《磁场》章末复习1

第3节磁感应强度磁通量

第4节磁与现代科技一、磁感应强度1．大小：穿过垂直于磁感线的__________的磁感线条数等于该处的__________，在国际单位制中的单位是：____________，简称特，国际符号：T,1T＝1N/A·m.2．方向：磁感应强度是一个既有大小又有方向的物理量，是_________，磁场中某点的磁感应强度方向是该点的场强方向，也就是放在该点的小磁针________极的受力方向．3．物理意义：描述磁场的强弱及方向的物理量．单位面积磁感应强度特斯拉矢量N4．匀强磁场：在磁场的某个区域内，若各点的磁感应强度________和_______都相同，这个区域的磁场叫做匀强磁场．二、磁通量1．定义：磁场中穿过某一面积的_____________叫做穿过这个面积的磁通量．2．匀强磁场中磁通量的计算：在磁感应强度为B的匀强磁场中，穿过与磁场方向垂直、面积为S的平面的磁通量是：Φ＝______，其中Φ表示磁通量．如果面积S与磁场不垂直，若S与垂直于B的平面的夹角为α，磁通量为Φ＝_________.大小方向磁感线条数BSBScosα磁通密度磁感线条数思考感悟1．磁通量是有正、负之分的，其正、负是指大小还是方向？提示：磁通量的正、负既不表示大小，也不是表示方向的，它只表示磁感线从某一面穿入还是穿出．三、磁与现代科技1．记录与磁磁记录可以用来记录________、______，也可以用来记录其他信息．磁记录可以应用到电脑、电视、人造卫星和太空船的信息记录和传送上．2．交通与磁磁技术在交通中的应用是制成了____________．磁悬浮列车有_________________方式和__________________方式两种形式．声音影像磁悬浮列车常导电磁铁吸引超导电磁铁相斥2．磁带、磁盘等能记录声音或图象，你知道它们为什么能记录声音或图象吗？提示：磁带、磁盘上磁性物质被磁化而记录信息．思考感悟一、磁感应强度的理解1．磁感应强度的意义(1)磁感应强度是一个有大小和方向的矢量，磁场中某点的磁感应强度的方向与在该点的小磁针静止时N极指向一致．磁感应强度的大小通常用磁感线的密度表示，即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．(2)磁感应强度和电场强度类似，反映了场的力的性质，磁场中某点的磁感应强度，由磁场本身决定．2．磁感应强度与电场强度的类比理解3.匀强磁场的认识(1)定义：在磁场的某个区域内，如果各点的磁感应强度大小和方向都相同，这个区域的磁场叫匀强磁场．(2)磁感线分布特点：间距相同的平行直线．(3)产生：距离很近的两个异名磁极之间的磁场除边缘部分外可以认为是匀强磁场；相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电时，其中间区域的磁场也是匀强磁场．特别提醒：磁感应强度是对磁场中某点而言的；关于磁场的方向、磁感应强度的方向、磁感线的切线方向、小磁针的N极受力及所指的方向对磁场中的同一点是一致的．即时应用(即时突破，小试牛刀)1．下列说法正确的是(

)A．通过某平面的磁感线条数为零，则此平面处的磁感应强度一定为零B．空间各点磁感应强度的方向就是该点的磁场方向C．平行放置的两条形磁铁异名磁极间的磁场为匀强磁场D．磁感应强度为零，则通过放在该处的某平面的磁感线条数不一定为零解析：选B.磁感应强度反映磁场的强弱和方向，它的方向就是该处磁场的方向，故B项正确；磁感应强度为零，放在该处的某平面无磁感线穿过，故D项错误；若某平面无磁感线穿过，可能磁场很强，只是平面平行于磁场放置导致磁感线穿过该平面的条数为零，所以A项不正确；两平行放置的异名磁极间的磁场不一定是匀强磁场，近距离平行放置的两异名磁极间的磁场才是匀强磁场，C项错误．二、对磁通量的理解1．磁通量的正负的理解(1)磁通量是通过闭合线圈的磁感线的条数，它是标量．但是磁通量也有“正、负”，磁通量的正、负号并不表示磁通量的方向，它的符号仅表示磁感线的贯穿方向．一般来说，如果设磁感线从线圈的某面穿过，线圈的磁通量为“＋”，那么磁感线从线圈的反面穿过线圈的磁通量就为“－”，反之亦然．(2)如磁感线沿相反方向穿过同一平面，正向磁通量为Φ1，反向磁通量为Φ2，则磁通量等于穿过该平面的磁感线的净剩条数，即Φ＝Φ1－Φ2.2．磁通量的计算计算穿过线圈的磁通量时，与线圈的匝数无关．Φ＝B·S的适用条件为：匀强磁场，且B与S垂直．(1)线圈的面积发生变化时磁通量是不一定发生变化的，如图5－3－1甲所示，当线圈面积由S1变为S2时，磁通量并没有变化．

甲乙图5－3－1(2)当磁场范围一定时，线圈面积发生变化，磁通量也可能不变，如图5－3－1乙所示，在空间有磁感线穿过线圈S，S外没有磁场．如增大S，则Φ不变．3．磁通量的变化(1)磁感应强度B不变，有效面积S变化，则ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B·ΔS.(2)磁感应强度B变化，磁感线穿过的有效面积S不变，则：ΔΦ＝Φ2－Φ1＝ΔB·S.(3)磁感应强度B和有效面积S同时发生变化时：ΔΦ＝Φ2－Φ1.但此种情况下ΔΦ≠ΔB·ΔS.特别提醒：磁通量的正负或磁通量变化量的正负既不表示大小，也不表示方向，仅是为了计算的方便而设定．即时应用(即时突破，小试牛刀)2．将面积为0.5m2图5－3－2的单匝线圈放在磁感应强度为2.0×10－2T的匀强磁场中，线圈平面垂直于磁场方向，如图5－3－2所示，那么穿过这个线圈的磁通量为(

)A．1.0×10－2WbB．1.0WbC．0.5×10－2WbD．5×10－2Wb解析：选A.线圈平面垂直于磁场方向，所以由公式Φ＝BS得，Φ＝1.0×10－2Wb.三、磁悬浮的原理1．导向磁铁：磁悬浮列车左右两边的磁铁保持列车在铁轨上的中间位置，称为导向磁铁．2．上浮磁铁：车上装备的超导体电磁铁所产生的电磁力与地面槽形导轨上的线圈所产生的电磁力相互排斥，使车体上浮，这两部分磁铁称为上浮磁铁．3．牵引磁铁：槽形导轨两侧的线圈与车上电磁铁之间相互作用，从而产生牵引力，使车体保持悬浮状态前进，这两部分磁铁称为牵引磁铁．4．常导电磁铁吸引方式磁悬浮：常导电磁铁吸引方式是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流，使电磁铁和导轨间保持10～15mm的间隙，并使导轨钢板的吸引力与车辆所受的重力平衡，从而使车体悬浮于轨道上运行，如图5－3－3甲所示．图5－3－35．超导电磁铁相斥方式磁悬浮：超导电磁铁相斥方式是根据磁铁同极相斥的原理，利用车上超导电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力使车体悬浮，如图5－3－3乙所示．即时应用

(即时突破，小试牛刀)3．超导是当今高科技的热点，当一块磁铁靠近超导体时，超导体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，磁悬浮列车就是采用了这种技术．磁悬浮的原理(

)①超导体电流的磁场方向与磁体相同②超导体电流的磁场方向与磁体相反③超导体使磁体处于失重状态④超导体产生的磁力与磁体重力平衡A．①③

B．②④C．①④

D．②③解析：选B.由题目信息知，磁体因受电流磁场的排斥力而悬浮，电流磁场如果等效为条形磁铁，则据同名磁极相斥可知超导体电流的磁场方向与磁体相反．悬浮时，磁体处于受力平衡状态，即超导体产生的磁力与磁体重力平衡，即选项B正确．

如图5－3－4所示，三根通电直导线垂直于纸面放置，位于b、c、d处，通电电流大小相同，方向如图所示．a位于bd中点且ac＝ab，则a点的磁感应强度方向是(

)图5－3－4磁感应强度的特点例1根据安掊定则判断出a点处的磁场，磁感应强度方向应为沿纸面由a指向b，正确选项为C.【答案】

C【方法总结】磁感应强度是矢量，满足平行四边形定则，对于空间多个场源形成的场，应明确每个场源在该点场的情况再进行合成．

如图5－3－5所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量为________．若使框架绕OO′转过60°角，则穿过框架平面的磁通量为________；若从初始位置转过90°角，则穿过框架平面的磁通量为________；若从初始位置转过180°角，则穿过框架平面的磁通量的变化是________．类型二磁通量的计算例2图5－3－5(2011年厦门高二检测)如图5－3－6所示为一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图，其工作原理类似打点计时器，当电流从电磁铁的接线柱a流入，吸引小磁铁向下运动时，以下判断正确的是(

)图5－3－6类型三磁在现代科技中的应用例3A．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为N极B．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为S极C．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极D．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极【思路点拨】根据安培定则和磁体间的相互作用特点分析．【自主解答】

当电流由a流入时，根据安培定则可知电磁铁上端为S极，因小磁铁向下运动，故小磁铁下端为