2020_2021学年高中物理第5章磁场章末综合提升学案鲁科版选修3_1.doc

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1、磁场[体系构建][核心速填]一、磁场的定义磁体或电流周围存在一种特殊物质，这种物质能够传递磁体和磁体之间、磁体和电流之间、电流和电流之间的相互作用，这种特殊的物质叫作磁场。二、磁场的产生1．磁体周围存在磁场；2．电流周围存在磁场——电流的磁效应(1820年丹麦物理学家奥斯特首先发现)；3．运动的电荷周围存在磁场。三、磁场方向在磁场中的任一点，小磁针北极(N极)所受磁场力的方向，亦即小磁针静止时北极(N极)所指的方向，就是那一点的磁场方向，该点的磁场方向与小磁针南极(S极)受力方向相反。四、安培定则应用1．

2、直线电流磁场方向判断用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致，弯曲四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。2．环形电流的磁场方向判断右手弯曲的四指表示电流的方向，则伸直的拇指所指的方向是环形导线中心轴线处的磁场方向。3．通电螺线管的磁场方向判断用右手握住螺线管，让弯曲四指所指的方向与电流方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，也就是说拇指指向通电螺线管的N极(或北极)。五、磁场的描述1．磁感线：如果在磁场中画出一些有方向的假想曲线，使曲线上每一点的切线方向都与该点的磁场方向相同，这样

3、的曲线称为磁感线。-6-2．磁感应强度(1)定义：穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度。用符号B表示。(2)单位：在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，符号为T，1T＝1N/(A·m)。(3)方向：磁场中某点磁感应强度的方向就是该点的磁场方向，也就是放在该点的小磁针N极受力的方向，是矢量。3．磁通量(1)定义：磁场中穿过磁场某一面积S的磁感线条数叫作穿过这个面积的磁通量。(2)计算公式：Φ＝B·S，此公式的适用条件：①匀强磁场；②磁感线与平面垂直。(3)单位：在国际制单位制中是韦

4、伯，简称韦，符号是Wb，1Wb＝1T·m2。安培定则的应用和磁场的叠加1.安培定则描述了电流方向与磁场方向之间的关系，应用它可以判断直线电流、环形电流及通电螺线管周围磁感线的分布及方向，在应用时，应注意分清“因”和“果”：(1)直线电流的磁场：拇指指向“原因”即电流方向；四指指向“结果”即磁感线的环绕方向。(2)环形电流的磁场：四指指向“原因”即电流方向；拇指指向“结果”即中心轴线的磁感线方向。(3)通电螺线管的磁场：四指指向“原因”即电流方向；拇指指向“结果”即螺线管内部沿中心轴线的磁感线方向，亦即指向

5、螺线管的N极。2．一个其他形状的电流(如矩形、三角形等)的磁场，从整体效果上可等效为环形电流的磁场，采用安培定则判定。也可以分成几段直线电流判定，然后利用磁场叠加思想处理。3．磁场的叠加：磁感应强度是矢量，合成时遵从平行四边形定则。【例1】　(多选)如图所示，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B

6、0和B0，方向也垂直于纸面向外。则(　　)-6-A．流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0B．流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0C．流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0D．流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0AC　[由对称性可知，流经L1的电流在a、b两点产生的磁感应强度大小相等且方向相同，设为B1，流经L2的电流在a、b两点产生的磁感应强度大小相等但方向相反，设其大小为B2，由磁场叠加原理有B0－B1－B2＝B0，B0－B1＋B2＝B0，联立解得B1＝B0，B2＝

7、B0，所以A、C正确。][一语通关]　磁感应强度是矢量，当空间存在几个磁体(或电流)时，每一点的磁场为各个磁体(或电流)在该点产生磁场的磁感应强度的矢量和。磁感应强度叠加时遵循平行四边形定则。1．如图所示，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零。如果让P中的电流反向、其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为(　　)A．0　　B．B0C．B0D．2B0C　[两长

8、直导线P和Q在a点处的磁感应强度的大小相等，设为B，方向如图甲所示，此时a点处的磁感应强度为零，则两磁感应强度的合磁感应强度B合的大小等于B0，方向与B0相反，即B0的方向水平向左，此时B＝＝B0；让P中的电流反向、其他条件不变，两长直导线P和Q在a点处的磁感应强度的大小仍为B，方向如图乙所示，则两磁感应强度的合磁感应强度大小为B，方向竖直向上，B与B0垂直，其合磁感应强度为Ba＝＝B0，选项C正确。]-6-学习磁通量应注意的