性。

当磁体的温度升高时，分子无规则运动加剧，分子电流取向变得不一致，磁性应当减弱。

【答案】A

【例2】两圆环A、B同心放置且半径RA＞RB，将一条形磁铁置于两环圆心处，且与圆环平面垂直，如图所示，则穿过A、B两圆环的磁通量的大小关系为（ ）

A、φA＞φB B、φA=φB

C、φA＜φB D、无法确定

【解析】磁通量可形象地理解为穿过某一面积里的磁感线的条数，而沿相反方向穿过同一面积的磁通量一正、一负，要有抵消。

本题中，条形磁铁内部的所有磁感线，由下往上穿过A、B两个线圈，而在条形磁体的外部，磁感线将由上向下穿过A、B线圈，不难发现，由于A线圈的面积大，那么向下穿过A线圈磁感线多，也即磁通量抵消掉多，这样穿过A线圈的磁通量反而小。

【例3】如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为1和2，则（ ）

A、1＞2 B、1=2

C、1＜2 D、不能判断

【解析】导体MN周围的磁场并非匀强磁场，靠近MN处的磁场强些，磁感线密一些，远离MN处的磁感线疏一些，当线框在I位置时，穿过平面的磁通量为Ⅰ，当线圈平移至Ⅱ位置时,磁能量为Ⅱ，则磁通量的变化量为1=ⅠⅡ－=Ⅰ-Ⅱ，当到线框翻转到Ⅱ位置时，磁感线相当于从“反面”穿过原平面，则磁通量为-Ⅱ，则磁通量的变化量是

第3章第3节 几种常见的磁场练习题及答案解析

1．关于磁现象的电本质，下列说法正确的是( )

A．一切磁现象都起源于运动电荷，一切磁作用都是运动电荷通过磁场而发生的

B．除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷产生的

C．据安培的分子电流假说，在外界磁场的作用下，物体内部分子电流取向变得大致相同时，物体就被磁化，两端形成磁极

D．有磁必有电，有电必有磁

解析：选AC.任何物质的原子的核外电子绕核运动形成分子电流，分子电流使每个物质分子相当于一个小磁体．当各分子电流的取向大致相同时，物质对外显磁性，所以一切磁现象都源于运动电荷，A、C正确，B错误．静电场不产生磁场，D错误．

2．关于磁感线下列说法正确的是( )

A．磁感线是磁场中实际存在的线

B．条形磁铁磁感线只分布于磁铁外部

C．当空中存在几个磁场时，磁感线有可能相交

D．磁感线上某点的切线方向就是放在这里的小磁针N极受力的方向

解析：选D.磁感线是假想的线，故A错；磁感线是闭合的曲线，磁铁外部、内部均有磁感线，故B错；磁感线永不相交，故C错；根据磁感线方向的规定知D对．

3.

图3－3－15

如图3－3－15所示，带负电的金属圆盘绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在盘左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是( )

A．N极竖直向上

B．N极竖直向下

C．N极沿轴线向右

D．N极沿轴线向左

解析：选C.等效电流的方向与转动方向相反，由安培定则知轴线上的磁场方向向右，所以小磁针N极受力向右，故C正确．

4. X k b 1 . c o m

图3－3－16

(2011年深圳中学高二检测)如图3－3－16所示，两根非常靠近且互相垂直的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的( )

A．区域Ⅰ

B．区域Ⅱ

C．区域Ⅲ

D．区域Ⅳ

解析：选A.根据安培定则可判断出区域Ⅰ的磁场是一致且向里的．

5．如图3－3－17所示， 图3－3－17