磁场2
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磁场2
高二上（秋季课程）选修3-1 磁场（2）
一、“知识点总结”与“精讲例题”
(1)、几种常见的磁场
①磁感线、常见的磁场、安培定则、分子电流假说、匀强磁场、磁通量
②精讲例题:
例1、磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培的分子电流假说，其原因是（C ）A、分子电流消失B、分子电流的取向变得大致相同
C、分子电流的取向变得杂乱
D、分子电流的强度减弱
例2. 如图所示，橡胶圆盘上带有大量负电荷，当圆盘在水平面上沿逆时针方向转动时，悬挂在圆盘边缘上方的小磁针可能转动的方向是（A）
A. N极偏向圆心
B. S极偏向圆心
C. 无论小磁针在何位置，圆盘转动对小磁针无影响
D. A、B两种情
况都有可能
解：假设圆盘带的负电荷是均匀的，当圆盘转动的时候，负电荷也随着圆
盘逆时针转动，根据规定电流方向是正电荷的流动方向，因此圆盘上的电流是顺时针的，根据右手定律可以确定磁场的方向是由上向下穿过圆盘。
但是由于圆盘转动的时候外边的线速度要大于内圈的线速度，在电荷均匀的时候外围的电荷流动会大于内圈电荷流动，因此外圈电流大，所以外圈的磁场强度大，所以N极会偏向圆心，选A。
例3、有一矩形线圈，线圈平面与磁场方向成α角，
如图所示。
设磁感应强度为B，线圈面积为S，则穿过
线圈的磁通量为多大？
答案BS sinα
例4．如图所示，两根长直的通电导线互相平行，电流的方向相反，它们
的截面处于一只等边三角形ABC的A和B处，两通电导线在C处的磁
场的磁感强度的值都是B’，则C处的总磁感强度B＝B’向上。
（2）通电导线在磁场中受到的力
①安培力的大小、方向-左手定则、磁电式仪表
②精讲例题:
例5．如图15-2-9所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1．当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为【A】（A）F2
（B）F1-F2
（C）F1+F2
图15-2-9
（D ）2F 1-F 2
例6、如图所示的装置可以用来测定磁场的磁感应强度，天平右臂下面挂一个矩形线圈，宽为L ，共n 匝，线圈的下半部分悬在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面。
当线圈中通有图示方向的电流I 时，天平左右两盘中各加上质量分别为m 1和m 2的砝码后，天平平衡；当电流反向时（大小不变），右盘中再加质量为m 的砝码后，天平重新平衡。
由此可知（B ）
A 、磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为nIl g m m )
(21- B 、磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为nIl
mg 2 C 、磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为nIl g m m )
(21- D 、磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为
nIl
mg 2 例7、如图15-2-4所示，质量为m 的导体棒AB 静止在水平导轨
上，导轨宽度为L ，已知电源的电动势为E ，内阻为r ，导体棒的
电阻为R ，其余接触电阻不计，磁场方向垂直导体棒斜向上与水平
面的夹角为θ，磁感应强度为B ，求轨道对导体棒的支持力和摩擦
力．
解析：涉及安培力时的物体的平衡问题，通过对通电棒的受力分析，根据共点力平衡
方程求解．棒的受力分析图如图15-2-5所示 由闭合电路欧姆定律 r
R E I +=
① 由安培力公式 BIL F =②
由共点力平衡条件 f F =θsin ③
mg F N =+θcos ④ 整理得 r
R EBL f +=θsin ⑤ r
R EBL mg N +-=θcos ⑥ 拓展：本题是有关安培力的典型问题，必须作好受力分析图，原题给出的是立体图是很难进行受力分析，应画出投影图，养成良好的受力习惯是能力培养过程中的一个重要环节．
二、课后练习(只给出答案或解析)
1 如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，当在线圈
中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当赫姆霍兹线圈
中通以如图所示方向的电流时（ A ）
A. 小磁针N 极向里转 .
B. 小磁针N 极向外转
图15-2-8
C. 小磁针在纸面内向左摆动
D. 小磁针在纸面内向右摆动
2、如图所示，在条形磁铁外面套一圆环，当圆环从磁铁的N 极向下平移到S 极的过程中，穿过圆环的磁通量如何变化（ C ）
A 、逐渐增加
B 、逐渐减少
C 、先逐渐增加，后逐渐减少
D 、先逐渐减少，后逐渐增大
3.磁场某区域的磁感线如图所示，a 、b 处的磁感应强度大小分别为B a 、B b ，则（ A ）
A ．
B a <B b
B ．B a >B b
C ．B a 和B b 的方向相同
D ．无法比较B a 和B b 的大小
4、如图所示，弹簧秤下挂一条形磁棒，其中条形磁棒N 极的一部分位于未通电的螺线管内，下列说法正确的是（ ）
A.若将a 接电源正极，b 接负极，弹簧秤的示数将减小
B.若将a 接电源正极，b 接负极，弹簧秤的示数将增大
C.若将b 接电源正极，a 接负极，弹簧秤的示数将增大
D.若将b 接电源正极，a 接负极，弹簧秤的示数将减小
5.如图15-2-6所示,两根平行的直导线,通以大小相等、方向相反的电流，下列说法中正确
的是【 C 】
(A)两根导线之间不存在磁场
(B)两根导线之外不存在磁场
(C)两根导线之间存在磁场,方向垂直纸面向里
(D)两根导线之间存在磁场,方向垂直纸面向外
6.如图15-2-7所示，一根质量为m 的金属棒AC 用软线悬
挂在磁感强度为B 的匀强磁场中，通入A →C 方向的电流时，悬线张力不为零，欲使悬线张力为零，可以采用的办法是【 AD 】
(A)不改变电流和磁场方向，适当增大电流
(B)只改变电流方向，并适当减小电流
(C)不改变磁场和电流方向，适当减小磁感强度
(D)同时改变电流和磁场方向，并适当增大磁感强度
7.如图15-2-8所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则【 A 】
(A)磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用
图15-2-6 图15-2-7
(B)磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用
(C)磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用
(D)磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用
8．在磁感应强度B ＝0.3T 的匀强磁场中，放置一根长l ＝10cm 的直导线，导线中通过I ＝2A 的电流.求以下情况，导线所受的安培力：
(1)导线和磁场方向垂直；(2)导线和磁场方向的夹角为30°；(2)导线和磁场方向平行.
答案：(1)0.060N (2) 0.030N (3) 0
9．如图15-2-10所示, 在与水平方向成600角的光滑金属导轨间连一电源, 在相距1M 的平
行导轨上, 放一重力为3N 的金属棒ab, 棒上通过3A 的电流, 磁场方向竖直向上, 这时棒恰好静止. 求：(1) 匀强磁场的B=? (2) ab 棒对导轨的压力多大?
答案：（1） （2）6N
10、如图所示，PQ 和MN 为两根水平平行放置的金属导轨，相距1m ，导体棒ab 跨放在导轨上，棒的质量m=0.2kg ，棒的中点用水平细绳经滑轮与物体相连。
物体的质量m ＇=0.3kg ，棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，匀强磁场的磁感应强度B=2T ，方向竖直向下。
为了使物体匀速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？（取g=10m/s 2）
答案：2A 方向a —b
图15-2-10。
