1.磁場、磁感應(yīng)強(qiáng)度
(1)磁場的基本性質(zhì)
磁場對處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用.
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度
①物理意義:描述磁場的強(qiáng)弱和方向.
②定義式:B=eq \f(F,Il)(通電導(dǎo)線垂直于磁場).
③方向:小磁針靜止時(shí)N極所指的方向.
④單位:特斯拉,符號(hào)為T.
(3)勻強(qiáng)磁場
磁場中各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等、方向相同,磁感線是疏密程度相同、方向相同的平行直線.
(4)地磁場
①地磁的N極在地理南極附近,S極在地理北極附近,磁感線分布如圖1所示.
圖1
②在赤道平面上,距離地球表面高度相等的各點(diǎn),磁感應(yīng)強(qiáng)度相等,且方向水平向北.
2.磁感線的特點(diǎn)
(1)磁感線上某點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場方向.
(2)磁感線的疏密程度定性地表示磁場的強(qiáng)弱.
(3)磁感線是閉合曲線,沒有起點(diǎn)和終點(diǎn),在磁體外部,從N極指向S極;在磁體內(nèi)部,由S極指向N極.
(4)同一磁場的磁感線不中斷、不相交、不相切.
(5)磁感線是假想的曲線,客觀上并不存在.
3.幾種常見的磁場
(1)條形磁體和蹄形磁體的磁場(如圖2所示)
圖2
(2)電流的磁場
技巧點(diǎn)撥
磁場疊加問題的解題思路
(1)確定磁場場源,如通電導(dǎo)線.
(2)定位空間中需求解磁場的點(diǎn),利用安培定則判定各個(gè)場源在這一點(diǎn)上產(chǎn)生的磁場的大小和方向.如圖3所示為M、N在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁場BM、BN.
圖3
(3)應(yīng)用平行四邊形定則進(jìn)行合成,如圖中的B為合磁場.
例題精練
1.如圖4,兩根相互絕緣的通電長直導(dǎo)線分別沿x軸和y軸放置,沿x軸方向的電流為I0.已知通電長直導(dǎo)線在其周圍激發(fā)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=keq \f(I,r),其中k為常量,I為導(dǎo)線中的電流,r為場中某點(diǎn)到導(dǎo)線的垂直距離.圖中A點(diǎn)的坐標(biāo)為(a,b),若A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,則沿y軸放置的導(dǎo)線中電流的大小和方向分別為( )
圖4
A.eq \f(a,b)I0,沿y軸正向 B.eq \f(a,b)I0,沿y軸負(fù)向
C.eq \f(b,a)I0,沿y軸正向 D.eq \f(b,a)I0,沿y軸負(fù)向
考點(diǎn)二 安培力的分析與計(jì)算
1.安培力的大小
F=IlBsin θ(其中θ為B與I之間的夾角)
(1)磁場和電流垂直時(shí):F=BIl.
(2)磁場和電流平行時(shí):F=0.
2.安培力的方向
左手定則判斷:
(1)如圖5,伸開左手,使拇指與其余四個(gè)手指垂直,并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi).
圖5
(2)讓磁感線從掌心垂直進(jìn)入,并使四指指向電流的方向.
(3)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向.
技巧點(diǎn)撥
1.安培力的方向
安培力既垂直于B,也垂直于I,即垂直于B與I決定的平面.
2.安培力公式F=BIl的應(yīng)用條件
(1)B與l垂直.
(2)l是有效長度.
①彎曲通電導(dǎo)線的有效長度l等于連接兩端點(diǎn)的直線的長度,相應(yīng)的電流方向沿兩端點(diǎn)連線由始端流向末端,如圖6所示.
圖6
②對于任意形狀的閉合線圈,其有效長度均為零,所以通電后在勻強(qiáng)磁場中受到的安培力的矢量和為零.
3.安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)情況判定的五種方法
例題精練
2.如圖7,力傳感器固定在天花板上,邊長為L的正方形勻質(zhì)導(dǎo)線框abcd用不可伸長的輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛于力傳感器的測力端,導(dǎo)線框與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直,線框的bcd部分處于勻強(qiáng)磁場中,b、d兩點(diǎn)位于勻強(qiáng)磁場的水平邊界線上.若在導(dǎo)線框中通以大小為I、方向如圖所示的恒定電流,導(dǎo)線框處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),力傳感器的示數(shù)為F1.只改變電流方向,其它條件不變,力傳感器的示數(shù)為F2.該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為( )
圖7
A.eq \f(F2-F1,4IL) B.eq \f(F1-F2,4IL)
C.eq \f(\r(2)?F2-F1?,4IL) D.eq \f(\r(2)?F1-F2?,4IL)
3.(多選)如圖8,三根相互平行的固定長直導(dǎo)線L1、L2和L3兩兩等距,均通有電流I,L1中電流方向與L2中的相同,與L3中的相反.下列說法正確的是( )
圖8
A.L1所受磁場作用力的方向與L2、L3所在平面垂直
B.L3所受磁場作用力的方向與L1、L2所在平面垂直
C.L1、L2和L3單位長度所受的磁場作用力大小之比為1∶1∶eq \r(3)
D.L1、L2和L3單位長度所受的磁場作用力大小之比為eq \r(3)∶eq \r(3)∶1
考點(diǎn)三 與安培力有關(guān)的綜合問題
解題思路:
(1)選定研究對象.
(2)受力分析時(shí),變立體圖為平面圖,如側(cè)視圖、剖面圖或俯視圖等,并畫出平面受力分析圖,安培力的方向F安⊥B、F安⊥I.如圖9所示:
圖9
例題精練
4.如圖10所示,兩根相同的豎直懸掛的彈簧上端固定,下端連接一質(zhì)量為40 g的金屬導(dǎo)體棒,部分導(dǎo)體棒處于邊界寬度為d=10 cm的有界勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于紙面向里.導(dǎo)體棒通入4 A的電流后靜止時(shí),彈簧伸長量是未通電時(shí)的1.5倍.若彈簧始終處于彈性限度內(nèi),導(dǎo)體棒一直保持水平,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為(取重力加速度g=10 m/s2)( )
圖10
A.0.25 T B.0.5 T C.0.75 T D.0.83 T
5.如圖11,光滑斜面上放置一根通有恒定電流的導(dǎo)體棒,空間有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場B,導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將勻強(qiáng)磁場的方向沿圖示方向緩慢旋轉(zhuǎn)到水平方向,為了使導(dǎo)體棒始終保持靜止?fàn)顟B(tài),勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)同步( )
圖11
A.增大 B.減小
C.先增大后減小 D.先減小后增大
綜合練習(xí)
一.選擇題(共17小題)
1.(2020春?高坪區(qū)校級(jí)月考)下列說法中正確的是( )
A.磁與電緊密相連,有磁必有電,有電必有磁
B.根據(jù)安培電流假說,當(dāng)磁體內(nèi)部分子電流取向不一致時(shí),就會(huì)顯示出磁性
C.不管是磁體的磁場還是電流的磁場都來源于電荷的運(yùn)動(dòng)
D.由于地磁場很強(qiáng),所以很小的磁針就能顯示出地磁場的存在,指南針就是利用這一原理制成的
2.(2019秋?西夏區(qū)校級(jí)月考)如圖所示,小磁針靜止時(shí)所指方向正確的是( )
A.B.
C.D.
3.(2015春?濮陽期末)硼10俘獲一個(gè)α粒子后生成氮13放出x粒子,而氮13是不穩(wěn)定的,它放出y粒子而變成碳13,那么x和y粒子分別是( )
A.質(zhì)子和電子B.質(zhì)子和中子
C.中子和正電子D.中子和電子
4.(2019秋?河南月考)關(guān)于安培分子電流假說,下列說法正確的是( )
A.假說的依據(jù)是安培通過精密儀器觀察到了分子電流
B.假說揭示了靜止的電荷也可以產(chǎn)生磁場
C.分子電流假說無法解釋加熱“去磁”現(xiàn)象
D.磁體的磁場是由于電荷的運(yùn)動(dòng)形成的分子電流產(chǎn)生的
5.(2018秋?思明區(qū)校級(jí)期中)根據(jù)分子電流的假說,下列說法中不正確的是( )
A.不管磁體,非磁體,其內(nèi)部均存在分子電流
B.沒有磁性的物體內(nèi)分子電流的取向雜亂無章,分子電流形成的磁性彼此抵消,總體對外不顯磁性
C.原來沒有磁性的磁塊被磁化后,內(nèi)部分子電流的取向變得大致相同,且不易再被打亂
D.磁體內(nèi)存在分子電流,非磁體內(nèi)不存在分子電流
6.(2019春?西城區(qū)期末)如圖所示,在水平長直導(dǎo)線的正下方,有一只可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針?,F(xiàn)給直導(dǎo)線通以由a向b的恒定電流I,若地磁場的影響可忽略,則小磁針的N極將( )
A.保持不動(dòng)B.向下轉(zhuǎn)動(dòng)
C.垂直紙面向里轉(zhuǎn)動(dòng)D.垂直紙面向外轉(zhuǎn)動(dòng)
7.(2019秋?沙坪壩區(qū)校級(jí)期中)關(guān)于電場和磁場的概念,以下說法正確的是( )
A.小磁針靜止時(shí)N極所指的方向就是該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向
B.電荷在電場中某點(diǎn)所受電場力的方向即為該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向
C.電流元在磁場中某位置受到的磁場力為零,則該位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零
D.若長為L、電流為I的導(dǎo)線在某處受到的磁場力為F,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度必為B=FIL
8.(2020秋?秦安縣校級(jí)期末)下列關(guān)于電場和磁場的說法中正確的是( )
A.電場線和磁感線都是封閉曲線
B.沿著電場線移動(dòng)電荷,電勢能降低
C.電荷在電場中一定受到電場力的作用
D.通電導(dǎo)線在磁場中一定受到磁場力的作用
9.(2019秋?四川期末)關(guān)于電場和磁場,下列說法正確的是( )
A.二者都是客觀存在的物質(zhì),都對放入其中的靜電荷有力的作用
B.電場強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B均采用比值定義法,二者均為矢量
C.電場的方向與正電荷所受電場力方向相同,磁場的方向與通電導(dǎo)線所受安培力方向相同
D.電場線與磁感線是為了形象描述電場與磁場而引入的假想曲線,并且都是閉合曲線
10.(2020秋?鼓樓區(qū)校級(jí)期末)運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中受到洛倫茲力的作用,運(yùn)動(dòng)方向會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),這一點(diǎn)對地球上的生命來說有十分重要的意義。從太陽和其他星體發(fā)射出的高能粒了流,稱為宇宙射線,在射向地球時(shí),由于地磁場的存在,改變了帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向,對地球起到了保護(hù)作用。如圖所示為地磁場對宇宙射線作用的示意圖?,F(xiàn)有來自宇宙的一束質(zhì)子流,以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點(diǎn),則這質(zhì)子在進(jìn)入地球周圍的空間將( )
A.豎直向下沿直線射向地面
B.向東偏轉(zhuǎn)
C.向西偏轉(zhuǎn)
D.向北偏轉(zhuǎn)
11.(2019秋?陜西期中)赤道上放一個(gè)指南針,則指南針的N極指向是( )
A.向東B.向西C.向南D.向北
12.(2020秋?徐匯區(qū)校級(jí)期末)在量子力學(xué)早期的發(fā)展中,為了解釋一些光譜實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象,物理學(xué)家們引入了電子自旋的概念。當(dāng)時(shí)物理學(xué)家將電子設(shè)想為一個(gè)繞著自身對稱軸旋轉(zhuǎn)的均勻帶負(fù)電的小球,如圖所示,已知這個(gè)小球繞著軸從上往下看逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),則軸上各點(diǎn)處的磁場方向?yàn)椋? )
A.z軸正方向B.z軸負(fù)方向
C.垂直于z軸方向D.以上都不正確
13.(2021?武邑縣校級(jí)模擬)由相關(guān)電磁學(xué)理論可以知道,若圓環(huán)形通電導(dǎo)線的中心為O,環(huán)的半徑為r,環(huán)中通以電流,環(huán)心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=μ0I2r,其中μ0為真空磁導(dǎo)率。若P點(diǎn)是過圓環(huán)形通電導(dǎo)線中心O點(diǎn)的軸線上的一點(diǎn),且距O點(diǎn)的距離是x,根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)判斷出以下有關(guān)P點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的表達(dá)式正確的是( )
A.B=μ0r2I2(r2+x2)32B.B=μ0rI2(r2+x2)32
C.B=μ0r3I2(r2+x2)32D.B=μ0r2I2(r2+x2)
14.(2019秋?泰州期末)科考隊(duì)進(jìn)入某一磁礦區(qū)域后,發(fā)現(xiàn)指南針原來指向正北的N極逆時(shí)針轉(zhuǎn)過60°(如圖所示的虛線),設(shè)該處的地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度水平分量為B,則磁礦所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度水平分
量的最小值為( )
A.2BB.BC.32BD.B2
15.(2021?山東模擬)如圖所示,圓環(huán)和長直導(dǎo)線MN均處于紙面內(nèi),P、Q是關(guān)于導(dǎo)線對稱的兩點(diǎn),當(dāng)導(dǎo)線MN中通以從M→N的電流時(shí),下列說法正確的是( )
A.P、Q兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同,方向相反
B.P點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里
C.圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng)直到遠(yuǎn)離通電導(dǎo)線,環(huán)內(nèi)磁通量一直減小
D.圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng)直到遠(yuǎn)離通電導(dǎo)線,環(huán)內(nèi)磁通量先增大、后減小
16.(2019秋?界首市期末)下列單位中與磁感應(yīng)強(qiáng)度單位一致的是( )
A.NAB.NA?sC.kgC?sD.kgC?s2
17.(2020秋?錦州期末)關(guān)于這些概念,下面說法正確的是( )
A.磁感應(yīng)強(qiáng)度越大的地方,穿過線圈的磁通量一定也越大
B.磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方,線圈面積越大,則穿過線圈的磁通量越大
C.磁通量的變化,不一定由于磁場的變化產(chǎn)生的
D.穿過線圈的磁通量為零時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零
二.多選題(共19小題)
18.(2020秋?臨澧縣校級(jí)期中)下列關(guān)于磁場的說法中,正確的是( )
A.磁場跟電場一樣,是人為假設(shè)的
B.指南針指南說明地球周圍有磁場
C.只有磁極在自己周圍的空間才會(huì)產(chǎn)生磁場
D.磁極對磁極的作用、電流對電流的作用都是通過磁場發(fā)生的
19.(2016秋?館陶縣校級(jí)期中)把一根通電的硬直導(dǎo)線ab放在磁場中,導(dǎo)線所在的區(qū)域的磁感線呈弧線,導(dǎo)線中的電流方向由a到b,如圖所示.虛線框內(nèi)有產(chǎn)生以上弧形的磁場源.下列符合要求的是( )
A.B.
C.D.
20.(2019秋?寧蒗縣校級(jí)期末)南極考察經(jīng)常把南極特殊的地理位置進(jìn)行科學(xué)測量,“雪龍?zhí)枴笨疾礻?duì)員一次實(shí)驗(yàn)如下:在地球南極附近用彈簧測力計(jì)豎直懸掛一未通電螺線管,如圖所示,下列說法正確的是 ( )
A.若將a 端接電源正極,b端接電源負(fù)極,則彈簧測力計(jì)示數(shù)將減小
B.若將a端接電源正極,b端接電源負(fù)極,則彈簧測力計(jì)示數(shù)將增大
C.若將b端接電源正極,a端接電源負(fù)極,則彈簧測力計(jì)示數(shù)將增大
D.不論螺線管通電情況如何,彈簧測力計(jì) 示數(shù)均不變
21.(2019?江蘇)如圖所示,在光滑的水平桌面上,a和b是兩條固定的平行長直導(dǎo)線,通過的電流強(qiáng)度相等。矩形線框位于兩條導(dǎo)線的正中間,通有順時(shí)針方向的電流,在a、b產(chǎn)生的磁場作用下靜止。則a、b的電流方向可能是( )
A.均向左B.均向右
C.a(chǎn)的向左,b的向右D.a(chǎn)的向右,b的向左
22.(2016秋?豐滿區(qū)校級(jí)月考)下列說法正確的是( )
A.奧斯特提出“分子電流”假說,認(rèn)為永磁體磁場和通電導(dǎo)線磁場均由運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生
B.安培提出“分子電流”假說,認(rèn)為永磁體的磁場和通電導(dǎo)線的磁場均由運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生
C.根據(jù)“分子電流”假說,磁鐵受到強(qiáng)烈振動(dòng)時(shí)磁性會(huì)減弱
D.根據(jù)“分子電流”假說,磁鐵在高溫條件下磁性會(huì)增強(qiáng)
23.(2011秋?東港區(qū)校級(jí)期中)關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì),下列說法中正確的是( )
A.有磁必有電荷,有電荷必有磁
B.一切磁現(xiàn)象都起源于電流或運(yùn)動(dòng)電荷,一切磁作用都是電流或運(yùn)動(dòng)電荷之間通過磁場而發(fā)生的相互作用
C.一切磁場都是由運(yùn)動(dòng)電荷或電流產(chǎn)生的
D.根據(jù)安培的分子環(huán)流假說,在外界磁場作用下,物體內(nèi)部分子電流取向大致相同時(shí),物體就被磁化,兩端形成磁極
24.(2019秋?瓊山區(qū)校級(jí)期中)關(guān)于磁場的方向,下列敘述中正確的是( )
A.磁感線上某一點(diǎn)的切線方向
B.磁場N極到S極的方向
C.小磁針靜止時(shí)北極所指的方向
D.小磁針的北極受力方向
25.(2019秋?永德縣校級(jí)月考)關(guān)于宇宙中的天體的磁場,下列說法正確的是( )
A.宇宙中的許多天體都有與地球相似的磁場
B.宇宙中的所有天體都有與地球相似的磁場
C.指南針在任何天體上都能像在地球上一樣正常工作
D.指南針只有在磁場類似于地球磁場的天體上才能正常工作
26.(2012秋?紅花崗區(qū)校級(jí)期中)下列關(guān)于磁性材料說法正確的是( )
A.永磁體要有很強(qiáng)的剩磁,所以要用硬磁性材料制造
B.電磁鐵要在通電時(shí)有磁性,斷電時(shí)失去磁性,所以要用軟磁性材料制造
C.磁化后剩磁強(qiáng)的材料才能稱為磁性材料
D.地球也有磁場,在地面放置多年沒有移動(dòng)的金屬,會(huì)被地磁場磁化
27.(2020秋?滁州期末)司南是中國古代辨別方向用的一種儀器,據(jù)近代考古學(xué)家猜測,司南是用天然磁鐵礦石琢成一個(gè)勺形的東西,放在一個(gè)光滑的盤上,盤上刻著方位,可以辨別方向,如圖所示,下列說法正確的是( )
A.司南不可能僅具有一個(gè)磁極
B.司南能夠指向南北,說明地球具有磁場
C.司南的指向會(huì)受到附近銅塊的干擾
D.在司南正上方附近沿勺柄方向放置一直導(dǎo)線,導(dǎo)線通電時(shí)司南會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)
28.(2020秋?會(huì)寧縣期末)關(guān)于磁場、磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁感線的描述,下列敘述不正確的是( )
A.磁感線可以形象地描述磁場的強(qiáng)弱和方向,在磁場中是客觀存在的
B.磁極間的相互作用是通過磁場發(fā)生的
C.磁感線總是從磁體的N極指向S極
D.不論通電導(dǎo)體在磁場中如何放置,都能夠檢測磁場的存在
29.(2019秋?德州期末)中國宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角:“以磁石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也?!边M(jìn)一步研究表明,地球周圍地磁場的磁感線分布示意如圖。結(jié)合上述材料,下列說法正確的是( )
A.地球內(nèi)部也存在磁場,地磁南極在地理北極附近
B.地磁場的磁感線是“有頭有尾”的,由地磁北極射出,終止于地磁南極
C.地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行
D.地磁場對射向地球赤道的帶負(fù)電宇宙射線有向西的作用力
30.(2019秋?北侖區(qū)校級(jí)期中)中國宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了:“方家(術(shù)士)以磁石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也。”進(jìn)一步研究表明,地球周圍地磁場的磁感線分布示意圖如圖所示。結(jié)合上述材料,下列說法正確的是( )
A.地球內(nèi)部也存在磁場,地磁南極在地理南極附近
B.結(jié)合地球自轉(zhuǎn)方向,可以判斷出地球是帶負(fù)電的
C.地球表面任意位置的磁場方向都與地面平行
D.因地磁場影響,在進(jìn)行奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí),通電導(dǎo)線南北放置時(shí)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象最明顯
31.(2021?福州一模)已知通電長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度滿足B=kIr(其中k為比例系數(shù),I為電流強(qiáng)度,r為該點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離)。現(xiàn)有四根平行的通電長直導(dǎo)線,其橫截面積恰好在一個(gè)邊長為L的正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上,電流方向如圖,其中A、C導(dǎo)線中的電流大小為I1,B、D中的電流大小為I2。已知B導(dǎo)線所受的磁場力恰好為零,則下列說法正確的是( )
A.電流的大小關(guān)系為2I1=I2
B.四根導(dǎo)線所受的磁場力都為零
C.正方形中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零
D.若移走A導(dǎo)線,D導(dǎo)線所受的磁場力平行于OC方向
32.(2020秋?陽泉期末)如圖所示,處在豎直平面的環(huán)形導(dǎo)線圈的正中心有一個(gè)磁針a,在圓環(huán)外側(cè)有一小磁針b,a、b與圓環(huán)都處于同一豎直面內(nèi),當(dāng)導(dǎo)線中通以圖示方向的恒定電流時(shí)(不考慮地磁場影響和兩小磁針間的作用),則( )
A.小磁針a的N極向紙里轉(zhuǎn)動(dòng)
B.小磁針a的N極向紙外轉(zhuǎn)動(dòng)
C.小磁針b的N極向紙里轉(zhuǎn)動(dòng)
D.小磁針b的N極向紙外轉(zhuǎn)動(dòng)
33.(2019秋?太原期末)關(guān)于電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度,下列說法正確的是( )
A.由E=Fq可知,E與F成正比、與q成反比
B.由B=FIL可知,B與F、IL無關(guān),B是反映磁場本身性質(zhì)的物理量
C.電場強(qiáng)度的方向與放入電場中該點(diǎn)正電荷所受的電場力方向相同
D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與放入磁場中該點(diǎn)電流元所受的安培力方向相同
34.(2018秋?銅官區(qū)校級(jí)月考)足夠大的桌面有垂直桌面向下的勻強(qiáng)磁場B,一L×2L的線圈一半在桌面上,AB(長L)邊和桌邊平行,以AB邊為軸旋轉(zhuǎn)線圈,關(guān)于線圈的說法正確的有( )
A.線圈沒有旋轉(zhuǎn)時(shí)的磁通量等于BL2
B.線圈旋轉(zhuǎn)60°時(shí)的磁通量等于BL2
C.線圈從開始到旋轉(zhuǎn)120°的過程中磁通量沒有變化
D.線圈從開始到旋轉(zhuǎn)180°的過程中磁通量的變化等于3BL2
35.(2019秋?龍巖期末)關(guān)于磁場,下列說法中正確的是( )
A.一小段通電導(dǎo)線所受安培力為零,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零
B.一小段通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向與該處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同
C.一小段通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向與該處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直
D.小磁針N極受到磁場力的方向就是該處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向
36.(2018秋?吉林期末)如圖矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí),下列說法正確的是( )
A.磁通量變化率為零B.感應(yīng)電流最大
C.磁通量變化率最大D.通過線框的磁通量最大
三.填空題(共10小題)
37.(2019秋?蕪湖期末)蕪湖市科技館有機(jī)器人與參觀者下象棋的展臺(tái)。機(jī)器人取放棋子時(shí)用一根“手指”接觸棋子表面就可以實(shí)現(xiàn)(如圖),其奧秘是“手指”內(nèi)部有電磁鐵。
(1)機(jī)器人取放棋子是利用了電磁鐵的 (選填“磁性有無”或“磁極方向”)可以控制的特點(diǎn)。
(2)制作象棋棋子的材料應(yīng)該是下列常見材料中的 。
A.銅 B.鋁 C.軟鐵 D.硬塑料
38.(2016秋?武清區(qū)期中)用安培定則判斷直線電流的磁感線: 手握住導(dǎo)線,讓伸直的拇指與 的方向一致,那么彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向.
39.(2014秋?湘潭縣校級(jí)期中)原來有磁性的物體,經(jīng)過高溫、劇烈震動(dòng)或者逐漸減弱的交變磁場作用,就會(huì)失去磁性,這種現(xiàn)象叫做 (待選項(xiàng):磁化、退磁).
40.(2019秋?巴楚縣校級(jí)期末)自然界中的磁體總存在著 個(gè)磁極,同名磁極相互 ,異名磁極相互 。
41.(2013秋?合浦縣期中)磁體與 之間、磁體與 之間,以及通電導(dǎo)體與 之間的相互作用,都是通過 來發(fā)生的.
42.(2019秋?武陵區(qū)校級(jí)期末)某磁場的磁感線如圖所示。圖中的M點(diǎn)和P點(diǎn)相比, 點(diǎn)的磁場強(qiáng),它們的磁場方向 (填“相同”、“不相同”)
43.(2016秋?會(huì)寧縣校級(jí)期中)地球的地理兩極與地磁兩極并不完全重合,其間有一個(gè)交角,叫做 .
44.(2021?楊浦區(qū)二模)在“用DIS研究通電螺線管的磁感應(yīng)強(qiáng)度”這一實(shí)驗(yàn)中選用細(xì)長形螺線管,目的是在螺線管沿軸線方向形成較大范圍的 .實(shí)驗(yàn)過程中,磁傳感器的探管應(yīng)與 保持重合.
45.(2017秋?郴州期末)磁感應(yīng)強(qiáng)度B是 ( 填標(biāo)量或矢量),它的單位 ,符號(hào) 。
46.(2018秋?思明區(qū)校級(jí)期中)在勻強(qiáng)磁場中,有一條與磁場方向垂直放置的通電直導(dǎo)線,電流的大小為2A,直導(dǎo)線上長0.4m的一段所受的安培力大小為0.4N,則該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 T.
四.計(jì)算題(共3小題)
47.(2017秋?天心區(qū)校級(jí)期中)一個(gè)輕質(zhì)彈簧,上端懸掛,下端與水銀槽中的水銀面接觸,將上述裝置安在電路中,如圖所示,當(dāng)閉合開關(guān)后會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?如何解釋?
48.(2019秋?昌平區(qū)期末)場是物質(zhì)存在的一種形式。我們可以通過物體在場中的受力情況來研究場的強(qiáng)弱等特點(diǎn)。將電流元IL垂直于磁場方向放入磁場中某處時(shí),電流元所受到的磁場力F與電流元之比叫做該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,即B=FIL。
(1)請根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義特點(diǎn)寫出電場強(qiáng)度的定義,并說明各物理量的含義;
(2)請根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義特點(diǎn)寫出重力場強(qiáng)度的定義,并說明各物理量的含義。
49.(2019秋?巴宜區(qū)校級(jí)期末)有一根長L=0.15m的直導(dǎo)線,通有I=2A的電流。將此直導(dǎo)線垂直磁場方向放入勻強(qiáng)磁場中,導(dǎo)線受到的安培力F=3.0×10﹣2N,求:
(1)該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?br>(2)若將導(dǎo)線中的電流增大為I′=10A,而其他不變,則該導(dǎo)體受到的安培力F'是多大?
直線電流的磁場
通電螺線管的磁場
環(huán)形電流的磁場
安培
定則
立體圖
橫截
面圖
縱截
面圖
電流
元法
分割為電流元eq \(―――――→,\s\up7(左手定則))安培力方向→整段導(dǎo)體所受合力方向→運(yùn)動(dòng)方向
特殊
位置法
在特殊位置→安培力方向→運(yùn)動(dòng)方向
等效法
環(huán)形電流?小磁針
條形磁體?通電螺線管?多個(gè)環(huán)形電流
結(jié)論法
同向電流互相吸引,異向電流互相排斥;兩不平行的直線電流相互作用時(shí),有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同的趨勢
轉(zhuǎn)換研究
對象法
先分析電流所受的安培力,然后由牛頓第三定律,確定磁體所受電流磁場的作用力

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