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成才之路 物理,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教版 选修3-1,磁场,第三章,3 几种常见的磁场,第三章,磁场是一种特殊的物质，不能为人们所看见，英国科学家法拉第在对磁场的描述方面表现出很强的想像力，为了“看见”磁场，法拉第在纸板上均匀洒满细小的铁屑，在其下放置磁铁，然后轻敲纸板，磁化后的铁屑在磁力的作用下就清清楚楚地呈现出“磁感线”来。,磁感线,1.定义 如果磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的_的方向一致，这样的曲线就叫做磁感线。 2特点 (1)磁感线是闭合曲线。 (2)磁感线的疏密程度表示磁场_，磁场强的地方磁感_，磁场弱的地方磁感_。,磁感应强度,强弱,线密,线疏,安培定则用来确定通电导线周围磁场方向,1通电直导线周围磁场 用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟_的方向一致，那么，_所指的方向就是磁感线的环绕方向。(如图),电流,弯曲的四指,2环形电流产生的磁场 让右手弯曲的四指和_的方向一致，那么，伸直的大拇指所指的方向就是_的磁感线的方向。(如图),环形电流,环形导线中心轴线上,3通电螺线管产生的磁场 用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟_的方向一致，大拇指所指的方向就是_的方向。因通电螺线管产生的磁场类似于条形磁铁，所以大拇指所指的方向也可以说成通电螺线管磁场的_。(如图),电流,螺线管内部磁感线,北极(N极),1.安培分子电流假说的内容 安培认为，在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种_分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为_，分子的两侧相当于两个磁极(见图),安培分子电流假说,环形电流,微小的磁体,2安培假说对有关磁现象的解释 磁化现象 磁体的退磁 磁现象的电本质磁铁的磁场和电流的磁场_，都是由电荷的_产生的。,一样,运动,匀强磁场,1.定义 磁感应强度的_、_处处相同的磁场。 2磁感线特点 匀强磁场的磁感线是一些_直线。,大小,方向,间隔相同的平行,1.定义 匀强磁场磁感应强度B和与磁场方向_的平面面积S的乘积，即_。 2单位 _，简称韦，符号_,1_1Tm2。,磁通量,垂直,BS,韦伯,Wb,Wb,磁通密度,标,一、对磁感线的认识与理解 1磁感线的特点 (1)为形象描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存在。 (2)磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁感线在某点的切线方向表示磁场的方向。 (3)磁感线的方向在磁体外部从N极指向S极，磁体内部从S极指向N极。即磁感线是闭合的曲线，它不相交，不相切，也不中断。,2磁感线与电场线的比较,特别提醒(1)在没画磁感线的地方，并不表示没有磁场存在。 (2)若多个磁体或电流的磁场在空间某区域叠加，磁感线描述的是叠加后的磁场的磁感线分布情况，不能认为该区域有多条磁感线相交。,答案：B,解析：磁感线的疏密表示磁场的强弱，由此可判A错B对；磁感线是闭合的曲线，在磁铁外部是从N极到S极，内部是从S极到N极，故C错；磁感线是为研究问题方便而假想的线，实际并不存在，故D错。,二、几种常见的磁场磁感线的分布特点 1常见永磁体的磁场(如图),2三种常见的电流的磁场,特别提醒(1)应用安培定则判定直线电流时，四指所指的是导线之外磁场的方向；判定环形电流和通电螺线管时拇指的指向是线圈轴线上磁场的方向。 (2)环形电流相当于小磁针，通电螺线管相当于条形磁铁，其外部的磁感线是由N极指向S极；内部是由S极指向N极。,为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是( ) 答案：B 解析：本题考查了对地磁场的认识，由安培定则可知环形电流应自东向西，B项正确。,如图所示的磁场中与磁场垂直放置两个面积相同的闭合线圈S1(左)、S2(右)，由图可知穿过线圈S1、S2的磁通量大小关系正确的是( ) A穿过线圈S1的磁通量比较大 B穿过线圈S2的磁通量比较大 C穿过线圈S1、S2的磁通量一样大 D不能比较 答案：A 解析：穿过线圈S1的磁感线条数多，故穿过线圈S1的磁通量较大。选项A正确。,关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是( ) A磁极与磁极之间、磁极与电流之间都可以通过磁场发生相互作用 B磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，其上每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致 C磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止 D磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的,对磁场和磁感线的理解,解析：磁场是一种特殊物质，磁极、电流间发生的作用都是通过磁场发生的，选项A正确；磁感线是为了形象地描述磁场而假想的线，不是真实存在的，选项D错误；磁感线的切线方向表示磁场的方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱，选项B正确；磁感线是闭合曲线，在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极，选项C错误。 答案：AB 点评：用磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，它是一种理想化模型，并不是真实存在的。由于磁体的N极和S极是密不可分的，所以磁感线总是闭合的曲线。,(安徽黄山市20142015学年高二上学期期末)关于对磁感线和电场线的理解，下列说法中正确的是( ) A电场线的切线方向是放入电场中正电荷的受力方向，磁感线的切线方向是放入磁场中小磁针N极的受力方向 B电场线的切线方向与放入电场中正电荷的受力方向垂直，磁感线的切线方向于放入磁场中通电直导线的受力方向垂直,C电场线起源于正电荷，终止于负电荷；磁感线起始于N极，终止于S极 D磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的方向，不能反映磁场和电场的强弱 答案：A,解析：电场线的切线方向是放入电场中正电荷的受力方向，磁感线的切线方向是放入磁场中小磁针N极的受力方向，故A正确，B错误；电场线起源于正电荷，终止于负电荷；外部磁感线从磁铁的N出发，进入S极，在磁体内部，从S极指向N极，故C错误；磁感线和电场线能分别表示磁场和电场的方向，疏密反映磁场和电场的强弱，故D错误。,当接通电源后，小磁针A的指向如图所示，则( ) A小磁针B的N极向纸外转 B小磁针B的N极向纸里转 C小磁针B不转动 D因电流未标出，所以无法判断小磁针B如何转动,安培定则的应用,答案：A,在下图中，分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针N极的指向或磁感线方向。请画出对应的磁感线(标上方向)或电流方向。,答案：用安培定则来判断，分别如下图所示。,如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量为_，若使框架绕OO转过60角，则穿过线框平面的磁通量为_；若从初始位置转过90角，则穿过线框平面的磁通量为_；若从初始位置转过180角，则穿过线框平面的磁通量变化量为_。,对磁通量的理解,如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef。已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，电流磁场穿过圆面积的磁通量将( ) A逐渐增大 B逐渐减小 C始终为零 D不为零，但保持不变 答案：C,解析：穿过圆的直径ab内侧的磁通量和穿过ab外侧的磁通量方向相反，由对称性可知两部分的磁通量大小相等，故整个圆中合磁通量为0。当ef竖直向上平移时，两部分的磁通量依然大小相等，一正一负，合磁通量始终为零。,易错点：对磁通量的理解不深导致错解 案例：如图所示，在条形磁铁外套有A、B两个大小不同的圆环，穿过A环的磁通量A与穿过B环的磁通量B相比较( ) AAB BAB CAB D不能确定 易错分析：本题易误选B，原因在于只关注条形磁铁外部的磁场，而忽略了条形磁铁内部的磁场。,正确解答：分别画出穿过A、B环的磁感线的分布如图所示，磁铁内的磁感线条数与其外部磁感线条数相等。通过A、B环的磁感线条数应该这样粗略计算，用磁铁内的磁感线总条数减去磁铁外每个环中的磁感线条数(因为磁铁内、外磁感线的方向相反)。很明显，磁铁外部的磁感线通过B环的条数比A环的多，故B环中剩下的磁感线比A环剩下的磁感线条数少，故AB，故A对，B、C、D都错。 正确答案：A,
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