專題31電流的磁場（基礎+練習）

一、知識結構

磁性：物體吸引鐵、鉆、鍥等物

質的性質.具有磁性的物體叫磁體

磁極：磁體上磁性最強的兩個部

分（每個磁體都有兩個磁極）

Q磁現象磁體相互作用規律：同名磁極

相互排斥，異名磁極相互吸引

磁化：原來沒有磁性的

物體獲得磁性的過程

磁體周圍存在一種看不見、

摸不著的物質，稱為磁場

。磁場基本性質：對其中的小磁針有力的作用

磁方向：小磁針靜止時北極所指的方向

磁感線可以形象地描述磁場，

磁感線的疏密表示磁場的強弱

O磁感線磁體外部，磁感線從N極出發，回到S極

磁感線上任一點的磁感線方

向，就是該點磁場的方向

地球周圍空間存在的磁場，地被兩極與

。地磁場地理兩極相反且并不重合；出現磁偏角

奧斯特實驗：電流周圍存在著磁

場;磁場更向跟電流方向有

通電直導線周圍的磁場：是以導線上各點為圓

電流的心的則心圓：磁感線的方向與電流方向有頭

磁場通電螺線管的磁場特點：通電螺線管外部的磁

電流的場和條形磁體的磁場?樣。通電螺線管兩端的

磁場極性與其中的電流方向有關。用右手定則判斷

國二電磁鐵，通過的電流越方，磁性越強

電流一時，外形相同的電磁

電磁鐵鐵，線圈匝數多，磁性強

線圈匝數和電流一定時，

有鐵芯的電磁鐵磁性強

c機械能、內能、化學能、核能都可以轉化為

電能的獲電能，電能與其他形式的能吊可以相互轉化

得和輸c電能的優點：一是便于轉

化：二是便于輸送和分配

無線電波在真空中的傳播速度：

無線電波與3.0x108mzs

無線電通信波長、頻率、波速間的關系：波速cff

應用：收音機、電視機、導航、雷達、通訊廣播等

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二、知識梳理

一、磁現象

1,磁性：物體能夠吸引鐵、鉆、黑等物質的性質叫磁性。

2.磁體：具有磁性的物體叫磁體，常見的磁體有條形磁體、蹄形磁體（U形）、小磁針等。

3.磁極：磁體上磁性最強的部分叫磁極。每個磁體都有兩個磁極，一個是南極（S極），一個

是北極（N極）。

磁極間的相互作用規律：同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引。

4.磁化：使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程叫磁化。

二、磁場

1.磁場

（1）磁場的概念：磁體周圍存在著一種看不見、摸不著的物質，我們稱其為磁場。磁體間的

相互作用是通過磁場發生的。

（2）磁場的基本性質：磁場的基本性質是對放入其中的磁體產生力的作用。

（3）磁場的方向：在磁場中的某一點，小磁針北極靜止時所指的方向就是該點磁場的方向。

2.磁感線

（1）磁感線的作用：用來形象直觀地描述磁場的分布情況。

（2）磁感線的概念：把小磁針在磁場中的排列情況，用一些帶箭頭的曲線畫出來，可以方

便、形象地描述磁場，這樣的曲線叫做磁感線。

（3）五種基本磁場的磁感線描述

條形磁鐵的磁感線蹄形磁鐵的磁感線異名磁極的磁感線

①條形磁鐵的磁感線；②蹄形磁鐵的磁感線；③同名磁極的磁感線（N、N極之間）；④同名

同名磁極的磁感線（S、S極之間）異名磁極的磁感線

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(4)磁感線的性質

①磁感線是用來描述磁場的一些假想曲線，實際上不存在(選填“存在”或“不存在”)。磁感

線上任意一點的切線方向為該點的磁場方向。磁場越強的地方，磁感線分布越蜜；磁場越弱的地

方,磁感線分布越選。

②磁感線為封閉的、立體的曲線，在磁體的外部，磁感線的方向是從M極指向&極，而在內

部，是從&極指向M極。

③在同一磁場中，任何兩根磁感線都不會相交。這是因為在同一磁場中任何一點的磁場方向只

有一個確定的方向，如果在某一點有兩條磁感線相交，就意味著該點有兩個磁場方向，就與某點磁

場方向的唯?性相悖。

3.研究方法

(1)模型法：描述磁場用到磁感線，這種方法叫模型法(或建模法工

(2)轉換法：磁場看不見、摸不著，通過對放入其中的小磁針產生力的作用來認識磁場，這

種研究方法叫轉換法。

三、地磁場

1.定義：地球周圍空間存在的磁場叫地磁場。

2.地磁場的特點：地球本身是一個巨大的磁體，在地球的周圍空間存在著地磁場，地磁場類

似于級磁體的磁場，地磁場的南極在地理的北極附近，地磁場的北極在地理的南極附近。

3.磁偏角

地磁的南極在地理的北極附近，地磁的北極在地理的南極附近，它們之間有一個偏差角度，我

們稱為磁偏角。我國宋代學者沈括第一個發現磁偏角。

4.指南針的工作原理：由于受到地磁場的作用，小磁針靜止時S極總是指向地理的南極，N

極總是指向地理的北極。

【例題1】關于磁場、磁感線，下列描述中正確的是()

A.磁場分布局限于某一平面內B.磁感線可以交叉

C.磁場是具有強弱和方向的D.磁感線客觀存在

【答案】Co

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【解析】A選項.磁場分布局限于某一平面內，錯誤的，因為磁場分布在磁體的空間中；

B.磁感線可以交叉；錯誤，因為在磁場中的一點，磁場的方向是一定的，磁感線的切線方向

就是磁場的方向，所以磁感線不能交叉；

C.磁場是具有強弱和方向的；正確，磁場既具有強弱又有方向；

D.磁感線客觀存在；錯誤，磁感線并不存在，是為研究磁場引入的一種模型。

所以選C。

【例題2】如圖1所示為磁極間磁場的分布情況，其中正確的是（）

【答案】Co

【解析】根據同名、異名磁極間的磁感線的分布情況分析，同名磁極間的磁感線相互排斥，異

名磁極間的磁感線相互吸引，在磁體的外部，磁感線是從N極出發，回到S極，可以判斷C是正

確的。

【例題3】（2022青浦區）磁體與磁體間的相互作用，可以不相互接觸，這是因為磁體周圍存

在磁場。

①在磁體周圍，磁體兩極處的磁場（選填“最強”或“最弱”）；

②我們可以用磁感線來表示磁體周圍的磁場。

下列關于磁感線的說法，正確的是。

a磁感線是真實存在的（/<^77

b磁感線能表示磁體周圍各處磁場的強弱圖5

c磁感線能表示磁體周圍各處磁場的方向

③圖5是某同學繪制的條形磁體周圍的磁感線，請指出圖中磁感線的主要錯誤并說明理由：

【答案】最強；b、c：主要錯誤為：圖中磁感線交叉了；理由：磁感線表示磁體周圍磁場，磁

場中任一點的磁場只有一個確定的方向，交叉處的磁場方向有兩個，因此錯誤。

【解析】①在磁體周圍，磁體兩極處的磁場最強。②磁感線能表示磁體周圍各處磁場的強弱，

磁感線能表示磁體周圍各處磁場的方向，故選b、c；③主要錯誤為：圖中磁感線交叉了；理由：

磁感線表示磁體周圍磁場，磁場中任一點的磁場只有一個確定的方向，交叉處的磁場方向有兩個，

因此錯誤。

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四、電流的磁場

1.奧斯特實驗

1820年，丹麥物理學家奧斯特通過實驗證實通電導體和磁體一樣，周圍存在磁場,磁場的方

向與電流的方向有關。

2.直線電流的磁場

（1）通電直導線周圍存在著磁場；磁場方向跟電流方向有關。

（2）直線電流的磁場方向可以用安培定則（一）來判定（下圖）：用右手握住導線，讓伸直的

拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環繞方向。

3.螺線管的磁場

（1）探究通電螺線管的磁場

①如圖所示，可以看到細鐵屑在通電螺線管外部和內部有規則地排列起來。從細鐵屑的分布情

況來看，通電螺線管外部的磁場和條影磁隹相似。

鐵屑的排列情況小磁針的排列情況

②如圖所示，在通電螺線管外部周圍小磁針的N極指向丕圓，內部小磁針N極指向蛔（均

選填“相同”或“不相同”）。從小磁針N極指向來看，通電螺線管外部的磁感線是從通電螺線

管一端出來回到另一端；內部磁感線的方向與外部磁感線的方向相反。

③在上面的實驗中，改變螺線管中的電流方向，小磁針的N極指向與上次實驗剛好相反。由

此可知，通電螺線管的磁場方向與蟲遮方向有關。

（2）通電螺線管的磁場特點

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①通電螺線管外部的磁場與條形磁體外部的磁場相似，通電螺線管的兩端相當于條形磁體的兩

個磁極。

②通電螺線管兩端的極性與環繞螺線管的電流方向有關。

切記通電螺線管兩端的極性與螺線管的繞法無關，與電流由哪端流入無關（均選填“有關”或

“無關”）！

4.安培定則

（1）安培定則：用右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向與螺線管中的電流方向一致，

則大拇指所指的那端就是通電螺線管的N極。

（2）安培定則的應用

①根據通電螺線管中電流的方向，判斷螺線管的極性。

②由通電螺線管兩端的極性，判斷螺線管中電流的方向。

③根據通電螺線管的N、S極以及電源的正、負極，畫出螺線管的繞線。

（4）提示

①決定通電螺線管兩端極性的根本因素是螺線管中電流的方向，電流的方向一致則通電螺線管

兩端的極性就相同。

②N極和S極一定在通電螺線管的兩端。

③判斷時必須讓右手彎曲四指所指的方向與螺線管中電流的方向一致。

五、電磁鐵

1.概念：內部插有鐵芯的螺線管，在有電流通過時有磁性，沒有電流時就失去磁性，這種磁

體叫做電磁鐵。

2.特點：有電流通過時有磁性，沒有電流時就無磁性（選填“有”或“無

3.工作原理：電磁鐵是利用電流的磁效應來工作的。在螺線管的內剖插入鐵芯通電后，鐵芯

在螺線管的磁場中被磁化，兩磁場疊加，使電磁鐵的磁性大大增強。

4.電磁鐵磁極極性的判斷

電磁鐵的磁極極性與通電螺線管的磁極極性是一致的，可運用安培定則來判定。

5.探究電磁鐵磁性強弱的影響因素

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(1)實驗方法

①控制變量法：控制電磁鐵線圈的匝數不變，改變線圈中電流的大??；控制電磁鐵線圈的電流

不變，改變線圈匝數。

②轉換法：根據電磁鐵吸引鐵釘或曲別針等教量的多少來判斷電磁鐵的磁性強弱。

(2)實驗設計

①按照電路圖，把滑動變阻器、電流表和一定匝數的電磁鐵串聯起來，移動變阻器的滑片P,

改變電路中的電流，觀察電磁鐵吸引由別針的數目有什么變化。

②把匝數不問的電磁鐵串聯在電路中，觀察電磁鐵吸引曲別針的數目有什么變化。

(3)實驗結論

線圈匝數一定時，通入的電流越大，電磁鐵的磁性越強；電流一定時，外形相同的螺線管，線

圈匝數越多，電磁鐵的磁性越強。

6.電磁鐵的優點

(1)可以通過電流的通斷來控制其磁性的有無。

(2)可以通過改變電流的方向來改變其磁極的極性。

(3)可以通過改變電流的大小或線圈匝數的多少來控制其磁性的強弱。

7.電磁鐵的應用

(1)電磁鐵可以直接對磁性物質有吸引力的作用

主要應用在電鈴、電磁起重機、電磁剎車裝置和許多自動控制裝置上。全自動洗衣機的進水、

排水閥門，衛生間里感應式沖水器的閥門，也都是由電磁鐵控制的。

(2)電磁鐵的另一個應用是產生強磁場。

現代技術上很多地方需要的強磁場都是由電磁鐵提供的，如磁浮列車、電動機、發電機、磁療

設備、測量儀器、研究微觀粒子用的加速器等。

(3)電磁繼電器

①電磁繼電器概念

電磁繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷，來間接地控制血電壓、強電流電路通斷的裝

置。電磁繼電器實質上是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開去。

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②電磁繼電器的主要構造

控制電路：電磁鐵、銜鐵、彈簧、低壓電源、開關等:

受控電路：高壓電源、電動機、動、靜觸點。

布動觸點D

彈基

簧B

電

源

③電磁繼電器的工作原理

閉合低壓控制電路中的開關S,電流通過電磁鐵的線圈產生磁性，把銜鐵B吸下來，使動觸點

D與靜觸點互接觸，受控的高壓工作電路閉合，電動機M工作。

斷開開關S,線圈中的電流消失，電磁鐵的磁性消失，銜鐵B在彈簧的作用下與電磁鐵分離，

使觸點D、E脫開,受控電路斷開，電動機停止工作.

（4）電磁繼電器的應用

①利用電磁繼電器可以通過控制低電壓、弱電流電路的通斷來間接地控制高電壓、強電流工作

電路的通斷，使人遠離高壓環境；

②利用電磁繼電器可以使人遠離高溫、有毒等環境，實現遠距離控制;

③在電磁繼電器控制電路中接入對溫度、壓力或光照敏感的元件，利用這些元件操縱控制電路

的通斷，可以實現對溫度、壓力或光的自動控制，如電鈴、防盜報警、防汛報警、溫度自動控制、

空氣開關自動控制等。

【例題3】（2022?上海浦東新區）1820年，發現電流周圍存在磁場的物理學家是（）

A.安培B.焦耳C.歐姆D.奧斯特

【答案】D.

【詳解】1820年丹麥物理學家奧斯特發現了電流周圍存在有磁場，故ABC不符合題意，D符

合題意。故選D。

【例題4】（2022?上海虹口?統考二模）根據圖中通電螺線管的N極，標出磁感線方向、小磁針

N極，并在括號內標出電源的正、負極。

【答案】見右圖.

【解析】螺線管左端為N極，則右端為S極，螺線管外部磁感線從N極出發回到S極，故磁

感線從左到右；根據同極相斥、異極相吸可知小磁針的N極在遠離螺線管的那一端；根據右手安

培定則，四指彎曲方向為電流的方向，大拇指的方向指向螺旋的N,故外部螺旋管的電流是向上

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的，故左端為電源的負極，右端有電源的正極。如圖所示。

TOW

Z

—?電源卜~—H—

（-）（+）

【例題5】（2022?上海徐匯?統考模擬預測）如圖所示，通電螺線管周圍有四個小磁針E、F、

P、Q（圖中涂黑端為N極），當小磁針靜止時指向正確的是（）

F

■<t>

A.EB.FC.PD.Q

【答案】D.

【詳解】根據電源的正負極可知，通電螺線管的電流方向從右邊流入、從左邊流出，根據電流

方向，利用安培定則判斷螺線管的左端為N極、右端為S極；而同名磁極相互排斥、異名磁極相

互吸引，可見小磁針P的指向正確。故D符合題意，ABC不符合題意。改選D。

【例題6】（2022?上海黃浦?統考二模）圖a是一個磁懸浮地球儀，其內部結構示意圖如圖b

所示，球體內有一個條形磁體。底座里面有一個電磁鐵，可使地球儀懸浮在空中。

電

源

①請在圖b中標出開關閉合后，電源的“+”、極；

②請利用所學知識解釋地球儀能夠懸浮在空中的原因;

③查閱資料可知：當地球儀受豎直方向外力干擾時，偏離原來位置后，底座內自動校正系統會

改變通電螺線管中電流大小，從而改變了磁力大小，使地球儀恢復原先平衡位置?？墒孤菥€管中電

流大小發生改變的措施有O

A.改變電源電壓的大小

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B.改變電源的正負極

C.改變電源輸出的功率

【答案】見下圖，同名磁極相互排斥，ACo

【解析】①⑴由圖可知，磁鐵的上端為N極，根據安培定則，伸出右手使大拇指指向電磁鐵

的上端N極，則四指彎曲所指的方向為電流的方向，電流從螺線管的上端流入，所以電源的上端

為正極下端為負極，作圖如下。

B;_

N

b

l(+)

_

六、電能的獲得和輸送

1.電能的優點是便于轉化、輸送用分配。

2.遠距離輸電時，為了減少導線上電能的損耗，必須采用高壓輸電。

【例題7】我國家庭電路中，電燈正常工作的電壓為伏，電燈與電燈之間是連接

的（選填“串聯”或“并聯電燈所消耗的電能是遠方的發電站通過輸電線路輸送至用電

區的（選填“高壓”或“低壓

【答案】220,并聯，高壓。

【解析】我國家庭電路中，電燈正常工作的電壓為220伏，電燈與電燈之間是并聯連接的。電

燈所消耗的電能是遠方的發電站通過高壓輸電線路輸送至用電區的。

【例題8】（2022奉賢二模）無線充電器是利用電磁感應原理進行充電的設備，其過程為：通

過在發送和接收端各安置一個線圈，送電線圈利用電流產生磁場，受電線圈利用磁場產生電流。受

電線圈正對并靠近送電線圈可以產生電流，使燈泡發光，實現電能的無線傳輸。如圖（a）為手機

通過無線充電進行充電，圖（b）為“電能無線傳輸”示意圖。

（1）當在進行無線充電時，無線充電器可看作（均選填“送電線圈”、“受電線圈”）。

（2）通過查閱資料，可以了解到受電線圈兩端電壓與受電線圈匝數、受電線圈直徑、兩線圈

的距離有關?，F用相同規格的漆包線繞制了三個匝數相同、直徑相同的受電線圈進行探究。實驗數

據如表：（送電線圈直徑為70.0mm）

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送電線圈受電線圈

圖(a)圖(b)

受電線圈的兩線圈之間

實驗次數受電線圈兩端的電壓U/V

直徑D/mm的距離d/mm

170.022.08.6

270.011.014.1

370.05.520.5

①分析序號1、2、3數據，可初步得出結論：在受電線圈的直徑和匝數相同時，o

②通過實驗，小組同學發現電能無線傳輸存在傳輸距離（選填“長”或“短”）的缺

點，盡管如此，電能無線傳輸技術仍然有著廣闊的應用前景。

【答案】送電線圈；兩線圈之間的距離d越小，受電線圈兩端電壓越大，短。

【詳解】（1）由題意可知，送電線圈利用電流產生磁場，受電線圈利用磁場產生電流，所以當

進行無線充電時，無線充電器是電源，無線充電器可看作送電線圈。

（2）由表中數據可得，1、2、3實驗的受電線圈直徑相同，線圈匝數相同，兩線圈距離逐漸

減小，受電線圈兩端的電壓不斷增大，所以可以得到的結論是在受電線圈的直徑和匝數相同時，兩

線圈距離減小，受電線圈兩端的電壓增大。

由于從實驗數據知，在受電線圈的直徑和匝數相同時，兩線圈之間的距離越小，受電線圈兩端

的電壓越大，當兩線圈距離增大時，受電線圈兩端的電壓會減小，所以電能無線傳輸存在傳輸距離

短的缺點。

七、無線電波

1.無線電波是一種電磁波，在空間中向各個方向傳播，常用于無線電通信，如手機通信、廣

播電視等。

2.無線電波可以在真空中傳播，在真空中的傳播速度等于兇登米/秒，這個速度和光在真空中

傳播的速度是相同的。

三、基礎練習

1.（2020楊浦二模）丹麥物理學家通過實驗發現電流周圍存在磁場。如圖所示，通電

螺線管的左端是一極（選填"N”或"S”），電源的左端是極（選填“正”或“負嘰

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【答案】奧斯特；N；負。

【解析】丹麥物理學家奧斯特通過實驗發現電流周圍存在磁場。如圖4所示，根據異名磁極相

互吸引可以判斷通電螺線管的右端是S極，左端是N極；用安培定則可以判斷螺線管的里面電流

的流向是向下的，得出電源的左端是負極。

2.根據圖4中通電螺線管通電后小磁針靜止時N極所指的方向，標出磁感線方向、通電螺線

管的N、S極，并在括號內標出電源的正、負極。

【答案】見右圖。

【解析】根據異名磁極相互吸引可以判斷通電螺線管的右端是S極，左端是N極；用安培定

則可以判斷螺線管的里面電流的流向是向下的，得出電源的左端是負極；最后根據在螺線管的外部

磁感線的方向從N極到S極可以畫出磁感線的方向。

3.某同學利用如圖所示裝置研究做和電的關系.請仔細觀察圖中的裝置、操作和現象，然后

歸納得出初步結論.

（1）比較甲、乙兩圖可知：.

（2）比較乙、丙兩圖可知：.

【答案】（1）電流周圍存在著磁場；（2）通電導體周圍的磁場方向與電流方向有關

【詳解】（1）甲圖中無電流，小磁針不發生了偏轉，乙圖中有電流，小磁針發生偏轉，因此可

知：通電導體周圍存在磁場；

（2）乙和丙圖中都有電流通過，但電流方向相反，同時小磁針偏轉的方向也相反，因此這兩

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圖的比較可得出電流的磁場方向與電流方向有關的結論.

4.在下圖5中，能正確表示螺線管及靜止小磁針的N極指向的是（）

A

【答案】Co

【解析】先畫出螺線管上電流的流向，用安培定則判斷出A、B螺線管的磁極是錯誤的;

C圖螺線管的磁極的極性正確，且與小磁針的異名磁極吸引，所以C圖正確;

D圖螺線管的磁極的極性正確，但是小磁針的N極指向錯誤。所以選C。

5.學習了通電螺線管的磁場后，小華同學利用螺線管、小磁針、電鍵和電池等器材繼續做實

驗。小華將小磁針放在螺線管內部，電鍵S斷開，小磁針靜止后如圖5（a）所示。閉合電鍵S,小

磁針轉動，靜止后如圖5（b）所示。接著小華改變電池的接法，再閉合電鍵S,小磁針靜止后如圖

5（c）所示。請根據現象及相關條件歸納得出初步結論。

①比較圖5（a）和（b）可知：o

②比較圖5（b）和（c）可知：o

（a）電鍵斷開（b）電鍵閉合（c）電鍍閉合

圖5

【答案】①當螺線管通電時，螺線管內部有磁場：②當螺線管上的電流方向變化時，螺線管內

磁場的方向也發生變化。

【解析】①比較圖（a）和（b）能看出，當線圈中沒有電流時，小磁針的指向無規律，當通電

后，發現小磁針指向有一定的規律，即說明當螺線管通電時，螺線管內部有磁場；

②比較圖（b）和（c）可知，當螺線管中的電流方向發生改變時，小磁針的N極指向也發生了

改變，故說明：當螺線管內的電流方向變化時，螺線管內磁場的方向發生變化.

6.我國家庭電路中，電燈正常工作的電壓為伏，電燈與電燈之間是連接的（選填

“串聯”或“并聯”）。電燈所消耗的電能是遠方的發電站通過輸電線路輸送至用電區的（選

填“高壓”或“低壓

【答案】220,并聯，高壓。

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【解析】我國家庭電路中，電燈正常工作的電壓為220伏，電燈與電燈之間是并聯連接的。電

燈所消耗的電能是遠方的發電站通過高壓輸電線路輸送至用電區的。

7.2020年10月30口，第三屆中國國際進II博覽會在上海舉行，所用電動警用四輪車采用薄膜太

陽能電池板、無銘電池、移動通信等技術，真正達到碳的“零排放”。警車和地面指揮中心聯絡時

發出的是波(選填“無線電”或“聲”)，太陽能電池板將太陽能轉化為能。

【答案】無線電，電。

【解析】警車和地面指揮中心聯絡時發出的是無線電波，太陽能電池板將太陽能轉化為電能。

8.下列工具(或設備)與無線電波應用無關的是()

A.電視遙控器B.軍用雷達

C.行車導航器D.醫用B超探測儀

【答案】Do

【解析】電視遙控器、軍用雷達、行車導航器都應用了無線電波，醫用B超探測儀是運用了超

聲波。所以選D。

四、綜合練習

1.(2020靜安二模)小明在學習奧斯特實驗后，知道電與磁之間存在聯系，于是對電與磁的相

關內容進行整理，部分整理內容如上表所示。

電荷磁體

正、負兩種電荷N、S兩個磁極

同種電荷相互排斥

異種電荷相互吸引

電荷間的相互作用無需直接接觸磁體間的相互作用無需直接接觸

①請你將表格中空缺處填寫完整。(17)

②小明類比磁的相關知識，提出“電荷的周圍可能存在電場”的猜想。

(a)你認為小明所類比的“磁的相關知識”是：(18)；

(b)若確實存在“電場”，我們可以從哪些方面進行學習，請舉例：(19)o

【答案】①同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引；②磁體周圍存在磁場，電場的分布特點和

方向。

【詳解】與電荷間的相互作用類似，磁體磁極之間同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。

磁體周圍存在磁場，因此可聯想電荷的周圍可能存在電場。根據磁場的特點，研究電場時可研

究電場的分布特點和方向。

2.(2020浦東二模)無線電波與聲波都可以傳遞信息，兩者有許多相似與不同之處，請仿照下

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例，通過舉例說明無線電波不同于聲波的兩個特點。

序號事例特點

“玉兔”號探測器通過無線電波把說明無線電波傳送的距離可以很遠

1

月球表面圖像傳送回地球

2￡16)(17)

3(18)(19)

【答案】見解析。

【詳解】通過無線電視直播可以把春晚的畫面實時傳播到千家萬戶，說明無線電波傳播的速度

很快。無線電通信時必須使用專業器材才能聽到聲音，說明無線電波不能被人耳直接所到。

3.（2021崇明二模）自從發現了電流周圍存在磁場，許多科學家都在逆向思考：既然電能生

磁，那么磁也能生電。1825年，科學家科拉頓也用實驗探索如何磁生電?？评D用條形磁鐵在線

圈中插入和拔出進行實驗時，為了排除磁鐵對“電流表”的影響，把“電流表”和線圈分別放在兩

個房間里。實驗時，他在兩個房間之間跑來跑去，沒有觀察到電流表偏轉，實驗失敗。某同學利用

一根條形磁鐵、一個電流表、一個線圈來通過條形磁鐵插入和拔出線圈來改變穿過線圈的磁場從而

探究磁生電需要滿足的條件，其實驗過程如圖所示。

①電流周圍存在磁場，為了形象直觀地描述磁場，物理學中引入了“磁感線”的概念，其實磁

感線在磁場中的是（選填“存在”或“不存在”）的。

②如圖6（A）中的條形磁鐵，在條形磁鐵外部，磁感線總是從磁鐵的某極出來，由

（選填"N”或"S”）極進入磁鐵。

③比較圖6中A與B或C與D可知，要使線圈中產生（感應）電流需要滿足的條件是:

④根據以上實驗，判斷科學家科拉頓實驗失敗的原因是。

A.在線圈的電路在缺少電源（如干電池）B.電表發生了故障

C.看電表時線圈中的磁場沒有變化D.看電表時線圈中一定沒有磁場

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【答案】不存在；S；穿過線圈的磁場（或磁感線多少）發生變化；Co

【詳解】（1）磁場是真實存在的，但磁感線是假想出來的有方向的曲線，不是真實存在的。

（2）條形磁鐵外部的磁感線總是從磁鐵的N極出發，終止于磁鐵的S極，內部是從S極到N

極，正好構成閉合曲線。

（3）比較圖中A與B或C與D可知，當磁體運動時才能產生電流，磁體向上或向下運動，

通過線圈的磁感線數量改變，所以要使線圈中產生（感應）電流需要滿足的條件是，穿過線圈的磁

場（或磁感線多少）發生變化。

（4）因為穿過線圈的磁場（或磁感線多少）發生變化才能產生電流，把“電流表”和線圈分別

放在兩個房間里，到房間時間過長，看電表時線圈中的磁場沒有變化，產生的電流已經消失了，故

選C。

4.（2021閔行二模）學習電流的磁場后，甲乙兩同學繼續探究磁能否生電，他們利用如圖6

（a）所示的裝置進行實驗：將金屬棒P懸掛于蹄形磁鐵的磁場中，并

用導線將金屬棒P與靈敏電流計、開關串聯連接。閉合開關，當金屬

棒P靜止時的實驗現象如圖6（b）所示；當金屬棒P以不同方式運動

時的實驗現象分別如圖6（c）、圖6（d）所示。

（1）甲同學根據圖6（b）、圖6（c）中的實驗現象，認為：當閉合電路中的一部分導體在磁

場中運動時，會產生電流。乙同學不同意甲的結論，他判斷的依據是o

（2）他倆改用塑料棒代替金屬棒進行實驗，你認為能不能產生電流？請判斷并說明理

由OO

【答案】（1）見解析；（2）不能，因為塑料棒為絕緣體，不導電。

【詳解】（1）根據圖（b）、圖（d）中的實驗現象可知，當閉合電路中的一部分導體在磁場中

沿平行于磁場方向運動時，不會產生電流。

（2）磁生電需要導體，塑料棒是絕緣體，不導電，所以也不會產生電流。

5.（2021徐匯二模）小佳在科技館中看到，起電機使人體帶電后，人的頭發會豎起散開，如

圖5（a）所示。聯系己學習的磁場相關知識：（1）磁體對周圍小磁針有力的作用，不需要接觸，

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說明磁體周圍存在磁場：(2)磁體周圍有磁場，能磁化磁體周圍的鐵粉，使其排列成很多曲線。這

些曲線與豎起頭發場景類似，他提出“帶電體的周圍可能存在電場”的猜想并進行了研究。

首先將帶正電的物體甲放在絕緣支架上，然后把掛在絲線上帶正電的小球先后掛在P1、P2位

置，如圖5(b)所示，發現小球偏離豎直方向，且偏轉角度不同，a大于0。

①由“懸掛在絲線上的帶正電小球靠近帶電體甲，小球偏離豎直方向”的實驗現象可判斷出

帶電體，說明帶電體周圍存在電場，小佳的猜想是正確的。

②由圖5(b)他還得出“帶電體甲周圍電場的分布是不均勻的，越靠近帶電體甲電場越強”

的結論。你覺得他的結論正確嗎？―，理由是0

③如果用正電荷受到的帶電體甲的作用力方向來表示“電場”的方向。類比用磁感線描述磁

場，用一系列假想線來描述帶電體甲周圍的“電場”，在圖6中最為合理的是(選填"A”

【答案】①對周圍帶電小球有力的作用，不需要接觸；②正確，同樣的帶電小球距離帶電體甲

近時，小球偏離豎直方向的夾角大，說明小球受到的作用力大；③B

【詳解】①根據題干中“磁體對周圍小磁針有力的作用，不需要接觸，說明磁體周圍存在磁場”

類比可知，帶電體對小球有力的作用。

②在磁場中，小球懸掛在P/比P?處偏轉角度大，因此小球在P/受到的電場力更大，所以該處

的電場也越強。所以結論是正確的。

③將試探正電荷放在帶電體右側，試探電荷受到的力排斥力水平向右，因此電場方向也水平向

右，故電荷右側電場線應該水平向右。所以最合理的是B選項。

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6.(2021楊浦二模)如圖5所示，當一塊條形磁鐵的N極緩慢靠近鐵塊時，a端被磁化為S

極、b端為N極,a端相互

NSN

條形磁鐵a鐵塊b

圖5

環形電流

未磁化鐵塊內部的磁疇方向碳化后鐵塊內部的磁畸方向

(b)(c)

圖6

①經查閱資料得知：鐵原子中的電子圍繞原子核運動或自旋時，會形成微小的環形電流【如

圖6(a)所示】，微小的環形電流的周圍存在微小的o鐵磁質內部原子中電子圍繞原子核運動或

自旋的方向一致且排列整齊所構成微小的區域叫做磁疇。通常情況下，各個磁疇的方向是無序的，

如圖6(b)所示，整個鐵塊對外就不顯磁性。當磁體靠近鐵塊時，鐵塊內部各個磁疇方向趨于同一方

向，整個鐵塊對外就顯示出磁性，如圖6(c)所示。

②有人猜測蜜蜂、家鴿等動物體內也存在磁疇，受地磁場的作用，所以它們能自行辨認地理

方位。請你設計一個實驗，初步推斷上述觀點是否合理。寫出簡要的實驗過程：O

【答案】吸引；①磁場；②在蜂巢周圍放置強磁體、家鴿腿上綁強磁體，觀察它們能否順利回

巢，若都能則不合理，若不能則合理。

【詳解】當一塊條形磁鐵的N極慢慢靠近鐵塊時，a端被磁化為S極、b端為N極，根據異名

磁極相互吸引可知，磁鐵的N極與鐵塊a端相互吸引。

①鐵原子中的電子圍繞原子核運動或自旋時，會形成微小的環形電流，根據電流的磁效應可

知，微小的環形電流周圍存在微小的磁場。

②在蜂巢周圍放置強磁體、家鴿腿上綁強磁體，觀察它們能否順利回巢，若都能則不合理，若

不能則合理。

7.(2021長寧二模)小紅用圖(a)、(b)、(c)所示裝置研究磁與電的關系。

①由圖(a)、(b)、(c)可知：電流周圍存在磁場，且。

②小紅推理：若一束電子沿著水平方向平行地飛過小磁針上方，如圖(d)所示，小磁針也會

發生偏轉。其依據是：,

③圖(d)中小磁針N極偏轉方向和圖中小磁針的偏轉方向相同，依據是：。

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未通也通電改變電流方向包子運動方向

【答案】①磁場方向與電流方向有關；②自由電子定向移動形成電流，電流周圍存在磁場；③C,

電子帶負電，負電荷定向移動的方向與電流的方向相反。

【詳解】①由（a）、（b）、（c）知，導線不通電，小磁針不偏轉，通電后小磁針發生偏轉，說明電

流周圍存在磁場，改變電流方向，小磁針的偏轉方向發生改變，說明磁場的方向與電流方向有關。

②小紅推理：若一束電子沿著水平方向平行地飛過小磁針上方，電子是負電荷，其定向移動時會

產生電流，電流的周圍存在磁場，則小磁針也會發生偏轉。

③電子帶負電，負電荷定向移動的方向與電流的方向相反，故圖d中小磁針N極偏轉方向和圖c

小磁針的偏轉方向相同。

8.（2020閔行二模）某小組同學完成電流的磁場學習后，想進一步研究通電直導線周圍的磁場

強弱與哪些因素有關。他們將六枚小磁針放在距離導線半徑為4的圓上，導線中沒有電流通過

時，小磁針指向如圖8（a）所示。當導線中有電流通過時，各小磁針所在位置的磁場發生改變使得小

磁針發生轉動，且磁場越強，小磁針恢復靜止所用時間越短。記錄從開始通電到所有小磁針恢復靜

止所用的時間力，實驗現象如圖8（b）所示。然后，將小磁針移至以半徑為當的圓上，再次通電并記

錄所用時間4實驗現象如圖8（c）所示。（已知人〈及）

（1）在圖8（。）中，因為小磁針受的作用，所以N極指向均相同。

（2）分析比較圖8（幻、（份、（c）可得初步結論：。

（3）小組內某位同學猜想通電直導線周圍的磁場強弱可能還和電流強弱有關，請幫忙設計實

驗方案驗證他的猜想。

【答案】（1）磁力或磁場力；（2；通電直導線周圍磁場的強弱與到導線的距離有關，且距離越