高中物理：3.3《几种常见的磁场》学案（新人教选秀3-1）

用心 爱心 专心 三 几种常见的磁场三 几种常见的磁场 要点导学要点导学 1 磁场的叠加 磁场的叠加 磁感强度是矢量 空间某点的磁场的叠加遵循平行四边形法则 2 安培分子电流假说 安培分子电流假说 安培的分子电流假说是用来解释磁铁为什么能产生磁场的 在这个假说中 安培认为 原子和分子等物质微粒内部 存在一种 也叫做分子电 流 每一个 产生的磁场使物体微粒成为一个 如图3 3 1 所示 利用这一假说可以很好地解释磁化现象 温度对磁性的影响 安培分子 电流假说指出 磁铁的磁场和电流的磁场一样 都是由电荷的 产生的 3 磁通量 磁通量 在匀强磁场中 如果有一个与磁感应强度与磁感应强度 B 垂直垂直的平面 其面积为 S 定 义 为穿过这个平面的磁通量 单位是 简称 符 号为 如果平面与磁感应强度方向不垂直 如何计算穿过它的磁通量呢 一种方法是 考虑到磁感应强度是矢量 可以分解为平行于平面的分量和 垂直于平面的分量 如图3 3 2所示 由于平行于平面的分量并不穿过平面 所 以磁通量数值上等于垂直于平面的分量与面积的乘积 Bsin S BSsin 另一种方法是 磁感应强度不分解 将平面的面积做投影 磁通量数值上 等于磁感应强度与投影面积的乘积 B S BSsin 不管用哪种方法来计算磁通量的值 必须保证 BS 中的磁感应强度与平 面垂直 4 磁通密度 磁通密度 穿过单位面积的磁通量称为磁通密度 根据这一定义 磁通密度与磁感应 用心 爱心 专心 强度数值上是等价的 即 B 磁感线越密处 磁通密度越大 磁场的 磁感应强度越大 磁感线越稀疏处 磁通密度越小 磁场的磁感应强度越小 范例精析范例精析 例例1 在纸面上有一个等边三角形 ABC 在 B C 顶点处都通有相同电流的 两根长直导线 导线垂直于纸面放置 电流方向如图3 3 3所示 每根通电导 线在三角形的 A 点产生的磁感应强度大小为 B 则三角形 A 点的磁感应强度 大小为 方向为 若 C 点处的电流方向反向 则 A 点处的 磁感应强度大小为 方向为 答案 答案 1 7 B 水平向右 B 竖直向下 例例2 一根软铁棒被磁化是因为 A 软铁棒中产生了分子电流 B 软铁棒中分子电流取向杂乱无章 C 软铁棒中分子电流消失了 D 软铁棒中分子电流取向变得大致相同 解析 解析 磁化结果是使材料中分子电流的取向大致相同 这是分子电流假说 对于磁化现象的解释 所以本题的正确选项是 D 拓展 拓展 分子电流起源于原子核外的电子绕原子核运动而形成的环电流 因 而任何材料中都存在分子电流 没有外加磁场时 由于热运动的缘故 分子电 流取向是杂乱无章的 有了外加磁场 分子电流取向变得大致一致 从而使软 铁产生了磁性 能力训练能力训练 1 利用安培分子电流假说可以解释下列哪些现象 AD A 永久磁铁的磁场 B 直线电流的磁场 用心 爱心 专心 C 环形电流的磁场 D 软铁被磁化产生磁性 2 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 3 图3 3 4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无章的 乙棒内部各分子电流取向大致相同 则下面说法 正确的是 C 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 4 如图3 3 5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 B A a b C a b D 无法比较 5 一平面线圈用细杆悬于 P 点 开始时细杆处于水平位置 释放后让它在 如图3 3 6所示的匀强磁场中运动 已知线圈平面始终与纸面垂直 当线圈第一次 通过位置 B 和位置 C 的过程中 下列对磁通量变化判断正确的是 C A 一直变大 B 一直变小 C 先变大后变小 D 先变小后变大 6 如图3 3 7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 用心 爱心 专心 7 在 B 0 48T 的匀强磁场中 有一个长为 L1 0 20m 宽为 L2 0 10 m 的矩形 线圈 求下列情形通过线圈的磁通量 1 线圈平面与磁感方向平行 2 线圈平面与磁感方向垂直 3 线圈平面与磁感方向成60o角 4 若题 3 中线圈的匝数为100匝 结果又如何 0 9 6 10 3 Wb 4 8 10 3 Wb 4 8 10 3 Wb 8 在一个平面内有6根彼此绝缘的通电直导线 电流方向如图3 3 8所示 各导线的电流大小相等 4个区域的面积相等 则垂直纸面指向 纸内磁通量最大的区域是 垂直纸面指向纸外磁通量最大的区域是 9 如图3 3 9所示 匀强磁场的磁