搜索
1/9第9讲磁场考纲要求真题拾遗（上海2016合格考23）如图，在两平行直导线A、B中，通有方向相同的电流I。则B导线受到磁场力的方向（）(A)向左(B)向右(C)垂直纸面向外(D)垂直纸面向里（上海2017合格考2）磁感应强度的单位是（）（A）T（B）Wb（C）N/A（D）Wb/m（上海2017合格考3）直流电动机通电后，使线圈发生转动的力是（）（A）电场力（B）磁场力（C）万有引力（D）重力（上海2017合格考7）如图，通有电流I的直导线处于方向向左的匀强磁场B中，则导线受到磁场力的方向（）（A）向左（B）向右（C）向上（D）向下（上海2017合格考15）如图，在直导线中通以垂直纸面向里的恒定电流I，P点位于导线右侧，则P点的磁场方向（）内容主题知识内容学习水平磁场电流的磁场、磁感线B磁场对电流的作用A左手定则B磁感应强度、磁通量B直流电动机A用DIS研究通电螺线管内的磁感应强度B测定直流电动机的效率B×BI×PI2/9（A）向左（B）向右（C）向上（D）向下考点精讲1.磁场(1)磁场是在磁铁周围存在着的一种看不见、摸不着的.同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引就是通过磁场互相作用的.除磁铁以外，电流周围也存在磁场，是丹麦物理学家首先发现的.(2)磁场的方向:规定在磁场中的任何一点，小磁针极受力的方向，即小磁针静止时极所指的方向，就是该点的磁场方向.2.磁感线磁感线是人们为了形象地描述磁场强弱和方向而假想的曲线，在磁场中并不真实存在.几种常见的磁感线：条形磁铁蹄形磁铁直线电流通电螺线管关于磁感线，必须明确一下几点：(1)磁感线是闭合曲线.在磁体的外部，磁感线由极到极；在磁体内部，由极回到极.(2)磁感线上任何一点的方向，就是该点的磁场方向.(3)磁感线的表示磁场的强弱.(4)任何两根次感想不相交.3.右手螺旋定则(1)直线电流的磁场：右手握住直导线，让伸直的大拇指所指的方向与方向一致，弯曲的四指所指的方向就是的方向.(2)通电螺线管的的磁场：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向与方向一致，伸直的大拇指的指向就是方向.(3)环形电流的磁场：右手弯曲的四指与环形电流方向一致，伸直的大拇指指向环形导线中心轴线上的磁感应方向.【题型示例1】如图所示电路，当电键接通时，各个小磁针将如何偏转？【变式训练1】如图所示，A是一个未画线圈的螺线管，E是电源，P处有一个小磁针．要使小磁针处在图示状态并保持静止，试画出螺线管上绕着的线圈并接上电源．3/94．磁感应强度(1)定义：垂直于磁场方向的通电导线，受到的磁场力F与电流I和导线长度L的乘积IL的比值，叫做磁场中该处的磁感强度，磁感强庋用B表示．(2)数学表达式为.(3)磁感应强度的单位是，符号是T．在国际单位制中1T=.(4)磁感应强度是矢量，它的方向就是磁场中该点的方向.5．磁场对电流的作用、左手定则：(I)定义：通电导线在磁场中受到的作用力叫磁场力，通常也叫安培力．(2)安培力的大小：实验表明：当电流方向与磁场方向时，F=O;当电流方向与磁场方向时，受到的磁场力最大．由𝐵=𝐹𝐼𝐿可得：F=BIL．(3)安培力的方向：用左手定则判定．(4)电流对电流的作用：同向电流相互，异向电流相互.【题型示例2】长为10cm的直导线放在匀强磁场中，导线与磁感线垂直，若导线通入3A的电流，它受到的磁场力为1.5×10-2N，求：(1)此匀强磁场的磁感强度B的大小．(2)若导线中的电流和长度都减小一半，则该处的磁感强度B的大小又为多少？导线所受到的磁场力为多少？【变式训练2】有一小段通电直导线长1cm，电流为5A.把它置于磁场中某点，它受到磁场力为0.1N，则该点的磁感强度为()A．B=2TB．B≤2TC．B≥2TD．以上情况都有可能6．磁通量(1)定义：穿过某一平面的磁感线条数称为穿过这一平面的磁通量，用表示．(2)公式：当某一平面（面积为S）跟磁场方向垂直时，公式可写____________________若S与B不垂直，应将S投影到与B垂直的平面．(3)单位：国际单位位制中，磁通量的单位是________，符号Wb，1Wb=__________(4)磁通量是标量，但有正负之分．一个面有正反面，当我们规定从平面的一面穿过的磁通量为正，则从另一面穿进的磁通量为负．(5)磁通密度：由磁通量定义式=BS，得B=S，即：磁感强度等于垂直于磁场方向上单位面积上的磁通量，所以磁感强度也叫磁通密度，可用“Wb/m2'’作为单位．【题型示例3】如图所示，线圈面积为S，匀强磁场的磁感强度为B，磁场方向跟线圈所在平面垂直．求下列两种情况下穿过线圈的磁通量．(1)如图(1)所示，线圈有一半面积置于垂直向里的磁场中．(2)如图(2)所示，线圈有2/3面积置于垂直纸面向里的磁场中，有1／3面积置于垂直纸面向外的磁场中．4/9【变式训练3】如图(1)所示，面积为S的线圈abcd垂直放人磁感强度为B的匀强磁场中，线圈一半在磁场外，求：(1)线圈以ab为轴转过30°、60°、90°时，穿过线圈的磁通量？(2)线圈从图示位置转过90°的过程中磁通量的变化量．7．研究通电螺线管的磁感应强度主要器材：DIS（磁传感器、数据采集器、计算机等）、长螺线管、滑动变阻器、稳压电源、导线(1)在对螺线管通电前，必须对磁传感器进行_________________(2)实验过程中，磁传感器的探管应与螺线管轴线保持______________(3)当磁传感器的探管指向被测磁场的磁感线方向时，测量值为正值；当磁传感器的探管指向被测磁场的磁感线反方向时，测量值为负值，【题型示例4】在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，用传感器测量螺线管的轴线上各点的磁感应强度，得到如图所示的B-d图线，实验中使用的螺线管的内径（直径）为4×10-2m，根据图线估算螺线管中心的磁通量约为Wb．【变式训练4】若上题中，实验时，将磁传感器探管前端插至通电螺线管轴线中点时，磁传感器读数为4.5mT．减小通电螺线管的电流后，将探管从螺线管的另一端插入，当探管前端再次到达螺线管轴线中点时，磁传感器的读数可能为()A.4.5mTB.-4.5mT'C.3mTD.-3mT8、直流电动机(1)直流电动机的原理是通电线圈在磁场中受到作用．(2)右图中的A、B叫做，C、D由两片半环形金属片组成，能够改变线圈中电流的，叫做.(3)图示位置时，ab边所受的磁场力方向向，cd边所受的磁场力方向向，当线圈转180时，ab边所受的磁场力方向向，cd边所受的磁场力方向向．5/99．测定直流电动机的效率(1)电动机是一种将能转化为能的装置，电动机消耗的电能大部分转化为机械能，还有少部分要转化为能．(2)电动机输入的电功率PA=，输出的机械功率P出=Fv，F为电动机提供的牵引力．(3)若电动机牵引物体匀速上升，则F=，输出功率又可以写成P出=rngv=tmgh，所以，电动机效率的表达式为：η=入出PP=.【题型示例5】在“测定直流电动机的效率”实验中，用如图所示的电路测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率．(1)实验中保持电动机两端电压U恒为6V，重物每次匀速上升的高度h均为1.5m，所测物理量及测量结果如表所示：实验次数12345电动机的电流I/A0.20.40.60.82.5重物的重力mg/N0.82.04.06.06.5重物上升时间t/s1.41.652.12.7∞(2)计算电动机效率η的表达式为（用符号表示），前4次实验中电动机工作效率的平均值为.(3)在第5次实验中，电动机的输出功率是；可估算出电动机线圈的电阻为Ω(4)在这个实验中你认为难以操作的是（只要写出一点）.6/9二、方法总结1.怎样区别应用右手螺旋定则和左手定则？(1)右手螺旋定则：判断电流周围的磁场方向.如：通电直导线、通电螺线管等．(2)左手定则：判断电流在磁场中所受的安培力方向．【题型示例6】如图(1)所示，直导线A和线圈B在同一平面，直导线A固定，B可自由运动，当A、B中通有如图方向电流时，试分析线圈B如何运动？2．怎样求解有安培力参与的物体平衡？通电导体棒在磁场中受到磁场力的作用而处于静止状态，先用左手定则判定磁场力的方向，再由共点力平衡条件求解。【题型示例7】如图(1)所示，有一金属棒cd质量为m，长为L，电阻为R，用质量不计的导线将其两端焊接，并在ab两点将它悬挂起来，接在电压为U的电源上。当加一个与abcd平面平行的均匀磁场时，平面abcd偏过竖直方向θ角，金属棒恰好处于静止状态，求：(1)此时棒受到的磁场力为多大？方向如何？(2)磁场的磁感应强度为多大？7/9模拟演练1．下列说法正确的是()A．磁场是假想的一种物理模型B．磁场是客观存在的一种物质C．只有磁铁才能产生磁场D．磁场只能对放入磁场中的通电导线产生力的作用2．以下关于磁场中某处的磁感强度B的说法中，正确是()A．由公式B=F／IL知，B与F成正比，与I、L的乘积成反比B．B与F、I、L无关，由磁场决定C．B的大小等于一段通电导线在磁场中受的磁场力F与电流I和导线长度L乘积的比值D．B的方向与F的方向相同3．关于磁通量，下列说法正确的是()A．线圈面积越大，穿过线圈的磁通量一定越大B．穿过线圈的磁通量越大，则该处的磁场一定越强C．磁通量就是穿过某一面积的磁感线条数D．磁通量就是垂直穿过单位面积的磁感线条数4．如图所示，ab、cd是两根在同一竖直平面内的直导线，在两导线中央悬挂一个小磁针，小磁针与两根直导线静止在同一竖直平面内．当两导线中通以大小相等的电流时，小磁针N极向里面转动，则两导线中的电流方向()A．一定都是向上B．一定都是向下C．ab中电流向下，cd中电流向上D．ab中电流向上，cd中电流向下5．在三维直角坐标系中，电子沿y轴正方向运动，如图所示。由于电子的定向运动而在z轴正方向上a点处产生的磁场方向是()A．-x方向B．+x方向C．+z方向D．-z方向6．如图所示，a、b线圈套在磁铁中部，在同一平面且与磁铁垂直，穿过它们的磁通量分别为Φ𝑎、Φ𝑏，则（）A．Φ𝑎＞Φ𝑏B．Φ𝑎＜Φ𝑏C.Φ𝑎=Φ𝑏D.都有可能8/97.如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在磁铁左上方有一通电导线垂直磁铁放置，电流方向向里，以下说法正确的是()A.磁铁对桌面的压力大于磁铁重力B．磁铁对桌面没有摩擦力C.磁铁对桌面的压力等于磁铁重力D．磁铁对桌面的摩擦力方向向右8.如图所示，在一足够大的匀强磁场中有一面积为4×10−2𝑚2的正方形导线框，当导线框平面与磁场垂直时，穿过线框的磁通量为2.4×10−2𝑊𝑏，则磁场的磁感强度是B=T。若将这导线框以其中一边为轴转过90度，则这时穿过导线框平面的磁通量将变为=____Wb.9．如图所示为利用DIS实验在研究通电螺线管中心轴线上的磁感应强度分布图，A.B是在两个不同电流下得出的图像，由图像可得出结论：通电螺线管中间区域的磁场是磁场．比较A.B电流的大小𝐼𝐴𝐼𝐵（选填“”“=”或“”）10.如图所示，用两ab,ab的轻质弹簧沿竖直方向悬挂一根质量为m、长为L的金属棒ab、ab处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中。若金属棒通以电流强度为I的电流，平衡后，弹簧对金属棒的作用恰好为零，则磁场的磁感应强度为，电流方向为____.9/911．如图所示，金属棒ab中点连着一弹簧测力计，水平地放置在两根互相平行的光滑金属导轨cd、ef上，cd与ef间有一匀强磁场垂直导轨平面，导轨宽0.lm，闭合电键s后，弹簧测力计的示数为0.4N，电流表的示数为10A.求：(1)匀强磁场的磁感应强度的方向；(2)匀强磁场的磁感应强度的大小．12．如图所示，质量为m的金属棒ab，长为L，两端用细铜丝水平悬挂，棒中通有从a到b电流．若在该区域加一磁感强度为B，方向竖直向上的匀强磁场时，钢丝将偏离竖直方向θ角而静止，试求：(1)每根钢丝的拉力大小．(2)此时棒中电流I的大小？