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1、磁场的描述 磁场对电流的作用一、磁场1、基本性质：磁场对放入其中的磁极、电流有力的作用。磁极间、电流间的作用通过磁场产生，磁场是客观存在的一种特殊形态的物质。 电流的磁场：通电导线周围存在磁场。2、方向：放入其中小磁针N极的受力方向（静止时N极的指向）放入其中小磁针S极的受力的反方向（静止时S极的反指向）3、磁感线：形象描述磁场强弱和方向的假想的曲线。 磁体外部：N极到S极；磁体内部：S极到N极。磁感线上某点的切线方向为该点的磁场方向；磁感线的疏密表示磁场的强弱。【例题1】首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是（）A、安培B、法拉第C、奥斯特D、特斯拉【例题2】下列关于磁场的说法中，正确的是
2、（）A、只有磁铁周围才存在磁场B、磁场是假想的，不是客观存在的C、磁场只有在磁极与磁极、磁极和电流发生作用时才产生D、磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用【例题3】关于磁感线的一些说法，不正确的是（）A、磁感线上各点的切线方向，就是该点的磁场方向B、磁场中两条磁感线一定不相交C、磁感线分布较密的地方，磁感应强度较强D、通电螺线管的磁感线从北极出来，终止于南极，是一条不闭合的曲线【例题4】根据安培的思想，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，那么由此可断定地球应该（）A、带负电B、带正电C、不带电D、
3、无法确定4、安培定则：（右手四指为环绕方向，大拇指为单独走向）直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场特点无磁极、非匀强且距导 线越远处磁场与 磁铁的磁场相似， 管内为 磁场且磁场，管外为磁场环形电流的两侧是N极 和S极，且离圆环中心越 远，磁场安培定则立体图横截面图从上往一卜看从左柱右#X从右往左看X【例题5】试在下图中，由电流产生的磁场方向确定导线或线圈中的电流方向.【例题6】请画出下面各图中相应的磁感线分布.(B)(C)地球【例题7】如图所示，在水平放置的光滑绝缘杆ab上，挂有两个相同的金属环M和N,当两环均 通以图示的相同方向的电流时，分析下列说法中，哪种说法正确（）A、两环静止不
4、动 动B、两环互相靠近C、两环互相远离D、两环同时向左运5、几种常见磁场蹄形磁铁直线电流的磁场S通电螺线管的磁场X X X X XXX XX XX XX XIIX环型电流的磁场 场通电真导线周围磁场通电环型导线磁二、地磁场1、地磁两极：地球为一大磁体，其南部为N极、北部为S极，地理南极是地磁场的北极（N极）, 地理北极是地磁场的南极（S极），如图所示：2、地磁场：地球本身是一个巨大的磁体，它的周围存在着磁场，叫做地磁场，在地球两极附近地磁 场最强。在地表，小磁针的北极指向地理南极，这就是我们通常所说的指南针，磁针指南北，就是因为 受到地磁场的作用。3、磁偏角：磁场的南北极与地理的南北极不重合，
5、我们把地轴与磁轴之间的夹角称为磁偏角。（如 图所示），世界上最早准确记述磁偏角的是我国宋代学者沈括。【例题8】关于地磁场，下列叙述正确的是（）A、地球的地磁两极和地理两极重合B、我们用指南针确定方向，指南的一极是指南针的北极C、地磁的北极与地理的南极重合D、地磁的北极在地理南极附近三、磁性材料1、根据物质在外磁场中表现出的特性，物质可分为三类：顺磁性物质、抗磁性物质和铁磁性物质， 顺磁性物质和抗磁性物质称为弱磁性物质，铁磁性物质称为强磁性物质。顺磁性物质：一种非铁磁性物质（如铂、铝、氧），把它们移近磁场时，可依磁场方向发生磁 化，但很微弱。要用精密仪器才能测出。抗磁性物质：非铁磁性物质，如金、
6、银、铜、铅、二氧化碳、水等。它们移进磁场，就会发生反向 磁化，与磁铁不是相互吸引，而是互相排斥。其磁化强度与顺磁性物质相似或稍弱。完全抗磁性：完全抗磁性是指磁场中的金属处于超导状态时，体内的磁感应强度为零的现象。这一 现象是荷兰科学家迈斯纳发现的，因此又称为迈斯纳效应。2、磁性材料是指强（铁）磁性物质，磁性材料按磁化后去磁的难易可分为两类：软磁性材料：容易去磁的物质，如软铁、硅钢、镍铁合金和锰锌铁氧体、镍锌铁氧体等。适用于需 要反复磁化的场合，可以用来制造电磁铁、半导体收音机的天线磁棒，录音机的磁头，电子计算机中的 记忆元件，以及变压器、交流发电机、电磁铁和各种高频元件的铁芯等。硬磁性材料：不
7、易去磁的物质，如碳钢、钨钢、铝镍钻合金和钡铁氧体、锶铁氧体等。适合制成永 久磁铁，应用在磁电式仪表、扬声器、话筒、永磁电机等电器设备中。【例题9】电磁铁用软铁做铁芯，这是因为软铁（）A、能保持磁性B、可能被其他磁体吸引C、去磁迅速D、能导电【例题10】实验表明：磁体能吸引一元硬币，对这种现象解释正确的是（）A、硬币一定是铁做的，因为磁铁能吸引铁B、硬币一定是铝做的，因为磁铁能吸引铝C、磁体的磁性越强，能吸引的物质种类越多D、硬币中含有磁性材料，磁化后能被吸引【例题11】硬磁材料适用于制造：（）A.电磁铁B.永久磁铁C.变压器铁芯D.发电机铁芯四、安培力（磁场对电流的作用力）（1）安培力方向：判
8、定磁场对电流的作用力使用左手定则。 左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且跟手掌在同一个平面内，把手放人磁 场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流方向，那么，拇指所指的方向就是通电导线在磁场中的受力方向（如图1所示）。（2）安培力的大小公式：F = ILBsin&O是电流I方向与磁感应强度B方向的夹角） 两种特例：即F = ILB （I丄B）和F = 0 （IB）。 公式的运用条件：一般只适用于匀强磁场。【例题11】在下列各图中，已标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受 安培力F的方向，其中符合左手定则的是（）A【例题12】下面的几个图显示了
9、磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是（）【例题13】在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线（）A、受到竖直向上的安培力B、受到竖直向下的安培力C、受到由南向北的安培力D、受到由西向东的安培力【例题14】如图（下左）所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正上方固定一根直导线，导线与磁场垂 直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则（）A、磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用B、磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用C、磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用D、磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用【例题15】两条直导线互相垂直，如图（上右）所示，但相隔一个小距离，其中AB
10、是固定的，另一条 CD能自由转动，当直流电流按图所示方向通入两条导线时，CD导线将（）A、逆时针方向转动，同时靠近导线ABB、顺时针方向转动，同时靠近导线ABC、逆时针方向转动，同时离开导线ABD、顺时针方向转动，同时离开导线AB【例题16】如图所示，在倾角为a的光滑斜面上，放置一根长为L,质量为m,通过电流为I的导线，若使导线静止，应该在斜面上施加匀强磁场B的大小和方向为（）A、 B=mgsina /IL，C、B=mgtana /IL,方向竖直向下方向垂直水平面向上D、B=mgsina /IL,方向水平向右【例题17】如图所示，用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN,电流I方向从M到
11、N,绳子 的拉力均为F。为使F=0,可能达到要求的方法是（）A、加水平向右的磁场B、加水平向左的磁场C、加垂直纸面向里的磁场D、加垂直纸面向外的磁场【例题18】如图所示，质量为m的导体棒AB静止在水平导轨上，导轨宽度为L,已知电源的电动势为 E,内阻为r,导体棒的电阻为R,其余接触电阻不计，磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为6, 磁感应强度为B,求轨道对导体棒的支持力和摩擦力。【例题19】如图1和图2所示，长都为20cm的直导线中的电流强度都为2A,匀强磁场的磁感应强度都 为0.5T，图1的磁场方向水平向右，图2中磁场方向垂直纸面向里。则图1中导线所受的安培力大小为，方向，图2中导线所受
12、的安培力大小为，方向。如果逆时针转动直导线将图1和图2中的30。角都变为60。，则图1中导线所受的安培力大小 为，方向.，图2中导线所受的安培力大小为，方向.。XXXX:-300XXXX图2五、磁感应强度B1、定义：放入磁场中的电流元与磁场垂直时，所受安培力F跟电流元IL的比值。B =旦2、公式： IL磁感应强度B是磁场的一种特性，与F、I、L等无关。 注：匀强磁场中，B与I垂直时，L为导线的长度；非匀强磁场中，B与I垂直时，L为短导线长度。3、国际单位：特斯拉（T）。4、磁感应强度B是矢量，方向即磁场方向。磁感线方向为B方向，疏密表示B的强弱。5、匀强磁场：磁感应强度B的大小和方向处处相同的
13、磁场。磁感线是分布均匀的平行直线。 例如：靠近的两个异名磁极之间的部分磁场；通电螺线管内的磁场。电场强度E磁感应强度B相同点都是客观存在的描述场的特殊物理量，都是矢量，叠加时遵循“平行四边形” 法则。不同点电场强度E磁感应强度B引入用试探电荷q用试探电流元IL定义E = F/q, E 与 F、q 无关B=F/IL, B 与 F、I、L 无关。单位N/C 或 V/mT形象扌田述电场线磁感线两线切线方向为场方向，疏密表示场的强弱。不封闭曲线，从“ +Q”指向“一Q”封闭曲线，外部从N指向S,内部从S指 向N场力F电场力F=qE由电荷作用判断方向安培力F=I丄LB 左手定则判断方向匀强场E 一定B 一定两线均为分布均匀的平行直线【例题16】由磁感应强度的定义式B=F/IL可知（）A、若某处的磁感应强度为零，则通电导线放在该处所受安培力一定为零B、通电导线放在磁场中某处不受安培力的作用时，则该处的磁感应强度一定为零C、同一条通电导线放在磁场中某处所受的磁场力是一定的D、磁场中某点的磁感应强度与该点是否放通电导线无关【例题17】如图所示，两根平行放置的导电轨道，间距为L，倾角为，轨道间接有电动势为E （内 阻不计）的电源，现将一根质量为m、电阻为R的金属杆ab与轨道垂直放于导电轨道上，轨道的摩擦和 电阻均不计，要使ab杆静止，所加匀强磁场的磁感应强度至少多大？什么方向？
