新教材物理粵教版必修第三冊學(xué)案第六章第一節(jié)磁現(xiàn)象與磁場

第六章電磁現(xiàn)象與電磁波第一節(jié)磁現(xiàn)象與磁場必備知識(shí)·自主學(xué)習(xí)一、磁現(xiàn)象1731年,一英國商人發(fā)現(xiàn)雷擊后的刀叉竟具有了磁性。1751年,富蘭克林發(fā)現(xiàn)萊頓瓶放電可使縫衣針磁化。電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象間的相似是偶然的嗎?電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象存在某種聯(lián)系嗎?提示:電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象間的相似不是偶然,電與磁之間存在某種必然的聯(lián)系。電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的相似性:電現(xiàn)象磁現(xiàn)象自然界中存在正電荷和負(fù)電荷磁體上存在S極和N極同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引二、磁場如圖,通電后小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),為什么?提示:這說明在通電導(dǎo)線周圍存在著一種特殊物質(zhì)——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(shí)現(xiàn)的。2.基本性質(zhì):對放入其中的磁體或通電導(dǎo)體有力的作用。三、磁感線1.磁感線:(1)定義:在磁場中畫出一些曲線,使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟這一點(diǎn)的磁場方向一致,這樣的曲線叫作磁感線。(2)特點(diǎn):①磁感線的疏密程度表示磁場的強(qiáng)弱。②磁感線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。(3)方向:在磁體外部從N極到S極,磁體內(nèi)部從S極到N極,是閉合(選填“閉合”或“開放”)曲線。(4)物理意義:用來形象描述磁場的假想線,實(shí)際上并不存在。2.安培定則:(1)直線電流的磁場: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,如圖甲。(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(dǎo)線軸線上磁感線的方向,如圖乙。(3)通電螺線管的磁場:右手握住螺線管,讓彎曲的四指所指的方向跟電流方向一致,拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向,或拇指指向螺線管的N極,如圖丙。四、安培分子電流假說1.分子電流假說:任何物質(zhì)的分子中都存在環(huán)形電流——分子電流,分子電流使每個(gè)物質(zhì)分子都成為一個(gè)微小的磁體。2.安培的假設(shè)能很好地解釋磁化和退磁。3.磁現(xiàn)象的本質(zhì):磁鐵的磁場和電流的磁場一樣,都是電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。五、地磁場1.概念:地球由于本身具有磁性而在其周圍形成的磁場叫作地磁場。2.方向:地球磁體的N極位于地理南極附近,地球磁體的S極位于地理北極附近。(1)天然磁體和人造磁體都能吸引鐵質(zhì)物體。 (√)(2)磁場看不見、摸不著,因此磁場是人們假想的,實(shí)際并不存在。 (×)(3)電流與電流的相互作用是通過電場產(chǎn)生的。 (×)(4)磁感線可以用細(xì)鐵屑來顯示,因而是真實(shí)存在的。 (×)(5)一環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場,環(huán)內(nèi)的磁感線與環(huán)外的磁感線數(shù)目相等。 (√)關(guān)鍵能力·合作學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)一對磁場的再認(rèn)識(shí)角度1對磁場的理解1.磁場的存在:(1)磁體周圍。(2)電流周圍。2.磁場的客觀性:磁場雖然看不見、摸不著,不是由分子、原子組成的,但卻是客觀存在的。場和實(shí)物是物質(zhì)存在的兩種形式。3.磁場的基本性質(zhì):對放入其中的磁體或電流有力的作用。磁體與磁體之間、磁體與電流之間、電流與電流之間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的。4.磁場的方向性:有方向,處在磁場中能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針N極受力的方向或靜止時(shí)小磁針N極所指的方向就是該點(diǎn)的磁場方向。圖一中異名磁極相互吸引,同名磁極相互排斥,圖二中一段直導(dǎo)線懸掛在蹄形磁鐵的兩極間,通以電流,導(dǎo)線就會(huì)移動(dòng);圖三中兩條通過同向電流的導(dǎo)線相互吸引,通過反向電流的導(dǎo)線相互排斥,這些相互作用是怎樣實(shí)現(xiàn)的?提示:磁體的周圍和電流的周圍都存在著磁場,磁體和磁體之間、磁體和電流之間、電流和電流之間的相互作用都是通過磁場來傳遞的。【典例1】(多選)關(guān)于磁鐵、電流間的相互作用,下列說法正確的是 ()A.甲圖中,電流不產(chǎn)生磁場,電流對小磁針力的作用是通過小磁針的磁場發(fā)生的B.乙圖中,磁體對通電導(dǎo)線的力是通過磁體的磁場發(fā)生的C.丙圖中電流間的相互作用是通過電流的磁場發(fā)生的D.丙圖中電流間的相互作用是通過電荷的電場發(fā)生的【解析】選B、C。甲圖中,電流對小磁針力的作用是通過電流的磁場發(fā)生的;乙圖中,磁體對通電導(dǎo)線力的作用是通過磁體的磁場發(fā)生的;丙圖中,電流對另一個(gè)電流力的作用是通過該電流的磁場發(fā)生的。綜上所述,選項(xiàng)B、C正確。角度2電場和磁場的比較比較項(xiàng)目電場磁場不同點(diǎn)產(chǎn)生電荷周圍磁體、電流、運(yùn)動(dòng)電荷周圍基本性質(zhì)對放入其中的電荷有電場力的作用對放入其中的磁極、電流有磁場力的作用作用特點(diǎn)對放入其中的磁體無力的作用對放入其中的靜止電荷無力的作用相同點(diǎn)磁場和電場一樣,都是不依賴于人的意志而客觀存在的特殊物質(zhì),都具有能量提醒:自然界有兩種基本的物質(zhì)形態(tài):實(shí)物和場(1)實(shí)物即具體的、有形的物質(zhì)形態(tài),由物質(zhì)粒子組成。(2)場是物質(zhì)的另一種存在形態(tài),和實(shí)物一樣,也是一種客觀存在的物質(zhì),具有質(zhì)量、能量、動(dòng)量等物質(zhì)的基本屬性?！镜淅?】下列說法中,正確的是 ()A.磁極與磁極間的相互作用是通過磁場產(chǎn)生的B.電流與電流的相互作用是通過QUOTE產(chǎn)生的C.磁極與電流間的相互作用是通過QUOTE共同產(chǎn)生的D.磁場和電場QUOTE【審題關(guān)鍵】序號(hào)解題依據(jù)信息提?、匐娏髋c電流之間的相互作用是通過電流所產(chǎn)生的磁場進(jìn)行傳遞的磁場力的傳遞②電流與電流或電流與磁極間的相互作用,都是通過磁場傳遞的不同物質(zhì)通過磁場進(jìn)行力的傳遞③電場和磁場是兩種不同的場電場和磁場的比較【解析】選A。電流能產(chǎn)生磁場,在電流的周圍有磁場存在,不論是磁極與磁極間,還是電流與電流間、磁極與電流間,都有相互作用的磁場力。磁場是一種特殊物質(zhì),它的基本特點(diǎn)是對放入磁場中的磁極、電流有磁場力的作用;而電場是電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì),其最基本的特點(diǎn)是對放入電場中的電荷有電場力的作用,而不會(huì)對放入靜電場中的磁極產(chǎn)生力的作用。因此,磁場和電場是不同的,各具有自己的特點(diǎn),故只有A正確。1.(多選)下列說法正確的是 ()A.磁場最基本的性質(zhì)是對處于其中的磁體和電流有力的作用B.磁場是看不見、摸不著、實(shí)際不存在的,是人們假想出來的一種物質(zhì)C.磁場是客觀存在的一種特殊的物質(zhì)形態(tài)D.磁場的存在與否決定于人的思想,想其有則有,想其無則無【解析】選A、C。磁場雖看不見、摸不著,但其是客觀存在的,不隨人的意志而轉(zhuǎn)移,它是一種特殊的物質(zhì)形態(tài),最基本的性質(zhì)是對處于其中的磁體和電流有力的作用。2.下列關(guān)于磁場的說法中,正確的是 ()A.磁場和電場一樣,是客觀存在的特殊物質(zhì)B.磁場是為了解釋磁極間相互作用而人為規(guī)定的C.磁體與磁體之間是直接發(fā)生作用的D.磁場只能由磁體產(chǎn)生,電流不能產(chǎn)生磁場【解析】選A。磁場和電場都是客觀存在的特殊物質(zhì),不是人為規(guī)定的,A對,B錯(cuò);磁體與磁體之間是通過磁場發(fā)生相互作用的,C錯(cuò);電流也能產(chǎn)生磁場,D錯(cuò)。3.(多選)指南針是我國古代四大發(fā)明之一。關(guān)于指南針,下列說法正確的是 ()A.指南針可以僅具有一個(gè)磁極B.指南針能夠指示南北,說明地球具有磁場C.指南針的指向會(huì)受到附近鐵塊的干擾D.在指南針正上方附近沿指針方向放置一直導(dǎo)線,導(dǎo)線通電時(shí)指南針不偏轉(zhuǎn)【解析】選B、C。指南針是一個(gè)小磁體,具有N、S兩個(gè)磁極,因?yàn)榈卮艌龅淖饔?指南針的N極指向地理的北極,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確。因?yàn)橹改厢槺旧硎且粋€(gè)小磁體,所以會(huì)對附近的鐵塊產(chǎn)生力的作用,同時(shí)指南針也會(huì)受到反作用力,所以會(huì)受鐵塊干擾,選項(xiàng)C正確。在地磁場中,指南針南北指向,當(dāng)直導(dǎo)線在指南針正上方平行于指南針南北放置時(shí),通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場在指南針處是東西方向,所以會(huì)使指南針偏轉(zhuǎn),選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練】磁性水雷是用一個(gè)可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針來控制引爆電路的,軍艦被地磁場磁化后變成了一個(gè)浮動(dòng)的磁體,當(dāng)軍艦接近磁性水雷時(shí),就會(huì)引起水雷的爆炸,其依據(jù)是 ()A.磁體的吸鐵性 B.磁極間的相互作用規(guī)律C.電荷間的相互作用規(guī)律 D.磁場對電流的作用原理【解析】選B。軍艦被地磁場磁化后變成了磁體,當(dāng)軍艦靠近水雷時(shí),對控制引爆電路的小磁針有力的作用,使小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)引爆水雷。故B項(xiàng)正確。知識(shí)點(diǎn)二對磁感線的再認(rèn)識(shí)角度1對磁感線性質(zhì)的理解磁感線的特點(diǎn):(1)為形象描述磁場而引入的假想曲線,實(shí)際并不存在。(2)磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱,密集的地方磁場強(qiáng),稀疏的地方磁場弱。(3)磁感線的方向:磁體外部從N極指向S極,磁體內(nèi)部從S極指向N極。(4)磁感線閉合而不相交,不相切,也不中斷。(5)磁感線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場方向。如圖所示為一條形磁鐵的磁感線,則該磁鐵的哪端是N極?小磁針的N極在左端還是右端?圖中a、b兩點(diǎn)哪點(diǎn)的磁場較強(qiáng)?提示:磁感線的方向在磁體外部為從N極到S極,內(nèi)部為從S極到N極,故該磁鐵的右端為N極;由于磁感線上某點(diǎn)的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場方向,同時(shí)也是該點(diǎn)處小磁針靜止時(shí)N極的指向,故小磁針的N極在左端;又因?yàn)榇鸥芯€的疏密可以表示磁場的強(qiáng)弱,故圖中b點(diǎn)的磁場較強(qiáng)?！镜淅?】關(guān)于磁感線和電場線,下列說法中正確的是 ()A.磁感線是閉合曲線,而靜電場線不是閉合曲線B.磁感線和電場線都是一些互相平行的曲線C.磁感線起始于N極,終止于S極;電場線起始于正電荷,終止于負(fù)電荷D.磁感線和電場線都只能分別表示磁場和電場的方向【解析】選A。A選項(xiàng)是兩種場線的基本特點(diǎn),A對。只有勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場才滿足B選項(xiàng),B不對。磁感線既然是閉合的就無起點(diǎn)和終點(diǎn),C不對。兩種場線不僅能反映方向,它們的疏密還能反映場的強(qiáng)弱程度,D不對,故選A。角度2幾種常見磁體的磁感線【典例2】如圖所示,表示蹄形磁鐵周圍的磁感線,磁場中有a、b兩點(diǎn),下列說法正確的是 ()A.a、b兩處的磁場強(qiáng)弱相等B.a、b兩處的磁場強(qiáng)弱不等,b點(diǎn)較強(qiáng)C.蹄形磁鐵的磁感線起始于蹄形磁鐵的N極,終止于蹄形磁鐵的S極D.a處沒有磁感線,所以該處沒有磁場【解析】選B。由于磁感線較密處磁場較強(qiáng),由題圖可知b處的磁感線較密,a處的磁感線較疏,故b處磁場較強(qiáng),A錯(cuò),B對;磁感線是閉合曲線,沒有起點(diǎn)和終點(diǎn),故C錯(cuò);在沒畫磁感線的地方,并不表示沒有磁場存在,故D錯(cuò)。1.如圖所示,假設(shè)將一個(gè)小磁針放在地球的北極點(diǎn)上,那么小磁針的N極將 ()A.指北 B.指南C.豎直向上 D.豎直向下【解析】選D。我們已經(jīng)知道地球的地理北極點(diǎn)可以近似地認(rèn)為是地磁的南極,根據(jù)磁體的同性相斥,異性相吸,所以小磁針的N極將豎直向下,故D正確。2.下列關(guān)于磁場和磁感線的描述中正確的是 ()A.磁感線可以形象地描述各點(diǎn)磁場的方向B.磁感線是磁場中客觀存在的線C.磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā),到S極終止D.實(shí)驗(yàn)中觀察到的鐵屑的分布就是磁感線【解析】選A。磁感線可以形象地描述磁場的強(qiáng)弱和方向,但它不是客觀存在的線,可以用細(xì)鐵屑模擬。在磁鐵外部磁感線由N極到S極,但內(nèi)部是由S極到N極。故選A。【加固訓(xùn)練】1.下列情況中,不可能的是 ()A.一環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場,環(huán)內(nèi)的磁感線與環(huán)外的磁感線數(shù)目相等B.電流產(chǎn)生的磁場比磁鐵產(chǎn)生的磁場強(qiáng)C.磁感線在空間某處中斷D.某區(qū)域各處的磁感線疏密一樣【解析】選C。環(huán)形電流環(huán)內(nèi)的磁感線與環(huán)外的磁感線構(gòu)成完整的閉合曲線,因此數(shù)目相等;電流產(chǎn)生的磁場和磁鐵產(chǎn)生的磁場有強(qiáng)有弱;勻強(qiáng)磁場的磁感線疏密一樣。所以選項(xiàng)A、B、D是可能的;磁感線在空間不相交、不相切、不中斷,故選項(xiàng)C是不可能的。2.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(yīng)強(qiáng)度的大小不相等,Ba>BbB.a、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不相等,Ba<BbC.a、b兩處磁場方向一定相同D.a處沒有磁感線,所以磁感應(yīng)強(qiáng)度為零【解析】選B。由題圖可知,b處的磁感線較密,a處的磁感線較疏,所以Ba<Bb,A錯(cuò)誤,B正確。磁場中某點(diǎn)的磁場方向與磁感線在該點(diǎn)的切線方向相同,由題圖判斷,a、b兩點(diǎn)磁場方向不同,C錯(cuò)誤。磁感線是用來描述磁場的,不可能在存在磁場的區(qū)域內(nèi)全部畫出磁感線,D錯(cuò)誤。3.如圖所示為某磁場的一條磁感線,其上有A、B兩點(diǎn),則 ()A.A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大B.B點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大C.因?yàn)榇鸥芯€是直線,A、B兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一樣大D.條件不足,無法判斷【解析】選D。磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是由磁感線的疏密程度決定的,只給出一條磁感線,無法判斷該條磁感線上兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。知識(shí)點(diǎn)三安培定則及其應(yīng)用角度1三種常見電流的磁場安培定則立體圖橫截面圖縱截面圖以導(dǎo)線上任意點(diǎn)為圓心的多組同心圓,越向外越稀疏,磁場越弱內(nèi)部磁場比環(huán)外強(qiáng),磁感線越向外越稀疏內(nèi)部為勻強(qiáng)磁場且比外部強(qiáng),方向由S極指向N極;外部類似條形磁鐵,方向由N極指向S極提醒:(1)磁場是分布在立體空間的。(2)利用安培定則不僅可以判斷磁場的方向,還可以根據(jù)磁場的方向判斷電流的方向。(3)環(huán)形電流相當(dāng)于小磁針,通電螺線管相當(dāng)于條形磁鐵,應(yīng)用安培定則判斷時(shí),拇指所指的一端為它的N極?！镜淅?】(多選)如圖所示,螺線管中通有電流,如果在圖中的a、b、c三個(gè)位置上各放一個(gè)小磁針,其中a在螺線管內(nèi)部,則 ()A.放在a處的小磁針的N極向左B.放在b處的小磁針的N極向右C.放在c處的小磁針的S極向右D.放在a處的小磁針的N極向右【解析】選B、D。由安培定則可知,通電螺線管的磁場如圖所示,右端為N極,左端為S極,在a點(diǎn)磁場方向向右,則小磁針在a點(diǎn)時(shí),N極向右,A項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確;在b點(diǎn)磁場方向向右,則磁針在b點(diǎn)時(shí),N極向右,B項(xiàng)正確;在c點(diǎn),磁場方向向右,則磁針在c點(diǎn)時(shí),N極向右,S極向左,C項(xiàng)錯(cuò)誤。角度2安培分子電流假說1.假說內(nèi)容:在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部,存在著一種環(huán)形電流——分子電流,分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體,它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)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(rèn)識(shí)到:磁鐵的磁場和電流的磁場一樣,都是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。3.假說對一些現(xiàn)象的解釋:(1)磁化:一根鐵棒,在未被磁化的時(shí)候,內(nèi)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(dāng)鐵棒受到外界磁場的作用時(shí),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(huì)失去磁性,這是因?yàn)樵诩ち业臒徇\(yùn)動(dòng)或機(jī)械振動(dòng)的影響下,分子電流的取向又變得雜亂了?！镜淅?】根據(jù)安培分子電流假說的思想,磁體和電流的磁場都是運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的。根據(jù)這種假說,并沒有發(fā)現(xiàn)有相對地球定向運(yùn)動(dòng)的電荷。若地磁場是由于地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的,以此推斷地球應(yīng)該 ()A.帶正電 B.帶負(fù)電C.不帶電 D.無法確定【解析】選B。由于地磁的N極在地理的南極附近,地磁的S極在地理的北極附近,地球繞地軸自西向東旋轉(zhuǎn),故可以將地球看作一個(gè)繞地軸運(yùn)動(dòng)的環(huán)形電流,根據(jù)安培定則可知右手的拇指指向南方,而彎曲的四指的指向與地球自轉(zhuǎn)的方向相反,彎曲的四指的指向是正電荷運(yùn)動(dòng)的方向,與負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的方向相反,故可以斷定地球帶負(fù)電,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。1.(母題追問)在【典例1】中,若電源正負(fù)極改為未知,并在螺線管右側(cè)放置一小磁針,變成如圖所示情形,則下列判斷正確的是 ()A.E為蓄電池正極B.螺線管P端為S極C.流過電阻R的電流方向向上D.管內(nèi)磁場方向由P指向Q【解析】選C。由題知,閉合開關(guān)時(shí),螺線管Q端為S極,管內(nèi)磁場方向由Q指向P,根據(jù)安培定則判斷知,E為蓄電池的負(fù)極,電阻R中的電流方向向上,故C項(xiàng)正確。2.確定線圈通電后小磁針的轉(zhuǎn)動(dòng)情況?！窘馕觥坑砂才喽▌t知,小磁針處的磁場方向?yàn)樨Q直向上,則小磁針的N極應(yīng)向上轉(zhuǎn)動(dòng)。答案:見解析【拓展例題】考查內(nèi)容:安培定則的應(yīng)用【典例】(多選)在三維直角坐標(biāo)系中,電子從O點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),如圖所示,則下列說法正確的是 ()A.利用安培定則判定電子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磁場方向時(shí),大拇指應(yīng)沿電子的運(yùn)動(dòng)方向B.利用安培定則判定電子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磁場方向時(shí),大拇指應(yīng)沿電子運(yùn)動(dòng)的反方向C.由電子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磁場在圖示a處沿+x方向D.由電子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磁場在圖示a處沿-x方向【正確解答】選B、D。由安培定則知,伸直的拇指所指的方向與電流的方向一致,與電子運(yùn)動(dòng)的方向相反,A錯(cuò),B對;彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向,在a點(diǎn)的切線方向沿-x方向,所以C錯(cuò),D對。情境·模型·素養(yǎng)超導(dǎo)是當(dāng)今高科技的熱點(diǎn)之一,當(dāng)一塊磁體靠近超導(dǎo)體時(shí),超導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的電流,對磁體有排斥作用,這種排斥力可使磁體懸浮在空中,磁懸浮列車就采用了這項(xiàng)技術(shù)。探究:(1)超導(dǎo)體電流的磁場方向與磁體的磁場方向的關(guān)系。(2)超導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。【解析】同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引,所以電流的磁場方向和磁體的磁場方向相反;磁體懸浮在空中,重力和磁力平衡,故超導(dǎo)體處于平衡狀態(tài)。答案:(1)相反(2)平衡狀態(tài)在隧道工程以及礦山爆破作業(yè)中,部分未發(fā)火的炸藥殘留在爆炸孔內(nèi),很容易引起人身事故。為此,科學(xué)家制造了一種專門用于隧道工程以及礦山爆破作業(yè)的炸藥——磁性炸藥。在磁性炸藥制造的過程中摻入10%的磁性材料——鋇鐵氧體,然后放入磁化機(jī)磁化。使用磁性炸藥時(shí),遇到不發(fā)火的情況可用磁性探測器探測出未發(fā)火的炸藥。已知摻入的鋇鐵氧體的消磁溫度約為400℃,炸藥的爆炸溫度為2240～3100℃,一般炸藥引爆溫度最高為140℃左右。探究:(1)磁性材料在低溫下易被磁化還是高溫下易被磁化?(2)磁性材料在低溫下易被消磁還是高溫下易被消磁?【解析】由安培分子電流假說可知,低溫情況下,分子運(yùn)動(dòng)不劇烈,在外磁場的作用下,分子環(huán)形電流的磁極趨向基本一致,因而易被磁化;而高溫時(shí),分子劇烈運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致趨向基本一致的分子環(huán)形電流的磁極重新變得雜亂無章,進(jìn)而達(dá)到消磁目的;即磁性材料高溫下容易消磁,低溫下容易磁化。答案:(1)低溫(2)高溫課堂檢測·素養(yǎng)達(dá)標(biāo)1.(教材二次開發(fā)·P133【練習(xí)】T1變式)如圖,小磁針放在線圈左側(cè),且兩者處于同一平面內(nèi)。當(dāng)在線圈中通入逆時(shí)針方向的電流后,小磁針S極的指向是 ()A.垂直紙面向里 B.向上C.垂直紙面向外 D.向下【解析】選C。線圈通入逆時(shí)針方向的電流,由安培定則知在左側(cè)產(chǎn)生垂直紙面向里的磁場,小磁針S極指向磁場的反方向,知C對。2.磁鐵和電流都能產(chǎn)生磁場,而通電螺線管和條形磁鐵的磁場十分相似,安培由此提出