磁场的基本概念

1 / 9 磁场的基本概念 本资料为 WoRD文档，请点击下载地址下载全文下载地址 第一课时：磁场的基本概念 设计者：张庆亮审核者：宣金龙上课时间： 高考要求与解读： 1.磁场磁感应强度磁感线磁通量 2.通电直导线和通电线圈周围磁场的方向 基础知识梳理： 一、磁场：存在于磁体和电流周围的一种特殊物质 1、基本性质：。磁体（或电流）一磁场一磁体（或电流）。 2、磁场方向的确定： 小磁针：（规定）小磁针在磁场中某点极的受力方向（或小磁针静止时极的指向）为该点的磁场方向。 由磁感线的方向确定 。 由磁感应强度的方向确定 3、磁现象的电本质： 安培分子电流假说：在原子、分子等物质微粒内部存在着一种环形电流 ，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 安培分子电流假说能解释 a.磁体为什么对外显磁性； b.磁体为什么会失去磁性； c.磁化是怎样形成的。 磁现象的电本质：磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由而产生的。 二、磁感线：为形象描述磁场性质而引人的一族曲线，它是理想化的模型，实际是不存在的。 磁感线的疏密表示磁场，磁感线上某点切线方向表示该点2 / 9 的磁场 磁体外部的磁 感线从极出发进入极，而磁体内部的磁感线从极指向极电流的磁感线方向由定则判定 磁感线是闭合曲线 任意两条磁感线不相交 要掌握条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管以及匀强磁场的磁感线分布情况及特点。 三磁感应强度：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，受到的磁场作用力 F 跟电流 I 和导线长度 L 的乘积 IL 的比值叫做通电导线所在处的磁感应强度。（其理解可与电场强度类比） 1、定义式：（ LB ） 2、 B 是描述磁场的的性质的物理量，与 F、 I、 L 无关它是由磁场本身性质及空间位置决定的。 四、磁通量 1、定义：磁感应强度 B 与垂直磁场方向的面积 S 的乘积叫穿过这个面积的磁通量， = 注：如果面积 S 与 B 不垂直，如图所示，应以 B 乘以在垂直磁场方向上的投影面积 S，即 BS BScos 2、物理意义：穿过某一面积的磁感线条数 3、磁通密度：垂直穿过单位面积的磁感线条数，叫磁通密度。 即磁感强度大小 B=/S 。 3 / 9 五、地磁场的主要特点 地球的磁场与条形磁体的磁场相似，其主要特点有： 1、地磁场的 N 极在地球极附近， S 极在地球极附近，磁感线分布如图所示。 2、地磁场 B 的水平分量（ Bx）总是从地球极指向极，而竖直分量（ By，）则南北相反，在南半球垂直地面向，在北半球垂直地面向。 3、在赤道平面上，距离地球表面相等的各点，磁感强度相等，且方向水平向。 典型考题： 1、对磁场的认识和理解： 例 1、下列说法正确的是（） A奥斯特实验说明了电与磁是有联系的 B磁铁的磁场一定是运动电荷产生的 c、一切磁现象都可归结为运动电荷与运动电荷间的相互作用 D电荷与电荷间的作用一定是通过磁场来发生的 例 2、以下说法中，正确的是（） A、磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的 B、 电流与电流的相互作用是通过电场产生的 c、磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的 D、磁场和电场是同一种物质 4 / 9 E磁场中某点磁场方向就是小磁针北极在该点的受力方向 F磁场中某点的磁场方向就是小磁针在该点时北极的指向 G磁极对磁极、电流对电流及磁极对电流的作用力都是通过磁场发生的 2、磁感应强度 描述磁场力性质的物理量 例 3由磁感应强度的定义式可知：（） A、磁感应强度与通电导线受到的磁场力成正比，与电流强度和导线长度的乘积成反比 B、磁感强度的方向与 F 的方向一致 c、公式只 适用于匀强磁场 D、只要满足 L 很短、 I 很小的条件，对任何磁场都成立 3、磁感线的理解 例 4磁场中某区域的磁感线如图所示则 A a、 b 两处磁感强度大小不等， Ba Bb B a、 b 两处磁感强度大小不等， Ba Bb c同一小段通电导线放在 a 处时受力一定比 b 处时大 D同一小段通电导线放在 a 处时受力可能比 b 处时小 4、磁场强度的矢量性 例 5通有反方向电流的两条平行导线所分出的 a、 b、 c 三个区域中合磁场为零的区域（） A、只可能出现在 b 区 B、可能出现在 a、 c 区中的某一个区域 5 / 9 c、可能同时出现在 a 区和 c 区 D、有可能无合磁场为零的区域 例 6、三根平行的长直导线垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，如下图所示，现在使每根通电导线在斜边中点 o 处产生的磁感应强度大小均为 B，则 o 点实际磁感应强度的大小和方向如何？ 5、电流的磁场 例 7如图所示，正四棱柱的中心轴线 oo 处有一无限长的载流直导线，对该电流的磁场，下列说法中正确的是（） A同一条侧棱上各点的磁感应强度都相等 B四条侧棱上的磁感应强度都相同 c在直线 ab上，从 a 到 b，磁感应强度是先增大后减小 D棱柱内任一点的磁感应强度比棱柱侧面上所有点都大 例 8一根电缆埋藏在一堵南北走向的墙里，在墙的西侧处，当放一指南针时，其指向刚好比原来旋转了 180 ，则这根电缆中电流的方向（） 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 6、地磁场 6 / 9 例 9十九世纪二十年代，以塞贝克（数学家）为代表的科学家已认识到：温度差会引起电流安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是由绕地球的环行电流引 起的，则该假设中的电流方向是 A由西向东垂直磁子午线 B由东向西垂直磁子午线 c由南向北沿磁子午线方向 D由赤道向两极沿磁子午线方向 7、磁通量的理解 例 10如图所示，通有恒定电流的直导线 mn与闭合金属框共面，第一次将金属框由位置 平移到虚线所示的位置 ；第二次将金属框由位置 绕 cd 边翻转到位置 ，设先后两种情况下通过金属框的磁通量变化分别为 1 、 2 ，则（） A 1 2B 1=2c 12D 1= 2 强化练习： 1、一根软铁棒放在磁铁附近 会被磁化，是因为：（） A、在外磁场作用下，软铁棒中的分子电流取向变得完全相同 B、在外磁场作用下，软铁棒中产生了分子电流 c、条形磁铁正中部分分子电流的取向仍是大致相同的 7 / 9 D、被磁化的软铁棒离开磁铁，磁性几乎消失，分子电流取向又变得杂乱无章了 2、关于磁感应强度 B 的叙述，正确的是：（） A、如果一段通电直导线在某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度一定为零 B、某处 B 的大小与垂直放置的导线长度 L 和电流 I 有关 c、磁感应强度方向与通过该点磁感线方向一致，或与放在该点的小磁针 N 极指向一致 D、沿着磁感线的方向， B 值逐渐减小，或磁感线越稀疏， B数值越小 3、从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有高能带电粒子，若到达地球，对地球上的生命将带来危害如图为地磁场的分布图，对于地磁场对宇宙射线有无阻挡作用的下列说法中，正确的是（） A地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强，赤道附近最弱 B地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强，两极地区最弱 c地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处相同 D地磁场对宇宙射线无阻挡作用 4、关于磁通量的叙述应选：（） 8 / 9 A、磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大 B、穿过线圈的磁通量为零时，该处磁感应强度也为零 c、磁通量的变化不一定是由磁场的变化引起的 D、穿过某面积的磁感线条数越多，此面的磁通量越大 5、一根直导线通以稳恒电流 I，方向垂直指向纸内，且和匀强磁场垂直，则在图中圆周上，哪点磁感应强度值最大：（） A、 a 点 B、 b 点 c、 c 点 D、 d 点 6、在匀强磁场中，有一面积为 S 的线圈，其平面与磁感线成 角，已知穿过此线圈的磁通量为 ，那么磁场的磁感应强度 B 为：（） A、 B、 c、 D、 7 、电视机中显像管的 偏转线圈是由绕在铁环上两个通电导线串联而成，电流方向如图所示，则铁环中心 o 处的磁场方