高中物理人教版选修3-1 3.3 几种常见的磁场课件+练习含答案

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名称 高中物理人教版选修3-1 3.3 几种常见的磁场课件+练习含答案
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文件大小 4.3MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2020-05-14 12:05:32

文档简介

第三章 3

1.(2019·江苏省淮安市高二上学期期末)如图所示,将磁铁悬挂于放有铁屑的甘油中,便可模拟磁铁周围磁感线的形状,该现象可以说明( C )

A.磁感线是真实存在的
B.甘油中没有铁屑的地方就没有磁场
C.磁铁周围的磁场分布情况
D.将铁屑换成铜屑也可达到相同的实验效果
解析:磁感线是为了描述磁场而引入的,它并不客观存在;而磁场是真实存在的,没有铁屑的地方也有磁场。故A、B错误。磁铁悬挂于放有铁屑的甘油中,便可模拟磁铁周围磁感线的形状,而磁感线可以描述磁场分布情况,故C正确;磁场对铁屑有力的作用对铜屑没有力作用,故D错误。
2.(2019·山东师大附中)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( 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。
3.(2019·河南省驻马店市高二上学期期末)如图所示,一根通电直导线垂直放在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中,在以导线截面的中心O为圆心的圆周上有a、b、c、d四点,已知a点的磁感应强度为2B,方向也是竖直向下,则d点的磁感应强度的大小和方向分别为( D )

A.大小为B,方向竖直向上
B.大小为2B,方向水平向右
C.大小为B,方向垂直纸面向外
D.大小为B,方向斜向右下方
解析:磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场,已知a点的磁感应强度为2B,方向也是竖直向下,那么通电直导线在a点的磁感应强度大小为B,方向竖直向下,则通电直导线在d点的磁感应强度的大小仍为B,根据右手螺旋定则,其方向水平向右;依据矢量的合成法则,则d点的合磁感应强度的大小Bd==B,其方向斜向右下方,故ABC错误,D正确。




第三章 3

[练案23]
基础夯实
一、选择题(1~4题为单选题,5、6题为多选题)
1.(2019·北京市平谷区高二上学期期末)关于磁感线,下列说法正确的是( C )
A.磁感线只能表示磁场的方向
B.磁感线只能表示磁场的强弱
C.磁感线的疏密能形象描述磁场的强弱
D.磁感线可以用细铁屑来显示,因而是真实存在的
解析:磁感线是人们为形象描述磁场的特点而引入的,不是真实存在的,磁感线上各点的切线方向就是各点的磁感应强度的方向,磁感线的疏密程度表示磁场的强弱程度,故选项C正确,ABD错误。
2.用一根条形磁铁的一端去吸引三枚大头针的根部,待平衡后,如图所示结果正确的是( C )

解析:大头针被磁化后,相靠近一端的磁极相同而排斥,选项C正确。
3.如图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,则下列说法中正确的是( 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
解析:根据安培的分子电流假说可知,分子电流使每个分子相当于一个小磁针,甲铁棒中各分子电流取向是杂乱无章的,磁性抵消,对外不显示磁性;乙棒内部各分子电流取向大致相同,分子电流的磁性增强,对外显示磁性,C正确。
4.(2019·黑龙江大庆实验中学高二上学期期末)如图所示,套在条形磁铁外的三个线圈,其面积S1>S2=S3,且“3”线圈处于磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为Φ1、Φ2、Φ3。则它们的大小关系是( C )

A.Φ1>Φ2>Φ3 B.Φ1>Φ2=Φ3
C.Φ1<Φ2<Φ3 D.Φ1<Φ2=Φ3
解析:在条形磁铁内外都有磁场,套在条形磁铁外的三个线圈的磁通为内部向左的磁通减去外部向右的磁通,而内部向左的磁通相同,外部向右的磁通越大,抵消越多,总磁通越少,1,2 在同一位置,1的外部面积大,则向右的磁通大,故Φ2>Φ1;2,3面积一样,3位置外部B小,则外部向右磁通小,则Φ3>Φ2;可知:Φ1<Φ2<Φ3,选项C正确。
5.(2019·宁夏中卫一中高二上学期期末)下列各图中,已标出电流I、磁感应强度B的方向,其中符合安培定则的是( BC )

解析:根据安培定则可判定B、C选项正确。
6.彼此绝缘、相互交叉的两根通电直导线与闭合线圈共面,图中穿过线圈的磁通量可能为零的是( AD )

解析:根据安培定则判定电流I1、I2在闭合线圈内的磁场方向,可知选项A、D中的磁通量可能为零。
二、非选择题
7.如图所示,线圈平面与水平方向夹角θ=60°,磁感线竖直向下,线圈平面面积S=0.4 m2,匀强磁场磁感应强度B=0.6T,则穿过线圈的磁通量Φ为多少?把线圈以cd为轴顺时针转过120°角,则通过线圈磁通量的变化量为多少?

答案:0.12 Wb 0.36 Wb
解析:线圈在垂直磁场方向上的投影面积
S⊥=Scos 60°=0.4× m2=0.2 m2
穿过线圈的磁通量
Φ=BS⊥=0.6×0.2 Wb=0.12 Wb。
线圈以cd为轴顺时针方向转过120°角后变为与磁场垂直,但由于此时磁感线从线圈平面穿入的方向与原来相反,故此时通过线圈的磁通量Φ2=-BS=-0.6×0.4 Wb=-0.24 Wb。
故磁通量的变化量ΔΦ=|Φ2-Φ|=|-0.24-0.12| Wb=0.36 Wb。
能力提升
一、选择题(1~4题为单选题,5、6题为多选题)
1.阿明有一个磁浮玩具,其原理是利用电磁铁产生磁性,让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来,其构造如图所示。若图中电源的电压固定,可变电阻为一可以随意改变电阻大小的装置,则下列叙述正确的是( C )

A.电路中的电源必须是交流电源
B.电路中的a端点须连接直流电源的正极
C.若增加环绕软铁的线圈匝数,可增加玩偶飘浮的最大高度
D.若将可变电阻的电阻值调大,可增加玩偶飘浮的最大高度
解析:由题意可知,玩偶稳定地飘浮起来,且下端为S极,则线圈的上端为S极,根据右手螺旋定则可得,电源通的是直流电,且a端为电源的负极,故A、B错误,若增加环绕软铁的线圈匝数,从而增加线圈的磁场,导致玩偶飘浮的最大高度增加,故C正确;若将可变电阻的电阻值调大,则线圈中的电流减小,导致玩偶飘浮的最大高度减小,故D错误。
2.如图所示,质量为m的回形针系在细线下端被磁铁吸引保持静止,此时细线与竖直方向的夹角为θ,则下列说法正确的是( C )

A.回形针静止时受到的磁铁对它的磁力大小为mgtan θ
B.回形针静止时受到的细线的拉力大小为mgcos θ
C.现用点燃的火柴对回形针加热,过一会发现回形针不被磁铁吸引了,原因是回形针加热后,分子电流排列无序了
D.现用点燃的火柴对回形针加热,过一会发现回形针不被磁铁吸引了,原因是回形针加热后,分子电流消失了
解析:回形针静止时受到的磁铁对它的磁力大小和方向都不确定,拉力大小也不能确定,故A、B错误;对回形针加热,回形针磁性消失是因为分子电流排列无序了,所以选项C正确,D错误。
3.(2019·新疆乌鲁木齐七十中高二上学期期末)如图所示,一个面积为2S的矩形线框abcd,水平放置在匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,方向与线框平面夹角为30°角,O1O2分别为bc边和ad边的中点。现将线框的右半边绕逆时针旋转90°,在这一过程中,通过线框的磁通量的变化量的大小为( B )

A.BS  B.BS
C.BS D.(-1)BS
解析:当线框转动前,穿过矩形线框的磁通量为:
Φ1=2BSsin 30°=BS;
当线框右半边转动后,整个面的磁通量为:Φ2=BSsin 30°+BScos 30°=BS,
磁通量变化量为:ΔΦ=Φ2-Φ1=BS,故选项B正确,ACD错误。
4.如图所示,长直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者串联在同一电路中,它们之间相距较远,产生的磁场互不影响,开关S闭合后,图中所示的四个可自由转动的小磁针a、b、c、d的北极(黑色一端)静止时的指向正确的是( B )

A.a B.b    
C.c   D.d
解析:可自由转动的小磁针在磁场中静止时的北极指向与其所在处磁感线的方向一致,通过直导线AB周围的磁感线是以导线AB上各点为圆心的同心圆,且都在与导线垂直的平面上,其方向为逆时针方向(俯视),A错误。通电螺线管C周围的磁感线分布与条形磁铁周围的磁感线分布相似,可知小磁针b处的磁感线方向由右指向左,小磁针c处的磁感线方向由左指向右,B正确,C错误。电磁铁D周围的磁感线分布与蹄形磁铁周围的磁感线分布相似,可知小磁针d处的磁感线方向是由左指向右,D错误。
5.(2019·湖北武汉外国语学校高二上学期期末)如图,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上,O为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是( CD )

A.O点处的磁感应强度为零
B.a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反
C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同
D.a、c两点处磁感应强度的方向相同
解析:根据安培定则可知M、N导线中的电流在O点产生的磁场方向均垂直MN连线,由a→d,故O处的磁感应强度不为零,选项A错误;由于M、N两导线中电流大小相等,根据对称性知Ba=Bb,磁感应强度方向均垂直于M、N连线,方向相同,选项B错误;c、d关于O点对称,M、N两导线中的电流在c、d两点产生的磁感应强度的矢量和相等且方向均为c→d,选项C正确;由于a、b、c、d四点磁感应强度方向均相同,选项D正确。
6.南极考察队队员在地球南极附近用弹簧测力计竖直悬挂一未通电的螺线管,如图所示,下列说法正确的是( AC )

A.若将a端接电源正极,b端接电源负极,则弹簧测力计示数将减小
B.若将a端接电源正极,b端接电源负极,则弹簧测力计示数将增大
C.若将b端接电源正极,a端接电源负极,则弹簧测力计示数将增大
D.不论螺线管通电情况如何,弹簧测力计示数均不变
解析:分析弹簧测力计示数是否变化或怎样变化,关键在于确定螺线管与地球磁场之间的作用情况。一方面,可以将地球等效处理为一个大磁铁,地理南极相当于磁铁的N极,因而在南极附近地磁场方向近似竖直向上,如图所示。另一方面,可利用右手螺旋定则确定通电螺线管在周围产生的磁场方向,再根据“同名磁极相斥,异名磁极相吸”原理判定螺线管与地球之间的作用情况。

二、非选择题
7.已知北京地面处的地磁场水平分量约为3×10-5 T,某校物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的实验。他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上,如下图所示。小磁针静止时N极指向y轴正方向,当接通电源后,发现小磁针N极指向与y轴正方向成60°角的方向。请在图上标明螺线管导线的绕向,并求出该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度大小。(保留一位有效数字)

答案:如图,5×10-5 T
解析:通电螺线管在坐标原点处产生的磁场沿x轴正方向,由安培定则即可确定电流的绕向。

设螺线管在小磁针处产生的磁场为Bx,则有:tan 60°=。
即Bx=Bytan 60°=3×10-5×T≈5×10-5 T。




(共50张PPT)
第三章
磁场
3 几种常见的磁场
素养目标定位
※※ 理解磁感线的概念,能较熟练地画出各种情况下的磁感线分布图
※※ 掌握安培定则,能熟练地用安培定则对电流周围的磁场分布作出判断
※ 了解安培分子电流假说的内容,并能用来解释铁棒被磁化和磁体退磁等现象
※ 知道什么是匀强磁场;知道匀强磁场的磁感线是分布均匀的平行直线
※※ 知道磁通量的定义,知道公式Φ=BS的适用条件,会用这一公式进行简单计算
素养思维脉络
课前预习反馈
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________。
知识点 1
磁感线
磁感应强度 
强弱 
线密 
线疏 
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)
知识点 2
安培定则——用来确定通电导线周围磁场方向
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)
知识点 3
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
①磁化现象
②磁体的退磁
③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 
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。
知识点 4
匀强磁场
大小 
方向 
间隔相同的平行 
知识点 5
磁通量
垂直 
BS 
韦伯 
Wb 
Wb 
磁通密度 
标 
『判一判』
(1)用铁屑可以演示磁体周围磁感线的分布,所以磁感线是客观存在的。
(  )
(2)磁感线所指的方向就是磁场的磁感应强度方向。(  )
(3)磁体的磁场和电流的磁场本质是一样的。(  )
(4)磁感应强度的单位是T,也可以是Wb/m2。(  )
(5)某平面与磁场平行时,通过它的磁通量为零。(  )
(6)磁通量是矢量,其正、负表示磁通量的方向。(  )
思考辨析
×  
×  
√ 
√ 
√ 
×  
『选一选』
下列关于小磁针在磁场中静止时的指向,正确的是(  )
C  
解析:根据在磁体外部同名磁极相互排斥可知选项A错;应用安培定则可知环形电流中心线上的磁场方向由右向左,小磁针N极受到的磁场力向左,选项B错;根据安培定则可知通电螺线管内部磁场向右,内部小磁针N极受到的磁场力向右,选项C对;根据安培定则可知通电直导线右边磁场向里,小磁针N极应向里,选项D错。
『想一想』
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象力,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。




请思考:没有磁感线的地方,磁感应强度就为零吗?


解析:不为零。磁感线是为了形象地描述磁场而假想的曲线。用磁感线描述磁场时,磁感线稀疏的地方磁感应强度小,磁感线密集的地方磁感应强度大,但是磁场中没画磁感线的地方磁感应强度不一定为零。
课内互动探究
探究一 对磁感线的认识与理解 
图甲表示条形磁铁的磁感线的分布情况,图乙表示通电螺线管的磁感线的分布情况,观察两幅图,请思考:



从图中可以看出,通电螺线管的磁感线是闭合的,而条形磁铁的磁感线不闭合,这种判断对吗?
提示:不管是磁铁的磁场,还是电流的磁场,磁感线都是闭合的。
1
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。
(多选)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
解题指导: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。
AB  
典例 1


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。
〔对点训练1〕 (多选)(2019·江苏省启东中学高二上学期期中)关于电场和磁场,下列说法正确的是(  )
A.我们虽然不能用手触摸到电场的存在,却可以用试探电荷去探测它的存在和强弱
B.电场线和磁感线是可以形象描述电、磁场强弱和方向的客观存在的曲线
C.磁感线和电场线一样都是闭合的曲线
D.电流之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,都是客观存在的物质
AD  
解析:我们虽然不能用手触摸到电场的存在,却可以用试探电荷去探测它的存在和强弱。故A正确;电场线和磁感线都是虚拟的,现实并不存在。故B错误;磁感线是闭合的曲线,电场线从正电荷出发,到负电荷终止,不是闭合曲线。故C错误;磁体之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,都是客观存在的物质。故D正确。
探究二 几种常见的磁场磁感线的分布特点 
在用安培定则判断通电直导线和通电螺线管的磁感线方向时,大拇指和四指的指向所代表的含义相同吗?
提示:不相同。 在判定通电直导线磁感线的方向时,大拇指指向电流的方向,四指指向磁感线的方向。在判定通电螺线管磁感线的方向时,四指指向电流的环绕方向,大拇指指向螺线管内部磁感线的方向。
2
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。
 (多选)如图所示,螺线管、蹄形铁芯、环形导线三者相距甚远,当开关闭合后小磁针N极(黑色的一端)的指向正确的是(    )
A.小磁针a的N极指向正确
B.小磁针b的N极指向正确
C.小磁针c的N极指向正确
D.小磁针d的N极指向正确
BCD  
典例 2
解题指导:导线的电流方向为顺时针,根据小磁针静止时N极的指向即为磁场的方向判定。
解析:由右手螺旋定则可知,通电螺线管左端为N极,右端为S极,螺线管的内部磁场由右指向左,外部由左到右,则有a磁针方向错误,b磁针方向正确,故A错误,B正确;而对于U形螺线管左端相当于S极,右端相当于N极,故c磁针的方向正确;对于环形导线,左端相当于S极,右端相当于N极,因此d磁针方向正确,故D正确,故选BCD。
〔对点训练2〕 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。
探究三 对磁通量的理解 
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),如何判断穿过线圈S1、S2的磁通量大小呢?
提示:根据Φ=BS判断,由图可知B1>B2,故Φ1>Φ2。
3
1.磁通量的计算
(1)公式:Φ=BS。
适用条件:①匀强磁场;②磁感线与平面垂直。
(2)在匀强磁场B中,若磁感线与平面不垂直,公式Φ=BS中的S应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积。
如果磁场B不与我们研究的对象垂直,例如图中的S,则有
S⊥=Scos θ
Φ=BScos θ
式中Scos θ即为面积S在垂直于磁感线方向上的投影,我们称为“有效面积。”
2.磁通量的正负
(1)磁通量是标量,但有正负,当磁感线从某一面上穿入时,磁通量为正值,穿出时即为负值。
(2)若磁感线沿相反方向穿过同一平面,且正向磁通量为Φ1,反向磁通量为Φ2,则穿过该平面的磁通量Φ=Φ1-Φ2。
3.磁通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1
(1)当B不变,有效面积S变化时,ΔΦ=B·ΔS。
(2)当B变化,S不变时,ΔΦ=ΔB·S。
(3)B和S同时变化,则ΔΦ=Φ2-Φ1,但ΔΦ≠ΔB·ΔS。
特别提醒:(1)穿过某一面积的磁通量是由穿过该面的磁感线条数的多少决定,与匝数无关。
(2)当平面转过180°时,磁通量的变化量的大小ΔΦ=|Φ2-Φ1|=2BS,而不是ΔΦ=0。
如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ,第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ,设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则(  )
A.ΔΦ1>ΔΦ2  B.ΔΦ1=ΔΦ2
C.ΔΦ1<ΔΦ2 D.不能判断
C  
典例 3
解题指导:(1)磁通量是标量,但有正负,其正、负不代表方向,仅代表磁感线的穿入或穿出。
(2)磁通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1,在具体的计算中,一定要注意Φ1及Φ2的正负问题。
解析:通电导线MN周围的磁场并非匀强磁场,靠近MN处的磁场强些,磁感线密一些,远离MN处的磁感线疏一些,当线框在Ⅰ位置时,穿过平面的磁通量为ΦⅠ,当线框平移到Ⅱ位置时,磁通量为ΦⅡ,则磁通量的变化量为ΔΦ1=|ΔΦⅡ-ΔΦⅠ|=ΦⅠ-ΦⅡ。当线框翻转到Ⅱ位置时,磁感线相当于从“反面”穿过平面,则磁通量为-ΦⅡ,则磁通量的变化量是ΔΦ2=|-ΦⅡ-ΦⅠ|=ΦⅠ+ΦⅡ,所以ΔΦ1<ΔΦ2。
〔对点训练3〕 (原创题)在70周年国庆盛典上第一次亮相的“轰-6N”为国产新型远程战略轰炸机,可进行空中受油,能够实现远程奔袭、大区域远航,防区外打击,全面提升人民空军战略打击能力。该机两翼面积分别为16.5 m2,设北京上空地磁场的竖直分量为0.42×10-4 T,试回答下列问题:




(1)穿过该机两翼的磁通量为多少?
(2)若该机花样表演翻转180°飞行,此过程中两机翼磁通量变化量为多少?
答案:(1)1.26×10-3 Wb (2)2.52×10-3 Wb
解析:(1)据磁通量公式Φ=BS得
Φ=0.42×10-4×2×16.5 Wb=1.386×10-3 Wb。
(2)磁通量的变化量ΔΦ=2Φ=2.772×10-3 Wb。
核心素养提升
(1)分清“因”和“果”:在判定直线电流的磁场的方向时,拇指指“原因”——电流方向;四指指“结果”——磁感线绕向。在判定环形电流的磁场方向时,四指指“原因”——电流绕向;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、矩形等)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。
安培定则的应用技巧
(3)若研究磁体与环形电流、通电螺线管的相互作用力,可根据安培定则将环形电流或通电螺线管等效成小磁针或条形磁铁,如图所示,然后根据磁极之间的相互作用规律进行分析。
接通电源后,小磁针A按下图所示方向运动,则电源的_____(填“左”或“右”)侧为电源正极,小磁针B的N极指向________________方向。




解析:小磁针A的N极向右运动,故说明螺线管左侧为S极,右侧为N极,电流从左侧流入,则电源的左侧为电源的正极;将整个线路等效为一个环形电流,其电流方向沿逆时针,由安培定则判断出下方小磁针B处的磁场方向向外,小磁针B的N极指向为垂直纸面向外。
案 例
左 
垂直纸面向外 
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