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1、一、磁场磁体是通过磁场对铁一类物质发生作用的，磁场和电场一样，是物质存在的另一种形 式，是客观存在。小磁针的指南指向北表明地球是一个大磁体。磁体周围空间存在磁场；电 流周围空间也存在磁场。电流周围空间存在磁场，电流是大量运动电荷形成的，所以运动电荷周围空间也有磁场。 静止电荷周围空间没有磁场。磁场存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间。磁场是物质存在的一种形式。磁场对磁 体、电流都有磁力作用。与用检验电荷检验电场存在一样，可以用小磁针来检验磁场的存在。如图所示为证明通 电导线周围有磁场存在奥斯特实验，以及磁场对电流有力的作用实验。*磁场对电流的作用奥斯特实验1地磁场地球本身是一个磁体，附近存在的
2、磁场叫地磁场，地磁的南极在地球北极附近，地磁的 北极在地球的南极附近。2地磁体周围的磁场分布 与条形磁铁周围的磁场分布情况相似。3指南针 放在地球周围的指南针静止时能够指南北，就是受到了地磁场作用的结果。4磁偏角 地球的地理两极与地磁两极并不重合，磁针并非准确地指南或指北，其间有一个交角 叫地磁偏角，简称磁偏角。说明： 地球上不同点的磁偏角的数值是不同的； 磁偏角随地球磁极缓慢移动而缓慢变化； 地磁轴和地球自转轴的夹角约为11。二、磁场的方向 在电场中，电场方向是人们规定的，同理，人们也规定了磁场的方向。规定：在磁场中的任意一点小磁针北极受力的方向就是那一点的磁场方向。确定磁场方向的方法是：
3、将一不受外力的小磁针放入磁场中需测定的位置，当小磁针在该位置静止时，小磁针N 极的指向即为该点的磁场方向。磁体磁场： 可以利用同名磁极相斥，异名磁极相吸的方法来判定磁场方向。电流磁场：利用安培定则（也叫右手螺旋定则）判定磁场方向。安培定则通电直导线的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场三、磁感线在磁场中画出有方向的曲线表示磁感线，在这些曲线上，每一点的切线方向都跟该点 的磁场方向相同。即，磁感线上每一点切线方向跟该点磁场方向相同。磁感线特点： 磁感线的疏密反映磁场的强弱，磁感线越密的地方表示磁场越强，磁感线越疏的地 方表示磁场越弱。 磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向。 磁场中的任何一条
4、磁感线都是闭合曲线，在磁体外部由N极到S极，在磁体内部由 S极到N极。以下各图分别为条形磁体、蹄形磁体、直线电流、环行电流的磁场说明： 磁感线是为了形象地描述磁场而在磁场中假想出来的一组有方向的曲线，并不是客 观存在于磁场中的真实曲线。 磁感线与电场线类似，在空间不能相交，不能相切，也不能中断。磁感线与电场线有何异同？答：（1）相同之处：电场线和磁感线都是为了形象地描述场而引入的假想曲线，实际 上并不存在；电场线和磁感线都是用来描述场的强弱和方向的，电场线和磁感线的疏密分 别表示了电场和磁场的强弱，电场线和磁感线的切线方向分别表示了电场和磁场的方向； 任意两条电场线和磁感线都不会相交；（2）不
5、同之处：电场线始于正电荷（或无穷远）， 止于负电荷（或无穷远），是非闭合的曲线，而磁感线是闭合曲线，无头无尾；沿电场线方向电势逐渐降低，而磁感线中则不存在这种规律，其比较见表：磁场电场磁体和通电导线周围的特殊物质电荷周围的特殊物质磁体间通过磁场发生相互作用电荷间通过电场发生相互作用放在磁场中的小磁针N极受力方向即为该点 的磁场方向放在电场中的正试探电荷受力方向即为该点 的电场方向可用磁感线形象地描述磁场可用电场线形象地描述电场【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：（
6、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.【例2】如图所示是通电直导线周围磁感线分布示意图，磁感线的方向由箭头表示，各图 中央是表示垂直于纸面的通电直导线的截面和其中的电流方向，其中正确的是四、几种常见磁场1 通电直导线周围的磁场直世电汶的啟炳（ 1）安培定则：右手握住导线，让伸直 的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四 指所指的方向就是磁感线环绕的方向，这个规 律也叫右手螺旋定则。（2）磁
7、感线分布如图所示：说明： 通电直导线周围的磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆，实际上电流磁场应为空间图形。 直线电流的磁场无磁极。 磁场的强弱与距导线的距离有关，离导线越近磁场越强，离导线越远磁场越弱。 图中的“X”号表示磁场方向垂直进入纸面，“”表示磁场方向垂直离开纸面。例题：一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针正上方，如图所示若带电粒子飞过小磁针上方STH的瞬间，小磁针N极向纸面内偏转，这带电粒子可能是（AD ）A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的正离子束C.向右飞行的负离子束D.向左飞行的负离子束分析：小磁针 N 极受力方向与磁场方向相同.电流方向与正电荷定向移动方向相同，与负电荷定向移动方
8、 向相反.根据安培定则，将选项逐一代入检查，选择符合题意的选项.解析：A、向右飞行的正离子束，形成的电流方向向右，根据安培定则可知，离子在下方产生的磁场方向 向里，则N极转向里，S极转向外，符合题意故A正确.B、向左飞行的正离子束，形成的电流方向向左，根据安培定则可知，离子在下方产生的磁场方向向外， 则N极转向外，S极转向里，符合题意故B错误.C、向右飞行的负离子束，形成的电流方向向左，根据安培定则可知，离子在下方产生的磁场方向向外， 则N极转向外，S极转向里，符合题意故C错误.D、向左飞行的正离子束，形成的电流方向向右，根据安培定则可知，离子在下方产生的磁场方向向里， 则N极转向里，S极转向
9、外，不符合题意故D正确2.环形电流的磁场 （1）安培定则：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。2）磁感线分布如图所示：3）几种常用的磁感线不同画法。说明： 环形电流的磁场类似于条形磁铁的磁场，其两侧分别是N极和S极。 由于磁感线均为闭合曲线，所以环内、外磁感线条数相等，故环内磁场强，环外磁场弱。 环形电流的磁场在微观上可看成无数根很短的直线电流的磁场的叠加。例题 1：如右图所示，一个电子沿逆时针方向做匀速圆周运动，则此电子的运动（ ）A. 不产生磁场B. 产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向里C. 产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向外D. 只
10、在圆心的内侧产生磁场例题2：如图所示，带负电的金属环绕轴00以角速度匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（ ）AN 极竖直向上 BN 极竖直向下C. N极沿轴线向左D. N极沿轴线向右3通电螺线管的磁场（1）安培定则：用右手握住螺线管，让弯曲时四指的方向跟电流方向一致，大拇指所指的方向就是螺线管中心轴线上的磁感线方向（2）磁感线分布：如图所示。纵嶽向團M寸軽 W U TP-（3）几种常用的磁感线不同的画法。说明 通电螺线管的磁场分布：外部与条形磁铁外部的磁场分布情况相同，两端分别为N 极和S极。管内（边缘除外）是匀强磁场，磁场分布由S极指向N极。 环形电流宏观上其实就是只有一匝的通
11、电螺线管，通电螺线管则是由许多匝环形电 流串联而成的。因此，通电螺线管的磁场也就是这些环形电流磁场的叠加。 不管是磁体的磁场还是电流的磁场，其分布都是在立体空间的，要熟练掌握其立体 图、纵截面图、横横面图的画法及转换。例题.在如图所示的电路中，当开关S断开时，螺线管上方小磁针的N极的指向如图所示，则当开关S闭合后，小磁针静止时，N极的指向为 (A.垂直纸面向里B.垂直纸面向外C.水平向右D.水平向左N分析：小磁针能体现出磁场的存在，且小磁针静止时N极的指向为磁场的方向，即为磁感应 强度的方向.也可为磁感线在该点的切线方向.而电流周围的磁场由右手螺旋定则来确定磁 场方向.通电螺线管外部的磁感线是从N极向S极，而内部则是从S极到N极的.4.匀强磁场(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 区域内的磁场叫做匀强磁场。(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，如图所示：永卓妆的曲卒平行的 畀龙绘帆吗的匀强啟蛹堆践詈悶邯*中问的 雄境是匀Ji蹬晞
