高中物理 5.1 5.2磁与人类文明 怎样描述磁场课时讲练通课件 沪科选修31.ppt

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1、2021/8/11 星期三12021/8/11 星期三22021/8/11 星期三32021/8/11 星期三42021/8/11 星期三52021/8/11 星期三61.1.想一想：用什么方法可以确定地磁场的存在并确定想一想：用什么方法可以确定地磁场的存在并确定地磁场的南北极呢？地磁场的南北极呢？2021/8/11 星期三7提示：提示：一根支起且能够自由转动的小磁针，如果附近一根支起且能够自由转动的小磁针，如果附近没有磁体的影响，小磁针静止时恒指南北方向，这表没有磁体的影响，小磁针静止时恒指南北方向，这表明小磁针受到磁场的作用，即说明地球本身就是一个明小磁针受到磁场的作用，即说明地球本身就是

2、一个大磁体，周围存在磁场大磁体，周围存在磁场.根据异名磁极相吸的特点，由根据异名磁极相吸的特点，由于小磁针静止时，小磁针北极指向北方，小磁针南极于小磁针静止时，小磁针北极指向北方，小磁针南极指向南方，所以地球的地理北极为地磁的南极，地理指向南方，所以地球的地理北极为地磁的南极，地理南极为地磁的北极南极为地磁的北极.2021/8/11 星期三82.2.你知道地磁场对人类的生产、生活有哪些重要意义你知道地磁场对人类的生产、生活有哪些重要意义吗？请举例说明吗？请举例说明.提示：提示：(1)(1)行军、航海中利用地磁场对指南针的作用来行军、航海中利用地磁场对指南针的作用来定向定向.(2)(2)利用地球

3、表面局部地磁的变化勘探矿藏利用地球表面局部地磁的变化勘探矿藏.(3)(3)地磁场是地球生命的地磁场是地球生命的“保护伞保护伞”.”.地磁场改变来自地磁场改变来自太阳的高速带电粒子流的运动方向，使其不至于直射太阳的高速带电粒子流的运动方向，使其不至于直射地球而伤害地球生命地球而伤害地球生命.2021/8/11 星期三9【典例【典例1 1】科学家曾做过这样一个实验：把几百只训练】科学家曾做过这样一个实验：把几百只训练有素的信鸽分成两组，在一组信鸽的翅膀下各缚一块有素的信鸽分成两组，在一组信鸽的翅膀下各缚一块小磁铁而在另一组信鸽的翅膀下各缚一块大小相同的小磁铁而在另一组信鸽的翅膀下各缚一块大小相同的

4、铜块，然后把它们带到一定距离的地方放飞，结果大铜块，然后把它们带到一定距离的地方放飞，结果大部分缚铜块的信鸽飞回到鸽舍，而缚磁铁的信鸽却全部分缚铜块的信鸽飞回到鸽舍，而缚磁铁的信鸽却全部飞散了，由此可见，信鸽辨别方向是靠部飞散了，由此可见，信鸽辨别方向是靠()()2021/8/11 星期三10A.A.对地形地貌有极强的记忆力对地形地貌有极强的记忆力B.B.能发射并接收某种超声波能发射并接收某种超声波C.C.能发射并接收某种次声波能发射并接收某种次声波D.D.体内有某种磁性物质，它能借助地磁场辨别方向体内有某种磁性物质，它能借助地磁场辨别方向【思路点拨】【思路点拨】两组信鸽在实验中的不同条件是翅

5、膀下两组信鸽在实验中的不同条件是翅膀下所缚的物块不同所缚的物块不同,而缚磁铁的信鸽却全部飞散而缚磁铁的信鸽却全部飞散,推知信推知信鸽靠磁性辨别方向鸽靠磁性辨别方向.2021/8/11 星期三11【自主解答】【自主解答】选选D.D.据题中信息知，造成信鸽能否归巢据题中信息知，造成信鸽能否归巢的主要原因是信鸽翅膀下所缚的物块不同的主要原因是信鸽翅膀下所缚的物块不同.缚磁铁的信缚磁铁的信鸽不能归巢，说明它们辨别方向时不是根据鸽不能归巢，说明它们辨别方向时不是根据A A、B B、C C所所述因素，只能是述因素，只能是D D项项.2021/8/11 星期三122021/8/11 星期三131.1.想一想

6、：如何用实验方法来说明磁场的方向性？想一想：如何用实验方法来说明磁场的方向性？提示：提示：在磁体周围不同位置放置小磁针，在小磁针静在磁体周围不同位置放置小磁针，在小磁针静止时北极指向有所不同，说明磁体对放于其周围的小止时北极指向有所不同，说明磁体对放于其周围的小磁针力的作用方向有所不同，所以磁场具有方向性磁针力的作用方向有所不同，所以磁场具有方向性.2021/8/11 星期三142.2.能否认为磁感线是铁屑排列而成的？怎样理解铁屑能否认为磁感线是铁屑排列而成的？怎样理解铁屑的排列与磁感线的关系？的排列与磁感线的关系？提示：提示：不能不能.实验时，被磁化的铁屑可以看作一个个的实验时，被磁化的铁屑

7、可以看作一个个的小磁针，每个小磁针静止时北极的指向恰好沿着磁场小磁针，每个小磁针静止时北极的指向恰好沿着磁场的方向，这样大量的铁屑排列出的形状就能反映磁感的方向，这样大量的铁屑排列出的形状就能反映磁感线的分布，使得看不见、摸不着的磁场变得具体形象，线的分布，使得看不见、摸不着的磁场变得具体形象，给研究带来方便，所以铁屑的排列只是模拟了磁感线给研究带来方便，所以铁屑的排列只是模拟了磁感线的分布，而不是磁感线的分布，而不是磁感线.2021/8/11 星期三153.3.有人认为磁感线总是从磁体的有人认为磁感线总是从磁体的N N极出发指向极出发指向S S极，这极，这种说法对吗？你又是怎样认为的？种说法

8、对吗？你又是怎样认为的？提示：提示：不对不对.磁感线是闭合曲线，在磁体的外部由磁感线是闭合曲线，在磁体的外部由N N极极指向指向S S极，在磁体的内部由极，在磁体的内部由S S极指向极指向N N极极.2021/8/11 星期三16【典例【典例2 2】(2010(2010汕头高二检测汕头高二检测)关于磁感线和电场线的关于磁感线和电场线的下列描述中，错误的是下列描述中，错误的是()()A.A.磁感线和电场线分别是用来形象地描述磁场和电场的磁感线和电场线分别是用来形象地描述磁场和电场的强弱和方向的一些假想曲线强弱和方向的一些假想曲线B.B.磁感线是闭合的曲线，电场线则是不闭合的，它从正磁感线是闭合的

9、曲线，电场线则是不闭合的，它从正电荷出发，或终止于负电荷，或伸展到无限远电荷出发，或终止于负电荷，或伸展到无限远2021/8/11 星期三17C.C.磁感线或电场线上每一点的切线方向跟该点的磁场方磁感线或电场线上每一点的切线方向跟该点的磁场方向或电场方向相同向或电场方向相同D.D.仅受电场力作用下的点电荷其运动轨迹一定与电场线仅受电场力作用下的点电荷其运动轨迹一定与电场线重合重合【思路点拨】【思路点拨】解答本题必须明确磁感线和电场线的特点解答本题必须明确磁感线和电场线的特点及两者的区别及两者的区别.2021/8/11 星期三18【自主解答】【自主解答】选选D.D.磁感线和电场线都是用来描述场的

10、强磁感线和电场线都是用来描述场的强弱和方向的假想线，磁感线是闭合曲线，电场线是起始弱和方向的假想线，磁感线是闭合曲线，电场线是起始于正电荷或无穷远、终止于负电荷或无穷远的非闭合曲于正电荷或无穷远、终止于负电荷或无穷远的非闭合曲线，磁感线或电场线上每一点的切线方向跟该点场的方线，磁感线或电场线上每一点的切线方向跟该点场的方向相同，所以向相同，所以A A、B B、C C三个选项的描述都正确三个选项的描述都正确.仅受电场仅受电场力作用下的点电荷其运动轨迹由电场力方向和初速度方力作用下的点电荷其运动轨迹由电场力方向和初速度方向共同决定，故不一定与电场线重合，所以向共同决定，故不一定与电场线重合，所以D

11、 D选项描述错选项描述错误误.2021/8/11 星期三192021/8/11 星期三201.1.磁通量的计算公式是磁通量的计算公式是=BS=BS，试分析此公式的适用条，试分析此公式的适用条件是什么件是什么?当磁感线与平面不垂直时，公式当磁感线与平面不垂直时，公式=BS=BS中的中的S S应为什么意义应为什么意义?提示：提示：(1)(1)公式公式=BS=BS的适用条件是：的适用条件是：匀强磁场，匀强磁场，磁感线与平面垂直磁感线与平面垂直.(2)(2)在匀强磁场在匀强磁场B B中，若磁感线与平面不垂直，公式中，若磁感线与平面不垂直，公式=BS=BS中的中的S S应为平面在垂直于磁感线方向上的投影

12、面应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积积.2021/8/11 星期三212.2.磁通量有正负，其正负是表示大小还是方向？磁通量有正负，其正负是表示大小还是方向？提示：提示：磁通量只有大小磁通量只有大小,没有方向没有方向,是标量是标量.其正、负既其正、负既不表示大小不表示大小,也不表示方向也不表示方向,它表示磁通量从某一平面它表示磁通量从某一平面穿入或穿出穿入或穿出,若规定穿入为正若规定穿入为正,则穿出为负则穿出为负,反之亦成立反之亦成立.2021/8/11 星期三223.3.同一线圈平面，如果正向穿过平面的磁感线条数与同一线圈平面，如果正向穿过平面的磁感线条数与反向穿过平面的条数一样多，则磁

13、通量反向穿过平面的条数一样多，则磁通量应等于多少应等于多少？提示：提示：线圈平面内各个方向磁通量的代数和等于这个线圈平面内各个方向磁通量的代数和等于这个平面内的合磁通量，由于正向和反向穿过线圈平面的平面内的合磁通量，由于正向和反向穿过线圈平面的磁感线条数一样多，因此线圈平面的磁通量磁感线条数一样多，因此线圈平面的磁通量=0.=0.2021/8/11 星期三234.4.什么是磁通量的变化什么是磁通量的变化?磁通量的变化一般有三种情况磁通量的变化一般有三种情况,试分别写出它们的表达形式试分别写出它们的表达形式.提示：提示：(1)(1)磁通量的变化等于平面末状态的磁通量减去磁通量的变化等于平面末状态

14、的磁通量减去初状态的磁通量初状态的磁通量.(2)(2)磁通量的变化磁通量的变化,一般有三种情况一般有三种情况:BB不变不变,S,S变化变化,则则=2 2-1 1=BS.=BS.BB变化变化,S,S不变不变,则则=2 2-1 1=BS.=BS.当当B B和和S S同时变化时同时变化时,=,=2 2-1 1,但但BS.BS.2021/8/11 星期三24【典例【典例3 3】(2010(2010银川高二检测银川高二检测)如图如图所示，框架面积为所示，框架面积为S S，框架平面与磁感，框架平面与磁感应强度为应强度为B B的匀强磁场垂直，则穿过线的匀强磁场垂直，则穿过线框平面的磁通量为多少？若使框架绕框

15、平面的磁通量为多少？若使框架绕OOOO转过转过6060，则穿过线框平面的磁通量为多少？若从，则穿过线框平面的磁通量为多少？若从初始位置转过初始位置转过9090，则此时穿过线框平面的磁通量为多，则此时穿过线框平面的磁通量为多少？求从初始位置转过少？求从初始位置转过6060穿过线框平面的磁通量的变穿过线框平面的磁通量的变化量？化量？2021/8/11 星期三25【思路点拨】【思路点拨】解答此题应明确以下两点解答此题应明确以下两点:(1)(1)磁通量的计算公式磁通量的计算公式=BScos,=BScos,正确理解公式中正确理解公式中角角的含义的含义.(2)(2)磁通量变化量的计算公式磁通量变化量的计算

16、公式=2 2-1 1.2021/8/11 星期三26【自主解答】【自主解答】框架平面与磁感应强度为框架平面与磁感应强度为B B的匀强磁场方向的匀强磁场方向垂直时垂直时=0,=0,此时磁通量此时磁通量1 1=BS=BS，框架绕，框架绕OOOO转过转过6060，磁通量磁通量2 2=BScos60=BS.=BScos60=BS.框架转过框架转过9090磁通量磁通量3 3=BScos90=0.BScos90=0.从初始位置转过从初始位置转过6060穿过线框平面的磁通穿过线框平面的磁通量的变化量量的变化量=2 2-1 1=BS-BS=-BS,=BS-BS=-BS,即减少了即减少了 BS BS答案答案:B

17、S BS 0 BS BS 0 减少减少 BS BS2021/8/11 星期三272021/8/11 星期三281.1.把某一线圈平面放在磁感应强度大的地方时把某一线圈平面放在磁感应强度大的地方时,穿过该面穿过该面的磁通量也一定大吗的磁通量也一定大吗?提示提示:不一定不一定.穿过某面的磁通量不但与穿过某面的磁通量不但与B B有关有关,还与面与还与面与磁感线的夹角有关磁感线的夹角有关.当线圈平面与磁感线平行时当线圈平面与磁感线平行时,无论无论B B多多大大,穿过该面的磁通量都为零穿过该面的磁通量都为零.2021/8/11 星期三292.2.你能利用你能利用“穿过某个面的磁感线条数穿过某个面的磁感线

18、条数”来衡量磁场的来衡量磁场的强弱吗？穿过某个面的磁感线条数越多，该面所在位置强弱吗？穿过某个面的磁感线条数越多，该面所在位置处的磁场越强，这种说法对吗？处的磁场越强，这种说法对吗？提示：提示：不能不能.因为穿过某个面的磁感线条数由平面的面积、因为穿过某个面的磁感线条数由平面的面积、磁场的强弱和平面与磁场方向的夹角共同决定，所以不磁场的强弱和平面与磁场方向的夹角共同决定，所以不能用能用“穿过某个面的磁感线条数穿过某个面的磁感线条数”来衡量磁场的强弱来衡量磁场的强弱.不不对对.穿过某个面的磁感线条数越多，可能该面的面积较大，穿过某个面的磁感线条数越多，可能该面的面积较大，也可能是该处的磁场较强，

19、还有可能是该面与磁场垂直，也可能是该处的磁场较强，还有可能是该面与磁场垂直，所以该面所在位置处的磁场不一定越强所以该面所在位置处的磁场不一定越强.2021/8/11 星期三303.3.如果几个磁场同时存在如果几个磁场同时存在,它们的磁场会相互叠加它们的磁场会相互叠加,这时这时某点的磁感应强度如何计算某点的磁感应强度如何计算?提示：提示：因为描述磁场的物理量因为描述磁场的物理量磁感应强度为矢量磁感应强度为矢量,而而矢量的合成应遵守平行四边形定则，所以某点的磁感应矢量的合成应遵守平行四边形定则，所以某点的磁感应强度等于各个磁场在该点独立产生的磁感应强度的矢量强度等于各个磁场在该点独立产生的磁感应强

20、度的矢量和和.2021/8/11 星期三31【典例【典例4 4】下列说法正确的是】下列说法正确的是()()A.A.空间各点磁感应强度的方向跟该点磁场的方向相同空间各点磁感应强度的方向跟该点磁场的方向相同B.B.通过某个面的磁感线条数为零，则该处的磁感应强度通过某个面的磁感线条数为零，则该处的磁感应强度一定为零一定为零C.C.磁感应强度为零，则穿过放在该处某平面的磁感线条磁感应强度为零，则穿过放在该处某平面的磁感线条数一定为零数一定为零D.D.空间中各点的磁场强弱都相同的区域为匀强磁场空间中各点的磁场强弱都相同的区域为匀强磁场2021/8/11 星期三32【思路点拨】【思路点拨】解答本题应明确以

21、下三点：解答本题应明确以下三点：(1)(1)磁场方向与磁感应强度的方向相同磁场方向与磁感应强度的方向相同.(2)(2)磁感应强度与磁感线的关系磁感应强度与磁感线的关系.(3)(3)匀强磁场中各点的磁场强弱和方向都相同匀强磁场中各点的磁场强弱和方向都相同.2021/8/11 星期三33【自主解答】【自主解答】选选A A、C.C.磁场方向与磁感应强度的方向相同磁场方向与磁感应强度的方向相同,A,A正确正确.当平面与磁场平行时当平面与磁场平行时,穿过该面的磁感线条数为穿过该面的磁感线条数为零零,但该处的磁感应强度不为零但该处的磁感应强度不为零,B,B错误错误.磁感应强度为零磁感应强度为零,即没有磁感

22、线即没有磁感线,所以穿过放在该处某平面的磁感线条数一所以穿过放在该处某平面的磁感线条数一定为零定为零,C,C正确正确.空间中磁场强弱和方向都相同的区域才是空间中磁场强弱和方向都相同的区域才是匀强磁场匀强磁场,D,D错误错误.2021/8/11 星期三34 知识点知识点1 1：地磁场：地磁场1.1.如图所示，假设将一个小磁针如图所示，假设将一个小磁针放在地球的北极点上，那么小磁放在地球的北极点上，那么小磁针的针的N N极将极将(忽略磁偏角忽略磁偏角)()()A.A.指北指北 B.B.指南指南C.C.竖直向上竖直向上 D.D.竖直向下竖直向下【解析】【解析】选选D.D.我们已经知道地球的地理北极点

23、上可以我们已经知道地球的地理北极点上可以近似地认为是地磁的南极，根据磁体的同性相斥，异近似地认为是地磁的南极，根据磁体的同性相斥，异性相吸，所以小磁针的性相吸，所以小磁针的N N极将竖直向下，故选极将竖直向下，故选D.D.2021/8/11 星期三392.2.地球是个大磁体地球是个大磁体.在地球上在地球上,指南针能指南北是因为指南针能指南北是因为受到的受到的_作用作用.人类将在本世纪登上火星人类将在本世纪登上火星.目前，火目前，火星上的磁场情况不明星上的磁场情况不明,如果现在登上火星，在火星上的如果现在登上火星，在火星上的宇航员宇航员_依靠指南针来导向依靠指南针来导向.(.(选填选填“能能”、

24、“不能不能”或或“无法确定能否无法确定能否”)”)【解析】【解析】地球是个大磁体，地理南极在地磁场地球是个大磁体，地理南极在地磁场N N极附近极附近,所以磁场为南北方向，放在地球上的指南针因受地磁所以磁场为南北方向，放在地球上的指南针因受地磁场作用指南北场作用指南北.因为不知道火星上的磁场分布情况因为不知道火星上的磁场分布情况,所所以无法确定能否用指南针在火星上导航以无法确定能否用指南针在火星上导航.答案答案:地磁场地磁场 无法确定能否无法确定能否2021/8/11 星期三40 知识点知识点2 2：磁感线：磁感线3.3.关于磁感线的性质和概念关于磁感线的性质和概念,下列说法正确是下列说法正确是

25、()()A.A.磁感线上各点的切线方向就是各点的磁场方向磁感线上各点的切线方向就是各点的磁场方向B.B.铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线C.C.磁感线总是从磁体的磁感线总是从磁体的N N极指向极指向S S极极D.D.磁场中任意两条磁感线均不相交磁场中任意两条磁感线均不相交【解析】【解析】选选A A、D.D.磁感线上每一点的切线方向都跟该点磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同，的磁场方向相同，A A对；磁感线是假想曲线，对；磁感线是假想曲线，B B错；磁感错；磁感线为闭合曲线，在磁体的内部磁感线则由线为闭合曲线，在磁体的内部磁感线则由S S极指向极指向N

26、 N极，极，C C错；两条磁感线不能相交错；两条磁感线不能相交,磁感线也不相切，磁感线也不相切，D D对对.2021/8/11 星期三41 知识点知识点3 3：磁感应强度和磁通量：磁感应强度和磁通量4.4.下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法，正确的是法，正确的是()()A.A.电场强度的方向与电荷的受力方向相同电场强度的方向与电荷的受力方向相同B.B.电场强度的方向与负电荷的受力方向相反电场强度的方向与负电荷的受力方向相反C.C.磁感应强度的方向与小磁针北极的受力方向相同磁感应强度的方向与小磁针北极的受力方向相同D.D.磁感应强度的方向与

27、小磁针静止时北极的指向相同磁感应强度的方向与小磁针静止时北极的指向相同2021/8/11 星期三42【解析】【解析】选选B B、C C、D.D.电场强度的方向与正电荷的受力电场强度的方向与正电荷的受力方向相同，与负电荷的受力方向相反，方向相同，与负电荷的受力方向相反，A A错误、错误、B B正确正确.磁感应强度的方向与小磁针北极的受力方向或小磁针磁感应强度的方向与小磁针北极的受力方向或小磁针静止时北极的指向相同，静止时北极的指向相同，C C、D D正确正确.2021/8/11 星期三435.5.下列关于磁通量的说法正确的是下列关于磁通量的说法正确的是()()A.A.磁通量不仅有大小，而且有正负

28、，所以磁通量是矢磁通量不仅有大小，而且有正负，所以磁通量是矢量量B.B.磁通量大的地方，磁场一定强磁通量大的地方，磁场一定强C.C.穿过某面的磁感线条数越多，磁通密度越大穿过某面的磁感线条数越多，磁通密度越大D.D.某面的面积发生变化，磁通量可能不变某面的面积发生变化，磁通量可能不变2021/8/11 星期三44【解析】【解析】选选D.D.磁通量虽然有正负，但正负不表示方向，磁通量虽然有正负，但正负不表示方向，其运算不符合平行四边形定则，故磁通量是标量，其运算不符合平行四边形定则，故磁通量是标量，A A错错误误.穿过某面的磁感线条数越多，磁通量越大，但磁通穿过某面的磁感线条数越多，磁通量越大，

29、但磁通量与磁感应强度、面积和磁场与面的夹角都有关系，量与磁感应强度、面积和磁场与面的夹角都有关系，所以磁场不一定越强，即磁通密度不一定越大，所以磁场不一定越强，即磁通密度不一定越大，B B、C C错误错误.面积发生变化，若磁感应强度和磁场与面的夹角面积发生变化，若磁感应强度和磁场与面的夹角也发生变化，磁通量可能不变，也发生变化，磁通量可能不变，D D正确正确.2021/8/11 星期三456.6.如图所示，矩形线圈如图所示，矩形线圈abcdabcd放置在水放置在水平面内，磁场方向与水平方向成平面内，磁场方向与水平方向成角，角，已知已知sin=sin=回路面积为回路面积为S S，匀强磁，匀强磁场

30、的磁感应强度为场的磁感应强度为B B，则通过线框的磁，则通过线框的磁通量为通量为()()A.BS B.C.D.A.BS B.C.D.【解析】【解析】选选B.B.由图知由图知为为B B与与S S的夹角，则穿过线圈的的夹角，则穿过线圈的磁通量磁通量=BSsin=BS=BSsin=BS，B B正确正确.2021/8/11 星期三46一、选择题一、选择题(本题包括本题包括5 5个小题，每小题个小题，每小题3 3分，共分，共1515分分)1.(20101.(2010无锡高二检测无锡高二检测)指南针是我国古代四大发明指南针是我国古代四大发明之一，东汉学者王充在论衡一书中描述的之一，东汉学者王充在论衡一书中

31、描述的“司南司南”是人们公认的最早的磁性定向工具，关于指南针能是人们公认的最早的磁性定向工具，关于指南针能指示南北方向是由于指示南北方向是由于()()A.A.指南针的两个磁极相互吸引指南针的两个磁极相互吸引B.B.指南针的两个磁极相互排斥指南针的两个磁极相互排斥C.C.指南针能吸引铁、钴、镍等物质指南针能吸引铁、钴、镍等物质D.D.地磁场对指南针的作用地磁场对指南针的作用2021/8/11 星期三47【解析】【解析】选选D.D.用指南针指示方向，是由于地球本身是用指南针指示方向，是由于地球本身是一个大磁体，地球的磁场对磁体产生力的作用，地球一个大磁体，地球的磁场对磁体产生力的作用，地球的南极是

32、地磁的的南极是地磁的N N极，地球的北极是地磁的极，地球的北极是地磁的S S极，同名极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故指南针指示南磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故指南针指示南北方向，因此北方向，因此D D正确，正确，A A、B B、C C错误错误.2021/8/11 星期三482.2.在隧道工程以及矿山爆破作业中，部分未发火的炸在隧道工程以及矿山爆破作业中，部分未发火的炸药残留在爆破孔内，很容易发生人员伤亡事故药残留在爆破孔内，很容易发生人员伤亡事故.为此，为此，科学家制造了一种专门的磁性炸药，在磁性炸药制造科学家制造了一种专门的磁性炸药，在磁性炸药制造过程中掺入了过程中掺入了101

33、0的磁性材料的磁性材料钡铁氧体，然后放钡铁氧体，然后放入磁化机磁化入磁化机磁化.使用的磁性炸药一旦爆炸，即可安全消使用的磁性炸药一旦爆炸，即可安全消磁，而遇到不发火的情况可用磁性探测器测出未发火磁，而遇到不发火的情况可用磁性探测器测出未发火的炸药的炸药.已知掺入的钡铁氧体的消磁温度约为已知掺入的钡铁氧体的消磁温度约为400 400，炸药的爆炸温度约炸药的爆炸温度约2 240 2 240 3 100 3 100，一般炸药引，一般炸药引爆温度最高为爆温度最高为140 140 左右左右.以上材料表明以上材料表明()()2021/8/11 星期三49A.A.磁性材料在低温下容易被磁化磁性材料在低温下容

34、易被磁化B.B.磁性材料在高温下容易被磁化磁性材料在高温下容易被磁化C.C.磁性材料在低温下容易被消磁磁性材料在低温下容易被消磁D.D.磁性材料在高温下容易被消磁磁性材料在高温下容易被消磁【解析】【解析】选选A A、D.D.通过题目的描述可以判断，在低温时通过题目的描述可以判断，在低温时利用磁化机制作磁性炸药，即磁性材料在低温下容易利用磁化机制作磁性炸药，即磁性材料在低温下容易被磁化，而在爆炸高温条件下磁性炸药消磁，即高温被磁化，而在爆炸高温条件下磁性炸药消磁，即高温下磁性材料容易被消磁，故下磁性材料容易被消磁，故A A、D D正确正确.2021/8/11 星期三503.3.如图所示，如图所示

35、，OOOO为条形磁铁的轴线，为条形磁铁的轴线，a a、b b、c c为轴线为轴线上的点，则这三点的磁感应强度的大小关系为上的点，则这三点的磁感应强度的大小关系为()()A.BA.Ba a=B=Bb b=B=Bc c B.B B.Ba aBBb bBBc cC.BC.Ba aBBb bBBc c D.B D.Ba aBBb bBBc c【解析】【解析】选选B.B.离磁极越近处磁感线越密，磁感线越密离磁极越近处磁感线越密，磁感线越密的地方，磁感应强度越大，的地方，磁感应强度越大，a a、b b、c c三点中，三点中，a a点靠近点靠近磁极，故选磁极，故选B.B.2021/8/11 星期三514.4

36、.关于磁通量的说法中，正确的是关于磁通量的说法中，正确的是()()A.A.穿过一个面的磁通量等于磁感应强度和该面面积的穿过一个面的磁通量等于磁感应强度和该面面积的乘积乘积B.B.在匀强磁场中，穿过某平面的磁通量等于磁感应强在匀强磁场中，穿过某平面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积度与该面面积的乘积C.C.穿过一个面的磁通量就是穿过该面的磁感线条数穿过一个面的磁通量就是穿过该面的磁感线条数D.D.地磁场穿过地球表面的磁通量为零地磁场穿过地球表面的磁通量为零2021/8/11 星期三52【解析】【解析】选选C C、D.D.在匀强磁场中，穿过垂直于磁场方向在匀强磁场中，穿过垂直于磁场方向某平面的

37、磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积，某平面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积，故故A A、B B错误错误.穿过一个面的磁通量等于穿过该面的磁感穿过一个面的磁通量等于穿过该面的磁感线条数，线条数，C C正确正确.由于地球表面为一封闭曲面，所以磁由于地球表面为一封闭曲面，所以磁通量为零，通量为零，D D正确正确.2021/8/11 星期三535.5.将面积为将面积为1.0101.010-3-3 m m2 2的圆面放入的圆面放入水平向右的匀强磁场中，圆面与磁水平向右的匀强磁场中，圆面与磁感线之间的夹角为感线之间的夹角为3030，如图所示，如图所示，若穿过该圆面的磁通量为若穿过该圆面的磁通量为3

38、.0103.010-5-5 Wb Wb，则此匀强磁，则此匀强磁场的磁感应强度场的磁感应强度B B等于等于()()A.1.510A.1.510-2-2 T B.3.010 T B.3.010-2-2 T TC.6.010C.6.010-2-2 T D.3.4610 T D.3.4610-2-2 T T【解析】【解析】选选C.C.由磁通量的计算公式由磁通量的计算公式=BSsin=BSsin得，得，=6.010 =6.010-2-2 T T，故，故C C正确正确.2021/8/11 星期三54二、非选择题二、非选择题(本题包括本题包括2 2个小题个小题,共共1515分分)6.(76.(7分分)面积为

39、面积为5.0105.010-2-2 m m2 2的的1010匝矩形线圈放在磁感匝矩形线圈放在磁感应强度为应强度为2.0102.010-2-2 T T的匀强磁场中，当线圈平面与磁的匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向的夹角为场方向的夹角为3030时，穿过线圈的磁通量为多大？时，穿过线圈的磁通量为多大？【解析】【解析】磁通量与线圈匝数无关，且磁感线穿过的面磁通量与线圈匝数无关，且磁感线穿过的面积为线圈垂直磁感线方向的投影面积积为线圈垂直磁感线方向的投影面积.则：则：=BSsin30=2.010=BSsin30=2.010-2-25.0105.010-2-2sin30 Wbsin30 Wb=5.010=

40、5.010-4-4 Wb.Wb.答案答案:5.0105.010-4-4 Wb Wb2021/8/11 星期三557.(87.(8分分)地球上某处地磁场的磁感应强度地球上某处地磁场的磁感应强度B B的水平分量的水平分量B Bx x=0.1810=0.1810-4-4 T T，竖直分量，竖直分量B By y=0.5410=0.5410-4-4 T.T.求：求：(1)(1)地磁场地磁场B B的大小及它与水平方向的夹角；的大小及它与水平方向的夹角；(2)(2)在水平面内在水平面内2.0 m2.0 m2 2的面积内地磁场的磁通量的面积内地磁场的磁通量.【解析】【解析】(1)(1)根据平行四边形定则，得根

41、据平行四边形定则，得=0.5710=0.5710-4-4 T T设设B B的方向和水平方向的夹角为的方向和水平方向的夹角为，则，则=arctan =arctan 7134.=arctan =arctan 7134.2021/8/11 星期三56(2)(2)磁通量磁通量=B=By yS=0.5410S=0.5410-4-42.0 Wb2.0 Wb=1.0810=1.0810-4-4 Wb Wb答案答案:(1)0.5710(1)0.5710-4-4 T 7134 T 7134(2)1.0810(2)1.0810-4-4 Wb Wb2021/8/11 星期三571.(20101.(2010抚顺高二检

42、测抚顺高二检测)(5)(5分分)条形磁铁竖直放置，闭条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中心，如合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中心，如图所示，若圆环为弹性环，其形状由图所示，若圆环为弹性环，其形状由扩大到扩大到，那，那么圆环内磁通量变化的情况是么圆环内磁通量变化的情况是()()A.A.磁通量增大磁通量增大B.B.磁通量减少磁通量减少C.C.磁通量不变磁通量不变D.D.条件不足，无法确定条件不足，无法确定2021/8/11 星期三58【解析】【解析】选选B.B.磁铁内部磁感线从磁铁内部磁感线从S S极到极到N N极，方向向上，极，方向向上，磁铁外部磁感线从磁铁外部磁

43、感线从N N极到极到S S极，由于圆环在极，由于圆环在时，面积时，面积大于在大于在时的面积，因此时的面积，因此中由磁铁中由磁铁N N极到极到S S极向下穿极向下穿过圆环的磁感线条数大于过圆环的磁感线条数大于中，而在中，而在、两种形状两种形状时，在磁铁内部由时，在磁铁内部由S S极到极到N N极向上穿过圆环的磁感线的极向上穿过圆环的磁感线的条数相同，不论圆环处在条数相同，不论圆环处在形状还是形状还是形状，向上穿形状，向上穿过圆环的磁感线条数总是多于向下穿过圆环的磁感线过圆环的磁感线条数总是多于向下穿过圆环的磁感线条数，且条数，且中向下的磁感线条数增加，因此中向下的磁感线条数增加，因此中总的中总的

44、磁通量减少，磁通量减少，B B项正确项正确.2021/8/11 星期三592.(20102.(2010海口高二检测海口高二检测)(5)(5分分)如图如图所示，半径为所示，半径为R R的圆形线圈共有的圆形线圈共有n n匝，匝，其中心位置处半径为其中心位置处半径为r r的虚线范围内的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面面.若磁感应强度为若磁感应强度为B B，则穿过线圈，则穿过线圈的磁通量为的磁通量为()()A.brA.br2 2 B.Br B.Br2 2C.nBRC.nBR2 2 D.nBr D.nBr2 22021/8/11 星期三60【解析】【解析】选选B.

45、B.由于磁通量可以理解为穿过某一面积的由于磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数，因此穿过线圈的磁通量与穿过虚线圈磁感线的条数，因此穿过线圈的磁通量与穿过虚线圈的磁通量相等，并且与匝数无关，故的磁通量相等，并且与匝数无关，故=Br=Br2 2，B B选项选项正确正确.2021/8/11 星期三612021/8/11 星期三623.(103.(10分分)磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为量叫做能量密度，其值为B B2 2/2,/2,式中式中B B是磁感应强度，是磁感应强度，是磁导率，在空气中是磁导率，在空气中为一已知常数为一已知

46、常数.为了近似测得为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B B，一学生用一根，一学生用一根端面面积为端面面积为A A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P P，再，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离ll，并测出拉力，并测出拉力F F，如图所示，如图所示.因为因为F F所做的功等于间隙中磁场的能量，所做的功等于间隙中磁场的能量，试推导磁感应强度试推导磁感应强度B B与与F F、A A之间的关系式之间的关系式.2021/8/11 星期三63【解析】【解析】拉力拉力F F做的功做的功W=FlW=Fl，磁铁与铁片磁铁与铁片P P间隙中磁场能量间隙中磁场能量E=AlE=Al因为因为F F所做的功等于间隙中磁场的能量，所以所做的功等于间隙中磁场的能量，所以W=EW=E，解得解得答案答案:2021/8/11 星期三642021/8/11 星期三652021/8/11 星期三66