2025高考物理步步高同步練習(xí)必修3第十三章 電磁感應(yīng) 電磁波初步磁場(chǎng)　磁感線含答案

2025高考物理步步高同步練習(xí)必修3第十三章電磁感應(yīng)電磁波初步1磁場(chǎng)磁感線[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.知道磁場(chǎng)的概念，知道磁體與磁體間、磁體與電流間、電流與電流間的作用是通過磁場(chǎng)發(fā)生的.2.理解磁感線的概念，知道磁感線的特點(diǎn).3.理解安培定則，會(huì)用安培定則判斷電流的磁場(chǎng)方向．一、電和磁的聯(lián)系磁場(chǎng)1．磁極之間的相互作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引．2．奧斯特實(shí)驗(yàn)：把導(dǎo)線放置在小磁針的上方，通電時(shí)磁針發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng)．3．磁場(chǎng)：磁體與磁體之間、磁體與通電導(dǎo)體之間，以及通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用，是通過磁場(chǎng)發(fā)生的，磁場(chǎng)是磁體或電流周圍一種看不見、摸不著的客觀存在的物質(zhì)．二、磁感線1．磁場(chǎng)的方向：物理學(xué)規(guī)定，在磁場(chǎng)中的某一點(diǎn)，小磁針靜止時(shí)N極所指方向就是該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向．2．磁感線(1)定義：在磁場(chǎng)中畫出一些有方向的曲線，曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟這點(diǎn)磁場(chǎng)的方向一致，這樣的曲線就叫作磁感線．(2)特點(diǎn)①磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱．磁場(chǎng)強(qiáng)的地方，磁感線較密；磁場(chǎng)弱的地方，磁感線較疏．②磁感線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向．三、安培定則1．直線電流的磁場(chǎng)安培定則：如圖甲所示，用右手握住導(dǎo)線，讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向．直線電流周圍的磁感線分布情況如圖乙所示．2．環(huán)形電流的磁場(chǎng)安培定則：如圖甲所示，讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁場(chǎng)的方向．3．通電螺線管的磁場(chǎng)安培定則：如圖所示，用右手握住螺線管，讓彎曲的四指與螺線管電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺線管軸線上磁場(chǎng)的方向．判斷下列說法的正誤．(1)磁極之間的相互作用是通過磁場(chǎng)發(fā)生的，磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，也是一種客觀存在的特殊物質(zhì)．(√)(2)磁感線可以形象地描述各磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，它每一點(diǎn)的切線方向都和小磁針放在該點(diǎn)靜止時(shí)N極所指的方向一致．(√)(3)磁感線可以用細(xì)鐵屑來顯示，因而是真實(shí)存在的．(×)(4)通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的磁感線是以導(dǎo)線為圓心的圓．(√)(5)磁體的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)本質(zhì)上是一樣的．(√)(6)環(huán)形電流的磁場(chǎng)相當(dāng)于小磁針，通電螺線管的磁場(chǎng)相當(dāng)于條形磁體．(√)一、磁場(chǎng)磁感線導(dǎo)學(xué)探究如圖所示，通電導(dǎo)線放在蹄形磁體附近，懸掛導(dǎo)線的細(xì)線偏離豎直方向，說明通電導(dǎo)線受到力的作用，磁體對(duì)通電導(dǎo)線的作用力是如何產(chǎn)生的？答案磁體在周圍產(chǎn)生了磁場(chǎng)，磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線產(chǎn)生了作用力．知識(shí)深化1．磁場(chǎng)(1)磁場(chǎng)的客觀性：磁場(chǎng)與電場(chǎng)一樣，也是一種物質(zhì)，是一種看不見而又客觀存在的特殊物質(zhì)．存在于磁體、通電導(dǎo)線、運(yùn)動(dòng)電荷、變化電場(chǎng)、地球的周圍．(2)磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：對(duì)放入其中的磁極、通電導(dǎo)體、運(yùn)動(dòng)的電荷有力的作用，而且磁體與磁體、磁體與通電導(dǎo)體、通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體間的相互作用都是通過磁場(chǎng)發(fā)生的．2．磁感線(1)定義：磁感線是為了形象地描述磁場(chǎng)而人為假想的曲線，曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟這點(diǎn)磁場(chǎng)的方向一致．(2)特點(diǎn)：①在磁體外部，磁感線從N極發(fā)出，進(jìn)入S極；在磁體內(nèi)部由S極回到N極．②磁感線的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，磁感線越密的地方磁場(chǎng)越強(qiáng)；磁場(chǎng)方向與過該點(diǎn)的磁感線的切線方向一致．③磁感線閉合而不相交，不相切，也不中斷．④磁感線是人們?yōu)榱诵蜗竺枋龃艌?chǎng)而假想的線，并不真實(shí)存在．(3)幾種特殊磁體外部的磁感線分布(如圖所示)：3．地磁場(chǎng)及其磁感線(1)地磁場(chǎng)地球在地面附近空間產(chǎn)生的磁場(chǎng)，叫作地磁場(chǎng)，如圖所示，地球?qū)嶋H上就是一個(gè)巨大的磁體，它也有兩個(gè)磁極，分別是地磁南極和地磁北極．(2)對(duì)地磁場(chǎng)的理解雖然地磁兩極與地理兩極并不重合，但它們的位置相對(duì)來說差別不是很大，因此，一般我們認(rèn)為：①地磁的北極在地理南極附近，地磁的南極在地理北極附近，地球的地理兩極和地磁兩極不重合，形成了磁偏角．②地磁場(chǎng)在水平方向總是從地磁南極指向北極，而豎直方向則南北相反，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，距離地球表面高度相等的點(diǎn)，磁場(chǎng)的強(qiáng)弱相同，且方向均與地面平行．例1(多選)下列有關(guān)磁場(chǎng)的說法，正確的是()A．磁體周圍的空間存在看不見、摸不著的磁場(chǎng)B．磁極間的相互作用是通過磁場(chǎng)發(fā)生的C．磁場(chǎng)是有方向的，在條形磁體的磁場(chǎng)中的不同位置，其磁場(chǎng)方向一般不同D．在磁場(chǎng)中的某點(diǎn)，小磁針S極所受磁場(chǎng)力的方向與該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同答案ABC解析磁場(chǎng)雖然看不見、摸不著，但它是一種客觀存在的特殊物質(zhì)，它的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用；磁極間的相互作用就是通過磁場(chǎng)發(fā)生的；磁場(chǎng)具有方向性，在磁場(chǎng)中的某點(diǎn)，小磁針N極所受磁場(chǎng)力的方向與該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致，小磁針S極所受磁場(chǎng)力的方向與該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相反，在條形磁體的磁場(chǎng)中的不同位置，其磁場(chǎng)方向一般不同，故A、B、C正確，D錯(cuò)誤．例2關(guān)于磁感線的描述，下列說法中正確的是()A．磁感線可以形象地描述各點(diǎn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，它每一點(diǎn)的切線方向都跟小磁針在該點(diǎn)靜止時(shí)N極所指的方向一致B．磁感線總是從磁體的N極出發(fā)，到S極終止C．磁感線分布圖中沒有畫磁感線的地方，表明該處沒有磁場(chǎng)D．磁感線可以用細(xì)鐵屑來顯示，因而是真實(shí)存在的答案A解析磁感線的切線方向表示磁場(chǎng)方向，磁感線上每一點(diǎn)的切線方向都和小磁針放在該點(diǎn)靜止時(shí)，N極所指的方向一致，A正確；對(duì)于磁體的磁感線，在外部由N極指向S極，在內(nèi)部由S極指向N極，B項(xiàng)錯(cuò)誤；磁感線分布圖中沒有畫磁感線的地方，并不表示那里沒有磁場(chǎng)存在，因?yàn)槲覀儾荒軐⒄麄€(gè)區(qū)域都畫滿線條，通過磁場(chǎng)中的任意一點(diǎn)總能而且只能畫出一條磁感線，我們常常選擇畫出需要的條數(shù)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；磁感線的形狀可以用細(xì)鐵屑來模擬，但磁感線是一種假想曲線，實(shí)際上是不存在的，D項(xiàng)錯(cuò)誤．二、安培定則導(dǎo)學(xué)探究1．演示實(shí)驗(yàn)：將一根與電源、開關(guān)相連接的直導(dǎo)線用架子架高，沿南北方向水平放置．將小磁針平行地放在直導(dǎo)線的上方或下方，請(qǐng)觀察直導(dǎo)線通、斷電時(shí)小磁針的偏轉(zhuǎn)情況．觀察到什么現(xiàn)象？通過這種現(xiàn)象可以得出什么結(jié)論呢？答案觀察到通電時(shí)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，斷電時(shí)小磁針又回到原來的位置．通電后導(dǎo)線上方或下方的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明通電后導(dǎo)線周圍的空間對(duì)小磁針產(chǎn)生力的作用，由此我們可以得出：通電導(dǎo)線和磁體一樣，周圍存在著磁場(chǎng)．2．重做上面的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)觀察當(dāng)電流的方向改變時(shí)，小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向是否發(fā)生變化．觀察到什么現(xiàn)象？這說明什么？答案觀察到電流的方向改變時(shí)，小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變，說明電流的磁場(chǎng)方向也發(fā)生變化．知識(shí)深化用安培定則判斷電流磁場(chǎng)的方向安培定則立體圖橫截面圖縱截面圖直線電流以導(dǎo)線上任意點(diǎn)為圓心的多組同心圓，越向外越稀疏，磁場(chǎng)越弱環(huán)形電流環(huán)內(nèi)磁場(chǎng)比環(huán)外強(qiáng)，磁感線越向外越稀疏通電螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)且比外部強(qiáng)，方向由S極指向N極，外部磁場(chǎng)類似條形磁體的磁場(chǎng)，方向由N極指向S極例3如圖所示，a、b是直線電流的磁場(chǎng)截面圖，c、d是環(huán)形電流的磁場(chǎng)截面圖，e、f是螺線管電流的磁場(chǎng)的截面圖．試在各圖中補(bǔ)畫出電流方向或磁感線方向．答案見解析解析根據(jù)安培定則，可以確定題圖a中電流方向垂直紙面向里，題圖b中電流方向從下向上，題圖c中電流方向沿逆時(shí)針方向，題圖d中磁感線方向從上向下，題圖e中磁感線方向向左，題圖f中磁感線方向向右．例4(多選)(2021·南寧市期末)如圖所示，E、F分別表示蓄電池兩極，P、Q分別表示螺線管兩端．當(dāng)閉合開關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)小磁針N極偏向螺線管Q端．下列判斷正確的是()A．F為蓄電池正極B．螺線管P端為S極C．流過電阻R的電流方向向下D．管內(nèi)磁場(chǎng)方向由Q指向P答案AD解析閉合開關(guān)后，小磁針N極偏向螺線管Q端，說明小磁針?biāo)谖恢么艌?chǎng)方向向左，即螺線管的P端為N極，Q端為S極，螺旋管內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向由Q指向P，由安培定則可知，電流從右端流出、左端流入，因此，電源的F為正極，E為負(fù)極，流過電阻R的電流方向向上，故B、C錯(cuò)誤，A、D正確．針對(duì)訓(xùn)練在如圖所示的四幅圖中，分別給出了導(dǎo)線中的電流方向或磁場(chǎng)中某處小磁針靜止時(shí)N極的指向或磁感線方向．請(qǐng)畫出對(duì)應(yīng)的磁感線(標(biāo)上方向)或電流方向．答案解析如果已知電流的方向，可用右手螺旋定則判斷磁感線的方向．如果已知小磁針靜止時(shí)N極指向，那么小磁針N極所指方向就是磁感線方向，可用右手螺旋定則判斷電流的方向．利用安培定則判定電流的磁場(chǎng)方向需注意的問題：1利用安培定則判斷通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)方向時(shí)，大拇指指的是電流方向，四指指的方向?yàn)榇鸥芯€的環(huán)繞方向.2利用安培定則判斷通電螺線管和環(huán)形電流的磁場(chǎng)方向時(shí)，四指指的是電流方向，大拇指指的方向是磁場(chǎng)方向.三、安培分子電流假說1.法國學(xué)者安培提出：在物質(zhì)內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流——分子電流，分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極．(如圖所示)2．當(dāng)鐵棒中分子電流的取向大致相同時(shí)，鐵棒對(duì)外顯磁性；當(dāng)鐵棒中分子電流的取向變得雜亂無章時(shí)，鐵棒對(duì)外不顯磁性．例5(2021·撫州市臨川一中期中)安培觀察到通電螺線管的磁場(chǎng)和條形磁體的磁場(chǎng)很相似，提出了“分子電流”假說．他認(rèn)為，在物質(zhì)內(nèi)部存在著一種環(huán)形電流——分子電流(分子電流實(shí)際上是由原子內(nèi)部電子繞核運(yùn)動(dòng)形成的，如圖所示)，分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極．下列將分子電流(箭頭表示電子運(yùn)動(dòng)方向)等效為小磁體的選項(xiàng)圖中正確的是()答案B解析繞核運(yùn)動(dòng)的電子帶負(fù)電，則環(huán)形電流方向與其運(yùn)動(dòng)方向相反，根據(jù)安培定則可知其左側(cè)為N極，故選B.考點(diǎn)一磁場(chǎng)和磁感線1．下列關(guān)于磁場(chǎng)的說法中，正確的是()A．只有磁體周圍才存在磁場(chǎng)B．磁場(chǎng)是為了解釋磁極間的相互作用而人為規(guī)定的C．磁場(chǎng)只有在磁極與磁極、磁極與通電導(dǎo)線發(fā)生作用時(shí)才產(chǎn)生D．磁極與磁極之間、磁極與通電導(dǎo)線之間、通電導(dǎo)線與通電導(dǎo)線之間都是通過磁場(chǎng)發(fā)生相互作用的答案D解析磁場(chǎng)存在于磁體周圍和電流周圍，故A錯(cuò)誤；磁場(chǎng)是實(shí)際存在的，不是假想的，磁感線是假想的，故B錯(cuò)誤；磁場(chǎng)存在于磁體和電流周圍，即使沒有發(fā)生作用，磁場(chǎng)仍然是存在的，故C錯(cuò)誤；磁極與磁極、磁極與通電導(dǎo)線、通電導(dǎo)線與通電導(dǎo)線之間都是通過磁場(chǎng)發(fā)生相互作用的，故D正確．2．(2021·黃岡中學(xué)月考)做物理實(shí)驗(yàn)時(shí)都需要某些特定的條件，奧斯特做電流的磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)排除地磁場(chǎng)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，關(guān)于奧斯特的實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是()A．該實(shí)驗(yàn)必須在地球赤道上進(jìn)行B．通電直導(dǎo)線應(yīng)該豎直放置C．通電直導(dǎo)線應(yīng)該水平東西方向放置D．通電直導(dǎo)線應(yīng)該水平南北方向放置答案D解析小磁針靜止時(shí)指向南北方向，說明地磁場(chǎng)的方向?yàn)槟媳狈较?，?dāng)通電直導(dǎo)線水平南北方向放置時(shí)，能在其下方產(chǎn)生東西方向的磁場(chǎng)，小磁針有明顯的偏轉(zhuǎn)，故選D.3．(多選)(2021·黃岡中學(xué)期中)下列關(guān)于電場(chǎng)線和磁感線的說法中正確的是()A．電場(chǎng)線和磁感線都是電場(chǎng)或磁場(chǎng)中實(shí)際存在的線B．磁場(chǎng)中兩條磁感線一定不相交，但在復(fù)雜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線是可以相交的C．電場(chǎng)線是不閉合曲線，而磁感線是閉合曲線D．電場(chǎng)線越密的地方，電場(chǎng)越強(qiáng)，磁感線越密的地方，磁場(chǎng)也越強(qiáng)答案CD解析電場(chǎng)線與磁感線分別是為了形象地描述電場(chǎng)、磁場(chǎng)而引入的假想曲線，實(shí)際并不存在，A錯(cuò)誤；兩種場(chǎng)線的切線方向均表示相應(yīng)的場(chǎng)方向，兩種場(chǎng)線都不會(huì)相交，B錯(cuò)誤；電場(chǎng)線起始于正電荷或無窮遠(yuǎn)處，終止于無窮遠(yuǎn)處或負(fù)電荷，而磁感線在磁體外部由N極指向S極，在磁體內(nèi)部由S極指向N極，組成閉合曲線，C正確；電場(chǎng)線越密，表示該處電場(chǎng)越強(qiáng)，磁感線越密，表示該處磁場(chǎng)越強(qiáng)，所以D正確．4．(多選)如圖所示，關(guān)于磁體、電流間的相互作用，下列說法正確的是()A．圖甲中，電流不產(chǎn)生磁場(chǎng)，電流對(duì)小磁針的作用力是通過小磁針的磁場(chǎng)產(chǎn)生的B．圖乙中，磁體對(duì)通電導(dǎo)線的作用力是通過磁體的磁場(chǎng)產(chǎn)生的C．圖丙中電流間的相互作用是通過電流的磁場(chǎng)產(chǎn)生的D．圖丙中電流間的相互作用是通過電荷的電場(chǎng)產(chǎn)生的答案BC解析題圖甲中，電流對(duì)小磁針的作用力是通過電流的磁場(chǎng)產(chǎn)生的；題圖乙中，磁體對(duì)通電導(dǎo)線的作用力是通過磁體的磁場(chǎng)產(chǎn)生的；題圖丙中，電流對(duì)另一個(gè)電流的作用力是通過該電流的磁場(chǎng)產(chǎn)生的．綜上所述，選項(xiàng)B、C正確，A、D錯(cuò)誤．5．中國宋代科學(xué)家沈括在《夢(mèng)溪筆談》中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也．”進(jìn)一步研究表明，地球周圍地磁場(chǎng)的磁感線分布如圖所示．結(jié)合上述材料，下列說法不正確的是()A．地理南、北極與地磁場(chǎng)的北、南極不重合B．地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，地磁南極在地理北極附近C．地球表面任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行D．在赤道上小磁針的N極在靜止時(shí)指向地理北極附近答案C解析地球?yàn)橐痪薮蟮拇朋w，地磁場(chǎng)的南、北極在地理上的北極和南極附近，并不重合，地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，故A、B正確；只有赤道附近上空磁場(chǎng)的方向才與地面平行，故C錯(cuò)誤；小磁針靜止時(shí)N極指向與磁場(chǎng)方向相同，故D正確．考點(diǎn)二電流的磁場(chǎng)6．下列各圖中，電流及其產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向均正確的是()答案C7．(多選)導(dǎo)線中分別通入圖示方向的電流，小磁針靜止時(shí)N極垂直紙面向里的是()答案AB解析A圖中，通電直導(dǎo)線中的電流從左向右，根據(jù)右手螺旋定則，電流在小磁針?biāo)幍奈恢卯a(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，所以小磁針靜止時(shí)N極垂直紙面向里，故A正確；B圖中，根據(jù)右手螺旋定則，磁場(chǎng)的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向(從上向下看)，所以小磁針靜止時(shí)N極垂直紙面向里，故B正確；C圖中，根據(jù)環(huán)形導(dǎo)線的電流方向，由右手螺旋定則可知，小磁針?biāo)幍奈恢么艌?chǎng)方向垂直紙面向外，所以小磁針靜止時(shí)N極垂直紙面向外，故C錯(cuò)誤；D圖中，根據(jù)右手螺旋定則，結(jié)合電流的方向，可知通電螺線管的內(nèi)部磁場(chǎng)方向由右向左，所以小磁針靜止時(shí)N極指向左，故D錯(cuò)誤．8.(2021·南寧市期末)兩根非?？拷一ハ啻怪辈⒒ハ嘟^緣的長(zhǎng)直導(dǎo)線，當(dāng)通以如圖所示方向的電流時(shí)，電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)在導(dǎo)線所在平面內(nèi)的哪個(gè)區(qū)域內(nèi)方向是一致且向里的()A．區(qū)域Ⅰ B．區(qū)域ⅡC．區(qū)域Ⅲ D．區(qū)域Ⅳ答案A解析由安培定則可知，I1電流在其上方產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，I2電流在其右方產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，故只有在區(qū)域Ⅰ，兩個(gè)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)才都向里，選項(xiàng)A正確．9.(2021·中衛(wèi)一中期末)一根通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的磁感線如圖所示，一個(gè)小磁針被放入磁場(chǎng)中，則小磁針將()A．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B．向左移動(dòng)C．向右移動(dòng)D．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)答案A解析由安培定則可知，小磁針?biāo)谔幍拇艌?chǎng)方向向下，因此小磁針將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至N極向下，故選A.10．(2021·襄陽四中月考)通電螺線管附近放置四個(gè)小磁針，如圖所示，當(dāng)小磁針靜止時(shí)，圖中小磁針的指向正確的是(涂黑的一端為N極)()A．a(chǎn)B．bC．cD．d答案B解析由安培定則判斷出螺線管的左側(cè)相當(dāng)于條形磁體的N極，右側(cè)相當(dāng)于S極，故在小磁針a、c、d處磁場(chǎng)方向水平向左，小磁針b處磁場(chǎng)方向水平向右，小磁針靜止時(shí)N極應(yīng)沿磁感線方向，只有小磁針b指向正確，故選B.考點(diǎn)三安培分子電流假說11．小華同學(xué)在探究磁極間的相互作用時(shí)，不小心將條形磁體掉在了地上，當(dāng)小華把條形磁體拾起來再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)該條形磁體失去了磁性．則下列說法正確的是()A．由安培分子電流假說可知，條形磁體中的分子電流消失了B．由安培分子電流假說可知，條形磁體中的分子電流的取向變得一致了C．由安培分子電流假說可知，條形磁體中的分子電流的取向變得雜亂無章了D．由安培分子電流假說可知，條形磁體中的分子電流強(qiáng)度減弱了答案C解析由安培分子電流假說可知，原來有磁性的物體，經(jīng)過高溫、劇烈震動(dòng)等作用后分子電流的取向重新變得雜亂無章，分子電流仍然存在且強(qiáng)度也沒有發(fā)生變化，但分子電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互抵消，這樣物體就會(huì)失去磁性，C正確．12．(2021·蘇州市期中)19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場(chǎng)是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的．在下圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是()答案B解析地磁的南極在地理北極的附近，故在用安培定則判定環(huán)形電流的方向時(shí)右手的拇指必須指向南方，四指的方向在低面上由東向西，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．13.(2021·龍巖市新羅區(qū)高二月考)如圖所示，直導(dǎo)線AB、螺線管E、U形磁體D三者相距較遠(yuǎn)，磁場(chǎng)相互不影響，開關(guān)閉合后，小磁針N極(黑色一端)指示磁場(chǎng)方向正確的是()A．a(chǎn)B．bC．cD．d答案C解析小磁針N極的指向?yàn)榇鸥芯€方向，直導(dǎo)線AB部分，電流從上到下，所以從上往下看，直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向應(yīng)為順時(shí)針方向，所以小磁針a的N極應(yīng)指向紙面外，A錯(cuò)誤；在通電螺線管E部分，由安培定則可知，在內(nèi)部磁感線從右到左，故右端為螺線管S極，左端為N極，在外部磁感線從N極到S極，所以小磁針b的N極應(yīng)向右，小磁針c的N極向左，B錯(cuò)誤，C正確；在U形磁體D部分，由安培定則可知，左端為S極，右端為N極，在外部磁場(chǎng)方向從右端指向左端，所以小磁針d的N極應(yīng)向左，D錯(cuò)誤．14.(多選)如圖所示，彈簧測(cè)力計(jì)下掛一條形磁體，其中條形磁體N極的一部分位于未通電的螺線管內(nèi)，則下列說法正確的是()A．若將a接電源正極，b接負(fù)極，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將減小B．若將a接電源正極，b接負(fù)極，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將增大C．若將b接電源正極，a接負(fù)極，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將增大D．若將b接電源正極，a接負(fù)極，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將減小答案AC解析根據(jù)右手螺旋定則，可知若將a接電源正極，b接電源負(fù)極，螺線管上端為N極，會(huì)排斥條形磁體，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)將減??；若將a接電源負(fù)極，b接電源正極，螺線管上端為S極，會(huì)吸引條形磁體，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)將增大，所以選A、C.15.(2021·雅安中學(xué)期中)如圖所示，圓環(huán)上帶有大量的負(fù)電荷，當(dāng)圓環(huán)沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，a、b、c三枚小磁針都要發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說法正確的是()A．a(chǎn)、b、c的N極都向紙里轉(zhuǎn)B．b的N極向紙外轉(zhuǎn)，而a、c的N極向紙里轉(zhuǎn)C．b、c的N極都向紙里轉(zhuǎn)，而a的N極向紙外轉(zhuǎn)D．b的N極向紙里轉(zhuǎn)，而a、c的N極向紙外轉(zhuǎn)答案B解析由于圓環(huán)帶負(fù)電荷，故當(dāng)圓環(huán)沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，等效電流沿逆時(shí)針方向，由安培定則可判斷出，環(huán)內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，環(huán)外磁場(chǎng)方向垂直紙面向內(nèi)，磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁場(chǎng)方向即放在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)N極的指向，所以b的N極向紙外轉(zhuǎn)，a、c的N極向紙里轉(zhuǎn)，故選B.2磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.理解磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念，知道磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量.2.知道什么是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，知道勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感線的特點(diǎn).3.理解磁通量的概念，會(huì)計(jì)算磁通量的大小．一、磁感應(yīng)強(qiáng)度1．電流元：很短一段通電導(dǎo)線中的電流I與導(dǎo)線長(zhǎng)度l的乘積Il.2．定義：一段通電直導(dǎo)線垂直放在磁場(chǎng)中所受的力與導(dǎo)線中的電流和導(dǎo)線的長(zhǎng)度的乘積的比值，叫作磁感應(yīng)強(qiáng)度．3．定義式：B＝eq\f(F,Il).4．單位：特斯拉，簡(jiǎn)稱特，符號(hào)為T.5．磁感應(yīng)強(qiáng)度是表征磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量．6．磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，它的方向就是該處小磁針靜止時(shí)N極所指的方向．二、勻強(qiáng)磁場(chǎng)1．概念：各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等、方向相同的磁場(chǎng)．2．磁感線特點(diǎn)：勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線是間隔相等的平行直線．三、磁通量1．定義：勻強(qiáng)磁場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度B和與磁場(chǎng)方向垂直的平面面積S的乘積．即Φ＝BS.2．拓展：磁場(chǎng)與平面不垂直時(shí)，這個(gè)面在垂直于磁場(chǎng)方向的投影面積S′與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的乘積表示磁通量．3．單位：國際單位是韋伯，簡(jiǎn)稱韋，符號(hào)是Wb，1Wb＝1_T·m2.4．引申：B＝eq\f(Φ,S)，表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小等于穿過垂直磁場(chǎng)方向的單位面積的磁通量．1．判斷下列說法的正誤．(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是磁場(chǎng)的方向．(√)(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與小磁針在任何情況下N極受力的方向都相同．(√)(3)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的磁場(chǎng)力為零，則說明該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零．(×)(4)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與電流成反比，與其受到的磁場(chǎng)力成正比．(×)(5)穿過某一面積的磁通量為零，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零．(×)2．在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)方向放置，導(dǎo)線長(zhǎng)度為0.1m，導(dǎo)線中電流為5A，若導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力大小為0.28N，則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為______T.答案0.56一、磁感應(yīng)強(qiáng)度導(dǎo)學(xué)探究在利用如圖所示裝置進(jìn)行“探究影響通電導(dǎo)線受力的因素”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們更換磁性強(qiáng)弱不同的磁體，按實(shí)驗(yàn)步驟完成以下實(shí)驗(yàn)探究：保持I與l不變，按磁性從弱到強(qiáng)改換磁體，觀察懸線擺動(dòng)的角度變化，發(fā)現(xiàn)磁體磁性越強(qiáng)，懸線擺動(dòng)的角度越大，表示通電導(dǎo)線受的力越________，力F與Il的比值越________，即B越__________，這表示B能反映磁場(chǎng)的__________．答案大大大強(qiáng)弱知識(shí)深化1．磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B＝eq\f(F,Il)也適用于非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，這時(shí)l應(yīng)很短，Il稱為“電流元”，相當(dāng)于靜電場(chǎng)中的“試探電荷”．2．磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量，它是用比值定義法定義的物理量，由磁場(chǎng)自身決定，與是否放入電流元、放入的電流元是否受力及受力大小無關(guān)．3．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向可以有以下幾種表述方式：(1)小磁針靜止時(shí)N極所指的方向，即N極受力的方向．(2)小磁針靜止時(shí)S極所指的反方向，即S極受力的反方向．(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向．(4)磁感線的切線方向．例1下列有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度的說法中正確的是()A．磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量B．若有一小段通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)某點(diǎn)不受磁場(chǎng)力的作用，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C．若有一小段長(zhǎng)為l、通以電流為I的導(dǎo)線，在磁場(chǎng)中某處受到的磁場(chǎng)力為F，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小一定是eq\f(F,Il)D．由定義式B＝eq\f(F,Il)可知，電流I越大，導(dǎo)線l越長(zhǎng)，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度就越小答案A解析磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量，故選項(xiàng)A正確；若通電導(dǎo)線的放置方向與磁場(chǎng)方向平行，也不受磁場(chǎng)力的作用，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義，通電導(dǎo)線應(yīng)為“在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電直導(dǎo)線”，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在磁場(chǎng)場(chǎng)源穩(wěn)定的情況下，磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度(包括大小和方向)都是確定的，與電流I、導(dǎo)線長(zhǎng)度l無關(guān)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．1．在定義式B＝eq\f(F,Il)中，通電導(dǎo)線必須垂直于磁場(chǎng)方向放置．因?yàn)榇艌?chǎng)中某點(diǎn)通電導(dǎo)線受力的大小，除和磁場(chǎng)強(qiáng)弱有關(guān)以外，還和導(dǎo)線的方向有關(guān)，導(dǎo)線放入磁場(chǎng)中的方向不同，所受磁場(chǎng)力一般不相同．2．B的大小與F、I、l無關(guān)：通電導(dǎo)線受力為零的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小不一定為零，可能是由于電流方向與B的方向在一條直線上．例2(2021·大安市高二月考)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中長(zhǎng)2cm的通電導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向，當(dāng)通過導(dǎo)線的電流為2A時(shí)，它受到的磁場(chǎng)力大小為4×10－3N：(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B大??；(2)若導(dǎo)線長(zhǎng)不變，電流增大為5A，求它受到的磁場(chǎng)力F和該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大?。鸢?1)0.1T(2)0.01N0.1T解析(1)該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝eq\f(F,Il)＝eq\f(4×10－3,2×0.02)T＝0.1T.(2)若導(dǎo)線長(zhǎng)不變，電流增大為5A，磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，仍為0.1T，磁場(chǎng)力為：F＝BI′l＝0.1×5×0.02N＝0.01N.二、磁通量導(dǎo)學(xué)探究如圖所示，一矩形線框從abcd位置移動(dòng)到a′b′c′d′位置的過程中(線框平行于紙面移動(dòng)，線框與導(dǎo)線相互絕緣)，中間是一條電流向上的通電導(dǎo)線，請(qǐng)思考：(1)導(dǎo)線的左邊磁場(chǎng)的方向向哪？右邊呢？(2)在移動(dòng)過程中，當(dāng)線框的一半恰好通過導(dǎo)線時(shí)，穿過線框的磁感線條數(shù)有何特點(diǎn)？答案(1)導(dǎo)線左邊的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，右邊的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．(2)當(dāng)線框的一半恰好通過導(dǎo)線時(shí)，穿過線框垂直紙面向外的磁感線條數(shù)與垂直紙面向里的磁感線條數(shù)相同．知識(shí)深化1.磁通量的計(jì)算(1)公式：Φ＝BS.適用條件：①勻強(qiáng)磁場(chǎng)；②磁感線與平面垂直．(2)若磁感線與平面不垂直，則Φ＝BScosθ.其中Scosθ為面積S在垂直于磁感線方向上的投影面積S1，如圖所示．2．磁通量的正、負(fù)(1)磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)，當(dāng)磁感線從某一面穿入時(shí)，磁通量為正值，則磁感線從此面穿出時(shí)磁通量為負(fù)值．(2)若磁感線沿相反方向穿過同一平面，且正向磁通量為Φ1，反向磁通量為Φ2，則穿過該平面的磁通量Φ＝Φ1－Φ2.3．磁通量的變化量(1)當(dāng)B不變，有效面積S變化時(shí)，ΔΦ＝B·ΔS.(B、S相互垂直時(shí))(2)當(dāng)B變化，S不變時(shí)，ΔΦ＝ΔB·S.(B、S相互垂直時(shí))(3)B和S同時(shí)變化，ΔΦ＝Φ2－Φ1.4．磁通量可用穿過某一平面的磁感線條數(shù)表示．若有磁感線沿相反方向穿過同一平面，則磁通量等于穿過該平面的磁感線的凈條數(shù)(磁通量的代數(shù)和)．例3如圖所示，線圈平面與水平方向夾角θ＝60°，磁感線豎直向下，線圈平面面積S＝0.4m2，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.6T，則：(1)穿過線圈的磁通量Φ為多少？把線圈以cd為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過120°角，則通過線圈磁通量的變化量大小為多少？(2)若θ＝90°，穿過線圈的磁通量為多少？當(dāng)θ為多大時(shí)，穿過線圈的磁通量最大？答案(1)0.12Wb0.36Wb(2)00解析(1)線圈在垂直磁場(chǎng)方向上的投影面積S⊥＝Scos60°＝0.4×eq\f(1,2)m2＝0.2m2穿過線圈的磁通量Φ1＝BS⊥＝0.6×0.2Wb＝0.12Wb.線圈以cd為軸順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過120°角后變?yōu)榕c磁場(chǎng)垂直，但由于此時(shí)磁感線從線圈平面穿入的方向與原來相反，故此時(shí)通過線圈的磁通量Φ2＝－BS＝－0.6×0.4Wb＝－0.24Wb.故ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－0.24Wb－0.12Wb＝－0.36Wb.故磁通量的變化量大小為0.36Wb.(2)當(dāng)θ＝90°時(shí)，線圈在垂直磁場(chǎng)方向上的投影面積S⊥′＝0，由Φ′＝BS⊥′知，此時(shí)穿過針對(duì)訓(xùn)練(2021·南昌一中期中)如圖所示，一個(gè)閉合線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈的軸線與磁場(chǎng)方向成30°角，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，用下述方法中可使穿過線圈的磁通量增加一倍的是()A．把線圈匝數(shù)增加一倍B．把線圈面積增加一倍C．把線圈的半徑增加一倍D．轉(zhuǎn)動(dòng)線圈使得軸線與磁場(chǎng)方向平行答案B解析把線圈的匝數(shù)增加一倍，穿過線圈的磁感線的條線不變，磁通量不變，故A錯(cuò)誤；根據(jù)Φ＝BSsinθ，把線圈面積增加一倍，可使穿過線圈的磁通量增加一倍，故B正確；把線圈的半徑增加一倍，線圈的面積S＝πR2變?yōu)樵瓉淼?倍，磁通量變?yōu)樵瓉淼?倍，故C錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)動(dòng)線圈使得軸線與磁場(chǎng)方向平行，此時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)垂直，有效面積由Ssin60°變?yōu)镾，磁通量沒有增加一倍，故D錯(cuò)誤．三、磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量的疊加磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，當(dāng)空間存在幾個(gè)磁體(或電流)時(shí)，每一點(diǎn)的磁場(chǎng)等于各個(gè)磁體(或電流)在該點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)的矢量和．磁感應(yīng)強(qiáng)度疊加時(shí)遵循平行四邊形定則．例4(2022·南昌十五中高二階段練習(xí))研究發(fā)現(xiàn)通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與電流強(qiáng)度成正比，與到導(dǎo)線的距離成反比，即B＝k·eq\f(I,r).如圖所示，兩根互相垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b放置于同一平面內(nèi)，導(dǎo)線a通以向上的電流，導(dǎo)線b通以向右的電流，a中電流是b中電流的2倍．P、Q是平面內(nèi)的兩點(diǎn)，P點(diǎn)到導(dǎo)線a的距離為r，到導(dǎo)線b的距離為3r；Q點(diǎn)到導(dǎo)線a的距離為2r，到導(dǎo)線b的距離為r.若P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則Q點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度()A．大小為eq\f(6,5)B，方向垂直紙面向里B．大小為eq\f(7,6)B，方向垂直紙面向里C．大小為eq\f(6,5)B，方向垂直紙面向外D．大小為eq\f(7,6)B，方向垂直紙面向外答案A解析由題意可知B＝keq\f(I,r)，由安培定則可知a、b兩導(dǎo)線在Q點(diǎn)的磁場(chǎng)方向均垂直紙面向里，則BQ＝keq\f(2I,2r)＋keq\f(I,r)＝eq\f(2kI,r)，由安培定則可知a導(dǎo)線在P點(diǎn)的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，b導(dǎo)線在P例5(2021·臨沂市期末)如圖所示，兩長(zhǎng)直導(dǎo)線P和Q垂直于紙面固定放置，兩者之間的距離為l.在兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面向里的電流I，此時(shí)紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線距離均為l的a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，則()A．a(chǎn)點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向豎直向下B．若僅將直導(dǎo)線P的電流反向，則a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向豎直向下C．若僅將直導(dǎo)線P的電流反向，則a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為eq\f(\r(3),3)B0D．若僅將直導(dǎo)線P的電流反向，則a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為eq\f(\r(3),2)B0答案C解析根據(jù)題意a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖甲，由幾何關(guān)系可知，BP＝BQ＝eq\f(\r(3),3)B0，a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向水平向右，故A錯(cuò)誤；若僅將直導(dǎo)線P的電流反向，則a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖乙所示，方向豎直向上，根據(jù)幾何關(guān)系a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度B2＝BP＝BQ＝eq\f(\r(3),3)B0，故C正確，B、D錯(cuò)誤．磁場(chǎng)疊加問題的解題思路1．應(yīng)用安培定則判斷各電流在某點(diǎn)分別產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向(過該點(diǎn)磁感線的切線方向，即與點(diǎn)和導(dǎo)線的連線垂直)．2．根據(jù)平行四邊形定則，利用合成法或正交分解法進(jìn)行合成，求得合磁感應(yīng)強(qiáng)度．考點(diǎn)一磁感應(yīng)強(qiáng)度1．(2021·河南實(shí)驗(yàn)中學(xué)期中)關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B的概念，下列說法正確的是()A．根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的定義式B＝eq\f(F,Il)可知，在磁場(chǎng)中某處，B與F成正比、與Il成反比B．一小段通電直導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零處，它所受磁場(chǎng)力一定為零C．一小段通電直導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力作用，該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零D．磁場(chǎng)中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，與小磁針在該處時(shí)N極所受磁場(chǎng)力方向相反答案B解析磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)本身決定，磁感應(yīng)強(qiáng)度為零處，通電直導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力一定為零，電流與磁場(chǎng)平行時(shí)不受磁場(chǎng)力、不平行時(shí)受磁場(chǎng)力，磁場(chǎng)中某處的磁場(chǎng)方向，與小磁針在該處時(shí)N極所受磁場(chǎng)力方向相同，選項(xiàng)A、C、D均錯(cuò)誤，B正確．2．(多選)下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的說法中正確的是()A．磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向規(guī)定為在該處小磁針靜止時(shí)N極所指的方向B．磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與小磁針S極在此處的受力方向一致C．磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向由一小段通電導(dǎo)線在此處的受力方向決定D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向由磁場(chǎng)本身決定，與是否在磁場(chǎng)中放入通電導(dǎo)線無關(guān)答案AD解析小磁針在磁場(chǎng)中靜止時(shí)，N極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，A正確，B錯(cuò)誤；磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)本身決定，與此處是否有通電導(dǎo)線無關(guān)，C錯(cuò)誤，D正確．3．(2021·景德鎮(zhèn)市月考)關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流I、導(dǎo)線長(zhǎng)度l和電流所受磁場(chǎng)力F的關(guān)系，下列說法正確的是()A．在B＝0的地方，F(xiàn)不一定等于零B．在F＝0的地方，B一定等于零C．若B＝1T，I＝1A，l＝1m，則F一定等于1ND．若l＝1m，I＝1A，F(xiàn)＝1N，則B不一定等于1T答案D解析在B為零的地方，F(xiàn)一定為零，而F為零時(shí)，B不一定為零，可能B與I平行，故A、B錯(cuò)誤；若B＝1T，I＝1A，l＝1m，只有B垂直于I時(shí)，F(xiàn)＝BIl＝1N，故C錯(cuò)誤；若F＝1N，I＝1A，l＝1m，只有B垂直于I時(shí)，B＝eq\f(F,Il)＝1T，故D正確．4．(多選)(2021·天津市南開中學(xué)期中)在一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放置一根通電導(dǎo)線，導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)垂直．先后在導(dǎo)線中通入不同的電流．下列圖像能正確反映各物理量間關(guān)系的是()答案BC解析勻強(qiáng)磁場(chǎng)中B恒定不變，故B正確，D錯(cuò)誤；由F＝BIl知，B、l一定，F(xiàn)與I成正比，故A錯(cuò)誤，C正確．考點(diǎn)二磁通量5．(多選)(2021·昆明市第一中學(xué)期中)根據(jù)磁通量Φ＝BS可知B＝eq\f(Φ,S)，則下列說法中正確的是()A．單位面積上穿過線圈的磁通量越多，該線圈處的磁感應(yīng)強(qiáng)度越小B．單位面積上穿過線圈的磁通量越多，該線圈處的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大C．磁感應(yīng)強(qiáng)度越大的地方，穿過某一線圈的磁通量一定越大D．磁感應(yīng)強(qiáng)度很大的地方，穿過某一線圈的磁通量可能很小答案BD解析S一定，磁通量越大，B就越大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)B平行于S時(shí)，即使B很大，穿過線圈的磁通量也為0，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．6.(2021·北京市東城區(qū)期中)如圖所示是一條形磁體周圍部分磁感線分布示意圖，在磁場(chǎng)中取兩個(gè)面積相等的圓環(huán)S1、S2進(jìn)行研究，圓心O、O′在條形磁體的中軸線上，P、Q位于圓環(huán)S1上，是上、下對(duì)稱的兩點(diǎn)，P、P′分別是兩圓環(huán)S1、S2上相同位置的點(diǎn)．下列說法正確的是()A．P點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小比Q點(diǎn)的大B．P點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小比P′點(diǎn)的小C．穿過S1的磁通量比穿過S2的大D．穿過S1的磁通量與穿過S2的一樣大答案C解析根據(jù)條形磁體的磁感線分布特點(diǎn)及對(duì)稱性可知，P、Q兩點(diǎn)的磁感線疏密程度相同，故兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，A錯(cuò)誤；P點(diǎn)附近的磁感線比P′點(diǎn)附近的磁感線密，則P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度比P′點(diǎn)的大，B錯(cuò)誤；由題圖可知，穿過S1的磁感線條數(shù)比穿過S2的磁感線條數(shù)多，則穿過S1的磁通量比穿過S2的大，C正確，D錯(cuò)誤．7.如圖所示，半徑為R的圓線圈共有n匝，其中心位置處半徑為r的虛線范圍內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直線圈平面，若磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則穿過線圈的磁通量為()A．πBR2 B．πBr2C．nπBR2 D．nπBr2答案B解析Φ＝BS中S是與磁場(chǎng)垂直的有效面積，所以Φ＝πBr2.故選B.考點(diǎn)三磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量的疊加8.(2021·沈陽市期中)如圖所示，一根通電直導(dǎo)線垂直放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在以導(dǎo)線截面的中心為圓心、r為半徑的圓周上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)．已知c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0，則下列敘述正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度也為0B．b、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同C．直導(dǎo)線中的電流方向垂直于紙面向外D．b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為eq\r(2)T，方向斜向右上方，與B的夾角為45°答案C解析根據(jù)題意，c點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，說明通電導(dǎo)線中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)水平向左，與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，故通電直導(dǎo)線中的電流方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蛲猓蔭點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B＝2T，故A錯(cuò)誤，C正確；b、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向不同，b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向斜向右下方，與B的夾角為45°，d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向斜向右上方，與B的夾角為45°，故B、D錯(cuò)誤．9.(2022·安徽高二開學(xué)考試)如圖，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，O為半圓弧的圓心，P為半圓弧的中點(diǎn)．在M、N處各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示，這時(shí)O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，若將N處長(zhǎng)直導(dǎo)線移至P處，則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，那么B1與B2之比為()A.eq\r(2)∶1 B．1∶eq\r(2)C．1∶2 D．2∶1答案A解析在將N處長(zhǎng)直導(dǎo)線移至P處前，每根導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝eq\f(B1,2)，方向豎直向下，將N處長(zhǎng)直導(dǎo)線移至P處后，O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2＝2×B×cos45°＝2×eq\f(B1,2)×cos45°＝eq\f(\r(2),2)B1，則B1與B2之比為B1∶B2＝B1∶eq\f(\r(2),2)B1＝eq\r(2)∶1.故選A.10.(2022·湖南邵東市第一中學(xué)高二月考)已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B與電流I成正比，與該點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離r成反比，即B∝eq\f(I,r).水平面上有一正方形abcd，O點(diǎn)為正方形的中心，過a、b、d分別豎直固定三根長(zhǎng)直導(dǎo)線，俯視圖如圖所示．只有a導(dǎo)線通入方向豎直向上、大小為I1的電流時(shí)，c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1；再給b、d通入方向豎直向下、大小均為I2的電流時(shí)，c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，則()A．I2＝2I1 B．I2＝eq\f(I1,\r(2))C．B2＝2B1 D．B2＝eq\r(2)B1答案C解析根據(jù)安培定則做出a、b、d三根導(dǎo)線分別在c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方