3.3几种常见的磁场(上课用)

1、3.3 3.3 几种常见的磁场几种常见的磁场第三章第三章 磁场磁场我们是如何形象描述我们是如何形象描述电场电场的？的？复习回顾复习回顾 在电场中画一些曲线，使曲线上每在电场中画一些曲线，使曲线上每一点的切线方向与该点的电场方向一致一点的切线方向与该点的电场方向一致我们如何形象描述我们如何形象描述磁场磁场呢？呢？一、一、 磁感线磁感线1 1、定义：、定义： 在磁场中画一些曲线，使曲线上每在磁场中画一些曲线，使曲线上每一点的一点的切线方向与该点的磁场方向一致切线方向与该点的磁场方向一致，这些曲线称为磁感线这些曲线称为磁感线. .ABCA、条形磁铁、条形磁铁2 2、几种常见磁场的磁感线分布：、几种常

2、见磁场的磁感线分布：B、蹄形磁铁蹄形磁铁C、异名磁极和同名磁极异名磁极和同名磁极D D、直线电流、直线电流：问题问题1:1:磁感线分布有磁感线分布有何特点？何特点？问题问题2:2:磁感线方向与磁感线方向与电流方向有何关系？电流方向有何关系？安培定则安培定则 ( (右手螺旋定则右手螺旋定则) )问题问题3:3:纵截面图怎纵截面图怎样呢？样呢？I纵截面图纵截面图问题问题4:4:横截面图怎横截面图怎样呢？样呢？横截面图横截面图IE E、环形电流、环形电流问题问题1:1:磁感线分布有磁感线分布有何特点？何特点？问题问题2:2:磁感线方向与磁感线方向与电流方向有何关系？电流方向有何关系？安培定则安培定则

3、 ( (右手螺旋定则右手螺旋定则) )问题问题3:3:纵截面图怎纵截面图怎样呢？样呢？纵截面图纵截面图I问题问题4:4:横截面图怎横截面图怎样呢？样呢？横截面图横截面图F F、通电螺线管、通电螺线管问题问题1：磁感线有：磁感线有何特点？何特点？问题问题2：磁感线方向：磁感线方向和电流方向满足什和电流方向满足什么规律？么规律？安培定则安培定则 ( (右手螺旋定则右手螺旋定则) )问题问题3:3:纵截面图怎样呢？纵截面图怎样呢？问题问题4:4:怎样理解通电螺线管周围的磁场？怎样理解通电螺线管周围的磁场？G G、匀强磁场、匀强磁场（1）、定义：）、定义：磁场强弱、方向处处相同的磁场磁场强弱、方向处处

4、相同的磁场（2 2）、磁感线特点：）、磁感线特点：是一些是一些间隔相同间隔相同的的平行直线平行直线复习：电场线的特点复习：电场线的特点（1 1）、电场线是假想）、电场线是假想, ,不是实际存在的不是实际存在的（2 2）、始于正电荷（或无限远），终止）、始于正电荷（或无限远），终止于负电荷（或无限远）于负电荷（或无限远）（3 3）、电场线疏密程度反映了电场强弱，）、电场线疏密程度反映了电场强弱，电场线越密，场强越大电场线越密，场强越大（4 4）、电场线上某点切线方向就是该点）、电场线上某点切线方向就是该点场强方向场强方向（5 5）、电场线既不相交也不闭合）、电场线既不相交也不闭合3 3、磁感线特

5、点、磁感线特点（1 1）、磁感线是）、磁感线是假想假想的，不是的，不是真实真实的的（2 2）、磁感线上每一点的）、磁感线上每一点的切线方向切线方向即为该即为该点的点的磁场的方向磁场的方向（3 3）、磁感线是）、磁感线是闭合曲线闭合曲线（外部外部从从N N极极出发出发到到S S极极，内部内部从从S S极极出发到出发到N N极极）（4 4）、磁感线的）、磁感线的疏密疏密表示磁场的表示磁场的强弱强弱（5 5）磁感线）磁感线不相交不相交1 1、已知磁场方向，标出下列各、已知磁场方向，标出下列各图导线中电流方向图导线中电流方向 I II I2 2、如图所示，螺线管圈通电以后，、如图所示，螺线管圈通电以后

6、，放在螺线管左侧的小磁针的放在螺线管左侧的小磁针的S S极指向极指向螺线管，则电源的正极在螺线管，则电源的正极在_端。端。 S S N N右右N NS S 3、如图所示，如图所示，a a、b b、c c三枚小磁针分别放三枚小磁针分别放在通电螺线管的正上方、管内在通电螺线管的正上方、管内 和右和右侧当这些小磁针静止时，小磁针侧当这些小磁针静止时，小磁针N N 极极的指向是的指向是( )( )A Aa a、b b、c c均向左均向左B Ba a、b b、c c均向右均向右C Ca a向左，向左，b b向右，向右，c c向右向右D Da a向右，向右，b b向左，向左，c c向右向右 C 4如图所示

7、，将通电线圈悬挂在磁铁如图所示，将通电线圈悬挂在磁铁N极附近，磁铁处于水平位置和线圈在极附近，磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内，且磁铁的轴线经过线圈同一平面内，且磁铁的轴线经过线圈圆心，线圈将圆心，线圈将()A转动同时靠近磁铁转动同时靠近磁铁B转动同时离开磁铁转动同时离开磁铁C不转动，只靠近磁铁不转动，只靠近磁铁D不转动，只离开磁铁不转动，只离开磁铁图图337 A5、如图所示，弹簧秤下挂一条形磁棒，、如图所示，弹簧秤下挂一条形磁棒，其中条形磁棒其中条形磁棒N极的一部分位于未通极的一部分位于未通电的螺线管内，下列说法正确的是电的螺线管内，下列说法正确的是（ ）A.若将若将a接电源正极，接电源正

8、极，b接负极，弹簧秤接负极，弹簧秤的示数将减小的示数将减小B.若将若将a接电源正极，接电源正极，b接负极，弹簧秤接负极，弹簧秤的示数将增大的示数将增大C.若将若将b接电源正极，接电源正极，a接负极，弹簧秤接负极，弹簧秤的示数将增大的示数将增大D.若将若将b接电源正极，接电源正极，a接负极，弹簧秤接负极，弹簧秤的示数将减小的示数将减小AC6、如图所示如图所示,一束带电粒子沿水平方向一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方飞过小磁针的上方,并与磁针指向平行并与磁针指向平行,能能使小磁针的使小磁针的N极转向读者极转向读者,那么这束带电粒那么这束带电粒子可能是子可能是( )A、向右飞行的正离子束、向右飞

9、行的正离子束 B、向左飞行的正离子束、向左飞行的正离子束C、向右飞行的负离子束、向右飞行的负离子束D、向左飞行的负离子束、向左飞行的负离子束 7 7、如图所示，在三维直角坐标系中，若、如图所示，在三维直角坐标系中，若一一束电子沿束电子沿y y轴正向运动轴正向运动，则由此产生的在，则由此产生的在z z轴上轴上A A点和点和x x轴上轴上B B点的磁场方向是（点的磁场方向是（ ）A A、A A点磁场沿点磁场沿x x轴正方向，轴正方向，B B点磁场沿点磁场沿z z轴负方向轴负方向B B、A A点磁场沿点磁场沿x x轴负方向，轴负方向，B B点磁场沿点磁场沿z z轴正方向轴正方向C C、A A点磁场沿

10、点磁场沿z z轴正方向，轴正方向，B B点磁场沿点磁场沿x x轴负方向轴负方向D D、A A点磁场沿点磁场沿x x轴正方向，轴正方向，B B点磁场沿点磁场沿z z轴正方向轴正方向8、如图所示，环形导线周围有三只、如图所示，环形导线周围有三只小磁针小磁针a、b、c，闭合开关，闭合开关S后后, 三只三只小磁针小磁针N极极的偏转方向是的偏转方向是( )A、全向里、全向里 B、全向外、全向外 C、a向里，向里，b、c向外向外 D、a、c向外，向外，b向里向里D9 9、关于磁感线，下列说法中正确的是、关于磁感线，下列说法中正确的是 （ ） A A、两条磁感线的空隙处一定不存在磁场、两条磁感线的空隙处一定

11、不存在磁场 B B、磁感线总是从、磁感线总是从N N极出发到极出发到S S极极 C C、磁感线上每一个点的切线方向都和该点、磁感线上每一个点的切线方向都和该点的磁场方向一致的磁场方向一致 D D、两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相、两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交交C10,磁场中某区域的磁感线如图所示，磁场中某区域的磁感线如图所示，则则()Aa、b两处的磁感应强度的大小不等，两处的磁感应强度的大小不等，BaBbBa、b两处的磁感应强度的大小不等，两处的磁感应强度的大小不等，BaBbC同一通电导线放在同一通电导线放在a处受力一定比放在处受力一定比放在b处受力小处受力小Da处没有磁感线，所以磁

12、感应强度为零处没有磁感线，所以磁感应强度为零二、二、 安培分子电流假说安培分子电流假说1 1、内容：、内容：内容：安培认为：在原子、分子等物内容：安培认为：在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种质微粒的内部，存在着一种_电电流流分子电流分子电流使每个物分子电流分子电流使每个物质微粒都成为微小的质微粒都成为微小的_，它的两侧，它的两侧相当于两个相当于两个_( (如图如图) )环形环形磁体磁体磁极磁极2 2对磁现象的解释对磁现象的解释(1)(1)磁化现象：一根软铁棒，在未被磁化时，磁化现象：一根软铁棒，在未被磁化时，内部各分子电流的取向内部各分子电流的取向_，它们的，它们的磁场互相抵消，对外不显

13、磁场互相抵消，对外不显_；当软铁；当软铁棒受到外界磁场的作用时，各分子电流取棒受到外界磁场的作用时，各分子电流取向变得向变得_，两端对外界显示较强的，两端对外界显示较强的磁作用，形成磁极，软铁棒就被磁化了磁作用，形成磁极，软铁棒就被磁化了杂 乱 无杂 乱 无章章磁性磁性大致相同大致相同(2)(2)磁体的消磁：磁体受到磁体的消磁：磁体受到_或猛或猛烈敲击时，即在激烈的热运动或机械烈敲击时，即在激烈的热运动或机械运动影响下，分子电流取向又变得运动影响下，分子电流取向又变得_，磁体磁性消失，磁体磁性消失高温高温杂乱无章杂乱无章2 2、磁现象的电本质、磁现象的电本质分子电流假说揭示了电和磁的本质联系，

14、分子电流假说揭示了电和磁的本质联系，指出了磁性的起源：指出了磁性的起源：磁铁和电流的磁场磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的本质上都是运动电荷产生的 三、三、 磁通量磁通量1 1、定义、定义: : 在在匀强磁场匀强磁场中，磁感应强度中，磁感应强度B B与磁场方向与磁场方向垂直垂直的的平面平面S S的乘积的乘积叫做叫做穿过这个面的磁通量穿过这个面的磁通量2 2、公式、公式: : = BS = BS若若B B与与S S不垂直，如何计算磁通量呢？不垂直，如何计算磁通量呢？ = BSsin = BSsin3 3、单位、单位: :韦伯韦伯 (Wb) 1Wb=1Tm2表示表示穿过某穿过某个面的磁感线条

15、数个面的磁感线条数4 4、物理意义、物理意义: :5 5、特性、特性: :标量，但有标量，但有正负正负磁通密度磁通密度课堂训练课堂训练1 1、面积、面积 S S0.5m0.5m2 2的闭合金属圆线圈处于磁的闭合金属圆线圈处于磁感应强度感应强度 B B=0.4T=0.4T的匀强磁场中，当磁场与的匀强磁场中，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量是环面垂直时，穿过环面的磁通量是_；当金属圆环转过；当金属圆环转过9090，环面与，环面与磁场平行时，穿过环面的磁通量是磁场平行时，穿过环面的磁通量是_0.2Wb0 2、如图所示，通有恒定电流的导线、如图所示，通有恒定电流的导线MN与与闭合金属框共面。第一次

16、将金属框有放置闭合金属框共面。第一次将金属框有放置在在A位置，第二次将金属框移至位置，第二次将金属框移至B位置，则位置，则先后两次磁通量的大小？先后两次磁通量的大小？MNABI I若将若将A框向上移框向上移动至动至C位置，则位置，则A和和C大小关大小关系？系？C 3、如图所示，、如图所示，S1，S2分别是半径为分别是半径为r1=2cm,r2=4cm的同心圆，磁感应强度为的同心圆，磁感应强度为0.1T的匀强磁场方向与圆面垂直，以的匀强磁场方向与圆面垂直，以S1为为边界，则穿过圆环边界，则穿过圆环S1的磁通量为的磁通量为 ，穿过圆环穿过圆环S2的磁通量为的磁通量为 。S1S2 B平面的面积应为磁感

17、线通过的有效面积平面的面积应为磁感线通过的有效面积4、如图所示，两个同心放置的共面金属、如图所示，两个同心放置的共面金属圆环圆环a和和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂垂 直，则穿过两环的磁通量直，则穿过两环的磁通量a和和b大小大小关系为关系为( )A、均向上，、均向上，ab B、均向下，、均向下，aC、均向上，、均向上，ab D、均向下，无法比较、均向下，无法比较 5、如图所示，一个单匝线圈、如图所示，一个单匝线圈abcd水平放水平放置，面积为置，面积为S，线圈有一半放置于竖直向下，线圈有一半放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为的匀强磁场中，磁感应强度为B，当线

18、圈以，当线圈以ab边为轴转过边为轴转过60时，穿过线圈的磁通量时，穿过线圈的磁通量为为 。当以。当以cd边为轴转过边为轴转过60时，穿过时，穿过线圈的磁通量为线圈的磁通量为 。abcd B 6、如图所示，一个单匝线圈、如图所示，一个单匝线圈abcd水平放置，面水平放置，面积为积为S，现放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感，现放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为应强度为B，则穿过平面的磁通量为则穿过平面的磁通量为_若若使框架绕使框架绕OO转过转过60角，则穿过框架平角，则穿过框架平面的磁通量为面的磁通量为_；若从初始位置转；若从初始位置转过过90角，则穿过框架平面的磁通量为角，则穿过框架平面的磁通量为_；若从初始位置转过；若从初始位置转过180角，则角，则穿过框架平面的磁通量变化量大小为穿过框架平面的磁通量变化量大小为_abcdB二、对磁通量的进一步理解二、对磁通量的进一步理解1磁通量的计算磁通量的计算(1)公式：公式：BS.适用条件：适用条件：匀强磁场；匀强磁场；磁感线与平面垂直磁感线与平面垂直(2)在匀强磁场在匀强磁场B中，若磁感线与中，若磁感线与平面不垂直，公式平面不垂直，公式BS中的中的S应为平面在垂直于磁感线方向上应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积的投影面积2磁通量的正、负磁通量的正、负(1)磁通量是标量，但有正、负，当磁通量是标量