磁场 磁感应强度【知识要点】 1． 磁场（1）定义：运动电荷周围存有的一种特殊物质；它是磁体、运动电荷间相互作用的媒介。
（2）基本性质：对放入其中的磁极、运动电荷可能有力的作用。
2．磁现象的电本质：安培假说揭示了磁铁磁场和电流的磁场在本质上都是电荷的运动引起的；物体是否对外表现出磁性取决于分子电流的有序或无序。
3．磁性材料分类：4．磁感应强度：（1）定义：在匀强磁场中垂直于磁场方向的通电导线，受到的磁场的作用力F 与电流I 和导线长度Ｌ的乘积IL 的比值。
即ILF B =（2）方向：小磁针北极在该处受磁场力的方向。
5．磁感线： ①人为性：磁感线是人为画出用来形象描述磁场强弱和方向分布的一些曲线；②强弱：磁感线越密，表示磁场越强；磁感线越希疏，表示磁场越弱； ③方向：磁感线上任意一点的切线方向和该点的磁场方向相同；④磁感线是闭合曲线（不存有磁单极子）； ⑤磁感线在空间永不相交。
6．安培定则（右手螺旋定则）：对直导线，四指指磁感线方向；对环行电流，大拇指指中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。
7．磁通量：（1）定义：穿过某一面积的磁感线的条数，若S 表示垂直于B 方向上的投影面积，则 Φ=BS ；单位：韦伯（Wb ）(2)磁通密度：穿过垂直于磁场方向单位面积的磁通量 ，即SB Φ=（3）合磁通：当有方向相反的磁场通过同一平面时，Φ合=Φ大—Φ小 7．关于空间某点磁场方向的几种不同表达： ⑴空间该点的磁场方向；⑵空间该点的磁感应强度方向； ⑶小磁针在该点的受力方向；⑷可自由转动的小磁针在该点静止时N 极的指向；⑸磁感线在该点的切线方向。
【典型例题】[例1]下列说法准确的是 （ ）A ．电荷在某处不受电场力作用，则该处电场强度为零B ．一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零C ．表征电场中某点电场的强弱，是把一个试探电荷放到该点时受到的电场力与试探电荷本身电量的比值D ．表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放到该点时受到的磁场力与该小段导体长度和电流乘积的比值 [例2]一束带电粒子沿着水平方向，平行地飞过磁针上方，如图所示，当带电粒子飞过磁针上方的瞬间，磁针的S 极向纸里转，这带电粒子可能是①向右飞行的正电荷束 ②向左飞行的正电荷束③向右飞行的负电荷束 ④向左飞行的负电荷束A.只有①②准确B.只有③④准确C.只有②③准确D.只有②④准确 [例3]如图所示，a 、b 、c 三枚小磁针分别放在通电螺线管的正上方、右侧和管内，当这些小磁针静止时，小磁针N 极的指向是 A.a 、b 、c 均向左B.a、b、c 均向右C.a向左，b向右，c 向右D.a向右，b向左，c 向右[例4]某地地磁场磁感应强度大小为B＝1.6×10-4特，与水平方向夹角53°，其在水平面内S＝1.5米2的面积内地磁场的磁通量为( )A.1.44×10-4韦伯B.1.92×10-4韦伯C.1.92×10-5韦伯D.1.44×10-5韦伯[例5]如图所示，三根长直导线垂直于纸面放置通以大小相同，方向如图的电流，ac⊥bd,且ad=ad=ac,则a点处B的方向为A.垂直于纸面向外B.垂直于纸面向里C.沿纸面由a向dD.沿纸面由a向c【当堂反馈】1.磁感应强度的单位是特，1 T相当于A.1 kg/A·s2B.1 kg·m/A·s 2C.1 kg·m2/s2D.1 kg /C·s2.如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量φa和φb大小关系为( )A. φa＞φbB. φa＜φbC. φa＝φbD.无法比较3.下列说法准确的是( )A.除永久磁铁以外，一切磁场都是由运动电荷产生的；B.一切磁现象都起源于运动电荷；C.一切磁作用都是运动电荷通过磁场发生的；D.有磁必有电，有电必有磁。
4.对磁感应强度大小的分析,准确的是：( ) A通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大B磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关C磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向D放在匀强磁场中各处的通电导线受力大小和方向处处相同5.一般情况下，金属都有电阻.电阻是导体的属性之一.当条件发生改变时，其属性也会发生改变.(1)实验表明，某些金属当温度降低到某一定值时，其电阻突然降为零，这种现象叫做_______现象.(2)图所示为磁悬浮现象，将某种液态物质倒入金属盘后，能使金属盘达到转变温度，在金属盘上方释放一永磁体，当它下落到盘上方某一位置时即产生磁悬浮现象.试根据下表列出的几种金属的转变温度和几种液态物质的沸点数据，判断所倒入的液态物质应是_______，金属盘的材料应是_______.金属转变温度/K 液态物质沸点/K铱0.14 液氦 4.1锌0.75 液氮77.0铝 1.20 液氧90.0锡 3.72 液态甲烷111.5铅7.20 液态二氧化碳194.5(3)试分析说明磁悬浮现象的原因.(4)利用上述现象，人们已设计成磁悬浮高速列车.列车车厢下部装有电磁铁，运行所需槽形导轨底部和侧壁装有线圈，用以提供_______.这种列车是一般列车运行速度的3~4倍，能达到这样高速的原因是_______.§8.2磁场对电流的作用【知识要点】1.安培力方向的判定⑴用左手定则。
安培力一定垂直于磁场和电流所决定的平面，但磁场与电流不一定垂直。
⑵用“同性相斥，异性相吸”（只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时）。
⑶用“同向电流相吸，反向电流相斥”只要两导线不是互相垂直的，都能够用“同向电流相吸，反向电流相斥”判定相互作用的磁场力的方向，且导线有转动到使电流方向一致的趋势；当两导线互相垂直时，用左手定则判定。
2．安培力大小的计算F=BLI sinθ（θ为B、L间的夹角）高中只要求会计算θ=0（不受安培力）和θ=90°两种情况；L为垂直于磁场方向的有效长度3．磁电式电流表工作原理⑴构造：①磁性很强的蹄形磁铁②圆柱形铁芯③套在铁芯上可绕轴转动的铝框④绕在铝框上的线圈⑤铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针．⑵工作原理：安培力F∝I，所以I越大，安培力产生的力矩也越大，线圈和i指针偏转的角度θ就越大，即I∝θ。
【典型例题】[例1]如图所示，能够自由移动的竖直导线中通有向下的电流，不计通电导线的重力，仅在磁场力作用下，导线将如何移动？[例2] 条形磁铁放在粗糙水平面上，正中的正上方有一导线，通有图示方向的电流后，磁铁对水平面的压力将会＿＿(增大、减小还是不变？)。
水平面对磁铁的摩擦力大小为＿＿。
若通电导线沿水平方向从N极正上方缓慢移到S极正上方，则水平面对磁铁的摩擦力如何变化？[例3]电视机显象管的偏转线圈示意图如左图，即时电流方向如图所示。
该时刻由里向外射出的电子流将向哪个方向偏转？[例4]如图所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽L 。
匀强磁场磁感应强度为B 。
金属杆长也为L ，质量为m ，水平放在导轨上。
当回路总电流为I 1时，金属杆正好能静止。
求：⑴B 至少多大？这时B 的方向如何？⑵若保持B 的大小不变而将B 的方向改为竖直向上，应把回路总电流I 2调到多大才能使金属杆保持静止？[例5]如图所示，质量为m 的铜棒搭在U 形导线框右端，棒长和框宽均为L ，磁感应强度为B 的匀强磁场方向竖直向下。
电键闭合后，在磁场力作用下铜棒被平抛出去，下落h 后落在水平面上，水平位移为s 。
求闭合电键后通过铜棒的电荷量Q 。
【当堂反馈】1．如图所示，一根长直金属导线MN 用软导线水平悬挂起来，位于垂直纸面向里的匀强磁场中，通入由M 到N 的电流时两根悬线的拉力不为零。
要使悬线的拉力为零，下列措施可行的是（ ）A ．改变电流方向，适当增大电流B ．电流方向不变，适当增大电流C ．改变磁场方向，适当增大磁感应强度D ．不改变磁场方向，适当增大磁感应强度2．如图所示，两根直导线相互垂直，但相隔一小段距离，其中一根AB 的固定的，另一根CD 能自由活动，当直流电流按图示的方向通入两根直导线时，导线CD 将（从纸外向纸内ααB h s看） （ ）A ．顺时针方向转动，同时靠近导线AB B ．顺时针方向转动，同时离开导线ABC ．逆时针方向转动，同时靠近导线ABD ．逆时针方向转动，同时离开导线AB 3．位于同一水平面上的两根平行导电导轨，放置在斜向左上方、与水平面成60°角足够大的匀强磁场中，现给出这一装置的侧视图，一根通有恒定电流的金属棒正在导轨上向右做匀速运动，在匀强磁场沿顺时针缓慢转过30°的过程中，金属棒始终保持匀速运动，则磁感强度B 的大小变化可能是A ．始终变大B ．始终变小C ．先变大后变小D ．先变小后变大4．如图（甲）所示，两根足够长的光滑平行金属导轨相距为l1＝0.4m ，导轨平面与水平面成＝30 角，下端通过导线连接阻值R ＝0.6Ω的电阻．质量为m ＝0.2kg 、阻值r ＝0.2Ω的金属棒ab 放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，整个装置处于垂直导轨平面向上的磁场中，取g ＝10m/s2．（1）若金属棒距导轨下端l2＝0.5m ，磁场随时间变化的规律如图（乙）所示，为保持金属棒静止，试求加在金属棒中央、沿斜面方向的外力随时间变化的关系． （2）若所加磁场的磁感应强度大小恒为B ′，通过额定功率Pm=10W 的小电动机对金属棒施加沿斜面向上的牵引力，使其从静止开始沿导轨做匀加速直线运动，经过0.5s 电动机达到额定功率，此后电动机功率保持不变．金属棒运动的v 一t 图像如图（丙）所示．试求磁感应强度 B ′的大小和0.5s 内电动机牵引力的冲量大小．θ θa b R l 1 甲 B。