几种常见的磁场.ppt

3、几种常见的磁场,复习回顾：,1、为描述磁场的强弱和方向，我们引入了什么物理量？,磁感应强度B,2、电场线可以形象的描述电场强度E的大小和方向，那么我们怎样形象地描述磁感应强度的大小和方向呢？,一.磁感线,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】磁场中各点的磁场方向如何判定呢?,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：,外部从N到S，内部从S到N形成闭合曲线,2、几种常见的磁场：,1）条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线：,条形磁铁,蹄形磁铁,条形磁铁内部的磁场,内部为匀强磁场！,磁感线都是闭合的！,同名磁极间磁感线,异名磁极间磁感线,静电场的电场线与磁感线的异同,1电场线从出发，终止于，电场线是的曲线。,正电荷或无限远处,负电荷或无限远,不闭合,1在磁体外部，磁感线是从极指向极，内部是从极出发从极进去，磁感线是的曲线。,南（S）,北（N）,北（N）,南（S）,闭合,2正电荷在电场中某点受到电场力的方向与该点的电场方向，也与该点所在电场线的方向一致。,2小磁针在磁场中静止时极的指向或极的受力方向与该点的磁场方向一致，也与该点所在磁感线的方向一致。,北（N）,北（N）,切线,1电场线和磁场线都相交。,不,3线的疏密都表示场的。,强弱,切线,相同点,2线上某点的都表示该处的场的方向。,切线方向,一致,纵截面图,2）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),横截面图,表示垂直于纸面向里,表示垂直于纸面向外,从箭头看,从箭尾看,3）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.,通电螺线管磁场的几种表示图,3、磁感线的特点,(1)磁感线是假想的，不是真实的,(2)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。在磁体的内部磁感线则由S极指向N极,(4)磁感线的疏密表示磁场的强弱,(3)磁感线不能相交或相切,(5)磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场的方向,1、关于磁感线的下列说法中，正确的是（）磁感线是真实存在于磁场中的有方向的曲线磁感线上任一点的切线方向，都跟该点磁场的方向相同磁铁的磁感线从磁铁的北极出发，终止于磁铁的南极磁感线有可能出现相交的情况,B,练习题,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？,I,A,B,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三枚小磁针分别放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()Aa、b、c均向左Ba、b、c均向右Ca向左，b向右，c向右Da向右，b向左，c向右,C,4、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,磁体和电流产生的磁场有什么联系？,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,存在着一种环形电流分子电流。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。,4、安培分子电流假说,N,S,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.揭示了磁现象的电本质，即磁体的磁场和电流的磁场一样，都是由运动的电荷产生的。2、能够解释磁化以及退磁现象，解释磁现象的电本质,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,D,5、匀强磁场,匀强磁场：磁场强弱、方向处处相同的磁场。,磁感线分布特点:匀强磁场的磁感线是一些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,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。,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,6、磁通量：描述某一面积的磁场及其变化,磁通量：在磁感应强度为B的匀强磁场当中，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,公式:,BS,单位：韦伯符号：Wb1Wb=1Tm2,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,2.公式只适用于SB，若S与B不垂直，则S为垂直与磁场方向的投影面积,当磁场BS垂直,磁通量最大时：=BS,当BS时,磁通量最小时：=0,当磁场B与面积S不垂直时：BS,1、面积S0.5m2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_,0.2Wb,0,练习题,2、如图，线圈平面与水平方向成角，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_,BScos,4.磁通量的意义可以用磁感线形象的说明,3.是标量，但有方向，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,5.过一个平面若有方向相反的两个磁通量，这时的合磁通为相反方向磁通量的代数和(即相反方向磁通抵消以后剩余的磁通量才是合磁通),对公式的理解,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(),A.均向上，abB.均向下，abC.均向上，abD.均向下，无法比较,A,6.磁通量的变化,磁通量变化21是某两个时刻穿过某个平面S的磁通量之差，即取决于末状态的磁通量2与初状态磁通量1的代数差,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,4、如图所示,一矩形线框,从.abcd位置移动到abcd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,5、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C.区域D.区域,A,6、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_,BS,BS/2,0,2BS,7、如图所示.在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线,四根导线中电流I1=I3I2I