1、高考资源网（ ），您身边的高考专家3.3 几种常见的磁场【考纲要求】1、知道什么是磁感线，会用磁感线描述几种常见的磁场（条形、蹄形，直线电流、环形电流、通电螺线管）磁感线分布的情况。3会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。4知道安培分子电流假说，并能解释有关现象。5理解匀强磁场的概念，明确两种情形的匀强磁场。6理解磁通量的概念并能进行有关计算。【自主学习】1. 电场线与磁感线有哪些异同？电场线磁感线相似点引入目的疏密切线方向相交不同点2. 用什么方法判定电流的磁场方向？具体怎么操作？ 3常见的电流的磁场有哪些？请作图并分析其特点。磁场安培定则立体图横截面图纵截面图直线电流环
2、形电流通电螺线管4安培分子电流假说的内容是什么？如何解释铁棒的磁化、退磁？ab5如何理解磁通量？ 公式适用条件是什么？磁通量的变化有哪三种情况？每种情况磁通量的变化量怎么计算？例：如图，B=2T,S=0.4m2，=60，求穿过面积s的磁通量？若绕虚线ab逆时针转过30，磁通量多大？磁通量的变化量是多少？特别提醒平面S与磁场方向不垂直时，要把面积S投影到与磁场垂直的方向上，即求出有效面积。可以把磁通量理解为穿过面积S的磁感线的净条数，相反方向穿过面积S的磁感线可以互相抵消。当磁感应强度和有效面积同时发生变化时，t0，而不能用BS计算。【考点突破】典型例题1 如图所示，螺线管、蹄形铁芯、环形导线三
3、者相距较远，当开关闭合后关于小磁针N极(黑色的一端)的指向错误的是()A小磁针a的N极指向正确B小磁针b的N极指向正确C小磁针c的N极指向正确D小磁针d的N极指向正确解析小磁针静止时N极的指向为该处的磁场方向，即磁感线的切线方向根据安培定则，蹄形铁芯被磁化后右端为N极，左端为S极，小磁针c指向正确；通电螺线管的磁场分布和条形磁铁相似，内部磁场向左，外部磁场向右，所以小磁针b指向正确，小磁针a指向错误；环形电流形成的磁场左侧应为S极，故d的指向正确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
4、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.反馈训练1 M1与M2为两根未被磁化的铁棒，现将它们分别放置于如图所示的位置，则被通电螺线管产生的磁场磁化后()AM1的左端为N极，M2的右端为N极BM1和M2的右端均为N极CM1的右端为N极，M2的左端为N极DM1和M2的左端均为N极思考：螺线管的磁场方向如何确定？螺线管内部和外部磁场方向有何区别？两根铁棒被磁化和小磁针有何异同？典型例题2 如图所示，一环形线圈沿条形磁铁的轴线，从磁铁N极的左侧A点运动到磁铁S极的右侧B点，A、B两点关于磁铁的中心对称，则在此过程中，穿过环形线圈的磁通量将()A先增大，后
5、减小 B先减小，后增大C先增大，后减小、再增大，再减小D先减小，后增大、再减小，再增大思考：A处的磁场方向向哪？从A运动到磁铁N极过程中磁场的强弱怎样变化？在穿过磁铁的过程中穿过线圈的磁感线方向向哪？从S极向B运动的过程中，磁场强弱怎样变化？磁通量怎样变化？解析在磁铁内部磁感应强度最大，磁感线条数最多，在A端和B端，磁铁的部分磁感线通过线圈，而在磁铁中间，磁铁的全部磁感线通过线圈，只在外部有少量的抵消，因此穿过线圈的磁通量先增大后减小。答案A反馈训练2 条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中心，如图所示，若圆环为弹性环，其形状由扩大到，圆环内磁通量的变化的情况是()A磁通
6、量增大B磁通量减小C磁通量不变 D条件不足，无法确定磁通量问题要注意以下几个问题：磁通量的定义式BS中的面积为有效面积，是线圈平面在垂直于磁感线方向的投影当磁铁穿过线圈时，在磁铁内部的磁感线是从S极指向N极的。 【考点巩固】一、选择题1如图所示，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2关于磁现象的电本质，正确的说法是()一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用。除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷或电流产生的。根据安培的分子电流假说，在外
7、界磁场作用下，物体内部分子电流取向变得大致相同时，物体就被磁化，两端形成磁极。磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性。磁就是电，电就是磁，有磁必有电，有电必有磁。ABCD3如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是()Aa、b、c的N极都向纸里转Bb的N极向纸外转，而a、c的N极向纸里转Cb、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转Db的N极向纸里转，而a、c的N极向纸外转4 南极考察经常就南极特殊的地理位置进行科学测量“雪龙号”考察队员一次实验如下：在地球南极附近用弹簧测力计竖直悬挂一未通电螺线管，如图所示。下列说法正确的是()
8、A若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧测力计示数将减小B若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧测力计示数将增大C若将b端接电源正极，a端接电源负极，则弹簧测力计示数将增大D不论螺线管通电情况如何，弹簧测力计示数均不变5如图所示，在条形磁铁外套有A、B两个大小不同的圆环，穿过A环的磁通量A与穿过B环的磁通量B比较( )AAB BABCAB D不能确定6如图所示，螺线管中通有电流，如果在图中的a、b、c三个位置上各放一个小磁针，其中a在螺线管内部，则()A放在a处的小磁针的N极向左B放在b处的小磁针的N极向右C放在c处的小磁针的S极向右D放在a处的小磁针的N极向右二、计算论述题7 如图所
9、示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度B1 T水平向右的匀强磁场中，以导线截面的中心为圆心，半径为r的圆周上有a、b、c、d四点，已知a点的实际磁感应强度为零，则b、c、d三点的磁感应强度分别是多少？方向如何？8如图所示，有一个垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B0.8 T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为1 cm.现于纸面内先后放上圆线圈，圆心均在O处，A线圈半径为1 cm,1匝；B线圈半径为2 cm,1匝；C线圈半径为0.5 cm，1匝问：(1)在B减为0.4 T的过程中，A和B中磁通量各改变多少？(2)当磁场方向转过30角的过程中，C中的磁通量改变多少？3.3 参考答案自主学习1
10、电场线磁感线相同点引入目的形象描述场而引入的假想线，实际不存在疏密场的强弱切线方向场的方向相交不能相交(电场中无电荷空间不相交)不同点起始于正电荷，终止于负电荷闭合曲线3. 安培定则立体图横截面图纵截面图直线电流以导线上任意点为圆心的多组同心圆，越向外磁感线越稀疏，磁场越弱环形电流内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏通电螺线管内部为匀强磁场且比外部强，方向由S极指向N极，外部似条形磁铁由N极指向S极反馈训练1解析通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场很类似，要注意在磁体内部的磁感线的分布应该是从S极指向N极的答案A2解析磁感线是闭合曲线，磁铁内部是由S极到N极，而外部是由N极回到S极，而磁通量是穿过
11、某个面的磁感线的净条数，故B正确考点突破1.D 2. 答案C解析错误在于永久磁体之所以显磁性的原因是内部分子电流规律分布错误的原因是静止的电荷周围就没有磁场只有运动电荷才能产生磁场3.B 4. 答案AC解析在地球南极附近即为地磁N极，螺线管相当于一条形磁铁，根据右手螺旋定则判断出“条形磁铁”的极性5.A 6. 答案BD解析由安培定则，通电螺线管的磁场如右图所示，右端为N极，左端为S极，在a点磁场方向向右，则小磁针在a点时，N极向右，则A项错，D项对；在b点磁场方向向右，则磁针在b点时，N极向右，则B项正确；在c点，磁场方向向右，则磁针在c点时，N极向右，S极向左，则C项错7. 答案Bb T，与
12、水平方向成45斜向右上Bc2 T，方向水平向右Bd T，与水平方向成45斜向右下解析a、b、c、d各点的磁场均为匀强磁场与电流的磁场的叠加，并且电流在这四点所产生的磁感应强度B大小相等，由于Ba=0，则B=B=1 T，由安培定则可知，导线中电流方向向外，则在b、c、d电流的磁场如右图所示，=45，即Bb与水平方向成45斜向右上Bc=B+B=2 T，方向水平向右，=45，即Bd与水平方向成45斜向右下8. 答案(1)1.256104 Wb1.256104 Wb(2)8.4106 Wb解析(1)设圆形磁场区域的半径为R对线圈A1B1R2，2B2R2磁通量的改变量：|21|(0.80.4)3.14(102)2 Wb1.256104 Wb对B|21|(0.80.4)3.14(102)2 Wb1.256104 Wb(2)对线圈C：设C线圈的半径为r1Br2sin 1，2Br2sin 2磁通量的改变量：|21|B2欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。