磁场1
磁场1
1.(1)安培力总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面，但磁场方向和电流方向不一定垂直．(2)若已知B、I方向，F方向唯一确定，但若已知B(或I)、F方向，I(或B)方向不唯一．2．磁场中通电导线的等效长度(1)公式F＝BIL中的L对弯曲导线来说指的是“等效长度”．弯曲通电导线的有效长度L等于连接曲线两端点直线的长度，相应的电流沿L的始端流向末端，如图甲所示．(2)任意闭合通电导线的有效长度为零，所受安培力(即各电流元所受安培力的合力)为零，如图乙所示．1.一段通电导线垂直于磁场方向放入匀强磁场中，导线中的电流方向自上而下，如图所示．在导线以其中心点为轴在纸面内逆时针转动180°的过程中，导线受到的安培力(D)A．大小不变，方向不变B．大小由最大减小到零再增至最大，方向时刻改变C．大小由最大减小到零再增至最大，方向不变D．大小由最大减小到零再增至最大，方向由垂直纸面向外变为垂直纸面向里2.如图所示，把轻质导电线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面，当线圈内通入如图方向的电流后，则线圈(A)A．向左运动B．向右运动C．静止不动D．无法确定3.(2017·济宁市月考)指南针静止时，其位置如图中虚线所示，若在其上方放置一水平方向的导线，并通以恒定电流，则指南针转向图中实线所示位置，据此可能是(B)A．导线南北放置，通有向北的电流B．导线南北放置，通有向南的电流C．导线东西放置，通有向西的电流D．导线东西放置，通有向东的电流6.1．(多选)电流为I的通电导线放置于磁感应强度为B的匀强磁场中，导线所受安培力为F，下列说法正确的是(BDF)A．匀强磁场中通电导线所受安培力F，磁感应强度B及电流I，三者在方向上一定互相垂直B．若I、B方向确定，则F方向唯一确定C．若F与B方向确定，则I方向唯一确定D．若F与B方向确定，则I方向不唯一确定，但I一定在与F垂直的平面内E．若F与I方向确定，则B方向唯一确定F．若F与I方向确定，则B方向不唯一确定，但B一定在与F垂直的平面内7.．(2017·枣强中学三模)如图1所示，左侧的水平台面上固定着条形磁铁，图2固定着一螺线管，下列判断正确的是(A)A．螺线管内的磁场方向向左，磁铁受到的斥力向左B．螺线管内的磁场方向向左，磁铁受到的斥力向右C．螺线管内的磁场方向向右，磁铁受到的斥力向左D．螺线管内的磁场方向向右，磁铁受到的斥力向右8．(2017·河南漯河质检)通有电流的导线L1、L2处在同一平面(纸面)内，L1是固定的，L2可绕垂直纸面的固定转轴O转动(O为L2的中心)，各自的电流方向如图所示．下列哪种情况将会发生(D)A．因L2不受磁场力的作用，故L2不动B．因L2上、下两部分所受的磁场力平衡，故L2不动C．L2绕轴O按顺时针方向转动D．L2绕轴O按逆时针方向转动．洛伦兹力的大小1.当磁感应强度B的方向与电荷运动方向成θ角时，F＝_____________.(1)v∥B时，θ＝0°或180°，洛伦兹力F＝____.(2)v⊥B时，θ＝90°，洛伦兹力F＝______.(3)v＝0时，洛伦兹力F＝____.2、洛伦兹力的特点洛伦兹力不改变带电粒子速度的______，洛伦兹力对带电粒子_____做功．3．对洛伦兹力方向的理解(1)决定洛伦兹力方向的因素有三个：电荷的电性(正、负)，速度方向、磁感应强度的方向．当电性一定时，其他两个因素决定洛伦兹力的方向，如果只让一个因素相反，则洛伦兹力方向必定相反；如果同时让两个因素相反，则洛伦兹力方向将不变．(2)F、B、v三者方向间关系：电荷运动方向和磁场方向间没有因果关系，两者关系是不确定的．电荷运动方向和磁场方向确定洛伦兹力方向，F⊥B，F⊥v，即F垂直于B 和v所决定的平面．4.洛伦兹力的表达式在一般情况下，当电荷运动的方向与磁场方向的夹角为θ时，电荷所受洛伦兹力的大小为F＝qvB sinθ，其中θ为电荷速度方向与磁感应强度方向的夹角．①当电荷的运动方向与磁场方向垂直时，洛伦兹力最大，F＝qvB.②当电荷的运动方向与磁场方向平行时，F洛＝0.③当电荷的运动方向与磁场方向成夹角时，洛伦兹力的大小在零到qvB之间．1.在如图所示的各图中，匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的速率均为v，带电荷量均为q.试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小，并指出洛伦兹力的方向．2.(2017·宜春月考)关于静电力与洛伦磁力，以下说法正确的是(D)A．静电场中的电荷一定会受到静电力的作用，磁场中的电荷一定会受到洛伦兹力的作用B．静电力一定会对电场中的运动电荷做功，而洛伦兹力对磁场中的运动电荷则一定不做功C．静电力方向与电场线方向平行，洛伦兹力方向与磁感线方向平行D．静电力和洛伦兹力的大小均与电荷量大小成正比3.(多选)一个带正电的小球以速度v0沿光滑的水平绝缘桌面向右运动，飞离桌子边缘后，通过匀强磁场区域，落在地板上，磁场方向垂直纸面向里(如图所示)，其水平射程为s1，落地速度为v1；撤去磁场后，其他条件不变，水平射程为s2，落地速度为v2，则(ＢＣ)A．s1＝s2B．s1＞s2C．v1＝v2D．v1＞v2４.（多选)如图所示，匀强磁场的方向竖直向下，磁场中有光滑的水平桌面，在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管．在水平拉力F 的作用下，试管向右匀速运动，带电小球能从试管口处飞出，则(ＢＤ )A ．小球带负电B ．小球运动的轨迹是一条抛物线C ．洛伦兹力对小球做正功D ．维持试管匀速运动的拉力F 应逐渐增大５.1．(2017·冀州市月考)下列四幅图关于各物理量方向间的关系中，正确的是( Ｂ )６. 3．(2017·宜城市月考)如图所示，一个带负电q 的带电小球处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B ，若带电小球的质量为m ，为了使它对水平绝缘面正好无压力，应该( Ｃ )A ．使B 的数值增大B ．使磁场以速率v ＝mg Bq向上移动 C ．使磁场以速率v ＝mg Bq向右移动 D ．使磁场以速率v ＝mg Bq向左移动 ７.(多选)某空间存在着如图甲所示的足够大的、沿水平方向的匀强磁场．在磁场中A、B两个物块叠放在一起，置于光滑水平面上，物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘．在t1＝0时刻，水平恒力F作用在物块B上由静止开始做加速度相同的运动．在A、B一起向左运动的过程中，以下说法正确的是(ＣＤ)A．图乙可以反映A所受洛伦兹力大小随时间t变化的关系，图中y表示洛伦兹力大小B．图乙可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系，图中y表示摩擦力大小C．图乙可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系，图中y表示压力的大小D．图乙可以反映B对地面压力大小随时间t变化的关系，图中y表示压力的大小＊＊＊回旋加速器：电场用来对粒子加速，磁场用来使粒子回旋从而能反复加速；回旋加速器中所加交变电压的频率与带电粒子做匀速圆周运动的频率________．回旋加速器最后使粒子得到的能量，可由公式Ek＝12mv2＝__q2B2R22m_____来计算，在粒子电量、质量和磁场磁感应强度一定的情况下，回旋加速器的半径R越大，粒子的能量就越_____．＊＊＊2．带电粒子运动与磁场边界的关系(1)刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切．(2)当速度v一定时，弧长(或弦长)越长，圆周角越大，则带电粒子在有界磁场中运动的时间越长．3．带电粒子在有界磁场中运动的对称性(1)从某一直线边界射入的粒子，从同一边界射出时，速度与边界的夹角相等．(2)在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，必沿径向射出１.(多选)如图所示，在纸面内半径为R的圆形区域中充满了垂直于纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场，一点电荷从图中A点以速度v0垂直磁场射入，当该电荷离开磁场时，速度方向刚好改变了180°，不计电荷的重力，下列说法正确的是(ＡＣ)Ａ．该点电荷带负电B．该点电荷离开磁场时速度反方向延长线通过O点C．该点电荷的比荷为qm＝2v0BRD．该点电荷在磁场中的运动时间为t＝πR3v03.(2017·泰安市月考)一匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面，在xOy平面上，磁场分布在以O为圆心的一个圆形区域内．一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由原点O开始运动，初速度为v，方向沿x轴正方向．后来，粒子经过y轴上的P点，如图所示．不计重力的影响．粒子经过P点时的速度方向可能是图中箭头表示的(B)A．只有箭头a、b是可能的B．只有箭头b、c是可能的C．只有箭头c是可能的D．箭头a、b、c、d都是可能的2．(多选)(2017·山西模拟)如图所示，分界线MN上下两侧有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度分别为B1和B2，一质量为m，电荷为q的带电粒子(不计重力)从O点出发以一定的初速度v0沿纸面垂直MN向上射出，经时间t又回到出发点O，形成了图示心形图案，则(BD )A．粒子一定带正电荷B．MN上下两侧的磁场方向相同C．MN上下两侧的磁感应强度的大小B1：B2＝1：2D．时间t＝2πm qB23．一质量为m、电荷量为q的带电粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动，其效果相当于一环形电流，则此环形电流为( A )A.q2B2πmB.2πmq2BC.2πq2mBD.mB2πq24.4．(多选)回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒．两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速．两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示．在保持匀强磁场和加速电压不变的情况下用同一装置分别对质子(H)和氦核(He)加速，则下列说法中正确的是(BD)A．质子与氦核所能达到的最大速度之比为1∶2B．质子与氦核所能达到的最大速度之比为2∶1C．加速质子、氦核时交流电的周期之比为2∶1D．加速质子、氦核时交流电的周期之比为1∶2学生版1.(1)安培力总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面，但磁场方向和电流方向不一定垂直．(2)若已知B、I方向，F方向唯一确定，但若已知B(或I)、F方向，I(或B)方向不唯一．2．磁场中通电导线的等效长度(1)公式F＝BIL中的L对弯曲导线来说指的是“等效长度”．弯曲通电导线的有效长度L等于连接曲线两端点直线的长度，相应的电流沿L的始端流向末端，如图甲所示．(2)任意闭合通电导线的有效长度为零，所受安培力(即各电流元所受安培力的合力)为零，如图乙所示．1.一段通电导线垂直于磁场方向放入匀强磁场中，导线中的电流方向自上而下，如图所示．在导线以其中心点为轴在纸面内逆时针转动180°的过程中，导线受到的安培力()A．大小不变，方向不变B．大小由最大减小到零再增至最大，方向时刻改变C．大小由最大减小到零再增至最大，方向不变D．大小由最大减小到零再增至最大，方向由垂直纸面向外变为垂直纸面向里2.如图所示，把轻质导电线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面，当线圈内通入如图方向的电流后，则线圈( )A．向左运动B．向右运动C．静止不动D．无法确定3.(2017·济宁市月考)指南针静止时，其位置如图中虚线所示，若在其上方放置一水平方向的导线，并通以恒定电流，则指南针转向图中实线所示位置，据此可能是( )A．导线南北放置，通有向北的电流B．导线南北放置，通有向南的电流C．导线东西放置，通有向西的电流D．导线东西放置，通有向东的电流6．(多选)电流为I的通电导线放置于磁感应强度为B的匀强磁场中，导线所受安培力为F，下列说法正确的是()A．匀强磁场中通电导线所受安培力F，磁感应强度B及电流I，三者在方向上一定互相垂直B．若I、B方向确定，则F方向唯一确定C．若F与B方向确定，则I方向唯一确定D．若F与B方向确定，则I方向不唯一确定，但I一定在与F垂直的平面内E．若F与I方向确定，则B方向唯一确定F．若F与I方向确定，则B方向不唯一确定，但B一定在与F垂直的平面内7.(2017·枣强中学三模)如图1所示，左侧的水平台面上固定着条形磁铁，图2固定着一螺线管，下列判断正确的是()A．螺线管内的磁场方向向左，磁铁受到的斥力向左B．螺线管内的磁场方向向左，磁铁受到的斥力向右C．螺线管内的磁场方向向右，磁铁受到的斥力向左D．螺线管内的磁场方向向右，磁铁受到的斥力向右8．(2017·河南漯河质检)通有电流的导线L1、L2处在同一平面(纸面)内，L1是固定的，L2可绕垂直纸面的固定转轴O转动(O为L2的中心)，各自的电流方向如图所示．下列哪种情况将会发生()A．因L2不受磁场力的作用，故L2不动B．因L2上、下两部分所受的磁场力平衡，故L2不动C．L2绕轴O按顺时针方向转动D．L2绕轴O按逆时针方向转动．洛伦兹力的大小1.当磁感应强度B的方向与电荷运动方向成θ角时，F＝_____________.(1)v∥B时，θ＝0°或180°，洛伦兹力F＝____.(2)v⊥B时，θ＝90°，洛伦兹力F＝______.(3)v＝0时，洛伦兹力F＝____.2、洛伦兹力的特点洛伦兹力不改变带电粒子速度的______，洛伦兹力对带电粒子_____做功．3．对洛伦兹力方向的理解(1)决定洛伦兹力方向的因素有三个：电荷的电性(正、负)，速度方向、磁感应强度的方向．当电性一定时，其他两个因素决定洛伦兹力的方向，如果只让一个因素相反，则洛伦兹力方向必定相反；如果同时让两个因素相反，则洛伦兹力方向将不变．(2)F、B、v三者方向间关系：电荷运动方向和磁场方向间没有因果关系，两者关系是不确定的．电荷运动方向和磁场方向确定洛伦兹力方向，F⊥B，F⊥v，即F垂直于B 和v所决定的平面．4.洛伦兹力的表达式在一般情况下，当电荷运动的方向与磁场方向的夹角为θ时，电荷所受洛伦兹力的大小为F＝qvB sinθ，其中θ为电荷速度方向与磁感应强度方向的夹角．①当电荷的运动方向与磁场方向垂直时，洛伦兹力最大，F＝qvB.②当电荷的运动方向与磁场方向平行时，F洛＝0.③当电荷的运动方向与磁场方向成夹角时，洛伦兹力的大小在零到qvB之间．2.在如图所示的各图中，匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的速率均为v，带电荷量均为q.试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小，并指出洛伦兹力的方向．2.(2017·宜春月考)关于静电力与洛伦磁力，以下说法正确的是()A．静电场中的电荷一定会受到静电力的作用，磁场中的电荷一定会受到洛伦兹力的作用B．静电力一定会对电场中的运动电荷做功，而洛伦兹力对磁场中的运动电荷则一定不做功C．静电力方向与电场线方向平行，洛伦兹力方向与磁感线方向平行D．静电力和洛伦兹力的大小均与电荷量大小成正比3.(多选)一个带正电的小球以速度v0沿光滑的水平绝缘桌面向右运动，飞离桌子边缘后，通过匀强磁场区域，落在地板上，磁场方向垂直纸面向里(如图所示)，其水平射程为s1，落地速度为v1；撤去磁场后，其他条件不变，水平射程为s2，落地速度为v2，则()A．s1＝s2B．s1＞s2C．v1＝v2D．v1＞v2４.（多选)如图所示，匀强磁场的方向竖直向下，磁场中有光滑的水平桌面，在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管．在水平拉力F 的作用下，试管向右匀速运动，带电小球能从试管口处飞出，则( )A ．小球带负电B ．小球运动的轨迹是一条抛物线C ．洛伦兹力对小球做正功D ．维持试管匀速运动的拉力F 应逐渐增大５.(2017·冀州市月考)下列四幅图关于各物理量方向间的关系中，正确的是( )６. (2017·宜城市月考)如图所示，一个带负电q 的带电小球处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B ，若带电小球的质量为m ，为了使它对水平绝缘面正好无压力，应该( )A ．使B 的数值增大B ．使磁场以速率v ＝mg Bq向上移动 C ．使磁场以速率v ＝mg Bq向右移动 D ．使磁场以速率v ＝mg Bq向左移动 ７.(多选)某空间存在着如图甲所示的足够大的、沿水平方向的匀强磁场．在磁场中A、B两个物块叠放在一起，置于光滑水平面上，物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘．在t1＝0时刻，水平恒力F作用在物块B上由静止开始做加速度相同的运动．在A、B一起向左运动的过程中，以下说法正确的是()A．图乙可以反映A所受洛伦兹力大小随时间t变化的关系，图中y表示洛伦兹力大小B．图乙可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系，图中y表示摩擦力大小C．图乙可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系，图中y表示压力的大小D．图乙可以反映B对地面压力大小随时间t变化的关系，图中y表示压力的大小＊＊＊回旋加速器：电场用来对粒子加速，磁场用来使粒子回旋从而能反复加速；回旋加速器中所加交变电压的频率与带电粒子做匀速圆周运动的频率________．回旋加速器最后使粒子得到的能量，可由公式Ek＝12mv2＝__q2B2R22m_____来计算，在粒子电量、质量和磁场磁感应强度一定的情况下，回旋加速器的半径R越大，粒子的能量就越_____．＊＊＊2．带电粒子运动与磁场边界的关系(1)刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切．(2)当速度v一定时，弧长(或弦长)越长，圆周角越大，则带电粒子在有界磁场中运动的时间越长．3．带电粒子在有界磁场中运动的对称性(1)从某一直线边界射入的粒子，从同一边界射出时，速度与边界的夹角相等．(2)在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，必沿径向射出１.(多选)如图所示，在纸面内半径为R的圆形区域中充满了垂直于纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场，一点电荷从图中A点以速度v0垂直磁场射入，当该电荷离开磁场时，速度方向刚好改变了180°，不计电荷的重力，下列说法正确的是()Ａ．该点电荷带负电B．该点电荷离开磁场时速度反方向延长线通过O点C．该点电荷的比荷为q＝2v0D．该点电荷在磁场中的运动时间为t＝πR3v03.(2017·泰安市月考)一匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面，在xOy平面上，磁场分布在以O为圆心的一个圆形区域内．一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由原点O开始运动，初速度为v，方向沿x轴正方向．后来，粒子经过y轴上的P点，如图所示．不计重力的影响．粒子经过P点时的速度方向可能是图中箭头表示的()A．只有箭头a、b是可能的B．只有箭头b、c是可能的C．只有箭头c是可能的D．箭头a、b、c、d都是可能的2．(多选)(2017·山西模拟)如图所示，分界线MN上下两侧有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度分别为B1和B2，一质量为m，电荷为q的带电粒子(不计重力)从O点出发以一定的初速度v0沿纸面垂直MN向上射出，经时间t又回到出发点O，形成了图示心形图案，则( )A．粒子一定带正电荷B．MN上下两侧的磁场方向相同C．MN上下两侧的磁感应强度的大小B1：B2＝1：2D．时间t＝2πm qB23．一质量为m、电荷量为q的带电粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动，其效果相当于一环形电流，则此环形电流为( )A.q2B2πmB.2πmq2BC.2πq2mBD.mB2πq24.4．(多选)回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒．两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速．两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示．在保持匀强磁场和加速电压不变的情况下用同一装置分别对质子(H)和氦核(He)加速，则下列说法中正确的是()A．质子与氦核所能达到的最大速度之比为1∶2B．质子与氦核所能达到的最大速度之比为2∶1C．加速质子、氦核时交流电的周期之比为2∶1D．加速质子、氦核时交流电的周期之比为1∶2。
第三章 磁场 第1、2节
第三章磁场第1节磁现象和磁场1．磁体吸引铁质物体的性质叫磁性，具有磁性的物体叫磁体，磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫磁极．2．奥斯特实验是将导线沿南北方向放置在磁针的上方，通电时磁针发生了转动．此实验说明电流周围存在磁场．3．磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的．4．(1)地球本身是一个大磁体，它的N极位于地理南极附近，S极位于地理北极附近．(2)地球的地理两极与地磁两极并不重合，磁针的指向与南北方向有一个夹角，这个夹角称做磁偏角5．发现电流周围存在磁场的物理学家是()A．奥斯特B．焦耳C．张衡D．安培答案 A6．下列关于磁场的说法正确的是()A．磁场最基本的性质是对处于其中的磁体和电流有力的作用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．磁场是客观存在的一种特殊的物质形态D．磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无答案AC解析磁场虽看不见、摸不着，但其是客观存在的，不随人的意志而转移，它是一种特殊的物质形态，最基本的性质是对处于其中的磁体和电流有力的作用．7．磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间的相互作用的示意图，以下正确的是()A．磁体↔磁场↔磁体B．磁体↔磁场↔电流C．电流↔电场↔电流D．电流↔磁场↔电流答案ABD解析磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间的相互作用都是通过磁场来传递的．【概念规律练】知识点一磁场1．以下说法中正确的是()A．磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B．电流与电流间的相互作用是通过电场产生的C．磁体与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的D．磁场和电场是同一种物质答案 A解析电流能产生磁场，在电流的周围就有磁场存在，不论是磁极与磁极间还是电流与电流间、磁体与电流间，都有相互作用的磁场力．磁场是磁现象中的一种特殊物质，它的基本性质是对放入磁场中的磁体、电流有磁场力的作用；而电场是电荷周围存在的一种特殊物质，其最基本的性质是对放入电场中的电荷有电场力的作用，它不会对放入静电场中的磁体产生力的作用，因此，磁场和电场是两种不同的物质，各自具有其自身的特点．所以只有A 正确．点评一切磁现象都是通过磁场产生的，由于电流周围存在磁场，所以电流与电流之间、电流与磁体之间的作用也是磁现象．2．下列说法中正确的是()A．只有磁铁周围才有磁场B．电荷的周围一定有电场和磁场C．永久磁铁的磁场与电流周围的磁场是两种不同的磁场D．电流能产生磁场说明电和磁是有联系的答案 D解析磁铁和电流周围都有磁场且性质相同，而电流是电荷定向移动形成的．所以，运动电荷周围既有电场又有磁场，静止电荷周围只有电场，A、B、C不对，电流产生磁场就是电和磁有关的证明，所以D对．知识点二奥斯特实验3．在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最明显的是()A．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上B．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下方C．导线沿南北方向放置在磁针的正上方D．导线沿东西方向放置在磁针的正上方答案 C解析把导线沿南北方向放置在地磁场中处于静止状态的磁针的正上方．通电时磁针发生明显的偏转，是由于南北方向放置的通电导线的正下方的磁场恰好是东西方向．正确选项为C.点评(1)注意“奥斯特实验”的细节问题，导线东西放置或将磁针放在导线的延长线上都不一定能观察到磁针的偏转．(2)观察小磁针是否发生偏转时，应避免与地磁场引起的磁针偏转相重合．4．奥斯特实验说明了()A．磁场的存在B．磁场的方向性C．电流可以产生磁场D．磁场间有相互作用答案 C解析奥斯特实验中电流能使静止的小磁针发生偏转，说明电流周围能产生磁场．故正确答案为C.知识点三地磁场5．关于地磁场，下列叙述正确的是()A．地球的地磁两极与地理的两极重合B．我们用指南针确定方向，指南的一极是指南针的南极C．地磁的北极与地理南极重合D．地磁的北极在地理南极附近答案BD解析地球是一个大磁体，其磁北极(N极)在地理南极附近，磁南极(S极)在地理北极附近，并不重合．指南针指南的一端应该是磁针的南极(S极)．选项B、D正确．6．地球是一个大磁体：①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上关于地磁场的描述正确的是()A．①②④B．②③④C．①⑤D．②③答案 D【方法技巧】一、磁体与导体间相互作用力问题的分析方法7．铁棒A能吸引小磁针，铁棒B能排斥小磁针，当将铁棒A靠近铁棒B时，下述说法中正确的是()A．A、B一定相互吸引B．A、B一定相互排斥C．A、B间可能无磁场力作用D．A、B可能相互吸引，也可能相互排斥答案 D解析小磁针本身有磁性，能够吸引没有磁性的铁棒，故铁棒A可能有磁性，也可能没有磁性，只是在小磁针的磁场作用下暂时被磁化的结果，铁棒B能排斥小磁针，说明铁棒B一定有磁性，若A无磁性，当A靠近B时，在B的磁场作用下也会被磁化而发生相互的吸引作用；若A有磁性，则A、B两磁体都分别有N极和S极，当它们的同名磁极互相靠近时，互相排斥；当异名磁极互相靠近时，互相吸引．这说明不论A有无磁性，它们之间总有磁场力的作用，故只有D项正确．8．现有甲、乙两根钢棒，当把甲的一端靠近乙的中部时，没有力的作用；而把乙的一端靠近甲的中部时，二者相互吸引，则()A．甲有磁性，乙无磁性B．甲无磁性，乙有磁性C．甲、乙均无磁性D．甲、乙均有磁性答案 B解析对于磁铁，磁性最强的区域是磁极，若钢棒有磁性，其磁性最强的区域是两端，中间几乎没有磁性，由于甲的一端与乙的中部不吸引，则说明甲棒无磁性，乙的一端能吸引甲的中部，则说明乙棒有磁性，故B项正确，A、C、D三项错误．二、小磁针受磁场力作用转动问题的分析9．在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态，突然发现小磁针N极向东偏转，由此可知()A．一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针B．一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针C．可能是小磁针正东方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针D．可能是小磁针正西方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针答案CD解析根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的原理，本题中可能是小磁针正东方向有一磁铁的S极靠近小磁针；也可能是小磁针正西方向有一磁铁的N极靠近小磁针．1．关于磁极间的相互作用，以下说法正确的是()A．同名磁极相吸引B．同名磁极相排斥C．异名磁极相排斥D．异名磁极相吸引答案BD2．下列说法中正确的是()A．任何磁体都具有N极和S极两个磁极B．奥斯特实验说明了电流周围存在着磁场C．通电导体之间也存在着相互作用，它们是通过电场发生作用的D．地磁场的N极与地理的南极重合，地磁场的S极与地理的北极重合答案AB解析磁体都有两个磁极：N极、S极，A正确；奥斯特实验说明电流周围存在磁场，B正确；通电导体之间的相互作用是通过磁场产生的，C错误；地磁场的两极与地理两极并不重合，D错误，故选A、B.3．下列关于磁场的说法中，正确的是()A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质B．磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的C．磁极与磁极之间是直接发生作用的D．磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生答案 A解析磁场是一种客观存在的物质，磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流间相互作用时都是通过磁场而发生，故B、C、D错误，A正确．4．下列说法中正确的是()A．奥斯特实验说明了通电导线对磁体有作用力B．奥斯特实验说明了磁体对通电导线有作用力C．奥斯特实验说明了任意两条通电导线之间有作用力D．奥斯特实验说明了任意两个磁体之间有作用力答案 A解析奥斯特实验说明了通电导线对磁体有作用力，所以正确选项为A.5．下列说法中与实际情况相符的是()A．地球的磁偏角是一个定值B．地磁场的北极在地理位置的北极附近C．除了地球外，到目前为止其他星球上还没有发现磁现象D．郑和出海远航比哥伦布的远洋探险早答案 D解析磁偏角随地理位置变化而变化，A错误；地磁场的北极在地理南极附近，B错误；其他星球上也有磁场存在，C错误；我国是利用指南针航海最早的国家．D正确．6．关于磁铁的两个磁极，下列说法中正确的是()A．可以分开B．不能分开C．一定条件下可以分开D．磁铁很小时就只有一个磁极答案 B7．磁性水雷是用一个可以绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后变成了一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，其依据是() A．磁体的吸铁性B．磁极间的相互作用规律C．电荷间的相互作用规律D．磁场对电流的作用原理答案 B解析军舰被地磁场磁化后变成了磁体，当军舰靠近水雷时，对控制引爆电路的小磁针有力的作用，使小磁针转动引爆水雷．B项正确．8．金属棒一端靠近小磁针的南极或北极时，都看到有吸引现象，可断定这根金属棒()A．一定是永磁体B．一定不是永磁体C．一定是铁、钴、镍类的物质制成的棒D．可能是磁体，也可能不是磁体答案BC9．以下说法正确的是()A．只有两个磁铁相互接触时，才能发生相互作用B．把一根条形磁铁从中间折断，则被分开的两部分只有N极或S极C．极光现象与地球的磁场有关D．人们代步的电动自行车中应存在磁体答案CD解析磁体的周围存在一种特殊的物质——磁场，磁铁间不接触时也可以通过磁场发生相互作用，故A错．无论将磁铁分得多么小，它总有N极和S极，迄今为止，还没有发现只有N极或S极的磁单极子存在(这一点与电荷不同)，故B错．极光现象是地磁场将射向地球的带电粒子偏转到地球的两极，带电粒子与大气相互作用而发出的光，故C正确．电动自行车的电机中一定有磁体存在，故D正确．10．为了判断一根钢锯条是否有磁性，某同学用它的一端靠近一个能自由转动的小磁针，下面给出了几种可能产生的现象及相应的结论，其中正确的是()A．若小磁针的一端被推开，则锯条一定有磁性B．若小磁针的一端被吸引过来，则锯条一定有磁性C．若小磁针的一端被吸引过来，不能确定锯条是否有磁性D．若小磁针的一端被推开，不能确定锯条是否有磁性答案AC解析若发生排斥现象，只有一种可能，小磁针靠近锯条的同名磁极．若发生吸引现象，则锯条可能有磁性，也可能无磁性，故选A、C.11．力是物体与物体间的相互作用，对于磁铁与附近的铁钉，下列说法中正确的是() A．施力物体只有磁铁，受力物体只有铁钉B．只有当磁铁和铁钉接触时，才会产生力的作用C．磁铁和铁钉虽然没有接触，但也会产生力的作用D．磁铁对铁钉有吸引作用，而铁钉不会吸引磁铁答案 C解析磁场力是通过磁场作用的，所以磁铁和铁钉不一定要接触才会产生力的作用，故B错．既然磁场力也是力，则其作用应是相互的，因此，磁铁和铁钉互为施力物体和受力物体，故A错．由于铁钉被磁化而具有磁性，铁钉也会吸引磁铁，故D错，所以应选C.12．在重复奥斯特的电流磁效应实验时，为使实验方便且效果明显，通电直导线应() A．平行于南北方向，位于小磁针上方B．平行于东西方向，位于小磁针上方C．平行于东南方向，位于小磁针下方D．平行于西南方向，位于小磁针下方答案 A解析考虑地磁场的作用，放置通电导线一定要南北方向，开始时和磁针平行．把导线沿南北方向放置在地磁场中处于静止状态的磁针的正上方，通电时磁针发生明显的偏转，是由于南北方向放置的电流的正下方的磁场恰好是东西方向．13．超导是当今高科技的热点之一，当一块磁体靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，对磁体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就采用了这项技术，磁体悬浮的原理是()①超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同②超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反③超导体使磁体处于失重状态④超导体对磁体的磁力与磁体的重力相平衡A．①③B．①④C．②③D．②④答案 D解析同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以电流的磁场方向和磁体的磁场方向相反．磁体悬浮在空中，重力和磁力平衡．第2节磁感应强度1．磁感应强度是用来描述磁场强弱和方向的物理量，物理学中把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向．2．在物理学中，把很短的一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫电流元．在探究影响通电导线受力因素的实验中无论怎样改变I、L的数值，FIL这一比值是不变的，说明FIL是反映磁场性质的量，与放入什么样的通电导体无关．3．在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度．通常用字母B表示．在国际单位制中的单位是特斯拉，简称特，符号是T.B是矢量，其方向就是磁场的方向，即小磁针静止时N极所指的方向．公式：B＝FIL.公式在应用中应注意两点：①导线所受磁场力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直；②通电导线长度L很短时，B就是导线所在处的磁感应强度．同时，因它所在处各点的磁感应强度变化很小，可近似认为磁场是匀强磁场．4．在磁感应强度的定义式B＝FIL中，有关各物理量间的关系，下列说法中正确的是() A．B由F、I和L决定B．F由B、I和L决定C．I由B、F和L决定D．L由B、F和I决定答案 B【概念规律练】知识点一磁感应强度的方向1．下列关于磁感应强度的方向的说法中，正确的是()A．某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向B．小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向C．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向答案BD解析磁场中某点磁感应强度的方向表示该点磁场的方向，磁场方向也就是小磁针N 极受力的方向．但电流受力的方向不代表磁感应强度和磁场的方向．点评(1)磁感应强度的方向和小磁针N极受力方向相同，但绝非电流的受力方向．(2)磁场中某点磁感应强度的大小和方向是确定的，和小磁针、电流的存在与否无关．2．下列关于磁感应强度方向的说法中正确的是()A．磁场中某点的磁感应强度的方向规定为小磁针静止时北极所指的方向B．磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针S极在此处的受力方向一致C．磁场中某点的磁感应强度的方向由试探电流元在此处的受力方向决定D．磁感应强度的方向由磁场本身决定，与是否在磁场中放入通电导线无关答案AD解析小磁针在磁场中静止下来时，N极的方向规定为该点的磁感应强度的方向，A正确，B错误；磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，与此处是否有小磁针或通电导线无关，C错误，D正确．知识点二磁感应强度的定义式B＝F IL3．有关磁感应强度的下列说法中，正确的是()A．磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量B．若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C．若有一小段长为L，通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是F ILD．由定义式B＝FIL可知，电流强度I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小答案 A解析磁感应强度的引入目的就是用来描述磁场强弱，因此选项A是正确的；磁感应强度是与电流I和导线长度L无关的物理量，且B＝FIL中的B、F、L相互垂直，所以选项B、C、D皆是错误的．4．根据磁感应强度的定义式B＝FIL，下列说法中正确的是()A．在磁场中某确定位置，B与F成正比，与I、L的乘积成反比B．一小段通电直导线在空间某处受磁场力F＝0，那么该处的B一定为零C．磁场中某处B的方向跟电流在该处受磁场力F的方向相同D．一小段通电直导线放在B为零的位置，那么它受到的磁场力F也一定为零答案 D点评在定义式B＝FIL中，通电导线必须垂直于磁场方向放置．因为磁场中某点通电导线受力的大小，除和磁场强弱有关外，还和导线的方向有关．导线放入磁场中的方向不同，所受磁场力的大小也不相同．通电导线受力为零的地方，磁感应强度B的大小不一定为零．知识点三磁感应强度与电场强度的比较5．关于磁感应强度的方向和电场强度的方向，下列说法正确的是()A．电场强度的方向与电荷所受电场力的方向相同B．电场强度的方向与正电荷所受电场力的方向相同C．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同D．磁感应强度的方向与小磁针在该处的指向相同答案BC解析物理学上规定正电荷在电场中的受力方向为该点电场方向，小磁针N极受力的方向为该点的磁场方向，小磁针静止时N极的指向为该点磁感应强度的方向．6．下列说法中正确的是()A．电荷在电场中某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零B．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零C．把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D．把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱答案AC解析通电导体受磁场力与电荷受电场力不同，安培力的大小与导体放置的方向有关，导体与磁场方向垂直时磁场力最大，导体与磁场方向平行时磁场力为零．【方法技巧练】一、磁感应强度大小的计算方法7．一根长为0.1 m的电流为1 A的通电导线，在磁场中某处受到的安培力大小为0.4 N，则该处的磁感应强度为()A．等于4 T B．大于或等于4 TC．小于或等于4 T D．可能为0答案 B8．在磁场中放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长为1 cm ，电流为0.5 A ，所受的磁场力为5×10－4 N ．求：(1)该位置的磁感应强度多大？(2)若将该电流撤去，该位置的磁感应强度又是多大？(3)若将通电导线跟磁场平行放置，该导体所受到的磁场力多大？答案 (1)0.1 T (2)0.1 T (3)0解析 (1)根据公式B ＝F IL得： B ＝5×10－40.01×0.5T ＝0.1 T. (2)该处的磁感应强度不变，B ＝0.1 T.(3)电流元平行磁场放置时，所受磁场力为零，F ＝0.方法点拨 ①在磁场中放入通电导线、当导线与磁场垂直时，B ＝F IL；导线与磁场不垂直时，导线所受磁场力变小，因而不能简单地套用公式B ＝F IL. ②磁感应强度决定于磁场本身，与是否放置通电导线及放置通电导线的方式均无关．二、导体所受磁场力的计算9．在磁感应强度为10－2 T 的匀强磁场中，有一根长0.2 m 的通电导线，导线中的电流强度为10 A ，将这条导线与磁场方向垂直放置，那么它将受到多大的磁场力作用？答案 2×10－2 N解析 在通电导线与磁场垂直条件下，由B ＝F IL得F ＝BIL ＝10－2×10×0.2 N ＝2×10－2 N.1．关于磁感应强度的方向，下列方法不正确的是( )A ．小磁针静止时S 极所指的方向B ．小磁针静止时N 极所指的方向C ．小磁针N 极的受力方向D ．同磁场方向一致答案 A解析 磁感应强度的方向规定为小磁针N 极的受力方向或小磁针静止时N 极所指的方向，同磁场方向一致．故只有A 选项不正确．2．有人根据公式B ＝F IL提出以下看法，其中正确的是( ) A ．磁感应强度的数值跟通电导线受到的磁场力F 的大小成正比B ．磁感应强度的数值跟通电导线的电流I 成反比C ．磁感应强度的数值跟通电导线的长度L 成反比D ．磁感应强度是表示磁场强弱的物理量，它是客观存在的，它与外加导线的长度、电流的强弱和受力情况均无关答案 D3．磁感应强度的单位是特斯拉(T)，与它等价的是( )A.N A·mB.N·A mC.N·A m 2D.N A·m 2答案 A解析 当导线与磁场方向垂直时，由公式B ＝F IL ，磁感应强度B 的单位由F 、I 、L 的单位决定．在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称T,1 T＝1NA·m.4．关于磁感应强度的大小，下列说法正确的是()A．磁极在磁场中受磁场力大的地方，该处的磁感应强度一定大B．磁极在磁场中受磁场力大的地方，该处的磁感应强度不一定大，与放置方向有关C．通电导线在磁场中受磁场力大的地方，该处磁感应强度一定大D．通电导线在磁场中受磁场力大的地方，该处磁感应强度不一定大，与放置方向有关答案AD解析磁极在磁场中的受力跟放置方向无关，电流在磁场中的受力与放置方向有关．5．在电流产生的磁场中，某点的磁感应强度的大小决定于()A．该点在磁场中的位置B．该点处的电流大小和方向C．产生磁场的电流D．产生磁场的电流和该点在磁场中的位置答案 D解析某点的磁感应强度的大小除了和磁场本身有关外，还和该点在磁场中所在的位置有关．6．关于磁感强度，正确的说法是()A．根据定义式B＝FIL，磁场中某点的磁感强度B与F成正比，与IL成反比B．磁感强度B是矢量，方向与F的方向相同C．B是矢量，方向与通过该点的磁感线的切线方向相同D．在确定的磁场中，同一点的B是确定的，不同点的B可能不同，磁感线密的地方B 大些，磁感线疏的地方B小些答案CD7．在匀强磁场中某处P放一个长度为L＝20 cm，通电电流I＝0.5 A的直导线，测得它受到的最大磁场力F＝1.0 N，其方向竖直向上，现将该通电导线从磁场撤走，则P处磁感应强度为()A．零B．10 T，方向竖直向上C．0.1 T，方向竖直向上D．10 T，方向肯定不是竖直向上答案 D解析由公式B＝FIL可知，把数值代入可以得到B＝10 T，公式中F是与B垂直的，所以P处磁感应强度方向肯定不是竖直向上．8．一根通电导线在某个空间没有受到磁场力，那么()A．这个空间一定没有磁场B．可能有磁场，且磁场方向与导线垂直C．可能有磁场，且磁场方向可能与导线中电流方向相同D．可能有磁场，且磁场方向可能与导线中电流方向相反答案CD解析当磁场方向和电流方向平行时，则导线不受磁场力．故C、D正确．9．一根长20 cm的通电导线放在磁感应强度为0.4 T的匀强磁场中，导线与磁场方向垂直，若它受到的安培力为4×10－3 N，则导线中的电流是多大？若将导线中的电流减小为0，则该处的磁感应强度为多少？答案0.05 A0.4 T解析由B＝FIL得I＝FBL＝4×10－30.4×0.2A＝0.05 A.。
几种常见的磁场1
几种常见的磁场1一、磁感线1、定义：如果在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的的方向一致。
这样的曲线就叫做磁感线。
磁场是客观存在的物质，磁感线是假想出来形象描述磁场的。
2、特点：磁感线的疏密程度表示，磁场强的地方磁感线密，磁场弱的地方。
3、常见磁体周围的磁感线分布4、磁感线与电场线类似，任何两条磁感线都不会________。
电场线从正电荷出发到负电荷终止，是不闭合的，但磁感线不同，它是________曲线，在磁铁外部磁感线从极到极，在磁铁的内部磁感线从到极。
例1、关于磁感线的描述，下列说法中正确的是（）A．磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致B．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的C．两条磁感线的空隙处一定不存在磁场 D．两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交二、几种常见的磁场1、直线电流周围的磁场（1）判断方法：安培定则（右手螺旋定则）：用____手握住导线，让的方向跟电流的方向一致，___________所指的方向就是磁感线的环绕方向（2）直线电流周围磁场的分布特点：直线电流周围的磁感线分布：以电流为圆心的一系列，圆与圆之间的间隔是的，离电流越远，磁感线越。
（3）直线电流周围磁感线的常见画法例2、一小磁针上方有一直导线，直导线方向与静止时的小磁针方向平行，给直导线通以向右的电流，则发现小磁针的N极转向纸内还是纸外？为什么？为使奥斯特实验现象明显，导线应该怎样放置？2、环形电流周围的磁场（1）判断方法：安培定则（右手螺旋定则）：让右手弯曲的四指和的方向一致，伸直的所指的方向就是环形导线上磁感线的方向例3、如图所示当导线环中通以电流时，若发现小磁针最终静止时N极朝外，则环中电流方向是怎样的？画出来。
若在导线环外部放一小磁针，则N极朝哪里？3、通电螺线管周围的磁场（1）用安培定则（右手螺旋定则）判断通电螺线管周围的磁场：让右手弯曲的四指和的方向一致，伸直的所指的方向就是螺线管的磁场的方向（2）通电螺线管周围磁场的分布与的磁场很相似，大拇指所指方向相当于条形磁铁的极例4、如下图，最右边的小磁针静止时如图，请你确定图中水平放置于螺线管内部的小磁针的N、S极，以及电源的正负极三、安培分子电流假说1、安培分子电流假说的内容：在原子、分子等物质微粒的内部存在一种环形电流，称为，它使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个。
物理学08(磁场1)
µ0 I B1 = (cos α 1 − cos α 2 ) 4πa
b a= 2
µ0 I
α1 =
π
4 π
3π α2 = 4
α1
O
×
b
2 2 µ0 I 3π B=4 (cos − cos )= b 4 4 πb 4π 2
15
例题5： 例题 ： 长直螺线管轴线上的磁场 已知 N、L、R、I、µ 0 求轴线上任意点 P 处 B = ？I 在轴上距 P 点 l 处 n= N 取一小段 dl 匝数 dN = n ⋅ dl
B=
µ 0 nI
2
µ 0 nI
2
∫β
β2
1
sin β d β
(cos β 2 − cos β 1 )
β1
P B
讨论： 讨论：当螺线管很长时
β2
L >> R β 1 = π
左端 β 1 =
π
β2 = 0
1 B = µ 0 nI 2
L − 2
此时， B = µ 0 nI 此时，长直螺线管内部磁场恒定
2
β2 = 0
I
6
四、磁通量 磁场中的高斯定理 （穿过任意曲面的磁力线条数） 磁通量 (Φm) 穿过任意曲面的磁力线条数） r v n0 Φ m =B S cos θ B QB = dN θ v r v dS⊥ B = B⋅S S θ v m = BS Φ r B v r n
0
dΦm Φ
dS
S
dΦ m = B ⋅ dS v r Φm = B⋅ dS
第九章
中学学过的磁场知识
稳恒磁场
基本磁现象教学片
(1)、自然界存在两种磁极 、 N 级--指北极、 S 级--指南极 指北极、 指北极 指南极 (2)、磁极之间的作用力 、 同种磁极相斥、 同种磁极相斥、异种磁极相吸
专题11 磁场(1)(解析版)
专题11 磁场（1）-高考物理精选考点专项突破题集一、单项选择题：（在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1、超导是当今高科技的热点之一，当一块磁体靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，对磁体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就采用了这项技术。
磁体悬浮的原理是（）①超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同②超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反③超导体使磁体处于失重状态④超导体对磁体的磁力与磁体的重力相平衡A.①③B.①④C.②③D.②④【答案】D【解析】超导体中产生的是感应电流，根据楞次定律的“增反减同”原理，这个电流的磁场方向与原磁场方向相反，对磁体产生排斥作用力，这个力与磁体的重力达平衡，因此选项D正确。
故本题选D。
【考点】磁场的应用性【难度】中等2、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。
结合上述材料，下列说法不正确的是（）A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D.地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用【答案】C【解析】根据题意知地理南北极与地磁场存在一个夹角叫磁偏角，两者不重合，因此选项A正确。
地磁南极在地理的北极附近，地磁北极在地理南极附近，因此选项B正确。
由于地磁场磁场方向沿磁感线切线方向，故只有赤道处才与地面平行，因此选项C错误。
在赤道处磁场方向水平，而射线是带电的粒子，运动方向垂直磁场方向，根据左手定则可得射向赤道的粒子受到洛伦兹力作用，因此选项D正确。
故本题选C。
【考点】地磁场【难度】中等3、如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中。
在以导线截面的中心为圆心，r为半径的圆周上有a、b、c、d四个点。
已知a点的实际磁感应强度为0，则下列正确的是()A．直导线中的电流方向垂直纸面向外B．b点的实际磁感应强度为 2 T，方向斜向上，与B的夹角为45°C．c点的实际磁感应强度也为0D．d点的实际磁感应强度与b点相同【答案】B【解析】a点的磁感应强度为0，说明通电导线在a点产生的磁场方向水平向左，由安培定则知直导线中的电流方向垂直纸面向里，因此选项A错误。
磁现象和磁场1
一、磁现象
１、天然磁石吸引铁器
永磁体
磁现象
2、磁体吸引铁质物体的性质—— 磁性 3、磁体中磁性最强的部分—— 磁极
南极S
北极N
4、磁极间的作用： 同名磁极相互排斥 异名磁极相互吸引
5、我国古代对磁现 象的认识及应用
——指南针
司南
罗盘
6、电与磁的相互联系现象的发现及第二次产业革命
也就是说,大姆指指向通电螺线管的北极.
Ｓ
Ｎ 通电螺线管磁场磁感线的分布
思考2:奥斯特电流磁效应通电导线 应沿何方向放置？东西？南北？
三 、磁现象的电本质
甲 磁性材料
一根软铁棒，内部各分子电流 的取向是杂乱无章的，它们的 磁场互相抵消，对外不显磁性
当软铁棒受到 磁体受到高温或 外界磁场的影 受到猛烈的敲击 响
奥斯特发现电流的磁效应—— “电能产生磁”
法拉第发现了电磁感应现象—— “磁能产生电”
7、信息技术中的磁现象 磁带、磁盘、磁鼓、磁卡等
8、生物体中的磁现象 脑磁图检测、核磁共振断层成像装置
二、磁场—客观存在的物质 磁感线——人为画出的假想曲线
1、磁体的磁场
条形磁铁外 部的磁感线
Ｎ
Ｓ
2 .蹄型磁铁（Ｕ型磁铁）外部磁感线
Ｎ Ｓ
磁感线的特点
（1）磁感线是假想曲线 （2）磁感线的疏密程度——磁场强弱
磁感线的切线方向——磁场方向 （3）任何两条磁感线都不能相交 （4）磁感线都是闭合曲线，磁体外部从N极
指向S极，磁体内部从S极指向N极
磁场方向的描述
• 磁感线的切线方向 • 小磁针静止时N极的指向 • 小磁针N极的受力方向
B I
立体图
I B
物理大一轮复习讲义第八章磁场第1讲含答案
考试内容范围及要求高考命题解读内容要求说明1。
考查方式高考对本章内容考查命题频率极高，常以选择题和计算题两种形式出题，选择题一般考查磁场的基础知识和基础规律，一般难度不大;计算题主要是考查安培力、带电粒子在磁场中的运动与力学、电学、能量知识的综合应用，难度较大，较多是高考的压轴题．2．命题趋势（1)磁场的基础知识及规律的考查(2）安培力、洛伦兹力的考查（3）带电粒子在有界磁场中的临界问题，在组合场、复合场中的运动问题（4)磁场与现代科学知识的综合应用35。
磁场磁感应强度磁感线磁通量Ⅰ1。
计算限于直导线跟匀强磁场平行或垂直两种情况2．计算限于带电粒子的速度与磁感应强度平行或垂直两种情况36.通电直导线和通电线圈周围磁场的方向Ⅰ37.安培力Ⅱ38.洛仑兹力Ⅱ39。
带电粒子在匀强磁场中的运动Ⅱ40.质谱仪和回旋加速器的工作原理Ⅰ第1讲磁场及其对电流的作用一、对磁场的理解1．磁场(1）基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用．(2)方向：小磁针的N极所受磁场力的方向，或自由小磁针静止时N 极的指向．2．磁感应强度(1）定义式:B＝错误!（通电导线垂直于磁场）．（2）方向：小磁针静止时N极的指向．(3)磁感应强度是反映磁场性质的物理量,由磁场本身决定，是用比值法定义的．3．磁感线(1)引入：在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致．(2）特点：磁感线的特点与电场线的特点类似，主要区别在于磁感线是闭合的曲线．(3）条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图1所示)．图1二、安培定则的应用及磁场的叠加1．安培定则的应用直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场特点无磁极、非匀强，且距导线越远处磁场越弱与条形磁铁的磁场相似,管内为匀强磁场且磁场最强，管外为非匀强磁场环形电流的两侧是N极和S极，且离圆环中心越远，磁场越弱安培定则立体图横截面图2．磁场的叠加磁感应强度是矢量,计算时与力的计算方法相同，利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解．三、安培力1．安培力的方向（1)左手定则:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内．让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．（2）注意问题：磁感线方向不一定垂直于电流方向，但安培力方向一定与磁场方向和电流方向垂直,即大拇指一定要垂直于磁场方向和电流方向决定的平面．2．安培力的大小当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时,F＝ILB sin_θ。
磁场基础知识1
1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是失量，单位:(T),1T ＝1N/A ·m ；（1）：B=ILF 安（定义式）（其中B 、I 、的关系为：B 、I 互相垂直，L 为有效长度）； （2）：B=SΦ（定义式）（其中B 、S 、Φ的关系为：B 、S 互相垂直；当B 、S 不垂直时，可把B 拿来正交分解，或把S 投影到B 方向上即S 为投影面积）；（3）：在磁体内部同名磁极相互 吸引，在磁体外部同名磁极相互 排斥。
在磁体内部磁感线方向从 S 极 → N极 ；在磁体外部磁感线方向从 N 极 → S 极 。
（4）：磁感线的疏密表示B 的大小，磁感线上某点的切线方向为该点B 的方向，B 是失量，可用平行四边形法则进行合成。
如下图1，两通电导线I 1、I 2垂直于纸面放置，B 为a 点的合磁场。
（5）：N 极受到的磁场力和磁场方向相同，S 极受到的磁场力和磁场方向相反。
如下图2，F 1、F 2为通电导线对磁铁的作用力2. 安培力F 安 ＝ BIL (注：L ⊥B ，L 为有效长度) ；F 安 ＝ 0 (注：L//B) ；当B 和I 既不平行也不垂直时，0 < F 安 < BIL3．洛仑兹力 f 洛＝ qvB (注：V ⊥B)；f 洛＝ 0 (注：V//B)；当B 和V 既不平行也不垂直时，0 < f 洛 < qvB ；洛仑兹力只改变V 的方向，不改变V 的大小，即洛仑兹力不做功。
4.在重力忽略不计(不考虑重力或重力被电场力抵消)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种)：(1)：带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V ＝V 0；F 合=0(2)：带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:只有洛仑兹力提供向心力，做匀速圆周运动,规律如下:(a)F 向＝f 洛＝ma ＝R mv 2＝m ω2r ＝R m T 22)(π＝qVB ；r ＝qB mv；T ＝qBm π2 (T 与V 无关)；t=T 360θ =πθ2T = V S (b)运动周期与线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(c)解题关键:（A ）：找圆心（方法见例题）（B ）：画轨迹（并作出辅助线，构造特殊的几何图形,如：直角三角形、等边三角形、矩形、正方形等；用几何关系求半径R 和圆心角θ（圆心角等于二倍弦切角）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电工基础习题九
班级姓名学号成绩
一、填空：
1．具有磁性的物体叫，能吸引铁制物体的性质叫。
2．在磁体内部磁力线由极指向极，在磁体的外部磁力线由极指向极。
3．电流周围存在的现象称为电流的磁效应。
4．描述磁场空间分布的物理量叫，描述磁场中各点磁场强弱和方向的物理量叫，在均匀磁场中这两者的关系是。
5．磁场强度H的大小等于磁场中某点磁感应强度B与的比值。
6．根据物质相对磁导率μr的大小，物质可分为、和。
7．使原来没有磁性的铁磁物质具有磁性的过程叫做。
8．铁磁材料从完全无磁性状态进行磁化时，B与H的关系曲线叫做，当在进行反复磁化时，B与H的关系曲线是磁滞回线，把一系列大小不同磁滞回线的顶点联接起来的联线叫做。
9．铁磁材料根据在工程上的用途，可以分为、和三大类。
10．磁路中有气隙时，要获得一定的磁通所需要的磁通势将没有气隙时的磁通势。
11．当导体相对于磁场运动而或线圈中的磁通时，就会产生感应电动势。
12．感应电流产生的磁通总是原磁通的变化。
13．磁路中磁通与成正比，与成反比。
14．由于通过线圈本身的电流而引起的电磁感应叫，线圈中每通过单位电流所产生叫电感。
一个线圈电感的大小与等因素有关。
15．由于一个线圈的电流变化，使另一线圈产生的现象叫互感。
16．通过电感线圈的电流不能，当RL电路与直流电源接通时，电流按规律上升，而当通有电流RL电路短路时，电流按减小。
17．通电导体在磁场中所受电磁力的方向可用定则来判断。
18．通电线圈周围存在着磁场，磁场的方向不仅与有关，还与有关，磁场的强弱不但与和有关，还与磁场中有关。
19．感生电流的磁场总是原磁场的变化，当线圈中磁通增加时，感应电流的磁通方向与原磁通方向；线圈中磁通变化产生感应电动势的大小与和成正比。
20．自感电动势的大小与和成正比，自感电动势的方向，当电流增加时与电流方向；当电流减小时与电流方向。
21．通电导体在磁场中所受电磁力的大小与、和导体在磁场中的成正比，而且还与有关。
22．当RL电路与直流电源接通时，电路中的电流i按指数，电阻两端电压U R按指数规律，而电感两端电压U L按指数规律。
二、选择：
1．磁感应强度的单位是（）
A 韦伯
B 安/米
C 特斯拉
2．与媒介质磁导率μ无关的物理量是（）
A 磁感应强度
B 磁通
C 磁场强度
3．通电线圈插入铁芯后，它的磁场将（）
A 增强
B 减弱
C 不变
4．铁磁物质的相对磁导率是（）
A μr〈1
B μr〉1
C μr》1
D μr《1
5．判断电流产生磁场的方向是用（）
A 右手定则
B 左手定则
C 安培定则
6．运动导体切割磁力线产生最大感应电动势时，导体与磁力线间的夹角为（）
A 0°
B 45°
C 90°
7．线圈中当磁场增强时，产生感应电流的磁通（）
A 与原磁通的方向相反
B 与原磁通的方向相同
C 与原磁通的方向无关8．线圈中磁场变化产生感应电动势的大小正比于（）
A 磁通的变化率
B 磁通变化量
C 磁感应强度
9．当磁铁从线圈中取出时，线圈中感应电流磁通的方向（）
A 与磁铁运动方向相同
B 与磁铁运动方向相反
C 与磁铁磁通方向相同
D 与磁铁磁通方向相反
10．RL电路与直流电源E接通瞬间，电路中（）
A I=0 U L=0
B I=0 U L=E
C I=E/R U L=IL
三、判断：
1．判断下列说法的正误
（1）有电流必有磁场，有磁场必有电流。
（）
（2）铁磁物质在外磁场作用下可以被磁化。
（）
（3）磁场强度H的大小决定于磁导率μ。
（）
（4）在相同条件下，磁导率μ越大，线圈产生的磁场就越强。
（）
（5）通电线圈套入铁芯后，它所产生的磁通会大大增加。
（）
（6）电磁铁是依据左手定则制成的。
（）
（7）电磁铁的铁芯是用硬磁材料制造的。
（）
（8）铁磁材料的磁导率是一常数。
（）
（9）为了消除铁磁材料的剩磁，可以在原线圈中通以适当的反向电流。
（）（10）通电线圈产生磁场的强弱，只与线圈的电流和匝数有关。
（）
（11）发电机、变压器和电磁铁等设备的铁芯材料是软磁材料。
（）
（12）永久磁铁是用矩磁材料做成的。
（）
（13）有感应电动势就一定有感应电流。
（）
（14）感应电流的磁通方向总是与原磁通方向相反。
（）
（15）导体运动方向与磁力线平行时，感应电动势为零。
（）
（16）感应电流方向永远与感应电动势方向相同。
（）
（17）原线圈的自感电动势总是阻碍原电流的变化。
（）
2．判断标出下图中电磁铁磁极的极性和小磁针的指向。
3．如图，根据磁极的极性或小磁针的指向，判断标明线圈中电流的方向。
4．如图，当转动体绕轴O反时针旋转时，判断并标明转动体上的线圈边A、B产生感应电动势的方向。
5．如图，当磁铁插入瞬间判断指出图中毫安表的偏转方向。
6．如图，若电灯D1、D2的规格相同，判断指出：（1）S闭合时哪个电灯先亮；（2）S 断开时哪个电灯先熄；（3）正常情况下哪个电灯较亮。
7．如图，判断指出：（1）开关S接通瞬间，电压表V的偏转方向；（2）开关S断开瞬间，电压表V的偏转方向。
8．如图，判断标明通电导体A所示电磁力的方向。
9．如图，若磁极N、S在水平面内绕00ˊ轴顺时针方向旋转，判断标出线框abcd中产生感应电流的方向，并判断指出线框abcd因电磁力矩作用绕00ˊ轴的旋转方向。
10．如图，已知E=10V，R=5Ω，试判断：（1）开关S接通瞬间，流过R中的电流I和电感L两端的电压U L的大小；（2）电路处于稳定状态后，开关S突然从1投入2瞬间，流过R的电流I和L两端电压U L的大小和方向。
11.如图中，若电灯D1、D2、D3的规格相同，电感线圈的电感较大，电阻忽略不计，
电容C的容量较大，试判断指出：（1）开关S闭合时，哪个电灯先亮？（2）正常通电情况下哪个电灯最亮？哪个电灯不亮？
12．如图，试判断下列情况下线圈N2中有无电流？若有电流指出检流计G的偏转方向。
（！）S闭合瞬间：
（2）S断开瞬间：
（3）通电后R减小时：
（4）通电后R增大时：
（5）通电后R不变时：
四、计算：
1．有一空芯环形螺线管线圈，其匝数为1000匝，内径为0.2m，外径为0.3m，当通入5A电流时，试求：（1）线圈的H、B和Φ的值；（2）若以铸铁为线圈的芯子时的H、B和Φ的值。
（设铸铁的μ=300μo）
2．如图，有一有效长度l=30cm的导体，在B=1.25T的均匀磁场中运动，运动方向与B垂直且速度v=40m/s，设导体的电阻r0=0.1Ω，外电路的电阻R=19.9Ω，求（1）导体中感应电动势的方向；（2）闭合电路中电流的大小和方向。
3．如图，开关S闭合瞬间，电流增长率是每秒10A，已知线圈的电感L=0.5H，求此时自感电动势的大小和方向，当电流增长到稳定值后，自感电动势又是多少？
4．如图，线圈2的匝数N2=1000匝，设线圈1中的电流发生变化，分别使磁通在0.1S 中增多2×10-7Wb及在0.2S内减小了3×10-7Wb，求在此两种情况下线圈中感应电
动势的大小和方向。
5．如图，导体AB可在导电轨道DF、CH上作无摩擦滑动，AB长1m，电源电动势E=1.5V，内阻不计，电阻R=5Ω，导轨电阻不计，匀强磁场的磁感应强度B=0.8T，方向垂直向下，求开始时导体AB静止，它受到多大的力？当导体AB运动速度达
到1m/s时，它受到多大的力？导体AB的最大速度可达多大？
五、问答题：
1．有一块条形磁铁和一块软铁，形状完全相同，你怎样判别它们？并怎样判别条形磁铁的极性？
2．螺线管线圈产生磁场强弱程度与哪些因素有关？
3．铁磁材料具有哪些磁性能？
4．电磁铁具有哪些特点？
5．直流电磁铁在吸合过程中，电磁力的大小有无变化？为什么？衔铁吸合前和吸合后励磁电流有无变化？为什么？
6．为什么大电感电路断开时，在开关上要产生电弧？一般应采用什么措施？
7．如图，AB、CD是平行的金属导轨，ab、mn是压在导轨上的两条金属滚棒，磁场方向垂直纸面向外，当滚棒ab向左运动时，mn滚棒受力是什么方向？为什么？
8．如图，当电位器触头M向右移动时，（1）标出L2上感应电流的方向；（2）指出AB、CD相互作用的方向；（3）指出线圈GHJK的转动方向。
9．如图，当条形磁铁插进线圈过程中，放在导线下面的小磁针如何偏转？检流计指针如何偏转？
10．如图，A和B为靠得很近的两个线圈，问：当线圈A通电瞬间、电流增强、电流减弱以及断电瞬间四种情况下，线圈B中能否产生感应电流？方向如何？。