《同步课堂》高中物理 鲁科版选修3-1配套课件:第5章 磁场(4份)

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名称 《同步课堂》高中物理 鲁科版选修3-1配套课件:第5章 磁场(4份)
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科目 物理
更新时间 2013-12-26 19:16:11

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课件17张PPT。第5章章末复习方案与全优评估专题·迁移·发散专题一专题二检测·发现·闯关 磁场是一种看不见、摸不着、存在于电流或磁体周围的一种特殊物质,它传递着磁相互作用。电流与磁体、电流与电流、磁体与磁体都是通过磁场相互作用的。要研究电流对磁体或电流对电流的作用,就必须依据安培定则判定电流的磁场方向。应用安培定则(又称右手螺旋定则)判定电流磁场时注意以下两点: (1)判断直线电流的磁场时,大拇指指向电流方向,四指弯曲的方向表示磁感线的方向;判定环形电流和通电螺线管的磁场时,四指指向电流方向,而伸直的大拇指指的方向是环形导线中心轴线处的磁场方向。
(2)对电荷定向运动形成的等效电流,判断时注意等效电流的方向与电荷定向运动的方向不一定一致。对正电荷,定向运动的方向即等效电流的方向;对负电荷,等效电流方向为电荷运动的反方向。 [例证1] 如图5-1所示为电视机显像管偏转电极的示意图,磁环上的偏转线圈通以图示方向的电流时,圆环的圆心O处的磁场方向为 (  )图5-1A.向上          B.向下
C.向左 D.向右
[解析] 由安培定则知螺线管上端为N极,下端为S极,两个螺线管在O点磁场方向均向下,合磁场方向仍向下,故B正确。
[答案] B (1)磁通量是指穿过某一面积的磁感线的
条数。在匀强磁场B中,有一面积为S的面,
S与磁场之间的夹角为α,S与垂直于磁场方
向之间的夹角为θ,如图5-2所示,则其磁
通量为Φ=BSn=BScosθ=BSsin α,当θ=0°
(α=90°)时,Φ最大,为BS,当θ=90°(α=0°)时,Φ最小,为零。图5-2 (2)磁通量是标量,但磁通量可以有正、负,因为对一个面来说,磁感线可以从两个方向穿过该面,如图5-3中甲、乙所示,如果将从左穿入该面的磁通量规定为正,则从右边穿入该面的磁通量就为负;反过来也一样,如果穿过某个面有方向相反的磁场,那么实际磁通量应为合磁通量,即正、负磁通量的代数和,也可以理解为两方向上穿过平面的磁感线条数之差。图5-3 (3)应注意的问题:
①对磁通量的计算式,只适用于匀强磁场,对非匀强磁场不能直接用该式计算。
②由于磁感线是闭合曲线,因此穿过任何一个闭合曲面的磁通量均为零。
③穿过线圈的磁通量与磁场的强弱和线圈横截面的大小有关,与线圈的匝数无关。 [例证2] 如图5-4所示,环形金属软弹簧,套在条形磁铁的中心位置。若将弹簧沿半径向外拉,使其面积增大,则穿过弹簧所包围面积的磁通量将 (  )图5-4A.增大 B.减小
C.不变 D.无法确定如何变化
[解析] 由条形磁铁磁场的内、外分布情况知,弹簧包围面积增大,穿过包围面积的磁感线的净条数减少,故B正确。
[答案] B点击下图进入检测·发现·闯关课件39张PPT。第5章第1节
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·大冲关读教材·填要点要点一要点二随堂检测 归纳小结课下作业 综合提升试身手·夯基础1.了解我国古代对磁现象的研究成果
及其对人类文明的影响。
2.理解磁场的概念,知道磁场的基本
性质。3.知道地磁场特点,了解地磁场变
化及对人类生活的影响。[读教材·填要点] 一、磁现象及其应用
1.磁性
具有吸引 等物质的性质叫磁性。
2.磁极
磁体上磁性 的区域叫做磁极。能够自由转动的磁体,静止时指南的磁极叫做S极(又称 );指北的磁极叫做 (又称 )。铁、钴、镍最强南极N极北极 3.磁极间的相互作用
同名磁极相互 ,异名磁极相互 。
4.古人对磁的应用
是我国古代四大发明之一,由原来的 发展而来,它的发明对促进人类航海事业起了重大作用。排斥吸引指南针司南 二、磁场及其性质
1.概念
磁体、通电导体周围都存在着磁场。
2.性质
磁体与 之间,磁体与 之间,通电导体与
之间的相互作用,都是通过 发生的。磁场是物质存在的一种特殊形式。磁体电流磁体磁场 [关键一点] 磁场和电场一样都是一种客观存在的物质。虽然看不见、摸不着,但可以通过磁现象感知它的存在。
三、地磁场
1.地磁场
地球本身是一个磁体,N极位于 附近,S极位于 附近。地磁场很弱,自由转动的小磁针能显示出地磁场的作用,这是指南针的原理。地理南极地理北极 2.磁偏角
在地磁场中能自由转动的
静止时的指向与 方向之间的夹角,
如图5-1-1所示。
3.作用
地磁场是地球生命的 ,阻挡了来自太阳的高速带电粒子流对地球生命的威胁。图5-1-1小磁针正南北保护伞[试身手·夯基础]
1.通电导体会使周围的小磁针发生偏转,说明通电导体
的周围有________,这就是电流的磁效应,电流的方向不同,磁场的方向________。
答案:磁场 不同2.下列说法正确的是 (  )
A.磁场只存在于磁体周围的空间中
B.只有当两个磁体接触时才能产生磁场力的作用
C.磁体对电流有力的作用,但电流对磁体没有力
的作用
D.磁体与电流之间力的作用是相互的,是通过磁
场产生力的作用解析:磁场不仅存在于磁体周围,通电导线周围也存在磁场,磁体在不接触时也能产生磁场力的作用,磁体和电流之间力的作用是相互的,是通过磁场产生力的作用,综上所述只有D项正确。
答案:D3.下列现象或器材中与磁有主要关系的是(  )
A.地震         B.避雷针
C.信鸽传书 D.北雁南飞
解析:地震是地壳运动、形变而产生的,A错;避雷针是利用静电学知识,B错;北雁南飞与气候有关,D错。
答案:C4.在地球表面的某位置,发现能自由转动的小磁针
静止时S极指向地面,则该位置是 (  )
A.地磁北极附近     B.地磁南极附近
C.赤道附近 D.无法确定
答案:A (1)磁场的基本特性:磁场对处在它里面的磁极或电流有力的作用。磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间,都是通过磁场发生力的相互作用。
(2)运动电荷的磁场:电流是由于电荷做定向移动形成的,因此运动电荷周围不但有电场,同时也产生磁场。 (3)磁场存在的客观性:磁场虽然不是由分子、原子组成的,但它能够对放入其中的磁极、电流产生力的作用,它是客观存在的,虽然我们看不见它,但可以通过很多磁现象感知它的存在,因此它与前面学过的电场一样,也是一种物质。 1.关于磁场,下列说法中错误的是 (  )
A.磁场和电场一样,是同一种物质
B.磁场的基本性质是对放在磁场中的磁体或电流有磁场力的作用
C.磁体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的
D.电流与电流之间的相互作用是通过磁场发生的 [审题指导] 解决此题需把握以下三点:
(1)磁场的物质性。
(2)磁场的基本性质。
(3)磁体、电流间的作用方式。
[解析] 磁场和电场都是物质的,但是两种不同的场,不是同一种物质,故A错;磁场的基本性质就是对放入其中的磁体或电流有力的作用,故B对;磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间的相互作用都是通过磁场发生的,故C、D对。
[答案] A 磁体、电流周围存在着磁场,磁场是一种客观存在的物质,磁场的基本性质是对放在磁场中的磁体或电流有磁场力的作用。磁体与磁体间、磁体与通电导体间、电流与电流间的相互作用都是通过磁场发生的。 地磁场与条形磁体的磁场相似,主要有三个特点:
(1)地球本身就是一个大磁体,地磁场的N极在地理南极附近,地磁场的S极在地理北极附近。
(2)在赤道平面上,距离地球表面等高的各点,强弱程度相同,且方向水平向北。 (3)在北半球,地磁场的方向斜向下
指向地面;在南半球,地磁场的方向斜
向上背离地面。地磁场B的水平分量(B∥)
总是从地球南极指向北极;而竖直分量
(B⊥)则南北相反,在南半球垂直地面向
上,在北半球垂直地面向下,如图5-1-2所示。图5-1-2 2.地球是一个大磁体,它的磁场分布情况与一个条形磁铁的磁场分布情况相似。以下说法正确的是(  )
A.地磁场的方向是沿地球上经线方向的
B.地磁场的方向是与地面平行的
C.地磁场的方向是从北向南的
D.在地磁南极上空,地磁场的方向是竖直向下的
[思路点拨] 本题主要考查地磁两极与地理两极的位置关系,磁偏角的概念以及磁场的强弱分布规律。[解析] 地理南北极与地磁南北极不重合,所以地磁场方向与经线有夹角,即磁偏角;地磁场方向一般不与地面平行,它们之间的夹角称为磁仰角;在地磁极附近,磁场方向与地面是垂直的。
[答案] D 研究关于地磁场的问题,必须明确地磁场的特点,可等效成一个条形磁铁。1.(对应要点一)下列关于磁体和磁体间、磁体和电流
间、电流和电流间相互作用的关系不正确的是(  )
A.磁体?磁场?磁体
B.磁体?磁场?电流
C.电流?电场?电流
D.电流?磁场?电流解析:无论磁体与磁体之间、磁体与电流之间还是电流与电流之间的相互作用都是通过磁场发生的,综上所述C错误。
答案:C2.(对应要点二)地球是一个大磁体:①在地面上放置一个
小磁针,小磁针的南极指向地磁场的南极;②地磁场的北极在地理南极附近;③赤道附近地磁场的方向和地面平行;④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的;⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的。以上关于地磁场的描述正确的是 (  )
A.①②④        B.②③④
C.①⑤ D.②③解析:本题考查地球磁场的特点和分布,地球的磁场与条形磁铁的磁场相似,主要有三个特点:
(1)地磁场的N极在地理南极附近,
S极在地理北极附近,磁感线分布
如图所示。
(2)地磁场B的水平分量(Bx)总是从
地理南极指向北极,而竖直分量(By)则南北相反,在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下。(3)在赤道平面上,距离地球表面相等的各点,磁感应强度相等,且方向水平向北。故正确答案为D。
答案:D 1.磁场虽然看不见摸不着,却是客观存在的物质。
2.磁场的一个重要特性就是对放入其中的磁体或电流有力的作用。
3.地理两极与地磁两极并不重合,地球可“等效”为一个条形磁铁。点击下图进入课下作业 综合提升课件40张PPT。第5章第2节
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·大冲关读教材·填要点要点一要点二随堂检测 归纳小结课下作业 综合提升试身手·夯基础1.知道磁感线的定义和特点,会用磁感
线描述磁场。
2.掌握常见磁体周围磁感线的分布特点。
3.掌握安培定则并会用其判断电流周围
磁场的方向。[读教材·填要点] 一、磁感线及其应用
1.磁感线
为了形象地描述磁体和电流周围的磁场,我们在磁场中画出一些有 的假想曲线,这就是 。
2.磁场 的方向
在磁场中的任一点,小磁针N极受力的方向,即小磁针静止时 极所指的方向,就是该点的磁场方向。方向磁感线N 3.对磁感线的理解
在磁感线上任意一点的切线方向跟该点的 方向相同;磁感线是闭合曲线,磁感线分布越 的地方,磁场越强,磁感线分布越 的地方,磁场越弱。在磁体外部磁感线上箭头的方向由 出发回到 ,磁体内部磁感线是从 到 。
[关键一点] 磁感线是假想的曲线,而磁场是客观存在的。磁场稀疏密NSSN 二、用磁感线描述电流的磁场
1.安培定则
(1)判断通电直导线周围的磁场方向:用右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向跟 一致,弯曲的四指所指的方向就是 的方向。
(2)判断环形电流的磁场方向:右手弯曲的四指表示
的方向,则伸直的拇指所指的方向是
的磁感线方向。电流的方向磁感线的环绕环形电流环形导线中心轴线处 (3)判断通电螺线管的磁场方向:用右手握住螺线管,让弯曲四指所指的方向跟 一致,拇指所指的方向就是 的方向,也就是说,拇指指向通电螺线管的 极。
2.电磁铁
一个装有 的螺线管。
只有在接通电流时才是磁铁,切断电流后,磁性便会消失。电流的方向螺线管内部磁感线N铁芯[试身手·夯基础]?
1.关于磁场和磁感线的描述,下列哪些说法是正确的(  )
A.磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止
B.自由转动的小磁针放在通电螺线管内部,其N极指向
螺线管的北极
C.磁感线的方向就是磁场方向
D.两条磁感线的空隙处不存在磁场解析:磁感线与电场线不同,它是一条闭合曲线,在磁体的外部由N极到S极,而在磁体的内部则由S极到N极,故选项A是不正确的。螺线管内部的磁感线和条形磁铁相似,是由S极到N极的,即磁场方向也是从S极指向N极,所以放置其中的小磁针N极必然是指向磁场方向,即螺线管的北极,故选项B正确。只有磁感线是直线时,磁感线的方向才与磁场方向一致。如果磁感线是曲线,那么某点的磁场方向是用该点的切线方向来表示的,所以选项C不正确。磁感线是为了研究问题方便而假想的曲线,磁场中磁感线有无数条,故提出两条磁感线之间是否有空隙,是否存在磁场等类似的问题是毫无意义的,故选项D不正确。答案:B2.如图5-2-1所示的各图中,小磁针的指向不正确的是(  )答案:C图5-2-1 1.磁感线的特点
(1)磁感线是为了形象地研究磁场而人为假想的曲线,为形象、直观、方便地研究磁场提供了依据。
(2)磁感线上任一点的切线方向为该点的磁场方向。
(3)磁感线的疏密反映磁场的强弱。磁感线密集的地方磁场强,磁感线稀疏的地方磁场弱。 (4)磁感线在磁体的外部都是从北极(N极)出来进入南极(S极),在磁体的内部则是由南极通向北极形成一条闭合曲线。
(5)磁感线与电场线类似,在空间不能相交,若有两条磁感线相交,据磁感线定义,在交点处就有两个方向,这与事实不符。2.磁感线与电场线的区别 [名师点睛]
实验中用磁化的铁屑显示磁感线的分布情况,但这仅是一种模拟方法,决不能认为磁感线是存在的。另外,要注意磁场是立体的,故磁感线也应在三维空间里,不应认为只是平面的。 1.关于磁感线的说法,正确的是 (  )
A.磁感线总是从N极出发,终止在S极
B.磁感线是客观存在的、肉眼看不见的曲线
C.磁感线上任一点的切线方向表示该点磁场的方向,磁感线的疏密程度表示磁场的强弱
D.磁感线就是磁场中铁粉排列成的曲线 [审题指导] 求解此题需把握以下两点:
(1)磁场的物质性;
(2)磁感线的特点。
[解析] 磁感线是闭合不相交的、假想的、实际不存在的线,是为了形象描述磁场而引入的线。故选C。
[答案] C 对磁场的认识要掌握磁场的性质,磁场虽然看不见、摸不着,但它是客观存在的。磁感线是人为引入的,但它对描述磁场是很有用的,要注意掌握磁感线的特点。1.常见永磁体的磁场(如图5-2-2)图5-2-22.三种常见的电流的磁场 [名师点睛]
(1)应用安培定则判定电流的磁场时,直线电流是判定导线之外磁场的方向,环形电流和通电螺线管判定的是线圈轴线上磁场的方向。
(2)放置在螺线管内的小磁针受力方向按磁感线方向判断,不能根据同名磁极相斥和异名磁极相吸判断。
(3)没有磁感线的地方并不表示此处没有磁场,磁场中的任一点都能画出通过它的一条磁感线。 2.如图5-2-3所示,螺线管中通
有电流,如果在图中的a、b、c三个位置
上各放一个小磁针,其中a在螺线管内部, 图5-2-3
则 (  )
A.放在a处的小磁针的N极向左
B.放在b处的小磁针的S极向右
C.放在c处的小磁针的S极向右
D.放在a处的小磁针的N极向右 [思路点拨] 应注意小磁针所在处磁场的方向,小磁针的N极总指向磁场的方向。
[解析]由安培定则,通过螺线管的
磁场如图所示,右端为N极,左端为S
极,在a点磁场方向向右,则小磁针在
a点时,N极向右,A项错,D项对;在b点磁场方向向右,则磁针在b点时,N极向右,B项错误;在c点,磁场方向向右,则磁针在c点时,N极向右,S极向左,C项错。故选D。
[答案] D “同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”只适用于两个磁体互为外部时磁极间的相互作用。若小磁针在磁场中静止时,N极所指的方向就是磁感线的切线方向,这是普遍适用的。1.(对应要点一)关于磁感线的性质和概念,下列说法正
确的是 (  )
A.磁感线上各点的切线方向就是各点的磁场方向
B.磁场中任意两条磁感线可以相交
C.铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线
D.磁感线总是从磁体的N极指向S极解析:磁感线的切线方向就是磁场方向,因此选项A是正确的。两条磁感线相交就说明在两线相交处有两个切线方向,即两个磁场方向,这是不可能的,磁场中某点磁场方向是唯一确定的,磁场方向也只有一个,因此两条磁感线不能相交,选项B是错误的。磁感线是为形象描述磁场的磁感应强度分布而画出的一簇簇曲线,不是真实存在的,而铁屑的分布曲线只能证明用磁感线描述磁场的方法是正确的,铁屑本身不是磁感线,选项C是错误的。在通电螺线管内部,在条形磁体内部的磁感线应是从S极指向N极,选项D错误。
答案:A2.(对应要点二)在如图5-2-4所示的各图中,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。图5-2-4解析:用安培定则来判断,分别如图所示。答案:见解析图 (1)磁感线是为了研究磁场而人为引入的一些假想曲线, 实际上并不存在。在磁感线上,任意一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。
(2)磁感线密的地方磁场强,其切线方向表示磁场方向;磁感线是闭合曲线,在磁体外部从N极出发回到S极,在磁体内部从S极到N极。(3)画电流产生的磁场的磁感线时应注意掌握:
①电流的磁场方向由右手螺旋定则判定;
②磁感线是闭合曲线;
③磁场强的地方磁感线密。点击下图进入课下作业 综合提升课件55张PPT。第5章第3、4节
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·大冲关读教材·填要点要点一要点二随堂检测 归纳小结课下作业 综合提升试身手·夯基础要点三1.理解磁感应强度的概念及其矢量性。
2.知道匀强磁场及其磁感线分布情况。
3.理解磁通量的概念以及与磁感应强度
的关系。4.了解磁现象在生活、生产中的
应用,关注与磁相关的现代技
术发展。[读教材·填要点] 一、磁感应强度
1.定义
穿过垂直于磁感线的 的磁感线条数等于该处的磁感应强度,用符号 表示。
2.方向
磁场中某点磁感应强度的方向,即该点的 方向,就是放在该点的小磁针 受力的方向。单位面积B磁场N极 3.物理意义及单位
磁感应强度描述磁场的 和 。在国际单位制中,单位是 ,简称特,符号为T。
1 T=1 N/(A·m)。
4.匀强磁场
某个区域内各点的磁感应强度 和 都相同的磁场。在匀强磁场中,磁感线是一组 且 的直线。强弱方向特斯拉大小方向平行等距 5.磁场叠加原理
如果有几个磁场同时存在,它们的磁场就互相叠加,这时某点的磁感应强度就等于各个磁场在该点磁感应强度的 。矢量和二、磁通量
1.磁通量
磁场中穿过磁场某一面积S的磁感线 ,用Φ表示。
2.计算公式
Φ= ,其中S为和磁场方向 的有效面积。
3.单位
国际单位 ,简称 ;符号 ;1 Wb= 。条数BS垂直韦伯韦Wb1 T·m2垂直 三、记录与磁
磁记录可以用来记录 、图像,也可以用来记录其他信息。磁记录可以应用到电脑、电视、人造卫星和太空船的信息记录和 上。声音传送 四、交通与磁
(1)磁技术在交通中的应用是制成了 。
(2)磁悬浮列车有常导电磁铁吸引方式和
方式两种形式。磁悬浮列车超导电磁铁相斥解析:由磁通量及磁感应强度之间的关系Φ=BS可知,磁通量与磁感强度和磁场中的面积有关,所以A、B都是错误的。因为磁通密度就是磁感应强度,所以C项错误。对于一个确定的磁场B,穿过1 m2面积的最大磁通量就是在数值上等于磁感应强度的大小,所以D项正确。
答案:D2.关于匀强磁场,下列说法中不正确的是 (  )
A.在匀强磁场中,磁感线是一组平行且等距的直线
B.在匀强磁场中,穿过一个面的磁通量等于磁感应
强度与该面面积的乘积
C.在匀强磁场中,互相平行的相等面积里通过的磁
感线条数相同D.某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,
这个区域叫做匀强磁场解析:由匀强磁场的定义可知,A、D正确。由Φ=BScosα可知,B错误,C正确。
答案:B3.有一匀强磁场,它的磁感线与一矩形线圈平面成30°角,
线圈面积为10-2 m2,穿过此线圈的磁通量为1×10-3 Wb,则该磁场的磁感应强度大小为________。答案:0.2 T4.如图5-3-1所示,磁带录音机既可用来
录音,也可用来放音,其主要部件为可匀
速行进的磁带和绕有线圈的磁头,录音时
线圈中的电流产生________,从而使磁带
的磁粉层________。图5-3-1解析:录音时,磁带要通过一块电磁铁(录制磁头),磁头的线圈中的电流产生的磁场随声音或影像信号而改变,当磁带以恒定速度通过磁头时,变化的磁场将磁带上的磁粉层磁化,于是磁带上记录下与声音和影像相应的磁信号。
答案:磁场 磁化 1.磁感应强度
磁感应强度描述磁场的强弱及方向,是矢量。磁场中某点的磁感应强度的方向与在该点的小磁针静止时N极所指的方向一致。磁感应强度的大小通常用磁感线的密度表示,即穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线条数用“B”表示。 2.磁感应强度与磁感线的关系
(1)大小:在磁场中,磁感应强度大的地方磁感线密;磁感应强度小的地方,磁感线疏。即磁感线的疏密反映了磁感应强度的大小。
(2)方向:磁场中某点磁感应强度的方向沿经过该点的磁感线的切线方向。3.磁感应强度与电场强度的比较 1.下列关于磁感应强度的方向的说法中错误的是 (  )
A.磁感线上某点的切线方向就是该点磁感应强度的方向
B.磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向
C.小磁针N极指向就是该处磁感应强度的方向
D.小磁针N极受力的方向就是该处磁感应强度的方向[思路点拨] 解答本题时可按以下思路分析: [解析] 根据磁感应强度的定义,B的方向就是磁场的方向,磁场的方向可以有三种表述:一是磁感线的切线方向,二是小磁针静止时N极指向,三是小磁针N极受力的方向,故A、B、D对,而C中忽视了小磁针“静止”的条件,故C错。
[答案] C 磁感应强度是对磁场中某点而言的;关于磁场的方向、磁感应强度的方向、磁感线的切线方向、小磁针的N极受力及静止所指的方向对磁场中的同一点是一致的。 1.对磁通量Φ的理解
(1)磁通量计算公式Φ=BS中,B是匀强磁场的磁感应强度,S是平面在垂直磁场方向的投影面积。
(2)磁通量是标量,但有正负。当磁感线从某一平面穿入时,若规定磁通量为正值,则穿出此平面时为负值。
(3)磁通量是表示穿过某平面的磁感线条数的多少,在今后的应用中往往根据穿过平面的净磁感线条数的多少定性判断穿过该面的磁通量的大小。 2.磁通量的变化ΔΦ,一般有三种情况
(1)磁感应强度B不变,有效面积S变化,则ΔΦ=Φ2-Φ1=B·ΔS。
(2)磁感应强度B变化,磁感线穿过的有效面积S不变,则:ΔΦ=Φ2-Φ1=ΔB·S。
(3)磁感应强度B和回路面积S同时发生变化时:ΔΦ=Φ2-Φ1。
但此种情况下ΔΦ≠ΔB·ΔS。 [名师点睛]
计算穿过某一平面的磁通量的变化时:
(1)明确磁场是否为匀强磁场,知道磁感应强度的大小。
(2)明确所研究的平面与磁感应强度方向的夹角,准确找出Sn。
(3)平面的面积应为磁感线通过的有效面积。 2. 如图5-3-2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30°角,则穿过框架平面的磁
通量为________;若从初始位置转过90°角,
则穿过框架平面的磁通量为________;若从初始位置转过180°角,则穿过框架平面的磁通量的变化是________。图5-3-2[审题指导] 解决此题需把握以下两点:
(1)明确磁感线方向与平面的关系。
(2)明确磁感线穿过平面的方向。对磁通量的问题求解注意以下三方面:
(1)明确磁感线的方向与平面的关系;
(2)明确磁感线的穿过方向,即明确其正负;
(3)注意是什么因素变化引起的磁通量的变化。 1.磁记录原理
以磁带为例:磁带为一具有磁性敷层的合成树脂长带。录制时,磁带通过一块电磁铁(录制磁头),磁头产生的磁场随声音或影像信号而改变。当磁带以恒定的速度通过磁头时,变化的磁场将磁带上的磁粉层磁化,于是在磁带上就记录下与声音和影像相应的磁信号。当播放录制内容时,磁带再次通过相同的磁头,磁带磁性颗粒的排列方式使通过磁头的电流与录制时的电流一致。如果破坏磁性粒子的排列方式,则可将录制的内容清除掉。 2.磁悬浮列车的原理
磁悬浮列车的原理并不深奥。它是运用磁铁“同性相斥,异性相吸”的性质,使磁铁具有抗拒地心引力的能力,即“磁性悬浮”。科学家将“磁性悬浮”这种原理运用在铁路运输系统上,使列车完全脱离轨道而悬浮行驶,成为“无
轮”列车,时速可达几百千米以上。这就是所谓的“磁悬浮列车”,亦称之为“磁垫车”。 磁悬浮列车上装备的超导体电磁铁所产生的电磁力与地面槽形导轨上的线圈所产生的电磁力相互排斥,使车体上浮,槽形导轨两侧的线圈产生的磁场与车上的电磁铁的磁场之间相互作用,从而产生牵引力,使车体保持悬浮状态前进,减小或消除了车轮跟铁轨间的撞击,从而达到提速的目的。 3.超导是当今高科技的热点,当一块磁铁靠近超导体时,超导体会产生强大的电流对磁体有排斥作用,这种排斥力可使磁体悬浮在空中,磁悬浮列车就是采用了这种技术。
(1)超导体产生强大的电流是由于 (  )
A.超导体中磁通量很大
B.超导体中磁通量变化很快
C.超导体电阻为零
D.超导体电阻变大 (2)磁悬浮的原理 (  )
A.超导体电流的磁场方向与磁体相同
B.超导体电流的磁场方向与磁体相反
C.超导体使磁体处于失重状态
D.超导体使磁体处于超重状态
[审题指导] 本题的基本原理是利用磁场力的作用,磁体的受力分析是解决问题的前提。[解析] 据欧姆定律知电流大的原因是超导体的电阻为零,所以(1)选项为C;磁悬浮中超导电磁铁相斥方式是据同名磁极相斥原理而悬浮起来的,悬起来时,超导体产生的磁力与磁体重力平衡,所以(2)选项为B。
[答案] (1)C (2)B 磁在我们现实生活中有非常广泛的应用,其基本原理是利用磁极间的相互作用。即同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引的原理。1.(对应要点一)下列说法中正确的是 (  )
A.通过某面的磁感线条数为零则此面处磁感应强度一
定为零
B.空间各点磁感应强度的方向就是该点的磁场方向
C.平行放置的两条形磁铁间异名磁极间的磁场为匀强
磁场
D.磁感应强度为零,则放在该处的某面通过的磁感线
条数不一定为零解析:磁感应强度反映磁场的强弱和方向,它的方向就是该处磁场的方向,故B正确;磁感应强度为零,放在该处的某面就无磁感线穿过,故D错误;但是若某面无磁感线穿过,可能磁场很强而平面平行于磁场放置导致磁感线穿过该面的条数为零,所以A不正确;两平行放置异名磁极间的磁场不是匀强磁场,近距离两异名磁极间的磁场才是匀强磁场,C错误。
答案:B2.(对应要点二)如图5-3-3所示,矩形线框abcd的长和
宽分别为2L和L,匀强磁场的磁感应强度为B,虚线为磁场的边界。在线框以ab边为轴转过60°的过程中,穿过线框的磁通量的变化情况是 (  )图5-3-3A.变大           B.变小
C.不变 D.无法判断
解析:原Φ1=BS=BL2,
Φ2=B·2L2cos60°=BL2,C正确。
答案:C3.(对应要点三)下列关于磁记录的说法不正确的是(  )
A.计算机的硬盘是利用磁记录原理来工作的
B.DVD光盘是利用磁记录原理来刻录信息的
C.录音机录音利用了电流的磁效应
D.录音带会被磁铁吸起来.解析:计算机的硬盘是利用磁片储存信息的,故A对;DVD光盘刻录是利用激光在存储介质上烧出不同的痕迹来记录信息的,故B错;录音机录音过程是磁带上的磁性颗粒在信号电流的磁场作用下重新排布的过程,故C对;因为录音带上有磁性颗粒,会被磁铁吸引,故D对。
答案:B 1.磁感应强度是矢量,大小反映磁场强弱,方向即磁场方向。
2.磁通量是针对一个面而言的,当B与S不垂直时,计算磁通量要求按有效面积(即垂直B的面积)计算;或把磁感应强度分解到与面积垂直的方向再相乘。
3.当一个面有两个方向的磁感线穿过时,应用“效果抵消”的观点分析磁通量问题。点击下图进入课下作业 综合提升