几种常见的磁场(完美版)

真空中点电荷的电场的电场线几种常见电场的电场线知识内容电场线3.1几种常见的磁场将一个小磁针放在磁场中某一点,小磁针静止时,北极N所指的方向,就是该点的磁场方向.【问题一】如图，磁场中各点小磁针的指向不同，这个现象说明什么?说明条形磁铁周围的磁场是有方向的。【问题二】那么，磁场的方向怎样规定的呢？问题三：如何形象地描述磁场中各点的磁场方向?磁感线是在磁场中画出一些有方向的曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致。这样的曲线叫做磁感线。ABC1、磁感线：条形磁体磁场分布蹄形磁体磁场分布特点：外部从N到S，内部从S到N形成闭合曲线。1）条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线：条形磁铁蹄形磁铁2.磁感线的特点(1)磁体的外部：从北极(N极)指向南极(S极)；磁体的内部：从南极指向北极．(2)每条磁感线都是闭合曲线，任意两条磁感线不相交。(3)磁感线密集的地方磁场强，稀疏的地方磁场弱．(4)磁感线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向．(5)磁感线是为了形象地研究磁场而人为假想的曲线．思考1.沿磁感线的方向，磁场是减弱吗？解析：不一定。磁感线的方向与磁场的强弱没有关系，所以无法判定磁场是否减弱．1.下列关于磁感线的叙述，正确的是()A．磁感线是真实存在的,细铁屑撒在磁铁附近，我们看到的就是磁感线B．磁感线始于N极，终于S极C．磁感线和电场线一样，不能相交D．沿磁感线方向磁场减弱C二、几种常见的磁场外部从那么，它们的磁场磁感线分布又有什么特点？遵循什么规律呢？安培定则（右手螺旋定则）确定。除了磁铁,直线电流、环形电流、通电螺线管的周围空间也能产生磁场。Ｉ直线电流的磁场的磁感线：安培定则(1):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.(右手螺旋定则)表示垂直于纸面向里表示垂直于纸面向外a、磁感应强度的方向：XXXXXXXXX垂直纸面向里·········垂直纸面向外b、电流的方向：X·垂直纸面向里垂直纸面向外•例1.如图所示，导线中通以水平向右的电流I，请判断导线下方水平放置的小磁针如何偏转？BC如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方，并与磁针指向平行，能使小磁针的N极转向读者，那么这束带电粒子可能是（）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1.关于磁感线，下列说法中正确的是()A．两条磁感线的空隙处一定不存在磁场B．磁感线总是从N极到S极C．磁感线上任意一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致D．两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交C2．如图所示，水平直导线ab通有向右的电流I，置于导线正下方的小磁针S极将()A．向纸外偏转B．向纸内偏转C．在纸面内顺时针转过90°D．不动A环形电流的磁场的磁感线安培定则(2):让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向.4）通电螺线管的磁场的磁感线通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠加.所以环形电流的安培定则也可以用来判定通电螺线管的磁场,这时,拇指所指的方向是螺线管内部的磁场的方向.I（4）通电螺旋管周围磁感线等效安培定则：用右手握住螺旋管，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感线的方向。（大拇指指向螺旋管北极）2、如图所示，环形导线周围有三只小磁针a、b、c，闭合开关S后，三只小磁针N极的偏转方向是（）A、全向里B、全向外C、a向里，b、c向外D、a、c向外，b向里课堂训练D如图所示，当开关闭合时：(1)判断通电螺线管的磁极；（2）指出每个小磁针的N、S极。NS甲乙丙丁SNNNN课堂训练1、在图中，已知磁场的方向，试画出产生相应磁场的电流方向NSX·练习：1、标出下图中各小磁针的N、S极I?SN×××××××I?B2、标出下图线圈中电流方向I?········××××××××I?3、下列各图为电流产生的磁场示意图，补画出各图中电流方向或磁感线方向ISNSNSI4、指出下列各图中小磁针的偏转情况2、如图，当电流通过线圈时，磁针A的N极指向哪里？磁针B的N极指向哪里？IAB磁针A的N极指向外磁针B的N极指向里3、如图所示,a、b、c三枚小磁针分别在通电螺线管的正上方、管内和右侧,当这些小磁针静止时,小磁针N极的指向是（）A．a、b、c均向左B．a、b、c均向右C．a向左,b向右,c向右D．a向右,b向左,c向右C5、如图所示，两根非常靠近且互相垂直的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的（）A.区域IB.区域ⅡC.区域ⅢD.区域ⅣA6、铁环上绕有绝缘的通电导线,电流方向如图所示.则有铁环中心O处的磁场方向为()A．向下B．向上C．垂直纸面向里D．垂直纸面向外A地磁场的磁感线假设地球的磁场是由于地球带某种电荷而又绕地轴自转产生的，你认为地球带有何种电荷？带负电荷磁体为什么会有磁性？法国学者安培提出了著名的分子电流假说在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种电流-分子电流.分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极NS二、安培分子电流假说NS利用安培的假说解释一些磁现象安培分子电流假说意义1.成功的解释了磁化现象和磁体消磁现象2.安培分子电流假说揭示了电和磁的本质联系3.安培的分子电流假说揭示了磁性的起源，认识到磁体的磁场和电流的磁场一样，都是由运动的电荷产生的关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是()A.磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁B.不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动C.永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的D.根据安培假说可知，磁体内分子电流总是存在的，因此任何磁体都不会失去磁性B一根软铁棒在磁场中被磁化.是因为()A．软铁棒中产生了分子电流B．软铁棒中分子电流取向变得杂乱无章C．软铁棒中分子电流消失了D．软铁棒中分子电流取向变得大致相同D5、匀强磁场磁场强弱、方向处处相同的磁场磁感线特点：一组间隔相同的平行直线常见的匀强磁场:（1）相隔很近的两个异名磁极之间的磁场（3）通电螺线管内部的磁场I（2）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。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，我们把B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通，用字母Φ表示．2．公式：Φ＝BS.(1)适用条件：a.匀强磁场；b．磁感线与平面垂直．五、磁通量(2)在匀强磁场B中，若磁感线与平面不垂直，公式Φ＝BS中的S应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积．Φ＝BScosθ.式中Scosθ即面积S在垂直于磁感线方向的投影，我们称为“有效面积”．S在垂直于磁感线方向的投影磁通量也可理解为穿过某面积的磁感线的条数，当有方向相反的两簇条数相同的磁感线穿过某面积时，该面积上的磁通量为零．对公式的理解1.B是匀强磁场或可视为匀强磁场的磁感应强度，S为有磁感线穿过的有效面积。2.公式只适用于S⊥B，若S与B不垂直，则S为垂直与磁场方向的投影面积。Φ＝BSsinaa.当磁场B⊥S垂直,磁通量最大Φ=BSc.当B∥S时,磁通量最小Φ=0b.当磁场B与面积S不垂直,ΦBS1、面积S＝0.5m2的闭合金属圆线圈处于磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量是_______；当金属圆环转过90°，环面与磁场平行时，穿过环面的磁通量是_______0.2Wb0练习：例1.磁场中的磁感线如图所示，则（）A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBbB．a、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBbC．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小D．a处没有磁感线，所以磁感应强度为零b处的磁感线较密，a处的磁感线较疏不知通电导线在磁场中的放置方向，没法确定受力大小磁感线是用来描述磁场的，不可能在存在磁场的区域内全部画出磁感线答案：B2、如图，线圈平面与水平方向成θ角，磁感应线竖直向下，设匀强磁场的磁感应强度为B，线圈面积为S，则Ф＝_________dθbcaBBScosθ3．关于磁通量，下列说法中正确的是()A．磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量B．磁通量越大，磁感应强度越大C．穿过某一面积的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零D．磁通量就是磁感应强度C4．一块磁铁从高处掉到地上，虽然没有断，但磁性变弱了，这是因为()A．磁铁被磁化了B．磁铁因剧烈震动而退磁了C．磁铁是非磁性物质D．磁铁是软磁性材料B5.如图所示，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变化量大小为________．解析在图示位置，磁感线与框架平面垂直时，Φ＝BS.当框架绕OO′轴转过60°时可以将原图改画成从上向下看的图，如图答案BS02BS12BS练习：如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量Фa和Фb大小关系为()A.均向上，Фa＞ФbB.均向下，Фa＜ФbC.均向上，Фa＝ФbD.均向下，无法比较A7.磁通量的变化1）磁通量变化：ΔФ＝Ф2－Ф1是某两个时刻穿过某个平面S的磁通量之差，即ΔФ取决于末状态的磁通量Ф2与初状态磁通量Ф1的代数差。2）磁通量的变化一般有三种形式：1、B不变，有效面积S变化：2、B变化，S不变：3、B和S同时变化：1、如图所示,一矩形线框,从.abcd位置移动到a′b′c′d′位置的过程中,关于穿过线框的磁通量情况下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)()A.一直增加B.一直减少C.先增加后减少D.先增加,再减少直到零,然后再增加,然后再减少adcba′b′d′c′D2、如图所示,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度角则穿过线框平面的磁通量为_________,若从初始位置转过90度角,则穿过线框平面的磁通量为_____,若从初始位置转过180度角,则穿过线框平面的磁通量变化为_______OO’BSBS/202BS3、如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积S1＞S2=S3，且“3”线圈在磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为Ф1、Ф2、Ф3则它们的大小关系是()A、Ф1Ф2Ф3B、Ф1Ф2=Ф3C、Ф1Ф2Ф3D、Ф1Ф2=Ф3C