高中物理必备知识点：几种常见的磁场

高中物理必备知识点：几种常见的磁场

三、几种常见的磁场 【要点导学】 .1、磁场的叠加 磁感强度是矢量，空间某点的磁场的叠加遵循平行四边形法则。 2、安培分子电流假说 安培的分子电流假说是用来解释磁铁为什么能产生磁场的，在这个假说中安 培认为：原子和分子等物质微粒内部，存在一种___________（也叫做分子电流）， 每一个__________产生的磁场使物体微粒成为一个________，如图 3-3-1 所示，利 用这一假说可以很好地解释磁化现象、温度对磁性的影响。安培分子电流假说指 出，磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的_______产生的． 3、磁通量 在匀强磁场中，如果有一个与磁感应强度 B 垂直的平面，其面积为 S，定义Φ =________为穿过这个平面的磁通量，单位是 ，简称 ，符号 为 。 如果平面与磁感应强度方向不垂直，如何计算穿过它的磁通量呢？ 一种方法是：考虑到磁感应强度是矢量，可以分解为平行于平面的分量和垂直 于平面的分量，如图 3-3-2 所示，由于平行于平面的分量并不穿过平面，所以磁通 量数值上等于垂直于平面的分量与面积的乘积，Φ=Bsinα·S=BSsinα。 另一种方法是：磁感应强度不分解，将平面的面积做投影，磁通量数值上等于 磁感应强度与投影面积的乘积，Φ=B⊥S= BSsinα。 不管用哪种方法来计算磁通量的值，必须保证Φ=BS 中的磁感应强度与平面垂 直。 4、磁通密度 穿过单位面积的磁通量称为磁通密度，根据这一定义，磁通密度与磁感应强度 数值上是等价的，即 B=_______。磁感线越密处（磁通密度越大），磁场的磁感应 强度越大，磁感线越稀疏处，（磁通密度越小），磁场的磁感应强度越小。 【范例精析】[来源:学_科_网] 例 1、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 3-3-3 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 . 答案：1.7 B 、 水平向右 ， B 、 竖直向下 例 2、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 解析：磁化结果是使材料中分子电流的取向大致相同，这是分子电流假说对 于磁化现象的解释，所以本题的正确选项是 D． 拓展：分子电流起源于原子核外的电子绕原子核运动而形成的环电流，因而 任何材料中都存在分子电流，没有外加磁场时，由于热运动的缘故，分子电流取 向是杂乱无章的，有了外加磁场，分子电流取向变得大致一致，从而使软铁产生 了磁性． 【能力训练】 1．利用安培分子电流假说可以解释下列哪些现象(AD ) A．永久磁铁的磁场 B．直线电流的磁场[来源:Z|xx|k.Com] 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 ( C ) 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[来源:Zxxk.Com] 3．图 3-3-4 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( C ) (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 3-3-5 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：( B ) A．Φa<Φb B．Φa>Φb C．Φa=Φb D．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 3-3-6 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( C )[来源:学科网 ZXXK] 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．如图 3-3-7 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( C ) (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 7．在 B=0.48T 的匀强磁场中,有一个长为 L1=0.20m,宽为 L2=0.10 m 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？ 0，9.6×10－3 Wb 4.8×10－3 Wb ，4.8×10－3 Wb 8．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 3-3-8 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_______ Ⅰ，Ⅲ 9．如图 3-3-9 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 、 、 [来源:学科网] 0，0.18 Wb，0.18 Wb