2016版第九章磁场

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2016年秋九年级物理全册 20.1 磁现象 磁场

2016年秋九年级物理全册 20.1 磁现象 磁场

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第九章第2节 法拉第电磁感应定律

第九章第2节  法拉第电磁感应定律
第2节
法拉第电磁感应定律
结束
第 2 节 法拉第电磁感应定律
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课后演练· 对点设计
第2节
法拉第电磁感应定律
结束
(1)线圈中磁通量越大,产生的感应电动势越大。 (2)线圈中磁通量变化越大,产生的感应电动势越大。 (3)线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大。 (4)线圈匝数 n 越多,磁通量越大,产生的感应电动势也越大。 (5)磁场相对于导体棒运动时,导体棒中也可能产生感应电动势。
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第2节
法拉第电磁感应定律
结束
[针对训练] 1.(2014· 江苏高考)如图 922 所示,一正方 形线圈的匝数为 n,边长为 a,线圈平面 与匀强磁场垂直, 且一半处在磁场中。 在 Δt 时间内,磁感应强度的方向不变,大 小由 B 均匀地增大到 2B。在此过程中, 线圈中产生的感应电动势为 Ba2 A. 2Δ t nBa2 C. Δt
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第2节
法拉第电磁感应定律
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2.应用法拉第电磁感应定律的三种情况 (1)磁通量的变化是由面积变化引起时, ΔΦ= B·ΔS,则 E BΔS =n ; Δt (2)磁通量的变化是由磁场变化引起时, ΔΦ= ΔB· S,则 E ΔB· S =n ; Δt (3)磁通量的变化是由面积和磁场变化共同引起时, 则根据 B2S2- B1S1 ΔBΔS 定义求, ΔΦ= Φ 末 - Φ 初, E= n ≠n 。 Δt Δt
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九年级全册14.2《磁场》

九年级全册14.2《磁场》
2.磁感线真实存在吗? 3.磁感线疏密表明什么?
特别指出
• 磁感线是封闭的曲线,只有在磁体的周围 磁感线的方向才是从N极出发回到S极.
• 磁场中某点的磁场方向和经过该点的磁感 线的方向以及在该点小磁针N极的指向是一 致的.
• 磁感线分布是立体的. • 任何两条磁感线都不会相交.
立体的磁感线
磁感线有方向 磁体周围N S
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磁体内部S N
磁感线是 闭合曲线
异名磁极之间的磁感线:
N
S
同名磁极之间的磁感线:
N
N
练习
根据磁感线,标出磁体的N、 S极及小磁针的N、S极。
N
S
N
N
想 阅读书上地磁场及动物罗盘并回答:
一 想
1.指南针指南是由于什么? 2.地磁场的形状跟什么磁场很相似? 3.地磁南北极和地理南北极完全重合吗?谁首

大学物理下 恒定磁场习题解答2016

大学物理下 恒定磁场习题解答2016
B
2R
3.在半径为R的长直金属圆柱体内部挖去一个半径为r的长直金 属圆柱体,两柱体轴线平行,其间距为a (a>r),如图所示.今在此导 体上通以电流I,电流在截面上均匀分布,方向平行于轴线. 求: (1) 圆柱空腔轴线上磁感应强度; I (2) 空腔中任一点的磁感应强度. R
解:(1)用补偿法
原电流分布等效于: I1 实心圆柱电流 空腔部分反向电流 电流密度: j
8. 如图,半圆形线圈(半径为R)通有电流 I.线圈处在 与线圈平面平行向右的均匀磁场 B 中.则线圈的磁 矩为__________,线圈所受磁力矩的大小为 __________,方向为_______. O B
× d d F Idl B I ( dl ) B c c × I 2 IaB ×
3.真空中稳恒电流I流过两个半径分别为R1,R2的同心 半圆形导线,两半圆导线间由沿直径的直导线连接, 电流沿直导线流入。(1)如果两个半圆共面(图1),圆心 0 I 1 1 B0 方向为 O点的磁感强度 B0 的大小为____________, ( - ) 4 R R 2 1 ____________________; 垂直纸面向外
一、选择题
大作业题解
1. 在一平面内,有两条垂直交叉但相互绝缘的导线, 流过每条导线的电流 i 的大小相等, 其方向如图所 示,问哪些区域中某些点的磁感应强度B可能为零? ( ) A、仅在象限Ⅰ C、仅在象限Ⅰ、Ⅳ B、仅在象限Ⅱ D、仅在象限Ⅱ 、 Ⅳ i Ⅰ Ⅱ
恒定磁场
答案:D

Ⅳ i
2.有一个圆形回路1及一个正方形回路2,圆直径和正 方形的边长相等,二者中通有大小相等的电流,它们在 各自中心产生的磁感应强度的大小之比B1/B2为 (A) 0.90. (B) 1.00. (C) 1.11. (D) 1.22. 答案:C

第九章 磁 场

第九章  磁 场

第九章⎪⎪⎪磁 场第55课时 磁场及其对电流的作用(双基落实课)点点通(一) 磁场和磁感应强度1.磁场的基本性质磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁力的作用。

2.磁感线为了形象地描述磁场,在其中画出的一系列有方向的曲线,曲线上各点的切线方向即为该点的磁场方向。

3.磁感应强度(1)物理意义:描述磁场的强弱和方向。

(2)定义式:B =F IL(通电导线垂直于磁场)。

(3)方向:小磁针静止时N 极所指的方向。

(4)单位:特斯拉,符号T 。

4.匀强磁场(1)定义:磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同的磁场称为匀强磁场。

(2)磁感线分布特点:疏密程度相同、方向相同的平行直线。

[小题练通]1.(多选)(教科教材原题)一小段长为L的通电直导线放在磁感应强度为B的磁场中,当通过它的电流为I时,所受安培力为F。

以下关于磁感应强度B的说法正确的是()A.磁感应强度B一定等于FILB.磁感应强度B可能大于或等于FILC.磁场中通电直导线受力大的地方,磁感应强度一定大D.在磁场中通电直导线也可以不受力解析:选BD只有在通电直导线垂直于磁场时,B=FIL才成立,通电直导线和磁场不垂直时,B>FIL,通电直导线和磁场平行时,导线不受力,故A错误,B、D正确;磁感应强度是用比值法定义的,通电直导线受力大的地方,磁感应强度不一定大,C错误。

2.(多选)(鲁科教材原题)下列说法正确的是()A.磁感线从磁体的N极发出,终止于磁体的S极B.磁感线可以表示磁场的方向和强弱C.磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场D.因为异名磁极相互吸引,所以放入通电螺线管内的小磁针的N极一定指向通电螺线管的S极解析:选BC磁感线是闭合曲线,A错误;磁感线可以表示磁场的方向和强弱,B正确;磁铁和电流都能产生磁场,C正确;通电螺线管内部的磁场方向从S极指向N极,则放入其中的小磁针的N极指向与其内部磁场方向一致,即指向通电螺线管的N极,故D错误。

3.(2019·安徽江南十校联考)中国宋代科学家沈括在公元1086年写的《梦溪笔谈》中最早记载了“方家(术士)以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也”。

第9章 作业答案(最新修改)课件

第9章 作业答案(最新修改)课件

第9章 电磁场9-6 如图9-40所示,一截面积26S cm =的密绕线圈,共有50匝,置于0.25B T =的均匀磁场中,B 的方向与线圈的轴线平行。

如使磁场B 在0.25s 内线性地降为零,求线圈中产生的感应电动势i ε。

分析:因B 随t 改变,故穿过密绕线圈的Φ也随t 改变,根据法拉第电磁感应定律要产生感应运动势。

解:由题可知B 随时间变化的关系是:0.25B t =-+,则磁通量为:46.010(0.25)BS t Φ-==⨯-+由法拉第电磁感应定律可得:0.03()i d NV dtεΦ=-= 感应电动势的方向为:b a →。

9-7 一铁心上绕有线圈100匝,已知铁心中磁通量与时间的关系为58.010sin100tΦπ-=⨯(SI制),求在21.010t s -=⨯时,线圈中的感应电动势。

分析:线圈中有N 匝相同的回路,其感应电动势等于各匝回路的感应电动势之和。

解:由N ψΦ=和法拉第电磁感应定律i d dtψε=-得: 2.51cos100()i d Nt V dtΦεπ=-=- 当21.010t s -=⨯时,2.51()i V ε=9-8 如图9-41所示,用一根硬导线弯成一半径为r 的半圆,使这根半圆形导线在磁感应强度为B 的匀强磁场中以频率f 旋转,整个电路的电阻为R ,求感应电流的表达式和最大值。

分析:由题可知,闭合回路的面积为212S r π=,穿过它的磁通量cos BS Φθ=在不断变化,因此可先由法拉第电磁感应定律i d dt Φε=-求出感应电动势,再由欧姆定律i I Rε=求出感应电流,据此再讨论最大值。

解:设在初始时刻,半圆形导线平面的法线与B 之间的夹角0θ=,则在任意时刻穿过回路的磁通量为:21cos cos 22BS B r ft Φθππ==根据法拉第电磁感应定律,有:22sin 2i d r fB ft dtΦεππ=-= 由欧姆定律可得回路中的电流为:22sin 2ir fBI ft RRεππ==故感应电流的最大值为22m r fBI Rπ=9-9 有两根相距为a 的无限长平行直导线,它们通以大小相等流向相反的电流,且电流均以dIdt的变化率增长。

人教版-物理-九年级全一册-新人教版《9.3电生磁》ppt.

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人教版新教材同步教学课件
第九章 电与磁
第三节 电生磁
一、奥斯特实验
装置:
直导线
电流方向
电流方向
结论:
1、通电导线周 围存在着磁场;
2、电流的磁场方 向与电流方向有关。
▪——这种现象叫电流的磁效应
二、通电螺线管的磁场
1、螺线管(线圈):导线绕在圆筒上。


2、通电螺线管的磁
实验 场 N
N
N
S
再见
S
N
N
S
(a)
(b)
N
SS
N
(c)
(d)
3、根据小磁针静止时的指向,在图 中标明螺线管中电流的方向。
S
N
4、如图所示,分别标出通电螺 线管和小磁针的N、S极。
S
N
N
S
5.根据小磁针的偏转,标出螺线管中的电流方向
S
N
N
ห้องสมุดไป่ตู้
S
6、使一根钢棒磁化的方法有:
1)用磁铁在钢棒上摩擦。
2)把它放入通电(直流电)螺线 管中。
结论 S
S
1、通电螺线管周围存在着磁场; 2、通电螺线管的磁场分布与条形磁 体的磁场相似;
3、通电螺线管的极性取决于电流方向
三、安培定则
用右手握
住螺线管,让四
指指向螺线管中 N
S
电流的方向,则
大拇指所指的那
端就是螺线管的 S
N
N极。
S
N
已知通电螺线管磁极的极性如图, 请标出电源的正负极。
S
N
+电源 -
练习画螺线管的绕线(按范例绕线)
在下图中已知通电螺线管的磁 极的极性和电池正负极,请画出 线圈的绕线。

9-2磁场第二节课件解析

9-2磁场第二节课件解析

工具
必考部分 选修3-2 第九章 电磁感应
栏目导引
三、自感和涡流 1.自感现象 (1)概念:由于导体本身的电流 变化而产生的电磁感应现象称为自 感,由于自感而产生的感应电动势叫做 自感电动势. (2)表达式:E= LΔΔIt . (3)自感系数L ①相关因素:与线圈的大小 、形状、 匝数 以及是否有 铁芯 有 关. ②单位:亨利(H,1 mH=10-3 H,1 μH=10-6 H).
答案: A
工具
必考部分 选修3-2 第九章 电磁感应
栏目导引
3.(2010·全国Ⅰ卷)某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下, 大小为4.5×10-5T.一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸,河宽100 m,该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过.设落潮时,海水自西 向东流,流速为2 m/s.下列说法正确的是( )
工具
必考部分 选修3-2 第九章 电磁感应
线框cdef组成的“10”图案在匀强 磁场中一起向右匀速平动,匀强磁场的方向垂直线框平面向里,磁感应 强度B随时间均匀增大,则下列说法正确的是( )
A.导体棒的a端电势比b端电势高,电势差Uab在逐渐增大 B.导体棒的a端电势比b端电势低,电势差Uab在逐渐增大 C.线框cdef中有顺时针方向的电流,电流大小在逐渐增大 D.线框cdef中有逆时针方向的电流,电流大小在逐渐增大
工具
必考部分 选修3-2 第九章 电磁感应
栏目导引
解析: 本题考查自感和自感电动势的方向,意在考查考生对自 感现象的理解和运用楞次定律解决自感问题的能力.当线圈中的电流不 变时穿过线圈的磁通量没有变化,没有自感电动势,选项A正确;当线 圈中的电流反向时原来的电流产生的磁通量减小,由楞次定律可知,自 感电动势产生的自感电流的磁场将阻碍磁通量的减小,故自感电动势的 方向与原电流的方向相同,故选项B不对;当线圈中的电流增大时,穿 过线圈的磁通量增大,自感电动势产生的自感电流的磁场将阻碍其增大, 故自感电动势的方向与原电流的方向相反,所以选项C正确;同理可知 选项D不对,所以答案为A、C.

2016届高三物理一轮复习学案:磁场

2016届高三物理一轮复习学案:磁场

2016届高三物理一轮复习学案:磁场一、学习目标1、理解磁场的基本概念,如磁感应强度、磁通量等。

2、掌握常见磁场的分布规律,如条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、通电螺线管等产生的磁场。

3、熟练运用安培力和洛伦兹力的计算公式解决相关问题。

4、理解带电粒子在匀强磁场中的运动规律,并能进行相关的分析和计算。

二、知识梳理(一)磁场的基本概念1、磁场:磁体或电流周围存在一种特殊物质,能够传递磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间的相互作用,这种特殊物质叫做磁场。

2、磁感应强度:描述磁场强弱和方向的物理量,符号“B”。

定义式为:$B =\frac{F}{IL}$(F 为电流元 IL 受到的磁场力),单位为特斯拉(T)。

3、磁通量:设在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,有一个与磁场方向垂直的平面,面积为 S,则 B 与 S 的乘积叫做穿过这个平面的磁通量,简称磁通,符号“Φ”。

定义式为:Φ = BS,单位为韦伯(Wb)。

(二)常见磁场的分布1、条形磁铁:条形磁铁外部的磁场从 N 极出发,回到 S 极;内部从 S 极到 N 极,形成闭合曲线。

2、蹄形磁铁:蹄形磁铁的磁场分布与条形磁铁类似,外部从 N 极到 S 极,内部从 S 极到 N 极。

3、通电直导线:以导线为圆心的一系列同心圆,越靠近导线,磁场越强。

4、通电螺线管:类似于条形磁铁的磁场,两端分别是 N 极和 S 极。

(三)安培力1、安培力的大小:当电流 I 的方向与磁感应强度 B 的方向垂直时,安培力的大小为 F = BIL;当电流 I 的方向与磁感应强度 B 的方向平行时,安培力为零。

2、安培力的方向:左手定则判断,伸开左手,使大拇指与其余四指垂直,并且都在同一个平面内,让磁感线垂直穿过手心,四指指向电流方向,那么大拇指所指的方向就是安培力的方向。

(四)洛伦兹力1、洛伦兹力的大小:当电荷运动方向与磁场方向垂直时,洛伦兹力的大小为 F = qvB;当电荷运动方向与磁场方向平行时,洛伦兹力为零。

九章课件

九章课件

例题a 按量子理论,在氢原子中,核外电子快速地运 动着,并以一定的概率出现在原子核(质子〕的周围 各处。在基态下,电子在半径r=0.529×10-10m的球 面附近出现的概率最大。试计算在基态下,氢原子内 电子和质子之间的静电力和万有引力,并比较两者的 大小(引力常数G=6.67×10-11N﹒m2/kg2)。
p q

电偶极子的轴
l
电偶极矩(电矩)
p ql
3 电荷连续分布的带电体的电场
1 dq e 2 r 4π 0 r 1 er E dE dq 2 4π 0 r
电荷体密度
dE
q
dq dV
解: 按库仑定律,电子和质子间的静电力为
e F 4 r 2 0 1
2
=8.89 10
9
1.60 10 0.529 10
19 2 10 2
=8.22 10 N
8
应用万有引力定律, 电子和质子间的引力为
m1m2 F G r2
6.67 1011
9.111031 1.67 1027
第三次产业革命
“信息时代”
章节安 排
第九章 真空中的静电场 第十章 静电场中的导体和电介质 第十一章 恒定磁场 第十二章 磁场中的磁介质 第十三章 电磁感应 电磁波
第九章 真空中的静电场
运动的电荷同时激发电场和磁场,电场和磁场是 互相联系的。 如果,电荷相对于某参考系静止,则电荷在此参 考系中就只激发电场,此电场不随时间变化, 这样的 电场,称为静电场。
解:可以在例9.3 带电圆环的基础上考虑问题
qx Ex 2 2 32 4 π 0 ( x R ) dq x dEx 4 π 0 ( x 2 R 2 )3 2

高考物理一轮复习 第9章 磁场 第3节 带电粒子在复合场中的运动教案-人教版高三全册物理教案

高考物理一轮复习 第9章 磁场 第3节 带电粒子在复合场中的运动教案-人教版高三全册物理教案

第3节 带电粒子在复合场中的运动带电粒子在组合场中的运动 [讲典例示法]带电粒子在电场和磁场的组合场中运动,实际上是将粒子在电场中的加速与偏转,跟在磁场中偏转两种运动有效组合在一起,有效区别电偏转和磁偏转,寻找两种运动的联系和几何关系是解题的关键。

当带电粒子连续通过几个不同的场区时,粒子的受力情况和运动情况也发生相应的变化,其运动过程则由几种不同的运动阶段组成。

[典例示法] (2018·全国卷Ⅱ)一足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场,其在xOy 平面内的截面如图所示:中间是磁场区域,其边界与y 轴垂直,宽度为l ,磁感应强度的大小为B ,方向垂直于xOy 平面;磁场的上、下两侧为电场区域,宽度均为l ′,电场强度的大小均为E ,方向均沿x 轴正方向;M 、N 为条状区域边界上的两点,它们的连线与y 轴平行。

一带正电的粒子以某一速度从M 点沿y 轴正方向射入电场,经过一段时间后恰好以从M 点入射的速度从N 点沿y 轴正方向射出。

不计重力。

(1)定性画出该粒子在电、磁场中运动的轨迹; (2)求该粒子从M 点入射时速度的大小;(3)若该粒子进入磁场时的速度方向恰好与x 轴正方向的夹角为π6,求该粒子的比荷及其从M 点运动到N 点的时间。

[解析] (1)粒子在电场中的轨迹为抛物线,在磁场中为圆弧,上下对称,如图(a)所示。

图(a)(2)设粒子从M 点射入时速度的大小为v 0,进入磁场的速度大小为v ,方向与电场方向的夹角为θ,如图(b ),速度v 沿电场方向的分量为v 1。

图(b)根据牛顿第二定律有qE =ma ① 由运动学公式有l ′=v 0t ② v 1=at ③ v 1=v cos θ④设粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径为R ,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得qvB =mv 2R⑤ 由几何关系得l =2R cos θ ⑥ 联立①②③④⑤⑥式得v 0=2El ′Bl。

⑦(3)由运动学公式和题给数据得 v 1=v 0cot π6⑧联立①②③⑦⑧式得q m =43El ′B 2l2⑨设粒子由M 点运动到N 点所用的时间为t ′,则t ′=2t +2⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-π62πT ⑩式中T 是粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期, T =2πmqB⑪由③⑦⑨⑩⑪式得t ′=Bl E ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1+3πl 18l ′。

初中九年级(初三)物理 第9章

初中九年级(初三)物理 第9章

第九章磁场第1节磁场的描述、磁场对电流的作用一、磁场、磁感应强度1.磁场(1)基本性质:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁力的作用.(2)方向:小磁针的N极所受磁场力的方向.2.磁感应强度(1)物理意义:描述磁场强弱和方向.(2)定义式:B=FIL(通电导线垂直于磁场).(3)方向:小磁针静止时N极的指向.(4)单位:特斯拉,符号T.二、磁感线及几种常见的磁场分布1.磁感线在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致.2.几种常见的磁场(1) 条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图所示)(2)几种电流周围的磁场分布(3)①磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向.②磁感线的疏密程度表示磁场强弱.③磁感线是闭合曲线,没有起点和终点.在磁体外部,从N极指向S极,在磁体内部,从S极指向N极.④磁感线是假想的曲线,不相交、不中断、不相切.三、安培力的大小和方向1.大小(1)F=BIL sin θ(其中θ为B与I之间的夹角)(2)磁场和电流垂直时F=BIL.(3)磁场和电流平行时F=0.2.方向(1)用左手定则判定:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向.(2)安培力的方向特点:F⊥B,F⊥I,即F垂直于B和I决定的平面.(注意:B和I可以有任意夹角)[自我诊断]1.判断正误(1)小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向.(√)(2)磁场中的一小段通电导体在该处受力为零,此处B一定为零.(×)(3)由定义式B=FIL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.(×)(4)磁感线是真实存在的.(×)(5)通电线圈可等效成条形磁铁,它周围的磁感线起始于线圈一端,终止于线圈的另一端.(×)(6)安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直,又跟电流方向垂直.(√)2.(多选)指南针是我国古代四大发明之一.关于指南针,下列说法正确的是()A.指南针可以仅具有一个磁极B.指南针能够指向南北,说明地球具有磁场C.指南针的指向会受到附近铁块的干扰D.在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线,导线通电时指南针不偏转解析:选BC.指南针有N、S两个磁极,受到地磁场的作用静止时S极指向南方,A错误,B正确.指南针有磁性,可以与铁块相互吸引,C正确.由奥斯特实验可知,小磁针在通电导线放置位置合适的情况下,会发生偏转,D错误.3.磁场中某区域的磁感线如图所示,则()A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,B a>B bB.a、b两处的磁感应强度的大小不等,B a<B bC.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处受力小解析:选B.在磁场中,磁感线的疏密表示磁场的强弱,故B a<B b,A错误,B正确.同一通电导线如果都垂直放入磁场中,则在a处受力一定比b处受力小,但如果导线与磁场平行放置,受力均为0,故C、D均错误.4.关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是()A.安培力的方向可以不垂直于直导线B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半解析:选B.根据左手定则,安培力垂直于电流和磁感应强度所组成的平面,A错误,B正确.由安培力公式F=BIL sin θ(θ为B与I的夹角)可知,C错误.若在垂直于磁感应强度的平面内将直导线折成直角,其有效长度变为原来的22,安培力大小也变为原来的22,D错误.考点一磁场的理解及安培定则1.磁感应强度的三点理解(1)磁感应强度由磁场本身决定,因此不能根据定义式B=FIL认为B与F成正比,与IL成反比.(2)测量磁感应强度时小段通电导线必须垂直磁场放入,如果平行磁场放入,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N极的受力方向,也是小磁针静止时N极的指向.2.安培定则的应用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”.3.磁场的叠加磁感应强度是矢量,计算时与力的计算方法相同,利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解.◆特别提醒:两个电流附近的磁场的磁感应强度是由两个电流分别独立存在时产生的磁场在该处的磁感应强度叠加而成的.1.指南针是我国古代四大发明之一.当指南针上方有一条水平放置的通电导线时,其N极指向变为如图实线小磁针所示.则对该导线电流的以下判断正确的是() A.可能东西放置,通有由东向西的电流B.可能东西放置,通有由西向东的电流C.可能南北放置,通有由北向南的电流D.可能南北放置,通有由南向北的电流解析:选 C.若导线东西放置,通有由东向西的电流,根据安培定则可知,小磁针所在处合磁场方向将在南北方向上,其不会出现题图所示情况,故选项A错误.若导线东西放置,通有由西向东的电流,根据安培定则可知,小磁针N极不偏转,故选项B错误.若导线南北放置,通有由北向南的电流时,根据安培定则可知,小磁针N极将顺时针偏转,可转向图中实线所示位置,故选项C正确.若导线南北放置,通有由南向北的电流,根据安培定则可知,小磁针N极将逆时针偏转,指向西北方,故选项D错误.2.(2017·河北廊坊模拟)(多选)无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度B的大小与电流大小成正比,与导线到这一点的距离成反比,即B=kIr(式中k为常数).如图所示,两根相距L的无限长直导线分别通有电流I和3I.在两根导线的连线上有a、b两点,a点为两根直导线连线的中点,b点距电流为I的导线的距离为L.下列说法正确的是()A.a点和b点的磁感应强度方向相同B.a点和b点的磁感应强度方向相反C.a点和b点的磁感应强度大小比为8∶1D.a点和b点的磁感应强度大小比为16∶1解析:选AD.根据右手螺旋定则,导线周围的磁场的磁感线,是围绕导线形成的同心圆,两导线在a处的磁感应强度方向都向下,则合磁感应强度方向向下;根据B=kIr,电流为3I导线在b处的磁感应强度方向向下,而电流为I导线在b处的磁感应强度方向向上,因电流为3I导线在b处产生的磁场较大,则合磁感应强度方向向下,因此a点和b点的磁感应强度方向相同,故A正确,B错误.两导线在a 处的磁感应强度大小B 1=3kI L 2+kI L 2=k 8IL ;两导线在b 处的磁感应强度大小B 2=3kI 2L -kI L =kI2L ,则a 点和b 点的磁感应强度大小之比为16∶1,故C 错误,D 正确.3.(2017·江西南昌调研)如图所示,M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点,O 为半圆弧的圆心,∠MOP =60°,在M 、N 处各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图所示,这时O 点的磁感应强度大小为B 1.若将M 处长直导线移至P 处,则O 点的磁感应强度大小为B 2,那么B 2与B 1之比为( )A.3∶1 B .3∶2 C .1∶1D .1∶2解析:选B.如图所示,当通有电流的长直导线在M 、N 两处时,根据安培定则,可知:二者在圆心O 处产生的磁感应强度都为B 1/2;当将M 处长直导线移到P 处时,两直导线在圆心O 处产生的磁感应强度也为B 1/2,做平行四边形,由图中的几何关系,可得B 2B 1=B 22B 12=cos 30°=32,故选项B 正确.4.(2017·湖北三市六校联考)如图甲所示,无限长导线均通以恒定电流I .直线部分和坐标轴接近重合,弯曲部分是以坐标原点O 为圆心的相同半径的一段圆弧,已知直线部分在原点O 处不形成磁场,则图乙中O 处磁感应强度和图甲中O 处磁感应强度相同的是()解析:选A.由题意可知,图甲中O处磁感应强度的大小是其中一段在O点产生的磁感应强度大小的2倍,方向垂直纸面向里;图A中,根据安培定则可知,左上段与右下段的通电导线产生的磁场叠加为零,则剩余的两段通电导线产生的磁感应强度大小是其中一段在O点的磁感应强度的2倍,且方向垂直纸面向里,故A正确;同理,图B中,四段通电导线在O 点产生的磁感应强度是其中一段在O点产生的磁感应强度的4倍,方向垂直纸面向里,故B 错误;图C中,右上段与左下段产生磁场叠加为零,则剩余两段产生磁感应强度大小是其中一段在O点产生磁感应强度的2倍,方向垂直纸面向外,故C错误;图D中,四段在O点产生的磁感应强度是其中一段在O点产生磁感应强度的2倍,方向垂直纸面向外,故D错误.磁感应强度叠加三步骤空间中的磁场通常会是多个磁场的叠加,磁感应强度是矢量,可以通过平行四边形定则进行计算或判断.其步骤如下:(1)确定场源,如通电导线.(2)定位空间中需求解磁场的点,利用安培定则判定各个场源在这一点上产生的磁场的大小和方向.如图中M、N在c点产生的磁场.(3)应用平行四边形定则进行合成,如图中的合磁场B.考点二安培力作用下的平衡与加速问题1.分析导体在磁场中平衡和加速问题的思路(1)确定要研究的导体.(2)按照已知力→重力→安培力→弹力→摩擦力的顺序,对导体受力分析. (3)分析导体的运动情况.(4)根据平衡条件或牛顿第二定律列式求解. 2.受力分析的注意事项(1)安培力的方向特点:F ⊥B ,F ⊥I ,即F 垂直于B 和I 决定的平面.(2)安培力的大小:应用公式F =BIL sin θ计算弯曲导线在匀强磁场中所受安培力的大小时,有效长度L 等于曲线两端点的直线长度.(3)视图转换:对于安培力作用下的力学问题,导体棒的受力往往分布在三维空间的不同方向上,这时应利用俯视图、剖面图或侧视图等,变立体图为二维平面图.考向1:安培力作用下静态平衡问题通电导体在磁场中受安培力和其它力作用而处于静止状态,可根据磁场方向、电流方向结合左手定则判断安培力方向.[典例1] (2016·广东广州三模)(多选)如图所示,质量为m 、长度为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θ.磁感应强度方向和大小可能为( )A .z 正向,mgIL tan θB .y 正向,mgIL C .z 负向,mgIL tan θ D .沿悬线向上,mgIL sin θ解析 本题要注意在受力分析时把立体图变成侧视平面图,然后通过平衡状态的受力分析来确定B 的方向和大小.若B 沿z 正向,则从O 向O ′看,导线受到的安培力F =ILB ,方向水平向左,如图甲所示,导线无法平衡,A 错误.若B沿y正向,导线受到的安培力竖直向上,如图乙所示.当F T=0,且满足ILB=mg,即B=mgIL时,导线可以平衡,B正确.若B沿z负向,导线受到的安培力水平向右,如图丙所示.若满足F T sin θ=ILB,F T cos θ=mg,即B=mg tan θIL,导线可以平衡,C正确.若B沿悬线向上,导线受到的安培力左斜下方向,如图丁所示,导线无法平衡,D错误.答案BC考向2:安培力作用下动态平衡问题此类题目是平衡问题,只是由于磁场大小或方向、电流大小或方向的变化造成安培力变化,与力学中某个力的变化类似的情景.[典例2](2017·陕西西安模拟)如图所示,长为L的通电直导体棒放在光滑水平绝缘轨道上,劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定,另一端拴在棒的中点,且与棒垂直,整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中,弹簧伸长x时,棒处于静止状态.则()A.导体棒中的电流方向从b流向aB.导体棒中的电流大小为kx BLC.若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度,x变大D.若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度,x变大解析由受力平衡可知安培力方向水平向右,由左手定则可知,导体棒中的电流方向从a流向b,故A错误;由于弹簧伸长为x,根据胡克定律有kx=BIL,可得I=kxBL,故B正确;若只将磁场方向缓慢顺时针或逆时针转过一小角度,则安培力在水平方向上的分力减小,根据力的平衡可得,弹簧弹力变小,导致x变小,故C、D错误.答案 B考向3:安培力作用下加速问题此类题目是导体棒在安培力和其它力作用下合力不再为零,而使导体棒产生加速度,根据受力特点结合牛顿第二定律解题是常用方法.[典例3]如图所示,PQ和MN为水平平行放置的金属导轨,相距1 m,导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m =0.2 kg ,棒的中点用细绳经滑轮与物体相连,物体的质量M =0.3 kg ,棒与导轨的动摩擦因数为μ=0.5,匀强磁场的磁感应强度B =2 T ,方向竖直向下,为了使物体以加速度a =3 m/s 2加速上升,应在棒中通入多大的电流?方向如何?(g =10 m/s 2)解析 导体棒所受的最大静摩擦力大小为 f m =0.5mg =1 NM 的重力为G =Mg =3 N要使物体加速上升,则安培力方向必须水平向左,则根据左手定则判断得知棒中电流的方向为由a 到b .根据受力分析,由牛顿第二定律有 F 安-G -f m =(m +M )a F 安=BIL 联立得I =2.75 A答案 2.75 A 方向由a →b安培力作用下导体的分析技巧(1)安培力作用下导体的平衡问题与力学中的平衡问题分析方法相同,只不过多了安培力,解题的关键是画出受力分析示意图.(2)安培力作用下导体的加速问题与动力学问题分析方法相同,关键是做好受力分析,然后根据牛顿第二定律求出加速度.考点三 磁场中导体运动方向的判断1.判定通电导体运动或运动趋势的思路 研究对象:通电导线或导体――→明确导体所在位置的磁场分布情况――→利用左手定则导体的受力情况――→确定导体的运动方向或运动趋势的方向 2.几种判定方法环形电流小磁针条形磁铁通电螺线管多个环形电流1. 一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置,且两个线圈的圆心重合,如图所示.当两线圈中通以图示方向的电流时,从左向右看,线圈L1将() A.不动B.顺时针转动C.逆时针转动D.在纸面内平动解析:选B.方法一(电流元法)把线圈L1沿水平转动轴分成上下两部分,每一部分又可以看成无数段直线电流元,电流元处在L2产生的磁场中,根据安培定则可知各电流元所在处的磁场方向向上,由左手定则可得,上半部分电流元所受安培力均指向纸外,下半部分电流元所受安培力均指向纸内,因此从左向右看线圈L1将顺时针转动.方法二(等效法)把线圈L1等效为小磁针,该小磁针刚好处于环形电流I2的中心,小磁针的N极应指向该点环形电流I2的磁场方向,由安培定则知I2产生的磁场方向在其中心处竖直向上,而L1等效成小磁针后,转动前,N极指向纸内,因此小磁针的N极应由指向纸内转为向上,所以从左向右看,线圈L1将顺时针转动.方法三(结论法)环形电流I1、I2之间不平行,则必有相对转动,直到两环形电流同向平行为止.据此可得,从左向右看,线圈L1将顺时针转动.2.如图所示,蹄形磁铁用柔软的细绳悬吊在天花板上,在磁铁两极的正下方固定着一根水平直导线,当直导线中通以向右的电流时()A.磁铁的N极向纸外、S极向纸内转动,绳子对磁铁的拉力减小B.磁铁的S极向纸外、N极向纸内转动,绳子对磁铁的拉力减小C.磁铁的N极向纸外、S极向纸内转动,绳子对磁铁的拉力增大D.磁铁的S极向纸外、N极向纸内转动,绳子对磁铁的拉力增大解析:选C.假设磁铁不动,导线运动,根据安培定则可知,通电导线左边的磁场斜向下,而右边的磁场斜向上,那么在导线两侧取两小段,根据左手定则可知,左边一小段所受安培力的方向垂直纸面向里,右侧一小段所受安培力的方向垂直纸面向外,从上往下看,导线顺时针转动.如今导线不动,磁铁运动,根据相对运动,则知磁铁逆时针转动(从上向下看),即N极向纸外转动,S极向纸内转动.当转动90°时,导线所受的安培力方向竖直向上,根据牛顿第三定律可得磁铁受到导线向下的作用力,故绳子对磁铁的拉力增大,C正确.判断磁场中导体运动趋势的两点注意(1)应用左手定则判定安培力方向时,磁感线穿入手心,大拇指一定要与磁感线方向垂直,四指与电流方向一致但不一定与磁感线方向垂直,这是因为:F一定与B垂直,I不一定与B 垂直.(2)导体与导体之间、磁体与磁体之间、磁体与导体之间的作用力和其他作用力一样具有相互性,满足牛顿第三定律.课时规范训练[基础巩固题组]1.中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也.”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图.结合上述材料,下列说法不正确的是()A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D.地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用解析:选 C.由题意可知,地理南、北极与地磁场的南、北极不重合,存在磁偏角,A正确.磁感线是闭合的,再由图可推知地球内部存在磁场,地磁南极在地理北极附近,故B正确.只有赤道上方附近的磁感线与地面平行,故C错误.射向地球赤道的带电宇宙射线粒子的运动方向与地磁场方向不平行,故地磁场对其有力的作用,这是磁场的基本性质,故D正确.2.三根平行的长直导体棒分别过正三角形ABC的三个顶点,并与该三角形所在平面垂直,各导体棒中均通有大小相等的电流,方向如图所示.则三角形的中心O处的合磁场方向为()A.平行于AB,由A指向BB.平行于BC,由B指向CC.平行于CA,由C指向AD.由O指向C解析:选A.如图所示,由右手螺旋定则可知,导体A中电流在O点产生的磁场的磁感应强度方向平行BC,同理,可知导线B、C中电流在O点产生的磁场的磁感应强度的方向分别平行于AC、AB,又由于三根导线中电流大小相等,到O点的距离相等,则它们在O点处产生的磁场的磁感应强度大小相等,再由平行四边形定则,可得O处的合磁场方向为平行于AB,由A指向B,故选项A正确.3.如图所示,AC是一个用长为L的导线弯成的、以O为圆心的四分之一圆弧,将其放置在与平面AOC垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中.当在该导线中通以由C到A,大小为I的恒定电流时,该导线受到的安培力的大小和方向是()A.BIL,平行于OC向左B.22BILπ,垂直于AC的连线指向左下方C.22BILπ,平行于OC向右D.22BIL,垂直于AC的连线指向左下方解析:选B.直导线折成半径为R的14圆弧形状,在磁场中的有效长度为2R,又因为L=14×2πR,则安培力F=BI·2R=22BILπ.安培力的方向与有效长度的直线AC垂直,根据左手定则可知,安培力的方向垂直于AC的连线指向左下方,B正确.4.如图所示,用粗细均匀的电阻丝折成平面梯形框架abcd.其中ab、cd边与ad边夹角均为60°,ab=bc=cd=L,长度为L的电阻丝电阻为R0,框架与一电动势为E、内阻r=R0的电源相连接,垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场,则梯形框架abcd受到的安培力的大小为()A.0B.5BEL 11R0C.10BEL11R0 D.BELR0解析:选C.并联部分的总电阻为R并=3R0·2R03R0+2R0=65R0,电路中的总电流I=ER并+r,所以线框受到的合外力F=BI·2L=10BEL11R0,C正确.5.如图所示,接通开关S的瞬间,用丝线悬挂于一点、可自由转动的通电直导线AB将()A.A端向上,B端向下,悬线张力不变B.A端向下,B端向上,悬线张力不变C.A端向纸外,B端向纸内,悬线张力变小D.A端向纸内,B端向纸外,悬线张力变大解析:选D.当开关S接通时,由安培定则知导线附近磁感线分布如图,由左手定则判断出通电直导线此时左部受力指向纸内,右部受力指向纸外,导线将转动,转到与磁感线接近垂直时,导线转动的同时,相当于具有向里的电流,则导线受安培力将竖直向下,可知悬线张力变大,故选项D正确.6.电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示,利用这种装置可以把质量为m=2.0 g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到6 km/s.若这种装置的轨道宽d=2 m、长L=100 m、电流I=10 A、轨道摩擦不计且金属杆EF与轨道始终垂直并接触良好,则下列有关轨道间所加匀强磁场的磁感应强度和磁场力的最大功率结果正确的是()A.B=18 T,P m=1.08×108 WB.B=0.6 T,P m=7.2×104 WC.B=0.6 T,P m=3.6×106 W D.B=18 T,P m=2.16×106 W解析:选D.通电金属杆在磁场中受安培力的作用而对弹体加速,由功能关系得BIdL=12m v2m,代入数值解得B=18 T;当速度最大时磁场力的功率也最大,即P m=BId v m,代入数值得P m =2.16×106 W,故选项D正确.[综合应用题组]7.质量为m、长为L的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上,整个装置处于竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中,直导体棒中通有恒定电流,平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成60°角,其截面图如图所示.则下列关于导体棒中电流的分析正确的是()A.导体棒中电流垂直纸面向外,大小为I=3mg BLB.导体棒中电流垂直纸面向外,大小为I=3mg 3BLC.导体棒中电流垂直纸面向里,大小为I=3mg BLD.导体棒中电流垂直纸面向里,大小为I=3mg 3BL解析:选 C.根据左手定则可知,不管电流方向向里还是向外,安培力的方向只能沿水平方向,再结合导体棒的平衡条件可知,安培力只能水平向右,据此可判断出,导体棒中的电流垂直纸面向里,对导体棒受力分析如图所示,并根据平衡条件可知,F=mg tan 60°,又安培力为F=BIL,联立可解得I=3mgBL,故选项C正确.8.如图所示,两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上,导轨间距为L,劲度系数为k的轻质弹簧上端固定,下端与水平直导体棒ab相连,弹簧与导轨平面平行并与ab垂直,直导体棒垂直跨接在两导轨上,空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场.闭合开关K后导体棒中的电流为I,导体棒平衡时,弹簧伸长量为x1;调转图中电源极性,使导体棒中电流反向,导体棒中电流仍为I,导体棒平衡时弹簧伸长量为x2.忽略回路中电流产生的磁场,则匀强磁场的磁感应强度B的大小为()A.kIL(x1+x2) B.kIL(x2-x1)C.k2IL(x2+x1) D.k2IL(x2-x1)解析:选D.由平衡条件可得mg sin α=kx1+BIL;调转图中电源极性使导体棒中电流反向,由平衡条件可得mg sin α+BIL=kx2,联立解得B=k2IL(x2-x1).选项D正确.9.(多选)如右图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直斜面放置一根长为L、质量为m 的直导体棒,当通以图示方向电流I时,欲使导体棒静止在斜面上,可加一平行于纸面的匀强磁场,当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向由垂直斜面向上沿逆时针方向转至水平向左的过程中,下列说法中正确的是()A.此过程中磁感应强度B逐渐增大B.此过程中磁感应强度B先减小后增大C.此过程中磁感应强度B的最小值为mg sin αILD.此过程中磁感应强度B的最大值为mg tan αIL解析:选AC. 导体棒受重力、支持力、安培力作用而处于平衡状态,当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向由垂直斜面向上沿逆时针方向转至水平向左的过程中,安培力由沿斜面向上转至竖直向上,导体棒受力的动态变化如图所示,则由图知安培力逐渐增大,即此过程中磁感应强度B逐渐增大,A对、B错;刚开始安培力F最小,有sin α=Fmg,所以此过程中磁感应强度B的最小值为mg sin αIL,C对;最后安培力最大,有F=mg,即此过程中磁感应强度B。

14.2《磁场》课件+2024-2025学年北师大版物理九年级全一册+

14.2《磁场》课件+2024-2025学年北师大版物理九年级全一册+
14.2《磁场》
北师大版物理九年级全册
目录
01 教学目标 02 新知导入 03 新知讲解 04 课堂练习 04 课堂总结 04 板书设计 04 作业布置
教学目标
1.物理观念: (1)知道磁场、地磁场。 (2)了解磁感线并会用磁感线来描述磁场。
2.科学思维: 通过观察与思考,了解磁体周围存在磁场,
3.地球是个巨大的磁体,地磁的S极在地理北极附 近,地磁的N极在地理南极附近。地磁两极与地理两 极不重合,我国宋代著名科学家沈括是世界上第一个 准确记载这一现象的人。
板书设计
1.磁体周围存在着看不见的物质叫作磁场。磁场 的基本性质是磁场对放入其中的磁体具有作用力。
2.布满磁体周围空间的有向曲线叫作磁感线 。磁 感线表示磁场的强弱和方向,磁感线密集的地方磁性 强,磁感线上某点的切线方向与该点小磁针N极受力 方向一致,在磁体周围,磁感线从N极出发,回到S。
观察与思考
2.在桌子上放一根条形磁体,在条形磁 体上放一块玻璃板(或硬纸板),将铁屑(被磁 化后相当于很多的小磁针)均匀地撒在玻璃 板上,轻轻敲击玻璃板。
铁屑在磁体周围不同位置的分布
观察与思考
注意观察铁屑的排列情况(如图),这 与你刚才的想象是否一致呢?在白纸上将你的 想象结果试着用一些曲线描画出来。
地理的两极与地磁的两极并不恰好重合。 我国宋代的著名科学家沈括(1031一1095)是世 界上第一个准确地记载了这一现象的人。
沈括(1031~1095)
地理的两极与地磁的两极并不恰好重合。 我国宋代的著名科学家沈括(1031一1095)是世 界上第一个准确地记载了这一现象的人。他在 《梦溪笔谈》中明确指出,指南针所指的方向 “常微偏东,不全南也”。这比西方哥伦布(约 1451一1506)横渡大西洋时(1492一1502)才发 现这一现象早了四百多年。

高考物理总复习第九章磁场第三节带电粒子在复合场中的运动市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖PPT课件

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3.回旋加速器 (1)组成: 如图所示,两个 D 形盒(静电屏蔽作用), 大型电磁铁,高频振荡交变电压,两缝 间可形成电场. (2)作用:__电__场___用来对粒子(质子、α 粒子等)加速,___磁__场___用来使粒子回 旋从而能反复加速.
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(3)加速原理
①回旋加速器中所加交变电压的频率 f 与带电粒子做匀速圆 周运动的频率相等,f=T1=_2_qπ_Bm_____;
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和电子定向移动速度 v 之间的关系为 I=neSv.实验中导体 板尺寸、电流 I 和磁感应强度 B 保持不变,下列说法正确的 是( ) A.导体内自由电子只受洛伦兹力作用 B.UH 存在于导体的 Z1、Z2 两面之间 C.单位体积内的自由电子数 n 越大,UH 越小 D.通过测量 UH,可用 R=UI 求得导体 X1、X2 两面间的电 阻
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A.金属板 M 上聚集负电荷,金属板 N 上聚集正电荷 B.该发电机的电动势为 100 V C.离子从左侧喷射入磁场的初速度大小为 103 m/s D.每秒钟有 6.25×1018 个离子打在金属板 N 上
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解析:选 BD.由左手定则可知,射入的等离子体中正离子将 向金属板 M 偏转,负离子将向金属板 N 偏转,选项 A 错误; 由于不考虑发电机的内阻,由闭合电路欧姆定律可知,电源 的电动势等于电源的路端电压,所以 E=U= PR=100 V, 选项 B 正确;由 Bqv=qUd 可得 v=BUd=100 m/s,选项 C 错 误;每秒钟经过灯泡 L 的电荷量 Q=It,而 I= RP=1 A,
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所以 Q=1 C,由于离子为一价离子,所以每秒钟打在金属 板 N 上的离子个数为 n=Qe =1.6×110-19=6.25×1018(个), 选项 D 正确.
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第九章磁场考试内容和要求专题1 磁场磁感应强度磁通量一.磁场______发现电流周围存在磁场(电流的磁效应),磁场的方向规定为________________的受力方向。

_______周围也存在磁场。

基本特性:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。

二.磁感应强度在磁场中某处垂直于...磁场方向的通电导线,受到的磁场作用力F跟电流强度I和导线长度的乘积IL的比值,叫做磁场中该处的磁感应强度,即B=FIL。

磁感应强度B是一个矢量,它的大小表示磁场中某处的磁场的强弱,它的方向即该处的磁场方向。

B的国际单位:特斯拉,简称:特,国际符号:T。

注意:B=FIL是磁感应强度的定义式。

磁场中某处的磁感应强度的大小和方向是由磁场本身决定的,跟放在该处的通电导线无关。

【典型例题】1.【概念辨析】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,该处的磁感应强度也一定为零(C)放置在磁场中1m长的通电导线,通过1A的电流,受到的磁场力为1N,则该处的磁感应强度就是1T(D)磁场中某处的B的方向跟电流在该处受到磁场力F的方向相同三.磁感线1.磁感线的特征:(1)磁感线上任一点的切线方向表示该点的磁场方向;(2)磁感线在空间分布的疏密程度可以表示磁场的强弱;(3)磁感线在磁铁外部从N极出发,经过空间到达S极;在磁体内部又从S极回到N极;磁感线是封闭.....曲线;..(或闭合)(4)磁场中任意两条磁感线不可能相交。

S→N,管外为非匀强磁场中心越远,磁场越弱3.磁体的磁感线【典型例题】2.【2016上海高考,右手螺旋定则】如图,一束电子沿z 轴正向流动,则在图中y 轴上A 点的磁场方向是( )(A )+x 方向 (B )-x 方向(C )+y 方向 (D )-y 方向3.【磁感线的疏密】如图所示,为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况,以O 点(图中白点)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( )四.磁场的叠加磁场的叠加符合平行四边形定律。

【典型例题】4.【2007上海】取两根完全相同的长导线,用其中一根绕成如图(a )所示的螺线管,当在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,则在该螺线管内中部的磁感应强度大小为( ) (A )0 (B )0.5B (C )B (D )2B五.磁通量磁通量所表示的是穿过磁场中某个面的磁感线条数。

Φ=BS n =BS sin θ异名磁极间的磁场是匀强磁场O电子流 AO x y z A B C DBBBBB :匀强磁场磁感应强度;S n :与磁场方向垂直的平面面积;θ为B 与S 的夹角。

国际单位:韦伯,简称:韦,国际符号:Wb 。

磁感应强度等于垂直于磁场方向的单位面积上的磁通量,因此它又被称为________。

【典型例题】5.【有效面积的理解】如图所示,匝数为N 、半径为r 1的圆形线圈内有匀强磁场,匀强磁场在半径为r 2的圆形区域内,匀强磁场的磁感应强度B 垂直于线圈平面。

通过该线圈的磁通量为( ) (A )B πr 21 (B )B πr 22(C )NB πr 21 (D )NB πr 226.试回答下面各个与磁通量相关的问题: (1)【有效面积】如图(a )所示,磁感应强度B 垂直于面积S A 和S B ,那么,通过面积S A 和S B 的磁通量的关系是ΦA ____ΦB 。

(填“>”、“<”或“=”) (2)【磁通正负】如图(b )所示,在磁感应强度为B 的匀强磁场中,面积为S 的闭合线圈abcd 垂直于磁场放置。

现将线圈绕对称轴转过180°,在这个过程中通过线圈的磁通量的变化量为________。

(3)【磁通正负】如图(c )所示,ab 是水平面上一个圆形线圈的直径,在过ab 的竖直平面内有一根通电直导线ef ,且ef 平行于ab ,当ef 竖直向上平移时,穿过圆面积的磁通量将( )(A )逐渐变大 (B )逐渐变小 (C )始终为零 (D )不为零,但始终不变课时作业1 磁场 磁感应强度 磁通量1.下列物理公式中属于用比值法定义物理量的是( ) (A )a =Fm(B )T =v(C )I =UR(D )B =FIL2.由磁感应强度的定义式B =F /IL 可知( )(A )B 与通电导线受到的磁场力F 成正比,与电流和导线长度的乘积IL 成反比 (B )磁感应强度的方向与F 的方向一致 (C )该公式只适用于匀强磁场(D )只要满足L 很短、I 很小的条件,该公式对任何磁场都适用3.关于磁感线的概念,下列说法中正确的是( ) (A )磁感线是磁场中客观存在、肉眼看不见的曲线 (B )磁感线总是从磁体的N 极指向磁体的S 极(C )磁感线上各点的切线方向与该点的磁场方向一致 (D )两个磁场叠加的区域,磁感线就有可能相交4.如图所示,在水平直导线正下方,放一个可以自由转动的小磁针。

现给直导线通以向右的恒定电流,不计其他磁场的影响,则( ) (A )小磁针保持不动(B )小磁针的N 将向下转动(C )小磁针的N 极将垂直于纸面向里转动 (D )小磁针的N 极将垂直于纸面向外转动5.当导线中分别通以图示方向的电流,小磁针静止时N 极指向读者的是( )(A ) (B ) (C ) (D )6.【2011上海会考】如图,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 为轴旋转90 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.【2013上海会考】如图,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 和c 的右侧平齐。

通过a 、b 和c 三个线框的磁通量分别为Фa 、Фb 和Фc ,则( ) (A )Фa >Фb >Фc (B )Фa =Фb =Фc (C )Фa <Фb =Фc (D )Фa <Фb <Фc× × × ×× × × × × × × ×× × × ×Ba dcb8.如图所示,正方形线圈abcd 位于纸面内,边长为L ,匝数为N ,过ab 中点和cd 中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上,磁感应强度为B ,则穿过线圈的磁通量为Φ,若线圈绕OO′轴逆时针转过60°的过程中,磁通量的变化量为ΔΦ,则关于Φ和ΔΦ的大小正确的是( ) (A )BL 22,BL 24(B )NBL 22,NBL 24(C )BL 2,BL 22(D )NBL 2,NBL 229.某长直导线中分别通以如图所示的电流,则下列说法中正确的是( )(A )图①所示电流周围产生匀强磁场 (B )图②所示电流周围的磁场是稳定的(C )图③所示电流周围各点的磁场方向在0~t 1时间内与t 1~t 2时间内的方向是相反的 (D )图④所示电流周围的磁场先变强再变弱,磁场中各点的磁感强度方向不变10.【2016上海高考】形象描述磁场分布的曲线叫做____________,通常___________的大小也叫做磁通量密度。

11.把长度为0.1m 的通电直导线垂直于磁场方向放入匀强磁场中,通过导线的电流为3.0A ,导线受到的磁场力为1.5×10-3 N ,则该匀强磁场的磁感强度为__________T 。

若将导线从磁场中取走,则该处的磁感强度为____________T 。

12.如图所示,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、方向相反的恒定电流,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______。

tIO①tIO②tIOt 1t 2③tIO④专题2 磁场对电流的作用(安培力)一.磁场力的方向判定磁场对放入其中的电流有力的作用,这是磁场的基本特性。

磁场对电流的作用力叫做安培力。

安培力的方向:方向:F安方向垂直于B和L所确定的平面,用左手定则判断。

解题思路先判断外加磁场的方向后判断磁场力的方向磁体的磁场电流的磁场磁体的受力电流的受力记住本卷第3页的图右手螺旋定则(本卷第2页的图)N极所受的力F与该处的B同向;S极所受的力F与该处的B反向。

左手定则【典型例题】1.【电流对磁体】如图所示,一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方,并与磁针指向平行。

为了能使磁针的N极转向读者,那么这束带电粒子可能是()。

(A)向右飞行的正离子束(B)向左飞行的正离子束(C)垂直纸面向外飞行的负离子束(D)向左飞行的负离子束粒子束2.【磁体对电流,环形线圈等效看成小磁针】如图所示,在水平条形磁铁S极的附近用绝缘丝线悬挂一个圆线圈,线圈平面与磁铁的轴线位于同一平面内,当线圈中电流方向如图所示时,线圈将如何运动?3.【磁体对电流,牛顿第三定律】水平桌面上一条形磁铁的上方,有一根通电直导线由S极的上端平行于桌面移到N极上端的过程中,磁铁始终保持静止,导线始终保持与磁铁垂直,电流方向如图所示。

则在这个过程中,磁铁受到的摩擦力的方向和桌面对磁铁的弹力()(A)摩擦力始终为零,弹力大于磁铁重力(B)摩擦力始终不为零,弹力大于磁铁重力(C)摩擦力方向由向左变为向右,弹力大于磁铁重力(D)摩擦力方向由向右变为向左,弹力小于磁铁重力S NvI4.【电流对电流,推论,1998全国,多选】通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内,电流方向如图所示,ab边与MN平行。

关于MN的磁场对线框的作用,下列叙述正确的是()(A)线框有两条边所受的安培力方向相同(B)线框有两条边所受的安培力大小相同(C)线框所受安培力的合力朝左(D)线框所受安培力的合力朝右二.安培力的大小F=BIL sinθ,θ是B,I之间的夹角。

(高考只要求θ=90°情况下的计算)【典型例题】5.【1999上海】在倾角为30°的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L,质量为m的直导体棒,一匀强磁场垂直于斜面向下,如图所示。

当导体棒内通有垂直纸面向里的电流I时,导体棒恰好静止在斜面上,则磁感强度的大小为B=_________。

6.【多选】质量为m的金属细杆置于倾角为θ的导轨上,导轨的宽度为d,杆与导轨间的动摩擦因数为μ,有电流通过杆,杆恰好静止于导轨上,在如图所示的A、B、C、D四个图中,杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是()7.【等效长度,2010上海】如图,长为2l的直导线折成边长相等,夹角为60 的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B。

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