磁场学案1汇总

1、1磁场学案 1 磁场及其描述一、概念规律题组1.地球是一个大磁体： 在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极；地磁场的北极在地理南极附近；赤道附近地磁场的方向和地面平行；北半球地磁场方向相对地面是斜向上的； 地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的.以上关于地磁场的描述正确的是（）A .B .C.D .2.（2010 苏北高二教学质量联合调研）关于通电直导线周围磁场的磁感线分布，下图中正确的是（）3.下列关于磁感应强度的方向的说法中，正确的是（）A 某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向B.小磁针 N 极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向C.垂直于磁

2、场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D .磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向4.有关磁感应强度的下列说法中，正确的是（）A 磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量B .若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C.若有一小段长为 L,通以电流为 I 的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F,则该D .由定义式 B =右可知，电流强度 I 越大，导线 L 越长，某点的磁感应强度就越小、思想方法题组课前双基回扣以题挖点回扣概急规律和方法处磁感应强度的大小- -定是IL5D2图 135当接通电源后，小磁针 A 的指向如图 1 所示，则（）A .小磁针 B 的

3、 N 极向纸外转B .小磁针 B 的 N 极向纸里转C.小磁针 B 不转动D .因电流未标出，所以无法判断小磁针 B 如何转动图 26.如图 2 所示，框架面积为 S,框架平面与磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量的情况是（）A .如图所示位置时等于 BSB .若使框架绕 00 转过 60。角，磁通量为*BSC.若从初始位置转过90。角，磁通量为零讲塚结合.糜破重点、热点和难点、磁感线的特点磁感线电场线相 似占八、引入 目的都是为了形象的描述场而引入的假想曲线，实际不存在疏密意义都能定性描述场的强弱切线 方向都表示该点场的方向是否相交都不相交不同点闭合曲线，外部由 NTS,内

4、部由STN起始于正电荷（或无穷远）,终止于无穷 远（或负电荷）【例 1】（广东高考）磁体之间的相互作用是通过磁场发生的. 对磁场认识正确的是（）A .磁感线有可能出现相交的情况B .磁感线总是由 N 极出发指向 S 极C.某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时N 极所指方向一致D .若在某区域内通电导线不受磁场力的作用，则该区域的磁感应强度一定为零二、对磁感应强度 B 的理解及磁感应强度 B 的叠加1.磁感应强度由磁场本身决定，就像电场强度由电场本身决定一样，跟该位置放不放 通电导线无关，因此不能根据公式B = IL 说 B 与 F 成正比，与 IL 成反比.D .若从初始位置转过180。角，磁

5、通量变化为 2BS42磁感应强度 B 的定义式也是其度量式，但用来测量的小段通电导线必须垂直放入磁 场，如果小段通电导线平行放入磁场，则所受安培力为零，但不能说该点的磁感应强度为零.3.磁感应强度是矢量，其方向为放入其中的小磁针静止时N 极的指向.4. 磁感应强度 B 与电场强度 E 的比较电场强度 E 是描述电场强弱的物理量，磁感应强度B 是描述磁场强弱的物理量.这两个物理量比较如下表所示:磁感应强度 B电场强度 E物理意义描述磁场强弱的物理量描述电场性质的物理量定义式B= |L（通电导线与 B 垂直）FE = - q方向磁感线切线方向，小磁针 N 极受力方 向电场线切线方向，放入该点正电何

6、受力 方向大小决定 因素由磁场决定，与检验电流无关由电场决定，与检验电荷无关场的叠加合磁感应强度等于各磁场的B 的矢量和合场强等于各个电场的场强E 的矢量和单位1 T = 1 N/(A m)1 V/m = 1 N/C【例 2】 下列关于磁感应强度大小的说法，正确的是（）A .通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大B .通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大C.放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同D .磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关针对训练 1关于磁感应强度 B,下列说法中正确的是（）A .磁场中某点 B 的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有

7、关B .磁场中某点 B 的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致 C.在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时，该点B 值大小为零D .在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大【例 3】a ； cAh图 3（2011 大纲全国 15）如图 3 所示，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流Ii和 12，且 hl2； a、b、c、d 为导线某一横截面所在平面内的四点且a、b、c 与两导线共面；5b、d 的连线与导线所在平面垂直.磁感应强度可能为零的点是（针对训练 2 （2009 荆州模拟）如图 4 所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为b 点在两导线之间,A. a 点6的匀强磁场

8、中，在以导线截面的中心为圆心，r 为半径的圆周上有 a、b、c、d 四个点已知a 点的实际磁感应强度为 0,则下列叙述正确的是（）A .直导线中的电流方向垂直纸面向里B.b 点的实际磁感应强度为 ,2 T,方向斜向上，与 B 的夹角为 45C.c 点的实际磁感应强度也为 0D.d 点的实际磁感应强度与 b 点相同三、安培定则的应用及磁场方向的确定【例 4】 如图 5 所示，直导线 AB、螺线管 C、电磁铁 D 三者相距较远，它们的磁场互 不影响，当开关 S 闭合后，则小磁针的北极N（黑色一端）指示出磁场方向正确的是（）的是（）四、对磁通量的理解1.如图 6 甲、乙所示，如何计算下面两图中磁通量

9、的大小，你是怎样理解面积 义的？2.如果图 6 中的线圈都是 n 匝线圈，那么通过线圈的磁通量又应该如何计算?caAcb针对训练 3（2011 新课标 14）为了解释地球的磁性,19 世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I 引起的.在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向S 的含d、aD甲乙73.如何计算图 7 中穿过线圈的磁通量的大小?8图 7总结 1.S 为线圈在磁场中的有效面积， 即线圈在磁场中沿垂直磁场方向投影面的面积.2 与上一问的情况相同，线圈的磁通量等于通过某一匝的磁通量.3.用向里的磁通量减向外的磁通量.图 8【例 5】 如图 8 所示，矩形线圈有 N 匝，

10、面积大小为 S,放在水平面内，加一个竖直 向下的范围较大的匀强磁场，磁感应强度为B,则穿过平面的磁通量是多少？若使线圈绕ab 边转过 60 则穿过线圈平面的磁通量是多少？若线圈绕ab 边转过 180 则穿过线圈的磁通量改变了多少？限时自测，测速度、练规越、提能力【基础演练】1.（2011 泉州模拟）关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是（）A .磁感线从磁体的 N 极出发，终止于 S 极B .磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向C.沿磁感线方向，磁场逐渐减弱D .在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小2.关于磁感应强度的概念，以下说法中正确的是

11、（）A .电流元 IL 在磁场中受力为 F,则磁感应强度 B 一定等于 寺B.电流元 IL 在磁场中受力为 F,则磁感应强度 B 可能大于或等于 fC. 磁场中电流元受力大的地方，磁感应强度一定大D .磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线，受力的大小和方向无关3.如图 9 所示为通电螺线管的纵剖面图，9“？ ”和“O”分别表示导线中的电流垂直纸面流进和流出，图中四个小磁针（涂 黑 的 一 端 为 N 极 ） 静 止 时 的 指 向 一 定 画 错 了 的 是（）10ab-oc0O00OGXDO0图 104.（2011 深圳模拟）如图 10 所示为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，

12、以0点为坐标原点，沿 z 轴正方向磁感应强度 B 大小的变化最有可能为（）（2011 安庆模拟）如图 11 所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置着一根长直导线，电流方向垂直纸面向外，a、b、c、d 是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（）A . a、b 两点磁感应强度相同B. c、d 两点磁感应强度大小相等C . a 点磁感应强度最大D. b 点磁感应强度最大6两根通电的长直导线平行放置，电流分别为11和 12，电流的方向如图 12 所示.在与导线垂直的平面上有 a、b、c、d 四点，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

13、这四点产生的磁场的磁感应强度可能为零的是（）/|: hT- &- -0iuL5.11图 12127. （2011 潍坊模拟）19 世纪 20 年代，以塞贝克（数学家）为代表的科学家已认识到：温度 差会引起电流，安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是由绕地球的环形电流引起的，则该假设中的电流方向是（）A .由西向东垂直磁子午线B.由东向西垂直磁子午线C.由南向北沿子午线D .由赤道向两极沿子午线（注：磁子午线是地球磁场 N 极与 S 极在地球表面的连线）& （上海高考）取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图13（a）所示的螺线管，当

14、图 13A . 0B . 0.5BC . BD . 2B题号12345678答案【能力提升】9如图 14 所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线1 和 2,通有大小相等、方向相反的电流，a、b 两点与两导线共面，a 点在两导线的中间与两导线的距离均为r, b 点在导线 2 右侧，与导线 2 的距离也为 r.现测得 a 点磁感应强度的大小为 B,则去掉导线 1 后， b 点的磁感应强度大小为 _，方向_ .图 14图 1510.如图 15 所示，边长为 100 cm 的正方形闭合线圈置于匀强磁场中，线圈ab、cd 两边中点连线 00 的左右两侧分别存在方向相同，磁感应强度大小各为 B1= 0.

15、6 T, B2= 0.4 T的匀强磁场，若从上往下看，线圈逆时针方向转过37时，穿过线圈的磁通量改变了多少？线圈从初始位置转过 180时，穿过线圈平面的磁通量改变了多少？11.该螺线管中通以电流强度为I 的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B，若将另一根长导线对折后绕成如图（b）所示的螺线管，并通以电流强度也为 I 的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为（） 一o13_ Jtlb图 16如图 16 所示为一电流表的原理示意图.质量为 m 的匀质细金属棒 MN 的中点处通过一 挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为k.在矩形区域 abed 内有匀强磁场，磁感应强度大小为 B

16、,方向垂直纸面向外与MN 的右端 N 连接一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN 的长度大于 而当 MN 中没有电流通过且处于平衡状态时，MN 与矩形区域的ed 边重合；当 MN 中有电流通过时，指针示数可表示电流强度.(1)当电流表示数为零时， 弹簧的伸长量是多少？(重力加速度为 g)若要电流表正常工作，MN 的哪一端应与电源正极相接？(3) 若 k = 2.0 N/m , ab = 0.20 m , eb = 0.050 m, B = 0.20 T,此电流表的量程是多少？(不计通电时电流产生的磁场的作用)(4) 若将量程扩大 2 倍，磁感应强度应变为多大？14学案 1 磁场及其描述【课前双基

17、回扣】1.D 2.A3.BD 磁场中某点磁感应强度的方向表示该点磁场的方向，磁场方向也就是小磁针N 极受力的方向.但电流受力的方向不代表磁感应强度和磁场的方向.4.A 磁感应强度的引入目的就是用来描述磁场强弱，因此选项A 是正确的；磁感应 强度是与电流 I 和导线长度 L 无关的物理量，且 B =F中的 B、F、L 相互垂直，所以选项 B、C、D 皆是错误的.5. A 根据通电螺线管的磁场与小磁针的相互作用情况可以判断：螺线管的左边应该 是 S 极.再根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N 极，其余四指的方向就是通电螺线管中的电流方向，即电流从左边流入，右边流出，如右图所示.再根据

18、安培定则判知小磁针 B 所在处的磁场方向垂直纸面向外，所以知小磁针B 的 N极向纸外转.6. ABCD 在题图所示的位置时， 磁感线与线框平面垂直, 转过 60时可以将图改画成侧视图如右图所示1Q=BS= BScos 60= 2BS.转过 90。时，线框由磁感线垂直穿过变为平行，二 0线框转过 180时，磁感线仍然垂直穿过线框，只不过穿过方向改变了. 因而 BS,2= BS, =|i|=2BS综上所述，A、B、C、D 都正确.思维提升1. 磁感线与电场线一样是为了形象地描述磁场而人为引入的，实际上并不存在，但能 说明磁场的强弱与方向.注意磁感线是闭合曲线.2.磁场的方向既该处小磁针静止时N 极

19、指向， 或 N 极受力方向.或为该处的磁感应强 度 B 的方向，三种表述是一致的.3.公式 B= f 是磁感应强度的定义式， B 的大小取决于磁场本身，与该处有无电流无 关.4. 右手螺旋定则也叫安培定则，是用来判断电流的磁场方向.右手定则则是判断导体 切割磁感线产生感应电流的方向.Q=BS.当框架绕 00 轴155. 磁通量 二 BS, B 丄 S,意义为穿过某个面的磁感线条数的多少.【核心考点突破】例 1 C 磁感线是人为画出的、描述磁场的曲线，不相交，故选项A 错误；由于是闭合曲线，在磁体外部是由 N 极指向 S 极，在内部是由 S 极指向 N 极，故选项 B 错误；若导 线与磁场方向平

20、行，则导线不受磁场力的作用，选项D 错误；故本题正确选项为 C.规范思维磁感线和电场线的特性有相似之处，都能表示场的强弱和方向，但也有不 同：电荷周围的电场线是不闭合的，磁感线是闭合的.例 2 D 磁场中某点磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定，与通电导线的受力及方向都无关，故选项 A 错误，选项 D 正确通电导线在磁场中受力的大小不仅与磁感应强 度有关，而且与通电导线的取向有关，故选项B 错误虽然匀强磁场中磁感应强度处处相等，但当导线在各个位置的方向不同时，磁场力是不相同的(导线与磁场垂直时所受磁场力最大，与磁场平行时所受磁场力为0)，而选项 C 中没有说明导线在各个位置的取向是否相同，所以

21、选项 C 错误.规范思维磁场的磁感应强度只取决于磁场本身，与试探电流元无关，正如电场中的 电场强度与检验电荷无关一样，是磁场本身的属性.类似的物理量还有速度、加速度、电阻、 电容、电势差等.规律：凡是用比值定义的物理量都和定义式中的物理量无必然联系.例 3 C 由于12,且离导线越远产生的磁场越弱， 在 a 点 I1产生的磁场比 I2产生的 磁场要强，A 错，同理，C 对.li与 12在 b 点产生的磁场方向相同，合成后不可能为零，B错.d 点两电流产生的磁场 Bi、B2不共线，合磁场不可能为 0, D 错.规范思维磁感应强度是矢量，其合成同样遵守平行四边形定则，即先根据安培定则 判断每条导线

22、在某点的磁感应强度的大小和方向，然后根据平行四边形定则进行合成.例 4 A 根据安培定则判断出：(1)AB 直导线在小磁针 a 所在位置垂直纸面向外，所 以磁针 a 的N 极指向正确；(2)C 左侧为 N 极，内部磁场向左，所以磁针 c 的 N 极指向正确， 磁针 b 的 N 极指向不对；(3)D 左为 S 极，右为 N 极，所以磁针 d 的 N 极指向不正确.规范思维(1)电流的磁场分布于三维空间，用安培定则时要注意磁场的空间性.(2)小磁针在磁场中静止时， 北极指向与磁场方向一致， 在此要特别注意螺线管内部的 磁场方向.1例 5 BS 尹 S 2BS解析 由磁通量的定义可知 1= BS1绕

23、 ab 边转过 60后的磁通量为 2= BScos 60 = BS绕 ab 边转过 180后的磁通量为 3= BS磁通量的改变量为 =|一)= 2BS.规范思维磁通量的大小直接用公式二 BScosB求解即可，应特别注意B角的大小及的正负号.针对训练1. D 2.AB 3.B思想方法总结1.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因”和果”，在判定 直线电流的磁场方向时，大拇指指 原因” 电流方向，四指指 结果” 磁场绕向； 在判定环形电流磁场方向时， 四指指原因” 电流绕向，大拇指指结果” 环内沿 中心轴线的磁感线方向.2. 类比法是物理学中常用的一种研究问题的方法，如万有引力与库仑

24、力类比，将磁极16间相互作用类比于电荷间相互作用，将磁极间的作用定量计算，命题视角新颖，对学生类比推理、迁移应用能力要求较高.3. (1)在磁通量 二 BS 的公式中，S 为垂直于磁感应强度 B 方向上的有效面积，要正 确理解 ，B, S 三者之间的关系线圈的面积发生变化时磁通量是不一定发生变化的，如 图所示，当线圈面积由 S!变为 S2时，磁通量并没有变化.(2) 在空间有磁感线穿过线圈S, S 外没有磁场，若增大 S,则不变.(3) 若在所研究的面积内有不同方向的磁场时，应将磁场合成后，用合磁场根据二 BS去求磁通量.(4) 磁通量为标量，其正、负表示针对于某个平面的穿入或穿出.【课时效果

25、检测】1. D 2.BD 3.AB 4.C 5.BD6.AB 由安培定则知 a、 b两处 Ii和 I2形成的磁场方向共线反向，若再满足大小相等， 则Ba= 0 或 Bb= 0,而 c、d 两处，Il和 12形成的磁场方向不共线，故合磁感应强度不可能 为零.7. B 地磁 N 极在地理南极附近，地磁 S 极在地理北极附近，地磁场磁感线在地球内部由北极指向南极，则由安培定则环形电流方向判断电流方向为由东向西垂直磁子午线，故选项 B 正确.& A 若对折导线，则顺时针方向电流产生的磁感应强度与逆时针方向电流产生的磁 感应强度的矢量和为零，故选项A 正确.B9.2 垂直纸面向外解析 a 点的磁场分别是电流 1 和电流 2 在该处产生的磁场B2的叠加，由安培定则可判定，两通电导线在 a 处的磁场方向相同，又因为两电流大小相同，a 点与两导线的距离相等，故 B1= B2，而 B = B1+ B2，由此可得 B1= B2=号.去掉导线 1 后，a、b 两点关于导B线 2 对称，由对称性可知，b 点的磁感应强度大小为 B