第六讲磁现象磁场和磁感应强度.docx
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第六讲磁现象磁场和磁感应强度
第六节磁现象、磁场和磁感应强度
【知识要点】
1.磁现象和磁场
2.磁感应强度
3.几种常见的磁场
【典型例题】
例1.做奥斯特实验时,把小磁针放在水平的通电直导线的下方,通电后发现小磁针不动,用手拨动一下小磁针,小磁针转动180o后静止不动,由此可知通电直导线放置情况是()
A.东西向B.南北向C.正西南D.正西北
例2.如图所示,在全自动洗衣机中,排水阀由程序控制器控制其动作的.当洗衣机进行排水和脱水工序时电磁铁的线圈通电,使电磁铁的铁心2动作,牵引排水阀的活塞,排除污水.牵引电磁铁结构如图所示.以下正确的是()
A.若a,b初输入交变电流,铁心2不能吸入线圈中
B.若a,b初输入交变电流,铁心2能吸入线圈中
C.若某时刻输入控制电流时,a为正,b为负,则铁心2的B为S极
D.若某时刻输入控制电流时,a为正,b为负,则铁心2的B为N极
例3.一根软铁棒被磁化是因为()
A.软铁棒中产生了分子电流
B.软铁棒中分子电流取向杂乱无章
C.软铁棒中分子电流消失了
D.软铁棒中分子电流取向变得大致相同
例4.已知电流磁场的磁感应线方向或N、S极方向,请在图上标出电流方向。
例5.如图所示的电路中,当开关S断开时,螺线管中的小磁针的N极指向如图所示,当开关S闭合后,试确定小磁针的N极指向。
例6.一小段通电直导线放在空间某个区域中不受到安培作用,能否说导线所在的区域的磁感应强度为零?
例7.试比较电场强度的定义E=F/q和磁感应强度的定义B=F/IL有什么相似之处。
*例8.在纸面上有一个等边三角形ABC,在B、C顶点处都通有相同电流的两根长直导线,导线垂直于纸面放置,电流方向如图所示,每根通电导线在三角形的A点产生的磁感应强度大小为B,则三角形A点的磁感应强度大小为.方向为.若C点处的电流方向反向,则A点处的磁感应强度大小为,方向为.
【小试锋芒】
#1.关于磁场、磁感线、下列说法正确的是()
A.磁场并不是真实存在的,而是人们假想出来的
B.磁铁周围磁感线的形状,与铁屑在它周围的排列的形状相同,说明磁场呈线条形状,磁感线是磁场的客观反映
C.磁感线可以用来表示磁场的强弱和方向
D.磁感线类似电场线,它总是从磁体的N极出发,到S极终止
2、下列说法中,正确的是()
A.磁感线上各点的切线方向就是该点的磁场方向
B.磁场中任意两条磁感线均不可相交
C.磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场
D.放入通电螺线管内的小磁针,根据异名磁极相吸的原则,小磁针的N极一定指向通电螺线管的S极.
3.关于磁感线的说法中,正确的是()
A.磁感线可以形象地描述磁场中各点的磁场方向,它每一点的切线方向都与小磁针放在该点静止时S极所指的方向相同.
B.磁感线总是从磁体的N极出发,到磁体的S极终止
C.任何磁场的磁感线都是闭合曲线
D.磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列成的曲线,没有细铁屑的地方就没有磁感线
#4.一根用导线绕制的螺线管水平放置,在通电瞬间,可能发生的情况是()
A.伸长B.缩短C.弯曲D.转动
5.一束电子流沿水平面自西向东运动,在电子流的正上方一点P,由于电子运动产生的磁场在P点的方向为()
A.竖直向上B.竖直向下C.水平向南D.水平向北
6.关于磁感强度下列说法中正确的是()
A.由B=F/IL知,磁场中某点的磁感强度的大小与IL的乘积成反比,与F成正比
B.无论I的方向如何都可由B=F/IL求磁感强度的大小
C.磁场中某处磁感强度方向与通电导线在该处的安培力的方向相同
D.磁场中某点的磁感强度大小是由磁场本身因素决定的,而与有无检验电流无关
#7.磁感应强度单位是特斯拉,1特斯拉相当于()
A.1kg/A·s2B.1kg·m/A·s2C.1kg·m2/s2D.1kg·m2/A·s2
8.关于磁感应强度,下列说法正确的是:
()
A.磁感应强度只是描述磁场的强弱的物理量
B.通电导线所受磁场力为零,该处磁感应强度一定为零
C.通电导线所受磁场力为零,该处磁感应强度不一定为零
D.放置在磁场中lm的导线,通过lA的电流,受到的力为1N时,该处磁感应强度就是1T
9.如图所示为通电螺线管的纵剖面图,试画出
四个位置上小磁针静止时N极的指向.
10.如图所示,当铁心AB上绕有一定阻值的线圈后,在AB间的小磁静止时N极水平指向左,试在图中铁心上的A、B两侧绕上线圈,并与电源接成正确的电路.
11.一根导线长0.2m,通以3A的电流,在磁场中某处受到的最大的磁场力是6×10-2N,则该处的磁感应强度B的大小是____T.如果该导线的长度和电流都减小一半,则该处的B的大小是______T.
12.在或的周围存在的一种特殊的物质叫做磁场,它的基本性质是对处在它里面的或有力的作用,在磁场中小磁针极的受力方向,或小磁针静止时极的指向,即为该点的磁场方向.
13.如图所示,小磁针处于静止状态,请根据小磁针N极的指向,画出通电螺线管的绕线方向或标出电源的正、负极;
14.在赤道上,地球磁场磁感应强度的大小是0.5×10-4T,则沿东西方向、长为20m,通有由西向东30A电流的水平导线,受地磁场作用力的大小为________。
*15.电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图,1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10km/s的电磁炮(常规炮弹速度约为2km/s),若轨道宽2m,长100m,通过的电流为10A,则轨道间所加磁场的磁感应强度为_______T,磁场力的最大功率P=______W.(轨道摩擦不计)
16.如图所示,在一个盛稀硫酸的大容器中浮着一个软木塞,在木塞中插入一片锌片和铜片,它们的上部用一个小的铜线圈连起来,问在地磁场的作用下线圈将停在什么方向?
【大显身手】
#1.利用安培分子电流假说可以解释下列哪些现象()
A.永久磁铁的磁场B.直线电流的磁场
C.环形电流的磁场D.软铁被磁化产生磁性
#2.磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性,根据安培的分子电流假说,其原因是()
A.分子电流消失 B.分子电流的取向变得大致相同
C.分子电流的取向变得杂乱D.分子电流的强度减弱
3.下图是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图,甲棒内部各分子电流取向是杂乱无章的,乙棒内部各分子电流取向大致相同,则下面说法正确的是()
A.两棒均显磁性
B.两棒均不显磁性
C.甲棒不显磁性,乙棒显磁性
D.甲棒显磁性,乙棒不显磁性
*4.如图所示,两个同心放置的共面金属圆环a和b,一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直,用穿过两环的磁通量φa和φb大小关系为:
()
A.φa<φbB.φa>φb
C.φa=φbD.无法比较
*5.一平面线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动.已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置B和位置C的过程中,下列对磁通量变化判断正确的是()
A.一直变大B.一直变小
C.先变大后变小D.先变小后变大
#6.首先发现电流产生磁场的科学家是()
A.牛顿B.阿基米德C.奥斯特D.伏特
7.如图所示,两根平行的直导线,通以大小相等、方向相反的电流,下列说法中正确的是()
A.两根导线之间不存在磁场
B.两根导线之外不存在磁场
C.两根导线之间存在磁场,方向垂直纸面向里
D.两根导线之间存在磁场,方向垂直纸面向外
8.如图所示,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针的上方时,磁针的S极向纸内偏转,这一带电粒子束可能是()
A.向右飞行的正离子束
B.向左飞行的正离子束
C.向右飞行的负离子束
D.向左飞行的负离子束
#9.关于磁感线的概念和性质,以下说法中正确的是()
A.磁感线上各点的切线方向就是小磁针静止时北极的指向
B.磁场中任意两条磁感线有可能相交
C.铁屑在磁场中的分布所形成的曲线就是实际存在的磁感线
D.磁感线总是从磁体的N极发出终止于磁体的S极
10.在下图中,已知下列各图中的电流方向,请画出相应的磁力线。
#11.不接触的磁体间的相互作用力,是通过而发生的,发现电流磁效应的实验是由物理学家完成的。
12.如图所示,可以自由转动的小磁针静止不动时,靠近螺线管的是小磁针的____极。
若将小磁针放到螺线管内部,小磁针指向与图示位置时的指向相___(填“同”或“反”)。
13.如图所示通电螺线管,试标出它的N、S极.并在A(螺线管内部一点),B,C,D四点上各画一小磁针,标出当它们平衡时,N极的指向。
14.如图所示,一个电子做逆时针方向的圆周运动。
请标出圆心处产生的磁场方向及小磁针南极的转动方向。
15.地球是一个大磁体:
(1)试在图画出地球磁场的磁感线大致分布图,不考虑磁偏角(即认为磁轴和地轴重合)
(2)19世纪20年代,以塞贝克(数学家)为代表的科学家已认识到:
温度差会引起电流,安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差,从而提出如下假设:
地球磁场是由地球的环形电流引起的,则该假设中的电流方向是(注:
磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线)()
A.由西向东垂直磁午线B.由东向西垂直磁子午线
C.由南向北沿磁子午线D.由赤道向两极沿磁子午线方向
16.很多矿藏资源都是共生的,也就是说好几种矿物质混合的一起,它们具有不同的磁性。
利用这个特点,人们开发了磁选机,将混在一起的不同磁性的矿物质分开,实现了磁性选矿,如图为磁选机图,试简述其工作原理。
17.在B=0.48T的匀强磁场中,有一个长为L1=0.20m,宽为L2=0.10m的矩形线圈,求下列情形通过线圈的磁通量:
(1)线圈平面与磁感方向平行;
(2)线圈平面与磁感方向垂直;
(3)线圈平面与磁感方向成60o角;
(4)若题(3)中线圈的匝数为100匝,结果又如何?
18.在一个平面内有6根彼此绝缘的通电直导线,电流方向如图所示,各导线的电流大小相等,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4个区域的面积相等,则垂直纸面指向纸内磁通量最大的区域是______,垂直纸面指向纸外磁通量最大的区域是_______
19.如图所示,匀强磁场的磁感强度B=2.0T,方向沿z轴正方向,且ab=40cm,bc=30cm,ae=50cm,求通过面积S1(abcd)、S2(befc)、S3(aefd)的磁通量φ1、φ2、φ3分别是、、
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- 第六讲 磁现象磁场和磁感应强度 第六 现象 磁场 感应 强度