通电导线在磁场中受力.ppt

第三章磁场 3 3几种常见的磁场 2 磁场中各点的磁场方向如何描述呢 1 为描述磁场的强弱和方向 我们引入了什么物理量 复习回顾 磁感应强度B 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 一 磁感线 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 1 定义 在两极附近 磁场较强 磁感线密 外部从N到S 二 几种常见的磁场 1 条形磁铁 2 蹄形磁铁 3 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 例1 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 BC 4 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 正视图 侧视图 例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 D 5 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 等效 N S 例3 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 N S S N N N N A 一定通有由a到b的电流B 一定通有由b到a的电C 可能没有电流流过D 可能通有由a到b的电流 例4 长直螺线管内有一个可自由转动的小磁针 静止时如图所示 则螺线管中 CD 磁感线特点 1 磁感线是假想的 不是真实的 2 磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场的方向 3 磁感线的疏密表示磁场的强弱 4 磁感线是闭合曲线 在磁体的外部磁感线由N极发出回到S极 内部磁感线则由S极指向N极5 磁感线不能相交或相切 与电场线的区别 磁感线是闭合曲线电场线不是闭合曲线 三 安培分子环流假说 1 分子电流假说任何物质的分子中都存在环形电流 分子电流 分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体 分子电流实际上是由核外电子绕核运动形成的 2 安培分子环流假说对一些磁现象的解释 未被磁化的铁棒 磁化后的铁棒 3 磁现象的电本质 磁现象的本质是电流 物质的磁性来源于物质内部的分子电流 例5 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 地球上总体应该是 A 带负电B 带正电C 不带电D 不能确定 A 四 匀强磁场 1 定义 磁场强弱 方向处处相同的磁场 2 磁感线特点 是一些间隔相同的平行直线 3 常见的匀强磁场 1 相隔很近的两个异名磁极之间的磁场 2 通电螺线管内部的磁场 3 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 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 X 1 描述磁场某点的强弱和方向 1 定义法 2 磁感线 磁感线越密 磁场越强 2 描述磁场某个面的强弱情况 穿过某个面的磁感线条数 一 磁通量 2 定义 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S B和S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量 4 单位 韦伯 Wb 1Wb 1T m2 五 磁通量 1 意义 表示穿过某个面的磁感线条数 BS 3 公式 5 适用条件 1 匀强磁场 B是匀强磁场的磁感应强度 2 磁场方向垂直平面 B S 1 当B S时 2 当磁场B与面积S不垂直时 若S与B不垂直 Ssin 为垂直于磁场方向的投影面积 BSsin 磁通量 0 7磁通量的变化 即 取决于末状态的磁通量 2与初状态磁通量 1的代数差 注意 不能用 B S 磁通量的变化一般有三种形式 1 B不变 S变化 2 B变化 S不变 3 B和S同时变化 6 磁通量 是标量 但有正负 若取某方向穿入平面的磁通量为正 则反方向穿入该平面的磁通量为负 2 1 练习3 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 a和 b大小关系为 A 均向上 a bB 均向下 a C 均向上 a bD 均向下 无法比较 A 练习4 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 a d c b a b d c D 练习5 AB ACB 1 将小磁针分别放入A B C处时 问 小磁针N极的指向 A 2 在光滑的水平杆上有两个通有同方向的金属圆环 问 两环将怎样运动 靠近或远离 练习6 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