新教材人教版高中物理必修第三册 第十三章电磁感应与电磁波初步 知识点考点总结及配套练习 含解析
人教版高中物理必修第三册精品课件 第十三章 电磁感应与电磁波初步 2 磁感应强度 磁通量
D
要点二 磁感应强度的矢量性
1.磁感应强度的矢量叠加 由于磁感应强度是矢量,故多个通电导体产生的磁场叠加时,合磁场的磁感应强度等于各 场源单独存在时在该点产生的磁感应强度的矢量和。 处理磁感应强度的矢量叠加问题的方法: （1）根据安培定则确定每根通电导线周围磁感线的方向。 （2）磁场中每一点的磁感应强度的方向为该点磁感线 的切线方向。 （3）根据平行四边形定则将各磁感应强度合成。
相等
相同
间隔相等
3.实例:距离很近的两个平行异名磁极之间的 磁场,除边缘部分外,可以认为是匀强磁场,如图 甲所示。两个平行放置较近的线圈通电时,其 中间区域的磁场近似为匀强磁场,如图乙所示。
三、磁通量
磁场
乘积
磁通
2.公式
韦伯
02
核心要点·能力素养ຫໍສະໝຸດ 提升要点一 对磁感应强度的理解
例题1 [2022南京月考]下列关于磁场的说法中正确的是( )
01
教材预习·必备知识全过关
一、磁感应强度
2.影响通电导线受力的因素（垂直）
正比
正比
正比
3.磁感应强度
（1）概念:一段通电直导线______放在磁场中所受的力与导线中的_______和导线的 _______乘积的比值。
垂直
特斯拉
矢
二、匀强磁场
1.定义:各点的磁感应强度大小______、方向______的磁场。 2.磁感线特点:__________的平行直线。
D
角度2 磁通量的定量计算
（1）求线框处于图示位置时穿过线框的磁通量大小；
第十三章 电磁感应与电磁波初步
2 磁感应强度 磁通量
1
教材预习·必备知识全过关
2
核心要点·能力素养全提升
新教材高中物理第13章电磁感应与电磁波初步4电磁波的发现及应用pptx课件新人教版必修第三册
典例剖析 典题 1 (多选)下列关于电磁场理论的叙述正确的是( AB ) A．变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关 B．周期性变化的磁场产生同频率变化的电场 C．变化的电场和稳定的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电 磁场 D．电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场
解析：变化的磁场周围产生电场，当电场中有闭合回路时，回路中 有电流产生，若无闭合回路，电场仍然存在，A正确；周期性变化的磁 场产生的电场一定也是周期性变化的，且频率相同，B正确；形成电磁 场的关键是必须有交替产生的变化的电场和变化的磁场，C错误；只有 变化的电场才能产生磁场，只有变化的磁场才能产生电场，D错误。
第十三章 电磁感应与电磁波初步
4．电磁波的发现及应用
目标体系构建 课前预习反馈 课内互动探究 核的内容。 2．知道电磁波的形成及赫兹的实验结论。 3．知道电磁波在真空中传播速度及波长、频率和波速的关系。 4．了解电磁波谱的组成及各种电磁波的特点、应用。 5．了解电磁波的能量及电磁波通信。
(6)电磁波具有能量可用于对物体加热，也可以携带信息，用于信息 通信。( √ )
课内互动探究
探究
麦克斯韦电磁场理论
要点提炼 1.对麦克斯韦电磁场理论的理解
恒定的电场不产生磁场
恒定的磁场不产生电场
均匀变化的电场在周围空间产生恒 均匀变化的磁场在周围空间产生恒
定的磁场
定的电场
不均匀变化的电场在周围空间产生 不均匀变化的磁场在周围空间产生
变化的磁场
变化的电场
振荡电场产生同频率的振荡磁场 振荡磁场产生同频率的振荡电场
2.电磁场的产生 如果在空间某处有周期性变化的电场，那么这个变化的电场就在它 周围空间产生周期性变化的磁场，这个变化的磁场又在它周围空间产生 变化的电场——变化的电场和变化的磁场是相互联系着的，形成不可分 割的统一体，这就是电磁场。
新教材人教版高中物理必修第三册 第13章电磁感应与电磁波初步 精品教学课件(共231页)
2．下列关于磁场和磁感线的说法正确的是( ) A．磁感线总是从磁铁的 N 极出发，到 S 极终止，所以是不闭 合的 B．磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，是真实存在的 C．磁场和电场一样，也是一种物质 D．磁感线就是细铁屑在磁场周围排列出的曲线
C [磁感线在磁铁的外部是从磁铁的 N 极到 S 极，在磁铁的内 部是从 S 极指向 N 极，磁铁内部的磁感线与外部的磁感线形成闭合 曲线，故 A 错误；磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，但不 是真实存在的，故 B 错误；磁场和电场一样，也是一种物质，故 C 正确；细铁屑在磁场周围排列出的曲线可以形象的反应磁场的分布， 但不是磁感线，故 D 错误。]
3．一个磁场的磁感线如图所示，一个小磁针被放入磁场中，则 小磁针将( )
A．逆时针转动，直到 S 极指向右 B．顺时针转动，直到 N 极指向右 C．一直顺时针转动 D．一直逆时针转动
B [因为小磁针 N 极受磁场力的方向就是磁场的方向，故选项 B 正确。]
4．(多选)如图所示，小磁针的指向正确的是( )
第十三章 电磁感应与电磁波初步
1.磁场 磁感线 2.磁感应强度 磁通量 P40 3.电磁感应现象及应用 P86 4.电磁波的发现及应用 P122 5.能量量子化 P168 章末复习课 P198
一、电和磁的联系
1．磁极：自然界中的磁体总是存在两__个磁极。 2．磁极间的作用：同名磁极相互_排__斥_，异名磁极相互_吸_引__。
4．公式：B＝FIl。
5．单位：国际单位是_特__斯_拉__，简称特，国际符号是_T___，1 T各点的磁感应强度的大小相__等__、方向_相__同_的磁场。 2．磁感线特点：间隔_相__等_的平行直线。
三、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
人教版高中物理必修第三册精品课件 第十三章 电磁感应与电磁波初步 2.磁感应强度 磁通量
6.磁感应强度的叠加规律:满足平行四边形定则。
【应用体验】
例题1 (多选)一段直导线长为1 cm,通有5 A的电流,把它置于磁场中的某
点时,受到的磁场力为0.1 N,则该点的磁感应强度B的值可能为(
A.1 T
B.0.5 T
C.2 T
E= ,E与F、q无关
正电荷受力的方向
比较对象
磁感应强度B
电场强度E
场 共同点 都遵从矢量合成法则
的
叠 不同点
加
单位
合磁感应强度B等于各磁 合电场强度等于各个电场的电场强
场的B的矢量和
度E的矢量和
1 T=1 N/(A·
m)
1 V/m=1 N/C
【应用体验】
例题2 (多选)关于磁感应强度方向和电场强度方向,下列说法正确的是
3.公式:在导线与磁场 垂直
4.单位: 特斯拉
的物理量。
所指的方向。
的最简单的情况下,B=
,简称特,符号是T,1 T=
N
1
A·m
。
。
5.匀强磁场
(1)匀强磁场:如果磁场中各点的磁感应强度的大小 相等
相同 ,这个磁场叫作匀强磁场。
类比匀强电场
(2)匀强磁场的磁感线用间隔 相等
的平行直线表示。
、方向
是由定义式中的两个物理量决定的。
针对训练1
关于磁感应强度B、电流I、导线长度l和电流所受磁场力F的关系,下列说
法正确的是(
)
A.在B=0的地方,F一定等于零
B.在F=0的地方,B一定等于零
C.若B=1 T,I=1 A,l=1 m,则F一定等于1 N
部编版高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步带答案知识点总结(超全)
(名师选题)部编版高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步带答案知识点总结(超全)单选题1、某一表头的内阻为30Ω，满偏电流为5mA，要将它改装为量程为3A的电流表，则需（）A．并联一个0.05Ω的电阻B．并联一个0.01Ω的电阻C．串联一个570Ω的电阻D．串联一个270Ω的电阻2、某同学把一只实验室的电表底座进行拆卸，电路内部的结构如图所示，a、b和c点是三个接线柱。
由此可判断（）A．这是一只安培表B．图中的电阻作用是分去一部分电流C．接入ac的量程比接入ab的量程大D．接入ac时电表的内阻要比接入ab时小流动而形成10mA 3、北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道。
当环中电子以光速的110的电流时，环中运行的电子数目的数量级为（已知光速c=3×108m/s，电子电荷量e=1.6×10−19C）（）A．105B．107C．109D．10114、电阻R1的阻值为6Ω，与电阻R2并联后接入电路中，通过电流之比为I1：I2=3：2。
则R2的阻值和总电阻分别是（）A．4Ω，3.6ΩB．9Ω，4.5ΩC．4Ω，2.4ΩD．9Ω，3.6Ω5、下列有关矢量和标量说法不正确的是（）A．位移是矢量，既有大小又有方向B．电流虽有正、负，但是标量C．位移-7m比+3m要小D．在单向直线运动中，位移的大小和路程相同6、如图所示为用电压表（内阻R V）、电流表（内阻R A）测量电阻Rx的两种电路图。
用电路甲测得阻值为R1，用电路乙测得阻值为R2。
下列说法正确的是（）A．R1>Rx> R2B．R2>Rx> R1C．若R x≫R A，则用电路乙测量更精确D．若R V≫R x，则用电路甲测量更精确。
下列说法中正确的是（）7、电导率σ就是电阻率ρ的倒数，即σ=1ρA．材料的电导率越小，其导电性能越强B．材料的电导率与材料的形状有关C．电导率的单位是1Ω·mD．电导率大小与温度无关8、如图所示为两导体a、b的伏安特性曲线，则由图可知a、b的电阻关系为（）A．R a>R b B．R a<R b C．R a=R b D．无法判断多选题9、如图甲所示，电源电压恒为3V，小灯泡L标有“2.5V”、滑动变阻器R标有“50Ω，2A”的字样，灯L的I﹣U 图象如图乙。
部编版高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步知识点归纳总结(精华版)
(名师选题)部编版高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步知识点归纳总结(精华版)单选题1、下列说法中正确的是（）A．只要有可以自由移动的电荷，就存在持续电流B．电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率C．在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了D．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的答案：DA．要有持续电流必须有持续的电压，故A错误；B．电流的传导速度等于真空中的光速，电子定向移动的速率很小，故B错误；C．在形成电流时自由电子定向移动，但是热运动并没有消失，其实电子仍然做无规则的热运动，故C错误；D．导体中形成电流的原因是导体两端加上电压，于是在导体内形成了电场，导体内的自由电子将在静电力作用下定向移动，形成电流，故D正确。
故选D。
2、某无人值守彩色电视中转站采用太阳能电源工作，转换设备电压为24V，每天发射时间为15h，功耗20W，其余9小时为接收等候时间，功耗为5W，则（）A．转换设备电流恒为56AB．转换设备负载每天耗电量约为14.37AhC．转换设备每天消耗电能为345度D．转换设备在等待过程中，工作电压小于24V答案：BA．发射时间转换设备电流为I1=P1U=2024A=56A而在接收等候时间内，其电流为I2=P2U=524A=524A故A错误；B．转换设备负载每天耗电量约为q=I1t1+I2t2=56×15Ah+524×9Ah=34524Ah≈14.375Ah故B正确；C．转换设备每天消耗电能为W=P1t1+P2t2=20×15Wh+5×9Wh=345Wh=0.345kWh故C错误；D．转换设备在等待过程中，工作电压等于24V，他是恒定不变的，故D错误；故选B。
3、下列叙述正确的有（）A．并联电路中各支路电阻两端的电压不相等B．用同一表头改装成的电压表，电压表的量程越大，其内阻越小C．并联电路的总电阻一定大于每一个支路的电阻D．串联电路任一电阻增大（其他电阻不变），总电阻一定增大答案：DAB．由并联电路的特点知，并联电路的总电阻比任一支路的阻值都要小，且任一支路电阻增大（其他支路不变），总电阻增大，各电阻两端的电压相等，故AC错误；B．用同一表头改装成的电压表，通过其电流的最大值不变，故电压表的量程越大，其内阻越大，故B错误；D．串联电路任一电阻增大（其他电阻不变），根据串联电路中电阻的规律可知，总电阻一定增大，故D正确。
人教版高中物理必修第三册精品课件 第13章 电磁感应与电磁波初步 1 磁场 磁感线
(3)若研究磁体与环形电流、通电螺线管的相互作用力,可 根据安培定则将环形电流或通电螺线管等效成小磁针或条形 磁体,然后根据磁极之间的相互作用规律进行分析。
2.三种常见的电流的磁场。
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垂直于导线的多组同心圆,越向外越 稀疏,磁场越弱
安培定则
提示：由于小磁针N极转向纸里,可知该点磁场方向向里,又根据安 培定则,A、B间存在由A向B的电流,由此可知A带正电,B带负电。
典例剖析 【例2】电路没接通时三个小磁针方向如图所示,试确定电 路接通后三个磁针的转向。
答案：小磁针1逆时针转动,小磁针3顺时针转动,小磁针2基 本不动
解析：接通电路后,由安培定则判断螺线管的磁场为内部从 左指向右,外部从右指向左,如图所示,故小磁针1逆时针转动, 小磁针3顺时针转动,小磁针2基本不动。
二 安培定则的应用 重难归纳 1.使用方法。 (1)分清“因”和“果”。在判定直线电流的磁场方向时,拇指 指“原因”——电流方向;四指指“结果”——磁场绕向。在判 定环形电流的磁场方向时,四指指“原因”——电流绕向;拇指 指“结果”——环内沿中心轴线的磁感线方向,即指N极。 (2)优先采用整体法:一个任意形状的电流(如三角形、矩形 等)的磁场,从整体效果上可等效为环形电流的磁场,再根据安 培定则确定磁场的方向,即磁感线的方向。
知识概览
课前•基础认知
一、电和磁的联系 1.电和磁的相似性。 (1)自然界中的磁体总存在着两个磁极, N极 和 S极 ;自然界 中也只存在两种电荷,正电荷和负电荷。 (2)同名磁极或同种电荷相互 排斥 ,异名磁极或异种电荷相互 吸引 。 2.电流的磁效应。 (1)1820年, 奥斯特 偶然发现:把一根导线平行地放在磁针的上方, 给导线通电时,磁针发生了偏转,说明电流能产生 磁场 ,这个现象 称为电流的磁效应。 (2)电流磁效应的发现,用实验展示了 电 与 磁 的联系。
新教材2023高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步13.3电磁感应现象及应用课件新人教版必修第三册
问题情境
探究一 磁通量的变化
1.图甲中,导体棒向右运动;图乙中,条形磁体插入线圈;图丙中,矩
形线圈绕OO'转动(小于90°).
甲
乙
丙
(1)三幅图中,穿过闭合回路的磁通量是否变化?均是如何变化的? 答案:图甲中,导体棒向右移动,闭合回路的面积减小,穿过闭合回 路的磁通量减小;图乙中,磁体靠近线圈时,线圈所在位置的磁场 增强,穿过闭合回路的磁通量增大;图丙中,线圈转动(小于90°), 穿过闭合回路的磁通量减小.
【典例2】(多选)下图中能产生感应电流的是( )
A.磁体靠近弯曲的 导线
B.导体棒在金属导轨 上沿相反方向运动
C.通入增大的电流(水平 直导线在水平导体圆环 的正上方)
D.导体框向右平动
解析:选项A中,回路没有闭合,无感应电流产生;选项B中,闭合回 路面积增大,通过闭合导体回路的磁通量增大,有感应电流产生; 选项C中,穿过导体环的磁感线相互抵消,磁通量恒为0,无感应电 流产生;选项D中,穿过闭合导体回路的磁通量减小,有感应电流 产生.综上所述,选项B、D正确.
4.请你根据实验现象总结,什么情况下闭合导体回路中产生感应 电流. 答案:当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中 就产生感应电流.
过程建构
是否产生感应电流,主要体现在“磁通量变化”上,有没有磁感 线穿过闭合导体回路不是产生感应电流的条件,如果穿过回路 的磁通量很大但不变化,那么无论磁通量多么大,都不会产生感 应电流.
(2)当开关S接通时,改变滑动变阻器接入电路的阻值,穿过线圈 C的磁通量是否变化?还有哪些方式可以改变穿过线圈C的磁 通量? 答案:滑动变阻器接入电路的阻值变化,线圈A中的电流变化,其 产生的磁场变化,穿过线圈C的磁通量变化;开关S由断开改为闭 合、开关S由闭合改为断开、线圈A远离线圈C也可以使穿过 线圈C的磁通量发生变化.
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第十三章电磁感应与电磁波初步1、磁场磁感线一认识磁场的性质1.对磁场性质的理解:基本性质对放入其中的磁体或电流产生力的作用客观性质磁场虽然不是由分子、原子组成的,但是它和常见的桌子、房屋、水和空气一样,是一种客观存在的物质特殊性质磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同,它是以一种场的形式存在的形象性磁体之间、磁体与电流间,电流与电流间通过磁场发生作用,如同用弹簧连接的小球,靠弹簧发生相互作用一样2.电场与磁场的比较:比较项目电场磁场不同点产生电荷周围磁体、电流、运动电荷周围基本性质对放入其中的电荷有电场力的作用对放入其中的磁极、电流有磁场力的作用作用特点对放入其中的磁体无力的作用对放入其中的静止电荷无力的作用相同点磁场和电场一样,都是不依赖于人的意志而客观存在的特殊物质,都具有能量【思考·讨论】图一中异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,图二中一段直导线悬挂在蹄形磁铁的两极间,通以电流,导线就会移动;图三中两条通过同向电流的导线相互吸引,通过反向电流的导线相互排斥,这些相互作用是怎样实现的?提示:磁体的周围和电流的周围都存在着磁场,磁体和磁体之间、磁体和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的。
【典例示范】下列关于磁场的说法中,正确的是( )A.只有①磁铁周围才存在磁场B.磁场是为了解释磁极间的相互作用而人为规定的C.磁场只有②在磁极与磁极、磁极和通电导线发生作用时才产生D.磁极与磁极之间、磁极与通电导线之间、通电导线与通电导线之间都是通过磁场发生相互作用的【审题关键】序号信息提取①电流周围也有磁场②电流和电流之间发生作用时也有【解析】选D。
磁场存在于磁体周围和电流周围,故A错误;磁场是实际存在的,不是假想的,磁感线是假想的,故B错误;磁场存在于磁体和电流周围,即使没有发生作用,磁场仍然是存在的,故C错误;磁极与磁极,磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用的,故D正确。
【素养训练】1.如图所示,小磁针N极指向正确的是( )【解析】选A。
放入磁场中某点的小磁针,静止时N极所指的方向就是该点磁场的方向,可以判断A正确,B、C、D错误。
2.(多选)司南是中国古代辨别方向用的一种仪器,据近代考古学家猜测,司南是用天然磁铁矿石琢成一个勺形的东西,放在一个光滑的盘上,盘上刻着方位,可以辨别方向,如图所示,下列说法正确的是( )A.司南不可能仅具有一个磁极B.司南能够指向南北,说明地球具有磁场C.司南的指向会受到附近铜块的干扰D.在司南正上方附近沿勺柄方向放置一直导线,导线通电时司南会发生偏转【解析】选A、B、D。
磁极是成对出现的,则司南不可能仅具有一个磁极,故A正确;司南能够指向南北,说明地球具有磁场,故B正确;铜不是磁性材料,则司南的指向不会受到附近铜块的干扰,故C错误;在司南正上方附近沿勺柄方向放置一直导线,因直导线下面的磁场与直导线垂直,可知导线通电时司南会发生偏转,故D正确。
【补偿训练】1.如图所示,一条形磁铁的周围放着能自由转动的甲、乙、丙、丁四根小磁针,静止时,画错的是( )A.甲B.乙C.丙D.丁【解析】选A。
磁场中的磁感线方向从磁体的N极出来回到S极,小磁针静止时N极所指的方向与磁感线的方向相同;由图可以看出甲错误;故A正确。
2.下列关于磁场的说法,正确的是( )A.在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极,指北的磁极叫南极B.磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质C.磁铁与磁铁之间的相互作用是通过磁场发生的,通电导体与通电导体之间的相互作用是通过电场发生的D.19世纪初,法国科学家安培认为电与磁是联系的【解析】选B。
小磁针放在该处静止时北极所指的方向为北极,即指北的磁极叫北极,指南的磁极叫南极,故A错误;磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的,故C错误;磁场和电场一样,也是一种客观存在的特殊物质,故B正确;19世纪初,法国科学家安培认为电与磁是互不联系的,故D错误。
二认识磁感线的性质1.常见磁体的磁感线:2.磁感线与电场线的比较:比较内容磁感线电场线相似点引入目的形象地描述场而引入的假想线,实际不存在疏密场的强弱切线方向场的方向相交不能相交不同点闭合曲线不闭合,起始于正电荷,终止于负电荷或无穷远;或者起始于无穷远,终止于负电荷【思考·讨论】如图是U形磁体的磁感线。
(1)a点没有磁感线,a点的磁场等于零吗?提示:磁场不等于零,磁体周围存在磁场,磁感线是形象地描述磁场而引入的假想线,实际不存在,磁感线的疏密表示磁场的强弱,密集的地方磁场强,稀疏的地方磁场弱。
(2)磁感线是起始于正电荷,终止于负电荷吗?提示:不是。
磁感线是闭合曲线,没有起点和终点,图中没有画出磁体内部的磁感线。
【典例示范】如图为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况,O点(图中白点)为坐标原点,沿z轴正方向磁场大小的变化最有可能是图中的(磁场的大小用B来表示)( )【解题探究】(1)沿z轴正方向磁感线疏密情况是怎样的?提示:由密到疏再到密,即磁场由大到小再到大。
(2)能表示磁场由大到小再到大的函数图像怎样判断?提示:C表示磁感应强度由大到小再到大。
【解析】选C。
磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线,其疏密程度反映磁场的强弱,磁感线越密的地方磁场越强,沿z轴正方向磁感线由密到疏再到密,即磁感应强度由大到小再到大,故只有C正确。
【规律方法】磁场中的磁感线描述(1)在没画磁感线的地方,并不表示没有磁场存在;(2)若多个磁体或电流的磁场在空间某区域叠加,磁感线描述的是叠加后的磁场的磁感线分布情况。
【母题追问】1.把一个小磁针放置在【典例示范】磁场(未标出方向)中,静止时的指向如图所示。
下列分析正确的是( )A.S极指向该点磁场方向B.N极指向该点磁场方向C.该磁场是匀强磁场D.a点的磁场方向水平向右【解析】选B。
物理学上规定:小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向,故B正确;该点的磁场方向与S极指的方向相反,故A错误;由图看出,该磁场的磁感线分布不均匀,说明各处的磁感应强度不是处处相同,所以该磁场不是匀强磁场,故C错误;a点的磁场方向沿磁感线的切线方向:斜向右上方,故D错误。
2.在【典例示范】磁场中,取其中的一条磁感线,其上有A、B两点,则( )A.A点的磁感应强度一定大B.B点的磁感应强度一定大C.因为磁感线是直线,A、B两点的磁感应强度一样大D.条件不足,无法判断【解析】选D。
由磁场中一根磁感线无法判断某点周围的磁感线的疏密,故也无法判断某点磁场的强弱,故选项D正确。
【补偿训练】1.关于电场线和磁感线,下列说法正确的是( )A.电场线和磁感线都是闭合的曲线B.磁感线是从磁体的N极发出,终止于S极C.电场线和磁感线都不能相交D.电场线和磁感线都是现实中存在的【解析】选C。
电场线和磁感线是分别用于描述电场和磁场分布情况的,在现实中都是不存在的;二者都不能相交;电场线是不闭合的,而磁感线是闭合曲线,选项C正确。
2.关于磁感线,下列说法正确的是( )A.条形磁铁的磁感线从磁铁的N极出发,终止于磁铁的S极B.磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线疏的地方磁场弱,磁感线密的地方磁场强C.磁感线是客观存在的物质,没画磁感线的地方就表示磁场不存在D.通电长直导线周围的磁场方向可以用左手定则进行判断【解析】选B。
在磁体的外部,磁感线是从磁体的N极出发回到S极,但在磁体的内部,磁感线是从磁体的S极出发回到N极,故A错误;磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线疏的地方磁场弱,磁感线密的地方磁场强,故B正确;磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向,但磁感线不是真实存在的,故C错误;通电长直导线周围的磁场方向可以用右手螺旋定则进行判断,故D错误。
三科学探究——安培定则的应用三种常见的电流的磁场安培定则立体图横截面图纵截面图以导线上任意点为圆心的多组同心圆,越向外越稀疏,磁场越弱内部磁场比环外强,磁感线越向外越稀疏内部为匀强磁场且比外部强,方向由S极指向N极;外部类似条形磁铁,由N极指向S极【思考·讨论】演示实验:将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高,沿南北方向水平放置。
将小磁针平行地放在直导线的下方。
(1)观察直导线通、断电时小磁针的偏转情况,实验说明了什么? (科学探究)提示:直线通电时,小磁针的N极向外偏转,直导线断电时,小磁针仍然指向南北方向,说明通电导线周围存在磁场。
(2)我们知道,磁场是有方向的,那么电流周围的磁场方向是怎样的呢?它与电流的方向有关吗? 提示:通电直导线周围的磁场与导线中电流的方向有关,电流和磁场的关系安培非常巧妙地总结出来,即安培定则。
【典例示范】(多选)一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的下方,并与磁针指向平行,如图所示,此时小磁针的S极向纸内偏转,则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【解题探究】(1)小磁针的S极向纸内偏转,可判断磁场的方向是怎样?提示:磁场方向垂直于纸面向外。
(2)带电粒子从小磁针下面通过时,电流的方向是沿什么方向?提示:由安培定则可得电流方向向右,形成方向向右的电流的可以是正离子向右,负离子向左。
【解析】选A、D。
小磁针S极向纸内偏转,说明电流产生的磁场在小磁针处垂直纸面向外,由安培定则可得电流方向向右,可以形成方向向右的电流的是向右飞行的正离子束或向左飞行的负离子束,则A、D正确。
【素养训练】1.如图所示,E、F分别表示蓄电池两极,P、Q分别表示螺线管两端。
当闭合开关时,发现小磁针N极偏向螺线管Q端。
下列判断正确的是( )A.E为蓄电池正极B.螺线管P端为S极C.流过电阻R的电流方向向上D.管内磁场方向由P指向Q【解析】选C。
由题知,闭合开关时,螺线管Q端为S极,管内磁场方向由Q指向P,根据安培定则判断知,E为蓄电池的负极,电阻R中的电流方向向上,故C项正确。
2.在如图所示的磁场中有一个垂直于磁场方向放置的闭合圆环,现在圆环的直径ab平行于导线ef,沿直径由a到b移动时,则磁场的变化情况是( )A.变小B.变大C.不变D.先变小后变大【解析】选C。
由图可知,圆环的直径ab平行于导线ef,沿直径由a到b移动时,磁场不变,故C正确。
3.如图所示,通电螺线管中放入一小磁针,则通电后小磁针的N极指向及螺线管a端的极性分别为( )A.小磁针的N极指向a端,a端为N极B.小磁针的N极指向a端,a端为S极C.小磁针的N极指向b端,a端为N极D.小磁针的N极指向b端,a端为S极【解析】选A。
由安培定则可得,螺线管a端为N极,b端为S极,螺线管内部磁感线从S极指向N极,所以小磁针N极指向a端,故A正确。