江苏桃州中学3013高考物理一轮复习导学案3.1磁场的基本概念

1、选修3-12013届桃州中学高三物理导学案第三章 磁场【课 题】§3.1 磁场的基本概念编制人：王文科 审核：张小创 年 月 日【学习目标】1掌握磁感应强度和磁通量的概念；2会用安培定则磁感应线分析有关问题【知识要点】1磁场(1)基本性质：磁场对放入其中的磁体、 和 有磁场力的作用同名磁极相互，异名磁极相互 ，磁体之间、磁体与电流之间、电流(或运动电荷)与电流(或运动电荷)之间的相互作用都是通过 发生的(2)方向：规定在磁场中的任一点，小磁针 所受磁场力的方向或小磁针静止时， 的指向为该点的磁场方向2磁感应强度(1)物理意义：描述磁场的的物理量(2)定义式：B.(适用于通电导线垂直于

2、磁场)(3)方向：小磁针静止时 所指的方向(4)单位： ，符号T, 1 T1 N/(A·m)3磁感线(1)定义：在磁场中画出一系列曲线，使曲线上任意点 都跟该点的磁场方向一致，这一系列曲线即为磁感线(2)特点：磁感线的疏密表示磁场的 ，磁感线密的地方磁场强，磁感线疏的地方磁场 磁感线是 曲线，没有起点和终点在磁体外部，从极指向极，在磁体内部从 极指向极同一磁场的磁感线不中断，不 ，不相切4条形磁铁和蹄形磁铁磁场的磁感线分布，如图所示5几种电流的磁场直线电流的磁场：通电螺线管的磁场：环形电流的磁场：电流磁场方向的判断规律-安培定则6地磁场的主要特点 地球的磁场与条形磁体的磁场相似，其主

3、要特点有： 1地磁场的N极在地球南极附近，S极在地球北极附近，磁感线分布如图所示 2地磁场B的水平分量（Bx）总是从地球南极指向北极，而竖直分量（By，）则南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下 3在赤道平面上，距离地球表面相等的各点，磁感强度相等，且方向水平向北【典型例题】【例题1】下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是()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【例题2】.磁场中某区域的磁感线如图所示，则()Aa、b

4、两处的磁感应强度的大小不等，Ba>BbBa、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba<BbC同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小【例题3】(2011·全国新课标理综)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的是() 【例题4】(2011·南宁月考)如下图所示，竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长直通电导线，电流方向垂直于纸面向外，a、b、c、d是以直导线上的点为圆心的同一个圆周上的四个点，则 ()A四个点不可能有磁感应强度为零的

5、点Ba点的磁感应强度最小Cb、d两点的磁感应强度相同Dc点的磁感应强度最大【例题5】(2012全国理综)如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（ ）acdbMoNAO点处的磁感应强度为零Ba、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反Cc、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同Da、c两点处磁感应强度的方向不同【能力训练】1关于磁感应强度的方向，下列说法正确的是( )A磁场中某点的磁感应强度的方

6、向垂直于该点的磁场的方向B小磁针北极所指的方向一定是该点磁感应强度的方向C磁场中某点磁感应强度的方向就是该点通电导线受力的方向D磁感应强度的方向就是小磁针北极(N极) 受力的方向2关于磁感应强度的概念以下说法中正确的有( )A电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B一定等于F/ILB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F/ILC磁场中电流元受力大的地方，磁感应强度一定大D磁场中某一点磁感应强度的方向与电流元在此点的受力方向相同3. 关于磁感应强度，下列说法正确的是()A一小段通电导线放在B为零的位置，那么它受到的磁场力也一定为零B通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度

7、也一定为零C放置在磁场中1 m长的通电导线，通过1 A的电流，受到的磁场力为1 N，则该处的磁感应强度就是1 TD磁场中某处的B的方向跟电流在该处受到的磁场力F的方向相同4.(2011·全国新课标理综)如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1>I2；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；b点在两导线之间，b、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()Aa点 Bb点 Cc点 Dd点 5.将一个质量很小的金属圆环用细线吊起来，在其附近放一条形磁铁，磁铁的轴线与圆环在同一个平面内，且通过圆环中心，如图所示，当

8、圆环中通以顺时针方向的电流时，从上往下看()A圆环顺时针转动，靠近磁铁B圆环顺时针转动，远离磁铁C圆环逆时针转动，靠近磁铁D圆环逆时针转动，远离磁铁 6 三根平行的长直通电导线，分别通过一个等腰直角三角形的三个顶点且与三角形所在平面垂直，如右图所示现在使每根通电导线在斜边中点O处所产生的磁感应强度大小均为B，则下列说法中正确的有()AO点处实际磁感应强度的大小为BBO点处实际磁感应强度的大小为BCO点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为90°DO点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为arctan27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

9、电场一样，也是一种客观存在的物质B磁感线可以形象地描述磁场中各点的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时N极所指方向一致C磁感线总是从磁铁的N极出发到S极终止D磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列成的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线8如图1所示，一带负电的金属环绕轴OO以角速度匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是()AN极竖直向上BN极竖直向下CN极沿轴线向左 DN极沿轴线向右9(2011·上海单科)如图，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿x正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为.则磁感应强度方向

10、和大小可能为()Az正向，tan By正向，Cz负向，tan D沿悬线向上，sin 10. 有一束电子流沿x轴正方向高速运动，如图所示，电子流在z轴上的P点处产生的磁场方向是沿（ ）Ay轴正方向 By轴负方向Cz轴正方向 Dz轴负方向11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 D12(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，以O点为坐标原点

11、，沿z轴正方向磁感应强度B大小的变化最有可能为()例题答案： 1.解析D因为磁场中某点的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A错误，D正确因为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B错误对C选项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，磁场力是不同的(导线与磁场垂直时受磁场力最大，与磁场平行时受磁场力为零)，而C中没有说明导线在各个位置的取向是否相同，故C错误2. 解析B在磁场中，磁感线的疏密表示磁场的强弱，故Ba<Bb，选项B正确，选项A错误；同一通电导线如果都垂直放入磁场中，则在a处受力一

12、定比b处受力小，但如果导线与磁场平行放置，受力均为零，故选项C、D均错误3解析B地磁场是从地理的南极附近出来，进入地理的北极附近，除两极外地表上空的磁场都具有向北的磁场分量，由安培定则，环形电流外部磁场方向向北可知，B正确A图地表上空磁场方向向南，故A错误C、D在地表上空产生的磁场方向是东西方向，故C、D错误4答案BD 解析磁感应强度是矢量，若在某一个空间同时存在多个磁场，那么某一点的磁感应强度是各个磁场在该点场强的矢量和通电导线在圆周上各点产生的磁感应强度B等大，在a点通电导线产生的磁场与匀强磁场反向，该点磁感应强度为两者之差，有可能抵消，所以A错误；b点和d点所在处的两磁场相互垂直，所以b

13、、d两点的总磁感应强度大小相等但方向不同，b、d两点的合场强由平行四边形定则来确定；c点的两磁场同向，磁感应强度为两者之和，所以c点磁感应强度最大5【答案】：C【分析点拨】熟练应用左手定则和磁场的叠加（同向相加，反向相减）。【解析】：由安培定则可知，两导线在o点产生的磁场均竖直向下，合磁感应强度一定不为零，选项A错；两导线在a、b两处产生磁场方向均竖直向下，由于对称性，电流M在a处产生磁场的磁感应强度等于电流N在b处产生磁场的磁感应强度，同时电流M在b处产生磁场的磁感应强度等于电流N在a处产生磁场的磁感应强度，所以a、b两处磁感应强度大小相等方向相同，选项B错误；两导线在c、d处产生磁场垂直c

14、、d两点与导线连线方向向下，且产生的磁场的磁感应强度相等，由平行四边形定则可知，c、d两点处的磁感应强度大小相同，方向相同，选项C正确。a、c两处磁感应强度的方向均竖直向下，选项D错。能力训练答案1D2. B3. 解析A根据磁感应强度的定义，A选项对B选项中通电导线(电流I)与磁场方向平行时，磁场力为零，但磁感应强度不为零，B选项错C选项中只有通电导线(电流I)与磁场方向垂直时，该处磁感应强度大小才为1 T，C选项错D选项中B与F方向一定垂直，D选项错.4. 解析C由安培定则画出a、b、c、d的磁感线的分布图，由图可知a、c两点的磁场方向相反，当B1B2时该点处的磁感应强度可能为零，又I1&g

15、t;I2，故该点距I1距离应比I2大，故C正确，A、B、D错误5. 解析C该通电圆环相当于一个垂直于纸面的小磁针，N极在内，S极在外，根据同极相互排斥，异极相互吸引，可得C项正确6答案BD 尝试解答先根据安培定则确定每根通电导线在O点所产生的磁感应强度的方向，再根据矢量合成法则求出结果根据安培定则，I1与I3在O点处产生的磁感应强度B1、B3方向相同，I2在O点处产生的磁感应强度方向与B1、B3方向垂直，如图所示，故O点处实际磁感应强度大小为B0B，A项错误，B项正确；由几何关系可知O点处实际磁感应强度方向与斜边夹角为arctan2，C项错误，D项正确7答案AB 解析磁场是物质客观存在的一种形式，为形象描述引入了磁感线，但磁感线是假设的