《1第一讲磁场的性质》由会员分享，可在线阅读，更多相关《1第一讲磁场的性质（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一讲 磁场的性质根底学问回忆1. 磁场（1） 磁场：磁极、电流和运动电荷四周存在的一种物质，对放入其中的磁体有力的作用， 全部磁体之间的相互作用都是通过磁场发生的，全部磁现象都起源于电荷运动。（2） 磁场的方向：规定在磁场中任一点小磁针北极受力的方向，亦即小磁针静止时的北极所指的方向；磁场方向也和磁感应强度方向、磁感线在该处的切线方向全都。2. 磁感线（1） 磁感线：为了形象的争论磁场而引入的一束假象曲线，并不客观存在，但有试验根底。（2） 磁感线特点：磁感线的疏密程度能定性的反映磁场的强弱分布、磁感线上任一点的切线方向反映该点的磁场方向。磁感线是不相交的闭合曲线。3. 几种常见的磁场的磁感
2、线（1） 条形磁铁磁感线：见图 8-1-1，外部从 N 极动身，进入 S 极；中间位置与磁感线切线与条形磁铁平行。蹄形磁铁磁感线：见图 8-1-2，外部从N 极动身，进入S 极。（2） 直线电流的磁感线：见图 8-1-3，磁感线是一簇以导线为轴心的同心圆，其方向由安培定则来判定，右手握住通电导线，伸直的大拇指指向电流的方向，弯曲的四指所指的方向就是磁感线方向，离通电导线越远的地方，磁场越弱。（3） 通电螺旋管的磁感线：见图8-1-4，与条形磁铁相像，有N、S 极，方向可由安培定则判定，即用右手握住螺旋管，让弯曲的四指指电流的方向，伸直的大拇指的方向就是螺旋管的 N 极即螺旋管的中心轴线的磁感线
3、方向。（4） 环形电流的磁感线：可以视为单匝螺旋管，判定方法与螺旋管一样；也可以视为通电直导线的状况。（5） 地磁场的磁感线：地磁场的的 N 极在地球的南极四周，S 极在地球的北极四周，磁感线分布如图 8-1-6 所示；地磁场B 的水平重量 Bx 总是从地球的南极指向地球的北极，竖直重量 B y 在南半球垂直于地面对上，在北半球垂直于地面对下；在赤道平面上，在距离地球外表相等的各点，磁场强弱一样，且方向水平向北。（6） 匀强磁场的磁感线：磁感应强度的大小和方向处处一样的磁场，匀强磁场的磁感线是分布均匀的，方向一样的平行线。见图8-1-7 所示。3磁感应强度（1） 磁感应强度是用来表示磁场强弱和
4、方向的物理量，在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力与电流元的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度，用符号B 表示，即B = FIL ，磁感应强度的单位为特斯拉。国际符号T。（2） 磁感应强度是矢量。磁场中某点的磁感应强度方向是该点的磁场方向，即通过该点的磁感线的切线方向；磁感应强度的大小由磁场本身打算，与放入磁场中的电流无关。重点难点例析一、磁场方向、磁感应强度方向、小磁针静止时北极指向以及磁感线切线方向的关系它们的方向是全都的，只要知道其中一个方向，就等于知道了其它三个方向，只是前两个方向比较抽象，后两个方向比较形象直观。【例 1】一个带负电的橡胶圆盘处在竖直面内，可以绕过其圆心的
5、水平轴高速旋转，当它不转动时，放在它左侧水平轴上的小磁针静止时的指向，如图 4-1-8 所示，从左往右看，当橡胶圆盘逆时针高速旋转时，小磁针N 极指向 A不偏转B在纸面内向左偏C在纸面内向右偏D向纸面内偏练习：如图 8-1-9 所示，直导线、螺旋管、电磁铁三者相距较远，它们的磁场互不影响，当电键 S 闭合后，小磁针的北极N黑色，指示出磁场方向正确的 AaBbCcDd二、磁感应强度的有关问题磁感应强度的问题主要两个问题：一是对其物理意义的理解；其次是对它的矢量性的理解。【例 2】以下说法正确的选项是： A. 由 B = F 可知，磁感应强度B 与一小段通电直导线受到的磁场力F 成正比ILB. 一
6、小段通电直导线受到的磁场力的方向就是磁场的方向C. 一小段通电直导线在某处不受磁场力，该处的磁感应强度肯定为零D.磁感应强度为零处，一小段通电直导线在该处肯定不受磁场力练习：如图 8-1-10 所示是磁场中某区域的磁感线的分布状况, 则以下推断正确的选项是()A. a、b 两处的磁感强度大小不等, B BabB. a、b 两处的磁感强度大小不等, B BabC. 同一通电导线放在a 处受力肯定比放在b 处受力大。D. 同一通电导线放在b 处受力肯定比放在a 处受力大。【例】如图 8-1-11 所示，三根平行长直导线分别垂直的通过一等腰直角三角形的三个顶点，现在使每条通电磁感应强度的大小均为B，
7、则该处的实际磁感应强度的大小以及方向如何？练习：如图 8-1-13 所示，球心在坐标原点O 处的球面上有竖直和水平的两个彼此绝缘的金属环，在两环内同时通以相等的电流强度，电流方向如下图，试说明球心 O 点处的磁场方向。易错门诊【例 4】如图 8-1-14 所示，电流从 A 点分两路通过环形支路再集合于B 点，两个支路的金属材料一样，但截面积不一样，上面局部的截面积较大，则环形中心 O 处的磁感应强度方向是 A垂直于环面指向纸内 B垂直于环面指向纸外C磁感应强度为零 D斜向纸内练习一1. 以下说法正确的选项是 A奥斯特试验说明白电与磁是有联系的B磁铁的磁场肯定是运动电荷产生的 C一切磁现象都可以
8、归结为运动电荷与运动电荷之间的相互作用 D电荷与电荷之间的作用肯定是通过磁场发生的 2取两个完全一样的长导线，用其中的一根绕成如图8-1-15(a)所示的螺线管，当螺线管 中通以大小为I 的电流时，测得螺线管中部的磁感应强度大小为B，假设将另一根长直导线绕成如图(b)所示的螺线管，并通以大小也为I 的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为 A0B0.5BCBD2B3右图 8-1-16 是云层间闪电的模拟图，图中P、Q 是位于南北方向带异种电荷的两块阴雨云，在放电的过程中，在两块云的尖端之间形成了一个放电通道。气象观测小组的同学觉察 位于通道正上方的小磁针N 极转向东背离读者，S 极转向西，
9、则 P、Q 两云块放电前 A云块P 带正电B云块Q 带正电C.P、Q 两云块间存在电势差D.P 尖端的电势高于Q 尖端的电势4一根电缆埋藏在一堵南北走向的墙里，在墙的西侧处，放一指南针，其指向刚好比原来旋转 180，由此可以断定，这根电缆中电流的方向为 A可能是向北B可能是竖直向下C可能是向南D可能是竖直向上5. 磁体之间的相互作用是通过磁场发生的， 以下对磁场的生疏说法正确的选项是 A磁感线有可能消灭相交的状况B磁感线总是从N 极动身指向S 极C某点磁场方向与放在该点的小磁针静止时N 极所指方向全都D假设在某区域内通电导线不受磁场力作用，则该区域的磁感应强度肯定为零6.19 世纪 20 年月
10、，以塞贝克为代表的科学家已生疏到温度差会引起电流。安培考虑到在太阳照耀下自转的地球正面和反面存在温度差，从而认为地球磁场是绕地球的环形电流引起 的。则假设中的电流方向是 注：磁子午线是地球磁场N 极与S 极在地球外表的连线 A由西向东垂直于磁子午线B由东向西垂直于磁子午线C由南向北沿子午线D由赤道向两极沿子午线07. 在磁感应强度为B , 竖直向上的匀强磁场中, 水平放置一根长通电直导线, 电流方向垂直纸面对外, 如图 8-1-17 所示. a、b、c、d 是以直导线为圆心的同一圆周上的四点, 在这四点中 B 2 2 uAc、d 两点的磁感应强度大小相等B.b、d 两点的磁感应强度大小相等C.
11、c 点的磁感应强度的值最大D.b 点的磁感应强度的值最大8. 弹簧秤下挂一条形磁棒，其中条形磁棒N 极的一局部位于未通电的螺丝管内，如图8-1-18，以下说法正确的选项是 ()A. 将a 接电源正极，b 接负极，弹簧秤示数将减小B. 假设将a 接电源正极，b 接负极，弹簧秤示数将增大C. 假设将b 接电源正极，a 接负极，弹簧秤示数将增大D. 假设将b 接电源正极，a 接负极，弹簧秤示数将减小9. 关于磁感应强度B 的概念，以下说法中正确的选项是().(A) 依据磁感应强度B 的定义式B=F/IL 可知，磁感应强度B 与 F 成正比，与IL 成反比(B) 一小段通电导线放存磁感应强度为零处，它
12、所受的磁场力肯定为零 (C)一小段通电导线在某处不受磁场力作用，该处的磁感应强度肯定为零(D)磁场中某处磁感应强度的方向，与通电导线在该处所受磁场力的方向一样10. 如下图，一个带正电的粒子沿 x 轴正向射入匀强磁场中，它所受到的洛伦兹力方向沿y 轴正向，则磁场方向( ).(A) 肯定沿z 轴正向(B)肯定沿z 轴负向(C)肯定在xOy 平面内(D)肯定在xOz 平面内11. 水平放置的平行金属导轨相距为 d，导轨一端与电源相连，垂直于导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为B，方向如下图.长为 l 的金属棒ab 静止在导轨上，棒与导轨成 60角， 此时，通过金属棒的电流为I，则金属棒所受的安培力大小
13、为.12. 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 B2/2u ，式中 B 是磁感应强度，u 是磁导率，在空气中 u 为一常数为了近似测得条形磁铁磁极端面四周的磁感应强度B，一学生用一根端面面积为A 的条形磁铁吸住一一样面积的铁片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 8-1-19 所示，由于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 之间的关系为练习二1. 以下关于磁感应强度大小的说法中正确的选项是(). (A)通电导线受磁场力大的地方，磁感应强度肯定大(B) 一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度
14、肯定为零(C)磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向(D)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无关2. 关于磁感线的概念，以下说法中正确的选项是( ). (A)磁感线是磁场中客观存在、肉眼看不见的曲线(B)磁感线总是从磁体的N 极指向磁体的S 极(C)磁感线上各点的切线方向与该点的磁场方向全都(D)两个磁场叠加的区域，磁感线就有可能相交3. 一根软铁棒放在磁铁四周会被磁化，这是由于在外磁场的作用下( ). (A)软铁棒中产生了分子电流(B) 软铁棒中分子电流消逝了(C) 软铁棒中分子电流的取向变得杂乱无章(D)软铁棒中分子电流的取向变得大致一样4. 安培的分子电流假说提醒了磁现
15、象的.假说认为:在分子、原子的内部存在着一种 电流，它的两侧相当于两个，磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由 而产生的.依据现代物理学的学问，安培所说的分子电流就是原子内部的运动而形成的.5. 试在图中，由电流产生的磁场方向确定导线或线圈中的电流方向.6. 请画出如下图各图中相应的磁感线分布.7. 关于磁感应强度的单位T，以下表达式中不正确的足(). (A)1T=1Wbm2(B)1T=1Wbm2(C)1T=1Ns/C.m(D)1T=1N/Am8. 物理试验都需要有肯定的掌握条件.奥斯特做电流磁效应试验时就应排解地磁场对试验的影响.以下关于奥斯特试验的说法中正确的选项是().(A)该试验必需在地球赤道上进展(B)通电直导线必需竖直放置(C)通电直导线应当水平东西方向放
