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1、第十章磁 场概念梳理（1）一、磁场 磁感线1、磁场是存在于磁极或电流周围的一种特殊 ，其特点是 。例1、首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是( )A安培 B法拉第 C奥斯特 D特斯拉2、磁场方向：规定小磁针静止时 极的指向。判断：通电导线的受力方向就是磁场的方向 （ ）垂直于磁场的通电导线的受力方向就是磁场的方向 （ ）小磁针静止时N极的受力方向就是磁场的方向 （ ）3、几种常见磁场的磁感线（1）磁铁在磁铁的内部，磁场方向从 极指向 极，在磁铁的外部，磁场方向从 极指向 极。电流表磁铁的磁场：沿着半径方向均匀分布，在距离轴线相等距离处的磁场大小总是相等的，线圈平面与所在处的磁感线方向一直平
2、行。（2）直线电流的磁场例2、按要求画出直线电流在下面几种情况下的磁场：例3、一束电子流沿x轴正方向高速运动，如上面最右图所示，则电子流产生的磁场在z轴上的点P 处的方向是( )A沿y轴正方向B沿y轴负方向C沿z轴正方向D沿z轴负方向例4、两根长直通电导线互相平行，电流方向相同它们的截面处于一个等边三角形ABC的A和B处如图所示，两通电导线在C处的磁场的磁感应强度的值都是B，则C处磁场的总磁感应强度是( )A2BBBC0 DB（3）环形电流的磁场，在下图中画出环形电流磁场的磁感线。（4）通电螺线管的磁场：在上面最右图虚线上标出磁场的方向，在螺线管两头标上N极和S极，标出小磁针的N极和S极。4、
3、磁感线的特点：(1) 磁感线是为了形象地描述磁场而 的线，实际上并不存在；（2）磁感线是 （填闭合或不闭合）的曲线；（3）任何两条磁感线都 （填可以或不会）相交；（4）磁感线的 反映磁场的大小， 反映磁场的方向；（5）磁感线 （填一定或不一定）是电荷或通电导线的运动轨迹。例5、（多选题）下列说法中正确的是( )A磁感线可以表示磁场的方向和强弱B磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极C磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场D放入通电螺线管内的小磁针，根据异名磁极相吸的原则，小磁针的N极一定指向通电螺线管的S极5、磁场的大小 磁感应强度 注意：（1）通电导线要垂直于磁场方向放置；（2）该式是定义式。6
4、、磁通量(1) 穿过某一面积的磁感线的条数叫磁通量，其单位是 （Wb）, 磁通量是 量。（2）当平面与磁场垂直时，磁通量最大， ；当平面与磁场平行时，磁通量等于 ；当平面与磁感线之间的夹角为时，磁通量等于 。（3）磁通量与线圈的匝数无关。例6、若通过磁场中某平面的磁通量为，如果把该平面转过1800，其它条件不变，则此过程中磁通量的变化量为 。例7、（多选题）下列单位与磁感强度的单位“特斯拉”相当的是( )A韦伯/米2 B牛秒/(库米) C牛秒/(安培米) D千克/(安培秒2)二、安培力1、安培力大小（1）IB, 安培力最 ，为F= ；(2) IB, 安培力最 ，为F= ；（3）一般情况，安培力
5、介于0与最大值之间，为F= ，公式中是 之间的夹角。2、方向：左手定则安培力方向一定既垂直于电流I方向，又垂直于磁场B方向，即安培力垂直于电流和磁场决定的平面，但是电流I和磁场B之间不一定垂直。例8、关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向，正确的说法是( )A跟电流方向垂直，跟磁场方向平行 B跟磁场方向垂直，跟电流方向平行C既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直 D既不跟磁场方向垂直，又不跟电流方向垂直例9、（多选题）电磁轨道炮工作原理如图所示。待发射弹体可在两平行水平轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触。电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处垂
6、直于轨道面得磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是( )A只将轨道长度L变为原来的2倍B只将电流I增加至原来的2倍C只将弹体质量减至原来的一半D将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变等效长度：对形状不是直线的通电导线，公式中的L为等效长度，在如图所示的通电导线ACB中，等效长度为BA直导线。例10、（多选题）如下图所示，匀强磁场中放着通入相同电流的几段导线（均在纸面内），端连线相等且都水平，则它们所受的安培力( ) A图(a)受力最小 B各图受力方向相同
7、 C各图受力大小一样D不能确定3、两根平行的通电直导线，当它们的电流方向相同时，它们将相互 ，当它们的电流方向相反时，它们将相互 。4、处理方法：遇到立体图问题时，常常要通过改变观察方向，将立体图转换成平面图，这样便于画力的平行四边形或进行正交分解。例11、水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L。M和P之间接入电动势为E的电源（不计内阻）。现垂直于导轨放置一根质量为m、电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为且指向右斜上方，如图所示，问：（1）当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少?（2）若B的大小和方向均能改变，则要使a
8、b棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B的方向如何？第十章磁 场巩固练习（1）1、如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，用穿过两环的磁通量a和b大小关系为（） Aab Bab Ca=b D无法比较2、（多选题）两根通电的长直导线平行放置，电流分别为I1和I2，电流的方向如图所示，在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四个点，其中a、b在导线横截面连线的延长线上，c、d在导线横截面连线的垂直平分线上则导体中的电流在这四点产生的磁场的磁感应强度可能为零的是（） Aa点 Bb点 Cc点 Dd点 第1题 第2题 第3题3、如图，长为2l的直导线折成边长相等，夹
9、角为600的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为（） A0 B05BIl CBIl D2BIl 4、如图，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流平衡时两悬线与竖直方向夹角均为。如果仅改变下列某一个条件，的相应变化情况是（） A棒中的电流变大，角变大 B两悬线等长变短，角变小 C金属棒质量变大，角变大 D磁感应强度变大，角变小 5、（多选题）如图所示，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于OO，并处于匀强磁场中。当导线中通以沿x负方向的电流I，且导线保
10、持静止时，悬线与竖直方向的夹角为。则磁感应强度方向和大小可能为（） Az正向， By正向， Cz负向， D沿悬线向上，6、 在北京地区进行如下实验：一个可以在水平面内自由转动的小磁针，在地磁场作用下保持静止，一根直导线位于小磁针的北方，竖直放置，且通有竖直向上的电流，已知地磁场的水平分量为B1，长直导线的电流形成的磁场在小磁针处的磁感应强度为B0，则小磁针的N极将（） A向西偏转角度，tan= B向西偏转角度，tan= C向东偏转角度，tan= D向东偏转角度，tan=7、如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其左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里的电流，用FN表示磁铁
11、对桌面的压力，f表示桌面对磁铁的摩擦力，则导线通电后与通电前相比（） AFN减小，f0 BFN减小，f0、方向向左 CFN增大，f0 DFN增大，f0、方向向左8、如图所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行且通过正三角形的三个顶点，三条导线中通有大小相等、方向垂直纸面向里的电流，则通电导线R受到的磁场力的方向是（） A垂直R，指向y轴负方向 B垂直R，指向y轴正方向 C垂直R，指向x轴负方向 D垂直R，指向x轴正方向9、如图所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线均处于竖直平面内，为使M N垂直纸面向内运动，可以( )A将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极B将
12、b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极C将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极D将a、c端接在交流电源的一端，b、d接在交流电源的另一端10、长L=60cm质量为m=6010-2kg，粗细均匀的金属棒，两端用完全相同的弹簧挂起，放在磁感强度为B=04T，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示，若不计弹簧重力。问： (1)要使弹簧不伸长，金属棒中电流的大小和方向如何? (2)如在金属中通入自左向右、大小为I=02A的电流，弹簧伸长1cm，求弹簧的劲度系数k。11、如图所示，在倾角为30的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L，质量为m的通电直导体棒，棒内电流大小为I，方向垂直纸面向外。以水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系。（1）若加一方向垂直斜面向上的匀强磁场，使导体棒在斜面上保持静止，磁场的磁感应强度多大？（2）若加一方向垂直水平面向上的匀强磁场使导体棒在斜面上静止，该磁场的磁感应强度多大。5学科网（北京）股份有限公司