磁场学案。

一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备，作为教师就要根据教学内容制定合适的教案。教案可以更好的帮助学生们打好基础，帮助教师缓解教学的压力，提高教学质量。您知道教案应该要怎么下笔吗？为了让您在使用时更加简单方便，下面是小编整理的“磁场学案”，欢迎阅读，希望您能阅读并收藏。

第三章磁场章末总结学案（粤教版选修3-1）
一、“磁偏转”与“电偏转”的区别
所谓“电偏转”与“磁偏转”是分别利用电场和磁场对运动电荷施加作用，从而控制其运动方向，但电场和磁场对电荷的作用特点不同，因此这两种偏转有明显的差别.
磁偏转电偏转
受力
特征
及运
动规
律若v⊥B，则洛伦兹力f洛＝qvB，使粒子做匀速圆周运动，v的方向变化，又导致FB的方向变化，其运动规律可由r＝mvqB和T＝2πmqB进行描述
电场力F＝qE为恒力，粒子做匀变速曲线运动——类平抛运动，其运动规律可由vx＝v0，x＝v0t，vy＝qEmt，y＝12qEmt2进行描述
偏转
情况粒子的运动方向能够偏转的角度不受限制，θB＝ωt＝vrt＝qBmt，且相等时间内偏转的角度相等粒子运动方向所能偏转的角度θE＜π2，且相等时间内偏转的角度不同
动能
的变
化由于f洛始终不做功，所以其动能保持不变由于F与粒子速度的夹角越来越小，所以其动能不断增大，并且增大得越来越快wWw.jAb88.cOM

图1
例1如图1所示，在空间存在一个变化的匀强电场和另一个变化的匀强磁场．从t＝1s开始，在A点每隔2s有一个相同的带电粒子(重力不计)沿AB方向(垂直于BC)以速度v0射出，恰好能击中C点．AB＝BC＝l，且粒子在点A、C间的运动时间小于1s．电场的方向水平向右，场强变化规律如图2甲所示；磁感应强度变化规律如图乙所示，方向垂直于纸面．求：
图2
(1)磁场方向；
(2)E0和B0的比值；
(3)t＝1s射出的粒子和t＝3s射出的粒子由A点运动到C点所经历的时间t1和t2之比．

二、有界匀强磁场问题
1．有界磁场及边界类型
(1)有界匀强磁场是指在局部空间存在着匀强磁场，带电粒子从磁场区域外垂直磁场方向射入磁场区域，经历一段匀速圆周运动后，又离开磁场区域．
(2)边界的类型，如图3所示
图3
2．解决带电粒子在有界磁场中运动问题的方法
解决此类问题时，先画出运动轨迹草图，找到粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心位置、半径大小以及与半径相关的几何关系是解题的关键．解决此类问题时应注意下列结论：
(1)刚好穿出或刚好不能穿出磁场的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切．
(2)当以一定的速率垂直射入磁场时，运动的弧长越长，圆心角越大，则带电粒子在有界磁场中运动时间越长．
(3)当比荷相同，速率v不同时，在匀强磁场中运动的圆心角越大，运动时间越长．
图4
例2半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直磁场方向射入磁场中，并从B点射出．∠AOB＝120°，如图4所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为()
A.2πr3v0B.23πr3v0C.πr3v0D.3πr3v0
听课记录：

图5
变式训练1图5是某离子速度选择器的原理示意图，在一半径R＝10cm的圆柱形筒内有B＝1×10－4T的匀强磁场，方向平行于圆筒的轴线．在圆柱形筒上某一直径两端开有小孔a、b，分别作为入射孔和出射孔．现有一束比荷qm＝2×1011C/kg的正离子，以不同角度α入射，最后有不同速度的离子束射出．其中入射角α＝30°，且不经碰撞而直接从出射孔射出的离子的速度v的大小是()
A．4×105m/sB．2×105m/s
C．4×106m/sD．2×106m/s
三、洛伦兹力作用下形成多解的问题
带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，由于某些条件不确定，使问题出现多解．
1．带电粒子电性不确定形成多解
带电粒子由于电性不确定，在初速度相同的条件下，正、负带电粒子在磁场中运动轨迹不同．
2．磁场方向不确定形成多解
对于某一带电粒子在磁场中运动，若只知道磁感应强度的大小，而不能确定方向，带电粒子的运动轨迹也会不同．
3．临界状态不惟一形成多解
带电粒子在洛伦兹力作用下飞入有界磁场时，由于粒子运动轨迹呈圆弧状，因此，它可能穿过去了，也可能转过大于180°的角度从入射界面这边反向飞出，于是形成了多解．
4．运动的重复性形成多解
带电粒子在部分是电场、部分是磁场的空间运动时，往往运动具有往复性，因而形成多解．
例3如图6所示，长为L的水平极板间，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，板间距离为L，极板不带电．现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不计)，从左边极板间中点处垂直磁场以速度v水平入射．欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是()
图6
A．使粒子速度v＜BqL4m
B．使粒子速度v＞5BqL4m
C．使粒子速度v＞BqL4m
D．使粒子速度BqL4m＜v＜5BqL4m
听课记录：

图7
变式训练2如图7所示，左右边界分别为PP′、QQ′的匀强磁场的宽度为d，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里．一个质量为m、电荷量为q的微观粒子，沿图示方向以速度v0垂直射入磁场．欲使粒子不能从边界QQ′射出，粒子入射速度v0的最大值可能是()
A.BqdmB.2＋2Bqdm
C.2－2Bqdm
D.2Bqd2m
【即学即练】
图8
1．如图8所示，一带正电的粒子沿平行金属板中央直线以速度v0射入互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域，粒子质量为m、带电荷量为q，磁场的磁感应强度为B，电场强度为E，粒子从P点离开电磁场区域时速度为v，P与中央直线相距为d.下列说法正确的是()
A．粒子在运动过程中所受磁场力可能比所受电场力小
B．粒子沿电场方向的加速度大小始终是Bqv0－Eqm
C．粒子的运动轨迹是抛物线
D．粒子到达P时的速度大小v＝v20－2Eqdm
2.
图9
如图9所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、强度为B的匀强磁场中．质量为m、带电量为＋Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑．在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是()
A．滑块受到的摩擦力不变
B．滑块到达地面时的动能与B的大小无关
C．滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下
D．B很大时，滑块可能静止于斜面上
3.
图10
如图10所示，为一速度选择器的原理图，K为电子枪，由枪中沿KA方向射出的电子速度大小不一，当电子通过方向互相垂直的匀强电场和磁场后，只有一定速率的电子能沿直线前进并通过小孔S，设产生匀强电场的平行板间电压为300V，间距为5cm，垂直纸面的匀强磁场的磁感应强度为0.06T，则：(电子的质量不计)
(1)磁场的指向应该向里还是向外？
(2)速度为多大的电子才能通过小孔？

参考答案
知识体系构建
运动FILNBS右BI左BvmvqB2πmqB
解题方法探究
例1(1)垂直纸面向外(2)2v0∶1(3)2∶π
解析(1)由题图可知，电场与磁场是交替存在的，即同一时刻不可能同时既有电场，又有磁场．根据题意，对于同一粒子，从点A到点C，它只受电场力或磁场力中的一种．粒子能在电场力作用下从点A运动到点C，说明受向右的电场力，又因场强方向也向右，故粒子带正电．因为粒子能在磁场力作用下由点A运动到点C，说明它受到向右的磁场力，又因其带正电，根据左手定则可判断出磁场方向垂直于纸面向外．
(2)粒子只在磁场中运动时，它在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动．因为AB＝BC＝l，则运动半径R＝l.由牛顿第二定律知：
qv0B0＝mv20R，则B0＝mv0ql.
粒子只在电场中运动时，它做类平抛运动，从点A到点B方向上，有l＝v0t.
从点B到点C方向上，有a＝qE0m，l＝12at2.解得E0＝2mv20ql，则E0B0＝2v01.
(3)t＝1s射出的粒子仅受到电场力作用，则粒子由A点运动到C点所经历的时间t1＝lv0，因E0＝2mv20ql，
则t1＝2mv0qE0.
t＝3s射出的粒子仅受到磁场力作用，则粒子由A点运动到C点所经历的时间t2＝14T，因为T＝2πmqB0，
所以t2＝πm2qB0.故t1∶t2＝2∶π.
例2D[从AB弧所对圆心角θ＝60°，知t＝16T＝πm3qB.但题中已知条件不够，没有此选项，另想办法找规律表示t.由匀速圆周运动t＝ABv0，从图示分析有R＝3r，则：AB＝Rθ＝3r×π3＝33πr，则t＝ABv0＝3πr3v0.D正确．]
变式训练1C
例3AB[粒子速度的大小将影响到带电粒子轨道半径，分析速度大时粒子运动情况和速度小时粒子的运动情况．问题归结为求粒子能从右边穿出的运动半径临界值r1和从左边穿出的运动半径临界值r2，轨迹如图所示．
粒子刚好从右边穿出时圆心在O点，有r21＝L2＋r1－L22，得r1＝54L.
又因为r1＝mv1qB，得v1＝5BqL4m，所以v＞5BqL4m时粒子能从右边穿出．
粒子刚好从左边穿出时圆心在O′点，有r2＝12×L2＝L4，得v2＝qBL4m.
所以v＜qBL4m时，粒子能从左边穿出．]
变式训练2BC
即学即练
1．AD[由题意知，带正电的粒子从中央线的上方离开混合场，说明在进入电、磁场时，竖直向上的洛伦兹力大于竖直向下的电场力．在运动过程中，由于电场力做负功，洛伦兹力不做功，所以粒子的动能减小，从而使所受到的磁场力可能比所受电场力小，选项A正确．又在运动过程中，洛伦兹力的方向不断发生改变，其加速度大小也是变化的，运动轨迹是复杂的曲线而并非简单的抛物线，所以选项B、C错误．由动能定理得：－Eqd＝12mv2－12mv20，故选项D正确．]
2．C[据左手定则可知，滑块受到垂直斜面向下的洛伦兹力，C对．随着滑块速度的变化，洛伦兹力大小变化，它对斜面的压力大小发生变化，故滑块受到的摩擦力大小变化，A错．B越大，滑块受到的洛伦兹力越大，受到的摩擦力也越大，摩擦力做功越多，据动能定理，滑块到达地面时的动能就越小，B错．由于开始滑块不受洛伦兹力时就能下滑，故B再大，滑块也不可能静止在斜面上．]
3．(1)垂直纸面向里(2)105m/s
解析(1)因电场力竖直向上，故洛伦兹力应向下，由左手定则可判断，磁场方向应垂直纸面向里．
(2)能通过的电子必须满足qE＝qvB，故v＝EB代入数据可得v＝105m/s.

延伸阅读

3.1《磁现象和磁场》学案

3.1磁现象和磁场
课前预习学案
一、预习目标
1、列举磁现象在生活、生产中的应用。了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。关注与磁相关的现代技术发展。
2、知道磁场的基本特性是对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用.
3、知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的。
（二）过程与方法
利用电场和磁场的类比，培养比较推理能力。
（三）情感、态度与价值观
在教学中渗透物质的客观性原理。
学习重点
磁场的物质性和基本特性。
学习难点
磁场的物质性和基本性质。
二、预习内容
（一）、磁现象和磁场
1、磁现象
天然磁石的主要成分是，现使用的磁铁多是用、、等金属或用制成的。天然磁石和人造磁铁都叫做，它们能吸引的性质叫磁性（。磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最的区域叫磁极。能够自由转动的磁体，静止时指的磁极叫做南极（S极），指的磁极叫做北极（N极）。
2、电流的磁效应
（1）自然界中的磁体总存在着个磁极，同名磁极相互，异名磁极相互。
（2）丹麦物理学家奥斯特的贡献是发现了电流的，著名的奥斯特实验是把导线沿南北方向放置在指南针上方，通电时。
3、磁场
磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用是通过发生的。
4、磁性的地球
地磁南极在地理极附近，地磁北极在地理极附近。
课内探究学案
例1．如图1所示.放在条形磁铁磁场中的软铁棒被磁化后的极性是()
A．C棒未被磁化
B．A棒左端为S极
C．B棒左端为N极
D．C棒左端为S极
解答：软铁棒被磁化后的磁场方向与条形磁铁磁场方向一致，故B正确。
２．电流的周围存在磁场——电流的磁效应。
例2．某同学做奥斯特实验时,把小磁针放在水平的通电直导线的下方,当通电后发现小磁针不动,稍微用手拨动一下小磁针,小磁针转动180°后静止不动，由此可知,通电直导线产生的磁场方向是（）
A．自东向西B．自南向北C．自西向东D．自北向南
解答：通电前小磁针指南北，通电后小磁针不动，说明通电直导线产生的磁场还在南北方向，稍微用手拨动一下小磁针,小磁针转动180°后静止不动，说明通电直导线产生的磁场与地磁场方向相反。故D正确。
⒊地磁场：地球本身在地面附近空间产生的磁场。
⑴地球的周围存在着磁场.地球是一个大磁体,地球的地理两极与地磁两极并不重合,极性和地理极性相反，如图３,其间有一个交角.这就是磁偏角,磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的。
⑵宇宙中许多天体都有磁场。

例3．地球是个大磁场.在地球上,指南针能指南北是因为受到的作用。人类将在本世纪登上火星。目前,火星上的磁场情况不明,如果现在登上火星.你认为在火星上的宇航员依靠指南针来导向吗?(填“能”、“不能”或“不知道”)
解答：地球是个大磁场，地理南极在地磁场N极附近,所以磁场为南北方向，放在地球上的指南针引受地磁场作用指南北。因为不知道火星上的磁场分布情况,所以不知道能否用指南针在火星上导航。
4.磁场的基本性质：磁场对处于其中的磁极或电流有力的作用──研究磁场的方法

当堂达标
1、以下说法中，正确的是（）
A、磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的
B、电流与电流的相互作用是通过电场产生的
C、磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的
D、磁场和电场是同一种物质
2．判断一段导线中是否有直流电流通过,手边若有几组器材,其中最为可用的是
A．被磁化的缝衣针及细棉线()
B．带电的小纸球及细棉线
C．小灯泡及导线
D．蹄形磁铁及细棉线
3．下列所述的情况,哪一种可以肯定钢棒没有磁性（）
A．将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相吸引,再将钢棒的这端接近磁针的南极,两者互相排斥
B．将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相吸引;再将钢棒的另一端接近磁针的北极,两者仍互相吸引
C．将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相吸引,再将钢棒的另一端接近磁针的南极两者仍互相吸引
D．将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相排斥
4．下列说法正确的是（）
A．地球磁场的北极与地理南极不完全重合
B．将条形磁铁从中间断开,一段是N极,另一段是S极
C．改变通电螺线管中电流的方向可使其N极与S极对调
D．磁场是客观存在的一种物质
5．下列说法中正确的是（）
A．磁体上磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都有两个磁极
B．磁体与磁体间的相互作用是通过磁场而发生的,而磁体与通电导体间以及通电导体与通电导体之间的相互作用不是通过磁场发生的
C．地球的周围存在着磁场,地球是一个大磁体,地球的地理两极与地磁两极并不重合,其间有一个交角,这就是磁偏角,磁偏角的数值在地球上不同地方是相同的
D．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量
6．下列关于磁场的说法中,正确的是()
A．磁场跟电场一样,是一种物质
B．磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场
C．指南针指南说明地球周围有磁场
D．磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是通过磁场发生的
7．如图所示,A为电磁铁,C为胶木秤盘。A和C(包括支架)的总质量为M,B为铁片、质量为m,当电磁铁A通电,铁片被吸引上升的过程中,悬挂C的轻绳上拉力的大小为()
A．F=Mg
B．MgF(M+m)g
C．F=(M+m)g,
D．F(M+m)g

课后练习与提高
1、奥斯特实验说明了（）
A、磁场的存在B、磁场具有方向性
C、通电导线周围存在磁场D、磁体间有相互作用
2、磁体与磁体间、磁体和电流间、电流和电流间相互作用的示意图，以下正确的是（）
A、磁体磁场磁体B、磁体磁场电流
C、电流电场电流D、电流磁场是流
3、有一束电子流沿x轴正方向高速运动，如图所示，电子流在z轴上的P点处产生的磁场方向是沿
（）
A、y轴正方向
B、y轴负方向
C、z轴正方向
D、z轴负方向
4．下列说法正确的是（）
A．地球磁场的北极与地理南极不完全重合
B．将条形磁铁从中间断开,一段是N极,另一段是S极
C．改变通电螺线管中电流的方向可使其N极与S极对调
D．磁场是客观存在的一种物质
5．下列说法中正确的是（）
A．磁体上磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都有两个磁极
B．磁体与磁体间的相互作用是通过磁场而发生的,而磁体与通电导体间以及通电导体与通电导体之间的相互作用不是通过磁场发生的
C．地球的周围存在着磁场,地球是一个大磁体,地球的地理两极与地磁两极并不重合,其间有一个交角,这就是磁偏角,磁偏角的数值在地球上不同地方是相同的
D．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量
6．下列关于磁场的说法中,正确的是()
A．磁场跟电场一样,是一种物质
B．磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场
C．指南针指南说明地球周围有磁场
D．磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是通过磁场发生的
7、在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最为明显的是（）

A、沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上

B、沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下方

C、电流沿南北方向放置在磁针的正上方

D、电流沿东西方向放置在磁针的正上方

3.3《几种常见的磁场》学案

3.3几种常见的磁场学案
课前预习学案
一、预习目标
1．知道什么叫磁感线。
2．知道几种常见的磁场（条形、蹄形，直线电流、环形电流、通电螺线管）及磁感线分布的情况
3．会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。
二、预习内容
1、磁感线
所谓磁感线，是在磁场中画出的一些有方向的，在这些上，每一点的磁场方向都在该点的切线方向上。磁感线的基本特性：（1）磁感线的疏密表示磁场的。（2）磁感线不相交、不相切、不中断、是闭合曲线；在磁体外部，从指向；在磁体内部，由指向。（3）磁感线是为了形象描述磁场而假想的物理模型，在磁场中并不真实存在，不可认为有磁感线的地方才有磁场，没有磁感线的地方没有磁场。
2、安培定则
判定直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系时，安培定则表述为：用握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是的环绕方向；判定环形电流和通电螺线管的电流方向和磁感线方向之间的关系时要统一表述为：让弯曲的四指所指方向跟方向一致，大拇指所指的方向就是环形电流或通电螺线管磁感线的方向（这里把环形电流看作是一匝的线圈）。
三、提出疑惑

课内探究学案
一、学习目标
1．知道安培分子电流假说，并能解释有关现象
2．理解匀强磁场的概念，明确两种情形的匀强磁场
3．理解磁通量的概念并能进行有关计算
二、学习过程
1、安培分子电流假说
（1）安培分子电流假说：在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流——，分子电流使每个物质微粒都成为微小的，它的两侧相当于两个。
（2）磁现象的电本质：磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由产生的。
（3）磁性材料按磁化后去磁的难易可分为材料和材料。
2、匀强磁场
磁感应强度、处处相同的磁场叫匀强磁场（uniformmagneticfield）。匀强磁场的磁感线是一些直线。
3、磁通量
（1）定义：设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，则B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量（magneticflux），简称磁通。
（2）定义式：
（3）单位：简称，符号。1Wb=1Tm2
（4）磁通量是标量
（5）磁通密度即磁感应强度B=1T=1
课内探究学案
例1、有一矩形线圈，线圈平面与磁场方向成角，
如图所示。设磁感应强度为B，线圈面积为S，则穿过
线圈的磁通量为多大？

例2、如图所示，两块软铁放在螺线管轴线上，
当螺线管通电后，两软铁将（填“吸引”、
“排斥”或“无作用力”），A端将感应出极。
例3、磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培的分子电流假说，其原因是（）
A、分子电流消失B、分子电流的取向变得大致相同
C、分子电流的取向变得杂乱D、分子电流的强度减弱

三、反思总结

四、当堂检测
课后练习与提高
1、磁感线上每点的切线方向表示该点。磁感线的定性地表示磁场强弱。
2、磁感线，在磁体（螺线管）外部由极到极，内部由S极到极。该点与电场线不同。磁感线。
3、若某个区域里磁感应强度大小、方向，则该区域的磁场叫做匀强磁场。它的磁感线是的直线。
4、对于通电直导线，右手大拇指代表方向，四个弯曲的手指方向代表方向。
对于环形电流和通电螺线管，右手大拇指代表方向，四个弯曲的手指方向代表方向。
课后练习与提高
1、根据安培假设的思想，认为磁场是由于运动电荷产生的，这种思想如果对地磁场也适用，而目前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷，那么由此判断，地球应该（）
A、带负电B、带正电C、不带电D、无法确定
2、关于磁通量，下列叙述正确的是（）
A、在匀强磁场中，穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积
B、在匀强磁场中，a线圈的面积比b线圈大，则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的磁通量大
C、把一个线圈放在M、N两处，若放在M处时穿过线圈的磁通量比放在N处时大，则M处的磁感应强度一定比N处大
D、同一线圈放在磁感应强度大处，穿过线圈的磁通量不一定大
3、把一个面积为5.0×10-2m2的单匝矩形线圈放在磁感应强度为2.0×10-2T的匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量是多大？
4、如图所示，在条形磁铁外面套一圆环，当圆环从磁铁的N极向下平移到S极的过程中，穿过圆环的磁通量如何变化（）
A、逐渐增加
B、逐渐减少
C、先逐渐增加，后逐渐减少
D、先逐渐减少，后逐渐增大

磁场

第十二章磁场
第一单元磁场基本性质
知识目标：
一、磁场
1、磁场：磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质．它的基本特性是：对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用．
2、磁现象的电本质：所有的磁现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用．
二、磁感线
为了描述磁场的强弱与方向，人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线．
1．疏密表示磁场的强弱．
2．每一点切线方向表示该点磁场的方向，也就是磁感应强度的方向．
3．是闭合的曲线，在磁体外部由N极至S极，在磁体的内部由S极至N极．磁线不相切不相交。
4．匀强磁场的磁感线平行且距离相等．没有画出磁感线的地方不一定没有磁场．
5．安培定则：姆指指向电流方向，四指指向磁场的方向．注意这里的磁感线是一个个同心圆，每点磁场方向是在该点切线方向
*熟记常用的几种磁场的磁感线：

【例1】根据安培假说的物理思想：磁场来源于运动电荷．如果用这种思想解释地球磁场的形成，根据地球上空并无相对地球定向移动的电荷的事实．那么由此推断，地球总体上应该是：（A）
A.带负电;B.带正电;
C.不带电;D.不能确定
解析:因在地球的内部地磁场从地球北极指向地球的南极，根据右手螺旋定则可判断出地球表现环形电流的方向应从东到西，而地球是从西向东自转，所以只有地球表面带负电荷才能形成上述电流，故选A.
三、磁感应强度
1．磁场的最基本的性质是对放入其中的电流或磁极有力的作用，电流垂直于磁场时受磁场力最大，电流与磁场方向平行时，磁场力为零。
2．在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力F跟电流强度I和导线长度l的乘积Il的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度．
①表示磁场强弱的物理量．是矢量．
②大小：B=F/Il（电流方向与磁感线垂直时的公式）．
③方向：左手定则：是磁感线的切线方向；是小磁针N极受力方向；是小磁针静止时N极的指向．不是导线受力方向；不是正电荷受力方向；也不是电流方向．
④单位：牛/安米，也叫特斯拉，国际单位制单位符号T．
⑤点定B定：就是说磁场中某一点定了，则该处磁感应强度的大小与方向都是定值．
⑥匀强磁场的磁感应强度处处相等．
⑦磁场的叠加:空间某点如果同时存在两个以上电流或磁体激发的磁场,则该点的磁感应强度是各电流或磁体在该点激发的磁场的磁感应强度的矢量和,满足矢量运算法则.
【例2】如图所示，正四棱柱abed一abcd的中心轴线00处有一无限长的载流直导线，对该电流的磁场，下列说法中正确的是（AC）
A.同一条侧棱上各点的磁感应强度都相等
B.四条侧棱上的磁感应强度都相同
C.在直线ab上，从a到b，磁感应强度是先增大后减小
D.棱柱内任一点的磁感应强度比棱柱侧面上所有点都大
解析:因通电直导线的磁场分布规律是B∝1/r，故A,C正确，D错误．四条侧棱上的磁感应强度大小相等，但不同侧棱上的点的磁感应强度方向不同，故B错误．
【【例3】如图所示，两根导线a、b中电流强度相同．方向如图所示，则离两导线等距离的P点，磁场方向如何？
解析：由P点分别向a、b作连线Pa、Pb．然后过P点分别做Pa、Pb垂线，根据安培定则知这两条垂线用PM、PN就是两导线中电流在P点产生磁感应强度的方向，两导线中的电流在P处产生的磁感应强度大小相同，然后按照矢量的合成法则就可知道合磁感应强度的方向竖直向上，如图所示，这也就是该处磁场的方向．答案：竖直向上
【例4】六根导线互相绝缘，所通电流都是I，排成如图10一5所示的形状，区域A、B、C、D均为相等的正方形，则平均磁感应强度最大的区域是哪些区域？该区域的磁场方向如何？
解析：由于电流相同，方格对称，从每方格中心处的磁场来定性比较即可，如I1在任方格中产生的磁感应强度均为B，方向由安培定则可知是向里，在A、D方格内产生的磁感应强度均为B/，方向仍向里，把各自导线产生的磁感应强度及方向均画在四个方格中，可以看出在B、D区域内方向向里的磁场与方向向外的磁场等同，叠加后磁场削弱．
答案：在A、C区域平均磁感应强度最大，在A区磁场方向向里．C区磁场方向向外．
【例5】一小段通电直导线长1cm，电流强度为5A，把它放入磁场中某点时所受磁场力大小为0．1N，则该点的磁感强度为（）
A．B＝2T；B．B≥2T；C、B≤2T；D．以上三种情况均有可能
解析：由B＝F/IL可知F/IL＝2（T）当小段直导线垂直于磁场B时，受力最大，因而此时可能导线与B不垂直，即Bsinθ＝2T，因而B≥2T。
说明：B的定义式B＝F/IL中要求B与IL垂直，若不垂直且两者间夹角为θ，则IL在与B垂直方向分上的分量即ILsinθ，因而B=F/ILsinθ，所以F/IL=Bsinθ．则B≥F/IL。
【例6】如图所示，一根通电直导线放在磁感应强度B=1T的匀强磁场中，在以导线为圆心，半径为r的圆周上有a,b,c,d四个点，若a点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是（AC）
A.直导线中电流方向是垂直纸面向里的
B.C点的实际磁感应强度也为0
C.d点实际磁感应强度为，方向斜向下，与B夹角为450
D.以上均不正确
解析:题中的磁场是由直导线电流的磁场和匀强磁场共同形成的，磁场中任一点的磁感应强度应为两磁场分别产生的磁感应强度的矢量和．a处磁感应强度为0，说明直线电流在该处产生的磁感应强度大小与匀强磁场B的大小相等、方向相反，可得直导线中电流方向应是垂直纸面向里．在圆周上任一点，由直导线产生的磁感应强度大小均为B＝1T，方向沿圆周切线方向，可知C点的磁感应强度大小为2T，方向向右.d点的磁感应强度大小为，方向与B成450斜向右下方．
四、磁通量与磁通密度
1．磁通量Φ：穿过某一面积磁力线条数，是标量．
2．磁通密度B：垂直磁场方向穿过单位面积磁力线条数，即磁感应强度，是矢量．
3．二者关系：B＝Φ/S（当B与面垂直时），Φ＝BScosθ，Scosθ为面积垂直于B方向上的投影，θ是B与S法线的夹角．
【例7】如图所示，A为通电线圈，电流方向如图所示，B、C为与A在同一平面内的两同心圆，φB、φC分别为通过两圆面的磁通量的大小，下述判断中正确的是（）
A．穿过两圆面的磁通方向是垂直纸面向外
B．穿过两圆面的磁通方向是垂直纸面向里
C．φB＞φC
D．φB＜φC
解析：由安培定则判断，凡是垂直纸面向外的磁感线都集中在是线圈内，因磁感线是闭合曲线，则必有相应条数的磁感线垂直纸面向里，这些磁总线分布在线圈是外，所以B、C两圆面都有垂直纸面向里和向外的磁感线穿过，垂直纸面向外磁感线条数相同，垂直纸面向里的磁感线条数不同，B圆面较少，c圆面较多，但都比垂直向外的少，所以B、C磁通方向应垂直纸面向外，φB＞φC，所以A、C正确．
分析磁通时要注意磁感线是闭合曲线的特点和正反两方向磁总线条数的多少，不能认为面积大的磁通就大．答案：AC
规律方法1.磁通量的计算
【例8】如图所示，匀强磁场的磁感强度B＝2．0T，指向x轴的正方向，且ab=40cm，bc=30cm，ae=50cm，求通过面积Sl（abcd）、S2（befc）和S3（aefd）的磁通量φ1、φ2、φ3分别是多少？
解析：根据φ=BS垂，且式中S垂就是各面积在垂直于B的yx平面上投影的大小，所以各面积的磁通量分别为
φ1=BS1＝2．0×40×30×10－4＝0．24Wb；φ2=0
φ3＝φ1=BS1＝2．0×40×30×10－4＝0．24Wb
答案：φ1＝0．24Wb，φ2＝0，φ3＝0．24Wb
【例9】如图4所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁N极附近下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ，在这个过程中，线圈中的磁通量
A．是增加的；B．是减少的
C．先增加，后减少；D．先减少，后增加
解析：要知道线圈在下落过程中磁通量的变化情况，就必须知道条形磁铁在磁极附近磁感线的分布情况．条形磁铁在N极附近的分布情况如图所示，由图可知线圈中磁通量是先减少，后增加．D选项正确．
点评：要知道一个面上磁通量，在面积不变的条件下，也必须知道磁场的磁感线的分布情况．因此，牢记条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、通电螺线管和通电圆环等磁场中磁感线的分布情况在电磁学中是很必要的．
【例10】如图所示边长为100cm的正方形闭合线圈置于磁场中，线圈AB、CD两边中点连线OO/的左右两侧分别存在方向相同、磁感强度大小各为B1＝0．6T，B2=0．4T的匀强磁场。若从上往下看，线圈逆时针转过370时，穿过线圈的磁通量改变了多少？
解析：在原图示位置，由于磁感线与线圈平面垂直，因此
Φ1＝B1×S/2＋B2×S/2＝（0．6×1/2＋0．4×1/2）Wb=0．5Wb
当线圈绕OO/轴逆时针转过370后，（见图中虚线位置）：
Φ2＝B1×Sn/2＋B2×Sn/2＝B1×Scos370/2＋B2×Scos370/2＝0．4Wb
磁通量变化量ΔΦ=Φ2－Φ1＝（0．4－0．5）Wb=－0．1Wb
所以线圈转过370后。穿过线圈的磁通量减少了0．1Wb．
2.磁场基本性质的应用
【例11】从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有高能带电粒子，若到达地球，对地球上的生命将带来危害．对于地磁场对宇宙射线有无阻挡作用的下列说法中，正确的是（B）
A.地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强，赤道附近最弱
B.地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强，南北两极最弱
C.地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处相同
D.地磁场对宇宙射线无阻挡作用
解析:因在赤道附近带电粒子运动方向与地磁场近似垂直，而在两极趋于平行．
【例12】超导是当今高科技的热点之一，当一块磁体靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，对磁体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就采用了这项技术，磁体悬浮的原理是（D）
①超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同．
②超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反．
③超导体使磁体处于失重状态．
④超导体对磁体的磁力与磁体的重力相平衡．
A.①③B.①④C.②③D.②④
解析:超导体中产生的是感应电流，根据楞次定律的“增反减同”原理，这个电流的磁场方向与原磁场方向相反，对磁体产生排斥作用力，这个力与磁体的重力达平衡．
【例13】.如图所示，用弯曲的导线环把一铜片和锌片相连装在一绝缘的浮标上，然后把浮标浸在盛有稀硫酸的容器中，设开始设置时，环平面处于东西方向上．放手后，环平面将最终静止在方向上．
解析:在地表附近地磁场的方向是大致由南向北的，此题中由化学原理可推知在环中有环形电流由等效法可假定其为一个垂直于纸面的条形磁体，而条形磁体所受地磁场的力的方向是南北方向的．
【例14】普通磁带录音机是用一个磁头来录音和放音的。磁头结构如图所示，在一个环形铁芯上绕一个线圈．铁芯有个缝隙，工作时磁带就贴着这个缝隙移动。录音时磁头线圈跟微音器相连，放音时，磁头线圈改为跟扬声器相连，磁带上涂有一层磁粉，磁粉能被磁化且留下剩磁。微音器的作用是把声音的变化转化为电流的变化；扬声器的作用是把电流的变化转化为声音的变化，根据学过的知识，把普通录音机录、放音的基本原理简明扼要地写下来。
解析:（1）录音原理:当由微音器把声音信号转化为电流信号后，电流信号流经线圈，在铁芯中产生随声音变化的磁场，磁带经过磁头时磁粉被不同程度地磁化，并留下剩磁，且剩磁的变化与声音的变化一致，这样，声音的变化就被记录成磁粉不同程度的变化。即录音是利用电流的磁效应。
（2）放音原理:各部分被不同程度磁化的磁带经过铁芯时，铁芯中形成变化的磁场，在线圈中激发出变化的感应电流，感应电流经过扬声器时，电流的变化被转化为声音的变化。这样，磁信号又被转化为声音信号而播放出来。即放音过程是利用电磁感应原理。
【例15】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B2/2μ,式中B是感应强度,μ是磁导率，在空气中μ为一已知常数．为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B，一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离△L，并测出拉力F，如图所示．因为F所做的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感应强度B与F、A之间的关系为B＝
解析:在用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离△L的过程中，拉力F可认为不变，因此F所做的功为:W＝F△L.
以ω表示间隙中磁场的能量密度，则间隙中磁场的能量E＝ωV＝ωA△L
又题给条件ω＝B2/2μ，故E＝A△LB2/2μ.
因为F所做的功等于间隙中磁场的能量，即W=E，故有F△L=A△LB2/2μ
解得
试题展示
1、下列单位中与磁感应强度单位相同有（）
A．B．
C．D．
解：由可知1特。由。由1安及
，可知1特。由1焦=1牛米=1库伏，可知
1牛=1库伏/米，又知1特=，从而可知1特。
此题答案应选A、B、C、D。
2、在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态，突然发现小磁针N极向东偏转，由此可知()
A．一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针
B．一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针
C．可能是小磁针正上方有电子流自南向北通过
D．可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平通过
解析在赤道上空地磁场方向水平向北，在地磁场的作用下，小磁针的N极只能稳定地水平指
北．当小磁针的N极突然向东偏转，说明小磁针所在位置突然有一指向东边的磁场对小磁针产生磁力的作用．这一磁场既可以是磁体产生的，也可以是电流产生的．在小磁针正东方向，条形磁体N极所产生的磁场在小磁针所在位置是指向西，故A选项不正确．而条形磁铁S极产生的磁场在小磁针所在位置指向东，小磁针N极可能向东偏转，但不是惟一原因；故B选项不正确．当小磁针正上方有电子流通过时，电子流在小磁针所在位置产生的磁场方向为水平方向，若电子流水平自南向北，则经过小磁针的磁场方向为水平向东；若电子流水平自北向南，则其中小磁针的磁场方向为水平向西．故C选项正确．
答案C
3、静电场和磁场对比：（AB）
A．电场线不闭合，磁感线闭合；
B．静电场和磁场都可使运动电荷发生偏转；
C．静电场和磁场都可使运动电荷加速；
D．静电场和磁场都能对运动电荷做功。
4.下列说法中正确的是(BCD)
A．条形磁铁和蹄形磁铁内部磁感线都是从磁铁的北极到南极
B．直线电流磁场的磁感线是以导线上的各点为圆心的同心圆，该圆的平面与导线垂直
C．把安培定则用于通电螺线管时，大拇指所指的方向是螺线管内部磁感线的方向
D．把安培定则用于环形电流时，大拇指所指的方向是中心轴线上的磁感线的方向
5、奥斯特实验中，通电直导线的放置位置是(D)
A．西南方向，在小磁针上方B．东南方向，在小磁针上方
C．平行地面东西方向，在小磁针上方D．平行地面南北方向，在小磁针上方
6、一束电子流沿水平面自西向东运动，在电子流的正上方有一点P，由于电子运动产生磁场在P点的方向为(D)
A．竖直向上B．竖直向下C．水平向南D．水平向北
7、如图两个同样的导线环同轴平行悬挂，相隔一小段距离，当同时给两导线环通以同向电流时，两导线环将（）
A.吸引B.排斥C.保持静止D.边吸引边转动
解析：两个线圈内的电流产生的磁场方向相同，互相吸引。也可以由一个电流受另一个的磁场力判断得相同的结论。
8、如图所示，两根无限长的平行导线水平放置，两导线中均通以向右的、大小相等的恒定电流I，图中的A点与两导线共面，且到两导线的距离相等，则这两根通电导线在该点产生的磁场的磁感应强度的合矢量()
A.方向水平向右B．方向水平向左
C．大小一定为零D．大小一定不为零
解析：本题考查直线电流的磁场及磁感应强度的合成，
由安培定则可判出两电流在A产生的磁场方向相反，又A点与两导线共面，且等距，故磁感应强度的合矢量大小一定为零。选项C正确．
9、19世纪20年代，以塞贝克（数学家）为代表的科学家已认识到：温度差会引起电流，安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是由绕地球的环形电流引起的，则该假设中的电流方向是。（B）?
A．由西向东垂直磁子午线
B．由东向西垂直磁子午线?
C．由南向北沿磁子午线?
D．由赤道向两极沿磁子午线方向?
（注：磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线）?
【解析】地磁北极在地理南极；地磁南极在地理北极，根据安培定则判知．?
10、根据图中合上电键K后小磁针A向右摆动的现象，分析小磁针B、C的转动方向．
解析合上电键后小磁针A向右移，说明受到向右的力作用，通电螺线管左端相当于S极．根据安培定则，B处导线中的电流方向向左，此电流在B处产生的磁场方向垂直纸面向外，所以小磁针B的N极受磁场力垂直纸面向外，故小磁针B的N极向外运动．通电螺线管在C处的磁场方向向左，小磁针C的N极受磁场力向左，故小磁针C转动后N极指向左，如图所示．

答案小磁针B的N极向外转动、小磁针C转动后N极指向左．
11、如右图所示，条形磁铁放在水平桌面上，它的正中央的上方固定一与磁铁垂直的通电直导线，电流方向垂直纸面向外，则下面结论正确的是（）
A．磁铁对桌面的压力减小，它不受摩擦力；
B．磁铁对桌面的压力减小，它受到摩擦力；
C．磁铁对桌面的压力加大，它不受摩擦力；
D．磁铁对桌面的压力加大，它受到摩擦力；
解：直线电流磁场中通过磁铁N、S极的磁感线如左图所示。由磁铁N极在磁场中某处所受磁场力方向与该处磁场方向相同，S极在磁场中某处所受磁场力方向与该处磁场方向相反的结论可知，N、S两极所受磁场力的方向应分别如图中、所示。由对称性可知，与的

竖直分量大小相等方向相同，水平分量则大小相等方向相反。以磁铁为研究对象，其受力情况如上图所示。由磁铁在竖直方向平衡可知地面对磁铁弹力N小于磁铁重力G，由牛顿第三定律可知，磁铁对地面的压力N’也小于G。可见与导线中未通电时相比，磁铁对地面的压力变小了。由于磁铁在水平方向没有受到促使它相对地面产生运动趋势的外力，所以不受地面的静摩擦力；磁铁没有沿地运动，也不受地面的滑动摩擦力。
此题答案应选A。

第二章磁场（复习学案）

一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备，作为教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收，有效的提高课堂的教学效率。你知道怎么写具体的教案内容吗？急您所急，小编为朋友们了收集和编辑了“第二章磁场（复习学案）”，相信您能找到对自己有用的内容。

第二章磁场（复习学案）
第一节指南针与远洋航海
第二节电流的磁场
例1、把一条导线（南北方向）平行地放在小磁针的上方，给导线中通入电流。问将发生什么现象？

例2、如图所示，在通有恒定电流的螺线管内有一点P，过P点的磁感线方向一定是：（）
A．从螺线管的N极指向S极；
B．放在P点的小磁针S极受力的方向；
C．静止在P点的小磁针N极指的方向；

一、选择题
1、首先发现电流磁效应的科学家是()
A.安培B.奥斯特C.库仑D.麦克斯韦
2、正在通电的条形电磁铁的铁心突然断成两截，则两截铁心将（）
A．互相吸引．B．互相排斥．C．不发生相互作用．D．无法判断．
3、如图，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S极向纸内偏转，这一束带电粒子可能是（）

A．向右飞行的正离子．B．向左飞行的正离子．
C．向右飞行的负离子．D．向左飞行的负离子．

1、如图所示，环形导线的A、B处另用导线与直导线ab相连，图中标出了环形电流磁场的方向，则C和D接电源正极的是______，放在ab下方的小磁针的________极转向纸外.

2、如图所示所在通电螺丝管内部中间的小磁针，静止时N极指向右端，则电源的c端为________极，螺线管的a端为_________极．

3、如图所示，可以自由转动的小磁针静止不动时，靠近螺线管的是小磁针_________极，若将小磁针放到该通电螺线管内部，小磁针指向与图示位置时的指向相___________（填“同”或“反”）．
3、在下面如图所示的各图中画出导线中通电电流方向或通电导线周围磁感线的方向．其中（a）、（b）为平面图，（c）、（d）为立体图．

第三节磁场对通电导线的作用
1．下列说法正确的是（）
A．磁场中某处磁感强度的大小，等于长为L，通以电流I的一小段导线放在该处时所受磁场力F与乘积IL的比值．
B．一小段通电导线放在某处如不受磁场力作用，则该处的磁感应强度为零．
C．因为B＝F／IL，所以磁场中某处磁感应强度的大小与放在该处的导线所受磁场力F的大小成正比，与IL的大小成反比．
D．磁场中某处磁感应强度的大小与放在磁场中的通电导线长度、电流大小及所受磁场力的大小均无关．
2．两条导线AB和CD互相垂直，如图所示，其中的AB固定，CD可自由活动，两者相隔一小段距离，当两条导线分别通以图示方向的电流时，垂直纸面向里看导线CD将（）
A．顺时针方向转动，同时靠近AB．
B．逆时针方向转动，同时靠近AB．
C．顺时外方向转动，同时远离AB．
D．逆时针方向转动，同时远离AB．
5．如图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点．棒的中部处于方向垂直纸面向里的句强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时是线上有拉力．为了使拉力等于零，可以：()
A．适当减小感应强度．
B．使磁场反向．
C．适当增大电流强度．
D．使电流反向．
1、通电导体在磁场中要________的作用，它受力的方向跟________方向和________方向有关，而且这个力的方向既跟________方向垂直，又跟________方向垂直．
第四节磁场对运动电荷的作用
第五节、磁性材料
典型例题
例1、运动电荷在磁场中受到的作用力，叫做。
例2、试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向.
基础练习
一、选择题
1、如图中表示磁场B，正电荷运动方向和磁场对电荷作用力F的相互关系图，这四个图中画得正确的图是（其中B、F、V两两垂直）（）
2、下列说法正确的是（）
A．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力作用．
B．运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度一定为零．
C．洛伦兹力即不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的动量．
D．洛伦兹力对带电粒子永不做功．
3、一束电子从上向下运动，在地球磁场的作用下，它将：（）
A．向东偏转．B．向西偏转．
C．向南偏转．D．向北偏转．
5、把磁铁靠近铁棒，铁棒会被磁化，这是由于：（）
A．铁棒两端出现电荷
B．铁棒受到磁铁的吸引力
C．铁棒内的分子电流取向杂乱无章造成的
D．铁棒内的分子电流取向大致相同造成的