粤教版 (2019)必修 第三册第六章 电磁现象与电磁波第一节 磁现象与磁场课时训练

这是一份粤教版 (2019)必修 第三册第六章 电磁现象与电磁波第一节 磁现象与磁场课时训练，共27页。试卷主要包含了磁作用的主要表现，磁场，电流周围的磁场等内容，欢迎下载使用。


知识精讲
知识点01 磁现象、磁场
1．磁作用的主要表现
(1)磁体与磁体间：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．
(2)磁体与通电导体间：电流的磁效应(电流可以产生磁场)、电动机的基本原理．
2．磁场：磁体与磁体之间、磁体与电流之间，以及电流与电流之间的相互作用，都是通过磁场发生的，磁场是客观存在的物质，磁体和电流周围都存在磁场，磁场对置于其中的其他磁体或电流施加作用力．
【知识拓展1】磁现象 磁场
1．磁场的客观性：磁场与电场一样，也是一种物质，是一种看不见而又客观存在的特殊物质．存在于磁体、通电导线、运动电荷、变化电场、地球的周围．
2．磁场的基本性质：对放入其中的磁极、电流、运动的电荷有力的作用，而且磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流间的相互作用都是通过磁场发生的．
【即学即练1】
1．图中箭头表示磁感应线的方向，则小磁针静止时N极的指向应（ ）
A．向上B．向下C．向左D．向右
【即学即练2】
2．如图所示，甲、乙两根外形完全相同的钢棒，用甲的一端接触乙的中间，下列说法中正确的是（ ）
A．若相互吸引，则甲、乙均有磁性
B．若相互吸引，则甲有磁性，乙一定没有磁性
C．若相互间没有吸引，则甲、乙均没有磁性
D．若相互间没有吸引，则甲一定没有磁性，乙可能有磁性
知识点02 磁感线
1．概念
在磁场中画出的一些有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向都与该点的磁场方向一致，这样的曲线就叫作磁感线．
2．特点
(1)磁感线的疏密表示磁场的强弱．磁场越强的地方，磁感线越密；磁场越弱的地方，磁感线越疏．
(2)磁感线某点的切线方向表示该点磁场的方向．
(3)磁感线是闭合(填“闭合”或“不闭合”)的曲线．
(4)磁感线不是真实存在的，是假想的一种曲线．
3．电流周围的磁场
(1)直线电流的磁场
安培定则：如图1甲所示，用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向．
直线电流周围的磁感线分布情况如图乙所示．
图1
(2)环形电流的磁场
安培定则：如图2所示，让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁场的方向．
图2
(3)通电螺线管的磁场
安培定则：如图3所示，用右手握住螺线管，让弯曲的四指与螺线管电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺线管轴线上磁场的方向或者说拇指所指的方向是它的北极的方向．
图3
【知识拓展2】磁感线
1．定义：磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟这点磁场的方向一致．
2．特点：
(1)在磁体外部，磁感线从N极发出，进入S极；在磁体内部由S极回到N极．
(2)磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强；磁场方向与过该点的磁感线的切线方向一致．
(3)磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断．
(4)磁感线是人们为了形象描述磁场而假想的线，并不真实存在．
3．几种特殊磁体外部的磁感线分布(如图4所示)：
图4
【知识拓展3】用安培定则判断电流磁场的方向
【即学即练3】
3．关于磁感线的叙述，不正确的是（ ）
A．磁感线从磁体的S极出发到N极终止
B．磁感线是闭合的曲线
C．磁场中某点的磁场方向即该点处沿磁感线的切线方向
D．磁感线是用来形象描述磁场强弱与方向的一些假想的线
【即学即练4】
4．关于磁场和磁感线的描述有下列说法，其中正确的有（ ）
A．磁场的分布与观察的方位有关，从不同的方位观察，磁场的分布不同
B．正如铁屑模拟实验显示的一样，磁感线不是实际存在的平面曲线
C．磁感线的方向就是磁场的方向
D．两条磁感线空隙处不存在磁场
知识点03 安培分子电流假说
1．内容：在原子、分子等物质微粒的内部都存在一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质分子都成为一个微小的磁体．
2．应用：解释一些磁现象，如铁棒未被磁化时，内部各分子电流的取向杂乱无章，对外不显磁性，被磁化后，各分子电流的取向趋于规则，对外显磁性．
【知识拓展4】安培分子电流假说
1.法国学者安培提出：在物质内部，存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极．(如图5所示)
图5
2．当铁棒中分子电流的取向大致相同时，铁棒对外显磁性；当铁棒中分子电流的取向变得杂乱无章时，铁棒对外不显磁性．
知识点04 地磁场
1．概念：地球由于本身具有磁性而在周围形成的磁场．
2．地球磁体的N极位于地理南极附近，地球磁体的S极位于地理北极附近．
3．磁偏角：地磁极与地理极之间的夹角．
【即学即练5】
5．一科考船进行环球科考活动从北极附近出发，一路向南直到南极附近，沿途不断测量地磁场的大小和方向，他的测量结果可能是（ ）
A．地磁场的大小一直不变，磁场方向始终沿正南、正北方向
B．地磁场的大小不断变化，磁场方向始终沿正南、正北方向
C．地磁场的大小一直不变，磁场的方向与正南、正北方向间有一较小的偏角
D．地磁场的大小不断变化，磁场的方向与正南、正北方向间有一较小的偏角
【即学即练6】
6．地球是个大磁体，它的周围存在磁场。下列有关地磁场的说法正确的是（ ）
A．地磁场的北极在地理南极附近
B．在地面上放置一枚小磁针，在没有其他磁场影响时，静止的小磁针的南极指向地磁场的南极
C．北半球地磁场的方向相对地面总是竖直向下的
D．地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的
能力拓展
考法01 磁现象、磁场
【典例1】
1．磁场中某区域的磁感线如图所示，则（ ）
A．两点处的磁场强弱不同，且处磁场强
B．两点处的磁场强弱不同，且处磁场弱
C．两点处的磁场方向相同
D．处没有磁感线，所以没有磁场
考法02 磁感线
【典例2】
2．下列说法中正确的是（ ）
A．磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极
B．磁感线可以表示磁场的方向和强弱
C．只能通过磁铁产生磁场
D．放入通电螺线管内的小磁针，根据异名磁极相吸的原则，小磁针的N极一定指向通电螺线管的S极
考法03 地磁场
【典例3】
7．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。 结合上述材料，下列说法正确的是（ ）
A．地理南、北极与地磁场的南、北极重合
B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理南极附近
C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D．指南针就是在地磁场的作用下指示南北方向的
分层提分
题组A 基础过关练
1．下列关于磁性材料及其应用的说法错误的是（ ）
A．电磁铁是用软磁性材料制成的
B．磁带的录音过程利用了电流的磁效应
C．柜门上的“门吸”利用了磁铁能吸引磁性物质的特性
D．磁悬浮列车是利用列车和导轨间永磁体的相互作用悬浮起来的
2．关于磁场，下列说法正确的是（ ）
A．其基本性质是对处于其中的磁体或电流有力的作用
B．磁场是看不见、摸不着实际不存在的，是人们假想出来的一种物质
C．磁场不是客观存在的一种物质形态
D．磁场的存在与否取决于人的思想，想其有则有，想其无则无
3．在进行奥斯特的电流磁效应的实验时，要使实验现象明显，通电直导线的放置位置应该是（ ）
A．平行西南方向，在小磁针上方
B．平行东南方向，在小磁针上方
C．平行东西方向，在小磁针上方
D．平行南北方向，在小磁针上方
4．下列说法中正确的是（ ）
A．磁感线从N极出发指向S极
B．沿磁感线方向磁场逐渐减弱
C．磁感线是闭合曲线，但磁感线不相交
D．磁感线是实际存在的，可以用磁场中的铁屑演示出来
5．关于磁感线与电场线的描述，正确的是( )
A．电场线起止于电荷，磁感线起止于磁极
B．电场线一定是不闭合的，磁感线一定是闭合的
C．磁感线是自由小磁针在磁场力作用下的运动轨迹
D．电场线和磁感线实际上均存在，只是肉眼看不到
6．如图所示，小磁针放置在螺线轴线的左侧。当螺线管通以恒定电流时，不计其它磁场的影响，小磁针静止时N极的指向是（ ）
A．向右B．向左C．向上D．向下
题组B 能力提升练
1．如图所示，条形磁铁与通电导线在磁铁中心垂直相交，导线固定，磁铁可自由运动。若只考虑磁场力，则关于磁铁的运动，下列说法正确的是（ ）
A．N极向里，S极向外转动B．S极向里，N极向外转动
C．磁铁向外平动D．磁铁向内平动
2．某同学在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条细线悬挂起来，使它平衡并呈水平状态，悬线系住条形磁铁的位置是（ ）
A．磁铁的重心处B．磁铁的某一磁极处
C．磁铁重心的北侧D．磁铁重心的南侧
3．在稀硫酸溶液中有一矩形绝缘浮子，它的上部是一轻金属环，轻金属环的两端分别和溶液中的铜片和锌片相连，一开始金属环所处的方位如图所示，则松开浮子后（ ）。
A．浮子一直保持静止不动
B．浮子将不停地转动
C．浮子将转过90°后再保持静止
D．浮子将转过180°后再保持静止
4．N95口罩中起阻隔作用的关键层是熔喷布，熔喷布的纤维里加入了驻极体材料，它能依靠静电感应吸附比熔喷布网状纤维孔洞小很多的0.1μm量级或更小的微粒，从而有了更好的过滤效果。制备驻极体的一种方法是对某些电介质材料进行加热熔化，然后在强电场中进行极化冷却。电介质中每个分子都呈电中性，但分子内正、负电荷分布并不完全重合，每个分子可以看成是等量异号的电荷对。如图所示，某种电介质未加电场时，分子取向随机排布，熔化时施加水平向左的匀强电场，正、负电荷受电场力的作用，分子取向会发生一致性的变化。冷却后撤掉电场，形成驻极体，分子取向能够较长时间维持基本不变。这个过程就像铁在强磁场中被磁化成磁铁的过程。根据以上信息可知，下列说法中正确的是（ ）
A．驻极体能够吸引带电的微粒，但不能吸引电中性的微粒
B．驻极体吸附小微粒利用了静电感应，所以驻极体所带的总电荷量一定不为零
C．不带电的微粒也能被驻极体吸引，但并不会中和驻极体表面的电荷
D．加有驻极体的口罩会因存放时间过长其中的电场衰减而过期，这是驻极体向外放电使电荷减少的结果
5．下图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁体，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，达到充气的目的。请回答以下问题：
(1)当电流从电磁铁的接线柱流入时，发现吸引小磁体向下运动，则电磁铁的上端为______极，小磁体的下端为______极；
(2)电磁铁用的铁芯可分为硬磁性材料和软磁性材料。硬磁性材料在磁场撤去后还会有很强的磁性，而软磁性材料在磁场撤去后就没有明显的磁性了。你认为这种铁芯应该用哪种材料制作______？
6．如图（甲）（乙）所示，当开关S闭合时，确定各小磁针的偏转情况。
题组C 培优拔尖练
1．指南针是我国古代的四大发明之一。关于指南针，下列说法正确的是（ ）
A．指南针可以仅具有一个磁极
B．指南针能够指南北，说明地球具有磁场
C．指南针的指向不会受到附近磁铁的干扰
D．在指南针正上方附近放置一直导线，导线通电时指南针不偏转
2．下列说法正确的是（ ）
A．磁场是假想的一种物理模型
B．磁场是客观存在的一种物质
C．只有磁铁才能产生磁场
D．只有电流才能产生磁场
3．某磁场的磁感线如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．M点的切线方向和该点的磁场方向垂直
B．M点的磁场比N点的磁场弱
C．M点的磁场比N点的磁场强
D．M点的磁场方向和N点的磁场方向相同
4．如图所示，在磁场中有A、B、C三点，关于这三点，以下说法正确的是（ ）
A．A点磁场最强B．A、B两点的磁场方向相同C．C点没有磁场D．A、B两点的磁场强弱相同
5．赤道上竖直放置一根长导线，已知它相对地球自西向东运动，直导线中产生的感应电流方向和它所受的安培力方向，正确的是（ ）.
A．感应电流方向自下而上，安培力方向向西
B．感应电流方向自下而上，安培力方向向东
C．感应电流方向自上而下，安培力方向向西
D．感应电流方向自上而下，安培力方向向东
6．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．下列表述符合物理学史实的是
A．库伦利用库仑扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用力规律的研究
B．法拉第发现电流的磁效应，这和他深受康德的哲学思想影响是分不开的
C．奥斯特发现了电磁感应现象，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生
D．安培首先引入电场线和磁感线，极大地促进了人们对电磁现象的研究
第22讲 磁现象与磁场
目标导航
知识精讲
知识点01 磁现象、磁场
1．磁作用的主要表现
(1)磁体与磁体间：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．
(2)磁体与通电导体间：电流的磁效应(电流可以产生磁场)、电动机的基本原理．
2．磁场：磁体与磁体之间、磁体与电流之间，以及电流与电流之间的相互作用，都是通过磁场发生的，磁场是客观存在的物质，磁体和电流周围都存在磁场，磁场对置于其中的其他磁体或电流施加作用力．
【知识拓展1】磁现象 磁场
1．磁场的客观性：磁场与电场一样，也是一种物质，是一种看不见而又客观存在的特殊物质．存在于磁体、通电导线、运动电荷、变化电场、地球的周围．
2．磁场的基本性质：对放入其中的磁极、电流、运动的电荷有力的作用，而且磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流间的相互作用都是通过磁场发生的．
【即学即练1】
1．图中箭头表示磁感应线的方向，则小磁针静止时N极的指向应（ ）
A．向上B．向下C．向左D．向右
【答案】A
【详解】
由图可知：磁感线的方向是向上的；根据磁感线的方向与小磁针静止时北极所指的方向一致，故小磁针静止时N极所指的方向也是向上的，A正确。
故选A。
【即学即练2】
2．如图所示，甲、乙两根外形完全相同的钢棒，用甲的一端接触乙的中间，下列说法中正确的是（ ）
A．若相互吸引，则甲、乙均有磁性
B．若相互吸引，则甲有磁性，乙一定没有磁性
C．若相互间没有吸引，则甲、乙均没有磁性
D．若相互间没有吸引，则甲一定没有磁性，乙可能有磁性
【答案】D
【详解】
AB．磁体上磁性最强的部分叫磁极，位于磁体的两端，磁性最弱的部分在磁体的中间，这个位置几乎没有磁性。用甲棒的一端接触乙棒的中间部分时，若互相吸引，由此可以确定钢棒甲有磁性，不能确定钢棒乙有无磁性，故AB错误；
CD．若甲、乙相互间没有吸引，则甲一定没有磁性，乙可能有磁性，因为中间部位磁性最弱；故C错误，D正确。
故选D。
知识点02 磁感线
1．概念
在磁场中画出的一些有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向都与该点的磁场方向一致，这样的曲线就叫作磁感线．
2．特点
(1)磁感线的疏密表示磁场的强弱．磁场越强的地方，磁感线越密；磁场越弱的地方，磁感线越疏．
(2)磁感线某点的切线方向表示该点磁场的方向．
(3)磁感线是闭合(填“闭合”或“不闭合”)的曲线．
(4)磁感线不是真实存在的，是假想的一种曲线．
3．电流周围的磁场
(1)直线电流的磁场
安培定则：如图1甲所示，用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向．
直线电流周围的磁感线分布情况如图乙所示．
图1
(2)环形电流的磁场
安培定则：如图2所示，让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁场的方向．
图2
(3)通电螺线管的磁场
安培定则：如图3所示，用右手握住螺线管，让弯曲的四指与螺线管电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺线管轴线上磁场的方向或者说拇指所指的方向是它的北极的方向．
图3
【知识拓展2】磁感线
1．定义：磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟这点磁场的方向一致．
2．特点：
(1)在磁体外部，磁感线从N极发出，进入S极；在磁体内部由S极回到N极．
(2)磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强；磁场方向与过该点的磁感线的切线方向一致．
(3)磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断．
(4)磁感线是人们为了形象描述磁场而假想的线，并不真实存在．
3．几种特殊磁体外部的磁感线分布(如图4所示)：
图4
【知识拓展3】用安培定则判断电流磁场的方向
【即学即练3】
3．关于磁感线的叙述，不正确的是（ ）
A．磁感线从磁体的S极出发到N极终止
B．磁感线是闭合的曲线
C．磁场中某点的磁场方向即该点处沿磁感线的切线方向
D．磁感线是用来形象描述磁场强弱与方向的一些假想的线
【答案】A
【详解】
AB．磁感线在磁体的周围是从磁体的N极出发回到S极。在磁体的内部，磁感线是从磁体的S极出发，回到N极，磁感线是闭合的曲线，没有起点，也没有终点，故A错误，符合题意；B正确，不符合题意；
C．磁场中某点的磁场方向即该点处沿磁感线的切线方向，故C正确，不符合题意；
D．磁感线是用来形象描述磁场强弱与方向的一些假想的线，故D正确，不符合题意。
故选A。
【即学即练4】
4．关于磁场和磁感线的描述有下列说法，其中正确的有（ ）
A．磁场的分布与观察的方位有关，从不同的方位观察，磁场的分布不同
B．正如铁屑模拟实验显示的一样，磁感线不是实际存在的平面曲线
C．磁感线的方向就是磁场的方向
D．两条磁感线空隙处不存在磁场
【答案】B
【详解】
A．磁场是客观存在的，稳定的磁场的分布是不变的，与观察的方位无关，A错误；
C．只有磁感线是直线时，磁感线的方向才与磁场的方向一致。如果磁感线是曲线，那么某点的磁场方向是该点磁感线的切线方向，错误；
D．没有磁感线的地方不表示那里没有磁场存在，通过磁场中任意一点总能而且只能画出一条磁感线，D错误；
B．磁场是客观存在的，但磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线，B正确。
故选B。
知识点03 安培分子电流假说
1．内容：在原子、分子等物质微粒的内部都存在一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质分子都成为一个微小的磁体．
2．应用：解释一些磁现象，如铁棒未被磁化时，内部各分子电流的取向杂乱无章，对外不显磁性，被磁化后，各分子电流的取向趋于规则，对外显磁性．
【知识拓展4】安培分子电流假说
1.法国学者安培提出：在物质内部，存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极．(如图5所示)
图5
2．当铁棒中分子电流的取向大致相同时，铁棒对外显磁性；当铁棒中分子电流的取向变得杂乱无章时，铁棒对外不显磁性．
知识点04 地磁场
1．概念：地球由于本身具有磁性而在周围形成的磁场．
2．地球磁体的N极位于地理南极附近，地球磁体的S极位于地理北极附近．
3．磁偏角：地磁极与地理极之间的夹角．
【即学即练5】
5．一科考船进行环球科考活动从北极附近出发，一路向南直到南极附近，沿途不断测量地磁场的大小和方向，他的测量结果可能是（ ）
A．地磁场的大小一直不变，磁场方向始终沿正南、正北方向
B．地磁场的大小不断变化，磁场方向始终沿正南、正北方向
C．地磁场的大小一直不变，磁场的方向与正南、正北方向间有一较小的偏角
D．地磁场的大小不断变化，磁场的方向与正南、正北方向间有一较小的偏角
【答案】D
【详解】
由于地磁两极与地理两极不重合，所以磁场的方向不沿正南、正北方向；由于地磁场类似于条形磁铁的磁场，所以在地球表面不同位置的磁场强弱不同；故选D。
【即学即练6】
6．地球是个大磁体，它的周围存在磁场。下列有关地磁场的说法正确的是（ ）
A．地磁场的北极在地理南极附近
B．在地面上放置一枚小磁针，在没有其他磁场影响时，静止的小磁针的南极指向地磁场的南极
C．北半球地磁场的方向相对地面总是竖直向下的
D．地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的
【答案】A
【详解】
A．根据地磁场的分布特点可知，地球可视为一条形磁铁，又因为地理南极指的是地球表面小磁针南极所指的方向，由磁铁的同名相斥、异名相吸原理可知，地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近，选项A正确；
B．在地面上放置一枚小磁针，在没有其他磁场影响时，静止的小磁针的南极指向地理南极，即指向地磁场的北极，选项B错误；
C．北半球地磁场的方向一般相对地面斜向下，不是竖直向下，选项C错误；
D．地球上赤道附近的地磁场方向和地面平行，此外任何地方的地磁场方向与地面都不平行，选项D错误。
故选A。
能力拓展
考法01 磁现象、磁场
【典例1】
1．磁场中某区域的磁感线如图所示，则（ ）
A．两点处的磁场强弱不同，且处磁场强
B．两点处的磁场强弱不同，且处磁场弱
C．两点处的磁场方向相同
D．处没有磁感线，所以没有磁场
【答案】B
【详解】
磁感线的疏密程度表示磁场强弱，切线方向表示磁场方向，可知a处磁场较弱，两处的磁场方向不同，B正确。
故选B。
考法02 磁感线
【典例2】
2．下列说法中正确的是（ ）
A．磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极
B．磁感线可以表示磁场的方向和强弱
C．只能通过磁铁产生磁场
D．放入通电螺线管内的小磁针，根据异名磁极相吸的原则，小磁针的N极一定指向通电螺线管的S极
【答案】B
【详解】
A．磁感线在磁体的外部从磁体的N极到磁体的S极，内部从S到N极，形成闭合的曲线，选项A错误；
B．磁感线可以表示磁场的方向和强弱，磁感线的疏密反映磁场的强弱，磁感线的切向方向是磁场的方向，选项B正确；
C．电流和磁铁都能产生磁场，选项C错误；
D．因螺线管内部磁场从S极指向N极，小磁针指向磁感线方向，则放入通电螺线管内的小磁针的N极一定指向通电螺线管的N极，选项D错误。
故选B。
考法03 地磁场
【典例3】
7．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。 结合上述材料，下列说法正确的是（ ）
A．地理南、北极与地磁场的南、北极重合
B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理南极附近
C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D．指南针就是在地磁场的作用下指示南北方向的
【答案】D
【详解】
A．地理南、北极与地磁场的南、北极并不重合，有磁偏角，选项A错误；
B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近，选项B错误；
C．地球表面只有在赤道附近的地磁场方向才与地面平行，选项C错误；
D．指南针就是在地磁场的作用下指示南北方向的，选项D正确。
故选D。
分层提分
题组A 基础过关练
1．下列关于磁性材料及其应用的说法错误的是（ ）
A．电磁铁是用软磁性材料制成的
B．磁带的录音过程利用了电流的磁效应
C．柜门上的“门吸”利用了磁铁能吸引磁性物质的特性
D．磁悬浮列车是利用列车和导轨间永磁体的相互作用悬浮起来的
【答案】D
【详解】
A．电磁铁在通电时具有磁性，断电时失去磁性，所以要用软磁性材料制造，A正确；
B．磁带的录音过程是电流产生的变化磁场作用于磁带上的磁性物质，使其磁化记录信息的，B正确；
C．柜门上的“门吸”利用了磁铁能吸引磁性物质的特性，C正确；
D．磁悬浮列车是利用列车和导轨间电磁铁的相互作用悬浮起来的，D错误。
本题选错误的，故选D。
2．关于磁场，下列说法正确的是（ ）
A．其基本性质是对处于其中的磁体或电流有力的作用
B．磁场是看不见、摸不着实际不存在的，是人们假想出来的一种物质
C．磁场不是客观存在的一种物质形态
D．磁场的存在与否取决于人的思想，想其有则有，想其无则无
【答案】A
【详解】
A．磁场的基本性质是对处于其中的磁体或电流有力的作用，A正确；
BCD．磁场虽然看不见摸不着，但是它是客观存在的，BCD错误。
故选A。
3．在进行奥斯特的电流磁效应的实验时，要使实验现象明显，通电直导线的放置位置应该是（ ）
A．平行西南方向，在小磁针上方
B．平行东南方向，在小磁针上方
C．平行东西方向，在小磁针上方
D．平行南北方向，在小磁针上方
【答案】D
【详解】
由于存在地磁场，且地磁场的方向就在南北方向，所以，地球上的小磁针在静止时，一般均指向南北方向。
将导线沿南北方向放置，就与小磁针静止时的方向一致，当导线通电后，小磁针放在导线下方时，由安培定则可知，其受力方向就在东西方向，其偏转会十分明显。
反之，如果导线平行于东西方向放置，小磁针受到导线的作用力在南北方向，小磁针可能不偏转或没有明显的偏转。
故选D。
4．下列说法中正确的是（ ）
A．磁感线从N极出发指向S极
B．沿磁感线方向磁场逐渐减弱
C．磁感线是闭合曲线，但磁感线不相交
D．磁感线是实际存在的，可以用磁场中的铁屑演示出来
【答案】C
【详解】
A．磁感线从磁体外部是从N极指向S极，而内部是从S极指向N极，磁感线是闭合的曲线，A错误；
B．磁感线的密、疏表示磁场的强、弱，沿磁感线方向，磁场可能减弱，也可能增加，也可能不变，B错误；
C．磁感线是闭合曲线，在磁体的外部由N极到S极，在磁体内部由S极回到N极，在磁场中任一位置，磁感应强度的大小和方向都是唯一的，即在一个时刻，它的大小只有一个数值，方向只有一个方向。而磁感应强度的方向是沿着磁感线的切线方向，所以两条磁感线不能相交，C正确；
D．磁感线是实际不存在的，铁屑的排列形象地显示出磁场的分布情况，是因为铁屑受到磁场力的作用，并非铁屑即磁感线，D错误。
故选C。
5．关于磁感线与电场线的描述，正确的是( )
A．电场线起止于电荷，磁感线起止于磁极
B．电场线一定是不闭合的，磁感线一定是闭合的
C．磁感线是自由小磁针在磁场力作用下的运动轨迹
D．电场线和磁感线实际上均存在，只是肉眼看不到
【答案】B
【详解】
A．电场线起止于电荷，磁感线是闭合曲线，选项A错误；
B．电场线一定是不闭合的，磁感线一定是闭合的，选项B正确；
C．磁感线是为了描述磁场假想的曲线，不是自由小磁针在磁场力作用下的运动轨迹，选项C错误；
D．电场和磁场是实际存在的，而电场线和磁感线实际上都是不存在的，选项D错误；
故选B.
6．如图所示，小磁针放置在螺线轴线的左侧。当螺线管通以恒定电流时，不计其它磁场的影响，小磁针静止时N极的指向是（ ）
A．向右B．向左C．向上D．向下
【答案】B
【详解】
根据安培定则可以判断通电螺线管左侧为N极，右侧为S极，小磁针位置的磁场方向水平向左，根据静止时小磁针的N极指向和该点的磁场方向一致，因此左侧小磁针静止时N极指向左侧。
故选B。
题组B 能力提升练
1．如图所示，条形磁铁与通电导线在磁铁中心垂直相交，导线固定，磁铁可自由运动。若只考虑磁场力，则关于磁铁的运动，下列说法正确的是（ ）
A．N极向里，S极向外转动B．S极向里，N极向外转动
C．磁铁向外平动D．磁铁向内平动
【答案】C
【详解】
根据安培定则直导线周围的磁场方向是以导线上各点为圆心的同心圆，方向上逆时针方向，条形磁铁与通电导线在磁铁中心垂直相交，因此磁铁向外平动。
故选C。
2．某同学在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条细线悬挂起来，使它平衡并呈水平状态，悬线系住条形磁铁的位置是（ ）
A．磁铁的重心处B．磁铁的某一磁极处
C．磁铁重心的北侧D．磁铁重心的南侧
【答案】C
【详解】
由于地球是一个大磁体，存在地磁场。在地球表面除了赤道附近的地磁场呈水平方向（和地面平行）外，其他地方的地磁场方向均不沿水平方向。北京附近的地磁场方向如图（甲）所示，若在此处悬挂条形磁铁，且悬挂点在重心，则在地磁场的作用下，静止时它将沿着地磁场方向，如图（乙）所示，显然不能水平。若将悬挂点移至重心的北侧，如图（丙）所示，则根据平衡条件确定它能在水平位置平衡，选项ABD错误，C正确。
故选C。
3．在稀硫酸溶液中有一矩形绝缘浮子，它的上部是一轻金属环，轻金属环的两端分别和溶液中的铜片和锌片相连，一开始金属环所处的方位如图所示，则松开浮子后（ ）。
A．浮子一直保持静止不动
B．浮子将不停地转动
C．浮子将转过90°后再保持静止
D．浮子将转过180°后再保持静止
【答案】A
【详解】
由题意，根据原电池的原理可知，Cu为正极，Zn为负极，所以电流方向为顺时针，根据安培定则可以判断电流的磁场方向指向正北方，而地球外部的地磁场方向是由地理南极出发指向地理北极，所以浮子产生的磁场方向与地磁场方向一致，会一致保持静止不动，故A正确。
故选A。
4．N95口罩中起阻隔作用的关键层是熔喷布，熔喷布的纤维里加入了驻极体材料，它能依靠静电感应吸附比熔喷布网状纤维孔洞小很多的0.1μm量级或更小的微粒，从而有了更好的过滤效果。制备驻极体的一种方法是对某些电介质材料进行加热熔化，然后在强电场中进行极化冷却。电介质中每个分子都呈电中性，但分子内正、负电荷分布并不完全重合，每个分子可以看成是等量异号的电荷对。如图所示，某种电介质未加电场时，分子取向随机排布，熔化时施加水平向左的匀强电场，正、负电荷受电场力的作用，分子取向会发生一致性的变化。冷却后撤掉电场，形成驻极体，分子取向能够较长时间维持基本不变。这个过程就像铁在强磁场中被磁化成磁铁的过程。根据以上信息可知，下列说法中正确的是（ ）
A．驻极体能够吸引带电的微粒，但不能吸引电中性的微粒
B．驻极体吸附小微粒利用了静电感应，所以驻极体所带的总电荷量一定不为零
C．不带电的微粒也能被驻极体吸引，但并不会中和驻极体表面的电荷
D．加有驻极体的口罩会因存放时间过长其中的电场衰减而过期，这是驻极体向外放电使电荷减少的结果
【答案】C
【详解】
A．极体不仅能够吸引带电的微粒，还能依靠静电效应吸引微小的电中性颗粒，故A错误；
B．极体吸附小微粒利用了静电感应，但驻极体内部的总电荷量为零，只是分子取向一致，对外显示静电效应而已，故B错误；
C．带电的微粒由于静电效应能被驻极体吸引，但驻极体内部正负电荷代数和为零，不存在中和现象，故C正确；
D．有驻极体的口罩会因存放时间过长其中的电场衰减而过期，这是因为驻极体内部的分子取向再次变得杂乱无章的缘故，故D错误。
故选C。
5．下图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁体，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，达到充气的目的。请回答以下问题：
(1)当电流从电磁铁的接线柱流入时，发现吸引小磁体向下运动，则电磁铁的上端为______极，小磁体的下端为______极；
(2)电磁铁用的铁芯可分为硬磁性材料和软磁性材料。硬磁性材料在磁场撤去后还会有很强的磁性，而软磁性材料在磁场撤去后就没有明显的磁性了。你认为这种铁芯应该用哪种材料制作______？
【答案】S N 软磁性材料
【详解】
（1）[1] 当电流从电磁铁的接线柱A流入时，从上向下看电流是顺时针方向，根据右手螺旋定则可知电磁铁的下端为N极，上端为S极。
[2] 由异性相吸可知下端为N极。
（2）[3] 根据电磁铁的工作要求，当没有电流时，要让铁芯失去磁性，当通电时，要有磁性，因此种铁芯最好用软磁性材料制作。
6．如图（甲）（乙）所示，当开关S闭合时，确定各小磁针的偏转情况。
【答案】见解析
【详解】
先由右手螺旋定则判断出电流的磁场方向，再根据小磁针N极受力沿磁场方向，S极受力和磁场方向相反，判断出小磁针的偏转情况。
图（甲）电路，开关S闭合后电流由A→B→C→D，AB下方的磁场垂直纸面向里。
小磁针1（俯视）逆时针转动，转至N极垂直纸面向里，S极垂直纸面向外。
BC右侧的磁场垂直纸面向外，小磁针2（俯视）顺时针转动，转至N极垂直纸面向外，S极垂直纸面向里。
图（乙）开关S接通后，根据右手螺旋定则判断，螺线管内部磁场向上，螺线管外部磁场向下。
所以螺线管内部小磁针N极转至向上，螺线管外部N极转至向下。
题组C 培优拔尖练
1．指南针是我国古代的四大发明之一。关于指南针，下列说法正确的是（ ）
A．指南针可以仅具有一个磁极
B．指南针能够指南北，说明地球具有磁场
C．指南针的指向不会受到附近磁铁的干扰
D．在指南针正上方附近放置一直导线，导线通电时指南针不偏转
【答案】B
【详解】
A．指南针具有两个磁极，故A错误；
B．指南针能够指南北，故处在一个磁场中，收到了磁场力的影响，说明地球具有磁场。故B正确；
C．指南针的指向会受到附近磁铁的干扰。故C错误；
D．在指南针正上方附近放置一直导线，导线通电时指南针是否偏转，需要看电流磁场的方向。故D错误。
故选B。
2．下列说法正确的是（ ）
A．磁场是假想的一种物理模型
B．磁场是客观存在的一种物质
C．只有磁铁才能产生磁场
D．只有电流才能产生磁场
【答案】B
【详解】
AB．磁场是客观存在的一种物质，故A错误，B正确；
CD．磁铁和电流都会产生磁场，故CD错误。
故选B。
3．某磁场的磁感线如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．M点的切线方向和该点的磁场方向垂直
B．M点的磁场比N点的磁场弱
C．M点的磁场比N点的磁场强
D．M点的磁场方向和N点的磁场方向相同
【答案】C
【详解】
A．M点的切线方向和该点的磁场方向相同，选项A错误；
BC．磁感线越密集的地方磁场越强，则M点的磁场比N点的磁场强，选项B错误，C正确；
D．磁感线的切线方向是磁场的方向，因M点切线方向与N点的切线方向不同，则M点的磁场方向和N点的磁场方向不相同，选项D错误。
故选C。
4．如图所示，在磁场中有A、B、C三点，关于这三点，以下说法正确的是（ ）
A．A点磁场最强B．A、B两点的磁场方向相同C．C点没有磁场D．A、B两点的磁场强弱相同
【答案】A
【详解】
AD. 磁感线的密疏程度可反映磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强，所以A点磁场最强，选项A正确，D错误；
B. 磁场方向沿着磁感线的切线方向，A、B两点磁感线切线方向不同，磁场方向不同，选项B错误；
C. C点磁场线未画出，但磁场存在，选项C错误。
故选A。
5．赤道上竖直放置一根长导线，已知它相对地球自西向东运动，直导线中产生的感应电流方向和它所受的安培力方向，正确的是（ ）.
A．感应电流方向自下而上，安培力方向向西
B．感应电流方向自下而上，安培力方向向东
C．感应电流方向自上而下，安培力方向向西
D．感应电流方向自上而下，安培力方向向东
【答案】A
【详解】
地磁场可等效为竖直放置的条形磁铁，地理南极相当于地磁N极，地理北极相当于地磁S极，即地球表面磁感线都是由地理南极发出到达地理北极；而赤道地区的磁感线为水平由南指北，如图所示。
导体棒竖直放置向东运动，垂直切割向北的磁感线，由右手定则可知感应电流竖直向上，再由左手定则可得安培力水平向西；故A正确，BCD错误。
故选A。
6．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．下列表述符合物理学史实的是
A．库伦利用库仑扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用力规律的研究
B．法拉第发现电流的磁效应，这和他深受康德的哲学思想影响是分不开的
C．奥斯特发现了电磁感应现象，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生
D．安培首先引入电场线和磁感线，极大地促进了人们对电磁现象的研究
【答案】A
【详解】
A.库仑利用库仑扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用力规律的研究，故A正确；
B.奥斯特发现电流的磁效应，这和他坚信电和磁之间一定存在着联系的哲学思想是分不开的，故B错误；
C.法拉第发现了电磁感应现象，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生，故C错误；
D.法拉第首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究，故D错误；
课程标准
课标解读
1.知道磁场的概念，知道磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间的作用是通过磁场发生的.
2.理解磁感线的概念，知道磁感线的特点.
1.理解安培定则，会用安培定则判断电流的磁场方向.
2.了解安培分子电流假说，知道地磁场的特点．
安培定则
立体图
横截面图
纵截面图
直线电流
以导线上任意点为圆心的多组同心圆，越向外越稀疏，磁场越弱
环形电流
环内磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏
通电螺线管
内部磁场为匀强磁场且比外部强，方向由S极指向N极，外部磁场类似条形磁铁的磁场，方向由N极指向S极
课程标准
课标解读
1.知道磁场的概念，知道磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间的作用是通过磁场发生的.
2.理解磁感线的概念，知道磁感线的特点.
1.理解安培定则，会用安培定则判断电流的磁场方向.
2.了解安培分子电流假说，知道地磁场的特点．
安培定则
立体图
横截面图
纵截面图
直线电流
以导线上任意点为圆心的多组同心圆，越向外越稀疏，磁场越弱
环形电流
环内磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏
通电螺线管
内部磁场为匀强磁场且比外部强，方向由S极指向N极，外部磁场类似条形磁铁的磁场，方向由N极指向S极