磁场磁感应强度 几种常见的磁场

1 1第一单元磁现象和磁场、磁感应强度、几种常见的磁场1．关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是（ ）A.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是客观存在的特殊物质B.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C.磁感线总是从磁铁的N 极出发，到S 极终止的D.磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的2．某同学做奥斯特实验时，把小磁针放在水平的通电直导线的下方，当通电后发现小磁针不动，稍微用手拨动一下小磁针，小磁针转动180°后静止不动，由此可知通电直导线的电流方向是（ ）A.自东向西B.自南向北C.自西向东D.自北向南3．首先发现电流磁效应的科学家是（ ）A.安培B.奥斯特C.库仑D.麦克斯韦4．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5．如图所示，在三维直角坐标系中，若一束电子沿y 轴正向运动，则由此产生的在z 轴上A 点和x 轴上B 点的磁场方向是（ ）A.A 点磁场沿x 轴正方向，B 点磁场沿z 轴负方向B.A 点磁场沿x 轴负方向，B 点磁场沿z 轴正方向C.A 点磁场沿z 轴正方向，B 点磁场沿x 轴负方向D.A 点磁场沿x 轴正方向，B 点磁场沿z 轴正方向6．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7．如图，A 为电磁铁，C 为胶木大秤盘，A 和C （包括支架）的总质量为M ，B 为铁片，质量为m ，整个装置用轻绳悬挂于O 点，当电磁铁通电，铁片被吸引上升过程中，轻绳上拉力F 的大小为（ ）A. F =mgB. Mg <F <(M +m )gC. F =(M +m )gD. F >(M +m )g8．如右图所示，一个电子沿逆时针方向做匀速圆周运动，则此电子的运动（ ）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纸面向外D.只在圆心的内侧产生磁场 9．下列有关说法正确的是（ ）A ．安培假说中的分子电流是不存在的B ．通电直导线周围的磁场是内部分子电流产生的C ．软铁棒在磁场中被磁化是因为在外磁场作用下，软铁棒中分子电流取向变得大致相同D ．软铁棒在磁场中被磁化是因为棒中分子电流消失10．如图所示，为两个同心圆环，当一有限匀强磁场垂直穿过A 环 面时，A 环面磁通量为φ1，此时B 环磁通量为φ2，若将其间匀强 磁场改为一条形磁铁，垂直穿过A 环面，此时A 环面磁通量我φ3， B 环面磁通量为φ4，有关磁通量的大小说法正确的是 （ ） A ．φ1<φ2 B ．φ1=φ2 C ．φ3>φ4 D ．φ3<φ411．关于磁感应强度的单位T ，下列说法正确的有（ ）A ．1T = 1Wb/m 2B ．1T = 1Wb·mC ．1T = 1N·s/C·mD ．1T = 1N/A·m12．如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环以轴心沿如图方向转动时，则a 、b 、c 、 d 四个小磁针的运动情况是（ ） A ．a 、b 、d 不动，c 的N 极朝纸外。

考查点3磁场考纲条目考纲解读——通电导线周围存在磁场.2.磁作用的本质——磁场间的相互作用.·题型示例1·下列选项中跟磁现象无关的是()A.指南针始终指向南北两个方向B.电流能使磁针发生偏转C.铁钉被磁铁吸住D.点电荷在匀强电场中的运动【试题分析】A、B、C选项均属于现实中的磁现象，D选项与磁场无关，不属于磁现象.【正确答案】D·变式训练1·关于磁场，下列说法正确的是()A.磁场和电场不一样，磁场是人们假想的物质B.无论在何处，小磁针的指向就是磁场的方向C.地球是一个大磁体，地磁场的N极在地理的北极附近D.磁极与磁极、磁极与电流之间的相互作用是通过磁场发生的考点2磁感应强度（c）考纲解读理量，在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，受到的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度，用B表示，即B＝FIL，在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，符号是T，1 T＝1NA·m.2.磁感应强度的方向——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，也为该点的磁感线的切线方向.·题型示例2·磁感应强度是一个矢量.磁场中某点磁感应强度的方向是()A.正电荷在该点所受力方向B.沿磁感线由N极指向S极C.小磁针N极或S极在该点的受力方向D.在该点的小磁针静止时N极所指方向【试题分析】在电场中，正电荷在某点所受力方向，即为电场强度的方向，故A错误；磁体的外部磁感线由N极指向S，内部磁感线由S极到N极，正好构成闭合曲线.而磁感线的某点的切线方向为磁感应强度的方向，故B错误；小磁针N极在该点的受力方向，即为磁感应强度的方向，故C错误；在该点的小磁针静止时N极所指方向为磁感应强度的方向，故D正确，故选D.【正确答案】D·变式训练2·面积是0.50 m2的导线环放在某一匀强磁场中，环面与磁场方向垂直.已知穿过导线环的磁通量是2.0×10－2 Wb，则该磁场的磁感应强度B的大小等于()A.1.0×10－2 TB.2.0×10－2 TC.3.0×10－2 TD.4.0×10－2 T考点3 几种常见的磁场（b ） 考纲解读——如图所示(a)磁感线分布 (b)安培定则直线电流的磁感线分布(a)磁感线分布 (b)右手螺旋定则环形电流的磁感线分布通电螺线管周围的磁场分布2.安培定则、右手螺旋定则及应用——直线电流安培定则：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；环形电流右手螺旋定则：右手握住导线，让弯曲的四指所指的方向与电流方向一致，则大拇指所指的方向即为N 极方向.3.匀强磁场概念及磁感线分布特点——磁感应强度、方向处处相同的磁场为匀强磁场.匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线.4.磁通量定义式、单位及计算——用Φ表示磁通量.则Φ＝BS ，在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，简称韦，单位是Wb.1 Wb ＝1 T·m 2.从Φ＝BS 可以得出B ＝ΦS.这表示磁感应强度等于单位面积的磁通量.·题型示例3· 如图所示，小磁针放置在螺线管轴线的左侧.闭合电路后，不计其他磁场的影响，小磁针静止时的指向是( )A.N 极指向螺线管B.S 极指向螺线管C.N 极垂直于纸面向里D.S极垂直纸面向里【试题分析】由电流方向及右手螺旋定则可判定螺线管右侧为N极，左侧为S极，因为小磁针静止时N极所指的方向就是磁场的方向；螺线管外面的磁场方向是从N极到S 极，故左边小磁针静止时的指向是N极指向螺线管.【正确答案】A·变式训练3·如图所示，通电直导线右边有一个矩形线框ABCD，线框平面与指导线共面，若使线框逐渐远离(平动)通电导线，则穿过线框的磁通量将()A.逐渐增大B.逐渐减小C.保持不变D.不能确定考点4通电导线在磁场中受到的力（c）考纲解读.2.左手定则及安培力方向的判断——左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线垂直穿入手心，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.3.安培力公式F＝BIL的适用条件及应用——适用条件：B与F的方向、I的方向两两相互垂直.如果空间存在几个磁场，空间的合磁场就是这几个磁场叠加而成的，其叠加满足矢量运算法则.·题型示例4·根据图示可判断安培力的方向为()A.竖直向上B.竖直向下C.水平向左D.水平向右【试题分析】根据左手定则，可知安培力方向竖直向下，故选B.【正确答案】B·变式训练4·如图所示，导线在磁场中受到的安培力竖直向上.则电流的方向为()A.垂直纸面向里B.垂直纸面向外C.与磁感应强度方向平行D.无法判断考点5运动电荷在磁场中受到的力（c）考纲解读——只有运动电荷在磁场中才有可能受到洛伦兹力作用，静止电荷在磁场中受到的磁场对电荷的作用力一定为零，当带电粒子的运动方向与磁场方向互相平行时，F＝0.2.决定洛伦兹力方向的因素——决定洛伦兹力方向的有电荷正负和磁场的方向.3.用左手定则判断洛伦兹力的方向——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，并使四指指向正电荷运动的方向，这时大拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向.·题型示例5·关于洛伦兹力，下列说法中正确的是()A.带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力的作用B.若带电粒子经过磁场中某点时所受的洛伦兹力为零，则该点的磁感应强度一定为零C.当运动电荷的速度方向与磁场平行时，电荷不受洛伦兹力D.当运动电荷的速度方向与磁场垂直时，电荷不受洛伦兹力【试题分析】当粒子平行磁场方向在磁场中运动时，粒子不受磁场力作用，选项C对.【正确答案】C·变式训练5·如图所示，带电粒子垂直进入匀强磁场.下列判断正确的是()A.粒子向左偏转B.粒子向右偏转C.粒子垂直纸面向里偏转D.粒子垂直纸面向外偏转考点专练1.以下物体放在磁场中会受到磁场力作用的是()A.一段导体B.一段通电导体C.矩形线圈D.静止的带电体2.一小磁针放置在某磁场(未标出方向)中，静止时的指向如图所示.下列分析正确的是()第2题图A.N极指向该点磁场方向B.S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3.如图所示，在同一平面内，同心的两个导体圆环中通以同向电流时()A.两环都有向内收缩的趋势B.两环都有向内扩张的趋势C.内环有收缩趋势，外环有扩张趋势D.内环有扩张趋势，外环有收缩趋势第3题图第4题图4.如图所示，通电导线MN在纸面内从实线位置绕其一端转至虚线位置时，通电导线所受安培力的大小变化情况是()A.变小B.不变C.变大D.不能确定5.(2014年浙江学业考)下面四幅图中，前两幅表示通电直导线所受安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系；后两幅表示运动电荷所受洛伦兹力F、磁感应强度B和电荷速度v三者方向之间的关系.其中正确的是()A B C D6.如图所示，正方形线圈abcd的一半处于匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直.在线圈以ab为轴转动90°的过程中，穿过线圈的磁通量大小()A.一直减小B.先增大后减小C.先减小后增大D.先不变后减小第6题图第7题图7.如图所示，圆形区域内有垂直纸面向内的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a，b，c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图.若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法错误的是()A.三个粒子都带正电荷B.c粒子速率最小C.c粒子在磁场中运动时间最短D.它们做圆周运动的周期8.关于磁感应强度，下列说法正确的是()A.由B＝FIL可知，B与F成正比，与IL成反比B.由B＝FIL可知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场C.通电导线在磁场中受力越大，说明磁场越强D.磁感应强度的方向与该处电流的受力方向垂直第9题图9.如图所示，在通电螺线管的管口、管内中央、外部中央的a、b、c三处放置三枚可以自由转动的小磁针，静止时N极的指向()A.都向右B.a向左，b、c向右C.a、c向右，b向左D.a、b向右，c向左10.在匀强磁场中某处P放一根长度为L＝20 cm，通电电流I＝0.5 A的直导线，测得它受到的磁场力的最大值为F＝1.0 N，其方向竖直向上，现将该通电导线从磁场中搬走，则P处的磁感应强度()A.零B.10 T，方向竖直向上C.0.1 T，方向竖直向下D.10 T，方向无法确定11.(2014年浙江学业考)如图所示，甲、乙是分别用“阴极射线管”和“洛伦兹力演示仪”实验时的两幅图片.忽略地磁场的影响，下列说法正确的是()甲乙第11题图A.甲图中的电子束径迹是抛物线B.乙图中的电子束径迹是圆形C.甲图中的电子只受电场力作用D.乙图中的电子受到洛伦兹力是恒力12.(2014年浙江学业考)如图所示，两水平放置的光滑、长直金属导轨MN、PQ处于竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，两导轨间距为L，导轨左端M、P连接电阻R.金属杆ab在水平恒力F的作用下沿导轨自静止开始向右运动，不计金属导轨和金属杆的电阻，且接触良好.当金属杆ab做匀速直线运动时，下列判断正确的是()第12题图A.所受安培力方向向右B.金属杆ab的速度v＝FRB2L2C.回路中电流的大小为I＝BL FD.回路电流方向为M→P→b→a→M冲A演练1.(2015年浙江学业考)如图所示，一根质量为m，长度为L的金属细杆MN置于绝缘水平桌面上，并处在与其垂直的水平匀强磁场中。

几种常见的磁场一、磁感线1、磁感线：在磁场中画出一系列有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向，曲线的疏密程度表示磁场的强弱。

2.磁感线的基本特点：（1）磁体外部磁感线从N极出发指向S极，在磁体内部由S极到N极，形成闭合曲线。

（2）磁感线上每一点的切线方向表示该处的磁场方向。

（3）磁感线的疏密程度表示该处的磁场的强弱。

（4）任意两条磁感线不相交（不相切）。

（5）磁感线是假想线。

二．几种常见的磁场1.安培定则（一）：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，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。

（二）：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。

（三）：让右手弯曲的四指和螺线管中的电流方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是螺线管中轴线上磁感线的方向。

2．常见的电流的磁场电流的磁场通常研究的是直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场，判断它们的磁场，都可三．分子电流假说任何物质的分子中都存在环形电流——分子电流，分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。

四．匀强磁场1.定义：磁场强弱、方向处处相同的磁场2.磁感线分布特点:匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线五．磁通量1．磁通量的定义公式Φ＝BS中的B应是匀强磁场的磁感应强度，S是与磁场方向垂直的面积，因此，可以理解为Φ＝BS⊥.如果平面与磁场方向不垂直，应把面积S投影到与磁场垂直的方向上，求出投影面积S⊥，代入到Φ＝BS⊥中计算，应避免硬套公式Φ＝BS sin θ或Φ＝BS cos θ.2．磁通量的变化一般有下列三种情况：(1)磁感应强度B不变，有效面积S变化，则ΔΦ＝Φt－Φ0＝B·ΔS.(2)磁感应强度B变化，磁感线穿过的有效面积S不变，则穿过回路中的磁通量的变化是：ΔΦ＝Φt－Φ0＝ΔB·S.(3)磁感应强度B和有效面积S同时发生变化的情况，则ΔΦ＝Φt－Φ0.特别提醒①平面S与磁场方向不垂直时，要把面积S投影到与磁场垂直的方向上，即求出有效面积．②可以把磁通量理解为穿过面积S的磁感线的净条数．相反方向穿过面积S的磁感线可以互相抵消．③当磁感应强度和有效面积同时发生变化时，ΔΦ＝Φt－Φ0，而不能用ΔΦ＝ΔB·ΔS计算.1.特别提醒(1)从电场、磁场的概念理解两种场线的相似点：矢量性——线的切线，强弱——线的疏密，方向的唯一性——空间任一点场线不相交．(2)从两种场线的区别理解两种场的区别：电场线——电荷有正负——电场线有始终；磁感线——N、S极不可分离——磁感线闭合练习题：1、关于磁感线和电场线，下列说法中正确的是（）A、磁感线是闭合曲线，而静电场线不是闭合曲线B 、磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线C 、磁感线起始于N 极，终止于S 极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷D 、磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的方向 2、关于磁感应强度和磁感线，下列说法中错误的是（ ） A 、磁感线上某点的切线方向就是该点的磁感线强度的方向 B 、磁感线的疏密表示磁感应强度的大小 C 、匀强磁场的磁感线间隔相等、互相平行 D 、磁感就强度是只有大小、没有方向的标量3、一束电子流沿水平面自西向东运动，在电子流的正上方有一点P ，由于电子运动产生的磁场在P 点的方向为（ ）A 、竖直向上B 、竖起向下C 、水平向南D 、水平向北 4、安培分子电流假说可用来解释（ ）A 、运动电荷受磁场力作用的原因B 、两通电导体有相互作用的原因C 、永久磁铁具有磁性的原因D 、软铁棒被磁化的现象5、如图所示，环形导线周围有三只小磁针a 、b 、c ，闭合开关S 后，三只小磁针N 极的偏转方向是（ ） A 、全向里 B 、全向外C 、a 向里，b 、c 向外D 、a 、c 向外，b 向里6、如图所示，两根非常靠近且互相垂直的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的（ ） A 、区域Ⅰ B 、区域Ⅱ C 、区域Ⅲ D 、区域Ⅳ7、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，乙棒不显磁性甲 乙8、关于磁通量，下列说法中正确的是（ ）A 、穿过某个平面的磁通量为零，该处磁感应强度一定为零B 、穿过任何一个平面的磁通量越大，该处磁感应强度一定越大C 、匝数为n 的线圈放在磁感应强度为B 的匀强磁场中，线圈面积为S ，且与磁感线垂直，则穿过该线圈的磁通量为BSD 、穿过垂直于磁感应强度方向的某个平面的磁感线的数目等于穿过该面的磁通量 9、下列关于磁通量和磁感应强度的说法中，正确的是（ ） A 、穿过某一个面的磁通量越大，该处磁感应强度也越大 B 、穿过任何一个面的磁通量越大，该处磁感应强度也越大C 、穿过垂直于磁感应强度方向的某面积的磁感线的条数等于磁感应强度D 、当平面跟磁场方向平行时，穿过这个面的磁通量必定为零10、如图3－3－2所示，螺线管、蹄形铁芯、环形导线三者相距较远，当开关闭合后关于小磁针N 极(黑色的一端)的指向错误的是( )A ．小磁针a 的N 极指向正确B ．小磁针b 的N 极指向正确C ．小磁针c 的N 极指向正确D ．小磁针d 的N 极指向正确11．如图所示ab 、cd 是两根在同一竖直平面内的直导线，在两导线中央悬挂一个小磁针，静止时在同一竖直平面内，当两导线中通以大小相等的电流时，小磁针N 极向纸面里转动，则两导线中的电流方向( )A ．一定都是向上B ．一定都是向下C ．ab 中电流向下，cd 中电流向上D ．ab 中电流向上，cd 中电流向下12．如图所示，在三维直角坐标系中，若一束电子沿y 轴正向运动，则由此产生的在z 轴上A 点和x 轴上B 点的磁场方向是（ ）A.A 点磁场沿x 轴正方向，B 点磁场沿z 轴负方向B.A 点磁场沿x 轴负方向，B 点磁场沿z 轴正方向C.A 点磁场沿z 轴正方向，B 点磁场沿x 轴负方向D.A 点磁场沿x 轴正方向，B 点磁场沿z 轴正方向13．如右图所示，一个电子沿逆时针方向做匀速圆周运动，则此电子的运动（ ）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纸面向外D.只在圆心的内侧产生磁场14．如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环以轴心沿如图方向转动时，则a 、b 、c 、d 四个小磁针的运动情况是（ ） A ．a 、b 、d 不动，c 的N 极朝纸外。