2022年高三物理 專題一 磁場.磁感應(yīng)強度.磁通量復(fù)習(xí)講義本章考試大綱九、磁場內(nèi)容要求說明71電流的磁場72磁感應(yīng)強度磁感線地磁場73磁性材料分子電流假說74磁場對通電直導(dǎo)線的作用安培力左手定則75磁電式電表原理76磁場對運動電荷的作用，洛倫茲力帶電粒子在勻強磁場中的運動77質(zhì)譜儀，回旋加速器1安培力的計算限于直導(dǎo)線跟B平行或垂直的兩種情況2洛倫茲力的計算限于v跟B平行或垂直的兩種情況專題一磁場 磁感應(yīng)強度 磁通量【達標(biāo)指要】知道磁場的基本特性，熟練掌握和運用安培定則判斷電流產(chǎn)生的磁場方向，深刻理解磁感應(yīng)強度概念，掌握磁感應(yīng)強度疊加原理，【名題精析】ABO圖11-1-1例1如圖11-1-1所示，兩個完全相同的通電圓環(huán)A、B圓心O重合、圓面相互垂直的放置，通電電流相同，電流方向如圖所示，設(shè)每個圓環(huán)在其圓心O處獨立產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為B0，則O處的磁感應(yīng)強度大小為（ ）A0 B2B0CB0D無法確定分析與解：根據(jù)右手螺旋定則可知，圖中A環(huán)在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度的方向是垂直紙面向里，B環(huán)在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度的方向是豎直向下根據(jù)平行四邊形定則可知，圓心O處磁感應(yīng)強度大小為B0例2如圖11-1-2甲所示，根據(jù)小磁針的指向，畫出線圈的繞線方向 甲 N S NS乙 圖11-1-2分析與解：首先由小磁針靜止時N極的指向可以確定，繞在蹄形鐵芯上的線圈通電后，產(chǎn)生的磁場磁感線，是從鐵芯左方到右方，即蹄形鐵芯左方為N極，右方為S極，再根據(jù)電源標(biāo)出電流方向，鐵芯左方上端為N極，由安培定則可知，鐵芯左方線圈中電流方向如圖所示，由此可知左側(cè)線圈中的繞線方向如圖所示同理，鐵芯右側(cè)上端為S極，根據(jù)安培頂則可知，線圈中電流方向如圖所示，故線圈繞線方向如圖11-1-2乙所示abcdcdB圖11-1-3例3如圖11-1-3所示，面積為S的矩形線圈abcd，處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向與線框平面成角，當(dāng)線框以ab為軸順時針方向轉(zhuǎn)過90°時，穿過abcd面的磁通量變化量為（ ）ABScos B-BS(sincos)CBSsin DBS分析與解：磁通量由磁感應(yīng)強度矢量在垂直于線框方向上的分量決定，開始時B與線框平面成角，磁通量1=Bssin，線框平面按題意方向轉(zhuǎn)動時，磁通量減少，當(dāng)轉(zhuǎn)過90°時，磁通量為負值，2=-Bscos，可見，磁通量的變化量為=2-1=-BScos-BSsin=-BS(cos+sin)【思路點撥】例1、例2考查了安培定則的應(yīng)用、空間磁感線分布及矢量合成的平行四邊形法則例3中應(yīng)注意：磁通量=BS的適用條件、物理量的分解【益智演練】1如圖11-1-4所示，ab是水平面上一個圓的直徑，在過ab的豎直面內(nèi)有一根通電導(dǎo)線ef，且ef平行于ab，當(dāng)ef豎直向上平移時，穿過圓面積的磁通量將( )圖11-1-4efabIA逐漸變大B逐漸變小C始終為零D不為零，但始終保持不變2如圖11-1-5所示，一帶負電的金屬環(huán)繞軸OO以角速度勻速旋轉(zhuǎn)，在環(huán)左側(cè)軸線上的小磁針最后平衡的位置是( )AN極豎直向上 BN極豎直向下CN極沿軸線向左 DN極沿軸線向右圖11-1-6i2i1i3i4NSOO´圖11-1-53在同一平面內(nèi)有四根彼此絕緣的通電直導(dǎo)線，如圖11-1-6所示，四根導(dǎo)線中電流i4=i3i2i1，要使O點磁場增強，應(yīng)切斷哪一根導(dǎo)線中的電流（ ）Ai1 Bi2 Ci3 Di4圖11-1-7abcd4在磁感應(yīng)強度為B0，豎直向上的勻強磁場中，水平放置一根長通電直導(dǎo)線，電流的方向垂直紙面向里，如圖11-1-7所示，a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點，在這四點中( )Ab、d兩點的磁感應(yīng)強度大小相等Ba、b兩點的磁感應(yīng)強度大小相等Cc點的磁感應(yīng)強度的值最小Db點的磁感應(yīng)強度的值最大5有一束電子流沿x軸正方向高速運動，如圖11-1-8所示，電子流在z軸上的P點處所產(chǎn)生的磁場方向是沿( )Ay軸正方向 By軸負方向xyzOP圖11-1-8Cz軸正方向 Dz軸負方向6在地球赤道上空有一小磁針處于水平靜止?fàn)顟B(tài)，突然發(fā)現(xiàn)小磁 針N極向東偏轉(zhuǎn)，由此可知( )A一定是小磁針正東方向上有一條形磁鐵的N極靠近小磁針B一定是小磁針正東方向上有一條形磁鐵的S極靠近小磁針C可能是小磁針正上方有電子流自南向北水平通過D可能是小磁針正上方有電子流自北向南水平通過7關(guān)于磁感應(yīng)強度的說法中，正確的是 ( ) A一小段通電導(dǎo)體在磁場中某處不受磁場力作用，則該處的磁感應(yīng)強度一定為零B一小段通電導(dǎo)體在磁場中某處受到的磁場力越小，說明該處的磁感應(yīng)強度越小C磁場中某點的磁感應(yīng)強度方向，就是放在該點的一小段通電導(dǎo)體的受力方向D磁場中某點的磁感應(yīng)強度的大小和方向與放在該點的通電導(dǎo)線受力情況無關(guān)8下列說法正確的是 ( ) A一小段通電導(dǎo)線放在磁場A處時，受到的磁場力比放在B處大，說明A處磁感應(yīng)強度比B處磁感應(yīng)強度大B由B=可知，某處磁感應(yīng)強度大小與放入該處的通電導(dǎo)線IL乘積成反比CB總與F和I垂直，但F、I之間可以不垂直D小磁針N極所受磁場力方向就是該處磁感應(yīng)強度的方向9有一小段通電導(dǎo)線，長為1cm，電流強度為5A，把它置于磁場中某點，受到的磁場力為0.1 N，則該點的磁感應(yīng)強度B一定是（ ）AB=2 T BB2 TCB2 T D以上情況都有可能10關(guān)于磁場和磁感線的描述，下列哪些是正確的 ( ) A磁感線從磁體的N極出發(fā)到磁體的S極終止B自由轉(zhuǎn)動的小磁針放在通電螺線管內(nèi)部，其N極指向螺線管的北極C磁感線是互不相交的閉合曲線D兩條磁感線的空隙處不存在磁場11關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，下列說法正確的是 ( ) A磁鐵的磁場和電流的磁場都是電荷的運動產(chǎn)生的B一切磁作用都可以歸納為是運動電荷之間通過磁場而發(fā)生的相互作用C根據(jù)安培的分子電流假說，在外界磁場作用下，鐵磁性物體內(nèi)部分子電流取向變得大致相同時，物體就被磁化，兩端就形成磁極D為了使永久磁體保持磁性，要定期讓它受到高溫或猛烈的撞擊，促使分子電流易于獲得一致取向12如圖11-1-9所示，M1與M2為兩根原未被磁化的鐵棒，現(xiàn)將它們分別放置于如圖所示的位置，則被通電螺線管產(chǎn)生的磁場磁化( )M1M2圖11-1-9AM1的左端為N極，M2的右端為N極BM1和M2的左端均為N極CM1的右端為N極，M2的左端為N極DM1和M2的右端均為N極13世紀(jì)20年代，以塞貝克（數(shù)學(xué)家）為代表的科學(xué)家已認識到：溫度差會引起電流，安培考慮到地球自轉(zhuǎn)造成了太陽照射后正面與背面的溫度差，從而提出如下假設(shè)：地球磁場是由繞地球的環(huán)形電流引起的該假設(shè)中的電流方向是( )A由西向東垂直磁子午線B由東向西垂直磁子午線C由南向北沿磁子午線D由赤道向兩極沿磁子午線方向（注：磁子午線是地球磁場N極與S極在地球表面的連線）14如圖11-1-10所示，框架面積為S，框架平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向垂直，則穿過線圈平面的磁通量為_；若使框架繞軸OO轉(zhuǎn)過60°角，則穿過線框平面的磁通量為_；若從初始位置轉(zhuǎn)過90°角，則穿過線框平面的磁通量為_；若從初始位置轉(zhuǎn)過120°角，則穿過線圈平面的磁通量的變化量為_圖11-1-10OO圖11-1-11電源15如圖11-1-11所示，放在通電螺線管內(nèi)部中間處的小磁針，靜止時N極指向右，試判定電源的正負極圖11-1-12ABCD16在同一個平面內(nèi)有六根彼此絕緣的通電導(dǎo)線，其中電流強度的大小相同，方向如圖11-1-12所示A、B、C、D四個區(qū)域均為面積相同的正方形，其中指向紙外的磁場最強的區(qū)域是_區(qū)17一般情況下，金屬都有電阻電阻是導(dǎo)體的屬性之一當(dāng)條件發(fā)生改變時，其屬性也會發(fā)生改變（1）實驗表明，某些金屬當(dāng)溫度降低到某一定值時，其電阻突然降為零，這種現(xiàn)象叫做 現(xiàn)象圖11-1-13（2）圖11-1-13所示為磁懸浮現(xiàn)象，將某種液態(tài)物質(zhì)倒入金屬盤后，能使金屬盤達到轉(zhuǎn)變溫度，在金屬盤上方釋放一永磁體，當(dāng)它下落到盤上方某一位置時即產(chǎn)生磁懸浮現(xiàn)象試根據(jù)下表列出的幾種金屬的轉(zhuǎn)變溫度和幾種液態(tài)物質(zhì)的沸點數(shù)據(jù)，判斷所倒入的液態(tài)物質(zhì)應(yīng)是_，金屬盤的材料應(yīng)是_金屬轉(zhuǎn)變溫度/K液態(tài)物質(zhì)沸點/K銥0.14液氦4.1鋅0.75液氮77.0鋁1.20液氧90.0錫3.72液態(tài)甲烷111.5鉛7.20液態(tài)二氧化碳194.5（3）試分析說明磁懸浮現(xiàn)象的原因（4）利用上述現(xiàn)象，人們已設(shè)計成磁懸浮高速列車列車車廂下部裝有電磁鐵，運行所需槽形導(dǎo)軌底部和側(cè)壁裝有線圈，用以提供_這種列車是一般列車運行速度的34倍，能達到這樣高速的原因是_ _【學(xué)后反思】磁場是磁極或電流周圍產(chǎn)生的一種特殊物質(zhì)，磁場和電場是兩種不同的物質(zhì)磁場的電本質(zhì)是由電荷的運動產(chǎn)生磁場分布在立體空間，掌握磁感線分布的立體圖、縱、橫截面圖的畫法對分析問題很有幫助【參考答案】1C 2C 3D 4AC 5A 6C 7D 8D 9C 10BC 11ABC 12A 13B 14BS，BS/2，0，3BS/2 15左“+” 16B 17（1）超導(dǎo)；（2）液氦，鉛；（3）金屬盤上方下落的永磁體，在金屬盤中感應(yīng)出電流，由于是超導(dǎo)體，所以該電流很大，產(chǎn)生強大磁場，與上方下落的永磁體互相排斥永磁體受到這個強磁力平衡了自身的重力時，就會處于懸浮狀態(tài)；（4）強磁場，消除了摩擦