《1011版高中物理 5.1 5.2磁與人類文明 怎樣描述磁場課時講練通課件 滬科版選修31》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《1011版高中物理 5.1 5.2磁與人類文明 怎樣描述磁場課時講練通課件 滬科版選修31（65頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。
1、1.1.想一想：用什么方法可以確定地磁場的存在并確定想一想：用什么方法可以確定地磁場的存在并確定地磁場的南北極呢？地磁場的南北極呢？提示：提示：一根支起且能夠自由轉動的小磁針，如果附近一根支起且能夠自由轉動的小磁針，如果附近沒有磁體的影響，小磁針靜止時恒指南北方向，這表沒有磁體的影響，小磁針靜止時恒指南北方向，這表明小磁針受到磁場的作用，即說明地球本身就是一個明小磁針受到磁場的作用，即說明地球本身就是一個大磁體，周圍存在磁場大磁體，周圍存在磁場. .根據異名磁極相吸的特點，由根據異名磁極相吸的特點，由于小磁針靜止時，小磁針北極指向北方，小磁針南極于小磁針靜止時，小磁針北極指向北方，小磁針南極指
2、向南方，所以地球的地理北極為地磁的南極，地理指向南方，所以地球的地理北極為地磁的南極，地理南極為地磁的北極南極為地磁的北極. .2.2.你知道地磁場對人類的生產、生活有哪些重要意義你知道地磁場對人類的生產、生活有哪些重要意義嗎？請舉例說明嗎？請舉例說明. .提示：提示：(1)(1)行軍、航海中利用地磁場對指南針的作用來行軍、航海中利用地磁場對指南針的作用來定向定向. .(2)(2)利用地球表面局部地磁的變化勘探礦藏利用地球表面局部地磁的變化勘探礦藏. .(3)(3)地磁場是地球生命的地磁場是地球生命的“保護傘保護傘”. .地磁場改變來自地磁場改變來自太陽的高速帶電粒子流的運動方向，使其不至于直
3、射太陽的高速帶電粒子流的運動方向，使其不至于直射地球而傷害地球生命地球而傷害地球生命. .【典例【典例1 1】科學家曾做過這樣一個實驗：把幾百只訓練】科學家曾做過這樣一個實驗：把幾百只訓練有素的信鴿分成兩組，在一組信鴿的翅膀下各縛一塊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，然后把它們帶到一定距離的地方放飛，結果大銅塊，然后把它們帶到一定距離的地方放飛，結果大部分縛銅塊的信鴿飛回到鴿舍，而縛磁鐵的信鴿卻全部分縛銅塊的信鴿飛回到鴿舍，而縛磁鐵的信鴿卻全部飛散了，由此可見，信鴿辨別方向是靠部飛散了
4、，由此可見，信鴿辨別方向是靠( )( )A.A.對地形地貌有極強的記憶力對地形地貌有極強的記憶力B.B.能發(fā)射并接收某種超聲波能發(fā)射并接收某種超聲波C.C.能發(fā)射并接收某種次聲波能發(fā)射并接收某種次聲波D.D.體內有某種磁性物質，它能借助地磁場辨別方向體內有某種磁性物質，它能借助地磁場辨別方向【思路點撥【思路點撥】兩組信鴿在實驗中的不同條件是翅膀下兩組信鴿在實驗中的不同條件是翅膀下所縛的物塊不同所縛的物塊不同, ,而縛磁鐵的信鴿卻全部飛散而縛磁鐵的信鴿卻全部飛散, ,推知信推知信鴿靠磁性辨別方向鴿靠磁性辨別方向. . 【自主解答【自主解答】選選D.D.據題中信息知，造成信鴿能否歸巢據題中信息知，
5、造成信鴿能否歸巢的主要原因是信鴿翅膀下所縛的物塊不同的主要原因是信鴿翅膀下所縛的物塊不同. .縛磁鐵的信縛磁鐵的信鴿不能歸巢，說明它們辨別方向時不是根據鴿不能歸巢，說明它們辨別方向時不是根據A A、B B、C C所所述因素，只能是述因素，只能是D D項項. .1.1.想一想：如何用實驗方法來說明磁場的方向性？想一想：如何用實驗方法來說明磁場的方向性？提示：提示：在磁體周圍不同位置放置小磁針，在小磁針靜在磁體周圍不同位置放置小磁針，在小磁針靜止時北極指向有所不同，說明磁體對放于其周圍的小止時北極指向有所不同，說明磁體對放于其周圍的小磁針力的作用方向有所不同，所以磁場具有方向性磁針力的作用方向有所
6、不同，所以磁場具有方向性. .2.2.能否認為磁感線是鐵屑排列而成的？怎樣理解鐵屑能否認為磁感線是鐵屑排列而成的？怎樣理解鐵屑的排列與磁感線的關系？的排列與磁感線的關系？提示：提示：不能不能. .實驗時，被磁化的鐵屑可以看作一個個的實驗時，被磁化的鐵屑可以看作一個個的小磁針，每個小磁針靜止時北極的指向恰好沿著磁場小磁針，每個小磁針靜止時北極的指向恰好沿著磁場的方向，這樣大量的鐵屑排列出的形狀就能反映磁感的方向，這樣大量的鐵屑排列出的形狀就能反映磁感線的分布，使得看不見、摸不著的磁場變得具體形象，線的分布，使得看不見、摸不著的磁場變得具體形象，給研究帶來方便，所以鐵屑的排列只是模擬了磁感線給研究
7、帶來方便，所以鐵屑的排列只是模擬了磁感線的分布，而不是磁感線的分布，而不是磁感線. .3.3.有人認為磁感線總是從磁體的有人認為磁感線總是從磁體的N N極出發(fā)指向極出發(fā)指向S S極，這極，這種說法對嗎？你又是怎樣認為的？種說法對嗎？你又是怎樣認為的？提示：提示：不對不對. .磁感線是閉合曲線，在磁體的外部由磁感線是閉合曲線，在磁體的外部由N N極極指向指向S S極，在磁體的內部由極，在磁體的內部由S S極指向極指向N N極極. .【典例【典例2 2】(2010(2010汕頭高二檢測汕頭高二檢測) )關于磁感線和電場線關于磁感線和電場線的下列描述中，錯誤的是的下列描述中，錯誤的是( )( )A.
8、A.磁感線和電場線分別是用來形象地描述磁場和電場的磁感線和電場線分別是用來形象地描述磁場和電場的強弱和方向的一些假想曲線強弱和方向的一些假想曲線B.B.磁感線是閉合的曲線，電場線則是不閉合的，它從正磁感線是閉合的曲線，電場線則是不閉合的，它從正電荷出發(fā)，或終止于負電荷，或伸展到無限遠電荷出發(fā)，或終止于負電荷，或伸展到無限遠C.C.磁感線或電場線上每一點的切線方向跟該點的磁場方磁感線或電場線上每一點的切線方向跟該點的磁場方向或電場方向相同向或電場方向相同D.D.僅受電場力作用下的點電荷其運動軌跡一定與電場線僅受電場力作用下的點電荷其運動軌跡一定與電場線重合重合【思路點撥【思路點撥】解答本題必須明
9、確磁感線和電場線的特點解答本題必須明確磁感線和電場線的特點及兩者的區(qū)別及兩者的區(qū)別. . 【自主解答【自主解答】選選D.D.磁感線和電場線都是用來描述場的強磁感線和電場線都是用來描述場的強弱和方向的假想線，磁感線是閉合曲線，電場線是起始弱和方向的假想線，磁感線是閉合曲線，電場線是起始于正電荷或無窮遠、終止于負電荷或無窮遠的非閉合曲于正電荷或無窮遠、終止于負電荷或無窮遠的非閉合曲線，磁感線或電場線上每一點的切線方向跟該點場的方線，磁感線或電場線上每一點的切線方向跟該點場的方向相同，所以向相同，所以A A、B B、C C三個選項的描述都正確三個選項的描述都正確. .僅受電場僅受電場力作用下的點電荷
10、其運動軌跡由電場力方向和初速度方力作用下的點電荷其運動軌跡由電場力方向和初速度方向共同決定，故不一定與電場線重合，所以向共同決定，故不一定與電場線重合，所以D D選項描述選項描述錯誤錯誤. .1.1.磁通量的計算公式是磁通量的計算公式是=BS=BS，試分析此公式的適用條，試分析此公式的適用條件是什么件是什么? ?當磁感線與平面不垂直時，公式當磁感線與平面不垂直時，公式=BS=BS中的中的S S應為什么意義應為什么意義? ?提示：提示：(1)(1)公式公式=BS=BS的適用條件是：的適用條件是：勻強磁場，勻強磁場，磁感線與平面垂直磁感線與平面垂直. .(2)(2)在勻強磁場在勻強磁場B B中，若
11、磁感線與平面不垂直，公式中，若磁感線與平面不垂直，公式=BS=BS中的中的S S應為平面在垂直于磁感線方向上的投影面應為平面在垂直于磁感線方向上的投影面積積. .2.2.磁通量有正負，其正負是表示大小還是方向？磁通量有正負，其正負是表示大小還是方向？提示：提示：磁通量只有大小磁通量只有大小, ,沒有方向沒有方向, ,是標量是標量. .其正、負既其正、負既不表示大小不表示大小, ,也不表示方向也不表示方向, ,它表示磁通量從某一平面它表示磁通量從某一平面穿入或穿出穿入或穿出, ,若規(guī)定穿入為正若規(guī)定穿入為正, ,則穿出為負則穿出為負, ,反之亦成立反之亦成立. .3.3.同一線圈平面，如果正向穿
12、過平面的磁感線條數與同一線圈平面，如果正向穿過平面的磁感線條數與反向穿過平面的條數一樣多，則磁通量反向穿過平面的條數一樣多，則磁通量應等于多少？應等于多少？提示：提示：線圈平面內各個方向磁通量的代數和等于這個線圈平面內各個方向磁通量的代數和等于這個平面內的合磁通量，由于正向和反向穿過線圈平面的平面內的合磁通量，由于正向和反向穿過線圈平面的磁感線條數一樣多，因此線圈平面的磁通量磁感線條數一樣多，因此線圈平面的磁通量=0.=0.4.4.什么是磁通量的變化什么是磁通量的變化? ?磁通量的變化一般有三種情況磁通量的變化一般有三種情況, ,試分別寫出它們的表達形式試分別寫出它們的表達形式. .提示：提示
13、：(1)(1)磁通量的變化等于平面末狀態(tài)的磁通量減去磁通量的變化等于平面末狀態(tài)的磁通量減去初狀態(tài)的磁通量初狀態(tài)的磁通量. .(2)(2)磁通量的變化磁通量的變化, ,一般有三種情況一般有三種情況: :B B不變不變,S,S變化變化, ,則則=2 2-1 1=B=BS.S.B B變化變化,S,S不變不變, ,則則=2 2-1 1=B=BS.S.當當B B和和S S同時變化時同時變化時,=,=2 2-1 1, ,但但BBS.S.【典例【典例3 3】(2010(2010銀川高二檢測銀川高二檢測) )如圖如圖所示，框架面積為所示，框架面積為S S，框架平面與磁感，框架平面與磁感應強度為應強度為B B的
14、勻強磁場垂直，則穿過線的勻強磁場垂直，則穿過線框平面的磁通量為多少？若使框架繞框平面的磁通量為多少？若使框架繞OOOO轉過轉過6060，則穿過線框平面的磁通量為多少？若從，則穿過線框平面的磁通量為多少？若從初始位置轉過初始位置轉過9090，則此時穿過線框平面的磁通量為多，則此時穿過線框平面的磁通量為多少？求從初始位置轉過少？求從初始位置轉過6060穿過線框平面的磁通量的變穿過線框平面的磁通量的變化量？化量？【思路點撥【思路點撥】解答此題應明確以下兩點解答此題應明確以下兩點: :(1)(1)磁通量的計算公式磁通量的計算公式=BScos=BScos, ,正確理解公式中正確理解公式中角角的含義的含義
15、. .(2)(2)磁通量變化量的計算公式磁通量變化量的計算公式=2 2-1 1. . 【自主解答【自主解答】框架平面與磁感應強度為框架平面與磁感應強度為B B的勻強磁場方向的勻強磁場方向垂直時垂直時=0,=0,此時磁通量此時磁通量1 1=BS=BS，框架繞，框架繞OOOO轉過轉過6060，磁通量磁通量2 2=BScos60=BScos60= BS.= BS.框架轉過框架轉過9090磁通量磁通量3 3= =BScos90BScos90=0.=0.從初始位置轉過從初始位置轉過6060穿過線框平面的磁通穿過線框平面的磁通量的變化量量的變化量=2 2-1 1= BS-BS=- BS,= BS-BS=-
16、 BS,即減少了即減少了 BSBS答案答案: :BS BS 0 BS BS 0 減少減少 BSBS1212121212121.1.把某一線圈平面放在磁感應強度大的地方時把某一線圈平面放在磁感應強度大的地方時, ,穿過該面穿過該面的磁通量也一定大嗎的磁通量也一定大嗎? ?提示提示: :不一定不一定. .穿過某面的磁通量不但與穿過某面的磁通量不但與B B有關有關, ,還與面與還與面與磁感線的夾角有關磁感線的夾角有關. .當線圈平面與磁感線平行時當線圈平面與磁感線平行時, ,無論無論B B多多大大, ,穿過該面的磁通量都為零穿過該面的磁通量都為零. .2.2.你能利用你能利用“穿過某個面的磁感線條數
17、穿過某個面的磁感線條數”來衡量磁場的來衡量磁場的強弱嗎？穿過某個面的磁感線條數越多，該面所在位置強弱嗎？穿過某個面的磁感線條數越多，該面所在位置處的磁場越強，這種說法對嗎？處的磁場越強，這種說法對嗎？提示：提示：不能不能. .因為穿過某個面的磁感線條數由平面的面積、因為穿過某個面的磁感線條數由平面的面積、磁場的強弱和平面與磁場方向的夾角共同決定，所以不磁場的強弱和平面與磁場方向的夾角共同決定，所以不能用能用“穿過某個面的磁感線條數穿過某個面的磁感線條數”來衡量磁場的強弱來衡量磁場的強弱. .不不對對. .穿過某個面的磁感線條數越多，可能該面的面積較大，穿過某個面的磁感線條數越多，可能該面的面積
18、較大，也可能是該處的磁場較強，還有可能是該面與磁場垂直，也可能是該處的磁場較強，還有可能是該面與磁場垂直，所以該面所在位置處的磁場不一定越強所以該面所在位置處的磁場不一定越強. .3.3.如果幾個磁場同時存在如果幾個磁場同時存在, ,它們的磁場會相互疊加它們的磁場會相互疊加, ,這時這時某點的磁感應強度如何計算某點的磁感應強度如何計算? ?提示：提示：因為描述磁場的物理量因為描述磁場的物理量磁感應強度為矢量磁感應強度為矢量, ,而而矢量的合成應遵守平行四邊形定則，所以某點的磁感應矢量的合成應遵守平行四邊形定則，所以某點的磁感應強度等于各個磁場在該點獨立產生的磁感應強度的矢量強度等于各個磁場在該
19、點獨立產生的磁感應強度的矢量和和. .【典例【典例4 4】下列說法正確的是】下列說法正確的是( )( )A.A.空間各點磁感應強度的方向跟該點磁場的方向相同空間各點磁感應強度的方向跟該點磁場的方向相同B.B.通過某個面的磁感線條數為零，則該處的磁感應強度通過某個面的磁感線條數為零，則該處的磁感應強度一定為零一定為零C.C.磁感應強度為零，則穿過放在該處某平面的磁感線條磁感應強度為零，則穿過放在該處某平面的磁感線條數一定為零數一定為零D.D.空間中各點的磁場強弱都相同的區(qū)域為勻強磁場空間中各點的磁場強弱都相同的區(qū)域為勻強磁場【思路點撥【思路點撥】解答本題應明確以下三點：解答本題應明確以下三點：(
20、1)(1)磁場方向與磁感應強度的方向相同磁場方向與磁感應強度的方向相同. .(2)(2)磁感應強度與磁感線的關系磁感應強度與磁感線的關系. .(3)(3)勻強磁場中各點的磁場強弱和方向都相同勻強磁場中各點的磁場強弱和方向都相同. . 【自主解答【自主解答】選選A A、C.C.磁場方向與磁感應強度的方向相磁場方向與磁感應強度的方向相同同,A,A正確正確. .當平面與磁場平行時當平面與磁場平行時, ,穿過該面的磁感線條數穿過該面的磁感線條數為零為零, ,但該處的磁感應強度不為零但該處的磁感應強度不為零,B,B錯誤錯誤. .磁感應強度為磁感應強度為零零, ,即沒有磁感線即沒有磁感線, ,所以穿過放在
21、該處某平面的磁感線條所以穿過放在該處某平面的磁感線條數一定為零數一定為零,C,C正確正確. .空間中磁場強弱和方向都相同的區(qū)域空間中磁場強弱和方向都相同的區(qū)域才是勻強磁場才是勻強磁場,D,D錯誤錯誤. .【典例【典例5 5】地球是一個大磁體：】地球是一個大磁體：在地面上放置一個小在地面上放置一個小磁針，小磁針的南極指向地磁場的南極；磁針，小磁針的南極指向地磁場的南極；地磁場的地磁場的北極在地理南極附近；北極在地理南極附近；赤道附近地磁場的方向和地赤道附近地磁場的方向和地面平行；面平行；北半球地磁場方向相對地面是斜向上的；北半球地磁場方向相對地面是斜向上的；地球上任何地方的地磁場方向都是和地面平
22、行的地球上任何地方的地磁場方向都是和地面平行的. .以以上關于地磁場的描述正確的是上關于地磁場的描述正確的是A.A. B. B.C.C. D. D.【思路點撥【思路點撥】解答本題應明確以下兩點：解答本題應明確以下兩點：(1)(1)掌握地磁場的特點與分布情況掌握地磁場的特點與分布情況. .(2)(2)類比條形磁鐵明確各位置小磁針北極所指方向類比條形磁鐵明確各位置小磁針北極所指方向. . 【標準解答【標準解答】選選D.(1)D.(1)地磁場的地磁場的N N極在地理南極附近極在地理南極附近,S,S極在地理北極附近極在地理北極附近, ,磁感線分布如圖所示磁感線分布如圖所示. .(2)(2)地磁場的水平
23、分量總是從地理南極指向北極地磁場的水平分量總是從地理南極指向北極, ,而豎而豎直分量則南北相反直分量則南北相反, ,在南半球垂直地面向上在南半球垂直地面向上, ,在北半球在北半球垂直地面向下垂直地面向下. .(3)(3)在赤道平面上在赤道平面上, ,距離地球表面相等的各點距離地球表面相等的各點, ,磁場強弱磁場強弱相同相同, ,且方向水平向北且方向水平向北. .正確答案為正確答案為D.D. 知識點知識點1 1：地磁場：地磁場1.1.如圖所示，假設將一個小磁針如圖所示，假設將一個小磁針放在地球的北極點上，那么小磁放在地球的北極點上，那么小磁針的針的N N極將極將( (忽略磁偏角忽略磁偏角)( )
24、( )A.A.指北指北 B.B.指南指南C.C.豎直向上豎直向上 D.D.豎直向下豎直向下【解析【解析】選選D.D.我們已經知道地球的地理北極點上可以我們已經知道地球的地理北極點上可以近似地認為是地磁的南極，根據磁體的同性相斥，異近似地認為是地磁的南極，根據磁體的同性相斥，異性相吸，所以小磁針的性相吸，所以小磁針的N N極將豎直向下，故選極將豎直向下，故選D.D.2.2.地球是個大磁體地球是個大磁體. .在地球上在地球上, ,指南針能指南北是因為指南針能指南北是因為受到的受到的_作用作用. .人類將在本世紀登上火星人類將在本世紀登上火星. .目前，火目前，火星上的磁場情況不明星上的磁場情況不明
25、, ,如果現在登上火星，在火星上的如果現在登上火星，在火星上的宇航員宇航員_依靠指南針來導向依靠指南針來導向.(.(選填選填“能能”、“不能不能”或或“無法確定能否無法確定能否”) )【解析【解析】地球是個大磁體，地理南極在地磁場地球是個大磁體，地理南極在地磁場N N極附近極附近, ,所以磁場為南北方向，放在地球上的指南針因受地磁所以磁場為南北方向，放在地球上的指南針因受地磁場作用指南北場作用指南北. .因為不知道火星上的磁場分布情況因為不知道火星上的磁場分布情況, ,所所以無法確定能否用指南針在火星上導航以無法確定能否用指南針在火星上導航. .答案答案: :地磁場地磁場 無法確定能否無法確定
26、能否 知識點知識點2 2：磁感線：磁感線3.3.關于磁感線的性質和概念關于磁感線的性質和概念, ,下列說法正確是下列說法正確是( )( )A.A.磁感線上各點的切線方向就是各點的磁場方向磁感線上各點的切線方向就是各點的磁場方向B.B.鐵屑在磁場中的分布曲線就是磁感線鐵屑在磁場中的分布曲線就是磁感線C.C.磁感線總是從磁體的磁感線總是從磁體的N N極指向極指向S S極極D.D.磁場中任意兩條磁感線均不相交磁場中任意兩條磁感線均不相交【解析【解析】選選A A、D.D.磁感線上每一點的切線方向都跟該點磁感線上每一點的切線方向都跟該點的磁場方向相同，的磁場方向相同，A A對；磁感線是假想曲線，對；磁感
27、線是假想曲線，B B錯；磁錯；磁感線為閉合曲線，在磁體的內部磁感線則由感線為閉合曲線，在磁體的內部磁感線則由S S極指向極指向N N極，極，C C錯；兩條磁感線不能相交錯；兩條磁感線不能相交, ,磁感線也不相切，磁感線也不相切，D D對對. . 知識點知識點3 3：磁感應強度和磁通量：磁感應強度和磁通量4.4.下列關于磁感應強度的方向和電場強度的方向的說下列關于磁感應強度的方向和電場強度的方向的說法，正確的是法，正確的是( )( )A.A.電場強度的方向與電荷的受力方向相同電場強度的方向與電荷的受力方向相同B.B.電場強度的方向與負電荷的受力方向相反電場強度的方向與負電荷的受力方向相反C.C.
28、磁感應強度的方向與小磁針北極的受力方向相同磁感應強度的方向與小磁針北極的受力方向相同D.D.磁感應強度的方向與小磁針靜止時北極的指向相同磁感應強度的方向與小磁針靜止時北極的指向相同【解析【解析】選選B B、C C、D.D.電場強度的方向與正電荷的受力電場強度的方向與正電荷的受力方向相同，與負電荷的受力方向相反，方向相同，與負電荷的受力方向相反，A A錯誤、錯誤、B B正確正確. .磁感應強度的方向與小磁針北極的受力方向或小磁針磁感應強度的方向與小磁針北極的受力方向或小磁針靜止時北極的指向相同，靜止時北極的指向相同，C C、D D正確正確. .5.5.下列關于磁通量的說法正確的是下列關于磁通量的
29、說法正確的是( )( )A.A.磁通量不僅有大小，而且有正負，所以磁通量是矢磁通量不僅有大小，而且有正負，所以磁通量是矢量量B.B.磁通量大的地方，磁場一定強磁通量大的地方，磁場一定強C.C.穿過某面的磁感線條數越多，磁通密度越大穿過某面的磁感線條數越多，磁通密度越大D.D.某面的面積發(fā)生變化，磁通量可能不變某面的面積發(fā)生變化，磁通量可能不變【解析【解析】選選D.D.磁通量雖然有正負，但正負不表示方向，磁通量雖然有正負，但正負不表示方向，其運算不符合平行四邊形定則，故磁通量是標量，其運算不符合平行四邊形定則，故磁通量是標量，A A錯錯誤誤. .穿過某面的磁感線條數越多，磁通量越大，但磁通穿過某
30、面的磁感線條數越多，磁通量越大，但磁通量與磁感應強度、面積和磁場與面的夾角都有關系，量與磁感應強度、面積和磁場與面的夾角都有關系，所以磁場不一定越強，即磁通密度不一定越大，所以磁場不一定越強，即磁通密度不一定越大，B B、C C錯誤錯誤. .面積發(fā)生變化，若磁感應強度和磁場與面的夾角面積發(fā)生變化，若磁感應強度和磁場與面的夾角也發(fā)生變化，磁通量可能不變，也發(fā)生變化，磁通量可能不變，D D正確正確. .6.6.如圖所示，矩形線圈如圖所示，矩形線圈abcdabcd放置在水放置在水平面內，磁場方向與水平方向成平面內，磁場方向與水平方向成角，角，已知已知sinsin= = 回路面積為回路面積為S S，勻
31、強磁，勻強磁場的磁感應強度為場的磁感應強度為B B，則通過線框的磁，則通過線框的磁通量為通量為( )( )A.BS B. C. D.A.BS B. C. D.【解析【解析】選選B.B.由圖知由圖知為為B B與與S S的夾角，則穿過線圈的的夾角，則穿過線圈的磁通量磁通量=BSsin=BSsin= BS= BS，B B正確正確. .4,54BS53BS53BS445一、選擇題一、選擇題( (本題包括本題包括5 5個小題，每小題個小題，每小題3 3分，共分，共1515分分) )1.(20101.(2010無錫高二檢測無錫高二檢測) )指南針是我國古代四大發(fā)明指南針是我國古代四大發(fā)明之一，東漢學者王充
32、在之一，東漢學者王充在論衡論衡一書中描述的一書中描述的“司南司南”是人們公認的最早的磁性定向工具，關于指南針能指是人們公認的最早的磁性定向工具，關于指南針能指示南北方向是由于示南北方向是由于( )( )A.A.指南針的兩個磁極相互吸引指南針的兩個磁極相互吸引B.B.指南針的兩個磁極相互排斥指南針的兩個磁極相互排斥C.C.指南針能吸引鐵、鈷、鎳等物質指南針能吸引鐵、鈷、鎳等物質D.D.地磁場對指南針的作用地磁場對指南針的作用【解析【解析】選選D.D.用指南針指示方向，是由于地球本身是用指南針指示方向，是由于地球本身是一個大磁體，地球的磁場對磁體產生力的作用，地球一個大磁體，地球的磁場對磁體產生力
33、的作用，地球的南極是地磁的的南極是地磁的N N極，地球的北極是地磁的極，地球的北極是地磁的S S極，同名極，同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，故指南針指示南磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，故指南針指示南北方向，因此北方向，因此D D正確，正確，A A、B B、C C錯誤錯誤. .2.2.在隧道工程以及礦山爆破作業(yè)中，部分未發(fā)火的炸在隧道工程以及礦山爆破作業(yè)中，部分未發(fā)火的炸藥殘留在爆破孔內，很容易發(fā)生人員傷亡事故藥殘留在爆破孔內，很容易發(fā)生人員傷亡事故. .為此，為此，科學家制造了一種專門的磁性炸藥，在磁性炸藥制造科學家制造了一種專門的磁性炸藥，在磁性炸藥制造過程中摻入了過程中摻入了1010
34、的磁性材料的磁性材料鋇鐵氧體，然后放鋇鐵氧體，然后放入磁化機磁化入磁化機磁化. .使用的磁性炸藥一旦爆炸，即可安全消使用的磁性炸藥一旦爆炸，即可安全消磁，而遇到不發(fā)火的情況可用磁性探測器測出未發(fā)火磁，而遇到不發(fā)火的情況可用磁性探測器測出未發(fā)火的炸藥的炸藥. .已知摻入的鋇鐵氧體的消磁溫度約為已知摻入的鋇鐵氧體的消磁溫度約為400 400 ，炸藥的爆炸溫度約炸藥的爆炸溫度約2 240 2 240 3 100 3 100 ，一般炸藥引，一般炸藥引爆溫度最高為爆溫度最高為140 140 左右左右. .以上材料表明以上材料表明( )( )A.A.磁性材料在低溫下容易被磁化磁性材料在低溫下容易被磁化B.
35、B.磁性材料在高溫下容易被磁化磁性材料在高溫下容易被磁化C.C.磁性材料在低溫下容易被消磁磁性材料在低溫下容易被消磁D.D.磁性材料在高溫下容易被消磁磁性材料在高溫下容易被消磁【解析【解析】選選A A、D.D.通過題目的描述可以判斷，在低溫時通過題目的描述可以判斷，在低溫時利用磁化機制作磁性炸藥，即磁性材料在低溫下容易利用磁化機制作磁性炸藥，即磁性材料在低溫下容易被磁化，而在爆炸高溫條件下磁性炸藥消磁，即高溫被磁化，而在爆炸高溫條件下磁性炸藥消磁，即高溫下磁性材料容易被消磁，故下磁性材料容易被消磁，故A A、D D正確正確. .3.3.如圖所示，如圖所示，OOOO為條形磁鐵的軸線，為條形磁鐵的
36、軸線，a a、b b、c c為軸線為軸線上的點，則這三點的磁感應強度的大小關系為上的點，則這三點的磁感應強度的大小關系為( )( )A.BA.Ba a=B=Bb b=B=Bc c B.B B.Ba aBBb bBBc cC.BC.Ba aBBb bBBc c D.B D.Ba aBBb bBBc c【解析【解析】選選B.B.離磁極越近處磁感線越密，磁感線越密離磁極越近處磁感線越密，磁感線越密的地方，磁感應強度越大，的地方，磁感應強度越大，a a、b b、c c三點中，三點中，a a點靠近點靠近磁極，故選磁極，故選B.B.4.4.關于磁通量的說法中，正確的是關于磁通量的說法中，正確的是( )(
37、)A.A.穿過一個面的磁通量等于磁感應強度和該面面積的穿過一個面的磁通量等于磁感應強度和該面面積的乘積乘積B.B.在勻強磁場中，穿過某平面的磁通量等于磁感應強在勻強磁場中，穿過某平面的磁通量等于磁感應強度與該面面積的乘積度與該面面積的乘積C.C.穿過一個面的磁通量就是穿過該面的磁感線條數穿過一個面的磁通量就是穿過該面的磁感線條數D.D.地磁場穿過地球表面的磁通量為零地磁場穿過地球表面的磁通量為零【解析【解析】選選C C、D.D.在勻強磁場中，穿過垂直于磁場方向在勻強磁場中，穿過垂直于磁場方向某平面的磁通量等于磁感應強度與該面面積的乘積，某平面的磁通量等于磁感應強度與該面面積的乘積，故故A A、
38、B B錯誤錯誤. .穿過一個面的磁通量等于穿過該面的磁感穿過一個面的磁通量等于穿過該面的磁感線條數，線條數，C C正確正確. .由于地球表面為一封閉曲面，所以磁由于地球表面為一封閉曲面，所以磁通量為零，通量為零，D D正確正確. .5.5.將面積為將面積為1.01.01010-3-3 m m2 2的圓面放入的圓面放入水平向右的勻強磁場中，圓面與磁水平向右的勻強磁場中，圓面與磁感線之間的夾角為感線之間的夾角為3030，如圖所示，如圖所示，若穿過該圓面的磁通量為若穿過該圓面的磁通量為3.03.01010-5-5 Wb Wb，則此勻強磁，則此勻強磁場的磁感應強度場的磁感應強度B B等于等于( )(
39、)A.1.5A.1.51010-2-2 T B.3.0 T B.3.01010-2-2 T TC.6.0C.6.01010-2-2 T D.3.46 T D.3.461010-2-2 T T【解析【解析】選選C.C.由磁通量的計算公式由磁通量的計算公式=BSsin=BSsin得，得， =6.0=6.01010-2-2 T T，故，故C C正確正確. .-5-33.0 10B=TSsin1.0 10 sin30二、非選擇題二、非選擇題( (本題包括本題包括2 2個小題個小題, ,共共1515分分) )6.(76.(7分分) )面積為面積為5.05.01010-2-2 m m2 2的的1010匝矩
40、形線圈放在磁感匝矩形線圈放在磁感應強度為應強度為2.02.01010-2-2 T T的勻強磁場中，當線圈平面與的勻強磁場中，當線圈平面與磁場方向的夾角為磁場方向的夾角為3030時，穿過線圈的磁通量為多大？時，穿過線圈的磁通量為多大？【解析【解析】磁通量與線圈匝數無關，且磁感線穿過的面磁通量與線圈匝數無關，且磁感線穿過的面積為線圈垂直磁感線方向的投影面積積為線圈垂直磁感線方向的投影面積. .則：則：=BSsin30=BSsin30=2.0=2.01010-2-25.05.01010-2-2sin30sin30 Wb Wb=5.0=5.01010-4-4 Wb Wb. .答案答案: :5.05.0
41、1010-4-4 Wb Wb7.(87.(8分分) )地球上某處地磁場的磁感應強度地球上某處地磁場的磁感應強度B B的水平分量的水平分量B Bx x=0.18=0.181010-4-4 T T，豎直分量，豎直分量B By y=0.54=0.541010-4-4 T. T.求：求：(1)(1)地磁場地磁場B B的大小及它與水平方向的夾角；的大小及它與水平方向的夾角；(2)(2)在水平面內在水平面內2.0 m2.0 m2 2的面積內地磁場的磁通量的面積內地磁場的磁通量.【解析【解析】(1)(1)根據平行四邊形定則，得根據平行四邊形定則，得=0.57=0.571010-4-4 T T設設B B的方向
42、和水平方向的夾角為的方向和水平方向的夾角為，則，則=arctan =arctan=arctan =arctan 71 7134.34.2222-4xyB= B +B= 0.18 +0.5410 TyxBB-4-40.54 10=0.18 10(2)(2)磁通量磁通量=B=By yS S=0.54=0.541010-4-42.0 Wb2.0 Wb=1.08=1.081010-4-4 Wb Wb答案答案: :(1)0.57(1)0.571010-4-4 T 71 T 713434(2)1.08(2)1.081010-4-4 Wb Wb1.(20101.(2010撫順高二檢測撫順高二檢測)(5)(5
43、分分) )條形磁鐵豎直放置，閉條形磁鐵豎直放置，閉合圓環(huán)水平放置，條形磁鐵中心線穿過圓環(huán)中心，如合圓環(huán)水平放置，條形磁鐵中心線穿過圓環(huán)中心，如圖所示，若圓環(huán)為彈性環(huán)，其形狀由圖所示，若圓環(huán)為彈性環(huán)，其形狀由擴大到擴大到，那，那么圓環(huán)內磁通量變化的情況是么圓環(huán)內磁通量變化的情況是( )( )A.A.磁通量增大磁通量增大B.B.磁通量減少磁通量減少C.C.磁通量不變磁通量不變D.D.條件不足，無法確定條件不足，無法確定【解析【解析】選選B.B.磁鐵內部磁感線從磁鐵內部磁感線從S S極到極到N N極，方向向上，極，方向向上，磁鐵外部磁感線從磁鐵外部磁感線從N N極到極到S S極，由于圓環(huán)在極，由于圓
44、環(huán)在時，面積時，面積大于在大于在時的面積，因此時的面積，因此中由磁鐵中由磁鐵N N極到極到S S極向下穿極向下穿過圓環(huán)的磁感線條數大于過圓環(huán)的磁感線條數大于中，而在中，而在、兩種形狀兩種形狀時，在磁鐵內部由時，在磁鐵內部由S S極到極到N N極向上穿過圓環(huán)的磁感線的極向上穿過圓環(huán)的磁感線的條數相同，不論圓環(huán)處在條數相同，不論圓環(huán)處在形狀還是形狀還是形狀，向上穿形狀，向上穿過圓環(huán)的磁感線條數總是多于向下穿過圓環(huán)的磁感線過圓環(huán)的磁感線條數總是多于向下穿過圓環(huán)的磁感線條數，且條數，且中向下的磁感線條數增加，因此中向下的磁感線條數增加，因此中總的中總的磁通量減少，磁通量減少，B B項正確項正確. .2
45、.(20102.(2010?？诟叨z測海口高二檢測)(5)(5分分) )如圖如圖所示，半徑為所示，半徑為R R的圓形線圈共有的圓形線圈共有n n匝，匝，其中心位置處半徑為其中心位置處半徑為r r的虛線范圍內的虛線范圍內有勻強磁場，磁場方向垂直線圈平有勻強磁場，磁場方向垂直線圈平面面. .若磁感應強度為若磁感應強度為B B，則穿過線圈，則穿過線圈的磁通量為的磁通量為( )( )A.brA.br2 2 B.Br B.Br2 2C.nBRC.nBR2 2 D.nBr D.nBr2 2【解析【解析】選選B.B.由于磁通量可以理解為穿過某一面積的由于磁通量可以理解為穿過某一面積的磁感線的條數，因此穿過線
46、圈的磁通量與穿過虛線圈磁感線的條數，因此穿過線圈的磁通量與穿過虛線圈的磁通量相等，并且與匝數無關，故的磁通量相等，并且與匝數無關，故=Br=Br2 2，B B選項選項正確正確. .3.(103.(10分分) )磁場具有能量，磁場中單位體積所具有的能磁場具有能量，磁場中單位體積所具有的能量叫做能量密度，其值為量叫做能量密度，其值為B B2 2/2,/2,式中式中B B是磁感應強度，是磁感應強度，是磁導率，在空氣中是磁導率，在空氣中為一已知常數為一已知常數. .為了近似測得為了近似測得條形磁鐵磁極端面附近的磁感應強度條形磁鐵磁極端面附近的磁感應強度B B，一學生用一根，一學生用一根端面面積為端面面
47、積為A A的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片P P，再，再用力將鐵片與磁鐵拉開一段微小距離用力將鐵片與磁鐵拉開一段微小距離ll，并測出拉力，并測出拉力F F，如圖所示，如圖所示. .因為因為F F所做的功等于間隙中磁場的能量，所做的功等于間隙中磁場的能量，試推導磁感應強度試推導磁感應強度B B與與F F、A A之間的關系式之間的關系式. .【解析【解析】拉力拉力F F做的功做的功W=FW=Fll，磁鐵與鐵片磁鐵與鐵片P P間隙中磁場能量間隙中磁場能量E= E= A All因為因為F F所做的功等于間隙中磁場的能量，所以所做的功等于間隙中磁場的能量，所以W=EW=E，解得解得答案答案: :2B22 FB=.A2 FB=A
1011版高中物理 5.1 5.2磁與人類文明 怎樣描述磁場課時講練通課件 滬科版選修31
