☆英杰高中物理辅导☆ 高二同步辅导资料
第3节 几种常见的磁场
【例1】关于磁场和磁感线的描述，下列哪些是正确的( )
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N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
【例2】关于磁感线的描述，下列说法中正确的是( )
A. 磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向，它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www.21-cn-jy.com
B. 磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的
C. 两条磁感线的空隙处一定不存在磁场
D. 两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交
【例3】如图所示，图（a）、图（b）是直线电流的磁场，图（c）、图（d）是环形电流的磁场，图（e）、图（f）是螺线管电流的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线的方向。
【例4】(内蒙古一机一中2014-2015高二上学期期中)(多选)对于通有恒定电流的长直螺线管，下列说法中正确的是( ) 21·世纪*教育网
A. 该螺线管内部的磁场是匀强磁场
B. 该螺线管外部的磁场是匀强磁场
C. 放在螺线管内部的小磁针静止时，小磁针N极指向螺线管的N极
D. 放在螺线管内部的小磁针静止时，小磁针N极指向螺线管的S极
【例5】如图所示为磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，当在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时（ ）
A. 小磁针N极向里转 B. 小磁针N极向外转
C. 小磁针在纸面内向左摆动 D. 小磁针在纸面内向右摆动
【例6】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 D. 软铁棒中分子电流取向变得大致相同
【例7】(多选)用安培提出的分子电流假说可以解释的是下列现象中的（ ）
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. 软铁棒被磁化的现象
【例8】如图所示，有一个100匝的线圈，其横截面是边长为L=0. 20 m的正方形，放在磁感应强度为B=0. 50 T的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直。若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形（横截面的周长不变），在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少?
【例9】如图所示，大圆导线环A中通有电流I，方向如图，另在导线环所在的平面画一个圆B，它的一半面积在A环内，一半面积在A环外，试判断圆B内的磁通量是否为零，若为零，为什么?若不为零，则磁通量是穿出来还是穿进去?
【例10】(江苏省盐城市南洋中学2014-2015高二上学期期中)下列关于小磁针在磁场中静止时的指向，正确的是( ) 21*cnjy*com
【例11】(多选)如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方，并与磁针指向平行，能使小磁针的N极转向读者，那么这束带电粒子可能是 （ ）
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
【例12】在蹄形铁芯上绕有线圈（绕线未画出），如图所示根据小磁针的指向，画出线圈的绕线方向。
【例13】(安徽省宿州市泗县第二中学2014-2015高二上学期期中)(多选)图中粗线是地磁场的磁感线，则以下相关信息正确的是( )
A. 地磁场对宇宙射线具有一定的阻挡作用
B. 有些高能带电粒子能射向地球的两极
C. 图中P端表示地球的北极
D. 图中粒子带正电
★课时跟踪训练★A卷
1.【十校联合体2014-2015高二上学期期中】两根通电的长直导线平行放置，电流分别为I1和I2，且I1>I2，电流的方向如图所示，在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四点，其中a、b在导线横截面连线的延长线上，c、d在导线横截面连线的垂直平分线上，则导体中的电流在这四点产生的磁场的磁感应强度可能为零的是( )21·cn·jy·com
A. a点 B. b点 C. c点 D. d点
2.【江苏省梅村高中2013—2014高二下学期期初】如图所示，在水平直导线正下方，放一个可以自由转动的小磁针．现给直导线通以向右的恒定电流，不计其他磁场的形响，则( )
A. 小磁针保持不动
B. 小磁针的N将向下转动
C. 小磁针的N极将垂直于纸面向里转动
D. 小磁针的N极将垂直于纸面向外转动
3. 【江苏省梅村高中2013—2014高二下学期期初】如图所示，一通电直线竖直放置，其右侧A、B两点的磁感应强度分别为BA和BB，则( )2·1·c·n·j·y
A. BA >BB，方向均垂直纸面向里 B. BA C. BA>BB，方向均垂直纸面向外 D. BA 4. 【福州八中2014—2015高二上学期期中】将面积为0.5m2的单匝线圈放在磁感应强度为2.0×10-2T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，那么穿过这个线圈的磁通量为( )
A. 2.0Wb B. 0.5×10-2Wb C. 0.5×10-1Wb D. 1.0×10-2Wb
5. 【福建省莆田第八中学2013-2014高二上学期期末】关于磁感应强度和磁感线，下列说法中错误的是( )21cnjy.com
A. 磁体的磁感线从磁体的N极出来到磁体的S极终止
B. 磁感线的疏密表示磁感应强度的大小
C. 匀强磁场的磁感线间隔相等、互相平行
D. 磁场中某点磁感应强度的方向跟该点小磁针静止时N极受力方向相同
6. 【福建省莆田第八中学2013-2014高二上学期期末】如图所示，通电圆环竖直放置，另有一个与其共面的小磁针，则有关圆环中的电流方向与小磁针偏转方向正确的是( )
A. 电流顺时针时，小磁针N极转向读者
B. 电流顺时针时，小磁针S极转向读者
C. 电流逆时针时，小磁针S极转向读者
D. 电流逆时针时，旋转180度后停止
7.(多选) 如图所示，弹簧秤下挂一条形磁棒，其中条形磁棒N极的一部分位于未通电的螺线管内，下列说法正确的是（ ）21教育网
A. 若将a接电源正极，b接负极，弹簧秤的示数将减小
B. 若将a接电源正极，b接负极，弹簧秤的示数将增大
C. 若将b接电源正极，a接负极，弹簧秤的示数将增大
D. 若将b接电源正极，a接负极，弹簧秤的示数将减小
8. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝2.0 T，并指向x轴正方向，若ab＝40 cm，bc＝30 cm，ae＝50 cm，试求通过面积S1(abcd)、S2(befc)和S3(aefd)的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ3分别是多少？2-1-c-n-j-y
★课时跟踪训练★B卷
1.【五校协作体2014-2015高二上学期期中】在磁感应强度为B0、方向向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里．如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( )【来源：21·世纪·教育·网】
A. b、d两点的磁感应强度相等
B. a、b两点的磁感应强度相等
C. c点的磁感应强度的值最大
D. a点的磁感应强度的值最大
2. 【福州八中2014—2015高二上学期期中】一环形线圈和两个小磁针如图所示位置，开始两个小磁针与环形线圈在同一个平面内，当线圈中通以如图所示的电流之后，两个小磁针将( )【来源：21cnj*y.co*m】
A. 内部的小磁针的N极向外转，外部的小磁针的N极向外转
B. 内部的小磁针的N极向外转，外部的小磁针的N极向里转
C. 内部的小磁针的N极向里转，外部的小磁针的N极向外转
D. 内部的小磁针的N极向里转，外部的小磁针的N极向里转
3.【福州八中2014—2015高二上学期期中】如图所示，在通电螺线管的磁场中，放有一个小磁针，当小磁针静止时，在下列各图中N极指向正确的是( )
4. 如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积S1＞S2= S3，且“3”线圈在磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为Φ1、Φ2、Φ3则它们的大小关系是（ ）
A. Φ1>Φ2>Φ3 B. Φ1>Φ2=Φ3 C. Φ1<Φ2<Φ3 D. Φ1<Φ2=Φ3
5. 有一束电子流沿x轴正方向高速运动，如图所示，电子流在z轴上的P点所产生的磁场方向是沿( )www-2-1-cnjy-com
A. y轴正方向 B. y轴负方向 C. z轴正方向 D. z轴负方向
6. 如图所示，一个正电子沿着逆时针方向做匀速圆周运动，则此正电子的运动( )
A. 不产生磁场 B. 产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向里【出处：21教育名师】
C. 产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向外 D. 只有圆周内侧产生磁场
7. 如图所示，电流从A点分两路对称地通过圆环支路再汇合与B点,则圆环中心处O点的磁感应强度的方向是( )21教育名师原创作品
A. 垂直圆环面指向纸内 B. 垂直圆环面指向纸外
C. 磁感应强度为零 D. 条件不足，无法判断
8. 某地地磁场的磁感应强度的水平分量是3.0×l0-5T，竖直分量是4.0×10-5T，则地磁场磁感应强度的大小为 ，方向为与竖直方向成37°斜向下（或斜向上），在水平面上，面积为5m2的范围内，地磁场的磁通量为 Wb。【版权所有：21教育】
9. 如图，线圈平面与水平方向成θ角，磁感应线竖直向下，设匀强磁场的磁感应强度为B，线圈面积为S，则Ф＝21*cnjy*com
10. 如图所示，匀强磁场磁感应强度为B，矩形线圈长为2L，宽为L，开始时矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场中，另一半在匀强磁场外，若要线圈以ab边为轴转动60°，求线圈磁通量的变化。21世纪教育网版权所有
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第3节 几种常见的磁场
★教学大纲要求★
1. 知道磁现象的电本质，了解安培分子电流假说.
2. 知道磁感线的定义，知道条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电线圈的磁感线分布，并学会用安培定则判定电流的磁场方向.
3. 知道磁通量的概念，学会计算磁通量Φ= BS.
★知识考点诠释★
知识点1 磁感线
1. 定义
如果在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磁感应强度的方向一致，这样的曲线就叫做磁感线.21·世纪*教育网
2. 磁感线的特点:
⑴、磁感线是假想的，不是真实的.
⑵、磁感线是闭合曲线。在磁体的外部磁感线由N极发出，回到S极。在磁体的内部磁感线则由S极指向N极.
⑶、磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强；磁场方向在过该点的磁感线的切线上.
⑷、磁感线不能相交、不相切、不中断。
⑸、磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场的方向。
【例1】关于磁场和磁感线的描述，下列哪些是正确的( )
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N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，A错；通电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N极，B对；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，C错；磁感线是为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，D错。
【答案】B
【例2】关于磁感线的描述，下列说法中正确的是( )
A. 磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向，它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
B. 磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的
C. 两条磁感线的空隙处一定不存在磁场
D. 两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交
【解析】 磁感线上每一点的切线方向表示磁场方向，即小磁针静止时北极所指的方向，所以A正确；磁感线是为了形象地描述磁场而假想的一簇有方向的闭合曲线，实际上并不存在，细铁屑可以显示出其形状，但那并不是磁感线，B错；磁感线的疏密反映磁场的强弱，磁感线是假想的人为画出的曲线，两条磁感线的空隙处也存在磁场，C错；在磁铁外部磁感线从N极到S极，内部从S极到N极，磁感线不相交，所以D不正确．
【答案】A
【点评】 对磁感线概念的理解和磁感线特点的掌握是关键，充分理解磁感线的以下性质：磁感线是闭合的曲线；磁感线不相交；疏密程度反映了磁场的强弱；磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向．
知识点2 几种常见的磁场
1. 条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线：外部从N到S，内部从S到N形成闭合曲线
2. 直线电流的磁场的磁感线 —— 安培定则1（内容）
用右手握住导线，伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。
直导线周围的磁场的特点：无磁极，非匀强，图形是以通电直导线为圆心的同心圆，距导线距离越远处磁场越弱，电流越小，磁场越弱。
3. 环形电流的磁场的磁感线 —— 安培定则2（内容）
让右手弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，伸直大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。
4. 通电螺线管的磁场的磁感线 ——安培定则2（内容）
安培定则：用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。
通电螺线管的磁场的特点：两端分别是N极和S极，螺线管内部为匀强磁场，外部为非匀强磁场，在外部距导线距离越远处磁场越弱，电流越小，磁场越弱。
【例3】如图所示，图（a）、图（b）是直线电流的磁场，图（c）、图（d）是环形电流的磁场，图（e）、图（f）是螺线管电流的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线的方向。
【解析】本题考查安培定则的应用。根据安培定则，可以确定图（a）中电流方向垂直于纸面向里，（b）中电流的方向自下而上，（c）中电流方向是逆时针，（d）中磁感线的方向向下，（e）中磁感线方向
向左，（f）中磁感线的方向向右。
【点评】使用安培定则时要注意对于直线电流和环形电流右手拇指各指什么方向。要掌握几种通电导体周围的磁场分布情况，同时又要搞清楚所给图示是平面图还是投影图，熟练掌握安培定则的应用方法。
【例4】(内蒙古一机一中2014-2015高二上学期期中)(多选)对于通有恒定电流的长直螺线管，下列说法中正确的是( )
A. 该螺线管内部的磁场是匀强磁场
B. 该螺线管外部的磁场是匀强磁场
C. 放在螺线管内部的小磁针静止时，小磁针N极指向螺线管的N极
D. 放在螺线管内部的小磁针静止时，小磁针N极指向螺线管的S极
【解析】对于通电螺线管，在内部的场强是匀强电场，A对，B错；在螺线管内部，磁感线从S极指向N极，所以小磁针N极指向N极，C对，D错。
【答案】AC
【例5】如图所示为磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，当在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时（ ）
A. 小磁针N极向里转 B. 小磁针N极向外转
C. 小磁针在纸面内向左摆动 D. 小磁针在纸面内向右摆动
【解析】由安培定则可知，线圈内部的磁感线向里，小磁针N极的受力方向即为该处的磁场方向。
【答案】A
知识点3 安培分子电流假说
1. 内容：在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极，这就是分子电流假说。
2. 安培假说对有关磁现象的解释
⑴. 磁化现象：一根软铁棒，在未被磁化时，内部各分子电流的取向杂乱无章. 它们的磁场互相抵消，对外不显磁性，当软铁棒受到外界磁场的作用，各分子电流取向变得大致相同时，两端显示较强的磁作用，形成磁极，软铁棒就被磁化了.2-1-c-n-j-y
⑵. 磁体的消磁：磁体在高温或猛烈敲击，即在激烈的热运动或机械运动影响下，分子电流取向又变得杂乱无章，磁体磁性消失.
〖注意〗安培提出分子电流假说时，人们还不知道物质的微观结构：电子绕原子核高速旋转，所以称为假说，但现在我们知道分子电流假说是真理。
分子电流假说揭示了电和磁的本质联系。
⑶. 磁现象的本质
安培的分子电流假说揭示了磁性的起源，它使我们认识到磁体的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的定向运动产生的。【出处：21教育名师】
〖例〗假设地球的磁场是由于地球带某种电荷而又绕地轴自转产生的，你认为地球带什么电荷?
〖解析〗由于地理北极在地磁南极附近，故地球内部磁场方向是由北向南，而地球自转方向是自西向东，据安培定则知地球应带负电荷。
〖注意〗①. 正电荷定向移动的方向为电流的方向；
②. 对地球所说的南北通常指地理位置的南北。
⑷. 为什么有些物质有磁性、有些物质没有磁性？
⑸. 为什么有些本来没有磁性的物质有的可以被磁化？本来有磁性的物质在高温或者受到猛烈撞击时会失去磁性？
3. 安培分子电流假说意义
⑴. 成功的解释了磁化现象和磁体消磁现象
⑵. 安培分子电流假说揭示了电和磁的本质联系
⑶. 安培的分子电流假说揭示了磁性的起源，认识到磁体的磁场和电流的磁场一样，都是由运动的电荷产生的
【例6】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 D. 软铁棒中分子电流取向变得大致相同
【解析】软铁棒中分子电流是一直存在的，并不因为外界的影响而产生或消失，故A、C错，根据磁化过程实质知D正确。
【答案】D
【例7】(多选)用安培提出的分子电流假说可以解释的是下列现象中的（ ）
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. 软铁棒被磁化的现象
【解析】分子电流假说是安培为解释磁体的磁现象而提出的，所以选项A、D是正确的。而通电导线周围的磁场是由其内部自由电荷定向移动而产生的宏观电流产生的分子电流和宏观电流虽然都是运动电荷引起的，但产生的原因是不同的
【答案】A、D
【点评】磁体的磁场和电流的磁场一样，都可归结为运动电荷（电流）之间通过磁场而发生作用。磁体的磁场起源于内部的分子电流。电流周围的磁场起源于运动电荷的定向移动。
知识点4 匀强磁场
1. 磁场强弱、方向处处相同的磁场.
2. 匀强磁场的磁感线：是一组相互平行、方向相同、疏密均匀的直线.
3. 产生方法：距离很近的两个异名磁极之间的磁场、通电螺线管内部的磁场（除边缘部分外）、相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电时，其中间区域的磁场，都可认为是匀强磁场.
知识点4 磁通量
1. 定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，我们把B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通. 用字母Φ表示磁通量。磁通量的意义可以用磁感线形象的说明，及磁通量为穿过某一面积磁感线的净剩条数.
2. 在匀强磁场中，公式为 Φ=BS⊥ （S⊥表示某一面积在垂直于磁场方向上的投影面积）．
3. 单位：在SI制中是韦伯简称韦，符号Wb 1Wb=1T·m2
4. Φ是标量，但有方向，若取某方向穿入平面的磁通量为正，则反方向穿入该平面的磁通量为负
磁通量是有正负的，若在某个面积有方向相反的磁场通过，求磁通量，应考虑相反方向抵消以后所剩余的磁通量，即应求该面积各磁通量的代数和．21世纪教育网版权所有
5. 磁通密度：
B=φ/S
表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量。
1T=1Wb/m2=1N/A·m
6. 磁通量的变化
磁通量变化ΔФ ＝Ф2－Ф1是某两个时刻穿过某个平面S的磁通量之差，即ΔФ取决于末状态的磁通量Ф2与初状态磁通量Ф1的代数差
磁通量的变化一般有三种形式：
① B不变，有效面积S变化
② B变化，S不变
③ B和S同时变化
【例8】如图所示，有一个100匝的线圈，其横截面是边长为L=0. 20 m的正方形，放在磁感应强度为B=0. 50 T的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直。若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形（横截面的周长不变），在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少?
【解析】线圈横截面是正方形时的面积：
穿过线圈的磁通量：
截面形状为圆形时，其半径：
截面积大小：
穿过线圈的磁通量：
所以，磁通量的变化量：
【点评】磁通量的计算有几点要注意：
⑴、S是指闭合回路中的有效面积。
如图所示，若闭合回路abcd和ABCD所在平面均与匀强磁场B垂直，面积分别为S1和S2，且S1> S2，但磁场区域恰好只有ABCD那么大，则穿过S1和S2的磁通量是相同的，因此，中的S应是指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积。
⑵、磁通量与线圈的匝数无关，也就是磁通量大小不受线圈匝数的影响。同理，磁通量的变化量，也不受线圈匝数的影响。所以，直接用公式时，不必去考虑线圈匝数n。21教育名师原创作品
【例9】如图所示，大圆导线环A中通有电流I，方向如图，另在导线环所在的平面画一个圆B，它的一半面积在A环内，一半面积在A环外，试判断圆B内的磁通量是否为零，若为零，为什么?若不为零，则磁通量是穿出来还是穿进去?
【解析】由环形电流的磁场可知在A环内的磁场方向垂直于纸面向里，A环外部的磁场方向垂直于纸面向外，磁感线是一组闭合的曲线，环形电流A产生的磁场的磁感线均从环内进去，从环外出来，显然环内的磁感线的密度大于环外磁感线的密度，B环有一半在A内，一半在A外，对于B环，进去的磁感线多于出来的磁感线，故磁通量不为零，是穿进去的。
【点评】本题应扣住环形电流磁场的分布情况和磁感线是闭合曲线这两个要点进行分析凡是要分析磁通量的情况，都得知道磁感线的分布情况，所以熟悉条形磁铁、蹄形磁铁、通电长直导线周围的磁场、环形电流的磁场、通电螺线管磁场的磁感线分布是非常重要的。
★方法技巧应用★
技巧1. 三种常见电流磁场的比较和应用
1. 直线电流的磁场: 无磁极，非匀强，距导线越远处磁场越弱，画法如图所示.
2. 通电螺线管的磁场: 两端分别是N极和S极，管内是匀强磁场，管外为非匀强磁场，画法如图所示.
3. 环形电流的磁场: 两侧是N极和S极，离圆环中心越远，磁场越弱，画法如图所示.
【注意】磁场是分布在立体空间的，要熟练掌握常见磁场的磁感线的立体图和纵、横截面图的画法，以备解题时需要. 这是本节内容的重点和难点. 在学习磁场的过程中可与电场对比着进行掌握. 同时要注意磁感线与电场线之间的区别.
【例10】(江苏省盐城市南洋中学2014-2015高二上学期期中)下列关于小磁针在磁场中静止时的指向，正确的是( )
【解析】小磁针静止时N极的指向应为该点磁场的方向，及磁感线的切线方向，C对。
【答案】C
技巧2. 安培定则的应用方法
1. 分清“因”和“果”:在判定直线电流的磁场的方向时，大拇指指“原因”:电流方向;四指指“结果”:磁场绕向.在判定环形电流磁场方向时，四指指“原因”:电流绕向;大拇指指“结果”:环内沿中心轴线的磁感线方向，即指N极.
2. 优先采用整体法:一个任意形状的电流(如三角形、矩形)的磁场，从整体效果上可等效为环形电流的磁场.再
根据安培定则确定磁场的方向，即磁感线的方向.
【例11】(多选)如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方，并与磁针指向平行，能使小磁针的N极转向读者，那么这束带电粒子可能是 （ ）
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
【解析】由于小磁针N极转向读者，说明在电流的下方磁感线垂直纸面向外，根据安培定则1可知，电流的方向水平向左，正离子向左飞行，负离子向右飞行。答案BC.
【答案】BC
【例12】在蹄形铁芯上绕有线圈（绕线未画出），如图所示根据小磁针的指向，画出线圈的绕线方向。
【解析】首先由小磁针静止时N极的指向可以确定，绕在蹄形铁芯上的线圈通电后，产生的磁场的磁感线，是从铁芯左方到右方，即蹄形铁芯左方为N极，右方为S极，故线圈绕线方向如图所示。
技巧3. 关于地磁场的深度分析
地球本身就是一个大磁体，具有以下几个特点:
(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)总是从地球南极指向北极，而竖直分量( By)则南北相反，在南半球垂直于地面向上，在北半球垂直于地面向下.
(3)在赤道面上，距离地球表面相等的各点，磁场强弱程度一致，且方向水平向北.
(4)地球上的人类和某些生物常利用地磁来确定方向.
【例13】(安徽省宿州市泗县第二中学2014-2015高二上学期期中)(多选)图中粗线是地磁场的磁感线，则以下相关信息正确的是( )
A. 地磁场对宇宙射线具有一定的阻挡作用
B. 有些高能带电粒子能射向地球的两极
C. 图中P端表示地球的北极
D. 图中粒子带正电
★课时跟踪训练★A卷
1.【十校联合体2014-2015高二上学期期中】两根通电的长直导线平行放置，电流分别为I1和I2，且I1>I2，电流的方向如图所示，在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四点，其中a、b在导线横截面连线的延长线上，c、d在导线横截面连线的垂直平分线上，则导体中的电流在这四点产生的磁场的磁感应强度可能为零的是( )www.21-cn-jy.com
A. a点 B. b点 C. c点 D. d点
【解析】由安培定则及平行四边形定则可知，I1、I2在c、d两点的磁感应强度方向有一夹角，则合磁感应强度一定不为零．I1、I2在a、b两点的磁感应强度方向相反，在a点，I1产生的磁场大于I2产生的磁场，则合一定不为0，在b点，合磁感应强度可能为零．
【答案】B
2.【江苏省梅村高中2013—2014高二下学期期初】如图所示，在水平直导线正下方，放一个可以自由转动的小磁针．现给直导线通以向右的恒定电流，不计其他磁场的形响，则( )
A. 小磁针保持不动
B. 小磁针的N将向下转动
C. 小磁针的N极将垂直于纸面向里转动
D. 小磁针的N极将垂直于纸面向外转动
【解析】当通入如图所示的电流时，根据右手螺旋定则可得小磁针的位置的磁场方向是垂直纸面向里，由于小磁针静止时N极的指向为磁场的方向，所以小磁针的N极将垂直于纸面向里转动．2·1·c·n·j·y
【答案】C
3. 【江苏省梅村高中2013—2014高二下学期期初】如图所示，一通电直线竖直放置，其右侧A、B两点的磁感应强度分别为BA和BB，则( )
A. BA >BB，方向均垂直纸面向里 B. BA C. BA>BB，方向均垂直纸面向外 D. BA 【解析】根据安培定则1可知，A、B两点处的B垂直于纸面向里，由于B到导线的距离比A远，所以B点的磁感应强度要小些.21·cn·jy·com
【答案】A
4. 【福州八中2014—2015高二上学期期中】将面积为0.5m2的单匝线圈放在磁感应强度为2.0×10-2T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，那么穿过这个线圈的磁通量为( )
A. 2.0Wb B. 0.5×10-2Wb C. 0.5×10-1Wb D. 1.0×10-2Wb
【解析】磁通量Φ=BS=0.5×2.0×10-2T=1.0×10-2Wb；
【答案】D
5. 【福建省莆田第八中学2013-2014高二上学期期末】关于磁感应强度和磁感线，下列说法中错误的是( )21cnjy.com
A. 磁体的磁感线从磁体的N极出来到磁体的S极终止
B. 磁感线的疏密表示磁感应强度的大小
C. 匀强磁场的磁感线间隔相等、互相平行
D. 磁场中某点磁感应强度的方向跟该点小磁针静止时N极受力方向相同
【解析】磁感线是闭合的曲线，A错；磁感线的疏密表示磁感应强度的大小，B对；匀强磁场的磁感线是一组等距的平行线，C对；磁感应强度的方向就是该点小磁针N极的受力方向，D对.
【答案】A
6. 【福建省莆田第八中学2013-2014高二上学期期末】如图所示，通电圆环竖直放置，另有一个与其共面的小磁针，则有关圆环中的电流方向与小磁针偏转方向正确的是( )
A. 电流顺时针时，小磁针N极转向读者
B. 电流顺时针时，小磁针S极转向读者
C. 电流逆时针时，小磁针S极转向读者
D. 电流逆时针时，旋转180度后停止
【解析】当电流顺时针时，根据安培定则可知，通电圆环内部磁场垂直于纸面向里，则小磁针N极向里偏，S极向外偏；B对；当电流逆时针时，根据安培定则可知，通电圆环内部磁场垂直于纸面向外，则小磁针N极向外偏，S极向里偏；CD错.
【答案】B
7.(多选) 如图所示，弹簧秤下挂一条形磁棒，其中条形磁棒N极的一部分位于未通电的螺线管内，下列说法正确的是（ ）
A. 若将a接电源正极，b接负极，弹簧秤的示数将减小
B. 若将a接电源正极，b接负极，弹簧秤的示数将增大
C. 若将b接电源正极，a接负极，弹簧秤的示数将增大
D. 若将b接电源正极，a接负极，弹簧秤的示数将减小
【解析】若将a接电源正极,b接电源负极,螺线管中产生的磁场为竖直向上的,磁铁受到向上的磁场力,弹簧秤示数将减小;若将a接电源负极,b接电源正极,螺线管中产生的磁场为竖直向下,弹簧秤示数将增大.【来源：21·世纪·教育·网】
【答案】AC
8. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝2.0 T，并指向x轴正方向，若ab＝40 cm，bc＝30 cm，ae＝50 cm，试求通过面积S1(abcd)、S2(befc)和S3(aefd)的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ3分别是多少？【版权所有：21教育】
【解析】因为磁感应强度的方向沿x轴正方向，与abcd面垂直，所以Φ1＝BS1＝2.0×0.4×0.3 Wb＝0.24 Wb.
befc面与磁感应强度方向平行，所以Φ2＝0.aefd面在垂直磁感应强度方向的投影面积为S1，所以Φ3＝Φ1＝BS1＝0.24 Wb.
【答案】0.24 Wb 0 0.24 Wb
★课时跟踪训练★B卷
1.【五校协作体2014-2015高二上学期期中】在磁感应强度为B0、方向向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里．如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( ) 21*cnjy*com
A. b、d两点的磁感应强度相等
B. a、b两点的磁感应强度相等
C. c点的磁感应强度的值最大
D. a点的磁感应强度的值最大
2. 【福州八中2014—2015高二上学期期中】一环形线圈和两个小磁针如图所示位置，开始两个小磁针与环形线圈在同一个平面内，当线圈中通以如图所示的电流之后，两个小磁针将( )
A. 内部的小磁针的N极向外转，外部的小磁针的N极向外转
B. 内部的小磁针的N极向外转，外部的小磁针的N极向里转
C. 内部的小磁针的N极向里转，外部的小磁针的N极向外转
D. 内部的小磁针的N极向里转，外部的小磁针的N极向里转
【解析】当圆环通入顺时针方向的电流时，由安培定则2可知，通电圆环内部磁场方向垂直于纸面向里，又由于磁感线是闭合的曲线，则圆环外部的磁场方向垂直于纸面向外，所以内部的小磁针的N极向里转，外部的小磁针的N极向外转.
【答案】C
3.【福州八中2014—2015高二上学期期中】如图所示，在通电螺线管的磁场中，放有一个小磁针，当小磁针静止时，在下列各图中N极指向正确的是( )
【解析】由安培定则2可知，通电螺线管左端为N极，右端为S极，所以在螺线管外部磁感线是又左端流向右端，则C对.
【答案】C
4. 如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积S1＞S2= S3，且“3”线圈在磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为Φ1、Φ2、Φ3则它们的大小关系是（ ）
A. Φ1>Φ2>Φ3 B. Φ1>Φ2=Φ3 C. Φ1<Φ2<Φ3 D. Φ1<Φ2=Φ3
【解析】线圈中的磁通量是以磁铁内部的磁感线为主的，外部磁感线只有一部分，内外方向相反。 每个线圈的磁通量=Φ内-Φ外中间外部磁感线最稀疏，所以Φ外最小1、2所在位置面积小的Φ外较小 三个线圈的Φ内相同。
【答案】C
5. 有一束电子流沿x轴正方向高速运动，如图所示，电子流在z轴上的P点所产生的磁场方向是沿( )
A. y轴正方向 B. y轴负方向 C. z轴正方向 D. z轴负方向
【解析】选A.等效电流方向沿x轴负方向，由安培定则可知A正确．
【答案】A
6. 如图所示，一个正电子沿着逆时针方向做匀速圆周运动，则此正电子的运动( )
A. 不产生磁场 B. 产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向里21教育网
C. 产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向外 D. 只有圆周内侧产生磁场
【解析】正电子沿逆时针方向运动，产生逆时针方向的电流，由安培定则2可知，在圆环的内部将产生垂直于纸面向外的磁场.21*cnjy*com
【答案】C
7. 如图所示，电流从A点分两路对称地通过圆环支路再汇合与B点,则圆环中心处O点的磁感应强度的方向是( )
A. 垂直圆环面指向纸内 B. 垂直圆环面指向纸外
C. 磁感应强度为零 D. 条件不足，无法判断
【解析】上下两部分的电流相等，在圆心出产生大小相等，方向相反的磁场，根据磁场的叠加可知，在圆心O处的合磁场为0.
【答案】C
8. 某地地磁场的磁感应强度的水平分量是3.0×l0-5T，竖直分量是4.0×10-5T，则地磁场磁感应强度的大小为 ，方向为与竖直方向成37°斜向下（或斜向上），在水平面上，面积为5m2的范围内，地磁场的磁通量为 Wb。
【答案】5×10-5T；2.0×10-4
9. 如图，线圈平面与水平方向成θ角，磁感应线竖直向下，设匀强磁场的磁感应强度为B，线圈面积为S，则Ф＝www-2-1-cnjy-com
【解析】Ф＝BS⊥=BScosθ
【答案】BScosθ
10. 如图所示，匀强磁场磁感应强度为B，矩形线圈长为2L，宽为L，开始时矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场中，另一半在匀强磁场外，若要线圈以ab边为轴转动60°，求线圈磁通量的变化。【来源：21cnj*y.co*m】
【解析】原来的磁通量Φ1＝BS＝BL2 转过60°时，由数学知识可知dc边恰好离开磁场，此时Φ2＝0
∴ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝BL2.
【答案】BL2
