《磁場》章末復(fù)習(xí)1

第3節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量

第4節(jié)磁與現(xiàn)代科技一、磁感應(yīng)強(qiáng)度1．大?。捍┻^垂直于磁感線的__________的磁感線條數(shù)等于該處的__________，在國際單位制中的單位是：____________，簡稱特，國際符號：T,1T＝1N/A·m.2．方向：磁感應(yīng)強(qiáng)度是一個既有大小又有方向的物理量，是_________，磁場中某點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向是該點的場強(qiáng)方向，也就是放在該點的小磁針________極的受力方向．3．物理意義：描述磁場的強(qiáng)弱及方向的物理量．單位面積磁感應(yīng)強(qiáng)度特斯拉矢量N4．勻強(qiáng)磁場：在磁場的某個區(qū)域內(nèi)，若各點的磁感應(yīng)強(qiáng)度________和_______都相同，這個區(qū)域的磁場叫做勻強(qiáng)磁場．二、磁通量1．定義：磁場中穿過某一面積的_____________叫做穿過這個面積的磁通量．2．勻強(qiáng)磁場中磁通量的計算：在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，穿過與磁場方向垂直、面積為S的平面的磁通量是：Φ＝______，其中Φ表示磁通量．如果面積S與磁場不垂直，若S與垂直于B的平面的夾角為α，磁通量為Φ＝_________.大小方向磁感線條數(shù)BSBScosα磁通密度磁感線條數(shù)思考感悟1．磁通量是有正、負(fù)之分的，其正、負(fù)是指大小還是方向？提示：磁通量的正、負(fù)既不表示大小，也不是表示方向的，它只表示磁感線從某一面穿入還是穿出．三、磁與現(xiàn)代科技1．記錄與磁磁記錄可以用來記錄________、______，也可以用來記錄其他信息．磁記錄可以應(yīng)用到電腦、電視、人造衛(wèi)星和太空船的信息記錄和傳送上．2．交通與磁磁技術(shù)在交通中的應(yīng)用是制成了____________．磁懸浮列車有_________________方式和__________________方式兩種形式．聲音影像磁懸浮列車常導(dǎo)電磁鐵吸引超導(dǎo)電磁鐵相斥2．磁帶、磁盤等能記錄聲音或圖象，你知道它們?yōu)槭裁茨苡涗浡曇艋驁D象嗎？提示：磁帶、磁盤上磁性物質(zhì)被磁化而記錄信息．思考感悟一、磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解1．磁感應(yīng)強(qiáng)度的意義(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度是一個有大小和方向的矢量，磁場中某點的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與在該點的小磁針靜止時N極指向一致．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小通常用磁感線的密度表示，即穿過垂直于磁感線的單位面積的磁感線條數(shù)等于該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度．(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場強(qiáng)度類似，反映了場的力的性質(zhì)，磁場中某點的磁感應(yīng)強(qiáng)度，由磁場本身決定．2．磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場強(qiáng)度的類比理解3.勻強(qiáng)磁場的認(rèn)識(1)定義：在磁場的某個區(qū)域內(nèi)，如果各點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向都相同，這個區(qū)域的磁場叫勻強(qiáng)磁場．(2)磁感線分布特點：間距相同的平行直線．(3)產(chǎn)生：距離很近的兩個異名磁極之間的磁場除邊緣部分外可以認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場；相隔一定距離的兩個平行放置的線圈通電時，其中間區(qū)域的磁場也是勻強(qiáng)磁場．特別提醒：磁感應(yīng)強(qiáng)度是對磁場中某點而言的；關(guān)于磁場的方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向、磁感線的切線方向、小磁針的N極受力及所指的方向?qū)Υ艌鲋械耐稽c是一致的．即時應(yīng)用(即時突破，小試牛刀)1．下列說法正確的是(

)A．通過某平面的磁感線條數(shù)為零，則此平面處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零B．空間各點磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點的磁場方向C．平行放置的兩條形磁鐵異名磁極間的磁場為勻強(qiáng)磁場D．磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，則通過放在該處的某平面的磁感線條數(shù)不一定為零解析：選B.磁感應(yīng)強(qiáng)度反映磁場的強(qiáng)弱和方向，它的方向就是該處磁場的方向，故B項正確；磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，放在該處的某平面無磁感線穿過，故D項錯誤；若某平面無磁感線穿過，可能磁場很強(qiáng)，只是平面平行于磁場放置導(dǎo)致磁感線穿過該平面的條數(shù)為零，所以A項不正確；兩平行放置的異名磁極間的磁場不一定是勻強(qiáng)磁場，近距離平行放置的兩異名磁極間的磁場才是勻強(qiáng)磁場，C項錯誤．二、對磁通量的理解1．磁通量的正負(fù)的理解(1)磁通量是通過閉合線圈的磁感線的條數(shù)，它是標(biāo)量．但是磁通量也有“正、負(fù)”，磁通量的正、負(fù)號并不表示磁通量的方向，它的符號僅表示磁感線的貫穿方向．一般來說，如果設(shè)磁感線從線圈的某面穿過，線圈的磁通量為“＋”，那么磁感線從線圈的反面穿過線圈的磁通量就為“－”，反之亦然．(2)如磁感線沿相反方向穿過同一平面，正向磁通量為Φ1，反向磁通量為Φ2，則磁通量等于穿過該平面的磁感線的凈剩條數(shù)，即Φ＝Φ1－Φ2.2．磁通量的計算計算穿過線圈的磁通量時，與線圈的匝數(shù)無關(guān)．Φ＝B·S的適用條件為：勻強(qiáng)磁場，且B與S垂直．(1)線圈的面積發(fā)生變化時磁通量是不一定發(fā)生變化的，如圖5－3－1甲所示，當(dāng)線圈面積由S1變?yōu)镾2時，磁通量并沒有變化．

甲乙圖5－3－1(2)當(dāng)磁場范圍一定時，線圈面積發(fā)生變化，磁通量也可能不變，如圖5－3－1乙所示，在空間有磁感線穿過線圈S，S外沒有磁場．如增大S，則Φ不變．3．磁通量的變化(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，有效面積S變化，則ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B·ΔS.(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化，磁感線穿過的有效面積S不變，則：ΔΦ＝Φ2－Φ1＝ΔB·S.(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B和有效面積S同時發(fā)生變化時：ΔΦ＝Φ2－Φ1.但此種情況下ΔΦ≠ΔB·ΔS.特別提醒：磁通量的正負(fù)或磁通量變化量的正負(fù)既不表示大小，也不表示方向，僅是為了計算的方便而設(shè)定．即時應(yīng)用(即時突破，小試牛刀)2．將面積為0.5m2圖5－3－2的單匝線圈放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為2.0×10－2T的勻強(qiáng)磁場中，線圈平面垂直于磁場方向，如圖5－3－2所示，那么穿過這個線圈的磁通量為(

)A．1.0×10－2WbB．1.0WbC．0.5×10－2WbD．5×10－2Wb解析：選A.線圈平面垂直于磁場方向，所以由公式Φ＝BS得，Φ＝1.0×10－2Wb.三、磁懸浮的原理1．導(dǎo)向磁鐵：磁懸浮列車左右兩邊的磁鐵保持列車在鐵軌上的中間位置，稱為導(dǎo)向磁鐵．2．上浮磁鐵：車上裝備的超導(dǎo)體電磁鐵所產(chǎn)生的電磁力與地面槽形導(dǎo)軌上的線圈所產(chǎn)生的電磁力相互排斥，使車體上浮，這兩部分磁鐵稱為上浮磁鐵．3．牽引磁鐵：槽形導(dǎo)軌兩側(cè)的線圈與車上電磁鐵之間相互作用，從而產(chǎn)生牽引力，使車體保持懸浮狀態(tài)前進(jìn)，這兩部分磁鐵稱為牽引磁鐵．4．常導(dǎo)電磁鐵吸引方式磁懸?。撼?dǎo)電磁鐵吸引方式是在車體底部及兩側(cè)倒轉(zhuǎn)向上的頂部安裝磁鐵，在T形導(dǎo)軌的上方和伸臂部分下方分別設(shè)作用板和感應(yīng)鋼板，控制電磁鐵的電流，使電磁鐵和導(dǎo)軌間保持10～15mm的間隙，并使導(dǎo)軌鋼板的吸引力與車輛所受的重力平衡，從而使車體懸浮于軌道上運行，如圖5－3－3甲所示．圖5－3－35．超導(dǎo)電磁鐵相斥方式磁懸?。撼瑢?dǎo)電磁鐵相斥方式是根據(jù)磁鐵同極相斥的原理，利用車上超導(dǎo)電磁鐵形成的磁場與軌道上線圈形成的磁場之間所產(chǎn)生的相斥力使車體懸浮，如圖5－3－3乙所示．即時應(yīng)用

(即時突破，小試牛刀)3．超導(dǎo)是當(dāng)今高科技的熱點，當(dāng)一塊磁鐵靠近超導(dǎo)體時，超導(dǎo)體會產(chǎn)生強(qiáng)大的電流對磁體有排斥作用，這種排斥力可使磁體懸浮在空中，磁懸浮列車就是采用了這種技術(shù)．磁懸浮的原理(

)①超導(dǎo)體電流的磁場方向與磁體相同②超導(dǎo)體電流的磁場方向與磁體相反③超導(dǎo)體使磁體處于失重狀態(tài)④超導(dǎo)體產(chǎn)生的磁力與磁體重力平衡A．①③

B．②④C．①④

D．②③解析：選B.由題目信息知，磁體因受電流磁場的排斥力而懸浮，電流磁場如果等效為條形磁鐵，則據(jù)同名磁極相斥可知超導(dǎo)體電流的磁場方向與磁體相反．懸浮時，磁體處于受力平衡狀態(tài)，即超導(dǎo)體產(chǎn)生的磁力與磁體重力平衡，即選項B正確．

如圖5－3－4所示，三根通電直導(dǎo)線垂直于紙面放置，位于b、c、d處，通電電流大小相同，方向如圖所示．a(chǎn)位于bd中點且ac＝ab，則a點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向是(

)圖5－3－4磁感應(yīng)強(qiáng)度的特點例1根據(jù)安掊定則判斷出a點處的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向應(yīng)為沿紙面由a指向b，正確選項為C.【答案】

C【方法總結(jié)】磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，滿足平行四邊形定則，對于空間多個場源形成的場，應(yīng)明確每個場源在該點場的情況再進(jìn)行合成．

如圖5－3－5所示，框架面積為S，框架平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向垂直，則穿過平面的磁通量為________．若使框架繞OO′轉(zhuǎn)過60°角，則穿過框架平面的磁通量為________；若從初始位置轉(zhuǎn)過90°角，則穿過框架平面的磁通量為________；若從初始位置轉(zhuǎn)過180°角，則穿過框架平面的磁通量的變化是________．類型二磁通量的計算例2圖5－3－5(2011年廈門高二檢測)如圖5－3－6所示為一種利用電磁原理制作的充氣泵的結(jié)構(gòu)示意圖，其工作原理類似打點計時器，當(dāng)電流從電磁鐵的接線柱a流入，吸引小磁鐵向下運動時，以下判斷正確的是(

)圖5－3－6類型三磁在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用例3A．電磁鐵的上端為N極，小磁鐵的下端為N極B．電磁鐵的上端為S極，小磁鐵的下端為S極C．電磁鐵的上端為N極，小磁鐵的下端為S極D．電磁鐵的上端為S極，小磁鐵的下端為N極【思路點撥】根據(jù)安培定則和磁體間的相互作用特點分析．【自主解答】

當(dāng)電流由a流入時，根據(jù)安培定則可知電磁鐵上端為S極，因小磁鐵向下運動，故小磁鐵下端為