31磁場(chǎng)及其描述

1、磁場(chǎng)及其描述【學(xué)習(xí)目標(biāo)】了解磁現(xiàn)象，理解電流的磁效應(yīng)及其偉大意義。通過磁的相互作用現(xiàn)象，知道磁場(chǎng)的存在和磁場(chǎng)的基本性質(zhì)。了解地磁場(chǎng)的分布以及地磁場(chǎng)對(duì)地球生命及人類活動(dòng)的意義。理解磁感線的意義，能夠熟練地運(yùn)用安培定則確定電流的磁場(chǎng)方向。理解磁場(chǎng)的方向；理解磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義、磁通量的定義和計(jì)算方法；理解勻強(qiáng)磁場(chǎng)的特點(diǎn)以及在勻強(qiáng)磁 場(chǎng)中磁通量的計(jì)算?！疽c(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、磁現(xiàn)象要點(diǎn)詮釋：磁性、磁體物質(zhì)具有吸引鐵、鉆、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫磁性。具有磁性的物體叫磁體。磁極磁體的各部分磁性強(qiáng)弱不同，磁性最強(qiáng)的區(qū)域叫磁極。任何磁體都有兩個(gè)磁極，一個(gè)叫南極(又稱S極)，另 一個(gè)叫北極(又稱N極)。磁極間的相互作用同

2、名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。磁化、磁性材料變無磁性物體為有磁性物體叫磁化，變有磁性物體為無磁性物體叫退磁。磁性材料可分為軟磁性材料和硬磁性材料。磁化后容易去掉磁性的物質(zhì)叫軟磁性材料，不容易去磁的物質(zhì)叫硬 磁性材料。一般來講軟磁性材料剩磁較小，硬磁性材料剩磁較大。軟磁性材料可應(yīng)用于需被反復(fù)磁化的場(chǎng)合，例如振片磁頭、計(jì)算機(jī)記憶元件、電磁鐵等；硬磁性材料可應(yīng)用于 制作永久磁鐵。要點(diǎn)二、電流的磁效應(yīng)要點(diǎn)詮釋：電流對(duì)小磁針的作用1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)線通電后，其下方與導(dǎo)線平行的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，如圖所示。說明：在做奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí)，為排除地球磁場(chǎng)的影響，小磁針應(yīng)南北放置，通電導(dǎo)線也應(yīng)南北

3、放置。磁鐵對(duì)通電導(dǎo)線的作用如圖所示，磁鐵會(huì)對(duì)通電導(dǎo)線產(chǎn)生力的作用，使導(dǎo)體棒偏轉(zhuǎn)。電流和電流間的相互作用如圖所示，有互相平行而且距離較近的兩條導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中分別通以方向相同和方向相反的電流時(shí)，觀察到發(fā) 生的現(xiàn)象是：同向電流相吸，異向電流相斥。要點(diǎn)三、磁場(chǎng)要點(diǎn)詮釋：1 .定義磁體或電流周圍存在一種特殊物質(zhì)，能夠傳遞磁體與磁體、磁體與電流之間、電流與電流之間的相互作用，這 種特殊的物質(zhì)叫磁場(chǎng)。說明：所有的磁作用都是通過磁場(chǎng)發(fā)生的，磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，是物質(zhì)存在的另一種形式，是客觀存在的。磁場(chǎng)的基本性質(zhì)對(duì)放入其中的磁極、電流或運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生力的作用。磁場(chǎng)的產(chǎn)生永磁體周圍存在磁場(chǎng)；電流周圍存在磁場(chǎng)一一電流的磁

4、效應(yīng)；運(yùn)動(dòng)的電荷周圍存在磁場(chǎng)磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。電流是大量運(yùn)動(dòng)電荷形成的，所以運(yùn)動(dòng)電荷周圍空間也有磁場(chǎng)。靜止電荷周圍空間沒有磁場(chǎng)。磁場(chǎng)的方向在磁鐵周圍的不同位置放置一些小磁針，發(fā)現(xiàn)小磁針靜止時(shí)，指向各不相同如圖所示，這表明磁場(chǎng)中不同位置 力的作用方向不同，因此磁場(chǎng)具有方向性。物理學(xué)上規(guī)定：小磁針靜止時(shí)N極所指的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)的方向。要點(diǎn)四、磁現(xiàn)象的電本質(zhì)要點(diǎn)詮釋：1 .安培分子電流假說的內(nèi)容安培認(rèn)為，在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部存在著一種環(huán)形電流一一分子電流，分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成 為微小的磁體，分子的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極。安培假說對(duì)有關(guān)磁現(xiàn)象的解釋磁化現(xiàn)象：一根軟鐵棒，在未被磁化時(shí)，內(nèi)部各分

5、子電流的取向雜亂無章，它們的磁場(chǎng)互相抵消，對(duì)外 不顯磁性；當(dāng)軟磁棒受到外界磁場(chǎng)的作用時(shí)，各分子電流取向變得大致相同時(shí)，兩端顯示較強(qiáng)的磁性作用，形成磁 極，軟鐵棒就被磁化了。磁體的消磁：磁體的高溫或猛烈敲擊，即在激烈的熱運(yùn)動(dòng)或機(jī)械運(yùn)動(dòng)影響下，分子電流取向又變得雜亂 無章，磁體磁性消失。磁現(xiàn)象的電本質(zhì)磁鐵的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)一樣，都是由運(yùn)動(dòng)的電荷產(chǎn)生的。說明：根據(jù)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)理論，原子由原子核和核外電子組成，原子核帶正電，核外電子帶負(fù)電，核外電子在庫 侖引力作用下繞核高速旋轉(zhuǎn)，形成分子電流。在安培生活的時(shí)代，由于人們對(duì)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)尚不清楚，所以稱為“假說”。但是現(xiàn)在，“假設(shè)”已成為真理。分子電流

6、假說揭示了電和磁的本質(zhì)聯(lián)系，指出了磁性的起源：一切磁現(xiàn)象都是由運(yùn)動(dòng)的電荷產(chǎn)生的。要點(diǎn)五、地球的磁場(chǎng)要點(diǎn)詮釋：地磁場(chǎng)地球本身是一個(gè)磁體，附近存在的磁場(chǎng)叫地磁場(chǎng)，地磁的南極在地球北極附近，地磁的北極在地球的南極附近。 地磁體周圍的磁場(chǎng)分布與條形磁鐵周圍的磁場(chǎng)分布情況相似O指南針放在地球周圍的指南針靜止時(shí)能夠指南北，就 是受到了地磁場(chǎng)作用的結(jié)果。磁偏角地球的地理兩極與地磁兩極并不重合，磁針并非準(zhǔn)確地指南或指北，其間有一個(gè)交角，叫地磁偏角，簡(jiǎn)稱磁偏 角。說明：地球上不同點(diǎn)的磁偏角的數(shù)值是不同的。磁偏角隨地球磁極緩慢移動(dòng)而緩慢變化。地磁軸和地球自轉(zhuǎn)軸的夾角約為11 O要點(diǎn)六、磁感應(yīng)強(qiáng)度要點(diǎn)詮釋：禍感應(yīng)強(qiáng)

7、度的方向磁感應(yīng)強(qiáng)度描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，用符號(hào)“B”表示。磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向即磁場(chǎng)的方向：小磁針靜止時(shí)N極所指的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，簡(jiǎn)稱為磁場(chǎng)的方 向。磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小電流元定義：物理學(xué)中把很短一段通電導(dǎo)線中的電流I與導(dǎo)線長度L的乘積IL叫作電流元。理解：孤立的電流元是不存在的，因?yàn)橐箤?dǎo)線中有電流，就必須把它連到電源上。磁感應(yīng)強(qiáng)度定義：在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電直導(dǎo)線，受到的磁場(chǎng)力的作用F,跟電流I和導(dǎo)線長度L的乘積IL 的比值，叫作通電直導(dǎo)線所在處的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。物理意義：磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量。公式：B=F / ILo單位：在國際單位單位

8、中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，簡(jiǎn)稱特，符號(hào)是T。即 白口。B是矢量，其方向就是磁場(chǎng)方向，即小磁針靜止時(shí)N極所指的方向。說明：磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映磁場(chǎng)性質(zhì)的物理量，是由磁場(chǎng)自身決定的，與是否引入電流無關(guān)，與引入的電流是否受力 無關(guān)，因?yàn)橥妼?dǎo)線取不同方向時(shí)，其受力大小不盡相同，在定義磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，式促是直導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)時(shí)受到 的磁場(chǎng)力。磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是該處磁場(chǎng)的方向，而不是F的方向?！镜湫屠}】類型一、認(rèn)識(shí)、利用磁現(xiàn)象例1、鐵棒A能吸引小磁針，鐵棒B能排斥小磁針，若將鐵棒A靠近鐵棒B時(shí)，下述說法中正確的是（）A、B一定相互吸引B. A、B一定相互排斥C. A、B間可能無磁場(chǎng)力作用D. A、B可能相互

9、吸引，也可能相互排斥【答案】D【解析】磁體可以使原來沒有磁性的鐵棒磁化而吸引鐵棒，也可以是因?yàn)閮蓚€(gè)磁體的異名磁極相互吸引，這是吸 引的兩種情況，而排斥只有兩個(gè)磁體間才可能發(fā)生.小磁針本身有磁性，能夠吸引沒有磁性的鐵棒，故鐵棒A可能有磁性，也可能沒有磁性.鐵棒B能排斥小磁 針，說明鐵棒B一定有磁性.若A無磁性，當(dāng)A靠近B時(shí)，在B的磁場(chǎng)作用下A也會(huì)被磁化而發(fā)生相互的吸引 作用；若A有磁性，則A、B兩磁體都分別有北極和南極，當(dāng)它們的同名磁極互相靠近時(shí)，互相排斥，當(dāng)異名磁 極互相靠近時(shí)，互相吸引，這說明不論A有無磁性，它們之間總有磁場(chǎng)的作用，故正確答案為D.【總結(jié)升華】無論磁針的哪一個(gè)磁極靠近鐵棒時(shí)，

10、都會(huì)把鐵棒磁化，并且是相互吸引的.鐵棒磁化后，靠近磁針某 端的磁極與磁針的該端互為異名磁極.舉一反三【變式】新民晚報(bào)曾報(bào)道一則消息，“上海雨點(diǎn)鴿從內(nèi)蒙古放飛后，歷經(jīng)20余天，返回上海市區(qū)鴿巢”，信鴿的這 種驚人的遠(yuǎn)距離辨認(rèn)方向的本領(lǐng)，實(shí)在令人稱奇.人們對(duì)信鴿有高超的認(rèn)路本領(lǐng)的原因提出了如下猜想：信鴿對(duì)地形地貌有極強(qiáng)的記憶力信鴿能發(fā)射并接收某種超聲波信鴿能發(fā)射并接收某種次聲波信鴿體內(nèi)有某種磁性物質(zhì)，它能借助地磁場(chǎng)辨別方向那么信鴿究竟靠什么辨別方向呢?科學(xué)家曾做過這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：把幾百只訓(xùn)練有素的信鴿分成兩組，在一組信鴿的 翅膀下各縛一塊小磁鐵，而在另一組信鴿的翅膀下各縛一塊大小相同的銅塊，然后把它

11、們帶到離鴿舍一定距離的地 方放飛，結(jié)果絕大部分縛銅塊的信鴿飛回鴿舍，而縛磁鐵的信鴿全部飛散了.科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)支持了上述哪種猜想 （ ）【答案】D【解析】這是一道要求從閱讀材料的過程中收集信息、分析處理信息的應(yīng)用類題.因?yàn)樾砒澦`的小磁鐵所產(chǎn)生的 磁場(chǎng)擾亂了它體內(nèi)磁性物質(zhì)產(chǎn)生的磁場(chǎng)，所以縛磁鐵的一組信鴿全部飛散，即D項(xiàng)正確.奧斯特實(shí)驗(yàn)）B.磁場(chǎng)的方向性D.磁體間有相互作用類型二、電流的磁效應(yīng)一一例2、奧斯特實(shí)驗(yàn)說明了（磁場(chǎng)的存在C.電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng)【答案】c【解析】本題考查了電流的磁效應(yīng)及奧斯特實(shí)驗(yàn).奧斯特實(shí)驗(yàn)中電流能使靜止的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明電流周圍 能產(chǎn)生磁場(chǎng).故正確答案為C.【總結(jié)升華】（

12、1）做奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意地磁場(chǎng)的影響.地磁場(chǎng)使靜止的小磁針指向南北方向，所以直導(dǎo)線應(yīng)南北 水平放置，小磁針要平行地放在導(dǎo)線正下方或正上方.（2）奧斯特實(shí)驗(yàn)只證明了電流周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)即發(fā)生了電流的磁效應(yīng)，揭示了電與磁的聯(lián)系，但該實(shí)驗(yàn)卻沒 有說明磁場(chǎng)的方向性和磁體間的相互作用，這是本題的易錯(cuò)點(diǎn).舉一反三【變式】指南針是我國古代的四大發(fā)明之一。當(dāng)指南針靜止時(shí)，其N極指向如圖虛線（南北向）所示，若某一條 件下該指南針靜止時(shí)N極指向如圖實(shí)線（N極北偏東向）所示。則以下判斷正確的是（）北；I西可能在指南針上面有一導(dǎo)線東西放置，通有東向西的電流可能在指南針上面有一導(dǎo)線東西放置，通有西向東的電流可能在指南針上面

13、有一導(dǎo)線南北放置，通有北向南的電流可能在指南針上面有一導(dǎo)線南北放置，通有南向北的電流【答案】C【解析】若某一條件下該指南針靜止時(shí)N極指向題圖實(shí)線（N極北偏東向）所示，則有一指向東方的磁場(chǎng)，可能 在指南針上面有一導(dǎo)線南北放置，通有北向南的電流，選項(xiàng)C正確。類型三、對(duì)磁場(chǎng)的理解例3、以下說法中正確的是（）磁極與磁極間的相互作用是通過磁場(chǎng)產(chǎn)生的電流與電流間的相互作用是通過電場(chǎng)產(chǎn)生的磁極與電流間的相互作用是通過電場(chǎng)與磁場(chǎng)而共同產(chǎn)生的磁場(chǎng)和電場(chǎng)是同一種物質(zhì)【答案】A【解析】電流能產(chǎn)生磁場(chǎng)，在電流的周圍就有磁場(chǎng)存在，不論是磁極與磁極間還是電流與電流間、磁極與電流間， 都有相互作用的磁場(chǎng)力.磁場(chǎng)是一種特殊物

14、質(zhì)，它的基本特點(diǎn)是對(duì)放入磁場(chǎng)中的磁極、電流有磁場(chǎng)力的作用；而電 場(chǎng)是電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì)，其最基本的性質(zhì)是對(duì)放入電場(chǎng)中的電荷有電場(chǎng)力的作用，它不會(huì)對(duì)放入電場(chǎng)中 的磁極產(chǎn)生力的作用，因此，磁場(chǎng)和電場(chǎng)是兩種不同的物質(zhì)，各自具有其本身的特點(diǎn).【總結(jié)升華】（1）注意磁場(chǎng)與電場(chǎng)的區(qū)別；（2）理解磁極與磁極、磁極與電流、電流與電流之間的作用都是通過磁 場(chǎng)發(fā)生的.舉一反三【變式1】兩個(gè)完全相同的圓形線圈，如圖所示，穿在一根絕緣的光滑水平橫桿上，分別通以方向相同的電流J】、 匕，則（）兩線圈互相吸引B.兩線圈互相排斥C.兩線圈靜止 D.兩線圈先吸引后排斥【答案】A【解析】磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁極

15、或電流產(chǎn)生力的作用.通電導(dǎo)體周圍能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)，圖中每個(gè)通電導(dǎo) 線分別處于對(duì)方的磁場(chǎng)之中，受到磁場(chǎng)力的作用.由實(shí)驗(yàn)得知：同向電流相吸，異向電流相斥.故正確答案為A.【總結(jié)升華】奧斯特實(shí)驗(yàn)證明了電流周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，揭示了電流的磁效應(yīng)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)說明了電流間的相互 作用是通過磁場(chǎng)發(fā)生的，同向電流相互吸引，異向電流相互排斥.【變式2】家用照明電路中的火線和零線是相互平行的，當(dāng)用電器工作火線和零線都有電流時(shí)，它們將（）相互吸引B. 一會(huì)兒吸引，一會(huì)兒排斥 C.相互排斥 D.彼此不發(fā)生相互作用【答案】C【解析】火線與零線雖然都連接用電器，且相互平行，但是當(dāng)用電器正常工作時(shí)，流過它們的電流方向相反，并且 時(shí)刻

16、相反。再根據(jù)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)對(duì)電流有作用力來判斷，因通過火線和零線的電流方向總是相反的，根據(jù)平 行導(dǎo)線中通以同向電流時(shí)相互吸引，通以反向電流時(shí)相互排斥的結(jié)論可以得出C選項(xiàng)正確。類型四、地球的磁場(chǎng)例4、（2016北京卷）中國宋代科學(xué)家沈括在夢(mèng)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。”進(jìn)一步研究表明，地球周圍地磁場(chǎng)的磁感線分布示意如圖。結(jié)合上述材料，下列 說法不正確的是地理南、北極與地磁場(chǎng)的南、北極不重合地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，地磁南極在地理北極附近地球表面任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行地磁場(chǎng)對(duì)射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子有力的作用【答案】C【解析】根據(jù)題意可

17、得，地理南北極與地磁場(chǎng)存在一個(gè)夾角，為磁偏角，故兩者不重合,A正確；地磁南極在 地理的北極附近，地磁北極在地理南極附近，B正確；由于地磁場(chǎng)磁場(chǎng)方向沿磁感線切線方向，故只有赤道處才與 地面平行，C錯(cuò)誤；在赤道處磁場(chǎng)方向水平，而射線是帶電的粒子，運(yùn)動(dòng)方向垂直磁場(chǎng)方向，射向赤道的粒子會(huì)受 到磁場(chǎng)力作用，D正確；【總結(jié)升華】 認(rèn)識(shí)地磁場(chǎng)，掌握地磁場(chǎng)的特點(diǎn)是分析該類題目的關(guān)鍵.舉一反三【變式】為了解釋地球的磁性，19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場(chǎng)是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的。在下列四 個(gè)圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是（）【答案】B【解析】主要考查安培定則和地磁場(chǎng)分布。地理的南極是地磁場(chǎng)的N極，

18、根據(jù)地磁場(chǎng)分布和安培定則判斷可知正確 答案是B。類型五、對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解例5、有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度的下列說法中，正確的是（）磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量若有一小段通電導(dǎo)體在某點(diǎn)不受磁場(chǎng)力的作用，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零F若有一小段長為L,通以電流為/的導(dǎo)體，在磁場(chǎng)中某處受到的磁場(chǎng)力為尸，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小一定是1. LF由定義式8 萬 可知，電流強(qiáng)度/越大，導(dǎo)線乙越長，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度就越小【答案】A【解析】磁感應(yīng)強(qiáng)度的引入目的就是用來描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱，因此選項(xiàng)A是正確的；當(dāng)通電導(dǎo)體與磁場(chǎng)方向平行時(shí), 不受磁場(chǎng)力的作用，該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度并不一定為零，B選項(xiàng)是錯(cuò)誤的；磁感應(yīng)強(qiáng)度是與電流/和

19、導(dǎo)線長度乙無F關(guān)的物理量，且B =中的3、F、乙相互垂直，所以選項(xiàng)C、D皆是錯(cuò)誤的八 F【總結(jié)升華】 磁感應(yīng)強(qiáng)度B =是反映磁場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量，是采用比值的方法來定義的，該公式是定義式而不是決定式，磁場(chǎng)中各處的B值是確定的，與放入該點(diǎn)的檢驗(yàn)電流的大小、方向等無關(guān).實(shí)驗(yàn)表明：磁場(chǎng)力 方向是與磁場(chǎng)方向垂直的，在這一點(diǎn)上磁場(chǎng)與電場(chǎng)是不一樣的.類型六、對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的理解例6、下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向的說法中，正確的是()某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是一小段通電導(dǎo)體放在該處時(shí)所受磁場(chǎng)力的方向小磁針N極受磁場(chǎng)力的方向就是該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于磁場(chǎng)放置的通電導(dǎo)線的受力方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向磁場(chǎng)中某點(diǎn)

20、的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向【答案】BD【解析】 本題考查對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的理解.磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)的方向，磁場(chǎng)方向也 就是小磁針N極受力的方向.但電流受力的方向不代表磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)的方向.【總結(jié)升華】(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和小磁針N極受力方向相同，但絕非電流的受力方向.(2)磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向是確定的，和小磁針、電流的存在與否無關(guān).類型七、磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量性例7、磁感應(yīng)強(qiáng)度為矢量，它可以分解為幾個(gè)分量.如果北半球某處地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,與水平方向的夾角為。，那么該處地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 的水平分量和豎直分量各為多大？如果地理南、北極和地磁北

21、、南極是重合的，那么在赤道上空磁場(chǎng)的豎直分量是多大？在極地上空地磁 場(chǎng)的水平分量是多大？【答案】(1) BBcosO B豎直=Bsin。B豎直=0 B水平=?！窘馕觥?本題從矢量角度考查了對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解.因?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度大小為B,與水平方向的夾角為,所 以地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量和豎直分量分別為：B k =Bcos0 , B R =Bsin0 .在赤道上空，因?yàn)椤?0 ,故水平豎直有B豎直=0；在極地上空，因?yàn)椤?90。，故有B、0【總結(jié)升華】(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的合成與分解遵守矢量的平行四邊形法則.(2)為了描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱，我們引入了磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)新的物理量.而新課標(biāo)更注重規(guī)律探究的過程，對(duì)

22、磁感 應(yīng)強(qiáng)度概念的學(xué)習(xí)可以結(jié)合電場(chǎng)強(qiáng)度的定義來加深理解.F類型八、對(duì)定義式B =的理解及應(yīng)用例8、物理學(xué)中，通過引入檢驗(yàn)電流來了解磁場(chǎng)力的特性，對(duì)檢驗(yàn)電流的要求是()八 F將檢驗(yàn)電流放入磁場(chǎng)，測(cè)量其所受的磁場(chǎng)力F,導(dǎo)線長度L,通電電流，應(yīng)用公式方二萬，即可測(cè)得磁感應(yīng)強(qiáng)度B檢驗(yàn)電流不宜太大八 Fc.利用檢驗(yàn)電流，運(yùn)用公式8 =萬，只能應(yīng)用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)八 F只要滿足長度L很短，電流很小，將其垂直放入磁場(chǎng)的條件，公式B =對(duì)任何磁場(chǎng)都適用.J.L【答案】BD八 F【解析】本題從檢驗(yàn)電流受外力的角度來分析和考查了磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式8 =.IL用檢驗(yàn)電流來了解磁場(chǎng)，要求檢驗(yàn)電流對(duì)原來磁場(chǎng)的影響很小，可以忽

23、略，所以導(dǎo)體長度L應(yīng)很短，電流應(yīng) F很小，當(dāng)垂直放置時(shí)，定義式B =適用于所有磁場(chǎng)，選項(xiàng)B、D正確.IL【總結(jié)升華】 檢驗(yàn)電荷與檢驗(yàn)電流是角來檢驗(yàn)電場(chǎng)或磁場(chǎng)的工具，所以不能對(duì)原磁場(chǎng)情況影響太大，在非勻強(qiáng)場(chǎng) 中，越小越短越能準(zhǔn)確反映該住呈的情況.舉一反三【變式】長10 cm的通電直導(dǎo)線，通以1A的電流，在磁場(chǎng)強(qiáng)弱、方向都一樣的空間（勻強(qiáng)磁場(chǎng)）中某處受到的磁 場(chǎng)力為0.4 N,則該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為（）等于4T B.大于或等于4 T C.小于或等于4 TD.上述說法都錯(cuò)誤【答案】B八 F【解析】本題較深層次地考查了對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)廈的定義式B =的理解及應(yīng)用.注意定義式中電流應(yīng)為垂直于磁場(chǎng)方向的電流.題

24、目中沒有給出導(dǎo)線如何放置，若導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直，則由磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式得出F 0.48 = 了= T = 4T .若導(dǎo)線放置時(shí)沒有與磁場(chǎng)垂直，此時(shí)受磁場(chǎng)力為0.4 N,若把此導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直放置時(shí)，IL 0.1x1F受到的磁場(chǎng)力將大于0.4 N,根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式B =可知，此處磁感應(yīng)強(qiáng)度將大于4 T,所以答案應(yīng)選B.F【總結(jié)升華】（1）據(jù)給定的磁場(chǎng)力（或磁感應(yīng)強(qiáng)度）求出磁感應(yīng)強(qiáng)度（磁場(chǎng)力）時(shí)，應(yīng)理解公式B =成立的條件，切忌不加分析盲目套用公式.（2）導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí)，受到的磁場(chǎng)力最大，此時(shí)，滿足F=BIL。導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，導(dǎo)線在磁場(chǎng)中不 受力.【鞏固練習(xí)】一、選擇題：下列說法中正確的是（

25、）任何磁體都具有N極和S極兩個(gè)磁極奧斯特實(shí)驗(yàn)說明了電流周圍存在著磁場(chǎng)通電導(dǎo)體之間也存著相互作用，它們是通過電場(chǎng)發(fā)生作用的地磁場(chǎng)的N極與地理的南極重合，地磁場(chǎng)的S極與地理的北極重合（2016西城教研）對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解有如下幾種說法，其中正確的是（）磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)力尸成正比，和檢驗(yàn)電流元成反比在檢驗(yàn)電流元不受磁場(chǎng)力處，磁感應(yīng)強(qiáng)度必為零C .磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向也就是檢驗(yàn)電流元所受磁場(chǎng)力的方向D.磁場(chǎng)中各點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向是一定的，與檢驗(yàn)電流元無關(guān)下列關(guān)于地磁場(chǎng)的描述中正確的是（）指南針總是指向南北，是因?yàn)槭艿搅说卮艌?chǎng)的作用地磁兩極與地理兩極完全重合地球周圍的地磁場(chǎng)的磁感線是從地磁南極出發(fā)到地磁

26、北極我國宋代學(xué)者沈括正確找到了地磁場(chǎng)產(chǎn)生的原因以下說法正確的是（）只有兩個(gè)磁鐵相互接觸時(shí)，才能發(fā)生相互作用把一根條形磁鐵從中間折斷，則被分開的兩部分只有N極或S極極光現(xiàn)象與地球的磁場(chǎng)有關(guān)人們代步的電動(dòng)自行車中應(yīng)存在磁體如果你看過中央電視臺(tái)體育頻道的圍棋講座就會(huì)發(fā)現(xiàn)，棋子在豎直放置的棋盤上可以移動(dòng)，但不會(huì)掉下來.原來，棋盤和棋子都是由磁性材料制成.棋子不會(huì)掉落是因?yàn)椋ǎ┵|(zhì)量小，重力可以忽略不計(jì)受到棋盤對(duì)它向上的摩擦力棋盤對(duì)它的吸引力與重力平衡它一方面受到棋盤的吸引。另一方面還受到空氣的浮力磁性水雷是用一個(gè)可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針來控制起爆電路的，軍艦被地磁場(chǎng)磁化后就變成了一個(gè)浮動(dòng)的磁體，當(dāng)軍艦接近磁性

27、水雷時(shí)，就會(huì)引起水雷的爆炸，其依據(jù)是（）A.磁體的吸鐵性B.磁極間的相互作用規(guī)律電荷間的相互作用規(guī)律D.磁場(chǎng)對(duì)電流的作用原理關(guān)于磁場(chǎng)的方向，下列說法中正確的是（）磁場(chǎng)的方向就是該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與放在該點(diǎn)的小磁針北極受到的磁場(chǎng)力方向相同與放在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)北極所指的方向相同與放在該點(diǎn)的極短的通電導(dǎo)線所受力的方向相同F(xiàn)關(guān)于B ,下列正確說法的是（）磁感強(qiáng)度8與通電導(dǎo)體所受安培力成正比磁感強(qiáng)度8與通電導(dǎo)體長度和電流強(qiáng)度的乘積成反比公式表明磁感強(qiáng)度8的方向與通電導(dǎo)體的受力方向一致以上說法都不對(duì)下列關(guān)于磁場(chǎng)力、磁感應(yīng)強(qiáng)度的說法中正確的是（）通電導(dǎo)體不受磁場(chǎng)力作用的地方一定沒有磁場(chǎng)將I、L相同的通

28、電導(dǎo)體放在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)的不同位置，受磁場(chǎng)力一定相同通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向以上說法都不正確下列說法中正確的是（）電荷在某處不受電場(chǎng)力的作用，則該處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零一小段通電導(dǎo)線在某處不受安培力的作用，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零把一個(gè)試探電荷放在電場(chǎng)中的某點(diǎn)，它受到電場(chǎng)力與所帶電荷量的比值表示該點(diǎn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱把一小段通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中某處，所受的磁場(chǎng)力與這段通電導(dǎo)線的長度和電流的乘積的比值表示該處磁 場(chǎng)的強(qiáng)弱將一小段通電直導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向放入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列圖象能正確反映各量間關(guān)系的是（）（2016福建模擬）如圖為條形磁鐵部分磁感應(yīng)分布示意圖，P、Q是同一條磁感線上的兩點(diǎn)，關(guān)于這

29、兩點(diǎn)的磁 感應(yīng)強(qiáng)度，下列判斷正確的是（）A. P、。兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同尸點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向由尸指向QB.尸點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度比Q點(diǎn)的大。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向由尸指向Q有一段導(dǎo)線長1cm,通過5A的電流，把它置于某磁場(chǎng)中時(shí)，受到的磁場(chǎng)力0.1N,則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度8不可 能值為（）A. ITB. 5TC. 2TD. 2.5T二、填空題：（2015廣元校級(jí)月考）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一段5cm的導(dǎo)線和磁場(chǎng)垂直.當(dāng)導(dǎo)線通過的電流是1A時(shí)，受磁場(chǎng) 力的作用是0.1N,那么磁感應(yīng)強(qiáng)度8=T；現(xiàn)將導(dǎo)線長度增大為原來的3倍，通過電流減小為原來的一半，那 么磁感應(yīng)強(qiáng)度B=T,如果把該通電導(dǎo)體拿走，那么該處磁感應(yīng)強(qiáng)度B=

30、T.三、計(jì)算題：磁場(chǎng)中放一與磁場(chǎng)方向垂直的電流元，通入的電流是2.5 A,導(dǎo)線長1 cm,它受到的安培力為5xlON.問：（1）這個(gè)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？（2）如果把通電導(dǎo)線中的電流增大到5 A時(shí)，這一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？（3）如果通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中某處不受磁場(chǎng)力，是否可以肯定這里沒有磁場(chǎng)？如圖所不，豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，用兩條豎直線懸吊一水平通電直導(dǎo)線，導(dǎo)線長為L,質(zhì)量為m,通入電流 I后，懸線偏離豎直方向。且保持靜止，已知導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力方向水平，求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.【答案與解析】選擇題：AB【答案】DF【解析】B =為比值定義法，B與F、I、乙均無關(guān)，由磁場(chǎng)本身性質(zhì)決定，所以磁場(chǎng)中各點(diǎn)

31、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和 IL方向是一定的，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度g的方向與導(dǎo)線方向平行時(shí)，通電導(dǎo)線不受磁場(chǎng)力作用，但該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定 為零，故A、B錯(cuò)誤，D正確；磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與檢驗(yàn)電流元所受磁場(chǎng)力的方向垂直，故C錯(cuò)誤。A解析：地球是一個(gè)巨大的磁體，地磁北極在地理南極附近，地磁南極在地理北極附近.在地球周圍存在著地磁場(chǎng)， 地磁場(chǎng)的磁感線從地磁北極出發(fā)到地磁南極.磁針指向南北，就是因?yàn)槭艿降卮艌?chǎng)的作用.我國宋代學(xué)者沈括最早 準(zhǔn)確記錄了磁針?biāo)改媳狈较虿皇堑厍虻恼险狈较虻默F(xiàn)象.CD解析：磁體的周圍存在一種特殊的物質(zhì)磁場(chǎng)，磁體間不接觸時(shí)也可以通過磁場(chǎng)發(fā)生相互作用，故A錯(cuò).無論 將磁鐵分得多么小，它總有N極

32、和S極，迄今為止，還沒有發(fā)現(xiàn)只有N極或S極的磁單極子存在（這一點(diǎn)與電荷 不同），故B錯(cuò).極光現(xiàn)象是地磁場(chǎng)將射向地球的帶電粒子偏轉(zhuǎn)到地球的兩極，帶電粒子與大氣相互作用而發(fā)出的 光，故C正確.電動(dòng)自行車的電動(dòng)機(jī)中一定有磁體存在，故D正確.B解析：棋子受力如圖所示，磁性棋子受到棋盤的吸引力而對(duì)棋盤產(chǎn)生壓力，棋盤對(duì)棋子有向外的彈力.重力使得棋 子有向下滑動(dòng)的趨勢(shì)，而棋子受到棋盤向上的靜摩擦力，此力和重力平衡，使得棋子不會(huì)滑下來.由于空氣浮力遠(yuǎn) 小于重力，故可忽略不計(jì).B解析：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引.當(dāng)軍艦接近磁性水雷時(shí)，磁體間的相互作用引起小磁針的轉(zhuǎn)動(dòng)，與 鐵制引芯相吸引，接通電路，引起爆炸.ABC解析：磁場(chǎng)的方向是磁場(chǎng)中小磁針N極的受力方向或靜止時(shí)小磁針