磁场专题详解.doc

磁场 一、磁现象和磁场 、磁现象 、电流的磁效应 、磁场 电荷之间的相互作用是通过电场发生的，磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间以及通电导体与通电导体之间的相互作用，是通过磁场发生的． 、地球的磁场 磁感应强度 例题1.有关磁感应强度的下列说法中，正确的是 (　　) A．磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量 B．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 C．若有一小段长为L，通以电流为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 D．由定义式B＝可知，电流强度I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小 解析：磁感应强度的引入目的就是用来描述磁场强弱，因此选项A是正确的；磁感应强度是与电流I和导线长度L无关的物理量，且B＝中的B、F、L相互垂直，所以选项B、C、D皆是错误的． 例题2.关于磁感应强度下列说法中，正确的是 (　　) A．放在磁场中的通电导线，电流越大，受到的磁场力也越大，表示该处的磁感应强度越大 B．磁感线的指向就是磁感应强度的方向 C．垂直磁场放置的通电导线的受力方向即磁感应强度的方向 D．磁感应强度的大小、方向与放入磁场的通电导线的电流大小、导线长度、导线取向均无关 D 例题3.长10cm的通电直导线，通以1A的电流，在磁场强弱、方向都一样的空间(匀强磁场)中某处受到的磁场力为0.4N，则该磁场的磁感应强度为 (　　) A．等于4T　　　　　　 B．大于或等于4T C．小于或等于4T D．上述说法都错误 解析：题目中没有给出导线如何放置，若导线与磁场垂直，则由磁感应强度定义式得出 B＝＝ 若导线放置时没与磁场垂直，此时此处磁感应强度将大于4T.所以答案应选B. 例题4.如图甲所示，在蹄形磁铁间垂直磁感应强度方向放置一长为L、质量为m的铝制金属杆，金属杆用两根金属细丝悬挂在绝缘支架上，在金属杆中通以恒定电流I，结果金属丝在磁场作用下偏离竖直方向θ角(已知导线受的磁场力方向水平)，如图乙所示(侧视图)．求蹄形磁铁磁极间的磁感应强度． 解析：分析导线的受力情况如图丙所示，由平衡条件知，F＝mgtanθ. 根据磁感应强度的定义式B＝＝ 答案：B＝ 点评：本题综合运用了通电导线在磁场中受力及平衡的知识，要正确把握物理情景，从力的关系入手分析． 常见的几种磁场 二、几种常见的磁场 三、安培分子电流假说 四、匀强磁场 例题1.如图所示为通电螺线管的纵剖面，“×”和“·”分别表示导线中电流垂直纸面流进和流出，试画出a、b、c、d四个位置上小磁场静止时N极指向． 解析：根据安培定则可知，螺线管内部磁感线方向从右到左，再根据磁感线为闭合曲线的特点．即可画出图中通电螺线管的磁感线．分布示意图线上各点的切线方向，就是小磁针在该点处N极的受力方向，于是小磁针静止时在a、b、c、d指向分别为向左、向左、向左、向右． 例题2.如图所示，一带负电的金属环绕轴以角速度匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（? ） A．N极竖直向上　　　B．N极竖直向下 C．N极沿轴线向左　　D．N极沿轴线向右 解析：从左向右看圆盘顺时针转动，环形电流方向为逆时针方向，由安培定则可知，环的左侧相当于磁铁的N极，故小磁针最后平衡时N极沿轴线向左．本题应选C答案． 关于电子绕核转动形成等效电流 例题3.电子绕核旋转可等效为一环形电流，已知氢原子中的电子电量为e，以速率v在半径为r的轨道上运动，求等效电流． 解析：氢原子核外电子绕核运转，等效于环形电流，在一个周期内，通过的电量为e，则可知等效电流 。 磁场对通电导线的作用力 一、安培力 二、磁电式电流表 例题1.如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动，当导线通过图示方向电流（ ）时，导线的运动情况是（从上往下看） A．顺时针方向转动，同时下降 B．顺时针方向转动，同时上升 C．逆时针方向转动，同时下降 D．逆时针方向转动，同时上升 解析：根据蹄形磁铁磁感线分布和左手定则可判断A端受垂直纸面向里的安培力，B端受垂直纸面向外的安培力，故导线逆时针转动；假设导线自图示位置转过90°，由左手定则可知，导线AB受竖直向下安培力作用；导线下降，故导线在逆时针转动的同时向下运动， 所以本题答案应选C。 例题2.如图所示，倾角为 的光滑斜面上， 有一长为L，质量为m的通电导线，导线中的电流强度为I，电流方向垂直纸面向外．在图中加一匀强磁场，可使导线平衡，试求：最小的磁感应强度B是多少？方向如何？ 解析：导体棒受重力、支持力和安培力作用而平衡，由力学知识可知，当第三个力（安培力）F与 垂直时，F有最小值，如图，即安培力方向平行于斜面