人教版高中物理选修3-1作业:几种常见的磁场(含答案)
几种常见的磁场课后作业
一、选择题(8×5′,共40分)
1.关于磁感线,下列说法正确的是( )
A.它一定是闭合曲线
B.它可以用来表示磁场的强弱
C.它起始于N极而终止于S极
D.在磁体内部磁感线方向由S极指向N极
解析:磁感线是闭合曲线,在磁体的外部是从N极到S极,而在磁体内部是从S极到N极.
答案:ABD
图8
2.如图8所示,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,磁针的S极向纸内偏转.这束带电粒子束可能是( )
A.向右飞行的正离子束
B.向左飞行的正离子束
C.向右飞行的负离子束
D.向左飞行的负离子束
解析:小磁针S极向纸内偏转,即N极向纸外偏转.根据磁场方向的规定,带电粒子在飞过小磁针上方时产生的磁场方向在粒子束的下方是垂直纸面向外的,所以,根据电流方向的规定及安培定则,电荷产生的电流方向应该是自右向左,这样的电流有两种可能:一是自右向左飞行的正离子束;二是自左向右飞行的负离子束.故正确答案是B、C.
答案:BC
图9
3.(2011·全国卷)如图9,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2,且I1>I2;a,b,c,d为导线某一横截面所在平面内的四点,且a,b,c与两导线共面;b点在两导线之间,b,d的连线与导线所在平面垂直.磁感应强度可能为零的点是( )
A.a点B.b点
C.c点D.d点
解析:根据右手螺旋定则,I1和I2虽然在a点形成的磁感应强度的方向相反,但由于I1>I2,且a点距I1较近,a点的磁感应强度的方向向上,所以不可能为零,A错;同理c点的磁感应强度可能为零,C正确;I1,I2在b点形成的磁感应强度
的方向相同,不可能为零,B错;因b、d的连线与导线所在平面垂直,d点也在两导线之间,I1、I2在d点形成的磁感应强度的方向不可能相反,磁感应强度不可能为零,D错.
答案:C
4.关于磁通量,下列说法中正确的是( )
A.磁通量不仅有大小而且有方向,所以是矢量
B.磁通量越大,磁感应强度越大
C.穿过某一面积的磁通量为零,则该处磁感应强度不一定为零
D.磁通量就是磁感应强度
解析:磁通量Φ=B·S是标量,有方向是人为规定的.当磁感线与线圈平行时,尽管磁通量为零,但B不为零.
答案:C
5.当接通电源后,小磁针A按图10中所示的方向运动,则( )
图10
A.小磁针B的N极向纸外转
B.小磁针B的N极向纸内转
C.小磁针B不转动
D.无法判断
解析:根据小磁针A的运动方向,运用右手螺旋定则可判断出小磁针B上方的导线中电流的方向为从右向左,再根据它产生的磁场方向可判断小磁针B的转动情况.
答案:A
6.如图11所示,一个正电子沿着逆时针方向做匀速圆周运动,则此正电子的运动( )
图11
A.不产生磁场
B.产生磁场,圆心处的磁场方向垂直纸面向里
C.产生磁场,圆心处的磁场方向垂直线面向外
D.只有圆周内侧产生磁场
解析:正电子做圆周运动可以等效为一个环形电流,然后由右手螺旋定则可以判定圆心处的磁场方向.
答案:C
图12
7.铁环上绕有绝缘的通电导线,电流方向如图12所示,则铁环中心O处的磁场方向为( )
A.向下
B.向上
C.垂直纸面向里
D.垂直纸面向外
解析:由安培定则可判断出左、右两线圈的上端都是N极,下端都是S极,故O点处磁场方向向下.
答案:A
图13
8.在同一平面有四根彼此绝缘的通电直导线,如图13所示,四根导线中电流I4=I3>I2>I1,要使O点磁场增强,则应切断哪一根导线中的电流( ) A.I1B.I2
C.I3D.I4
解析:根据安培定则,I1、I2、I3、I4在O点的磁场方向分别为垂直于纸面向里、向里、向里、向外,且I3=I4,切断I4则使方向相反的磁感应强度减小,可使O点的磁场增强.本题考查了直线电流磁场的分布及磁场的叠加的定性判断.要求同学们熟悉常见磁场的空间分布及磁场方向的判定.
答案:D
二、非选择题(9、10题各10分,11、12题各20分,共60分)
图14
9.如图14所示,是两个同心闭合线圈的俯视图,若内线圈中通以图示方向的电流I,则当I增大时,穿过外线圈中的磁通量将________.(填“增大”、“减小”或“不变”)
解析:内线圈产生的磁场相当于条形磁铁产生的磁场,内线圈内部的磁感线
为“×”,而外部为“·”,开始时外线圈的磁通量Φ为内部磁感线“×”的条数减去外部磁感线向外穿过线圈的条数.当电流增大时,内部磁感线增加,增加的磁感线全部垂直纸面向里穿过线圈,但外部增加的磁感线就不一定穿过线圈,虽然向里和向外穿过线圈的磁感线都增加,但穿过线圈的外部磁感线条数极少,抵消之后磁通量是增加的.
答案:增大
10.某处匀强磁场方向竖直向下,大小为0.1 T .某线圈ABCD ,边长为20 cm.放在水平面上,当把线圈CD 侧抬起至与水平方向成60°角时,穿过线圈平面的磁通量改变了________.
解析: 初态磁通量:Φ1=B ·S =0.1×0.22 Wb =0.004 Wb ,末态磁通量:Φ
2=BS ·cos60°=0.1×0.22×
1
2
Wb =0.002 Wb ,所以ΔΦ=Φ1-Φ2=0.002 Wb. 答案:0.002 Wb
图15
11.如图15所示,在U 形铁芯上套有两个螺线管,问螺线管如何与电源相连,才能使小磁针静止时的指向如图所示.试在图上用实线画出连接图,并且要求串联.
解:如图16所示.
图16
12.有一个100匝的线圈,其横截面是边长为L=0.20 m的正方形,放在磁感应强度为B=0.50 T的匀强磁场中,线圈平面与磁场垂直.若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形(横截面的周长不变),在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少?
解:线圈横截面是正方形时的面积:S1=L2=(0.20)2m2=4.0×10-2m2.此时穿过线圈的磁通量Φ1=BS1=0.50×4.0×10-2 Wb=2.0×10-2 Wb.截面形状为圆形时,其半径r=4L/2π=2L/π.截面积大小S2=π(2L/π)2=16/(100π) m2.
穿过线圈的磁通量:Φ2=BS2=0.50×16/(100π) Wb≈2.55×10-2 Wb.
所以,磁通量的变化:
ΔΦ=Φ2-Φ1=(2.55-2.0)×10-2 Wb=5.5×10-3 Wb.
解析:磁通量Φ=BS的计算有几点要注意:(1)S是指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积.如图17所示,若闭合电路abcd和ABCD所在平面均与匀强磁场B垂直,面积分别为S1和S2,且S1>S2,但磁场区域恰好只有ABCD那么大,穿过S1和S2的磁通量是相同的,因此,Φ=BS中的S应是指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积.
图17
(2)磁通量与线圈的匝数无关,也就是磁通量大小不受线圈匝数的影响.同理,
磁通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1也不受线圈匝数的影响.。
高中物理人教版选修3-1第三章磁场3.几种常见的磁场含答案解析
关于加快推进生态省建设全面提升生态文明水平的意见中共江苏省委江苏省人民政府(2010年11月18日)为深入贯彻落实科学发展观,切实转变经济发展方式,提升生态文明水平,努力实现“两个率先”奋斗目标,现就加快推进生态省建设提出以下意见。
一、加快推进生态省建设的重要性和紧迫性(一)加快推进生态省建设是落实科学发展观、建设生态文明的重大举措。
深入贯彻落实科学发展观,建设生态文明,是党的十七大对全面建设小康社会提出的新要求。
生态文明是继工业文明之后更高级的文明形态,是人类社会发展的必然趋势。
推进生态文明建设,既是一个长期的历史过程,也是一项紧迫的现实任务,客观上要求我们以生态省建设为载体,加大环境保护和生态建设力度,大力建设资源节约型和环境友好型社会,加快形成符合生态文明要求的生产方式、生活方式和消费模式,推动省域范围内经济社会和生态环境协调发展。
(二)加快推进生态省建设是实现“两个率先”、建设美好江苏的重要任务。
率先全面建成小康社会、率先基本实现现代化,不仅要求经济社会发展的率先,而且要求生态文明建设的率先。
江苏跨江滨海,平原辽阔,水网密布,湖泊众多,具有良好的自然禀赋和生态条件。
近年来,在经济持续快速发展的同时,生态省建设取得积极进展,循环经济试点逐步扩大,节能减排工作扎实推进,重点流域治理深入开展,资源利用水平显著提高,生态建设和修复得到加强,国家生态市、环保模范城市、国家节水型社会建设示范市和绿化模范城市数量位居全国前列。
江苏完全有基础、有能力、有条件在全国率先基本建成生态省,走出一条生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。
(三)加快推进生态省建设是优化经济结构、转变发展方式的迫切需要。
建设生态文明,实现永续发展,根本出路在于加快转变发展方式,推动经济转型升级。
目前,我省总体上处于工业化、城市化加速推进的阶段,经济发展方式尚未根本转变,经济社会发展和资源环境约束的矛盾日益突出,节能减排的任务十分艰巨,加强生态文明建设、增强可持续发展能力刻不容缓。
人教版高中物理选修3-1课后习题参考答案
第一章第一节1.答:在天气干躁的季节,脱掉外衣时,由于摩擦,外衣和身体各自带了等量、异号的电荷。
接着用手去摸金属门把手时,身体放电,于是产生电击的感觉。
2.答:由于A、B都是金属导体,可挪动的电荷是自由电子,所以,A带上的是负电荷,这是电子由B挪动到A的结果。
其中,A得到的电子数为,与B失去的电子数相等。
3.答:图1-4是此问题的示意图。
导体B中的一局部自由受A的正电荷吸引积聚在B的左端,右端会因失去电子而带正电。
A对B左端的吸引力大于对右端的排挤力,A、B之间产生吸引力。
4.答:此现象并不是说明制造出了永动机,也没有违犯能量守恒定律。
因为,在把A、B分开的过程中要克制A、B之间的静电力做功。
这是把机械转化为电能的过程。
第二节1.答:根据库仑的发现,两个一样的带电金属球接触后所带的电荷量相等。
所以,先把A球与B球接触,此时,B球带电;再把B球与C球接触,那么B、C球分别带电;最后,B球再次与A球接触,B球带电。
2.答:〔注意,原子核中的质子间的静电力可以使质子产生的加速度!〕3.答:设A、B两球的电荷量分别为、,间隔为,那么。
当用C接触A时,A的电荷量变为,C的电荷量也是;C再与接触后,B的电荷量变为;此时,A、B间的静电力变为:。
在此情况下,假设再使A、B间距增大为原来的2倍,那么它们之间的静电力变为。
4.答:第四个点电荷受到其余三个点电荷的排挤力如图1-6所示。
共受三个力的作用,,由于,互相间间隔分别为、、,所以,。
根据平行四边形定那么,合力沿对角线的连线向外,且大小是。
由于对称性,每个电荷受到其他三个电荷的静电力的合力的大小都相等,且都沿对角线的连线向外。
5.答:带电小球受重力、静电斥力和线的拉力作用而平衡,它的受力示意图见图1-7。
静电斥力,又,,所以,第三节1.答:A、B两处电场强度之比为。
A、C两处电场强度之比为。
2.答:电子所在处的电场强度为,方向沿着半径指向外。
电子受到的电场力为,方向沿着半径指向质子。
人教版高中物理选修3-1作业:几种常见的磁场(含答案)
几种常见的磁场课后作业一、选择题(8×5′,共40分)1.关于磁感线,下列说法正确的是( )A.它一定是闭合曲线B.它可以用来表示磁场的强弱C.它起始于N极而终止于S极D.在磁体内部磁感线方向由S极指向N极解析:磁感线是闭合曲线,在磁体的外部是从N极到S极,而在磁体内部是从S极到N极.答案:ABD图82.如图8所示,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,磁针的S极向纸内偏转.这束带电粒子束可能是( )A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的正离子束C.向右飞行的负离子束D.向左飞行的负离子束解析:小磁针S极向纸内偏转,即N极向纸外偏转.根据磁场方向的规定,带电粒子在飞过小磁针上方时产生的磁场方向在粒子束的下方是垂直纸面向外的,所以,根据电流方向的规定及安培定则,电荷产生的电流方向应该是自右向左,这样的电流有两种可能:一是自右向左飞行的正离子束;二是自左向右飞行的负离子束.故正确答案是B、C.答案:BC图93.(2011·全国卷)如图9,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2,且I1>I2;a,b,c,d为导线某一横截面所在平面内的四点,且a,b,c与两导线共面;b点在两导线之间,b,d的连线与导线所在平面垂直.磁感应强度可能为零的点是( )A.a点B.b点C.c点D.d点解析:根据右手螺旋定则,I1和I2虽然在a点形成的磁感应强度的方向相反,但由于I1>I2,且a点距I1较近,a点的磁感应强度的方向向上,所以不可能为零,A错;同理c点的磁感应强度可能为零,C正确;I1,I2在b点形成的磁感应强度的方向相同,不可能为零,B错;因b、d的连线与导线所在平面垂直,d点也在两导线之间,I1、I2在d点形成的磁感应强度的方向不可能相反,磁感应强度不可能为零,D错.答案:C4.关于磁通量,下列说法中正确的是( )A.磁通量不仅有大小而且有方向,所以是矢量B.磁通量越大,磁感应强度越大C.穿过某一面积的磁通量为零,则该处磁感应强度不一定为零D.磁通量就是磁感应强度解析:磁通量Φ=B·S是标量,有方向是人为规定的.当磁感线与线圈平行时,尽管磁通量为零,但B不为零.答案:C5.当接通电源后,小磁针A按图10中所示的方向运动,则( )图10A.小磁针B的N极向纸外转B.小磁针B的N极向纸内转C.小磁针B不转动D.无法判断解析:根据小磁针A的运动方向,运用右手螺旋定则可判断出小磁针B上方的导线中电流的方向为从右向左,再根据它产生的磁场方向可判断小磁针B的转动情况.答案:A6.如图11所示,一个正电子沿着逆时针方向做匀速圆周运动,则此正电子的运动( )图11A.不产生磁场B.产生磁场,圆心处的磁场方向垂直纸面向里C.产生磁场,圆心处的磁场方向垂直线面向外D.只有圆周内侧产生磁场解析:正电子做圆周运动可以等效为一个环形电流,然后由右手螺旋定则可以判定圆心处的磁场方向.答案:C图127.铁环上绕有绝缘的通电导线,电流方向如图12所示,则铁环中心O处的磁场方向为( )A.向下B.向上C.垂直纸面向里D.垂直纸面向外解析:由安培定则可判断出左、右两线圈的上端都是N极,下端都是S极,故O点处磁场方向向下.答案:A图138.在同一平面有四根彼此绝缘的通电直导线,如图13所示,四根导线中电流I4=I3>I2>I1,要使O点磁场增强,则应切断哪一根导线中的电流( ) A.I1B.I2C.I3D.I4解析:根据安培定则,I1、I2、I3、I4在O点的磁场方向分别为垂直于纸面向里、向里、向里、向外,且I3=I4,切断I4则使方向相反的磁感应强度减小,可使O点的磁场增强.本题考查了直线电流磁场的分布及磁场的叠加的定性判断.要求同学们熟悉常见磁场的空间分布及磁场方向的判定.答案:D二、非选择题(9、10题各10分,11、12题各20分,共60分)图149.如图14所示,是两个同心闭合线圈的俯视图,若内线圈中通以图示方向的电流I,则当I增大时,穿过外线圈中的磁通量将________.(填“增大”、“减小”或“不变”)解析:内线圈产生的磁场相当于条形磁铁产生的磁场,内线圈内部的磁感线为“×”,而外部为“·”,开始时外线圈的磁通量Φ为内部磁感线“×”的条数减去外部磁感线向外穿过线圈的条数.当电流增大时,内部磁感线增加,增加的磁感线全部垂直纸面向里穿过线圈,但外部增加的磁感线就不一定穿过线圈,虽然向里和向外穿过线圈的磁感线都增加,但穿过线圈的外部磁感线条数极少,抵消之后磁通量是增加的.答案:增大10.某处匀强磁场方向竖直向下,大小为0.1 T .某线圈ABCD ,边长为20 cm.放在水平面上,当把线圈CD 侧抬起至与水平方向成60°角时,穿过线圈平面的磁通量改变了________.解析: 初态磁通量:Φ1=B ·S =0.1×0.22 Wb =0.004 Wb ,末态磁通量:Φ2=BS ·cos60°=0.1×0.22×12Wb =0.002 Wb ,所以ΔΦ=Φ1-Φ2=0.002 Wb. 答案:0.002 Wb图1511.如图15所示,在U 形铁芯上套有两个螺线管,问螺线管如何与电源相连,才能使小磁针静止时的指向如图所示.试在图上用实线画出连接图,并且要求串联.解:如图16所示.图1612.有一个100匝的线圈,其横截面是边长为L=0.20 m的正方形,放在磁感应强度为B=0.50 T的匀强磁场中,线圈平面与磁场垂直.若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形(横截面的周长不变),在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少?解:线圈横截面是正方形时的面积:S1=L2=(0.20)2m2=4.0×10-2m2.此时穿过线圈的磁通量Φ1=BS1=0.50×4.0×10-2 Wb=2.0×10-2 Wb.截面形状为圆形时,其半径r=4L/2π=2L/π.截面积大小S2=π(2L/π)2=16/(100π) m2.穿过线圈的磁通量:Φ2=BS2=0.50×16/(100π) Wb≈2.55×10-2 Wb.所以,磁通量的变化:ΔΦ=Φ2-Φ1=(2.55-2.0)×10-2 Wb=5.5×10-3 Wb.解析:磁通量Φ=BS的计算有几点要注意:(1)S是指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积.如图17所示,若闭合电路abcd和ABCD所在平面均与匀强磁场B垂直,面积分别为S1和S2,且S1>S2,但磁场区域恰好只有ABCD那么大,穿过S1和S2的磁通量是相同的,因此,Φ=BS中的S应是指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积.图17(2)磁通量与线圈的匝数无关,也就是磁通量大小不受线圈匝数的影响.同理,磁通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1也不受线圈匝数的影响.。
2020-2021学年人教版物理选修3-1学案:3.3 几种常见的磁场(含解析)
3几种常见的磁场素养目标定位※※理解磁感线的概念,能较熟练地画出各种情况下的磁感线分布图※※掌握安培定则,能熟练地用安培定则对电流周围的磁场分布作出判断※了解安培分子电流假说的内容,并能用来解释铁棒被磁化和磁体退磁等现象※知道什么是匀强磁场;知道匀强磁场的磁感线是分布均匀的平行直线※※知道磁通量的定义,知道公式Φ=BS的适用条件,会用这一公式进行简单计算,素养思维脉络知识点1磁感线1.定义如果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,这样的曲线就叫做磁感线。
2.特点(1)磁感线是闭合曲线。
(2)磁感线的疏密程度表示磁场__强弱__,磁场强的地方磁感__线密__,磁场弱的地方磁感__线疏__。
知识点2安培定则——用来确定通电导线周围磁场方向1.通电直导线周围磁场用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟__电流__的方向一致,那么,__弯曲的四指__所指的方向就是磁感线的环绕方向。
(如图)2.环形电流产生的磁场让右手弯曲的四指和__环形电流__的方向一致,那么,伸直的大拇指所指的方向就是__环形导线中心轴线上__的磁感线的方向。
(如图)3.通电螺线管产生的磁场用右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟__电流__的方向一致,大拇指所指的方向就是__螺线管内部磁感线__的方向。
因通电螺线管产生的磁场类似于条形磁铁,所以大拇指所指的方向也可以说成通电螺线管磁场的__北极(N极)__。
(如图)知识点3安培分子电流假说1.安培分子电流假说的内容安培认为,在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种__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__,分子的两侧相当于两个磁极(见图)2.安培假说对有关磁现象的解释①磁化现象②磁体的退磁③磁现象的电本质——磁铁的磁场和电流的磁场__一样__,都是由电荷的__运动__产生的。
知识点4 匀强磁场1.定义磁感应强度的__大小__、__方向__处处相同的磁场。
最新人教版高中物理选修3-1学案:第三章 第3节 几种常见的磁场含答案
第3节几种常见的磁场1.磁感线是假想的线,磁感线可以定性地描述磁场的强弱和方向。
2.电流的磁场方向可由右手螺旋定则(或安培定则)判定。
3.安培提出了分子电流假说,能够解释磁化、退磁等一些磁现象。
4.磁通量的大小为:Φ=BS,磁感应强度也可叫做磁通密度。
一、磁感线1.定义:用来形象描述磁场强弱和方向的假想曲线。
2.特点(1)磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。
磁场强的地方,磁感线较密;磁场弱的地方,磁感线较疏。
(2)磁感线某点的切线方向表示该点磁感应强度的方向。
二、几种常见的磁场电流的磁场方向可以用安培定则(右手螺旋定则)判断。
1.直线电流的磁场右手握住导线,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。
2.环形电流的磁场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感线的方向。
3.通电螺线管的磁场右手握住螺线管,让弯曲的四指跟电流的方向一致,拇指所指的方向就是螺线管内部的磁场的方向或者说拇指所指的方向是它的北极的方向。
三、安培分子电流假说1.分子电流假说:安培认为,在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种环形电流,即分子电流。
分子电流使每个物质微粒都成为小磁体,它的两侧相当于两个磁极。
2.分子电流假说意义:能够解释磁化以及退磁现象,解释磁现象的电本质。
3.磁铁的磁场和电流的磁场一样,都是由电荷的运动产生的。
四、匀强磁场和磁通量1.匀强磁场(1)定义:强弱、方向处处相同的磁场。
(2)磁感线特点:疏密均匀的平行直线。
2.磁通量(1)定义:匀强磁场中磁感应强度和与磁场方向垂直的平面面积S的乘积。
即Φ=BS。
(2)拓展:磁场与平面不垂直时,这个面在垂直于磁场方向的投影面积S′与磁感应强度的乘积表示磁通量。
(3)单位:国际单位制是韦伯,简称韦,符号是Wb,1 Wb=1_T·m2。
(4)引申:B=ΦS,表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量,因此磁感应强度又叫磁通密度。
2021-2022学年高中物理 第3章 磁场 3 几种常见的磁场作业(含解析)新人教版选修3-1
几种常见的磁场(时间:15分钟分值:50分)一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.(多选)下列各图中,已标出电流I、磁感应强度B的方向,其中符合安培定则的是( )A B C DBC [根据安培定则可判定B、C选项正确。
]2.关于磁通量,下列说法中正确的是( )A.磁通量不仅有大小而且有方向,所以是矢量B.磁通量越大,磁感应强度越大C.穿过某一面积的磁通量为零,则该处磁感应强度不一定为零D.磁通量就是磁感应强度C [磁通量Φ=BS是标量,它的正、负只是表明从不同的面穿入,磁通量大不一定磁感应强度大。
若圆环与磁场方向平行,磁通量为零,但磁感应强度不为零。
] 3.(多选)如图所示,A为通电线圈,电流方向如图所示,B、C为与A在同一平面内的两同心圆,ΦB、ΦC分别为穿过两圆面的磁通量的大小,下述判断中正确的是( )A.穿过两圆面的磁通量是垂直纸面向外B.穿过两圆面的磁通量是垂直纸面向里C.ΦB>ΦCD.ΦB<ΦCAC [由安培定则判断,凡是垂直纸面向外的磁感线都集中在线圈内,因磁感线是闭合曲线,则必有相应条数的磁感线垂直纸面向里,这些磁感线分布在A线圈外,所以B、C圆面都有垂直纸面向里和向外的磁感线穿过,垂直纸面向外的磁感线条数相同,垂直纸面向里的磁感线条数不同,B圆面的较少,C圆面的较多,但都比垂直向外的少,所以穿过B、C的磁通量方向应垂直纸面向外,且ΦB>ΦC。
]4.(多选)如图所示,A和B为两根互相平行的长直导线,通以同方向等大电流,虚线C为在A和B所确定的平面内与A、B等距的直线,则下列说法正确的是( )A.两导线间的空间不存在磁场B.虚线C处磁感应强度为零C.AC间磁感应强度垂直纸面向里D.CB间磁感应强度垂直纸面向外BCD [设电流A、B在空间产生的磁场分别为B A、B B,根据安培定则,电流A在AB 间产生的磁场垂直纸面向里,而电流B在AB间产生的磁场垂直纸面向外,又因I A=I B,故在AC区,B A>B B,合磁场方向垂直于纸面向里,在BC区,B A<B B,合磁场方向垂直于纸面向外,中线C处B A=B B,合磁场为零,综上所述,正确的选项为B、C、D。
(精品)高二物理学案-3.3《几种常见的磁场》(人教版选修3-1)带答案
第3节 几种常见的磁场一. 课前预习1.磁感线 磁感线是在磁场中画一些有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向表示该点的 方向。
(1)磁铁周围的磁感线 磁铁外部的磁感线是从磁铁的 极出来,进入磁铁的 极。
磁感线是闭合曲线,内部是从 极到 极。
(2)通电直导线周围的磁感线直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的 ,这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。
直线电流的方向和磁感线方向之间的关系可用安培定则(也叫右手螺旋定则)来判定:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟 的方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
(3)环形电流的磁感线环形电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向之间的关系也可以用安培定则来判定:让右手弯曲的四指和 的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。
(4)通电螺线管的磁场通电螺线管的电流方向和它的磁感线方向之间的关系,也可用安培定则来判定:用右手握住螺线管,让弯曲四指所指的方向和电流的方向一致,大拇指所指的方向就是 的方向。
2.安培分子电流假说磁铁和电流都能产生磁场。
通电螺线管和条形磁铁的磁场分布十分相似,安培由此受到启发,提出了著名的 假说。
3.匀强磁场(1)定义:如果磁场的某一区域里,磁感应强度的 处处相同,这个区域的磁场叫匀强磁场。
(2)产生方法:距离很近的两个异名磁极之间的磁场,通电螺线管内部的磁场(除边缘部分外)都可认为是匀强磁场。
(3)磁感线的特点:匀强磁场的磁感线是间距 直线。
4.磁通量(1)定义:一个面积为S 的平面垂直一个磁感应强度为B 的匀强磁场放置,则B 与S 的 叫做穿过这个面的磁通量。
(2)公式:(3)单位: 1Wb=1T·1m 2(4)物理意义:磁通量表示穿过这个面的磁感线 。
将磁通量的定义式Ф=B ·S 变形得:B =,B 为垂直磁场方向单位面积上的磁通量,反映磁场的强弱。
又叫 。
单位Wb/m 21. 磁场 (1)北,南,南,北 (2)同心圆,电流 (3)环形电流 (4)螺线管内部磁感线2. 分子电流3. 大小和方向,相等的平行4. 乘积,Ф=B ·S ,韦伯(Wb ),条数,磁通密度二.课堂练习1. 大致画出图中各电流的磁场磁感线的分布情况。
人教版高中物理-有答案-人教版物理选修3-1第三章:几种常见的磁场
人教版物理选修3-1第三章:几种常见的磁场一、选择题1. 磁场中某区域的磁感线如图所示,则()A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,B a>B bB.a、b两处的磁感应强度的大小不等,B a<B bC.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小D.a处没有磁感线,所以磁感应强度为零2.如图是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图,甲棒内部各分子电流取向是杂乱无章的,乙棒内部各分子电流取向大致相同,则下列说法中正确的是()A.两棒均显磁性B.两棒均不显磁性C.甲棒不显磁性,乙棒显磁性D.甲棒显磁性,乙棒不显磁性3.如图所示的磁场中竖直放置两个面积相同的闭合线圈S1(左)、S2(右),由图可知穿过线圈S1、S2的磁通量大小关系正确的是()A.穿过线圈S1的磁通量比较大B.穿过线圈S2的磁通量比较大C.穿过线圈S1、S2的磁通量一样大D.不能比较4. 下列关于电场线和磁感线的说法中,正确的是()A.电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线B.磁场中两条磁感线一定不相交,但在复杂电场中的电场线是可以相交的C.电场线是一条不闭合曲线,而磁感线是一条闭合曲线D.电场线越密的地方,同一试探电荷所受的电场力越大;磁感线分布越密的地方,同一通电导线所受的磁场力也越大5.如图所示,直导线AB、螺线管E、电磁铁D三者相距较远,其磁场互不影响,当开关S 闭合后,则小磁针北极N(黑色一端)指示磁场方向正确的是()A.aB.bC.cD.d6. 为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心轴的环形电流I 引起的.在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是()A. B.C. D.7.如图所示,两根垂直纸面平行放置的直导线a和b,通有等值电流.在纸面上距a、b等远处有一点P,若P点合磁感应强度B的方向水平向左,则导线a、b中的电流方向是()A.a中向纸里,b中向纸外B.a中向纸外,b中向纸里C.a、b中均向纸外D.a、b中均向纸里8. 通电螺线管内有一在磁场力作用下处于静止的小磁针,磁针指向如图所示,则()A.螺线管的P端为N极,a接电源的正极B.螺线管的P端为N极,a接电源的负极C.螺线管的P端为S极,a接电源的正极D.螺线管的P端为S极,a接电源的负极9. 三根平行的直导线,分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点,如图所示,现使每条通电导线在斜边中点O所产生的磁感应强度的大小均为B,则该处的磁感应强度的大小和方向是()A.大小为B,方向垂直斜边向下B.大小为B,方向垂直斜边向上C.大小为√5B,斜向右下方D.大小为√5B,斜向左下方10.如图所示,一矩形线框,从abcd位置移到a′b′c′d′位置的过程中,关于穿过线框的磁通量情况,下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)()A.一直增加B.一直减少C.先增加后减少D.先增加,再减少直到零,然后再增加,最后再减少11. 有一个磁浮玩具,其原理是利用电磁铁产生磁场,让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来,其构造如图所示.若图中电源的电压固定,可变电阻为一可以随意改变电阻大小的装置,则下列叙述正确的是()A.电路中的电源必须是交流电源B.电路中的a端点需连接直流电源的正极C.若增加环绕软铁的线圈匝数,可增加玩偶飘浮的最大高度D.若将可变电阻的电阻值调大,可增加玩偶飘浮的最大高度12. 如图所示,质量为m的回形针系在细线下端被磁铁吸引保持静止,此时细线与竖直方向的夹角为θ,则下列说法中正确的是()A.回形针静止时受到磁铁对它的磁力大小为mg tanθB.回形针静止时受到的细线的拉力大小为mgcos θC.现用点燃的火柴对回形针加热,过一会儿发现回形针不被磁铁吸引了.原因是回形针加热后,分子电流排列无序了D.现用点燃的火柴对回形针加热,过一会儿发现回形针不被磁铁吸引了.原因是回形针加热后,分子电流消失了二、多选题如图所示,一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方,此时小磁针的S极向纸内偏转,这一束带电粒子可能是()A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的正离子束C.向右飞行的电子束D.向左飞行的电子束三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形,在导线中通过的电流均为I,方向如图所示.a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上,且到相应顶点的距离相等.将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3,下列说法正确的是()A.B1=B2<B3B.B1=B2=B3C.a和b处磁场方向垂直于纸面向外,c处磁场方向垂直于纸面向里D.a处磁场方向垂直于纸面向外,b和c处磁场方向垂直于纸面向里如图所示是云层之间发生闪电的模拟图,图中A、B是位于北、南方向带有电荷的两块阴雨云,在放电的过程中在两云的尖端之间形成了一个放电通道,发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里,S极转向纸外,则关于A、B的带电情况的说法中正确的是()A.带同种电荷B.带异种电荷C.B带正电D.A带正电彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面,图中穿过线圈的磁通量不可能为零的是()A. B. C. D.三、填空题如图所示,框架面积为S,框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则穿过平面的磁通量为________,若使框架绕OO′转过60∘角,则穿过线框平面的磁通量为________;若从初始位置转过90∘角,则穿过线框平面的磁通量为________;若从初始位置转过180∘角,则穿过线框平面的磁通量变化量为________.四、解答题如图所示,a、b是直线电流的磁场,c、d是环形电流的磁场,e、f是螺线管电流的磁场,试在各图中补画出电流方向或磁感线的方向.一个面积是40cm2的导线框,垂直地放在匀强磁场中,穿过它的磁通量为0.8Wb,则匀强磁场的磁感应强度多大?若放入一个面积为100cm2的导线框于该磁场中,并使线框的平面与磁场方向成30∘角,则穿过该线框的磁通量多大?如图所示,一根通电直导线垂直放在磁感应强度B=1T水平向右的匀强磁场中,以导线截面的中心为圆心,半径为r的圆周上有a、b、c、d四点,已知a点的实际磁感应强度为零,则b、c、d三点的磁感应强度分别是多少?方向如何?已知某处地磁场水平分量约为3×10−5T,物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的实验.他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上,如图所示.小磁针静止时N极指向y轴正方向,当接通电源后,发现小磁针N极指向与y轴正方向成60∘角的方向.(1)请在图上标明螺线管导线的绕向.(2)求出该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度大小.(保留一位有效数字)参考答案与试题解析人教版物理选修3-1第三章:几种常见的磁场一、选择题1.【答案】B【考点】磁感线及用磁感线描述磁场磁感应强度【解析】此题暂无解析【解答】解:AB.由题图可知b处的磁感线较密,a处的磁感线较疏,所以B a<B b,故A错误,B正确;C.导线在磁场中受力的大小与导线在磁场中的放置方向有关,而不是仅仅取决于B与LI的大小,故C错误;D.磁感线是用来描述磁场的,而又不可能在存在磁场的区域内全部画出磁感线,故D 错误.故选B.2.【答案】C【考点】分子电流假说【解析】此题暂无解析【解答】解:甲棒内部分子电流的取向杂乱无章,分子电流产生的磁场相互抵消,故对外不显磁性;乙棒内部分子电流的取向大致相同,对外显示很强的磁性,故C正确.故选C.3.【答案】A【考点】磁通量【解析】此题暂无解析【解答】解:穿过某面的磁感线的条数表示磁通量的大小,穿过线圈S1的磁感线条数多,故穿过线圈S1的磁通量比较大.A正确.故选A.4.【答案】C【考点】磁感线及用磁感线描述磁场电场线【解析】此题暂无解析【解答】解:A.电场线与磁感线分别是为了形象地描述电场、磁场而引入的假想线,实际不存在,A错误.B.两种场线的切线方向均表示相应的场方向,两种场线都不会相交,B错误.C.电场线起始于正电荷、终止于负电荷,而磁感线在磁体外部由N极指向S极,在磁体内部由S极指向N极,组成闭合曲线,C正确.D.电场线越密,表示该处电场越强,同一试探电荷在此处所受电场力越大,磁感线越密,表示该处磁场越强,但通电导线所受到的磁场力大小还与通电导线方向及导线中的电流方向和大小有关,故磁感线分布越密的地方通电导线受到的磁场力不一定越大,D错误.故选C.5.【答案】C【考点】安培定则【解析】此题暂无解析【解答】解:依据安培定则,判断出电流的磁场方向,再根据小磁针静止时N极的指向为磁场的方向,可知C正确.故选C.6.【答案】B【考点】安培定则地磁场【解析】此题暂无解析【解答】解:B.地磁场是从地球的南极附近出来,进入地球的北极附近,除两极外,地表上空的磁场都具有向北的磁场分量,由安培定则,环形电流外部磁场方向向北,可知B正确.A.图中地表上空磁场方向是向南的,可知A错误.CD.在地表上空产生的磁场方向是东西方向的,可知CD错误.故选B.7.【答案】A【考点】安培定则通电直导线和通电线圈周围磁场的方向【解析】此题暂无解析【解答】解:因为通电直导线周围磁场的磁感线是多组以导线上各点为圆心垂直于导线的同心圆,所以直导线a中电流在P处激发的磁场方向垂直于aP连线,直导线b中电流在P处激发的磁场方向垂直于bP连线.又因为P点合磁感应强度B的方向水平向左,所以由矢量合成法则可知,a中电流在P处激发的磁场方向垂直aP向下,b中电流在P处激发的磁场方向垂直bP向上,再根据安培定则很容易判断a、b中的电流方向,a中向纸里,b中向纸外,故选项A正确.故选A.8.【答案】B【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向【解析】此题暂无解析【解答】解:由小磁针的指向可知,内部磁感线向左,故P端为N极,由安培定则可知,电流由b流入,故b为正极,a为负极,B正确.故选B.9.【答案】C【考点】磁场的叠加磁感应强度通电直导线和通电线圈周围磁场的方向【解析】本题考查了磁场的叠加,根据导线周围磁场分布可知,与导线等距离地方磁感应强度大小相等,根据安培定则判断出两导线在A点形成磁场方向,磁感应强度B是矢量,根据矢量分解合成的平行四边形定则求解.【解答】解:由题意可知,三平行的通电导线在O点产生的磁感应强度大小相等,方向如图:=√B2+(2B)2=√5B,故ABD错误,C正确.则:B合故选:C.10.【答案】D【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向【解析】此题暂无解析【解答】解:由安培定则可知导线左边磁场方向向外,右边磁场方向向里且靠近导线的磁场强,故线框到达导线之前穿过线框的磁通量增加,bc边越过导线到线框跨过一半的过程中穿过线框的磁通量减少直到为零,之后跨过线框磁通量增加,全部跨过导线后穿过线框的磁通量减少,可得出结论,整个过程中穿过线框的磁通量先增加,再减少直到零,然后再增加,最后减少,故选项D正确.故选D.11.【答案】C【考点】欧姆定律的应用通电直导线和通电线圈周围磁场的方向【解析】此题暂无解析【解答】解:AB.由题意可知,玩偶稳定地飘浮起来,且下端为S极,则线圈的上端为S极,根据右手螺旋定则可得,电源通的是直流电,且a端为电源的负极,故A、B错误,C.若增加环绕软铁的线圈匝数,从而增加线圈的磁场,导致玩偶飘浮的最大高度增加,故C正确;D.若将可变电阻的电阻值调大,则线圈中的电流减小,导致玩偶飘浮的最大高度减小,故D错误.故选C.12.【答案】C【考点】磁现象和磁场力的合成与分解的应用【解析】此题暂无解析【解答】解:AB.回形针受到重力、细线的拉力和磁力而平衡,磁力的方向并不是水平方向,故AB错误;CD.回形针之所以能够显磁性,是因为磁体内部的分子电流规律分布,形成一个个小的规律排列的磁铁,加热会使回形针内部的分子电流无序,从而使回形针的磁性消失,故C正确,D错误.故选C.二、多选题【答案】B,C【考点】电流的磁场对磁针的作用【解析】此题暂无解析【解答】解:小磁针的S极向纸内偏转,说明此处磁场向外,根据安培定则可知电流方向从b向a,选项B、C正确.故选BC.【答案】A,C【考点】磁场的叠加通电直导线和通电线圈周围磁场的方向【解析】通电导线周围存在磁场,且离导线越远场强越弱.磁场不但有大小而且有方向,方向相同则相加,方向相反则相减.并根据矢量叠加原理来求解.【解答】解:AB.由题意可知,a点的磁感应强度等于三条通电导线在此处叠加而成,即垂直纸面向外,而b点与a点有相同的情况,有两根相互抵消,则由第三根产生磁场,即为垂直纸面向外,而c点三根导线产生磁场方向相同,所以叠加而成的磁场最强,故A正确,B错误;CD.由图可知,根据右手螺旋定则可得,a和b处磁场方向垂直于纸面向外,c处磁场方向垂直于纸面向里,故C正确,D错误.故选:AC.【答案】B,D【考点】安培定则【解析】此题暂无解析【解答】解:云层间放电必须发生在异种电荷之间,故B正确;在云层间放电时,形成的强电场和高温将空气电离成正离子和负离子,并在强电场的作用下做定向移动,形成电流,相当于通电直导线形成磁场.由题意知,从南往北看,磁场是逆时针的,根据安培定则可以判断电流是从A流向B的,故可知A带正电,B带负电,所以D选项正确.故选BD.【答案】C,D【考点】磁通量【解析】此题暂无解析【解答】解:AB.由安培定则可判定出A、B中两根通电直导线在闭合线圈处产生的磁场方向相反,故穿过线圈的磁通量可能为零;AB错误;CD.C、D中两根通电直导线在闭合线圈处产生的磁场方向相同,故穿过线圈的磁通量不可能为零.CD正确.故选CD.三、填空题【答案】BS,0,−2BSBS,12【考点】磁通量【解析】此题暂无解析【解答】解:在图示位置时,磁感线与线框平面垂直,Φ=BS.当框架绕OO′轴转过60∘时可以BS.转将原图改画成从上面向下看的俯视图,如图所示,Φ=BS⊥=BS⋅cos60∘=12过90∘时,线框由磁感线垂直穿过变为平行,Φ=0.线框转过180∘时,磁感线仍然垂直穿过线框,只不过穿过方向改变了,因而Φ1=BS,Φ2=−BS,Δ=Φ2−Φ1=−2BS.四、解答题【答案】根据安培定则,可以确定a中电流的方向垂直纸面向里,b中电流的方向自下而上,c中电流的方向是逆时针,d中磁感线的方向向下,e中磁感线的方向向左,f中磁感线的方向向右.【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向【解析】本题考查安培定则的应用.【解答】解:根据安培定则,可以确定a中电流的方向垂直纸面向里,b中电流的方向自下而上,c中电流的方向是逆时针,d中磁感线的方向向下,e中磁感线的方向向左,f中磁感线的方向向右.【答案】匀强磁场的磁感应强度是200T,穿过该线框的磁通量是1Wb.【考点】磁通量【解析】此题暂无解析【解答】解:在匀强磁场中,当线圈与磁场垂直时,穿过线圈的磁通量:Φ=BS.磁感应强度:B=ΦS =0.840×10−4T=200T,当线圈与磁场成30∘角时,穿过线圈的磁通量:Φ′=BS sin30∘=2.0×102×100×10−4×0.5Wb=1Wb.【答案】b、c、d三点的磁感应强度分别是B b=√2T,与水平方向成45∘斜向右上方,B c=2T,方向水平向右,B d=√2T,与水平方向成45∘斜向右下方.【考点】磁场的叠加通电直导线和通电线圈周围磁场的方向【解析】此题暂无解析【解答】解:a、b、c、d各点的磁场均为匀强磁场与电流的磁场的叠加,并且电流在这四点所产生的磁感应强度B′大小相等,由于B a=0,则B′=B=1T,则由安培定则可知,导线中电流方向向外,则在b、c、d点电流的磁场的磁感应强度如图所示.B b=√2B=√2T,θ=45∘,即B b与水平方向成45∘角斜向右上方,B c=B′+B=2T,方向水平向右,B d=√2B=√2T,a=45∘,即B d与水平方向成45∘角斜向右下方.【答案】(1)如解答图所示.(2)磁感应强度为5×10−5T.【考点】安培定则【解析】此题暂无解析【解答】解:(1)接通电源后,小磁针N极指向是地磁场和螺线管的磁场的叠加磁场的方向,由此可判定螺线管的磁场在小磁针处方向水平向右,由安培定则判定螺线管导线绕向如图所示.(2)由题意知地磁场水平分量B y=3×10−5T,设通电螺线管产生的磁场为B x,由图=tan60∘,得B x=3×10−5×√3T≈5×10−5T.知B xB y。
人教版高二物理选修3—1第3章 磁场练习含答案
(高二)人教物理选修3—1第3章磁场练习含答案人教选修3—1第三章磁场1、如图所示,将一根刨光的圆木柱固定在一个木制的圆盘底座C上,将两个内径略大于圆木柱直径、质量均为m的磁环A、B套在圆木柱上,且同名磁极相对,结果磁环A悬浮后静止。
已知重力加速度为g。
这时磁环B对底座C的压力F N 的大小为()A.F N=mg B.F N=2mgC.F N>2mg D.mg<F N<2mg2、下列关于磁场中某点磁感应强度的方向的说法不正确的是()A.该点的磁场的方向B.该点小磁针静止时N极所指方向C.该点小磁针N极的受力方向D.该点小磁针S极的受力方向3、图中的四幅图为电流产生磁场的分布图,其中正确的是()①②③④A.①③B.②③C.①④D.②④4、如图所示,放在台秤上的条形磁铁两极未知,为了探明磁铁的极性,在它中央的正上方固定一导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向外的电流,则()A.如果台秤的示数增大,说明磁铁左端是北极B.如果台秤的示数增大,说明磁铁右端是北极C.无论如何台秤的示数都不可能变化D.以上说法都不正确5、截面为矩形的载流金属导线置于磁场中,如图所示,将出现下列哪种情况()A.在b表面聚集正电荷,而a表面聚集负电荷B.在a表面聚集正电荷,而b表面聚集负电荷C.开始通电时,电子做定向移动并向b偏转D.两个表面电势不同,a表面电势较高6、(双选)有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,Ⅰ中的磁感应强度是Ⅱ中的k倍。
两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动。
与Ⅰ中运动的电子相比,Ⅱ中的电子()A. 运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍B.加速度的大小是Ⅰ中的k倍C.做圆周运动的周期是Ⅰ中的k倍D.做圆周运动的角速度与Ⅰ中的相等7、下列说法中正确的是()A.磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定:把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I乘积的比值,即B=F ILB.通电导线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.磁感应强度B=FIL只是定义式,它的大小取决于场源以及导线在磁场中的位置,与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关D.通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向8、关于磁通量,下列说法中正确的是()A.磁通量不仅有大小而且有方向,所以是矢量B.磁通量越大,磁感应强度越大C.穿过某一面积的磁通量为零,则该处磁感应强度不一定为零D.磁通量就是磁感应强度9、(双选)通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内,如图所示,ab 边与MN平行。
人教版高二物理(选修31) 3.3 几种常见的磁场典型例题深度分析(含解析)
人教版高二物理(选修3-1)第三章磁场3.3几种常见的磁场典型例题深度分析【例1】一细长的小磁针,放在一螺线管的轴线上,N极在管内,S极在管外。
若此小磁针可左右自由移动,则当螺线管通以图所示电流时,小磁针将怎样移动?解析:正确解题思路是:当螺线管通电后,根据右手螺旋定则判定出管内、外磁感线方向如图所示,管内外a、b两处磁场方向向右,管内b处磁感线分布较密,管处a处磁感线分布较稀。
根据磁场力的性质知:小磁针N极在b处受力方向向右,且作用力较大;小磁针S极在a处受力向左,且作用力较小,因而小磁针所受的磁场力的合力方向向右。
点评:“同名磁极相斥、异名磁极相吸”只适合于磁体间外部相互作用的情形,适用情形存在局限性;而磁场力的性质:“磁体N极受力方向与所在处磁场方向相同”对于磁极间内部或外部作用总是普遍适用的.【例2】如图所示,一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方,并与磁针指向平行,能使小磁针的N极转向读者,那么这束带电粒子可能是_______A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的正离子束C.向右飞行的负离子束D.向左飞行的负离子束解析:小磁针的N极指向读者,说明小磁针所在处的磁场方向是指向读者,由安培定则可确定出带电粒子形成的电流方向向左,这向左的电流可能是向左飞行的正离子形成,也可能是向右飞行的负离子形成,故正确答案为B、C答案:BC☆对安培分子电流假说的理解【例3】关于磁现象的电本质,下列说法中正确的是_______A.磁与电紧密联系,有磁必有电,有电必有磁B.不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动C.永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的D.根据安培假说可知,磁体内分子电流总是存在的,因此,任何磁体都不会失去磁性 解析:磁与电是紧密联系的,但“磁生电”“电生磁”都有一定的条件,运动的电荷产生磁场,但一个静止的点电荷的周围就没有磁场,分子电流假说揭示了磁现象的电本质,磁铁的磁场和电流的磁场一样都是由运动电荷产生的,磁体内部只有当分子电流取向大体一致时,就显示出磁性,当分子电流取向不一致时,就没有磁性,所以本题的正确答案为B 。
