XX省專用學(xué)年高中物理第三章磁場(chǎng)第節(jié)幾種常見的磁場(chǎng)講義含解析新人教選修

PAGE第3節(jié)幾種常見的磁場(chǎng)1.磁感線是假想的線，磁感線可以定性地描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向。2．電流的磁場(chǎng)方向可由右手螺旋定則(或安培定則)判定。3．安培提出了分子電流假說，能夠解釋磁化、退磁等一些磁現(xiàn)象。4．磁通量的大小為：Φ＝BS，磁感應(yīng)強(qiáng)度也可叫做磁通密度。一、磁感線1．定義：用來形象描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的假想曲線。2．特點(diǎn)(1)磁感線的疏密程度表示磁場(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)磁感線某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。二、幾種常見的磁場(chǎng)電流的磁場(chǎng)方向可以用安培定則(右手螺旋定則)判斷。1．直線電流的磁場(chǎng)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。2．環(huán)形電流的磁場(chǎng)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)線軸線上磁感線的方向。3．通電螺線管的磁場(chǎng)右手握住螺線管，讓彎曲的四指跟電流的方向一致，拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)的方向或者說拇指所指的方向是它的北極的方向。三、安培分子電流假說1．分子電流假說：安培認(rèn)為，在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流，即分子電流。分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為小磁體，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極。2．分子電流假說意義：能夠解釋磁化以及退磁現(xiàn)象，解釋磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。3．磁鐵的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)一樣，都是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。四、勻強(qiáng)磁場(chǎng)和磁通量1．勻強(qiáng)磁場(chǎng)(1)定義：強(qiáng)弱、方向處處相同的磁場(chǎng)。(2)磁感線特點(diǎn)：疏密均勻的平行直線。2．磁通量(1)定義：勻強(qiáng)磁場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度和與磁場(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)度的乘積表示磁通量。(3)單位：國(guó)際單位制是韋伯，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)度等于穿過單位面積的磁通量，因此磁感應(yīng)強(qiáng)度又叫磁通密度。1．自主思考——判一判(1)磁感線是閉合的曲線，沒有起始終了的位置。(√)(2)磁感線可以用細(xì)鐵屑來顯示，因而是真實(shí)存在的。(×)(3)通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的磁感線是閉合的圓環(huán)。(√)(4)通電螺線管周圍的磁場(chǎng)類似于條形磁體周圍的磁場(chǎng)。(√)(5)將一平面置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的任何位置，穿過該平面的磁通量總相等。(×)(6)除永久性磁鐵外，一切磁場(chǎng)都是由運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的。(×)(7)一般的物體不顯磁性是因?yàn)槲矬w內(nèi)的分子電流取向雜亂無章。(√)2．合作探究——議一議(1)有同學(xué)認(rèn)為磁感線總是從磁體北極指向南極，你認(rèn)為對(duì)嗎？提示：不對(duì)，在磁體外部磁感線從磁體北極指向南極，而在磁體內(nèi)部，磁感線是從南極指向北極。(2)若通過某面積的磁通量等于零，則該處一定無磁場(chǎng)，你認(rèn)為對(duì)嗎？提示：不對(duì)。磁通量除與磁感應(yīng)強(qiáng)度、面積有關(guān)外，還與環(huán)面和磁場(chǎng)夾角有關(guān)，當(dāng)環(huán)面與磁場(chǎng)平行時(shí)，磁通量為零，但存在磁場(chǎng)。(3)通電的螺線管相當(dāng)于一個(gè)條形磁鐵，一端是N極，另一端是S極，把一個(gè)小磁針放入螺線管內(nèi)部，小磁針的N極指向螺線管的哪端？提示：指向N極。小磁針N極的指向是N極受到磁場(chǎng)力的方向，N極受力的方向是該位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，在螺線管內(nèi)部，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向由S極指向N極。所以小磁針的N極指向螺線管的N極。對(duì)磁感線的理解磁感線與電場(chǎng)線的比較磁感線電場(chǎng)線相似點(diǎn)引入目的為形象描述場(chǎng)而引入的假想線，實(shí)際不存在疏密場(chǎng)的強(qiáng)弱切線方向場(chǎng)的方向是否相交不能相交(電場(chǎng)中無電荷空間不相交)不同點(diǎn)不中斷的閉合曲線不閉合，起始于正電荷或無限遠(yuǎn)，終止于無限遠(yuǎn)或負(fù)電荷1．對(duì)磁感線的認(rèn)識(shí)，下列說法正確的是()A．磁感線總是從磁體的北極出發(fā)，終止于磁體的南極B．磁感線上某點(diǎn)的切線方向與放在該點(diǎn)小磁針南極的受力方向相同C．磁感線的疏密可以反映磁場(chǎng)的相對(duì)強(qiáng)弱D．磁感線是磁場(chǎng)中客觀存在的線解析：選C磁感線在磁體的外部是從N到S，在磁體內(nèi)部是從S到N，形成閉合曲線，A錯(cuò)誤；磁感線上某點(diǎn)的切線方向與放在該點(diǎn)小磁針北極的受力方向相同，B錯(cuò)誤；磁感線是人假象出來的，現(xiàn)實(shí)中不存在，磁感線越密，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，磁感線越疏，磁感應(yīng)強(qiáng)度越小，C正確D錯(cuò)誤。2.磁場(chǎng)中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則()A．a(chǎn)、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，Ba＞BbB．a(chǎn)、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，Ba＜BbC．同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力小D．a(chǎn)處沒有磁感線，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度為零解析：選B由圖中可知b處的磁感線較密，a處的磁感線較疏，所以Ba＜Bb，故A錯(cuò)，B對(duì)；導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的大小與導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的放置方向有關(guān)，而不是僅僅取決于B與LI的大小，故C錯(cuò)；磁感線是用來描述磁場(chǎng)的，而又不可能在存在磁場(chǎng)的區(qū)域內(nèi)全部畫磁感線，那樣將會(huì)與不畫磁感線產(chǎn)生相同的效果，故D錯(cuò)。3．[多選]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)線是一條不閉合曲線，而磁感線是一條閉合曲線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)解析：選CD電場(chǎng)線與磁感線分別是為了形象描述電場(chǎng)、磁場(chǎng)而引入的假想線，實(shí)際不存在，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限遠(yuǎn)、終止于負(fù)電荷或無限遠(yuǎn)，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)，D正確。常見磁場(chǎng)的分布規(guī)律1．常見永磁體的磁場(chǎng)2．常見電流的磁場(chǎng)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)為圓心垂直于導(dǎo)線的多組同心圓，越向外越稀疏，磁場(chǎng)越弱環(huán)形電流內(nèi)部磁場(chǎng)比環(huán)外強(qiáng)，磁感線越向外越稀疏通電螺線管內(nèi)部為勻強(qiáng)磁場(chǎng)且比外部強(qiáng)，方向由S極指向N極，外部類似條形磁鐵，由N極指向S極[典例]如圖所示，a、b、c三枚小磁針分別在通電螺線管的正上方、管內(nèi)和右側(cè)，當(dāng)這些小磁針靜止時(shí)，小磁針N極的指向是()A．a(chǎn)、b、c均向左B．a(chǎn)、b、c均向右C．a(chǎn)向左，b向右，c向右D．a(chǎn)向右，b向左，c向右[解析]小磁針靜止時(shí)N極的指向與該點(diǎn)磁感線方向相同，如果a、b、c三處磁感線方向確定，那么三枚小磁針靜止時(shí)N極的指向也就確定。所以，只要畫出通電螺線管的磁感線如圖所示，即可知a磁針的N極在左邊，b磁針的N極在右邊，c磁針的N極在右邊。[答案]C小磁針在磁場(chǎng)中受力的判斷方法(1)當(dāng)小磁針處于磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)，或環(huán)形電流、通電螺線管外部時(shí)，可根據(jù)同名磁極相斥，異名磁極相吸來判斷小磁針的受力方向。(2)當(dāng)小磁針處于直線電流的磁場(chǎng)中，或處于環(huán)形電流、通電螺線管內(nèi)部時(shí)，應(yīng)該根據(jù)小磁針N極所指方向與通過該點(diǎn)的磁感線的切線方向相同來判斷小磁針的受力方向。1．如圖所示為磁場(chǎng)、磁場(chǎng)作用力演示儀中的赫姆霍茲線圈，當(dāng)在線圈中心處掛上一個(gè)小磁針，且與線圈在同一平面內(nèi)，則當(dāng)赫姆霍茲線圈中通以如圖所示方向的電流時(shí)()A．小磁針N極向里轉(zhuǎn)B．小磁針N極向外轉(zhuǎn)C．小磁針在紙面內(nèi)向左擺動(dòng)D．小磁針在紙面內(nèi)向右擺動(dòng)解析：選A由于線圈中電流沿順時(shí)針方向，根據(jù)安培定則可以確定，線圈內(nèi)部軸線上磁感線方向垂直于紙面向里。而小磁針N極受力方向和磁感線方向相同，故小磁針N極向里轉(zhuǎn)。2．如圖所示，a、b是直線電流的磁場(chǎng)，c、d是環(huán)形電流的磁場(chǎng)，e、f是通電螺線管的磁場(chǎng)，試在各圖中補(bǔ)畫出電流方向或磁感線方向。解析：根據(jù)安培定則，可以確定a中電流方向垂直紙面向里，b中電流方向從下向上，c中電流方向沿逆時(shí)針，d中磁感線方向向下，e中磁感線方向向左，f中磁感線方向向右。答案：如圖所示對(duì)磁通量的理解與計(jì)算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磁場(chǎng)與平面垂直。(2)若磁場(chǎng)與平面不垂直，應(yīng)為平面在垂直于磁感線方向上的投影面積，Φ＝BScosθ。式中Scosθ即為平面S在垂直于磁場(chǎng)方向上的投影面積，也稱為“有效面積”(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)以磁感線從某一面上穿入時(shí)，磁通量為正值，則磁感線從此面穿出時(shí)即為負(fù)值。(2)若同時(shí)有磁感線沿相反方向穿過同一平面，且正向磁通量大小為Φ1，反向磁通量大小為Φ2，則穿過該平面的合磁通量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。(2)當(dāng)B變化，S不變時(shí)，ΔΦ＝ΔB·S。(3)B和S同時(shí)變化，則ΔΦ＝Φ2－Φ1。但此時(shí)ΔΦ≠ΔB·ΔS。[典例]如圖所示，有一個(gè)垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.8T，磁場(chǎng)有明顯的圓形邊界，圓心為O，半徑為10cm，現(xiàn)在在紙面內(nèi)先后放上圓線圈A、B和C(圖中未畫出)，圓心均在O處，A線圈的半徑為1cm，共10匝；B線圈的半徑為2cm，只有1匝；C線圈的半徑為0.5cm，只有1匝。(1)在磁感應(yīng)強(qiáng)度B減為0.4T的過程中，A和B線圈中的磁通量改變了多少？(2)在磁場(chǎng)方向轉(zhuǎn)過30°角的過程中，C線圈中的磁通量改變了多少？[解析](1)對(duì)A線圈，有Φ1＝B1πrA2，Φ2＝B2πrA2故A線圈的磁通量的改變量為ΦA(chǔ)＝|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×10－4Wb＝1.256×10－4WbB線圈的磁通量的改變量為ΦB＝(0.8－0.4)×3.14×(2×10－2)2Wb＝5.024×10－4Wb。(2)對(duì)C線圈，Φ1＝BπrC2；磁場(chǎng)方向轉(zhuǎn)過30°角，線圈在垂直于磁場(chǎng)方向的投影面積為πrC2cos30°，則Φ2＝BπrC2cos30°，故磁通量的改變量為ΔΦC＝BπrC2(1－cos30°)＝0.8×3.14×(5×10－3)2×(1－0.866)Wb＝8.4×10－6Wb。[答案](1)1.256×10－4Wb5.024×10－4Wb(2)8.4×10－6Wb磁通量大小的分析與判斷1．定量計(jì)算通過公式Φ＝BS來定量計(jì)算，計(jì)算磁通量時(shí)應(yīng)注意的問題：(1)明確磁場(chǎng)是否為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，知道磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。(2)平面的面積S應(yīng)為磁感線通過的有效面積。當(dāng)平面S與磁場(chǎng)方向不垂直時(shí)，應(yīng)明確所研究的平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的夾角，準(zhǔn)確找出垂直面積。(3)線圈的磁通量及其變化與線圈匝數(shù)無關(guān)，即磁通量的大小不受線圈匝數(shù)的影響。2．定性判斷磁通量是指穿過線圈面積的磁感線的“凈條數(shù)”，當(dāng)有不同方向的磁場(chǎng)同時(shí)穿過同一面積時(shí)，此時(shí)的磁通量為各磁場(chǎng)穿過該面磁通量的代數(shù)和。1．如圖所示的磁場(chǎng)中垂直磁場(chǎng)放置兩個(gè)面積相同的閉合線圈S1(左)、S2(右)，由圖可知穿過線圈S1、S2的磁通量大小關(guān)系正確的是()A．穿過線圈S1的磁通量比較大B．穿過線圈S2的磁通量比較大C．穿過線圈S1、S2的磁通量一樣大D．不能比較解析：選A穿過線圈S1的磁感線條數(shù)多，故穿過線圈S1的磁通量比較大。2.如圖所示，兩個(gè)同心放置的平面金屬圓環(huán)，條形磁鐵穿過圓心且與兩環(huán)平面垂直，則通過兩圓環(huán)的磁通量Φa、Φb間的關(guān)系是()A．Φa＞Φb B．Φa＜ΦbC．Φa＝Φb D．不能確定解析：選A通過圓環(huán)的磁通量為穿過圓環(huán)的磁感線的條數(shù)，首先明確條形磁鐵的磁感線分布情況，另外要注意磁感線是閉合的曲線。條形磁鐵的磁感線在磁體的內(nèi)部是從S極到N極，在磁體的外部是從N極到S極，內(nèi)部有多少根磁感線，外部的整個(gè)空間就有多少根磁感線同內(nèi)部磁感線構(gòu)成閉合曲線。對(duì)兩個(gè)圓環(huán)，磁體內(nèi)部的磁感線全部穿過圓環(huán)，外部的磁感線穿過多少，磁通量就抵消多少，所以面積越大，磁通量反而越小。3．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，用下述哪個(gè)方法可使穿過線圈的磁通量增加一倍()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)方向平行解析：選B把線圈的匝數(shù)增加一倍，穿過線圈的磁感線的條數(shù)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，磁通量為原來的4倍，故C錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)動(dòng)線圈使得軸線與磁場(chǎng)方向平行，相當(dāng)于線圈轉(zhuǎn)過30°，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。磁場(chǎng)的疊加[典例][多選]三條在同一平面(紙面)內(nèi)的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線組成一等邊三角形，在導(dǎo)線中通過的電流均為I，方向如圖所示。a、b和c三點(diǎn)分別位于三角形的三個(gè)頂角的平分線上，且到相應(yīng)頂點(diǎn)的距離相等。將a、b和c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別記為B1、B2和B3，下列說法正確的是()A．B1＝B2<B3B．B1＝B2＝B3C．a(chǎn)和b處磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，c處磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里D．a(chǎn)處磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，b和c處磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里[思路點(diǎn)撥](1)由安培定則判斷每根通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)分布。(2)a、b、c三點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為三根通電直導(dǎo)線單獨(dú)形成磁場(chǎng)的疊加。[解析]a、b、c三處的磁感應(yīng)強(qiáng)度是三根導(dǎo)線所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加。根據(jù)安培定則可判斷出左右兩根導(dǎo)線在a處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反，因?yàn)榫嚯x相等，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，所以左右兩根導(dǎo)線在a處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和為零，a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于下面那根導(dǎo)線在該處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度，所以a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向外，同理可知b處的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于右面的導(dǎo)線在該處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度，所以b處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向也垂直紙面向外，三根導(dǎo)線在c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向均垂直于紙面向里，所以合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，且B1＝B2＜B3，故選項(xiàng)A、C正確，B、D錯(cuò)誤。[答案]AC(1)熟練掌握各類磁場(chǎng)的特征及磁感線的分布規(guī)律。(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度為矢量，空間某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為各場(chǎng)源在此點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和。1．如圖所示，兩根垂直紙面的導(dǎo)線a、b中通有大小相等的電流，兩導(dǎo)線旁有一點(diǎn)P，P點(diǎn)到a、b的距離相等。要使P點(diǎn)的磁場(chǎng)方向水平向右，則a、b中電流方向?yàn)?)A．都向外B．都向里C．a(chǎn)中電流向外，b中電流向里D．a(chǎn)中電流向里，b中電流向外解析：選C要使P點(diǎn)的磁場(chǎng)方向水平向右，則a、b兩根通電導(dǎo)線分別在P點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向如圖所示，根據(jù)安培定則可知，a中電流向外，b中電流向里，選項(xiàng)C正確。2．在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0、豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一根長(zhǎng)通電直導(dǎo)線，電流的方向垂直紙面向里，如圖所示，a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點(diǎn)，在這四點(diǎn)中()A．c、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等C．c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最小D．b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最大解析：選C在c點(diǎn)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與B0反向，故合磁感應(yīng)強(qiáng)度最小。在a點(diǎn)兩者同向，合磁感應(yīng)強(qiáng)度最大，在b、d兩點(diǎn)，兩者互相垂直，故合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等。因此只有C項(xiàng)正確。1．[多選]下列關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)的說法中，正確的是()A．一切磁現(xiàn)象都源于電流或運(yùn)動(dòng)電荷B．靜止的電荷也能產(chǎn)生磁場(chǎng)C．永磁體的磁場(chǎng)是固有的，與運(yùn)動(dòng)電荷或電流無關(guān)D．在外磁場(chǎng)作用下物體內(nèi)分子電流取向大致相同時(shí)物體就被磁化了解析：選AD磁體的磁場(chǎng)是由于磁體內(nèi)部的分子電流形成的，而電流的磁場(chǎng)由運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生。2．[多選]下圖表示磁場(chǎng)的磁感線，依圖分析磁場(chǎng)中a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大的是()解析：選AC磁感線的疏密可表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。3．[多選]關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述，下列說法中正確的是()A．磁極與磁極之間、磁極與電流之間都可以通過磁場(chǎng)發(fā)生相互作用B．磁感線可以形象地描述磁場(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)北極所指的方向一致C．磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā)，到S極終止D．磁感線可以用細(xì)鐵屑來顯示，因而是真實(shí)存在的解析：選AB磁場(chǎng)是一種特殊物質(zhì)，磁極、電流間發(fā)生作用都是通過磁場(chǎng)發(fā)生的，故A對(duì)；磁感線是為形象描述磁場(chǎng)而假想的線，不是真實(shí)存在的，故D錯(cuò)；磁感線的切線方向表示磁場(chǎng)的方向，磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，故B對(duì)；磁感線是閉合曲線，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，故C錯(cuò)。4．如圖所示，電流從A點(diǎn)分兩路通過對(duì)稱的環(huán)形分路匯合于B點(diǎn)，在環(huán)形分路的中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為()A．垂直環(huán)形分路所在平面，且指向“紙內(nèi)”B．垂直環(huán)形分路所在平面，且指向“紙外”C．在環(huán)形分路所在平面內(nèi)指向BD．零解析：選D將圓環(huán)分成上下兩半研究，根據(jù)安培定則，上半圓電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向里，下半圓電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向外，由于電流大小相等，產(chǎn)生的兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，則O點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。5.[多選]如圖所示，A和B為兩根互相平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線，通以同方向等大電流，虛線C為在A和B所確定的平面內(nèi)與A、B等距的直線，則下列說法正確的是()A．兩導(dǎo)線間的空間不存在磁場(chǎng)B．虛線C處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零C．AC間磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向里D．CB間磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向外解析：選BCD設(shè)電流A、B在空間產(chǎn)生的磁場(chǎng)分別為BA、BB，根據(jù)安培定則，電流A在AB間產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向里，而電流B在AB間產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向外，又因IA＝IB，故在AC區(qū)，BA＞BB，合磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，在BC區(qū)，BA＜BB，合磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，中線C處BA＝BB，合磁場(chǎng)為零，綜上所述，正確的選項(xiàng)為B、C、D。6．某區(qū)域存在如圖所示的磁場(chǎng)，其中小圓面積為S1，內(nèi)有垂直紙面向外的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B1，大圓面積為S2，大圓與小圓之間有垂直紙面向里的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B2，已知B2＞B1，S2＞2S1，則該區(qū)域內(nèi)磁通量Φ的大小等于()A．(B1＋B2)S2 B．(B2－B1)S2C．B2S2－B1S1 D．B2S2－(B1＋B2)S1解析：選D設(shè)穿過線圈向外的磁通量為正值，則有Φ1＝B1S1；而穿過線圈向里的磁通量為Φ2＝－B2(S2－S1)。則該區(qū)域內(nèi)的磁通量Φ＝B1S1－B2(S2－S1)＝－[B2S2－(B1＋B2)S1]，負(fù)號(hào)表示穿過線圈的磁通量的方向，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。7．[多選]如圖所示，A為通電線圈，電流方向如圖所示，B、C為與A在同一平面內(nèi)的兩同心圓，ΦB、ΦC分別為穿過兩圓面的磁通量的大小，下述判斷中正確的是()A．穿過兩圓面的磁通量方向是垂直紙面向外B．穿過兩圓面的磁通量方向是垂直紙面向里C．ΦB＞ΦCD．ΦB＜ΦC解析：選AC由安培定則判斷，凡是垂直紙面向外的磁感線都集中在線圈內(nèi)，因磁感線是閉合曲線，則必有相應(yīng)條數(shù)的磁感線垂直紙面向里，這些磁感線分布在線圈外，所以B、C圓面都有垂直紙面向里和向外的磁感線穿過，垂直紙面向外的磁感線條數(shù)相同，垂直紙面向里的磁感線條數(shù)不同，B圓面的較少，C圓面的較多，但都比垂直向外的少，所以穿過B、C的磁通量方向應(yīng)垂直紙面向外，且ΦB＞ΦC。8．如圖所示，通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合金屬框共面，第一次將金屬框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，第二次將金屬框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置Ⅱ，設(shè)先后兩次通過金屬框的磁通量變化量分別為ΔΦ1和ΔΦ2，則()A．ΔΦ1＞ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2C．ΔΦ1＜ΔΦ2 D．不能判斷解析：選C設(shè)在位置Ⅰ時(shí)磁通量大小為Φ1，位置Ⅱ時(shí)磁通量大小為Φ2。第一次將金屬框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，穿過線框的磁感線方向沒有改變，磁通量變化量ΔΦ1＝Φ1－Φ2，第二次將金屬框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置Ⅱ，穿過線框的磁感線的方向發(fā)生改變，磁通量變化量ΔΦ2＝Φ1＋Φ2。故ΔΦ1＜ΔΦ2，故C正確。9．(2017·全國(guó)卷Ⅲ)如圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，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)度為零。如果讓P中的電流反向、其他條件不變，則a點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為()A．0 B.eq\f(\r(3),3)B0C.eq\f(2\r(3),3)B0 D．2B0解析：選C導(dǎo)線P和Q中電流I均向里時(shí)，設(shè)其在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小BP＝BQ＝B1，如圖所示，則其夾角為60°，它們?cè)赼點(diǎn)的合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度平行于PQ向右、大小為eq\r(3)B1。又根據(jù)題意Ba＝0，則B0＝eq\r(3)B1，且B0平行于PQ向左