第十章磁场(合格考复习)#(精选.)

第十章磁场、复习要求内容要求磁场磁场对电流的作用知道磁场、磁感线、电流的磁场；会画条形磁铁、直导线、通电螺线管周围的磁感线；会用右手螺旋定则来判断磁场方向；知道磁场对电流有力的作用左手定则知道磁场力垂直于电流和磁场所在的平面，理解左的定则，会用它来判断磁场力的方向磁感应强度理解磁感应强度的概念，知道它是矢量，能将它与电场强度类比，能利用定义式进行简单计算机会用DIS研究螺线管的磁感应强度分布磁通量理解磁通量的概念，能理解磁感应强度与磁通量的关系，会进行简单计算；知道磁通量是标量，能理解其正负号的物理意义直流电动机知道直流电动机的基本结构和工作原理，知道它是将电能向机械能转化的机器，会计算电动机的效率；会用实验测定直流电动机的效率运用安培力公式的相关计算超出基础型课程要求磁力矩二、指导复习1．疑难解析⑴磁感线磁感线是首尾相接的曲线，各条线之间不能相交，画磁感线时有时不必画出磁体内部的磁感线。

如图所示是条形和蹄形磁体的完整磁体的完整的磁感线图。

磁感线是有方向的曲线，描绘时一定要画出方向（磁体内部从S指向N，在磁体外部从N指向S）。

图（b）中小磁针的指向应是该处磁感线的切线方向，若画成始终指向磁极，便是不正确的（如图中虚线磁针）。

⑵磁场的方向的判定直线电流磁场：用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟螺线管中的电流方向一致，伸直大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。

通电螺线管磁场：用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟螺线管中的电流方向一致，伸直大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。

⑶磁通量ΦΦ描述某一面积内磁场的性质。

Φ的大小取决于B与S两个因素，等于磁感应强度与垂直磁场方向放置的平面面积的乘积，即Φ＝BS。

它是标量，但有穿入穿出之分，通常用正负号区别磁场从平面穿入穿出的磁通量。

⑷磁感应强度B磁感应强度是描述磁场强弱程度的物理量，它描述磁场“力”的性质，即某种物体在磁场中会受到作用力。

以将小段通电导线垂直放在磁场中受力来定义磁感应强度，通电导线所受的力F除了与磁场有关外，还与电流I、导线的长度L 的有关，因此要用F/IL的值来定义。

正如定义电场强度用E＝F/q一样，这时电场强度与放入电场中的检验电荷q无关，对磁场中某一确定的位置，B就有一个确定的值。

I不同，L不同，在通电导线受力F也不同，但F与IL的比值是一定的，这样就能正确反映磁场的力的性质。

⑸磁场对电流作用力方向的判断当电流与磁场平行时没有作用力，只有电流与磁场之间有一定夹角时（在学业水平考试只讨论电流与磁场相互垂直的情况）才有作用力，磁场力总是垂直于电流和磁场所在的平面，磁场力的方向可以用左手定则来判断。

通常有以下几种表示磁场力方向的图形，如图所示。

其中（a）图是立体图中的表示方向，（b）图是沿导线方向看时的平面图的表示方法，而在图（c）中，从侧面看时无法用箭头来表示受力的方向故磁场力应写明“垂直纸面向外”，（d）图是俯视图中的表示方向。

⑹直流电动机的效率电动机是将电能转化为机械能的装置，同于存在能量的损耗，总有一部分电能转变为内能等其他形式的能。

若输入电能为ΔE入，输出机械能为ΔE出，损失的能量为ΔE损，则有ΔE入=ΔE出+ΔE损，由于功是能量转化的量度，则可写作：W入=W出+W损。

根据P＝W/t，可得到：P入=P出+P损。

电动机的效率可表示为：η＝W出/W入= P出/P入。

直流测定效率的最简单的方法是：通过电动机的转轴直接提升重物做功，测得重物做匀速运动而上升的高度h和时间t，用mgh/t得到输出功率，用电流与电压的乘积IU得到输入功率，于是测得效率η＝mgh/UIt。

解题示例例1、如图所示，试根据电流产生的磁场方向确定导线或线圈中的电流方向。

例2如图所示，用特制的弹簧测力计将单匝线框悬挂在匀强磁场中，线框长为10cm，宽为2cm（引线a、b与电源相接），线框平面与磁场相垂直。

线框通电前弹簧测力计的示数为0.2N，通以2A的电流后，弹簧测力计的示数变为0.22N，求：磁场的磁感应强度为多大？如果通电后线框在磁场中的长度为5cm，那么线框中的磁通量为多大？例3、如图所示，已知电流的方向和磁场方向，在图中表示出磁场力的方向例4．两根平等放置在水平桌面上导线，当两根导线中通以相同方向电流时，它们之间的磁场力是_________力，当两根导线中通以相反方向电流时，它们之间的磁场力是______力。

（均选填“排斥”或“吸引”）例5．电动机是把___________能转化为________能的装置，电动机的________-与_________之比叫做电动机的效率，由于电动机运行中总有__________，所以其效率不可能达到____%。

例6．在如图所示的情况中，小磁针静止，则电源a端为______极。

在螺线管中的c点放一小磁针，它的N极受力方向为__________。

例7．如图所示，放在马蹄形磁铁两极之间的导体棒ab，当通有自b到a的电流时受到向右的安培力作用，则磁铁的上端是_______极。

如磁铁上端是S极，导体棒中的电流方向自a到b，则导体棒受到的安培力方向__________。

一、选择题1．下列单位中不能作为磁感应强度的单位的是（ ）A ．Wb/m 2B ．N/(A ·m)C ．N/(C ·m)D ．kg/(s 2·A)2．在磁场中某点，有一段通电导体，则下面说法中正确的是（ ）A ．通电导体在磁场某点处所受力为零，该点处磁感应强度必为零B ．该点磁感应强度大小，跟这段导体中的电流强度成反比C ．若该点磁感应强度不为零，而这段通电导体受力为零，说明导体中电流方向一定与磁场方向平行D ．该点磁场方向、导体中电流方向和通电导体受力方向，三者一定相互垂直3．关于电流的磁场，下列说法中正确的是（ ）A ．直线电流的磁场，只分布在垂直于导线的某一个平面上B ．直线电流的磁感线是一些同心圆，磁感线的疏密是均匀的C ．通电直螺线管的磁感线分布与条形磁铁相同，在管内无磁场D ．直线电流、环形电流、通电螺线管，它们的磁场方向都可以用右手螺旋定则判定4．下列物理量中属于标量的是（ ）A ．磁通量B 、磁场力C 、电场强度D 、磁感应强度5．如图所示，左侧的水平台面上固定着条形磁铁，右侧固定着一螺线管。

则下列判断中正确的是（ ）A ．螺线管内的磁场方向向左，磁铁受到的磁力向左B ．螺线管内的磁场方向向左，磁铁受到的磁力向右C ．螺线管内的磁场方向向右，磁铁受到的磁力向左D ．螺线管内的磁场方向向右，磁铁受到的磁力向右6．如图所示，正方形线圈abcd 的一半处于匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直。

在线圈以ab 为轴转动900的过程中，穿过线圈的磁通量大小（ ）A ．一直减小B 、先增大后减小C ．先减小后增大D 、先不变后减小7．均匀U 形金属框abcd 置于匀强磁场中，如图所示。

它可以绕AB 轴转动。

若导线中电流方向是由B 到A ，欲使导线平面往纸外转出角α后达到平衡，则磁场方向应是（ ）A ．竖直向上B ．竖直向下C ．水平向右D ．垂直纸面向里8．两条导线互相垂直，如图所示，但相隔一小段距离，其中AB 是固定的，另一条CD能自由转动，当两条导线中通入图示方向直流电流时，CD 导线的运动情况是（ ）A ．逆时针转动，同时靠近AB B ．逆时针转动，则时远离ABC ．顺时针转动，同时靠近ABD ．顺时针转动，同时远离AB9．质量为m 的导体杆ab 水平地放在倾角为θ、相距为d 的两根彼此平行的固定导轨上，如图所示，通以电流I ，可用加磁场的办法使导体杆ab 保持静止，同时与导轨间的摩擦力为零。

侧视图中标出了四种匀强磁场的方向，其中正确可行的是（ ）b a I θθ θ θ θ a(b ) a(b) a(b) a(b)B B B B a b10．如图所示，a、b和c三个完全相同的矩形绝缘线框与通电直导线在同一平面内，其中a关于导线左右对称，b与c的右侧平齐。

通过a、b和c三个线框的磁通量分别为Φa、Φb和Φc，则（）（A）Φa＞Φb＞Φc （B）Φa＝Φb＝Φc（C）Φa＜Φb＝Φc（D）Φa＜Φb＜Φc11．关于磁感应强度，下列说法中正确的是（）A．由B＝F/IL可知，B与F成正比，与IL成反比B．由B＝F/IL可知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场C．通电导线在磁场中受力越大，说明磁场越强D．磁感应强度的方向就是该处小磁针N极的受力方向12．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，磁场和电场一样，也是一种物质B．磁感线只能表示磁场的方向C．磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止D．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线13．如图所示，面积为0.1m2的圆形绕圈内有一个匀强磁场，线圈平面与磁场方向垂直，已知磁感应强度为2×10-2T，磁场范围的横截面是个面积为0.2m2的圆，则穿过线圈的磁通量为（）A．0 B．1×10-2Wb C．0.4×10-2Wb D．0.2WbI1 I2 14．如图所示，在两根平行直导线中，通以方向相反的电流I1和I2，且I1＞I2，设两导线所受磁场力的大小分别为F1和F2，则两导线（）（A）相互吸引，且F1＞F2 （B）相互排斥，且F1＞F2（C）相互吸引，且F1＝F2 （D）相互排斥，且F1＝F215．图5所示的磁场中，有三个面积相同且相互平行的线圈S1、S2和S3，穿过S1、S2和S3的磁通量分别为φ1、φ2和φ3，下列判断正确的是（）A．φ1最大B．φ2最大C．φ3最大D．φ1 =φ2=φ316.在如图所示的电路中，电池均相同，当电键S分别置于a、b两处时，导线MM’与NN’之间的安培力的大小为（）A.相互吸引，fa＞fbB.相互排斥，fa＞fbC.相互吸引，fa＜fbD.相互排斥，fa＜fb二、填空题17．磁感线是_______（选填“闭合”或“不闭合”）的曲线，在磁体_____部，磁感线从S极到N极，磁感线较________处表示磁场较强。

18．一根长为20cm的通电导线，电流为0.1A，处于匀强磁场中，方向与磁场垂直，受到的磁场力为4×10-3N，则磁感应强度为__________；若电流增大到0.2A，此时磁感应强度为_____________。

19．面积是0.5m2的闭合导线环处于磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，当导线环面与磁场平行时，穿过环面的磁通量是___________Wb，当导线环面与磁场垂直时，穿过环面的磁通量是__________Wb。

20．简单的直流电动机由定子和_____子两部分组成，其中一个是永久磁铁，那么另一个就是__________。