2012创新方案 第08章第1讲 磁场及磁场对电流的作用

6．如图8－1－8所示，均匀绕制的螺线管水 ．如图 － － 所示 所示， 平放置，在其正中心的上方附近用绝缘线 平放置， 水平吊起通电直导线A.A与螺线管垂直， 水平吊起通电直导线 与螺线管垂直， 与螺线管垂直 “×”表示导线中电流的方向垂直于纸面 向里．电键 闭合后 闭合后， 受到通电螺线管磁 向里．电键S闭合后，A受到通电螺线管磁 场的作用力的方向是 A．水平向左 ． C．竖直向下 ． B．水平向右 ． D．竖直向上 ． ( )
解析：根据磁感线的特点： 磁感线在空间不能相交； 解析：根据磁感线的特点：①磁感线在空间不能相交；② 磁感线是闭合曲线； 磁感线是闭合曲线；③磁感线的切线方向表示磁场的方向 (小磁针静止时 极指向 ．可判断选项 、B错误，C正 小磁针静止时N极指向 可判断选项A、 错误 错误， 正 小磁针静止时 极指向)． 确．通电导线在磁场中是否受力与导线在磁场中的放置有 关，而磁感应强度与通电导线受不受磁场力的作用无关， 而磁感应强度与通电导线受不受磁场力的作用无关， 故D错． 错 答案： 答案：C
本章的考查热点有磁场的基本概念的理解、安培 本章的考查热点有磁场的基本概念的理解、 力、洛伦兹力、左手定则、带电粒子在磁场和复合场 洛伦兹力、左手定则、 中的运动等， 中的运动等，基本概念的理解往往以选择题的形式出 现，带电粒子在磁场和复合场中的运动，以及磁场知 带电粒子在磁场和复合场中的运动， 识与生活、科技相联系的应用问题， 识与生活、科技相联系的应用问题，常以计算题的形 式出现，难度中等偏上． 式出现，难度中等偏上．
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[特别提醒 磁通量是标量，但有正负之分，其正负仅 特别提醒] 磁通量是标量，但有正负之分， 特别提醒 表示磁感线是从正面穿过还是从反面穿过． 表示磁感线是从正面穿过还是从反面穿过．
二、几种常见磁场的磁感线分布 1．条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图 －1－1) ．条形磁铁和蹄形磁铁的磁场 如图8－ － 如图
直线电流的 磁场 立体图
通电螺线管 的磁场
环形电流的 磁场
横截面图
[特别提醒 同一个图中可以根据磁感线的疏密判定磁 特别提醒] 特别提醒 场的强弱； 场的强弱；没有画出磁感线的地方并不表示该处没有磁 场存在． 场存在．
3．匀强磁场：在磁场的某些区域内，磁感线为等间距 的 ．匀强磁场：在磁场的某些区域内， 平行线，如图 － － 所示 所示． 平行线，如图8－1－2所示．
5．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的．下列对磁场认识 ．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的． 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 极 ．磁感线总是由 极出发指向 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 ．某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时 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 ．若在某区域内通电导线不受磁场力的作用， 磁感应强度一定为零 ( )
三、安培分子电流假说 1．内容：在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种 ．内容：在原子、分子等物质微粒的内部， 环形电流——分子电流．分子电流使每个物质微粒都 环形电流——分子电流． ——分子电流 成为微小的 磁体 ，它的两侧相当于两个 磁极 ． 2．该假说能够解释磁化、去磁等现象． ．该假说能够解释磁化、去磁等现象． 3．分子电流的实质是原子内部带电粒子在不停地运动． ．分子电流的实质是原子内部带电粒子在不停地运动．
4．(双选 如图 －1－7所示，弹簧测力计下挂一条形磁铁， ． 双选 如图8－ － 所示 弹簧测力计下挂一条形磁铁， 双选)如图 所示， 条形磁铁的N极的一部分位于未通电的螺线管内， 条形磁铁的 极的一部分位于未通电的螺线管内，下列 极的一部分位于未通电的螺线管内 说法中正确的是 ( )
A．若将a接电源正极，b接电源负极，弹簧测力计示数 ．若将 接电源正极 接电源正极， 接电源负极 接电源负极， 将减小 B．若将a接电源正极，b接电源负极，弹簧测力计示数 ．若将 接电源正极 接电源正极， 接电源负极 接电源负极， 将增大 C．若将a接电源负极，b接电源正极，弹簧测力计示数 ．若将 接电源负极 接电源负极， 接电源正极 接电源正极， 将增大 D．若将a接电源负极，b接电源正极，弹簧测力计示数 ．若将 接电源负极 接电源负极， 接电源正极 接电源正极， 将减小
解析：穿过弹簧所围面积的磁通量应为合磁通量， 解析：穿过弹簧所围面积的磁通量应为合磁通量，磁 铁内部由S极指向 极的磁通量不变，而其外部由N 铁内部由 极指向N极的磁通量不变，而其外部由 极指向 极的磁通量不变 极指向S极的磁通量随面积的增大而增大， 极指向 极的磁通量随面积的增大而增大，故合磁通 极的磁通量随面积的增大而增大 量减小， 量减小，选B. 答案： 答案：B
)
解析：在磁体内部磁感线是从磁体 极出发到 极出发到N极 解析：在磁体内部磁感线是从磁体S极出发到 极，在 磁体外部磁感线是从磁体N极到 极 磁体外部磁感线是从磁体 极到S极，磁感线是闭合的 极到 曲线， 错误； 曲线，故A错误；安培力的方向与磁感应强度方向和电 错误 错误； 流方向均垂直，所以D错误 流方向均垂直，所以D错误；磁场方向的确定是以自由 转动的小磁针在该点静止时N极的指向来确定的； 转动的小磁针在该点静止时 极的指向来确定的；磁 极的指向来确定的 场的大小是由磁感线的疏密程度来确定的，所以 、 场的大小是由磁感线的疏密程度来确定的，所以B、C 正确． 正确． 答案： 答案：BC
解析： 接电源正极， 解析：若a接电源正极，可确定螺线管中电流方向， 接电源正极 可确定螺线管中电流方向， 再根据安培定则，螺线管上端为N极，由同名磁极相 再根据安培定则，螺线管上端为 极 互排斥， 正确 正确， 错误 同理C正确 错误． 正确， 错误 错误． 互排斥，A正确，B错误．同理 正确，D错误． 答案： 答案：AC
2．几种电流周围的磁场分布 ．
直线电流的 磁场 无磁极、 无磁极、非 特 匀强且距导 点 线越远处磁 场 越弱 安 培 定 则 通电螺线管的磁场 与条形 磁铁的磁场相 似，管内为匀强 磁场 极指向N极 由 极指向 且场 S极指向 极 ， 非匀强 磁场 管外为 环形电流的磁场 环形电流的两侧 极和S极 是N极和 极，且 极和 离圆环中心越远， 离圆环中心越远， 越弱 磁场
解析： 磁通量只有大小，没有方向，是标量， 解析： 磁通量只有大小，没有方向，是标量，故A 错．由Φ＝BScosθ知，Φ的大小与 、S、θ三个量有 的大小与B、 、 三个量有 ＝ 知 的大小与 关，故B、D错，C正确． 、 错 正确． 正确 答案： 答案：C
3．如图8－1－6所示，环形金属 ．如图 － － 所示 所示， 软弹簧套在条形磁铁的中心 位置．若将弹簧沿半径向外 位置． 拉，使其面积增大，则穿过 使其面积增大， 弹簧所包围面积的磁通量将 A．增大 ． B．减小 ． C．不变 ． D．无法确定如何变化 ． ( )
2．关于磁通量，下列说法正确的是 ．关于磁通量， A．磁通量不仅有大小而且有方向，是矢量 ．磁通量不比 线圈面积大，则穿 ．在匀强磁场中， 线圈面积比 线圈面积大， 线圈面积比b线圈面积大 过a线圈的磁通量一定比穿过 线圈的大 线圈的磁通量一定比穿过b线圈的大 线圈的磁通量一定比穿过 C.磁通量大磁感应强度不一定大 磁通量大磁感应强度不一定大 D．把某线圈放在磁场中的M、N两点，若放在 处的 ．把某线圈放在磁场中的 、 两点 若放在M处的 两点， 磁通量比放在N处的大，则M处的磁感应强度一定 磁通量比放在 处的大， 处的磁感应强度一定 处的大 比N处的大 处的大
所决定的平面，但磁感应强度 与电流 不一定垂直． 与电流I不一定垂直 所决定的平面，但磁感应强度B与电流 不一定垂直．B 垂直时产生的安培力最大． 与I垂直时产生的安培力最大． 垂直时产生的安培力最大
1.(双选 关于磁场和磁感线，下列说法中正确的是 ( 双选)关于磁场和磁感线 双选 关于磁场和磁感线， A．磁感线总是从磁体N极出发到磁体 极终止 ．磁感线总是从磁体 极出发到磁体 极出发到磁体S极终止 B．磁感线的疏密程度描述了磁场的强弱 ． C．磁场中某点磁场方向与可以自由转动的小磁针在 ． 该点静止时N极所指的方向相同 该点静止时 极所指的方向相同 D．磁场中某处磁感应强度方向与通电导线在该处所 ． 受的安培力方向相同
2．磁感应强度 ．
F (1)定义式：B＝ 定义式： ＝ (公式适用条件：通电导线垂直于 公式适用条件： 定义式 公式适用条件 IL
磁场)． 磁场 ． (2)方向：同磁场方向． 方向：同磁场方向． 方向 3．磁通量 ． (1)公式：Φ＝ BS ，其中 为与 垂直的面积． 公式： ＝ 其中S为与 垂直的面积． 为与B垂直的面积 公式 (2)单位：1 Wb＝ 1 T·m . 单位： 单位 ＝
4．地磁场 ． (1)地磁场的 极在地理南极 附近， 地磁场的N极在地理 附近， 地磁场的 附近， 地磁场的S极在地理 地磁场的 极在地理 北极 附近， 磁感线分布如图8－ － 所示 所示． 磁感线分布如图 －1－3所示． (2)地磁场 的水平分量 x)总是从 地磁场B的水平分量 总是从 地磁场 的水平分量(B 地理南极指向北极， 地理南极指向北极，而竖直分 量(By)，在南半球垂直地面向 ， 上，在北半球垂直地面向下．赤道处的地磁场沿水平方 在北半球垂直地面向下． 向，指向北． 指向北．
四、安培力的大小和方向 1．安培力的大小(如图 －1－4) ．安培力的大小 如图 如图8－ － (1)F＝ BILsinθ . ＝ (2)磁场和电流垂直时：F＝ BIL . 磁场和电流垂直时： ＝ 磁场和电流垂直时 (3)磁场和电流平行时：F＝ 0 . 磁场和电流平行时： ＝ 磁场和电流平行时
[特别提醒 L是有效长度．弯曲导线的有效长度 等于 特别提醒] 是有效长度 弯曲导线的有效长度L等于 是有效长度． 特别提醒 两端点所连直线的长度(如图 － － 所示 所示)， 两端点所连直线的长度 如图8－1－5所示 ，相应的电流 如图 方向沿L由始端流向末端．因为任意形状的闭合线圈， 方向沿 由始端流向末端．因为任意形状的闭合线圈， 由始端流向末端 其有效长度为零，所以闭合线圈通电后在匀强磁场中， 其有效长度为零，所以闭合线圈通电后在匀强磁场中， 受到的安培力的矢量和为零． 受到的安培力的矢量和为零．