《高三物理一轮复习讲义课件：磁场 第1课时 磁场及其描述》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三物理一轮复习讲义课件：磁场 第1课时 磁场及其描述（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第1 1课时课时 磁场及其描述磁场及其描述考点自清考点自清一、磁场、磁感应强度一、磁场、磁感应强度1.1.磁场磁场(1)(1)基本特性基本特性: :磁场对处于其中的磁体、电流和运动磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有电荷有 的作用的作用. .(2)(2)方向方向: :小磁针的小磁针的 所受磁场力的方向所受磁场力的方向. .磁场力磁场力N N极极第八章 磁 场(3)(3)方向方向: :小磁针静止时小磁针静止时 的指向的指向. .3.3.安培的分子电流假说安培的分子电流假说安培认为安培认为, ,在原子、分子等物质微粒的内部在原子、分子等物质微粒的内部, ,存在着存在着一种一种 分子电流分子电流
2、. .分子电流使每个物质分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体微粒都成为微小的磁体, ,它的两侧相当于它的两侧相当于 ( (如图如图1 1所示所示).).N N极极环形电流环形电流两个磁两个磁图图1 12.2.磁感应强度磁感应强度(1)(1)物理意义物理意义: :描述磁场描述磁场 . .(2)(2)大小大小: :B B= (= (通电导线垂直于磁场通电导线垂直于磁场).).强弱和方向强弱和方向极极二、磁感线及几种常见的磁场分布二、磁感线及几种常见的磁场分布1.1.磁感线磁感线: :在磁场中画出一些曲线在磁场中画出一些曲线, ,使曲线上每一点使曲线上每一点 的的 方向都跟这点的磁感应强度的方向一
3、致方向都跟这点的磁感应强度的方向一致. .2.2.几种常见的磁场几种常见的磁场(1)(1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场条形磁铁和蹄形磁铁的磁场( (如图如图2 2所示所示) ) 切线切线图图2 2(2)(2)几种电流周围的磁场分布几种电流周围的磁场分布 直线电流的磁直线电流的磁场场 通电螺线管的通电螺线管的磁场磁场 环形电流的环形电流的磁场磁场特点特点无磁极、非匀无磁极、非匀强且距导线越强且距导线越远处磁场远处磁场与条形磁铁的与条形磁铁的磁场相似磁场相似, ,管内管内为匀强磁场且为匀强磁场且磁场磁场 , ,管管外为非匀强磁外为非匀强磁场场 环形电流的环形电流的两两 侧是侧是N N极极和和S S极且
4、离圆极且离圆环中心越远环中心越远, ,磁场磁场越弱越弱最强最强越弱越弱定培定则定培定则立体图立体图横截面图横截面图 纵截面图纵截面图(3)(3)匀强磁场匀强磁场: :在磁场的某些区域内在磁场的某些区域内, ,磁感线为磁感线为 的平行线的平行线, ,如图如图3 3所示所示. .同向、同向、等密等密图图3 3(4)(4)地磁场地磁场地磁场的地磁场的N N极在地球极在地球 附近附近, ,S S极在地球极在地球 附近附近, ,磁感线分布如图磁感线分布如图4 4所示所示. .地磁场地磁场B B的水平分量的水平分量( (B Bx x) )总是从地球总是从地球 指向指向 , ,而竖直分量而竖直分量( (B
5、By y) )则南北相反则南北相反, ,在南半球垂直地面向上在南半球垂直地面向上, ,在北半球垂直地面向下在北半球垂直地面向下. .南极南极北极北极图图4 4南极南极北极北极在赤道平面上在赤道平面上, ,距离地球表面高度相等的各点距离地球表面高度相等的各点, ,磁磁感应强度感应强度 , ,且方向水平且方向水平 . .相等相等向北向北名师点拨名师点拨(1)(1)应用安培定则判断直线电流的磁场方向和判断环应用安培定则判断直线电流的磁场方向和判断环形电流的磁场方向时形电流的磁场方向时, ,四指、大拇指指向的意义正好四指、大拇指指向的意义正好相反相反. .(2)(2)磁场是分布在立体空间的磁场是分布在
6、立体空间的, ,要熟练掌握常见磁场的要熟练掌握常见磁场的磁感线的立体图和纵、横截面的画法磁感线的立体图和纵、横截面的画法. . 热点一热点一 磁感线和电场线的比较磁感线和电场线的比较 热点聚焦热点聚焦磁感线磁感线 电场线电场线 相相似似点点 引入目的引入目的 都是为了形象的描述场而引入都是为了形象的描述场而引入的假想曲线的假想曲线, ,实际不存在实际不存在 疏密意义疏密意义 都能定性描述场的强弱都能定性描述场的强弱 切线方向切线方向 都是表示该点场的方向都是表示该点场的方向 是否相交是否相交 不相交不相交 不同点不同点闭合曲线闭合曲线, ,外部由外部由N NS S, ,内部内部由由S SN N
7、 起始于正电荷起始于正电荷( (或或无穷远无穷远),),终止于终止于负电荷负电荷( (或无穷远或无穷远) ) 特别提示特别提示虽然磁感线和电场线的疏密都能形象地表示相应场的虽然磁感线和电场线的疏密都能形象地表示相应场的强弱强弱, ,但应注意但应注意: :(1)(1)只有在同一个图中才能根据磁感线或电场线的疏只有在同一个图中才能根据磁感线或电场线的疏密判定各处相应场的强弱密判定各处相应场的强弱. .(2)(2)没有画出磁感线或电场线的地方并不表示那里没没有画出磁感线或电场线的地方并不表示那里没有磁场或电场存在有磁场或电场存在. . 热点热点2 2 对磁感应强度对磁感应强度B B= = 的理解的理
8、解1.1.磁感应强度由磁场本身决定磁感应强度由磁场本身决定, ,就像电场强度由电场就像电场强度由电场本身决定一样本身决定一样, ,跟该位置放不放通电导线无关跟该位置放不放通电导线无关. .2.2.不能根据公式不能根据公式B B= = 就说就说B B与与F F成正比成正比, ,与与ILIL成反比成反比. .3.3.磁感应强度磁感应强度B B的定义式也是其度量式的定义式也是其度量式, ,但用来测量但用来测量的小段通电导线必须垂直放入磁场的小段通电导线必须垂直放入磁场, ,如果小段通电如果小段通电直导线平行放入磁场直导线平行放入磁场, ,所受安培力为零所受安培力为零, ,但不能说但不能说该点的磁感应
9、强度为零该点的磁感应强度为零. . 4.4.磁感应强度是矢量磁感应强度是矢量, ,其方向是放入其中的小磁针静其方向是放入其中的小磁针静止时止时N N极的指向极的指向, ,不是磁场中电流所受磁场力的方不是磁场中电流所受磁场力的方向向, ,而是与受到磁场力的方向垂直而是与受到磁场力的方向垂直. . 5.5.磁感应强度磁感应强度B B与电场强度与电场强度E E的比较的比较电场强度电场强度E E是描述电场的力的性质的物理量是描述电场的力的性质的物理量, ,磁感应磁感应强度强度B B是描述磁场的力的性质的物理量是描述磁场的力的性质的物理量. .这两个物理这两个物理量比较如下表所示量比较如下表所示: :
10、磁感应强度磁感应强度B B 电场强度电场强度E E 物理意义物理意义 描述磁场的力的描述磁场的力的性质的物理量性质的物理量 描述电场的力描述电场的力的性质的物理的性质的物理量量 定义式定义式 B B= (= (通电导线通电导线与与B B垂直垂直) ) E E= =方向方向 磁感线切线方向磁感线切线方向, ,小小磁针磁针N N极受力方向极受力方向 电场线切线方向电场线切线方向, ,放入该点正电放入该点正电荷受力方向荷受力方向 大小决定因素大小决定因素 由磁场决定由磁场决定, ,与检验与检验电流无关电流无关 由电场决定由电场决定, ,与与检验电荷无关检验电荷无关场的叠加场的叠加合磁感应强度等于各合
11、磁感应强度等于各磁场的磁场的B B的矢量和的矢量和 合场强等于各个合场强等于各个电场的场强电场的场强E E的的矢量和矢量和 单位单位 1 1 T T=1 =1 N N/(/(A Am m) ) 1 1 V V/ /m m=1 =1 N N/ /C C 特别提示特别提示由上表可以看出由上表可以看出, ,磁感应强度和电场强度有很多相似磁感应强度和电场强度有很多相似之处之处, ,但更应注意两者的区别但更应注意两者的区别: :（1 1）电场强度的方向和电荷受力方向相同或相反）电场强度的方向和电荷受力方向相同或相反, ,而而磁感应强度的方向和电流受力方向垂直磁感应强度的方向和电流受力方向垂直. . (2
12、)(2)电荷在电场中一定受电场力电荷在电场中一定受电场力, ,而电流在磁场中不一而电流在磁场中不一定受磁场力定受磁场力. . 题型题型1 1 安培定则的应用安培定则的应用【例例1 1】 如图如图5 5所示所示, , 直导线直导线ABAB、螺线管螺线管C C、电磁铁、电磁铁D D三者相距较远三者相距较远, ,它们的磁场互不影响它们的磁场互不影响, ,当开关当开关S S闭合闭合后后, ,则小磁针的北极则小磁针的北极N(N(黑色一端黑色一端) )指指示出磁场方向正确的是示出磁场方向正确的是 ( )( )A.A.a a、c cB.B.b b、c cC.C.c c、d dD.D.a a、d d 根据安培
13、定则判断直导线根据安培定则判断直导线ABAB、螺线管、螺线管C C和电磁铁和电磁铁D D周围的磁场方向周围的磁场方向, ,再根据小磁针静止再根据小磁针静止时时N N极的指向就是磁场的方向确定选项极的指向就是磁场的方向确定选项. .题型探究题型探究图图5 5思路点拨思路点拨解析解析 据安培定则判断出据安培定则判断出(1)(1)ABAB直导线磁场在小磁针直导线磁场在小磁针a a所在位置垂直纸面向外所在位置垂直纸面向外, ,所以磁针所以磁针a a的的N N极指向正确极指向正确;(2);(2)C C左侧为左侧为N N极极, ,内部磁场向左内部磁场向左, ,所以磁针所以磁针c c的的N N极指极指向正确
14、向正确, ,磁针磁针b b的的N N极指向不对极指向不对;(3);(3)D D左为左为S S极极, ,右为右为N N极极, ,所以磁针所以磁针d d的的N N极指向也不正确极指向也不正确. .答案答案 A规律总结规律总结 在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清时应分清“因因”和和“果果”, ,在判定直线电流的磁场方在判定直线电流的磁场方向时向时, ,大拇指指大拇指指“原因原因”电流方向电流方向, ,四指指四指指“结果结果”磁场绕向磁场绕向; ;在判定环形电流磁场方向时在判定环形电流磁场方向时, ,四指指四指指“原因原因”电流绕向电流绕向,
15、,大拇指指大拇指指“结果结果”环内环内沿中心轴线的磁感线方向沿中心轴线的磁感线方向. . 变式练习变式练习1 1 如图如图6 6所示是云层之间闪电的模拟图所示是云层之间闪电的模拟图, ,图图中中A A、B B是位于南、北方向带有电荷的两块阴雨云是位于南、北方向带有电荷的两块阴雨云, ,在在放电的过程中放电的过程中, ,在两云的尖端之间形成了一个放电通在两云的尖端之间形成了一个放电通道道, ,发现位于通道正上方的小磁针发现位于通道正上方的小磁针N N极转向纸里极转向纸里,S,S极转极转向纸外向纸外, ,则关于则关于A A、B B带电情况的说法中正确的是带电情况的说法中正确的是( () )A.A.
16、带同种电荷带同种电荷B.B.带异种电荷带异种电荷C.C.B B带正电带正电D.D.A A带正电带正电解析解析 A A、B B放电相当于通电直导线放电相当于通电直导线, ,小磁针在通电直小磁针在通电直导线的上方导线的上方, ,根据题意可以判断上方磁场方向指向纸根据题意可以判断上方磁场方向指向纸里里, ,因此可以判断放电电流由北向南因此可以判断放电电流由北向南, ,即即A A带正电带正电, ,B B带带负电负电. . 图图6 6BD题型题型2 2 磁场的叠加问题磁场的叠加问题【例例2 2】 三根平行的直导线三根平行的直导线, ,分分别垂直地通过一个等腰直角别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点三
17、角形的三个顶点, ,如如图图7所示所示. .现在使每条通电导线在斜边中现在使每条通电导线在斜边中点点O O处所产生的磁感应强度大小处所产生的磁感应强度大小均为均为B B. .则该处实际磁感应强度的大小和方向如何则该处实际磁感应强度的大小和方向如何? ?图图7思维导图思维导图安培定则安培定则三个电流到三个电流到O O点的距离点的距离三个电流在三个电流在O O点产生点产生的磁场强弱与方向的磁场强弱与方向三个电流产生三个电流产生的磁场叠加的磁场叠加O O处磁感应强度处磁感应强度的大小和方向的大小和方向解析解析 根据安培定则根据安培定则, ,I I1 1与与I I3 3在在O O点点处产生的磁感应强度
18、方向相同处产生的磁感应强度方向相同, ,I I2 2在在O O点处产生的磁感应强度方向与点处产生的磁感应强度方向与它们相垂直它们相垂直. .由由B B1 1、B B2 2、B B3 3大小相大小相等均为等均为B B可知可知, ,O O点处实际磁感应强点处实际磁感应强度的大小度的大小B B0 0= = = = B B, ,方向在三角形面内与斜方向在三角形面内与斜边夹角边夹角= =arctanarctan 2.2.如右图所示如右图所示. .答案答案 B B, ,方向与三角形斜边夹角方向与三角形斜边夹角= =arctanarctan 2 2方法提炼方法提炼 空间中磁场叠加空间中磁场叠加, ,在某一点
19、的磁场方向即该点的在某一点的磁场方向即该点的磁感应强度的方向只有一个磁感应强度的方向只有一个, ,即合磁场方向即合磁场方向, ,应用平行应用平行四边形定则来求四边形定则来求. . 变式练习变式练习2 2 如图如图8 8所示所示, ,一根通一根通电直导线垂直放在磁感应强度为电直导线垂直放在磁感应强度为1 1 T T的匀强磁场中的匀强磁场中, ,在以导线截面在以导线截面的中心为圆心的中心为圆心, ,r r为半径的圆周上为半径的圆周上有有a a、b b、c c、d d四个点四个点. .已知已知a a点的点的实际磁感应强度为实际磁感应强度为0,0,则下列叙述正确的是则下列叙述正确的是 ( )( )A.
20、A.直导线中的电流方向垂直纸面向里直导线中的电流方向垂直纸面向里图图8 8B.B.b b点的实际磁感应强度为点的实际磁感应强度为 T T, ,方向斜向右下方方向斜向右下方, ,与与B B 的夹角为的夹角为4545C.C.c c点的实际磁感应强度也为点的实际磁感应强度也为0 0D.D.d d点的实际磁感应强度与点的实际磁感应强度与b b点相同点相同解析解析 a a点的实际磁感应强度为点的实际磁感应强度为0,0,是直线电流在是直线电流在a a处处的磁感应强度与匀强磁场在该处的磁感应强度的矢的磁感应强度与匀强磁场在该处的磁感应强度的矢量和为量和为0,0,所以直线电流在所以直线电流在a a处的磁感应强
21、度处的磁感应强度B B=1=1 T T, ,方向向左方向向左, ,由安培定则可得直导线中的电流方向垂直由安培定则可得直导线中的电流方向垂直纸面向里纸面向里, ,由于圆周上各点到直导线的距离相同由于圆周上各点到直导线的距离相同, ,所所以直线电流在圆周上各处的磁感应强度大小均为以直线电流在圆周上各处的磁感应强度大小均为1 1 T T, ,但方向不同但方向不同, ,在在b b处向上处向上, ,在在c c处向右处向右, ,在在d d处向下处向下, ,则则b b、c c、d d三处的实际磁感应强度分别为三处的实际磁感应强度分别为 T T, ,方向斜向右方向斜向右上方与上方与B B成成4545夹角夹角;
22、2;2 T T, ,方向向右方向向右; ; T T, ,方向斜向方向斜向右下方与右下方与B B成成4545夹角夹角, ,选项选项A A、B B正确正确. . 答案答案 AB题型题型3 3 “类比法类比法”理解磁场的性质理解磁场的性质【例例3 3】 磁铁有磁铁有N N、S S两极两极, ,跟正负电荷有很大的相似跟正负电荷有很大的相似 性性, ,人们假定在一根磁棒的两极上有一种叫做人们假定在一根磁棒的两极上有一种叫做“磁磁 荷荷”的东西的东西, ,N N极上的叫做正磁荷极上的叫做正磁荷, ,S S极上的叫做负极上的叫做负 磁荷磁荷, ,同号磁荷相斥同号磁荷相斥, ,异号磁荷相吸异号磁荷相吸. .当
23、磁极本身的当磁极本身的 几何线度远比它们之间的距离小得多时几何线度远比它们之间的距离小得多时, ,将其上的将其上的 磁荷叫做点磁荷磁荷叫做点磁荷. .磁的库仑定律是磁的库仑定律是: :两个点磁荷之间两个点磁荷之间 的相互作用力的相互作用力F F沿着它们之间的连线沿着它们之间的连线, ,与它们之间的与它们之间的 ( (比例系数比例系数k k=10=10-7-7 WbWb/(/(A Am m).).同一根磁铁上的两同一根磁铁上的两个点磁荷的磁极强度可视为相等个点磁荷的磁极强度可视为相等, ,磁荷的位置可等效磁荷的位置可等效地放在图地放在图9(9(a a) )中的中的c c、d d两点两点, ,两点
24、相距为两点相距为L L, ,用上述两用上述两根相同的质量为根相同的质量为MM的圆柱形永久磁铁可以测出磁极强的圆柱形永久磁铁可以测出磁极强度度q qm m, ,如图如图( (b b),),将一根磁棒固定在光滑的斜面上将一根磁棒固定在光滑的斜面上, ,另一另一 的相互作用力的相互作用力F F沿着它们之间的连线沿着它们之间的连线, ,与它们之间的与它们之间的 距离距离r r的平方成反比的平方成反比, ,与它们磁荷的数量与它们磁荷的数量( (或称磁极或称磁极 强度强度) )q qm m1 1、q qm m2 2成正比成正比, ,用公式表示为用公式表示为: :F F= .= .图图9根与之平行放置的磁棒
25、可以自由上下移动根与之平行放置的磁棒可以自由上下移动. .调节斜面调节斜面的角度为的角度为时时, ,两磁铁间的距离为两磁铁间的距离为d d, ,活动磁铁刚好静活动磁铁刚好静止不动止不动. .由此可知磁极强度由此可知磁极强度q qm m为多大为多大? ? 解析解析 如右图所示如右图所示, ,活动磁棒受重力、支持力活动磁棒受重力、支持力两对同性磁荷的排斥力两对同性磁荷的排斥力F F1 1= = 两对异性磁荷的吸引力两对异性磁荷的吸引力F F2 2= = 活动磁棒受力平衡活动磁棒受力平衡, ,在沿斜面方向上有在沿斜面方向上有: :mgmgsinsin+2+2F F2 2coscos=2=2F F1
26、1 其中其中coscos= =解得解得q qm m= = 答案答案 本题共本题共1616分分. .其中其中式各式各4 4分分,式式5 5分分,式式3 3分分. .【名师导析【名师导析】类比法是物理学中常用的一种研究问题的方法类比法是物理学中常用的一种研究问题的方法, ,如万有如万有引力与库仑力类比引力与库仑力类比, ,本题将磁极间相互作用类比于电荷本题将磁极间相互作用类比于电荷间相互作用间相互作用, ,将磁极间的作用定量计算将磁极间的作用定量计算, ,命题视角新颖命题视角新颖, ,对学生类比推理、迁移应用能力要求较高对学生类比推理、迁移应用能力要求较高. . 【评分标准评分标准】自我批阅自我批
27、阅(14(14分分) )半径为半径为r r, ,电流为电流为I I1 1的通电圆环圆心的通电圆环圆心a a处的磁感应处的磁感应强度为强度为B B, ,在圆环下方距圆心在圆环下方距圆心a a为为L L的地方水平放置一根的地方水平放置一根电流为电流为I I2 2的无限长直导线的无限长直导线MNMN时时, ,圆环圆心圆环圆心a a处的磁感处的磁感应强度变为零应强度变为零, ,设圆环平面与长直导线在同一竖直平设圆环平面与长直导线在同一竖直平面内如图面内如图1010所示所示, ,求求: :图图1010(1)(1)根据对称性根据对称性, ,直导线电流直导线电流I I2 2在导线正下方在导线正下方L L处的
28、处的b b点点产生的磁感应强度大小是多少产生的磁感应强度大小是多少? ?方向如何方向如何? ?(2)(2)如果把圆环平移到如果把圆环平移到b b点点, ,使圆环的圆心与使圆环的圆心与b b点重合点重合, ,则圆环电流与直线电流在则圆环电流与直线电流在b b点产生的合磁场的磁感应点产生的合磁场的磁感应强度大小是多少强度大小是多少? ?方向如何方向如何? ?解析解析 (1)(1)圆环电流在圆心圆环电流在圆心a a处产生的磁感应强度大小处产生的磁感应强度大小为为B B, ,方向垂直纸面向外方向垂直纸面向外, ,加上直导线后加上直导线后, ,a a处的磁感应处的磁感应强度为零强度为零, ,说明直导线说
29、明直导线I I2 2在在a a处产生的磁感应强度大小处产生的磁感应强度大小为为B B, ,方向垂直纸面向里方向垂直纸面向里.(4.(4分分) )又因为又因为a a、b b两点到直导线的距离相等两点到直导线的距离相等, ,因此因此, ,直导线直导线I I2 2在在b b点产生的磁感应强度大小为点产生的磁感应强度大小为B B, ,方向垂直纸面向外方向垂直纸面向外. .(4(4分分) ) (2)(2)当把圆环平移到当把圆环平移到b b点后点后, ,圆环在圆环在b b点产生的磁感应强点产生的磁感应强度为度为B B, ,方向垂直纸面向外方向垂直纸面向外; ;和直导线和直导线I I2 2在在b b点产生的
30、磁点产生的磁感应强度合成后感应强度合成后, ,可得可得: :b b点的磁感应强度大小为点的磁感应强度大小为2 2B B, ,方向垂直纸面向外方向垂直纸面向外.(6.(6分分) )答案答案 (1)(1)B B 垂直纸面向外垂直纸面向外 (2)2(2)2B B 垂直纸面向外垂直纸面向外 素能提升素能提升1.1.下列说法正确的是下列说法正确的是 ( () )A.A.一切电荷的周围都存在磁场一切电荷的周围都存在磁场B.B.磁铁吸引铁棒磁铁吸引铁棒, ,说明磁铁周围的磁场对铁棒有力的说明磁铁周围的磁场对铁棒有力的作用作用, ,由于铁棒周围没有磁场由于铁棒周围没有磁场, ,因而对磁铁无磁力作因而对磁铁无磁
31、力作用用C.C.铁棒内分子电流取向变得大致相同时铁棒内分子电流取向变得大致相同时, ,对外就显出对外就显出磁性磁性D.D.沿磁感线的方向沿磁感线的方向, ,磁场逐渐减弱磁场逐渐减弱 解析解析 只有运动电荷周围才有磁场只有运动电荷周围才有磁场, ,故故A A错误错误; ;磁铁磁铁 吸引铁棒吸引铁棒, ,铁棒被磁化铁棒被磁化, ,其周围也有磁场其周围也有磁场, ,对磁铁有对磁铁有 磁力的作用磁力的作用, ,故故B B错误错误; ;根据分子电流假说根据分子电流假说, ,当物体当物体 内分子电流取向大致相同时内分子电流取向大致相同时, ,对外就显出磁性对外就显出磁性, ,故故C C 正确正确; ;磁感
32、线的疏密程度表示磁场的强弱磁感线的疏密程度表示磁场的强弱, ,故故D D错误错误. . 答案答案 CB.B.电流元电流元ILIL在磁场中受力为在磁场中受力为F F, ,则磁感应强度可能大则磁感应强度可能大于或等于于或等于C.C.磁场中电流元受力大的地方磁场中电流元受力大的地方, ,磁感应强度一定大磁感应强度一定大D.D.磁场中某点磁感应强度的方向磁场中某点磁感应强度的方向, ,与电流元在此点的与电流元在此点的受力方向相同受力方向相同2.2.关于磁感应强度的概念关于磁感应强度的概念, ,以下说法中不正确的有以下说法中不正确的有 ( () ) A. A.电流元电流元ILIL在磁场中受力为在磁场中受
33、力为F F, ,则磁感应强度则磁感应强度B B一定一定 等于等于解析解析 判断磁感应强度的大小判断磁感应强度的大小, ,需要在电流元受力最需要在电流元受力最大的前提下进行大的前提下进行, ,选项选项A A、B B中的力中的力F F可能小于或等于可能小于或等于最大受力最大受力, ,因此因此, ,磁感应强度磁感应强度B B可能大于或等于可能大于或等于 ; ;电流元在磁场中受力与其放置方位有关电流元在磁场中受力与其放置方位有关, ,因此电流元因此电流元受力大的地方受力大的地方, ,磁感应强度不一定大磁感应强度不一定大; ;磁场的方向规磁场的方向规定为小磁针定为小磁针N N极受力方向极受力方向, ,与
34、电流元受力方向不相同与电流元受力方向不相同. . 答案答案 ACD3.3.欧姆在探索通过导体的电流、电压、电阻的关系时因欧姆在探索通过导体的电流、电压、电阻的关系时因无电源和电流表无电源和电流表, ,他利用金属在冷水和热水中产生电他利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源动势代替电源, ,用小磁针的偏转检测电流用小磁针的偏转检测电流, ,具体做法是具体做法是: :在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方, ,平行于平行于小磁针水平放置一直导线小磁针水平放置一直导线, ,当该导线中通有电流时当该导线中通有电流时, ,小小磁针会发生偏转磁针会发生偏转; ;当通过
35、该导线电流为当通过该导线电流为I I时时, ,小磁针偏转小磁针偏转了了3030, ,问当他发现小磁针偏转了问当他发现小磁针偏转了6060, ,通过该直导线通过该直导线的电流为的电流为( (直导线在某点产生的磁场与通过直导线的直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比电流成正比) ( ) ( ) A.2 A.2I I B.3 B.3I I C. C.I I D.D.无法确无法确定定 解析解析 设地磁场磁感应强度为设地磁场磁感应强度为B B地地, ,电流磁场电流磁场B B= =kI kI, , kI kI= =B B地地tantan3030, , kIkI = B B地地tan tan 606
36、0, ,k kI I= = 3 3I I, , B B正确正确. .B4.4.如图如图1111所示所示, , 若一束电子沿若一束电子沿y y轴正轴正方向移动方向移动, ,则在则在z z轴上某点轴上某点A A的磁场的磁场方向应该方向应该 ( )( )A.A.沿沿x x轴的正向轴的正向B.B.沿沿x x轴的负向轴的负向C.C.沿沿z z轴的正向轴的正向D.D.沿沿z z轴的负向轴的负向解析解析 电子沿电子沿y y轴正方向移动轴正方向移动, ,相当于电流方向沿相当于电流方向沿y y轴负方向移动轴负方向移动, ,根据安培定则可判断在根据安培定则可判断在z z轴上轴上A A点的点的磁场方向应该沿磁场方向
37、应该沿x x轴的负方向轴的负方向. .故选项故选项B B正确正确. . 图图1111B5.5.取两个完全相同的长导线取两个完全相同的长导线, ,用其中一根绕成如图用其中一根绕成如图12(12(a a) )所示的螺线管所示的螺线管, ,当该螺线管中通以电流强度当该螺线管中通以电流强度为为I I的电流时的电流时, ,测得螺线管内中部的磁感应强度大小测得螺线管内中部的磁感应强度大小为为B B；若将另一根长导线对折后绕成如图；若将另一根长导线对折后绕成如图( (b b) )所示所示的螺线管的螺线管, ,并通以电流强度也为并通以电流强度也为I I的电流时的电流时, ,则在螺则在螺线管内中部的磁感应强度大
38、小为线管内中部的磁感应强度大小为 ( )( )A.0A.0B.0.5B.0.5B BC.C.B B D.2 D.2B B 图图1212 解析解析 图图( (b b) )中螺线管上的长导线可等效为两个通中螺线管上的长导线可等效为两个通 过等大反向电流的通电螺线管过等大反向电流的通电螺线管, ,两螺线管电流方向两螺线管电流方向 相反相反, ,由安培定则可知在螺线管中部产生的磁感应强由安培定则可知在螺线管中部产生的磁感应强 度也是大小相等方向相反的度也是大小相等方向相反的, ,所以螺线管中部磁感应所以螺线管中部磁感应 强度为零强度为零. . 答案答案 A6.6.三根完全相同的长直导线互相平三根完全相
39、同的长直导线互相平行行, ,通以大小和方向都相同的电通以大小和方向都相同的电流流. .它们的截面处于一个正方形它们的截面处于一个正方形abcdabcd的三个顶点的三个顶点a a、b b、c c处处, ,如图如图1313所示所示. .已知每根通电长直导线已知每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与距在其周围产生的磁感应强度与距该导线的距离成反比该导线的距离成反比, ,通电导线通电导线b b在在d d处产生的磁场其磁处产生的磁场其磁感应强度大小为感应强度大小为B B, ,则三根通电导线产生的磁场在则三根通电导线产生的磁场在d d处的处的总磁感应强度大小为总磁感应强度大小为 ( )( )A.2A.
40、2B BB.3B.3B BC.2.1C.2.1B BD.3.8D.3.8B B图图1313解析解析 a a、b b、c c三根导线在三根导线在d d处形成的磁感应强度为处形成的磁感应强度为B Ba a、B Bb b和和B Bc c, ,设正方形边长为设正方形边长为a a, ,则则B Bb b= =B B= = ,= = ,B Ba a= =B Bc c= ,= ,B Ba a与与B Bc c的矢量和为的矢量和为B Bacac= ,= ,方向与方向与B Bb b相同相同, ,如右如右图所示图所示, ,总磁感应强度大小为总磁感应强度大小为B B总总= =B Bb b+ +B Bacac= =3=3
41、B B. . 答案答案 B7.7.如图如图1414所示所示, , 同一平面内有两根互相同一平面内有两根互相 平行的长直导线平行的长直导线1 1和和2,2,通有大小相等、通有大小相等、 方向相反的电流方向相反的电流, ,a a、b b两点与两导线两点与两导线 共面共面, ,a a点在两导线的中间与两导线的点在两导线的中间与两导线的 距离均为距离均为r r, ,b b点在导线点在导线2 2右侧右侧, ,与导线与导线2 2 的距离也为的距离也为r r. .现测得现测得a a点磁感应强度的点磁感应强度的 大小为大小为B B, , 则去掉导线则去掉导线1 1后后, ,b b点的磁感应强度大小点的磁感应强
42、度大小 为为 , , 方向方向 . .图图1414解析解析 a a点的磁场分别是通电电流点的磁场分别是通电电流1 1和通电电流和通电电流2 2在该在该处产生磁场处产生磁场B B1 1、B B2 2的叠加的叠加, ,由安培定则可判定由安培定则可判定, ,两通电两通电导线在导线在a a处的磁场方向相同处的磁场方向相同, ,又因为两电流大小相同又因为两电流大小相同, ,a a点与两导线的距离相等点与两导线的距离相等, ,故故B B1 1= =B B2 2, ,而而B B= =B B1 1+ +B B2 2, ,由此可由此可得得B B1 1= =B B2 2= = . .去掉导线去掉导线1 1后后, ,a a、b b两点关于导线两点关于导线2 2对对称称, ,由对称性可知由对称性可知, ,b b点的磁感应强度大小为点的磁感应强度大小为 , ,由由安培定则可判定安培定则可判定, ,其方向垂直纸面向外其方向垂直纸面向外. .答案答案 垂直于纸面向外垂直于纸面向外反思总结反思总结
