2025新課改-高中物理-必修第3冊（20講）17 A磁場的性質(zhì) 基礎(chǔ)版含答案

2025新課改-高中物理-必修第3冊（20講）17A磁場的性質(zhì)基礎(chǔ)版磁場的性質(zhì)知識點一：磁場磁感線一、電和磁的聯(lián)系磁場1．磁體間的相互作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引．2．奧斯特實驗：把導線放置在指南針的上方，通電時磁針發(fā)生了轉(zhuǎn)動．實驗意義：奧斯特實驗發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，即電流可以產(chǎn)生磁場，首次揭示了電與磁的聯(lián)系．3．磁場：磁體與磁體之間、磁體與通電導體之間，以及通電導體與通電導體之間的相互作用，是通過磁場發(fā)生的，磁場是磁體或電流周圍一種看不見、摸不著的特殊物質(zhì)．二、磁感線1．磁場的方向：物理學規(guī)定，在磁場中的某一點，小磁針靜止時N極所指方向就是這一點的磁場方向．2．磁感線(1)定義：在磁場中畫出的一些有方向的曲線，曲線上每一點的切線方向都跟該點的磁場方向一致，這樣的曲線就叫作磁感線．(2)特點①磁感線的疏密表示磁場的強弱．磁場強的地方，磁感線較密；磁場弱的地方，磁感線較疏．②磁感線某點的切線方向表示該點磁場的方向．三、安培定則1．直線電流的磁場安培定則：如下圖甲所示，用右手握住導線，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環(huán)繞情況如圖乙所示．2．環(huán)形電流的磁場安培定則：如下圖所示，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)形導線軸線上磁感線的方向．3．通電螺線管的磁場安培定則：如下圖所示，右手握住螺線管，讓彎曲的四指與螺線管電流方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺線管軸線上磁場的方向或者說拇指所指的方向是它的北極的方向．技巧點撥一、磁場與磁感線1．磁場(1)磁場的客觀性：磁場與電場一樣，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、通電導線、運動電荷、變化電場、地球的周圍．(2)磁場的基本性質(zhì)：對放入其中的磁極、電流、運動的電荷有力的作用，而且磁體與磁體、磁體與電流、電流與電流間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的．2．磁感線(1)定義：磁感線是為了形象地描述磁場而人為假想的曲線，曲線上每一點的切線方向都跟該點的磁場方向相同．(2)特點：①在磁體外部，磁感線從N極發(fā)出，進入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的強弱，磁感線越密的地方磁場越強；磁場方向即過該點的磁感線的切線方向．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)榱诵蜗竺枋龃艌龆傧氲木€，并不真實存在．(3)幾種特殊磁體外部的磁感線分布(如下圖所示)：二、安培定則1.直線電流的磁場(1)安培定則：用右手握住導線，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，如下圖所示．(2)畫法：如下圖所示(3)特點：是非勻強磁場，距導線越遠處磁場越弱．2．通電螺線管的磁場(1)安培定則：右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向與電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺線管軸線上磁感線的方向，如下圖所示．(2)磁感線特點兩端分別是N極和S極，管內(nèi)是勻強磁場，管外是非勻強磁場，畫法如下圖所示．3．環(huán)形電流的磁場(1)安培定則：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)形導線軸線上磁感線的方向，如下圖所示．(2)磁感線的特點兩側(cè)分別是N極和S極，離圓環(huán)中心越遠，磁場越弱，畫法如下圖所示．三、安培分子電流假說1.法國學者安培提出：在物質(zhì)內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流——分子電流．分子電流使每個物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當于兩個磁極．(如下圖所示)2．當鐵棒中分子電流的取向大致相同時，鐵棒對外顯磁性；當鐵棒中分子電流的取向變得雜亂無章時，鐵棒對外不顯磁性．例題精練1．（2020秋?杭州月考）小李同學用鐵釘與漆包線繞成電磁鐵，當接通電路后，放在其上方的小磁針N極立即轉(zhuǎn)向左側(cè)，如圖所示。則此時（）A．導線A端接電池負極 B．鐵釘內(nèi)磁場方向向左 C．鐵釘左端為電磁鐵的N極 D．小磁針所在位置的磁場方向水平向左【分析】根據(jù)小磁針的偏轉(zhuǎn)方向可確定磁場方向，再根據(jù)安培定則判斷出電流的磁場的方向，然后結(jié)合磁場的方向的規(guī)定即可做出判定。【解答】解：當接通電路后，放在其上方的小磁針N極立即轉(zhuǎn)向左側(cè)，所以小磁針處的磁場的方向向左，鐵釘右端為電磁鐵的N極，鐵釘內(nèi)部磁場方向向右；所以螺線管外側(cè)的電流的方向向下，即漆包線內(nèi)電流由A流向B，導線A端接電池正極。故D正確，ABC錯誤。故選：D?！军c評】本題考查安培定則的應(yīng)用，關(guān)鍵明確小磁針N極的指向為磁場的方向，注意掌握安培定則的基本內(nèi)容和應(yīng)用。2．（2021?廣東模擬）已知通電長直導線在周圍空間某位置產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小與電流強度成正比，與該位置到長直導線的距離成反比。如圖所示，現(xiàn)有通有電流大小相同的兩根長直導線分別固定在正方體的兩條邊dh和hg上，彼此絕緣，電流方向分別由d流向h、由h流向g，則關(guān)于a、b、c、e、f五點，下列說法正確的是（）A．f、a點磁感應(yīng)強度相同 B．c、e兩點磁感應(yīng)強度大小之比為2：1 C．c點磁感應(yīng)強度最大 D．c點磁感應(yīng)強度方向與ac平行【分析】（1）根據(jù)通電直導線周圍磁感線分布，判斷出各點的磁感應(yīng)強度方向和大小關(guān)系；（2）根據(jù)平行四邊形定則矢量合成各點的合磁感應(yīng)強度?！窘獯稹拷猓篈、由對稱性可知，f點與a點磁感應(yīng)強度大小相等，但是方向不相同，故A錯誤；B、設(shè)每根直導線的電流為I，則磁感應(yīng)強度大小為：B＝若正方形邊長為L，則c點磁感應(yīng)強度大小為：Bc＝e點磁感應(yīng)強度大小為：Be＝大小之比為1：1，故B錯誤；CD、五個點中c點距離兩通電導線距離都是最近的位置，且兩根通電導線在c點的磁場方向相同，都沿著b→c方向，則合成后磁感應(yīng)強度最大，故C正確；D錯誤。故選：C。【點評】本題考查學生對通電直導線周圍磁感線分布情況的熟悉程度，當兩道電流共存，涉及磁場的磁感應(yīng)強度疊加問題，根據(jù)平行四邊形定則來矢量合成各點的磁感應(yīng)強度即可。隨堂練習1．（2021?河南模擬）如圖所示，在平面直角坐標系xOy中放置著兩根相互平行的通電直導線，其中一根直導線與y軸重合，另一根直導線在x＝a處，兩直導線中電流大小相等，方向均沿y軸負方向。已知直線電流周圍空間某點的磁感應(yīng)強度大小B＝k，其中I為直線電流強度的大小，r為空間某點到直線電流的距離。若規(guī)定垂直紙面向外的方向為磁感應(yīng)強度的正方向，則兩通電直導線在0＜x＜a之間產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度隨x變化的圖象正確的是（）A． B． C． D．【分析】（1）據(jù)右手螺旋定則判斷出兩根通電直導線在兩根直導線之間的磁感應(yīng)強度方向；（2）根據(jù)磁場疊加原理，來判斷兩直導線附近和中間位置的磁感應(yīng)強度。然后結(jié)合題目中“規(guī)定垂直紙面向外的方向為磁感應(yīng)強度的正方向”來判斷A選項正確。【解答】解：根據(jù)右手螺旋定則可得左邊通電直導線在兩根直導線之間的磁感應(yīng)強度方向為垂直紙面向外，右邊通電直導線在兩根直導線之間的磁感應(yīng)強度方向為垂直紙面向里，離直導線越遠磁感應(yīng)強度越弱，根據(jù)磁場的疊加原理，在兩根直導線中間位置的磁感應(yīng)強度為零，在左邊直導線附近合磁場方向垂直紙面向外，圖像中對應(yīng)第一象限，在右邊直導線附近合磁場方向垂直紙面向里，圖像中對應(yīng)第四象限。故A正確；BCD錯誤。故選：A?！军c評】本題考查右手螺旋定則的應(yīng)用和磁場的疊加問題。尤其需要注意的是題目中對圖像的要求“規(guī)定垂直紙面向外的方向為磁感應(yīng)強度的正方向”。2．（2021?肥城市模擬）在城市建設(shè)施工中，經(jīng)常需要確定地下金屬管線的位置。如圖所示，已知一根金屬長直管線平行于水平地面，為探測其具體位置，首先給金屬管線通上恒定電流，再用可以測量磁場強弱、方向的儀器進行以下操作：①用測量儀在金屬管線附近的水平地面上找到磁感應(yīng)強度最強的某點，記為a；②在a點附近的地面上，找到與a點磁感應(yīng)強度相同的若干點，將這些點連成直線EF；③在地面上過a點垂直于EF的直線上，找到磁場方向與地面夾角為45°的b、c兩點，測得b、c兩點距離為L。由此可確定（）A．金屬管線在EF正下方，深度為L B．金屬管線在EF正下方，深度為L C．金屬管線的走向垂直于EF，深度為L D．金屬管線的走向垂直于EF，深度為L【分析】（1）根據(jù)題中信息，構(gòu)建模型：通電直導線周圍磁感線的分布，判斷出b、c處磁場的方向；（2）根據(jù)幾何關(guān)系，求解金屬管線的深度?！窘獯稹拷猓河脺y量儀在金屬管線附近的水平地面上找到磁感應(yīng)強度最強的某點，記為a，說明a點離電流最近；找到與a點磁感應(yīng)強度相同若干點，將這些點連成直線EF，故說明這些點均離電流最近，根據(jù)電流應(yīng)該平行EF，畫出側(cè)視圖，如圖所示b、c間距為L，且磁場方向與地面夾角為45°，故金屬管線在EF正下方，深度為故選：A?！军c評】本題為材料信息題，從生活生產(chǎn)實際出發(fā)，抽象出物理模型，構(gòu)建通電直導線周圍磁感線的分布情況，借助幾何知識來解金屬管線的深度問題?？疾閷W生的建模能力和知識遷移能力。3．（2020秋?倉山區(qū)校級期末）如圖所示，小磁針放置在螺線管軸線的左側(cè)。當螺線管通以恒定電流時，不計其它磁場的影響，小磁針靜止時N極的指向是（）A．向左 B．向右 C．向上 D．向下【分析】利用安培定則判斷通電螺線管周圍磁場方向，然后根據(jù)磁場方向的定義即可判斷小磁針靜止時N極的指向?！窘獯稹拷猓河蓤D可知，電源左側(cè)為正極，電流由螺線管左端流入，根據(jù)安培定則可以判斷通電螺線管左則為N極，右側(cè)為S極，因此左側(cè)小磁針靜止時N極指向左側(cè)，故BCD錯誤，A正確。故選：A?！军c評】本題考查安培定則的基本應(yīng)用，對于磁場方向的規(guī)定，安培定則等基礎(chǔ)知識要熟練掌握。知識點二：磁感應(yīng)強度磁通量一、磁感應(yīng)強度1．定義：一段通電直導線垂直放在磁場中所受的力與導線中的電流和導線的長度的乘積的比值，叫磁感應(yīng)強度．2．定義式：B＝eq\f(F,Il).3．單位：特斯拉，簡稱特，符號為T.4．B反映了磁場的強弱．5．磁感應(yīng)強度是矢量，小磁針的N極在磁場中某點受力的方向，就是這點磁感應(yīng)強度的方向．二、勻強磁場1．概念：各點磁感應(yīng)強度大小相等、方向相同的磁場．2．磁感線特點：勻強磁場的磁感線是間隔相等的平行直線．三、磁通量1．定義：勻強磁場中磁感應(yīng)強度和與磁場方向垂直的平面面積S的乘積．即Φ＝BS.2．拓展：磁場與平面不垂直時，這個面在垂直于磁場方向的投影面積S′與磁感應(yīng)強度的乘積表示磁通量．3．單位：國際單位是韋伯，簡稱韋，符號是Wb,1Wb＝1T·m2.4．引申：B＝eq\f(Φ,S)，表示磁感應(yīng)強度的大小等于穿過垂直磁場方向的單位面積的磁通量．技巧點撥一、磁感應(yīng)強度1．物理意義：磁感應(yīng)強度是表示磁場強弱和方向的物理量．2．大?。寒攲Ь€方向與磁場方向垂直時B＝eq\f(F,Il).3．方向：磁感應(yīng)強度的方向就是小磁針北極在磁場中某點受力的方向，也就是該處的磁場方向．4．描述：磁感線的疏密程度表示磁感應(yīng)強度的大小，磁感線的切線方向表示磁感應(yīng)強度的方向．5．勻強磁場如果磁場中各處的磁感應(yīng)強度大小和方向都相同，則該磁場為勻強磁場．二、磁通量1.磁通量的計算：(1)公式：Φ＝BS.適用條件：①勻強磁場；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，如下圖所示．2．磁通量的正負：磁通量是標量，但有正負，若磁感線從某一面穿入時，磁通量為正值，磁感線從此面穿出時則為負值．3．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)．三、磁感應(yīng)強度矢量的疊加磁感應(yīng)強度是矢量，當空間存在幾個磁體(或電流)時，每一點的磁場等于各個磁體(或電流)在該點產(chǎn)生磁場的矢量和．磁感應(yīng)強度疊加時遵循平行四邊形定則．例題精練1．（2021春?杭州期末）如圖所示，是我國獨立自主設(shè)計建造的東方超環(huán)（EAST），是世界上第一個建成并投入運行的全超導托克馬克核聚變實驗裝置，其內(nèi)部磁體可產(chǎn)生強磁場，下列單位不是磁感應(yīng)強度單位的是（）A．T B．N?A﹣1?m﹣1 C．N?s?m﹣1?C﹣1 D．Wb【分析】根據(jù)磁感應(yīng)強度與磁通量的關(guān)系和磁感應(yīng)強度的定義式等公示推導出T與其他單位的關(guān)系．【解答】解：A、磁感應(yīng)強度的單位是特斯拉（T），故A是磁感應(yīng)強度單位；B、根據(jù)磁感應(yīng)強度的定義式B＝得，1T＝1N/A?m，故B是磁感應(yīng)強度單位；C、根據(jù)I＝，B＝，得1T＝，故C是磁感應(yīng)強度單位；D、由B＝，得1T＝，故D不是磁感應(yīng)強度單位；本題選擇不是磁感應(yīng)強度單位的，故選：D?！军c評】T是導出單位，可根據(jù)物理公式推導出各物理量單位的關(guān)系，要對公式要熟悉，基礎(chǔ)題．2．（2021?諸暨市模擬）工程技術(shù)人員常把磁感應(yīng)強度叫做磁通密度。磁通密度的單位若用國際單位制單位的符號來表示，下列正確的是（）A． B． C． D．【分析】根據(jù)磁感應(yīng)強度的定義式可確定其單位。【解答】解：根據(jù)B＝可知，1T＝，所以磁通密度的單位為：，故A正確，BCD錯誤；故選：A?！军c評】本題主要考查了磁通密度的單位，主要根據(jù)公式來確定其單位，此題比較基礎(chǔ)，較簡單。隨堂練習1．（2021春?寶山區(qū)期末）將一根長為20cm的直導線，垂直于磁場方向放在勻強磁場中的P處，通以0.5A電流時，它受到的磁場力為1.0N，現(xiàn)將該通電導線從磁場中撤走，則P處的磁感應(yīng)強度為（）A．0 B．0.1T C．1T D．10T【分析】當通電導線垂直放入磁場中時，所受的安培力最大，由F＝BIL求得磁感應(yīng)強度B．磁感應(yīng)強度B方向與安培力方向是垂直關(guān)系?！窘獯稹拷猓河深}意，通電導線放入磁場中所受安培力最大，說明導線與磁場垂直，則有：F＝BIL解得：B＝10T磁感應(yīng)強度是由磁場本身決定的，與是否有電流無關(guān)，故將該通電導線從磁場撤走，則P處磁感應(yīng)強度保持不變。故D正確，ABC錯誤。故選：D?！军c評】解決本題關(guān)鍵要知道當通電導線垂直放入磁場中時，所受的安培力最大，掌握安培力公式F＝BIL，并知道安培力與磁感應(yīng)強度垂直。2．（2021春?宜春月考）如圖，在水平向右的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B，有一邊長為L的正方形導線框，以O(shè)O′為軸從圖示位置逆時針勻速轉(zhuǎn)動，角速度為ω。OO′軸距AD為，距BC為，說法正確的是（）A．感應(yīng)電動勢的最大值為BL2ω B．感應(yīng)電動勢的最大值為 C．從圖示位置開始轉(zhuǎn)過60°的過程中，磁通量的變化量為 D．從圖示位置開始轉(zhuǎn)過120°的過程中，磁通量的變化量為【分析】由Em＝NBSω求感應(yīng)電動勢的最大值；由△Φ＝Φ2﹣Φ1求磁通量變化量?！窘獯稹拷猓篈B、感應(yīng)電動勢的最大值：Em＝NBSω＝1×B×L2ω＝BL2ω，故B錯誤，A正確；C、從圖示位置開始轉(zhuǎn)過60°的過程中，磁通量的變化量：△Φ＝Φ2﹣Φ1＝BSsin60°﹣0＝，故C錯誤；D、從圖示位置開始轉(zhuǎn)過120°的過程中，磁通量的變化量△Φ＝Φ2﹣Φ1＝﹣BSsin60°﹣0＝﹣，故D錯誤；故選：A。【點評】本題考查電磁感應(yīng)最大值和磁通量變化量的求法，需要注意的是磁通量變化量中的面積必須是閉合線圈與磁感線垂直的面積。3．（2021春?蕪湖期中）關(guān)于磁通量及其變化，下列說法正確的是（）A．磁通量和磁通量的變化都有正負，所以它們是矢量 B．穿過線框的磁通量的大小一定等于磁感應(yīng)強度大小與線框面積大小的乘積 C．當穿過金屬線框的磁通量發(fā)生變化時，金屬線框中一定有感應(yīng)電動勢 D．當穿過金屬線框的磁通量發(fā)生變化時，金屬線框中一定有感應(yīng)電流【分析】磁通量是穿過某一面積的磁感線條數(shù)，是標量，磁通量的計算使用公式：Φ＝BSsinθ；產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化?！窘獯稹拷猓篈、磁通量以及磁通量的變化量的計算都應(yīng)用代數(shù)計算方法，不使用平行四邊形定則計算，都是標量，故A錯誤；B、根據(jù)公式Φ＝BSsinθ，其中θ是線框平面與磁感應(yīng)強度之間的夾角，可知穿過線框的磁通量的大小不一定等于磁感應(yīng)強度大小與線框面積大小的乘積，故B錯誤；CD、根據(jù)感應(yīng)電動勢與感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件可知，當穿過金屬線框的磁通量發(fā)生變化時，金屬線框中一定有感應(yīng)電動勢；當穿過金屬線框的磁通量發(fā)生變化時，金屬線框中不一定有感應(yīng)電流，要看線框是否閉合，故C正確，D錯誤。故選：C?！军c評】該題考查對磁通量的理解，以及感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，判斷是否有感應(yīng)電流時，要注意磁通量變化對應(yīng)的電路是否閉合。綜合練習一．選擇題（共20小題）1．（2021春?浙江月考）下列物理量的單位中，屬于磁感應(yīng)強度單位的是（）A．W B．F C．A?h D．T【分析】根據(jù)磁感應(yīng)強度的單位是特斯拉進行分析，為導出單位。【解答】解：A、功率的單位是瓦特，其單位符號為W，故A錯誤；B、電容的單位是法拉，其單位符號為F，故B錯誤；C、電池容量的單位是安培?小時，其單位符號為A?h，故C錯誤；D、磁感應(yīng)強度的單位是特斯拉，其單位符號為T，故D正確。故選：D。【點評】本題考查了磁感應(yīng)強度的單位，對于物理量的定義、物理意義、單位、公式等要一起學習，這是物理概念內(nèi)涵的一部分；要注意物理量的符號和單位符號是不同的，不能搞混。2．（2020秋?廣州期末）勻強磁場中放置一根長為0.15m且通有4A電流的直導線，若僅調(diào)整導線方向，其受到的磁場力大小只能在0到0.6N之間變化，則該磁場的磁感應(yīng)強度大小為（）A．3T B．1T C．0.3T D．0.1T【分析】當磁場的方向與電流方向垂直時，F(xiàn)＝BIL，此時受到的安培力最大，根據(jù)該公式求出磁場的磁感應(yīng)強度?！窘獯稹拷猓寒敶艌龇较蚺c通電導線垂直時，此時受到的安培力最大，故最大安培力為0.6N，則由F＝BIL得磁感應(yīng)強度B＝＝T＝1T，故B正確，ACD錯誤。故選：B。【點評】解決本題的關(guān)鍵掌握安培力的大小公式F＝BIL，注意磁感應(yīng)強度與力、電流及長度沒有關(guān)系，但可求得磁感應(yīng)強度的大小，并且該公式成立的條件是導線與磁場垂直。3．（2020秋?廣州期末）關(guān)于磁感應(yīng)強度大小下列說法正確的是（）A．通電導線所受磁場力大的地方磁感應(yīng)強度一定大 B．垂直磁場放置的通電導線受力的方向就是磁感應(yīng)強度的方向 C．放在同一磁場中兩根通電導線中電流相等時受力大小一定相等 D．磁感應(yīng)強度的大小和方向跟放在磁場中的通電導線受力的大小和方向無關(guān)【分析】磁感應(yīng)強度的方向就是小磁針N極受磁場力方向，它與安培力的方向垂直；通電導線受磁場力F＝BILsinθ（θ為B與I的夾角）由B、I、L和θ共同決定．【解答】解：A、由于通電導線受磁場力F＝BILsinθ（θ為B與I的夾角），故安培力F的大小與通電導線的長度L，流經(jīng)導線的電流I，導線所處位置的磁感應(yīng)強度B，B與I的夾角θ都有關(guān)，故A錯誤。B、安培力的方向與磁場的方向垂直，故B錯誤；C、由于通電導線受磁場力F＝BILsinθ（θ為B與I的夾角），故雖然各處的磁感應(yīng)強度B相同，但電流I的大小和方向、導線的長度L、B與I的夾角θ只要有一個物理量不同，安培力的大小或方向就不會相同，故C錯誤。D、磁感應(yīng)強度的大小和方向均由磁場本身的性質(zhì)決定，跟放在磁場中的通電導線受力的大小和方向無關(guān)；故D正確。故選：D?！军c評】本題應(yīng)明確磁感應(yīng)強度由磁場本身的性質(zhì)決定，與電流和安培力無關(guān)；而通電導線所受的安培力的大小和方向由通電導線的長度L，流經(jīng)導線的電流I，導線所處位置的磁感應(yīng)強度B，B與I的夾角θ共同決定．4．（2020秋?陽泉期末）下列說法正確的是（）A．帶電粒子在電場和磁場中都一定會受到力的作用 B．電場和磁場都可用假想的閉合曲線進行形象的描述 C．物體的帶電量不可能小于1.6×10﹣19C D．比較磁通量時，需要考慮磁感線從面的哪一側(cè)穿過，因為磁通量是矢量【分析】電場和磁場都是一種客觀存在的物質(zhì)，但是電場線和磁感線都是虛擬的，現(xiàn)實并不存在，都不能相交．電場和磁場在本質(zhì)上屬于同一種基本相互作用；電場線和磁感線是可以形象描述場強弱和方向的客觀存在的曲線；磁感線是閉合的曲線，電場線從正電荷出發(fā)，到負電荷終止，不是閉合曲線；物體的帶電量一定是的整數(shù)倍；磁通量是標量。【解答】解：A、在電場中的電荷一定受到電場力，靜止在磁場中的電荷不受力；而且在磁場中運動的電荷也不一定有磁場力存在，當運動方向與磁場方向平行時，沒有磁場力作用，故A錯誤；B、磁感線是閉合的曲線，電場線從正電荷出發(fā)，到負電荷終止，不是閉合曲線，故B錯誤；C、1.6×10﹣19C是自然界中最小的電荷量，物體的帶電量不可能小于1.6×10﹣19C，故C正確；D、磁通量的加減使用算術(shù)法則，不適用平行四邊形定則，所以磁通量是標量，故D錯誤。故選：C?！军c評】首先要明白電場和磁場的物質(zhì)屬性；其次要知道磁感線是閉合的曲線，電場線從正電荷出發(fā)，到負電荷終止，不是閉合曲線．5．（2020秋?陽泉期末）關(guān)于磁感應(yīng)強度，下列說法正確的是（）A．由B＝可知，B與F成正比，與IL成反比 B．通電導線放在磁場中的某點，該點就有磁感應(yīng)強度，如果將通電導線拿走，該點的磁感應(yīng)強度就為零 C．磁場中某一點的磁感應(yīng)強度由磁場本身決定，其大小和方向是唯一確定的，與通電導線無關(guān) D．通電導線受安培力不為零的地方一定存在磁場，通電導線不受安培力的地方一定不存在磁場【分析】在磁場中磁感應(yīng)強度有強弱，則由磁感應(yīng)強度來描述強弱．將通電導線垂直放入勻強磁場中，即確保電流方向與磁場方向相互垂直，則所受的磁場力與通電導線的電流與長度乘積之比．但這屬于比值定義法．即B與F、I、L均沒有關(guān)系，它是由磁場的本身決定?！窘獯稹拷猓篈BC、磁感應(yīng)強度的定義式是B＝，這是比值定義法定義的物理量，B與F、I、L均沒有關(guān)系，它是由磁場的本身決定，拿走導線后磁感應(yīng)強度不變，故C正確，AB錯誤；D、當一小段通電導線受磁場力為零，可能與磁場方向平行，而磁場卻可能不為零，故D錯誤。故選：C?！军c評】磁感應(yīng)強度的定義式B＝采用比值定義法，可知磁感應(yīng)強度與該點是否放通電導線無關(guān)，由磁場本身的特性決定。6．（2020秋?湖北期末）關(guān)于磁場的說法正確的是（）A．靜止通電導線在磁場中受安培力做功而運動，是磁場能轉(zhuǎn)化為機械能 B．因地磁場影響，在進行奧斯特實驗時，通電導線南北放置時實驗現(xiàn)象最明顯 C．垂直磁場放置的通電導線受力的方向就是磁感應(yīng)強度的方向 D．把與勻強磁場垂直的某線圈的匝數(shù)減半，則通過該線圈的磁通量也減半【分析】安培力做正功，電能轉(zhuǎn)化為機械能；通電導線南北放置時實驗現(xiàn)象最明顯；根據(jù)左手定則可知安培力的方向與磁場垂直；根據(jù)磁通量的定義判斷?！窘獯稹拷猓篈、靜止通電導線在磁場中受安培力做功而運動，是電能轉(zhuǎn)化為機械能，故A錯誤；B、由于地磁場的水平分量由南指向北，根據(jù)安培定則可知，導線的磁場方向與導線電流的方向垂直，可知因地磁場影響，在進行奧斯特實驗時，通電導線南北放置時實驗現(xiàn)象最明顯，故B正確；C、根據(jù)左手定則，可知垂直磁場放置的通電導線的受力方向與磁感應(yīng)強度方向相互垂直，故C錯誤；D、根據(jù)磁通量的定義Φ＝B?S，可知磁通量與線圈匝數(shù)無關(guān)，所以把與勻強磁場垂直的某線圈的匝數(shù)減半，通過該線圈的磁通量不變，故D錯誤。故選：B?！军c評】本題考查了磁場力、奧斯特實驗、左手定則、磁通量等基礎(chǔ)知識，要求學生對這部分知識要深刻理解，熟練應(yīng)用。7．（2020秋?遂寧期末）下列關(guān)于磁感線、磁通量的說法中，正確的是（）A．磁感線和電場線一樣，有起點有終點 B．磁通量有正負，所以磁通量是矢量 C．在勻強磁場中，穿過某平面的磁通量等于磁感應(yīng)強度與該面面積的乘積 D．地磁場穿過地球赤道所在平面的磁通量為零【分析】磁感線是閉合曲線，磁通量是標量，根據(jù)磁通量公式Φ＝BSsinθ分析?！窘獯稹拷猓篈、磁感線在外部由N極到S極，內(nèi)部由S極指向N極，為閉合曲線，無起點和終點，故A錯誤；B、磁通量沒有方向，是標量，正負表示磁感線穿過平面的方向，故B錯誤；C、根據(jù)磁通量公式Φ＝BSsinθ分析，當磁場與面垂直時。穿過面的磁通量等于磁感應(yīng)強度與該面面積的乘積，如果磁場與面不垂直，穿過面的磁通量不等于磁感應(yīng)強度與該面面積的乘積，故C錯誤；D、由于磁感線是閉合曲線，則地磁場進入和穿出地球赤道所在平面的磁感線的條數(shù)相等，總的磁通量為零，故D正確；故選：D。【點評】本題考查磁感線和磁通量的基本知識，要明確磁通量是閉合回路，磁通量是標量。8．（2020秋?宿州期末）下列說法中正確的是（）A．電勢有正負，所以是矢量 B．若磁場中通過某個面的磁通量小，則磁感應(yīng)強度就小 C．磁感線總是從磁體的N極出發(fā)指向磁體的S極 D．某處磁感應(yīng)強度的方向規(guī)定為小磁針靜止時N極所指的方向【分析】電勢是標量，磁感應(yīng)強度是矢量.磁通量等于穿過磁場中某一面積的磁感線的條數(shù)，當平面與磁場平行時，穿過該平面的磁通量為零．當平面與磁感線垂直時，磁通量最大．勻強磁場中穿過某一平面的磁通量為Φ＝BSsinα，α是平面與磁場方向的夾角．【解答】解：A、電勢雖有正負之分，但電勢是標量，故A錯誤；B、勻強磁場中穿過某一平面的磁通量為Φ＝BSsinα，α是平面與磁場方向的夾角，所以磁通量越大，該處磁感應(yīng)強度不一定越大，故B錯誤；C、在磁鐵的外部，磁感線是從磁體的N極出發(fā)指向磁體的S極，在磁鐵的內(nèi)部，磁感線總是從磁體的S極出發(fā)指向磁體的N極，故C錯誤；D、根據(jù)磁感應(yīng)強度的方向就是該處小磁針靜止時N極所指的方向，或小磁針N極受力方向，故D正確；故選：D?！军c評】本題考查磁感應(yīng)強度的基本知識，學習過程之中要熟練掌握，難度不大。9．（2020秋?古縣校級期末）如圖面積為S的矩形線圈abcd，處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向與線圈平面成θ角，當線圈以ab為軸順時針轉(zhuǎn)過90°時，穿過abcd面的磁通量的變化量的絕對值為（）A．BScosθ B．BS（sinθ+cosθ） C．BSsinθ D．BS【分析】線圈在勻強磁場中，當線圈平面與磁場方向垂直時，穿過線圈的磁通量Φ＝BS，B是磁感應(yīng)強度，S是線圈的面積．當線圈平面與磁場方向平行時，穿過線圈的磁通量Φ＝0；若既不垂直，也不平行，則可分解成垂直與平行，根據(jù)Φ＝BSsinθ（θ是線圈平面與磁場方向的夾角）即可求解．【解答】解：矩形線圈abcd如圖所示放置，此時通過線圈的磁通量為：Φ1＝BSsinθ．當規(guī)定此時穿過線圈為正面，則當線圈繞ab軸轉(zhuǎn)90°角時，穿過線圈反面，則其的磁通量：Φ2＝﹣BScosθ．因此穿過線圈平面的磁通量的變化量為：△Φ＝Φ2﹣Φ1＝﹣BS（cosθ+sinθ）．磁通量的變化量的絕對值為BS（cosθ+sinθ），故ACD錯誤，B正確。故選：B。【點評】對于勻強磁場中磁通量的求解，可以根據(jù)一般的計算公式Φ＝BSsinθ（θ是線圈平面與磁場方向的夾角）來分析線圈平面與磁場方向垂直、平行兩個特殊情況．注意夾角θ不是磁場與線圈平面的夾角，同時理解磁通量不是矢量，但注意分清磁感線是正面還是反面穿過線圈．10．（2020秋?房山區(qū)期末）下列說法是某同學對概念、公式的理解，其中正確的是（）A．根據(jù)電場強度定義式E＝，電場中某點的電場強度和試探電荷的電荷量q無關(guān) B．根據(jù)公式B＝可知，磁感應(yīng)強度B與通電導線所受到的磁場力F成正比，與電流I和導線長度L的乘積IL成反比 C．電荷在電場中某點所受靜電力的方向就是這點電場強度的方向 D．磁場中某點磁感應(yīng)強度B的方向，與通電導線在該點所受磁場力F的方向相同【分析】由電場強度，磁感應(yīng)強度的決定因素以及電場強度和磁感應(yīng)強度的方向進行分析。【解答】解：A、電場強度的大小由電場本身決定，與試探電荷的電荷量q無關(guān)，故A正確；B、磁感應(yīng)強度的大小由磁場本身決定，與通電導線所受到的磁場力F和電流I和導線長度L的乘積IL無關(guān)，故B錯誤；C、規(guī)定正電荷在電場中某點所受靜電力的方向就是這點電場強度的方向，負電荷在電場中某點所受靜電力的方向就是這點電場強度的反方向，故C錯誤；D、由左手定則可知，磁場中某點磁感應(yīng)強度B的方向，與通電導線在該點所受磁場力F的方向互相垂直，故D錯誤；故選：A。【點評】本題主要考查了電場強度，磁感應(yīng)強度的決定因素以及電場強度和磁感應(yīng)強度的方向，解題關(guān)鍵在于熟記電場強度，磁感應(yīng)強度的決定因素以及電場強度和磁感應(yīng)強度的方向的判斷原則。11．（2021?沙坪壩區(qū)校級模擬）磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示，下列說法中正確的是（）A．a(chǎn)、b兩處的磁感應(yīng)強度大小Ba＞Bb B．a(chǎn)、b兩處的磁感應(yīng)強度大小Ba＜Bb C．一通電直導線分別放在a、b兩處，所受的安培力大小一定有Fa＜Fb D．一電荷分別靜止在a、b兩處均受洛倫茲力，且大小一定有fa＜fb【分析】明確磁場的性質(zhì)，在磁場中磁感線的疏密表示磁場的強弱，由圖可以直接判斷出Ba、Bb大小的關(guān)系；根據(jù)安培力公式F＝BILsinθ分析安培力大小關(guān)系。【解答】解：AB、磁場中磁感線的疏密表示磁場的強弱。由圖可知b處的磁感線密，所以，Ba＜Bb，故A錯誤，B正確；C、由于未說明導線方向與磁場方向的關(guān)系，故安培力大小無法判斷，故C錯誤；D、靜止的電荷在磁場中不受洛倫茲力，故D錯誤。故選：B?！军c評】本題考查磁場的性質(zhì)以及洛侖茲力和安培力的性質(zhì)，注意明確磁感線的疏密表示磁場的強弱，而安培力和洛侖茲力的大小均與方向有關(guān)。12．（2021?甲卷）兩足夠長直導線均折成直角，按圖示方式放置在同一平面內(nèi)，EO與O'Q在一條直線上，PO'與OF在一條直線上，兩導線相互絕緣，通有相等的電流I，電流方向如圖所示。若一根無限長直導線通過電流I時，所產(chǎn)生的磁場在距離導線d處的磁感應(yīng)強度大小為B，則圖中與導線距離均為d的M、N兩點處的磁感應(yīng)強度大小分別為（）A．B、0 B．0、2B C．2B、2B D．B、B【分析】根據(jù)安培定則確定兩導線各自在M、N點形成的磁感應(yīng)強度的方向，根據(jù)疊加原理即可確定兩點的磁感應(yīng)強度的大小。【解答】解：根據(jù)安培定則可知，F(xiàn)P在M點形成的磁感應(yīng)強度向里，EQ在M點形成的磁感應(yīng)強度向外，根據(jù)題意可知，兩導線在M點形成的磁感應(yīng)強度均為B，由疊加原理可知，M點的磁感應(yīng)強度為零；同理根據(jù)安培定則可知，F(xiàn)P在N點形成的磁感應(yīng)強度向里，EQ在N點形成的磁感應(yīng)強度向里，根據(jù)題意可知，兩導線在M點形成的磁感應(yīng)強度均為B，由疊加原理可知，M點的磁感應(yīng)強度為2B；故B正確，ACD錯誤。故選：B。【點評】本題考查了利用安培定則分析通電導線的磁場。掌握好安培定則的內(nèi)容，知道磁場的疊加原理是解決本題的關(guān)鍵。13．（2021春?萊州市校級月考）中國宋代科學家沈括在《夢溪筆談》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。”下列說法正確的是（）A．地球內(nèi)部不存在磁場 B．地理南、北極與地磁場的南、北極完全重合 C．地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行 D．地磁場的南極在地理的北極附近，地磁場的北極在地理的南極附近【分析】地磁場的北極在地理南極附近，地磁場的南極在地理北極附近，且地球內(nèi)部也存在磁場，由于赤道附近的磁場與地面平行?！窘獯稹拷猓篈B.磁感線是閉合曲線，地球外部，磁感線由地磁北極指向地磁南極，在地球內(nèi)部地磁場的方向則相反，故地球內(nèi)部也存在磁場，故AB錯誤；C.只有在赤道處，磁場方向才與地面平行。在北半球，磁感線斜向下，有與地面平行的分量，也有垂直地面向下的分量；在南半球，磁感線斜向上，有與地面平行的分量，也有垂直地面向上的分量，故C錯誤；D.地磁場的南極在地理的北極附近，地磁場的北極在地理的南極附近，并不完全重合，存在磁偏角，故D正確。故選：D?！军c評】本題考查了地磁場的性質(zhì)，要注意借助地磁場的磁場分布來分析地磁場對應(yīng)的性質(zhì)。14．（2021?湖北模擬）有一種磁懸浮地球儀，通電時地球儀會懸浮起來（圖甲）。實際原理是如圖乙所示，底座是線圈，地球儀是磁鐵，通電時能讓地球儀懸浮起來。則下列敘述中正確的是（）A．地球儀只受重力作用 B．電路中的電源必須是交流電源 C．電路中的b端點須連接直流電源的正極 D．增大線圈中的電流，地球儀飄浮的高度不會改變【分析】地球儀懸浮后受重力與磁場力作用；根據(jù)地球儀的受力情況應(yīng)用安培定則判斷線圈中電流方向；增大線圈的電流時，線圈內(nèi)部產(chǎn)生的磁場越強，對地球儀的作用力也就越大，地球儀漂浮的高度會增大?！窘獯稹拷猓篈、由題意可知，地球儀穩(wěn)定地飄浮起來，地球儀受重力和電磁鐵向上的磁場力，故A錯誤；BC、地球儀下端為N極，則線圈的上端為N極，根據(jù)右手螺旋定則可得，電源通的是直流電，且a端為電源的負極，而b端為電源的正極，如果接交流電，電磁鐵的磁極會發(fā)生變化，對地球儀一會吸引一會排斥，地球儀不可能懸浮在空中，故B錯誤，C正確；D、當增大線圈中的電流時，線圈內(nèi)部產(chǎn)生的磁場增強，對地球儀的作用力也就越大，地球儀漂浮的高度會增大，故D錯誤。故選：C?！军c評】本題考查了電流磁場對磁體的作用問題，對地球儀正確受力分析是解題的前提，根據(jù)基礎(chǔ)知識應(yīng)用安培定則即可解題。15．（2021春?貴池區(qū)校級月考）以下說法中正確的是（）A．磁場和電場一樣，是客觀存在的特殊物質(zhì) B．磁場是為了解釋磁極間相互作用而人為規(guī)定的 C．電場和磁場是同一種物質(zhì) D．電場中某點的場強方向和點電荷在該點的受力方向相同【分析】電場、磁場都是客觀存在的特殊物質(zhì)；電場強度的方向總跟正電荷所受電場力的方向一致?！窘獯稹拷猓篈B、根據(jù)對磁場、電場的研究可知，磁場和電場一樣，是客觀存在的特殊物質(zhì)，故A正確，B錯誤；C、電場是電荷周圍產(chǎn)生的特殊物質(zhì)，而磁場是由磁體和電流周圍存在的特殊物質(zhì)；故二者不是同一種物質(zhì)，故C錯誤；D、電場中某點的電場場強方向和正點電荷在該點的受力方向相同，和負點電荷在該點的受力方向相反，故D錯誤。故選：A?！军c評】電場、磁場都是真實存在的；電場線是為了現(xiàn)象描述電場而引入的，磁場線是為了現(xiàn)象描述磁場而引入的；電場強度是用比值法定義的物理量之一，電場中某點的電場強度是由電場本身決定的，方向總跟正電荷所受電場力的方向一致。16．（2021春?雙峰縣校級月考）如圖所示，三根長為L的直線電流在空間構(gòu)成以A為頂點的等腰直角三角形，其中A、B電流的方向垂直紙面向里，C電流方向垂直紙面向外，其中B、C電流大小為I，在A處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度的大小均為B0，導線A通過的電流大小為2I，則導線A受到的安培力是（）A．2B0IL，豎直向上 B．2B0IL，水平向右 C．2B0IL，豎直向上 D．2B0IL，水平向右【分析】根據(jù)矢量合成法則，可知A、B電流在C處的磁應(yīng)強度疊加的大小，再由左手定則與安培力大小表達式即可求解?！窘獯稹拷猓築、C電流在A處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度的大小分別為B0，根據(jù)力的平行四邊形定則，結(jié)合幾何關(guān)系，則有A處的磁感應(yīng)強度為：B＝B0；再由左手定則可知，安培力方向豎直向上，大小為F＝B0?2IL＝2B0IL；所以C正確、ABD錯誤；故選：C?！军c評】本題主要是考查磁感應(yīng)強度的矢量性，掌握矢量合成法則，注意幾何知識的應(yīng)用，同時要能夠能夠左手定則判斷安培力的方向。17．（2021春?河南期中）如圖所示，a、b為兩條平行長直導線，兩導線中均通有水平向右的恒定電流，A、B是空間兩點，與直導線均在紙面內(nèi)，則下列判斷正確的是（）A．A點的磁場方向一定垂直紙面向外 B．A點的磁場方向一定垂直紙面向內(nèi) C．B點的磁場方向一定垂直紙面向外 D．B點的磁場方向一定垂直紙面向內(nèi)【分析】本題考查了磁場的疊加，根據(jù)導線周圍磁場分布可知，與導線等距離地方磁感應(yīng)強度大小相等，根據(jù)安培定則判斷出兩導線在AB點形成磁場方向，根據(jù)合磁場大小從而求出單根導線在AB點形成磁感應(yīng)強度大小和方向。【解答】解：AB、根據(jù)右手螺旋定則可知a導線的電流在A處的磁場的方向向里，b導線的電流在A處的磁場的方向向外，由于兩導線電流大小不確定，A點距導線ab的距離不確定，故無法判斷出導線在A點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小，故無法判斷其合磁場的方向，故AB錯誤；CD、根據(jù)右手螺旋定則可知a導線的電流在B處的磁場的方向向外，b導線的電流在B處的磁場的方向向外，所以B處合磁場的方向向外，故C正確，D錯誤；故選：C?！军c評】磁感應(yīng)強度為矢量，合成時要用平行四邊形定則，因此要正確根據(jù)右手螺旋定則判斷導線周圍磁場方向是解題的前提。18．（2021?松江區(qū)二模）如圖，兩通電直導線a、b相互平行，b中電流向上。若兩導線相互吸引，則a中電流在b導線處產(chǎn)生的磁場方向（）A．向左 B．垂直紙面向里 C．向右 D．垂直紙面向外【分析】若兩導線相互吸引，b導線受到的安培力向左，根據(jù)左手定則判斷出磁場方向?！窘獯稹拷猓篵導線受到的安培力向左，根據(jù)左手定則可知，b導線所在空間的磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向里，故ACD錯誤，B正確；故選：B?！军c評】本題考查電流間的相互作用，“同向電流相互吸引，異向電流相互排斥”可以作為結(jié)論熟記．19．（2021?楊浦區(qū)二模）如圖，兩平行通電直導線a、b垂直紙面放置，分別通以垂直紙面向里的電流I1、I2，另一通電電流方向垂直紙面向外的直導線c與兩導線共面。導線c受到的安培力為零，則（）A．增大I1，導線c受到的安培力向左 B．增大I2，導線c受到的安培力向右 C．I1反向，導線c受到的安培力向左 D．I2反向，導線c受到的安培力向左【分析】同向電流相互吸引，異向電流相互排斥．導線越近，磁場越強，安培力越大?！窘獯稹拷猓簩Ь€c，其受到導線a對其向右的安培力F1和導線b對其向左的安培力F2，其合力為零而處于平衡狀態(tài)，A、若增大I1，導線c受到的安培力F1增大，F(xiàn)2不變，其合力向右，故A錯誤；B、若增大I2，導線c受到的安培力F2增大，F(xiàn)1不變，其合力向左，故B錯誤；C、I1反向，導線c受到的安培力F1向左，F(xiàn)2不變，其合力向左，故C正確；D、I2反向，導線c受到的安培力F2向右，F(xiàn)1不變，其合力向右，故D錯誤。故選：C?！军c評】本題考查了學生對用安培定律中導線之間相互作用力、電流的大小、導線之間的距離等因素的關(guān)系了解和掌握，屬于常見題型．20．（2021?新疆模擬）如圖，在方向豎直向下、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，在豎直平面內(nèi)的等邊三角形abc的a、b兩點分別放置一長直導線，導線中通有大小相等、方向垂直紙面向外的恒定電流，測得c點的磁感應(yīng)強度大小為2B。若僅將b處電流反向，則此時c處的磁感應(yīng)強度大小為（）A．0 B．B C．B D．2B【分析】由磁場的疊加可知每根導線在c點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小，根據(jù)c點的合磁感應(yīng)強度為2B結(jié)合平行四邊形定則求解每根導線在c處的磁感應(yīng)強度；導線b的電流方向改變后c點的距離不變，故磁感應(yīng)強度大小不變，則由矢量合成的方向可得出移動之后的合磁感應(yīng)強度?！窘獯稹拷猓阂騝點處的磁感應(yīng)強度為2B，而勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向豎直向下，設(shè)兩電流在c處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為B0，由圖1根據(jù)平行四邊形定則得B′＝2B0cos30°＝B0，由題意得磁感應(yīng)強度為2B，則有：＝2B，即解得：B0＝B；若將b處電流反向，兩條通電導線在c處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度如圖2所示且夾角為120°，由幾何關(guān)系可知，二者的合磁感應(yīng)強度大小為B，方向豎直向上，與勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反，故c處的磁感應(yīng)強度大小為0。故A正確，BCD錯誤。故選：A?！军c評】本題考查磁場的疊加，要注意磁感應(yīng)強度為矢量，在求合磁感應(yīng)強度時應(yīng)先分別求得各導線c點的磁感應(yīng)強度再由矢量的合成方法﹣平行四邊形求得總的磁感應(yīng)強度。二．多選題（共10小題）21．（2020秋?德城區(qū)校級月考）在圖所示的條形磁鐵產(chǎn)生的磁場中，垂直條形磁鐵中心軸線放置3個相同的閉合線圈S1、S2和S3，三個線圈的中心在條形磁鐵中心軸線上，穿過各個線圈的磁通量分別為Φ1、Φ2和Φ3，則（）A．Φ1＞Φ2 B．Φ2＜Φ3 C．Φ1＝Φ2 D．Φ1＞Φ3【分析】磁通量的大小取決于磁感應(yīng)強度的大小及線圈的面積，明確條形磁鐵磁場的分布規(guī)律，根據(jù)Φ＝BScosθ求解即可?！窘獯稹拷猓洪]合線圈S1，S2和S3三個線圈的中心在條形磁鐵中心軸線上，磁感線越往右越稀疏，磁感應(yīng)強度越小，根據(jù)Φ＝BScosθ可知，故Φ1＞Φ2＞Φ3，故AD正確，BC錯誤。故選：AD?！军c評】本題考查磁通量的求解，要注意明確磁通量的定義，可以根據(jù)公式或磁感線的條數(shù)分析磁通量的大小。22．（2020秋?河池期末）在地面某處附近的磁場的磁感應(yīng)強度大小約為5.5×10﹣5T，將一個面積為2m2的線框放在該處，則通過線框的磁通量可能為（）A．0 B．5.5×10﹣6Wb C．5.5×10﹣1Wb D．1.1×10﹣3Wb【分析】線圈在勻強磁場中，當線圈平面與磁場方向垂直時，穿過線圈的磁通量Φ＝BS，B是磁感應(yīng)強度，S是線圈的面積．當線圈平面與磁場方向平行時，穿過線圈的磁通量Φ＝0，若既不垂直，也不平行，則可分解成垂直與平行，根據(jù)Φ＝BSsinθ（θ是線圈平面與磁場方向的夾角）即可求解?！窘獯稹拷猓壕€圈在勻強磁場中，當線圈平面與磁場方向垂直時，穿過線圈的磁通量Φ＝BS＝5.5×10﹣5×2Wb＝1.1×10﹣4Wb；當線圈平面與磁場方向平行時，穿過線圈的磁通量Φ＝0；所以根據(jù)Φ＝BSsinθ可知，通過它的磁通量：0≤Φ≤5.5×10﹣4Wb，故可能是AB，故AB正確，CD錯誤。故選：AB?！军c評】本題關(guān)鍵要掌握磁通量的計算公式：當B//S時，Φ＝0；當B⊥S時，Φ＝BS，夾角變化時磁通量會介于0和BS之間。23．（2020秋?肥東縣校級期末）有一小段通電直導線，長為1cm，通以5A的電流，把它置于勻強磁場中某處，受到的磁場力為0.1N，則該磁場磁感應(yīng)強度B可能是（）A．B＝1T B．B＝2T C．B＝3T D．B＝4T【分析】將通電導線垂直放入勻強磁場中，即確保電流方向與磁場方向相互垂直，則所受的磁場力與通電導線的電流與長度乘積之比，如果磁感應(yīng)強度和通電電流不垂直，則需要分解磁感應(yīng)強度或電流方向后再利用F＝BIL計算安培力大小?！窘獯稹拷猓和娭睂Ь€，長L＝1cm＝0.01m，電流I＝5A，如果電流是垂直放入磁場時，則公式B＝解得：B＝T＝2T，若不是垂直放入磁場時，則磁感應(yīng)強度比2T還要大，故BCD正確，A錯誤。故選：BCD?！军c評】磁感應(yīng)強度的定義式B＝可知，是屬于比值定義法，且導線垂直放入磁場中時才能成立。要注意分析問題時要注意是否說明了電流和磁場垂直。24．（2020秋?煙臺期末）下列關(guān)于磁感應(yīng)強度和磁通量的說法中正確的是（）A．由B＝可知，B與F成正比，與I和L的乘積IL成反比 B．磁感應(yīng)強度是描述磁場強弱的物理量，由磁場本身決定 C．穿過一個面的磁通量為零，該處的磁感應(yīng)強度不一定為零 D．磁感應(yīng)強度和磁通量都是矢量【分析】在磁場中磁感應(yīng)強度有強弱，則由磁感應(yīng)強度來描述強弱，磁感應(yīng)強度的定義采用的是比值定義法，其大小與F以及IL無關(guān)；明確磁通量的定義，知道磁通量為標量?！窘獯稹拷猓篈B、公式B＝是通過比值定義的，B與F，與IL均無關(guān)，B由磁場本身性質(zhì)決定，是用來描述磁場強弱的物理量，故A錯誤，B正確；C、穿過一個面的磁通量為零，可能是平面與磁場平行，該處的磁感應(yīng)強度不一定為零，故C正確；D、磁感應(yīng)強度是矢量，而磁通量是標量，故D錯誤。故選：BC?！军c評】本題考查磁感應(yīng)強度和磁通量的定義，要注意的定義式B＝屬于比值定義法，并且公式成立的條件是通電導線垂直放在磁場中，同時注意理解磁通量正負的意義。25．（2020秋?濱海新區(qū)期末）磁感應(yīng)強度是表征磁場強弱的物理量。關(guān)于磁感應(yīng)強度的單位T，下列表達式中正確的是（）A．1T＝1Wb/m2 B．1T＝1V/m C．1T＝1N/A?m D．1T＝1N/C【分析】根據(jù)磁感應(yīng)強度與磁通量的關(guān)系和磁感應(yīng)強度的定義式等公示推導出T與其他單位的關(guān)系．【解答】解：A、由B＝，得1T＝，故A正確；B、由E＝，得1T＝，故B錯誤；C、根據(jù)磁感應(yīng)強度的定義式B＝得，1T＝1N/A?m，故C正確；D、根據(jù)I＝，B＝＝＝，得1T＝，故D錯誤；故選：AC?！军c評】T是導出單位，可根據(jù)物理公式推導出各物理量單位的關(guān)系，要對公式要熟悉，基礎(chǔ)題．26．（2020秋?城中區(qū)校級期末）如圖所示，紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長直絕緣導線L1、L2，L1中的電流方向向左，L2中的電流方向向上，L1中的電流大小等于L2中的電流大小的兩倍。L1的正上方有a、b兩點，它們相對于L2對稱且磁感應(yīng)強度大小分別為Ba、Bb，則（）A．Ba小于Bb B．Ba大于Bb C．Ba、Bb方向相同 D．Ba、Bb方向相反【分析】根據(jù)安培定則來判定兩直導線在a、b兩處的磁場方向，再結(jié)合矢量的疊加法則，即可分析?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)安培定則判斷可知，直導線L1中電流在a、b兩點處磁場方向垂直紙面向里，大小相等。直導線L2中的電流在a點處磁場方向垂直紙面向里，在b點磁場方向垂直紙面向外，直導線L2在a、b兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，根據(jù)磁場的疊加原理可知Ba一定大于Bb，Ba方向向里、Bb方向向里，故AD錯誤，BC正確。故選：BC?！军c評】解決本題的關(guān)鍵要掌握安培定則的應(yīng)用，并掌握矢量的合成法則，分析時要注意磁場分布的對稱性。27．（2020秋?大連期末）如圖所示，兩根相互平行的長直導線過紙面上的M、N兩點，且與紙面垂直，導線中通有大小相等、方向相反的電流。a、O、b在M、N的連線上，c、O、d在一條直線上，O為MN連線的中點，且a、b、c、d到O點的距離均相等。關(guān)于以上幾點處的磁場，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)、b兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同 B．c、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同 C．c、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向不相同 D．O點處的磁感應(yīng)強度為零【分析】根據(jù)右手螺旋定則確定兩根導線在a、b、c、d、O五點磁場的方向，根據(jù)平行四邊形定則進行合成?！窘獯稹拷猓篈、M在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，在b處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，b處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，根據(jù)場強的疊加知，a、b兩點處磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同，故A正確；BC、M在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直于cM偏下，在d出產(chǎn)生的磁場方向垂直dM偏下，N在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直于cN偏下，在d處產(chǎn)生的磁場方向垂直于dN偏下，根據(jù)平行四邊形定則，知c處的磁場方向與d處的磁場方向相同，且合場強大小相等，故B正確，C錯誤；D、根據(jù)右手螺旋定則，M處導線在O點產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N處導線在O點產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，合成后磁感應(yīng)強度不等于0，故D錯誤。故選：AB?！军c評】解決本題的關(guān)鍵掌握右手螺旋定則判斷電流與其周圍磁場方向的關(guān)系，會根據(jù)平行四邊形定則進行合成。28．（2020秋?貴陽期末）如圖所示，在光滑的水平桌面上，a和b是兩條固定的平行長直導線，通過的電流強度相等。一矩形線框通有逆時針方向的電流，位于兩條導線所在平面的正中間，在a、b產(chǎn)生的磁場作用下靜止。則a、b的電流方向可能是（）A．均向左 B．均向右 C．a(chǎn)的向右，b的向左 D．a(chǎn)的向左，b的向右【分析】根據(jù)電流的方向，結(jié)合安培定則判斷出電流周圍磁場的方向，根據(jù)磁場的疊加確定線框所處位置的磁場方向，再根據(jù)左手定則判斷安培力方向，從而確定線框是否能夠處于平衡狀態(tài)。【解答】解：A、若a、b電流方向均向左，根據(jù)安培定則以及磁場的疊加知，在線框上邊所在處的磁場方向垂直紙面向外，在線框下邊所在處的磁場方向垂直紙面向里，根據(jù)左手定則知，線框上邊所受的安培力方向向上，下邊所受的安培力方向向上，則線框?qū)⑾蛏线\動，向a靠近，故A錯誤；B、若a、b電流方向均向右，根據(jù)安培定則以及磁場的疊加知，在線框上邊所在處的磁場方向垂直紙面向里，在線框下邊所在處的磁場方向垂直紙面向外，根據(jù)左手定則知，線框上邊所受的安培力方向向下，下邊所受的安培力方向向下，則線框?qū)⑾騜靠近，故B錯誤；C、若電流方向a的向右，b的向左，根據(jù)安培定則以及磁場的疊加知，在線框上邊所在處的磁場方向垂直紙面向里，在線框下邊所在處的磁場方向垂直紙面向里，根據(jù)左手定則知，線框上邊所受的安培力方向向下，下邊所受的安培力方向向上，線框可以處于平衡狀態(tài)，故C正確；D、若電流方向a的向左，b的向右，根據(jù)安培定則以及磁場的疊加知，在線框上邊所在處的磁場方向垂直紙面向外，在線框下邊所在處的磁場方向垂直紙面向外，根據(jù)左手定則知，線框上邊所受的安培力方向向上，下邊所受的安培力方向向下，線框可以處于平衡狀態(tài)，故D正確。故選：CD。【點評】本題考查了安培定則、左手定則、磁場的疊加等知識，知道安培定則和左手定則的區(qū)別，左右手定則不能混淆。29．（2020秋?青銅峽市校級期末）關(guān)于磁場和磁感線，下列說法正確的是（）A．磁感線看不見，摸不到，但它是真實存在的 B．磁感線不能相交，在磁體內(nèi)部的方向為從S極到N極 C．在同一磁場中，磁感線越密的地方磁感應(yīng)強度一定越大 D．磁場中某點的磁感應(yīng)強度的方向與該點磁感線的方向一定相反【分析】（1）磁感線是為了形象描述磁場性質(zhì)而假想的線，實際并不存在。（2）磁感線的方向表示磁感應(yīng)強度的方向，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；（3）磁感線的疏密表示磁感應(yīng)強度的大小。【解答】解：A、磁感線是為了形象的描述磁場的性質(zhì)而假想的線，實際并不存在，故A錯誤；B、由于某點的磁感感應(yīng)強度的方向是唯一的，故磁感線不能相交，在磁體外部，磁感線的方向從N極到S極，在磁體內(nèi)部的方向為從S極到N極，故B正確；C、磁感線的疏密表示磁感應(yīng)強度的大小，在同一磁場中，磁感線越密的地方磁感應(yīng)強度一定越大，故C正確；D、由于磁場中，用磁感線的方向表示磁感應(yīng)強度的方向，所以磁場中某點的磁感應(yīng)強度的方向與該點磁感線的方向一定相同，故D錯誤。故選：BC。【點評】本題考查磁感線的性質(zhì)，解題時需注意磁感線的疏密，方向的物理意義。30．（2020秋?興慶區(qū)校級期末）在圖中，已標出電流I、磁感應(yīng)強度B的方向，其中符合安培定則的是（）A． B． C． D．【分析】安培定則，也叫右手螺旋定則，是表示電流和電流激發(fā)的磁場或電流產(chǎn)生的磁場的磁感線方向間關(guān)系的定則，根據(jù)安培定則的應(yīng)用即可正確解答。【解答】解：A、通電直導線中的安培定則（安培定則一）：用右手握住通電直導線，讓大拇指指向電流的方向，那么四指的指向就是磁感線的環(huán)繞方向由此可知磁感線是以導線為圓心的同心圓，磁感線方向為逆時針，故A錯誤；B、通電直導線中的安培定則（安培定則一）：用右手握住通電直導線，讓大拇指指向電流的方向，那么四指的指向就是磁感線的環(huán)繞方向由此可知導線左側(cè)磁感線向里，導線右側(cè)磁感線向外，故B正確；C、通電螺線管中的安培定則（安培定則二）：用右手握住環(huán)形電流，使四指彎曲與電流方向一致，那么大拇指所指的方向為內(nèi)部磁感線的方向，故磁感線為向上，故C正確；D、電流由右側(cè)流入，通電螺線管中的安培定則（安培定則二）：用右手握住通電螺線管，使四指彎曲與電流方向一致，那么大拇指指向內(nèi)部磁感線的方向，故內(nèi)部磁感線向右，故D錯誤。故選：BC。【點評】本題考查安培定則的應(yīng)用，要加強練習熟練掌握安培定則的內(nèi)容，注意磁場方向的表示方法，同時關(guān)注直導線與環(huán)導線大拇指指向內(nèi)容有所不同。三．填空題（共10小題）31．（2020秋?金臺區(qū)期末）安培的分子電流假設(shè)揭示了磁現(xiàn)象的本質(zhì)。磁鐵的磁場和電流的磁場一樣，都是由電流或運動電荷產(chǎn)生的，于是所有磁現(xiàn)象都歸結(jié)為運動電荷之間通過磁場發(fā)生相互作用?！痉治觥看排c電是緊密聯(lián)系的，但“磁生電”“電生磁”都有一定的條件，運動的電荷產(chǎn)生磁場，但一個靜止的點電荷的周圍就沒有磁場，分子電流假說揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，磁體內(nèi)部只有當分子電流取向大體一致時，就顯示出磁性，當分子電流取向不一致時，就沒有磁性?！窘獯稹拷猓阂磺写努F(xiàn)象都起源于電流或運動電荷，一切磁作用都是電流或運動電荷之間通過磁場而發(fā)生的相互作用。故答案為：電流或運動電荷；磁場?！军c評】本題考查了分子電流假說，揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，要記住分子電流假說的內(nèi)容，會解釋有關(guān)磁化和去磁的現(xiàn)象。32．（2020秋?郴州期末）有一個蓄電池，不知道它的正負極。把它如圖所示那樣，通過電阻跟螺線管連接起來，發(fā)現(xiàn)小磁針的N極立即向螺線管偏轉(zhuǎn)，可知螺線管右（選填“左”或“右”）端是N極，從而可以判斷右（選填“左”或“右”）端是電池的正極?！痉治觥肯雀鶕?jù)小磁針的轉(zhuǎn)動，結(jié)合磁極間的相互作用判斷出螺線管的極性，再利用安培定則判斷出電流的方向，最后根據(jù)電流方向判斷出電源的正負極?！窘獯稹拷猓盒〈裴楴極向螺線管偏轉(zhuǎn)，說明螺線管的右端為S極，左端為N極；用右手握住螺線管，使大拇指指向螺線管的N極，四指環(huán)繞的方向就是電流的方向。由此可知，電流從左端流出螺線管、右端流入螺線管，因此，電源的右端為正極，左端為負極。故答案為：右；右?！军c評】本題考查了磁極間的相互作用規(guī)律和右手螺旋定則的使用；利用右手螺旋定則既可由電流的方向判定磁極磁性，也能由磁極極性判斷電流的方向和線圈的繞法。33．（2020秋?陽泉期末）如圖所示所在通電螺線管內(nèi)部中間的小磁針，靜止時N極指向右端，則電源的c端為正極（填“正”或“負”），螺線管的a端為極（填“N”或“S”）【分析】根據(jù)小磁針的指向，通過安培定則判斷出螺線管電流的流向，從而知道電源的正負極．螺線管等效為條形磁鐵，根據(jù)內(nèi)部磁場的方向得出螺線管的極性．【解答】解：螺線管內(nèi)部的磁場方向水平向右，根據(jù)安培定則，知螺線管中的電流從左側(cè)流進，右側(cè)流出，實驗c端為電源的正極．內(nèi)部的磁場由S指向N，a端為S極．故答案為：正，S．【點評】解決本題的關(guān)鍵掌握安培定則，會運用安培定則判斷電流與磁場的關(guān)系．34．（2020秋?金臺區(qū)期中）地球的地磁北極在地理南極極附近；湯姆孫通過對陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子，當把通電的陰極射線管放在蹄形磁鐵的兩極間時，可以觀察到電子束徑跡彎曲（選填“彎曲”或“不彎曲”），這是由于洛倫茲力力的作用引起的。【分析】地球的地理南北極與地磁的南北極正好相反，但并不是完全重合，帶電粒子在磁場中受到洛倫茲力的作用改變運動方向?！窘獯稹拷猓旱厍蛏系乩淼哪媳睒O和地磁的南北極正好相反，且并不完全重合，而是地磁的北極在地理的南極附近；當通電的陰極射線管放在蹄形磁鐵的兩極間時，運動的電子受到洛倫茲力的作用，運動方向放生改變。故答案為：南極，彎曲，洛倫茲力?！军c評】洛倫茲力僅改變速度的方向，不改變速度的大小。35．（2019秋?青浦區(qū)期末）小明根據(jù)“磁體對周圍小磁針的力的作用，不需要接觸，說明磁體周圍存在磁場”類比得出：地球周圍存在“重力”場。用假想的線描述重力場，如右圖所示，最合理的是：A；物體在月球上的重力大約是地球上的六分之一，說明月球附近的重力場比地球附近的重力場弱（選填“強”或“弱”）?！痉治觥看朋w對周圍小磁針的力的作用，不需要接觸，說明磁體周圍存在磁場；同理可知，地球?qū)χ車奈矬w有吸引力的作用，也不需要接觸，據(jù)此可以猜想在地球周圍也可能存在重力場；根據(jù)重力的方向來猜測重力場線的方向；月球的重力比地球小，可以推出月球重力場比地球的重力場小?！窘獯稹拷猓涸诖艌鲋?，小磁針受力方向為磁感線的切線方向；而重力的方向豎直向下，基本上指向地心的方向，類比可知，圖A最有可能是重力場的分布；因同一物體在月球上受到的重力大約是地球的六分之一，說明同一物體在地球上的重力較大，即地球附近的重力場比月球附近的重力場強。故答案為：A；弱?！军c評】類比法是指在新事物同已知事物間具有類似方面作比較。類比法是人們所熟知幾種邏輯推理中，最富有創(chuàng)造性的。36．（2021春?宜秀區(qū)校級月考）磁感應(yīng)強度越大，穿過閉合回路的磁通量也越大。（對的填A(yù)，錯的填B）【分析】對于勻強磁場中穿過回路的磁通量：當回路與磁場平行時，磁通量Φ為零；當線圈與磁場垂直時，磁通量Φ最大，Φ＝BS．當回路與磁場方向的夾角為α時，磁通量Φ＝BSsinα．根據(jù)這三種情況分析．【解答】解：根據(jù)磁通量的計算公式：Φ＝BSsinα，其中α是閉合回路與磁感應(yīng)強度方向之間的夾角，可知當回路與磁場平行時，磁通量Φ為零，則磁感應(yīng)強度越大，穿過閉合回路的磁通量不一定越大。所以該說法是錯誤的。故答案為：B【點評】對于勻強磁場中磁通量可以根據(jù)兩種特殊情況運用投影的方法求解．對于非勻強磁場，可以根據(jù)穿過回路磁感線的多少，定性分析磁通量的大?。?7．（2021春?市中區(qū)校級月考）如圖甲所示，一個電阻為R、面積為S的矩形導線框abcd，水平旋轉(zhuǎn)在勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向與ad邊垂直并與線框平面成45°角，O、O′分別是ab和cd邊的中點?，F(xiàn)將線框右半邊ObcO′繞OO′逆時針90°到圖乙所示位置。在這一過程中，穿過導線框的磁通量變化量大小為?！痉治觥勘绢}根據(jù)磁通量的公式Φ＝BSsinα，α是導線框平面與磁場方向的夾角，先求出圖甲所示位置穿過導線框的磁通量，然后求出圖乙所示位置穿過導線框的磁通量，再求出通過線框磁通量的變化量的大小?！窘獯稹拷猓簩€框的右半邊（obco′）未旋轉(zhuǎn)時整個回路的磁通量Φ1＝BSsin45°＝BS；圖乙所示位置，穿過左半邊線框adO′O的磁通量：Φ3＝BSsin45°＝BS右半邊線框旋轉(zhuǎn)后，磁感線從上向下穿過線框，穿過右半邊線框的磁通量：Φ4＝﹣B?Ssin45°＝﹣BS線框右半邊旋轉(zhuǎn)后穿過整個線框的磁通量：Φ2＝Φ3+Φ4＝0△Φ＝Φ1﹣Φ2＝BS，故答案為：【點評】本題本題考查了求磁通量的變化量的大小，掌握磁通量的計算公式是解題的前提，根據(jù)題意求出初狀態(tài)與末狀態(tài)的磁通量，然后可以求出磁通量的變化量大??；球磁通量時要注意磁通量的正負，否則會出錯。38．（2021?黃浦區(qū)二模）如圖，長度均為L的長直導體棒a、b平行置于光滑絕緣水平桌面，b棒固定，a棒與力傳感器相連。當a、b中分別通以大小為Ia、Ib的恒定電流時，a棒靜止，傳感器受到a給它水平向左、大小為F的拉力。則a、b中的電流方向相同（選填“相同”或“相反”），a中電流在b棒所在處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為。【分析】根據(jù)同向電流相吸，異向電流相斥，并根據(jù)F＝BIL求出對應(yīng)在的磁感應(yīng)強度，從而即可求解?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)同向電流相吸，異向電流相斥，傳感器受到a給它的方向向左、大小為F的拉力；因此直導線a、b間存在相互吸引，則它們的電流方向相同；a受到的安培力為F，根據(jù)牛頓第三定律，b受到的安培力也為F，電流為Ib，長度為L，則由磁感應(yīng)強度的定義可知B0＝；故答案為：相同；?！军c評】本題考查安培力的方向，掌握左手定則的內(nèi)容，理解公式F＝BIL成立的條件。39．（2020秋?天津期末）在勻強磁場中，一根長0.2m的通電導線通入15A的電流，導線與磁場方向垂直，受到的磁場力為3N，則該磁場的磁感應(yīng)強度為1T；如果將導線中的電流改為20A，則該磁場的磁感應(yīng)強度為1T?！痉治觥拷鉀Q本題的關(guān)鍵掌握安培力的大小公式F＝BIL，注意磁場的磁感應(yīng)強度只與磁場本身有關(guān)，與電流大小無關(guān)．【解答】解：因磁場和電流相互垂直，則根據(jù)磁感應(yīng)強度的定義可知：B＝＝T＝1T；磁場的磁感應(yīng)強度只與磁場本身有關(guān)，與電流大小無關(guān)，電流強度改為20A，則該磁場的磁感應(yīng)強度仍為1T；故答案為：1；1．【點評】本題主要是考查安培力的計算，解決本題的關(guān)鍵掌握安培力的大小公式F＝BIL。40．（2020秋?天津期末）如圖所示，邊長為40cm的正方形線框，其內(nèi)部有B＝0.5T的勻強磁場，磁場的寬度為正方形線框的一半，長度與線框等長，則穿過線框的磁通量為0.04Wb，如果以bc邊為軸，將線框轉(zhuǎn)動30°，則穿過線框的磁通量為0.04Wb?！痉治觥縿驈姶艌鲋写磐坑嬎愕囊话愎溅担紹Scosθ，根據(jù)公式求解。【解答】解：由題意知，線圈只有一半在磁場中，根據(jù)公式可得初始位置穿過線框的磁通量Φ1＝BS1＝0.5T×0.5×（40×10﹣2m）2＝0.04Wb；bc邊為軸，將線框轉(zhuǎn)動30°，線框全部在磁場中，線圈與磁場垂直方向的夾角為θ＝60°，代入公式Φ2＝BS2cosθ＝0.5T×0.5×（40×10﹣2m）2×cos60°＝0.04Wb；故答案為：0.04；0.04【點評】本題要知道對于勻強磁場中磁通量計算的一般公式Φ＝BScosθ，θ是線圈與磁場垂直方向的夾角。四．計算題（共2小題）41．（2020秋?太和縣校級月考）如圖，矩形線圈abcd的長與寬分別為2L和L，虛線內(nèi)有界勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，O1、O2分別為ad、bc的中點，求：（1）線圈繞ab邊向紙外旋轉(zhuǎn)60°角時，穿過線圈的磁通量為多少？（2）線圈繞cd邊向紙外旋轉(zhuǎn)60°角時，穿過線圈的磁通量變化量為多少？【分析】在勻強磁場中，穿過線圈的磁通量為Φ＝BS，式中S為有效面積。求出線圈以不同的邊為軸從圖中位置轉(zhuǎn)過60°，線圈在垂直于磁場方向投影的面積，由磁通量公式計算磁通量?！窘獯稹拷猓海?）由圖可知，線圈繞ab邊向紙外旋轉(zhuǎn)60°角時，線圈垂直磁場方向上的投影面積S＝L2，所以磁通量為：Φ1＝BS＝BL2；（2）當線框以cd邊為軸向紙轉(zhuǎn)過60°時，線圈在垂直于磁場方向投影的面積為0，磁通量：Φ2＝0，故磁通量的變化量為△Φ＝|Φ2﹣Φ1|＝BL2答：（1）線圈繞ab邊向紙外旋轉(zhuǎn)60°角時，穿過線圈的磁通量為為BL2；（2）線圈繞cd邊向紙外旋轉(zhuǎn)60°角時，穿過線圈的磁通量變化量為BL2?！军c評】本題考查對于勻強磁場中磁通量的求解能力，對于公式Φ＝BScosα，要注意理解Scosα為線圈在在垂直于磁場方向投影的面積。42．（2019秋?邢臺期中）如圖所示，將一邊長為10cm的單匝正方形線圈垂直于磁感應(yīng)強度的方向放置，該勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為0.5T。（1）求穿過線圈的磁通量；（2）若將線圈以一邊為軸轉(zhuǎn)動45°，求穿過線圈的磁通量；（3）若將線圈以一邊為軸轉(zhuǎn)動180°，求穿過線圈的磁通量變化的絕對值?！痉治觥浚?）已知磁感應(yīng)強度與正方形導線框的邊長，根據(jù)磁通量的計算公式可以求出磁通量；（2）線圈以一邊為軸轉(zhuǎn)動45°，磁通量等于磁感應(yīng)強度與垂直場強方向的面積的乘積；（3）磁通量的變化定義末狀態(tài)的磁通量減去初狀態(tài)的磁通量，注意穿過的磁感線的方向?！窘獯稹拷猓海?）設(shè)此時的磁通量為Φ1，由題意知：Φ1＝BS＝0.5×0.12Wb＝5×10﹣3Wb（2）線圈以一邊為軸轉(zhuǎn)動45°，穿過線圈的磁通量Φ2＝BScos45°＝5×10﹣3×Wb＝×10﹣3Wb（3）線圈以一邊為軸轉(zhuǎn)動180°，磁通量變化為：△Φ＝2BS＝1×10﹣2Wb答：（1）穿過線圈的磁通量是5×10﹣3Wb；（2）若將線圈以一邊為軸轉(zhuǎn)動45°，穿過線圈的磁通量是×10﹣3Wb；（3）若將線圈以一邊為軸轉(zhuǎn)動180°，穿過線圈的磁通量變化的絕對值是1×10﹣2Wb?！军c評】本題考查了求磁通量及磁通量的變化，知道磁通量的定義式、即可正確解題。磁場的性質(zhì)知識點一：磁場磁感線一、電和磁的聯(lián)系磁場1．磁體間的相互作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引．2．奧斯特實驗：把導線放置在指南針的上方，通電時磁針發(fā)生了轉(zhuǎn)動．實驗意義：奧斯特實驗發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，即電流可以產(chǎn)生磁場，首次揭示了電與磁的聯(lián)系．3．磁場：磁體與磁體之間、磁體與通電導體之間，以及通電導體與通電導體之間的相互作用，是通過磁場發(fā)生的，磁場是磁體或電流周圍一種看不見、摸不著的特殊物質(zhì)．二、磁感線1．磁場的方向：物理學規(guī)定，在磁場中的某一點，小磁針靜止時N極所指方向就是這一點的磁場方向．2．磁感線(1)定義：在磁場中畫出的一些有方向的曲線，曲線上每一點的切線方向都跟該點的磁場方向一致，這樣的曲線就叫作磁感線．(2)特點①磁感線的疏密表示磁場的強弱．磁場強的地方，磁感線較密；磁場弱的地方，磁感線較疏．②磁感線某點的切線方向表示該點磁場的方向．三、安培定則1．直線電流的磁場安培定則：如下圖甲所示，用右手握住導線，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環(huán)繞情況如圖乙所示．2．環(huán)形電流的磁場安培定則：如下圖所示，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)形導線軸線上磁感線的方向．3．通電螺線管的磁場安培定則：如下圖所示，右手握住螺線管，讓彎曲的四指與螺線管電流方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺線管軸線上磁場的方向或者說拇指所指的方向是它的北極的方向．技巧點撥一、磁場與磁感線1．磁場(1)磁場的客觀性：磁場與電場一樣，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、通電導線、運動電荷、變化電場、地球的周圍．(2)磁場的基本性質(zhì)：對放入其中的磁極、電流、運動的電荷有力的作用，而且磁體與磁體、磁體與電流、電流與電流間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的．2．磁感線(1)定義：磁感線是為了形象地描述磁場而人為假想的曲線，曲線上每一點的切線方向都跟該點的磁場方向相同．(2)特點：①在磁體外部，磁感線從N極發(fā)出，進入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的強弱，磁感線越密的地方磁場越強；磁場方向即過該點的磁感線的切線方向．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)榱诵蜗竺枋龃艌龆傧氲木€，并不真實存在．(3)幾種特殊磁體外部的磁感線分布(如下圖所示)：二、安培定則1.直線電流的磁場(1)安培定則：用右手握住導線，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，如下圖所示．(2)畫法：如下圖所示(3)特點：是非勻強磁場