2012高考物理复习电学部分磁场1磁场磁感应强度精讲精练

用心爱心专心-1-2012高考复习电学部分精讲精练磁场1磁场磁感应强度【课标要求】1．知道电流的磁效应，知道磁场的基本特性，了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。2．认识磁感应强度的定义，用磁感应强度的定义式进行有关计算。3．知道磁感线。知道几种常见磁场磁感线的分布情况，判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。了解安培分子电流假说。【知识精要】1．磁体周围存在磁场。奥斯特实验表明，通电导体周围也存在磁场。磁场是一种物质。2．安培分子电流假说认为，在原子、分子等物质微粒内部存在着分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为一个微小的磁体。分子电流实际上是由运动的电荷形成的。3．磁感线（1）磁感线上各点的切线方向与该点的磁感应强度的方向相同。磁感线是假想曲线。（2）磁感线的疏密大致表示各处磁感应强度的强弱。（3）磁感线都是闭合曲线，且不能相交。（4）电流（包括直线电流、环形电流、通电螺线管）周围的磁感线方向与电流的方向的关系，可由安培定则来判定。4．磁感应强度（1）磁感应强度ILFB，式中电流元IL与磁场方向垂直，B与IL的大小、有无均无关。（2）B是矢量，方向为小磁针静止时N极的指向，也即磁场的方向。单位是特斯拉（T）。（3）地面附近的磁场的磁感应强度大约是3×10-5T～7×10-5T,永磁铁附近的磁感应强度大约是10-3～1T，在电机和变压器的铁芯中，B可达0.8T～1.4T。（4）磁感应强度的方向同该点的磁场方向一致，而磁场的方向与小磁针静止时N极所指的方向一致。【名师点拨】例1：如图所示，若一束电子沿y轴正方向移动，则在z轴上某点A的磁场方应该是A．沿x轴的正向B．沿x轴的负向用心爱心专心-2-C．沿z轴的正向D．沿z轴的负向解析：电子沿y轴正方向移动，相当于电流方向沿y轴负方向，根据安培定则可判断在z轴上的A点的磁场方向应该沿x轴负方向。故选B。点拨：合理建立空间概念，运用安培定则判断，注意带负电的物体运动方向与电流方向间的关系。例2：关于磁感强度B，下列说法中正确的是A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关B．磁场中某点B的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致C．在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零D．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感强度越大解析：磁感强度是磁场本身属性，在磁场中某处为一恒量，其大小可由FB=IL计算，但与试探电流元的F、I、L的情况无关；B的方向规定为小磁针N极受磁场力的方向，与放在该处电流元受力方向并不一致；当试探电流元的方向与磁场方向平行时，虽磁感强度不为零，但电流元受磁场力却为零；据磁感强度大小即磁通密度BSφ可知，在磁场中磁感线越密集的地方，磁感强度越大。由以上分析可知，正确选项为D．点拨：磁场的磁感强度只取决于磁场本身，与试探电流元无关，正如电场中的电场强度与检验电荷无关一样，是场的本身属性．类似的物理量还有速度、加速度、电阻、电容、电势差等，凡是用比值定义的物理量都和定义式中的物理量无必然关系．例3：十九世纪二十年代,以塞贝克(数学家)为代表的科学家已认识到:温度差会引起电流,安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差,从而提出如下假设:地球磁场是由绕地球的环形电流引起的,则该假设中的电流方向是A.由西向东垂直磁子午线B.由东向西垂直磁子午线C.由南向北沿磁子午线D.由赤道向两极沿磁子午线方向(注:磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线)解析:本题考查地球磁场磁感线分布及安培定则.学生易将地球内部地磁场方向弄错.在地球内部地磁场磁感线由地理北极指向地理南极,再根据安培定则得出环形电流方向为由东向西垂直磁子午线。答案:B例4：如图所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时N极指向右，试判断电源的正负极。用心爱心专心-3-解析：小磁针N极的指向即为该处的磁场方向，所以在螺线管内部磁感线由a→b，根据安培定则可判断电流由电源的c端流出，由d端流入。故c端为正极，d端为负极。点评：不要错误认为螺线管b端吸引小磁针的N极就相当于条形磁铁的南极，关键要搞清楚螺线管内、外部磁感线分布。例5：如图所示，图（甲）（乙）是两种结构不同的环状螺线管的示意图．其中（乙）图是由两个匝数相同、互相对称的、半圆环形螺线管串联而成的．给它们按图示方向通以电流．试画出磁感线的分布情况示意图．解析：画电流产生的磁场的磁感线分布图应注意掌握三条原则：①电流的磁场方向，由右手螺旋定则（安培定则）决定；②磁感线是闭合曲线；③磁感强度大的地方磁感线密，磁感强度小的地方，磁感线疏．（甲）图所示的通电螺线管中的磁场，只能存在于环形螺线管的空腔中，磁感线都是圆形；根据右手螺旋定则，磁感线方向是顺时针方向．如图中的虚线所示．（乙）图为两个对称的半圆环形的螺线管组合而成．左边的通电半圆环形螺线管中的磁场是顺时针方向的；右边的通电半圆环形螺线管中的磁场是逆时针方向的；由于磁感线都是闭合曲线，两个半圆环形螺线管磁场的磁感线在环顶相遇都转弯竖直向下，各自闭合，环面中间部分的磁场方向向下．点评：磁感线是闭合曲线，图（甲）中比较容易判断磁感线方向是顺时针的．图（乙）中要注意导线的绕向．由于左、右两半圆形螺线管中电流方向不同，应先判断环内磁感线的方向，然后根据磁感线闭合的特点来判断磁感线的形状．【当堂反馈】1．有关磁感应强度的下列说法中,不正确的是A．若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零B．若一小段长为L、通过电流为I的导体,在磁场中某处受到的磁场力为F,则该处磁感应强度的大小一定是F/ILC．由定义式B=F/IL可知,电流强度I越大,导线L越长,某点的磁感应强度B就越小D．一小段通电导体受到的磁场力的方向即为该处磁感应强度的方向2．在图中,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,磁针的S用心爱心专心-4-极向纸内偏转,这一带电粒子束可能是A.向右飞行的正离子B.向左飞行的正离子C.向右飞行的负离子D.向左飞行的负离子3．(2011大连模拟)如图所示，两根垂直纸面平行放置的直导线A、C由通有等大电流．在纸面上距A、C等远处有一点P．若P点磁感应强度的方向水平向左，则导线A、C中的电流方向是如下哪种说法？A．A中向纸里，C中向纸外B．A中向纸外，C中向纸里C．A、C中均向纸外D．A、C中均向纸里4．磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培的分子电流假说，其原因是A．分子电流消失B．分子电流的取向变得大致相同C．分子电流的取向变得大致无序D．分子电流的强度减弱5．(2011辽阳模拟)指南针静止时，其位置如图中虚线所示．若在其上方放置一水平方向的导线，并通以恒定电流，则指南针转向图中实线所示位置．据此可能是A．导线南北放置，通有向北的电流B．导线南北放置，通有向南的电流C．导线东西放置，通有向西的电流D．导线东西放置，通有向东的电流6．按要求完成下列各图(1)根据图(a)中小磁针静止时指向，标出电源极性．(2)根据图(b)中蹄形磁铁通电后的磁感线方向，画出线圈绕法．(3)要求两线圈通电后互相吸引，画出图(c)中导线的连接方法．(4)根据图(d)中合上电键S后小磁针A向右摆动的现象，画出小磁针B的转动方向．用心爱心专心-5-1．ABCD2．BC3．A4．C5．B6．略