2025年人教版高中物理精講精練必修3第16講：磁場 磁感線 解析版

第16講：磁場磁感線【考點梳理】考點一：磁現(xiàn)象、磁性的理解考點二：磁感線的理解和應(yīng)用考點三：地磁場考點四：常見的磁體分布考點五：小磁針判斷磁場分布考點六：幾種常見的磁場（安培定則）【知識梳理】知識點一：磁現(xiàn)象(1)磁性：磁體吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)．(2)磁極：磁體上磁性最強的區(qū)域．①北極：自由轉(zhuǎn)動的磁體，靜止時指北的磁極，又叫N極．②南極：自由轉(zhuǎn)動的磁體，靜止時指南的磁極，又叫S極．2．電流的磁效應(yīng)(1)發(fā)現(xiàn)：1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特在一次講課中，把導(dǎo)線沿南北方向放置在一個帶玻璃罩的指南針上方，通電時磁針轉(zhuǎn)動了．(2)實驗意義：電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，首次揭示了電與磁之間的聯(lián)系，揭開了人類對電磁現(xiàn)象研究的新紀元．1．電流、磁體間的相互作用(1)磁體與磁體間存在相互作用．(2)通電導(dǎo)線對磁體有作用力，磁體對通電導(dǎo)線也有作用力．(3)兩條通電導(dǎo)線之間也有作用力．知識點二．磁場(1)定義：磁體與磁體之間，磁體與通電導(dǎo)線之間，以及通電導(dǎo)線與通電導(dǎo)線之間的相互作用，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)．(2)基本性質(zhì)：對放入其中的磁體或通電導(dǎo)線產(chǎn)生力的作用．知識點三：地磁場(1)地磁場：地球本身是一個磁體，N極位于地理南極附近，S極位于地理北極附近．自由轉(zhuǎn)動的小磁針能顯示出地磁場的方向，這就是指南針的原理．(2)磁偏角：小磁針的指向與正南方向之間的夾角，(3)太陽、月亮、其他行星等許多天體都有磁場．知識點四：磁感線1．定義：用來形象描述磁場的強弱及方向的曲線．2．特點：(1)磁感線的疏密表示磁場的強弱．(2)磁感線上某點的切線方向表示該點磁感應(yīng)強度的方向．知識五．常見永磁體的磁場(見下圖)知識點六：三種常見的電流的磁場安培定則立體圖橫截面圖縱截面圖直線電流以導(dǎo)線上任意點為圓心的多組同心圓，越向外越稀疏，磁場越弱環(huán)形電流內(nèi)部磁場比環(huán)外強，磁感線越向外越稀疏通電螺線管內(nèi)部為勻強磁場且比外部強，方向由S極指向N極；外部類似條形磁鐵，由N極指向S極【題型歸納】題型一：磁現(xiàn)象、磁性的理解1．（23-24高二上·廣東·期末）下列關(guān)于磁場的說法正確的是（

）A．磁感線一定是直線 B．磁場不是客觀存在的C．磁極之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的 D．只有磁鐵周圍才存在磁場【答案】C【詳解】磁感線的閉合的曲線，磁場是客觀存在的，磁極之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的；磁鐵和電流周圍都存在磁場。故選C。2．（23-24高二上·廣東廣州·期末）北宋《武經(jīng)總要》記載，讓鐵魚的頭尾指向南北，先把鐵魚燒紅，再將鐵魚放入水中冷卻，依靠地磁場獲得磁性，后讓其在水中漂浮，制成指南魚（魚頭指南），如圖是指南魚靜止時的指向。下列判斷正確的是（）A．指南魚的魚頭應(yīng)標注“S” B．指南魚周圍存在磁感線C．指南魚不能吸引小鐵針 D．指南魚的魚頭磁性最弱【答案】A【詳解】A．指南魚的魚頭指向南極，魚頭的磁極應(yīng)標注“S”，A正確；B．磁感線是為了形象描述磁場而假想的曲線，不是客觀存在，B錯誤；C．魚形鐵已經(jīng)被磁化，是個磁體，磁體與磁體可以相互吸引，C錯誤；D．指南魚是個磁體，類似條形磁鐵，兩極位置磁性最強，中間最弱，D錯誤。故選A。3．（22-23高二上·廣東佛山·期中）如圖是鐵棒被磁化前、后內(nèi)部各磁疇取向分布情況，根據(jù)所學(xué)的磁化知識判斷下面說法正確的是（）A．甲圖是磁化后的磁疇取向分布B．乙圖是磁化前的磁疇取向分布C．鐵棒被磁化后通過一定途徑可以消除磁性D．任何材料的物體都很容易被磁化【答案】C【詳解】AB．鐵棒被磁化前內(nèi)部各磁疇取向是雜亂的，當鐵棒被磁化后內(nèi)部各磁疇取向相同，故AB錯誤；C．鐵棒屬于軟磁體，磁化后其磁性很容易消失，比如：強震動，故C正確；D．鐵、鈷、鎳以及由它們組成的材料能被磁化，并不是任何材料的物體都容易被磁化，故D錯誤。故選C。題型二：磁感線的理解和應(yīng)用4．（24-25高二上·全國）關(guān)于磁感線，下列說法中正確的是（）A．沿磁感線的方向，磁場逐漸減弱B．磁鐵周圍磁感線的形狀，與鐵屑在它周圍排列的形狀相同，說明磁場呈線條形狀，磁感線是磁場的客觀反映C．磁場中任意兩條磁感線均不相交D．磁感線類似電場線，它總是從磁體的N極出發(fā)，到S極終止【答案】C【詳解】A．磁感線的疏密表示磁場的強弱，沿磁感線的方向，磁場不一定逐漸減弱，故A錯誤；B．磁感線是為了形象地描述磁場而假想出來的線，并非磁場的客觀反映，故B錯誤；C．磁感線的切線方向表示磁場的方向，磁場中任意兩條磁感線均不相交，故C正確；D．磁感線在磁體的外部是從磁體的N極出發(fā)回到S極；在磁體的內(nèi)部，磁感線是從磁體的S極出發(fā)，回到N極，形成閉合曲線，故D錯誤。故選C。5．（23-24高二上·河南·階段練習(xí)）下列關(guān)于磁感線的敘述中正確的是（

）A．磁感線是磁場中實際存在的一些曲線B．在磁場中，磁感線不可以相交C．磁感線從磁體的N極發(fā)出，終止于S極D．鐵屑在磁場中規(guī)則排列而組成的曲線就是磁感線【答案】B【詳解】A．磁感線是人們?yōu)榱嗣枋龃艌龆傧氲那€，不是磁場中實際存在的一些曲線，故A錯誤；B．在磁場中，任何兩條磁感線都不相交，因為在磁場中的任一點，磁場方向只有一個，若磁感線相交，交點處切線方向有兩個，表示磁場方向有兩個，故B正確；C．磁感線在磁體的外部是從磁體的N極出發(fā)回到S極，在磁體的內(nèi)部，磁感線是從磁體的S極出發(fā)，回到N極，是閉合的曲線，故C錯誤；D．鐵屑在磁場中規(guī)則排列而組成的曲線能模擬磁感線的形狀，但并不是磁感線，故D錯誤。故選B。6．（23-24高二上·廣東佛山·期中）磁貼紗窗的水平軟磁條的外部磁感線正面圖如圖所示，以下說法正確的是（）

A．磁感線不是封閉的曲線，可以相交于一點B．軟磁條內(nèi)部之間的磁感線方向應(yīng)由指向C．軟磁條的位置應(yīng)為N極D．磁感線是用來形象地描述磁場的曲線，它與磁場一樣真實存在【答案】B【詳解】A．磁感線是封閉的曲線，彼此不相交，故A錯誤；B．磁感線是封閉的曲線，根據(jù)圖中軟磁條的外部之間的磁感線方向可知，軟磁條內(nèi)部之間的磁感線方向應(yīng)由指向，故B正確；C．軟磁條的位置應(yīng)為S極，故C錯誤；D．磁場是真實存在的，但磁感線是理想模型，不是真實存在的，故D錯誤。故選B。題型三：地磁場7．（24-25高二上·陜西榆林·期中）我國宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁場及磁偏角，“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也”。結(jié)合上述材料可知地球本身是一個大磁體，其磁感線分布如圖所示。如果地球磁場是由于地球表面帶電和地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生，那么下列說法正確的是（）A．地球表面磁場方向沿地球經(jīng)線向北與地面平行B．若地球自轉(zhuǎn)加快，則地球表面的磁場會減弱C．地球表面帶正電荷D．地球表面磁場方向在北半球有向北分量和向下分量【答案】D【詳解】A．據(jù)《夢溪筆談》記載了磁偏角，地球表面磁場方向與經(jīng)線不平行，會偏東南，故A錯誤；B．若地球自轉(zhuǎn)加快，則地球表面形成電流會增大，電流產(chǎn)生的磁場會增強，故B錯誤；C．地球表面磁場向北，地球內(nèi)部磁場向南，由右手螺旋定則可知地球表面電流方向由東向西，與地球自轉(zhuǎn)方向相反，即地球表面帶負電，故C錯誤；D．由磁感線方向可知地球表面磁場方向在北半球有向北分量和向下分量，地球表面磁場在南半球有向北分量和向下分量，故D正確。故選D。8．（24-25高二上·陜西寶雞·階段練習(xí)）中國宋代科學(xué)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，地球周圍地磁場的磁感線分布示意如圖，則下列說法中正確的是（

）A．地理南、北極與地磁場的南、北極重合B．地磁場的南極在地理北極C．地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行D．形成地磁場的原因可能是帶負電的地球自轉(zhuǎn)引起的【答案】D【詳解】A．地理南、北極與地磁場的南、北極不重合有一定的夾角，即為磁偏角，故A錯誤；B．地球內(nèi)部也存在磁場，地磁南極在地理北極附近，故B錯誤；C．磁場是閉合的曲線，地球磁場從南極附近發(fā)出，從北極附近進入地球，組成閉合曲線，不是地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行，故C錯誤；D．地球自轉(zhuǎn)方向自西向東，地球的南極是地磁場的北極，由安培定則判斷可知地球是可能帶負電的，故D正確。故選D。9．（2024·福建福州·二模）東漢時期思想家王充在《論衡》書中有關(guān)于“司南之杓，投之于地，其柢（即勺柄）指南”的記載。如圖所示，司南呈勺形，靜止在一個刻著方位的光滑盤上。下列說法正確的是（

）A．司南可以由銅制材料制作B．司南可以看做條形磁體，“柢”相當于磁體的N極C．司南的“柢”在南、北半球指示的方向正好相反D．司南能“指南”是因為地球存在地磁場，地磁北極在地理南極附近【答案】D【詳解】A．司南不可以用銅為材料制作，因為無法磁化，故A錯誤；B．司南之杓，投之于地，其柢指南，地磁場北極在地理南極，所以“柢”相當于磁體的S極，故B錯誤；C．地磁場的方向由南方（地磁N極）指向北方（地磁S極），與南北半球無關(guān)，故司南的“柢”在南、北半球指示的方向相同，故C錯誤；D．司南能“指南”是因為地球存在磁場，地磁南極在地理北極附近，故D正確。故選D。題型四：常見的磁體分布10．（21-22高二·全國）如圖所示的磁場中,穩(wěn)定時小磁針位置正確的是()A． B．C． D．【答案】A【詳解】磁鐵外部，磁感線由極指向極，而磁感線的切線方向就是小磁針靜止時N極所指方向。故選A。11．（2024高二上·湖北·學(xué)業(yè)考試）下圖能正確表示條形磁鐵或通電直導(dǎo)線周圍磁感線分布的是（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】AB．條形磁鐵外部磁場方向由N極出發(fā)指向S極，故A正確，B錯誤；C．根據(jù)右手螺旋定則可知，圖中直線電流產(chǎn)生的磁場方向為逆時針方向，故C錯誤；D．根據(jù)右手螺旋定則可知，圖中直線電流產(chǎn)生的磁場方向為順時針方向，故D錯誤。故選A。12．（2023高三上·福建）圖中能正確表示通電導(dǎo)線周圍磁場或條形磁鐵周圍磁場的是（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】AB．由安培定則可判斷，A中電流的磁場正確，故A正確，B錯誤；CD．條形磁鐵外部磁感線從N→S，內(nèi)部從S→N，故CD錯誤。故選A。題型五：小磁針判斷磁場分布13．（22-23高二上·江西九江·期末）一放置在水平桌面上的條形磁鐵，其磁感線分布如圖所示。P、Q是同一條磁感線上的兩點，下列說法正確的是（）A．P、Q兩點的磁感應(yīng)強度相同B．磁感應(yīng)線始終由N極到S極C．P點的磁感應(yīng)強度方向由P指向QD．Q點的磁感應(yīng)強度方向由Q指向P【答案】D【詳解】A．磁感線的疏密表示磁場強弱，Q處磁感線比P處密，故Q點的磁感應(yīng)強度大于P點的磁感應(yīng)強度，故A錯誤；B．條形磁鐵外部的磁感線由N極出發(fā)回到S極，條形磁鐵內(nèi)部的磁感線由S極到N極，故B錯誤；CD．條形磁鐵外部的磁感線由N極出發(fā)回到S極，磁感線的切線方向表示磁感應(yīng)強度的方向，故P點和Q點磁場方向都是由Q指向P，故C錯誤，D正確；故選D。14．（20-21高二上·福建廈門·期末）磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則（）A．a(chǎn)點沒有磁感線，磁感應(yīng)強度為零B．a(chǎn)點磁感應(yīng)強度比b點強C．b點的磁場方向和該點的切線方向垂直D．把一個小磁針放在b點，靜止時小磁針N極的指向水平向右【答案】D【詳解】磁感線只是形象地描述磁場的強弱和方向，a點沒有磁感線也存在磁場。b點磁感線比較密，磁感應(yīng)強度要比a點強；磁場方向用磁感應(yīng)的切線表示，與靜止在該位置的小磁針N極的指向一致，所以把一個小磁針放在b點，靜止時小磁針N極的指向水平向右。故選D。15．（21-22高二上·浙江紹興·期中）如圖所示，小磁針的N極指向正確的是（）A．a(chǎn) B．b C．c D．d【答案】D【詳解】根據(jù)右手螺旋定則可知通電螺線管左側(cè)為N極，右側(cè)為S極，磁感線在外部由N極S極，內(nèi)部由S極指向N極。而靜止時小磁針N極指向為磁感線方向，可知小磁針的N極指向正確的只有d。故選D。題型六：幾種常見的磁場（安培定則）16．（24-25高二上·全國）關(guān)于電流周圍的磁感線分布情況，下圖正確的是（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】A．根據(jù)右手螺旋定則可知，順時針方向的環(huán)形電流在內(nèi)部產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里，在外部產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外，故A正確；B．根據(jù)右手螺旋定則可知，水平向右的直線電流，上方產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外，下方產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里，故B錯誤；C．根據(jù)右手螺旋定則可知，C選項圖中通電螺線管內(nèi)部產(chǎn)生的磁場方向向左，故C錯誤；D．根據(jù)右手螺旋定則可知，D選項圖中通電線圈在軸線上產(chǎn)生的磁場方向向上，故D錯誤。故選A。17．（23-24高二上·福建南平·期末）下列各圖中，電流I與其產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度B的方向關(guān)系正確的是（）A． B．C． D．【答案】C【詳解】A．圖A中，由安培定則可知，導(dǎo)線右側(cè)磁場垂直紙面向里，導(dǎo)線左側(cè)磁場垂直紙面向外，故A錯誤；B．圖B中，由安培定則可知，導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場為逆時針方向，故B錯誤；C．圖C中，由安培定則可知，環(huán)形電流內(nèi)部磁場由右向左，故C正確；D．圖D中，由安培定則可知，通電螺線管右端為極，螺線管內(nèi)部磁場由S到N，故D錯誤。故選C。18．（23-24高二上·內(nèi)蒙古錫林郭勒盟·期末）關(guān)于電流及電流周圍產(chǎn)生的磁場分布，下列各圖中正確的是（）A． B．C． D．【答案】D【詳解】A．根據(jù)安培定則可知，圖中磁場方向與給出的箭頭所指方向相反，故A錯誤；B．根據(jù)安培定則可知，圖中磁場方向與給出的箭頭所指方向相反，故B錯誤；C．根據(jù)電源正負極判定電流方向沒有問題，根據(jù)安培定則可知，圖中磁場方向與給出的箭頭所指方向相反，故C錯誤；D．根據(jù)安培定則可知，圖中磁場方向與給出的箭頭所指方向相同，故D正確。故選D。【高分達標】一、單選題19．（24-25高二上·上海浦東新·期中）關(guān)于電場線與磁感線，下列說法中，正確的是（）A．都是電場或磁場中實際存在的線 B．都是封閉的曲線C．疏密都能反映各自場的強弱 D．切向方向都是該處電荷或電流的受力方向【答案】C【詳解】A．電場線與磁感線是人們?yōu)榱朔奖阊芯慷陔妶龌虼艌鲆氲募傧氲木€，故A錯誤；B．電場線是非閉合曲線，磁感線是閉合曲線，故B錯誤；C．根據(jù)電場線與磁感線特點，疏密都能反映各自場的強弱，故C正確；D．電場線的切向方向為電場強度方向，即正電荷所受的電場力方向；磁感線方向為該點的磁感應(yīng)強度方向，根據(jù)安培定則可知，磁感應(yīng)強度方向并不是電流的受力方向，故D錯誤。故選C。20．（24-25高二上·甘肅武威·期中）如圖所示，環(huán)形導(dǎo)線周圍有三只小磁針a、b、c，閉合開關(guān)S后，三只小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向是（）A．全向里B．全向外C．a(chǎn)、c向里，b向外D．a(chǎn)、c向外，b向里【答案】C【詳解】閉合開關(guān)S后，環(huán)形導(dǎo)線中通有逆時針方向的電流，根據(jù)安培定則判斷環(huán)形導(dǎo)線內(nèi)部磁場垂直紙面向外，外部磁場垂直紙面向內(nèi)，則小磁針b的N極向外偏轉(zhuǎn)，a、c兩個小磁針向里偏轉(zhuǎn)。故選C。21．（24-25高二上·山東聊城·階段練習(xí)）中國宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了∶“方家（術(shù)士）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，地球周圍地磁場的磁感線分布示意圖如圖所示。結(jié)合上述材料，下列說法正確的是（）A．地球表面任意位置的磁場方向都與地面平行B．因地磁場影響，在進行奧斯特實驗時，通電導(dǎo)線東西放置時實驗現(xiàn)象最明顯C．結(jié)合地球自轉(zhuǎn)方向，可以判斷出地球是帶負電的D．地球內(nèi)部也存在磁場，地磁南極在地理南極附近【答案】C【詳解】A．磁場是閉合的曲線，地球磁場從南極附近發(fā)出，從北極附近進入地球，組成閉合曲線，不是地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行，故A錯誤；B．根據(jù)安培定則可知，導(dǎo)線的磁場方向與導(dǎo)線電流的方向垂直，可知因地磁場影響，在進行奧斯特實驗時，通電導(dǎo)線南北放置時實驗現(xiàn)象最明顯，故B錯誤；C．地球自轉(zhuǎn)方向自西向東，地球的南極是地磁場的北極，由安培定則判斷可知地球是帶負電的，故C正確；D．地球內(nèi)部也存在磁場，地磁南極在地理北極附近，故D錯誤。故選C。22．（24-25高二上·全國·單元測試）實驗室中的磁鐵，長期使用后會消磁，消磁是因為（）A．內(nèi)部電子散失 B．內(nèi)部電子均向同一方向做圓周運動C．內(nèi)部電子均向同一方向做直線運動 D．內(nèi)部分子電流的取向變得雜亂無章【答案】D【詳解】根據(jù)安培分子電流假說可知，磁體有磁性是由于磁體內(nèi)各分子電流的取向大致相同造成的，消磁是因為內(nèi)部分子電流的取向變得雜亂無章。故選D。23．（24-25高一上·廣東深圳·開學(xué)考試）如圖所示是條形磁體的磁場分布圖，a、b是磁場中的兩個點，關(guān)于該磁場，下列說法正確的是（）A．磁感線是為了研究方便而引入的假想曲線B．該條形磁體的右端為S極，左端為N極C．將一小磁針置于b點，其靜止時N極指向右側(cè)D．由于a點沒有磁感線經(jīng)過，所以a處的磁場比b處弱【答案】A【詳解】A．磁感線是為了研究方便而引入的假想曲線，不是真實存在的，故A正確；B．由于在磁體的外部，磁感線都是從N極出發(fā)，回到S極，所以該條形磁體的右端為N極，左端為S極，故B錯誤；C．小磁針靜止時N極所指的方向為磁場的方向，所以將一小磁針置于b點，其靜止時N極指向左側(cè)，故C錯誤；D．磁體周圍，越靠近兩極的位置其磁感線越密集，磁場越強，所以a處的磁場比b處強，故D錯誤。故選A。24．（24-25高二上·全國·課后作業(yè)）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(zhuǎn)，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東向西水平通過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【答案】A【詳解】AB．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，由安培定則可知小磁針的N極向西偏轉(zhuǎn)，同理可知，若是小磁針正上方有電子流自南向北水平通過，小磁針的N極向東偏轉(zhuǎn)，故A正確，B錯誤；C．若小磁針正上方有電子流自東向西水平通過，等效電流方向即為自西向東，在小磁針處產(chǎn)生的磁場向北，小磁針N極不會向西偏轉(zhuǎn)，故C錯誤；D．若小磁針正東方向有一條形磁鐵的N極靠近小磁針，由于異名磁極相互吸引，所以小磁針的N極向西偏轉(zhuǎn)，但這只是一種使小磁針N極偏轉(zhuǎn)的原因，也有可能是電流引起的，故D錯誤。故選A。25．（24-25高二上·上?！ふn后作業(yè)）如圖所示，直導(dǎo)線AB、螺線管E、U形磁體D三者相距較遠，磁場相互不影響，開關(guān)閉合后，小磁針N極（黑色一端）指示磁場方向正確的是（）A．a(chǎn) B．bC．c D．d【答案】C【詳解】A．小磁針N極的指向為磁感線方向，直導(dǎo)線AB部分，電流從上到下，所以從上往下看，直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場方向應(yīng)為順時針方向，所以小磁針a的N極應(yīng)指向紙面外，A錯誤；BC．在通電螺線管E部分，由安培定則可知，在內(nèi)部磁感線從右到左，故右端為螺線管S極，左端為N極，在外部磁感線從N極到S極，所以小磁針b的N極應(yīng)向右，小磁針c的N極向左，B錯誤，C正確；D．在U形磁體D部分，由安培定則可知，左端為S極，右端為N極，在外部磁場方向從右端指向左端，所以小磁針d的N極應(yīng)向左，D錯誤。故選C。26．（23-24高二上·湖南長沙·階段練習(xí)）下列各圖中，已標出電流及電流的磁場方向，其中正確的是（）A． B．C． D．【答案】D【詳解】A．電流的方向豎直向上，根據(jù)安培定則可知，磁場的方向?qū)Ь€左側(cè)為垂直紙面向里，導(dǎo)線右側(cè)為垂直紙面向外，故A錯誤；B．電流的方向豎直向上，根據(jù)安培定則可知，磁場的方向從上向下看應(yīng)為逆時針方向，故B錯誤；C．根據(jù)電流的繞向，結(jié)合安培定則知，螺線管內(nèi)部的磁場方向向右，故C錯誤；D．環(huán)形電流的方向從上往下看為逆時針方向，根據(jù)安培定則知，磁場的方向向上，故D正確。故選D。27．（23-24高三下·江蘇無錫·開學(xué)考試）地球本身是一個大磁體，其磁場分布示意圖如圖所示。學(xué)術(shù)界對于地磁場的形成機制尚無共識。一種理論認為地磁場主要源于地表電荷隨地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的環(huán)形電流?；诖死碚?，下列判斷正確的是（）A．地表電荷為正電荷B．環(huán)形電流方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同C．若地表電荷的電荷量增加，則地磁場強度增大D．若地球自轉(zhuǎn)角速度減小，則地磁場強度增大【答案】C【詳解】A．根據(jù)右手螺旋定則可知地表的電荷為負電荷，故A錯誤；B．由于地表電荷為負電荷，則環(huán)形電流方向與地球自轉(zhuǎn)方向相反，故B錯誤；C．若地表電荷的電荷量增加，則等效電流越大，地磁場強度增大，故C正確；D．若地球自轉(zhuǎn)角速度減小，則等效電流越小，地磁場強度減小，故D錯誤。故選C。28．（22-23高二下·上?！て谥校┲袊未茖W(xué)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，地球周圍地磁場的磁感線分布示意如圖，則下列說法中正確的是（）A．地理南、北極與地磁場的南、北極重合B．地球內(nèi)部也存在磁場，地球本身就是一個巨大的磁鐵C．地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行D．形成地磁場的原因可能是帶負電的地球自轉(zhuǎn)引起的【答案】D【詳解】A．地理南、北極與地磁場的南、北極并沒有重合，之間存在一定的偏角，該偏角叫磁偏角，故A錯誤；B．磁感線是一系列閉合的曲線，可知，地球內(nèi)部也存在磁場，地球本身就是一個巨大的磁體，類似于條形磁體，但地球本身不是磁鐵，故B錯誤；C．地球表面在赤道位置的地磁場方向與地面平行，在南北半球的磁場方向與地面之間存在一定的夾角，故C錯誤；D．地磁的北極在地理南極附近，地磁的南極在地理北極附近，在地球外部空間，磁感線從地理南極出來進入地理北極，根據(jù)安培定則，四指指向與地球自轉(zhuǎn)方向相反，可知，形成地磁場的原因可能是帶負電的地球自轉(zhuǎn)引起的，故D正確。故選D。二、多選題29．（24-25高二上·天津濱海新·期中）下列圖中所示的通電直導(dǎo)線周圍磁場分布正確的是（）A． B．C． D．【答案】BD【詳解】A．根據(jù)安培定則可知，該圖中直導(dǎo)線右側(cè)磁場向里，左側(cè)向外，故A錯誤；B．根據(jù)安培定則可知，直導(dǎo)線周圍的磁場為圖所示，故B正確；C．根據(jù)安培定則可知，環(huán)形磁場內(nèi)部磁場方向垂直紙面向外，故C錯誤；D．根據(jù)安培定則可知，環(huán)形磁場內(nèi)部磁場方向垂直紙面向外，故D正確。故選BD。30．（24-25高二上·遼寧·期中）同學(xué)們學(xué)習(xí)了奧斯特尋找電和磁的聯(lián)系時做了大量的實驗，引起了探究熱情。圖甲中的小磁針a置于通電導(dǎo)線環(huán)的中心，圖乙中的小磁針b置于通電導(dǎo)線的延長線上，圖丙、丁中的小磁針c和d置于平行通電導(dǎo)線之間的中線上，且兩通電導(dǎo)線的電流大小相等。則小磁針最終靜止時，N極指向垂直紙面向外的是（）A．a(chǎn) B．b C．c D．d【答案】AC【詳解】A．根據(jù)右手螺旋定則，甲圖線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁場垂直于紙面向外，故小磁針a最終靜止時，N極指向磁場方向向外，故A正確；B．由于通電導(dǎo)線在其延長線上無磁場，故小磁針b不會動，故B錯誤；C．通電導(dǎo)線產(chǎn)生磁場方向可由右手螺旋定則判斷可知，通電導(dǎo)線在小磁針c處產(chǎn)生的磁場垂直于紙面向外，故則小磁針c最終靜止時，N極指向磁場方向向外，故C正確；D．通電產(chǎn)生磁場方向可由右手螺旋定則判斷可知，兩導(dǎo)線在小磁針d處產(chǎn)生的磁場等大反向抵消為0,故小磁d針不動，故D錯誤；故選AC。31．（24-25高二上·河南南陽·期中）奧斯特在尋找電和磁的聯(lián)系時，總是把磁針放在通電導(dǎo)線的延長線上，結(jié)果實驗均以失敗告終。1820年4月，在一次講課中，他偶然地把導(dǎo)線放置在一個指南針的上方，通電時磁針轉(zhuǎn)動了。這個現(xiàn)象雖然沒有引起聽眾的注意，但卻是奧斯特盼望已久的。他連續(xù)進行了大量研究，同年7月發(fā)表論文，宣布發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，首次揭示了電與磁的聯(lián)系。如圖，是一個水平放置的小磁針，奧斯特做實驗時，可以使小磁針逆時針轉(zhuǎn)動（從上向下看）的是（

）A．把水平導(dǎo)線沿左右方向放在小磁針的上方，通入向右的電流B．把水平導(dǎo)線沿左右方向放在小磁針的下方，通入向右的電流C．把豎直導(dǎo)線放在小磁針的左側(cè)，通入向上的電流D．把豎直導(dǎo)線放在小磁針的右側(cè)，通入向上的電流【答案】AC【詳解】A．把水平導(dǎo)線沿左右方向放在小磁針的上方，通入向右的電流，根據(jù)右手螺旋定則可知，電流在小磁針所在處產(chǎn)生的磁場向里，則小磁針N極受到的磁場力向里，S極受到的磁場力向外，從上向下看小磁針逆時針轉(zhuǎn)動，故A正確；B．把水平導(dǎo)線沿左右方向放在小磁針的下方，通入向右的電流，根據(jù)右手螺旋定則可知，電流在小磁針所在處產(chǎn)生的磁場向外，則小磁針N極受到的磁場力向外，S極受到的磁場力向里，從上向下看小磁針順時針轉(zhuǎn)動，故B錯誤；C．把豎直導(dǎo)線放在小磁針的左側(cè)，通入向上的電流，根據(jù)右手螺旋定則可知，電流在小磁針所在處產(chǎn)生的磁場向里，則小磁針N極受到的磁場力向里，S極受到的磁場力向外，所以從上向下看小磁針逆時針轉(zhuǎn)動，故C正確；D．把豎直導(dǎo)線放在小磁針的右側(cè)，通入向上的電流，根據(jù)右手螺旋定則可知，電流在小磁針所在處產(chǎn)生的磁場向外，則小磁針N極受到的磁場力向外，S極受到的磁場力向里，所以從上向下看小磁針順時針轉(zhuǎn)動，故D錯誤。故選AC。32．（24-25高二上·遼寧·期中）一位同學(xué)重做奧斯特實驗，她找來一枚小磁針，一段較長的直導(dǎo)體棒，兩個高度可調(diào)的支架，電池，開關(guān)，若干導(dǎo)線。她把導(dǎo)體棒通過導(dǎo)線與電池、開關(guān)連接，然后將導(dǎo)體棒放在支架上。為了順利觀察到通電瞬間小磁針的轉(zhuǎn)動情況，則下列選項中開關(guān)閉合前導(dǎo)體棒的位置合理的是（）A．位于小磁針下方且與小磁針平行 B．位于小磁針下方且與小磁針垂直C．位于小磁針上方且與小磁針平行 D．位于小磁針上方且與小磁針垂直【答案】AC【詳解】由安培定則可知，直線電流產(chǎn)生的環(huán)形磁場所在平面與通電直導(dǎo)線垂直，當未通電的導(dǎo)體棒與小磁針平行時，通電后小磁針的兩極受到的磁場力與小磁針垂直且方向相反，容易使小磁針轉(zhuǎn)動。如果未通電時，導(dǎo)體棒與小磁針垂直，通電后小磁針兩極受到的磁場力沿小磁針方向，可能不會轉(zhuǎn)動。故AC正確，BD錯誤。故選AC。33．（24-25高二上·山東濰坊·階段練習(xí)）如圖所示的裝置中，當接通電源后，小磁針A的指向如圖所示，則（）A．電源左側(cè)為正極B．小磁針B的N極向紙里轉(zhuǎn)C．小磁針B的N極向紙外轉(zhuǎn)D．小磁針B不轉(zhuǎn)動【答案】AC【詳解】A．小磁針A的指向如圖所示，可知通電螺線管的左邊為S極，根據(jù)右手螺旋定則可知電路中有順時針方向的電流，所以電源左側(cè)為正極，故A正確；BCD．由于電源左側(cè)為正極，則電壓右側(cè)為負極，小磁針B上方電流方向向左，根據(jù)右手螺旋定則可知小磁針B所處位置的磁場方向垂直紙面向外，則小磁針B的N極向紙外轉(zhuǎn)，故BD錯誤，C正確。故選AC。34．（24-25高二上·全國·課后作業(yè)）指南針是我國古代的四大發(fā)明之一，春秋戰(zhàn)國時期叫司