1、,磁场,磁场、磁感应强度、磁感线,第九章,一、磁场 1.磁场的产生：磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊形态的物质，本质上讲磁场是由于 所产生的.变化的电场空间也产生磁场.,电荷运动,2.磁场的基本特性：磁场对处于其中的 有力的作用；磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间的相互作用都是通过 发生的.3.磁场的方向： . .该点处磁场方向.,磁极、电流和运动电荷,磁场,规定在磁场中任 意一点小磁针北极的受力方向(小磁针 静止时N极的指向),4.磁现象的电本质：奥斯特发现电流磁效应(电生磁)后，安培提出分子电流假说：认为在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流分子电流，分子电流
2、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；从而揭示了磁铁磁性的起源：磁铁的磁场和电流的磁场一样都是由 产生的；根据分子电流假说可以解释磁化、去磁等有关磁现象.,电荷运动,二、磁感线 1.磁感线的定义：为了形象描述磁场，在磁场中画出一簇有向曲线，使曲线上每一点的 方向都跟该点的磁场方向一致，这簇曲线叫做磁感线. 2.磁感线的性质： (1)磁感线上任意一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同(该点处磁场方向、磁感应强度方向、磁感线的切线方向、小磁针北极受力方向、小磁针静止时N极指向都是同一个方向)；,切线,(2)任意两条磁感线不相交、不相切； (3)任意一条磁感线都不中断，是闭合曲线；在
3、磁体外部磁感线 ，在磁体内部磁感线从 ； (4)磁感线的疏密表示 ，磁感线越密处磁场 ，反之 ； (5)磁感线并不真实存在，但其形状可以用实验模拟；没有画出磁感线的地方，并不等于没有磁场.,从N极出，S极进,S极指向N极,磁场的强弱,越强,越弱,3.熟悉几种常见磁场的磁感线的分布: (1)磁铁的磁场，如图9-1-1.,图9-1-1,(注：内部还有磁感线),(2)电流的磁场：掌握直线电流的磁场(如图9-1-2)、环形电流的磁场(如图9-1-3)、螺线管电流(如图9-1-4)的磁场.,图9-1-2,图9-1-3,图9-1-4,三、磁感应强度 磁感应强度是描述磁场大小和方向的物理量，用“B”表示，是
4、矢量. 1.B的大小：磁场中某点的磁感应强度的大小等于垂直于磁场方向放置于该点的一小段通电直导线所受磁场力F与通过该导线电流强度和导线长度乘积IL的比值.即B= .,2.B的方向：磁场中某一点的磁场方向. 3.B的单位：特斯拉.1T=1N/(Am) 4.匀强磁场：磁感应强度大小、方向处处相等的区域，在匀强磁场中，磁感线互相平行且等距.,对磁场、磁感应强度及磁感线的理解 磁场中某区域的磁感线，如图9-1-5所示，,图9-1-5,则( ) A.a、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBb B.a、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBb C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大 D.同一通电导
5、线放在a处受力一定比放在b处受力小,磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，由图可知：b处的磁感线疏密程度较a处大，所以BaBb；导线放在磁场中的受力与导线放置的方向有很大关系，而不是仅仅取决于B和I的大小.与磁感线有关的问题，不要与电场线相混淆.它们都是用疏密程度表示场强的大小.但同一电荷在场强大小不同的地方，受力大小一定不同，而通电导线的受力，除了要考虑B、I、L的大小外，还要考虑B、I的夹角.正因如此，B的定义式中要求B、I相互垂直，选项B正确.故选B.,变式训练1：关于磁感线的一些说法，不正确的是( ) A磁感线上各点的切线方向，就是该点的磁场方向 B磁场中两条磁感线一定不相交 C磁感线
6、分布较密的地方，磁感应强度较强 D通电螺线管的磁感线从N极出发，终止于S极，是非闭合曲线,D,安培定则的运用如图9-1-6所示，直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者相距较远，它们的磁场互不影响，当电键S闭合后，小磁针北极(黑色一端)N的指向正确的是( )A.A B.b C.c D.d,图9-1-6,小磁针北极的指向就是该处磁场的方向，要确定小磁针北极的指向是否正确，先根据安培定则确定有关磁场中经过小磁针的磁感线及其方向；通电直导线AB的磁场，磁感线是以导线AB上各点为圆心的同心圆，且都在与导线垂直的平面上，其方向俯视为逆时针方向，显然小磁针a的指向不对，通电螺线管C的磁感线及其方向与条形磁铁相似
7、，螺线管内的磁感线由左指向右，外部的磁感线由右指向左，则b的指向正确,c的指向不对；,对电磁铁D，磁感线的分布与蹄形磁体相似，由安培定则可以确定，电磁铁的左端为N极，右端为S极，通过小磁针d处的磁感线方向是由左向右，d的指向错误.小磁针北极的指向正确的是B.,(1)磁场是分布在立体空间的，要熟练掌握常见磁场的磁感线的立体图和截面图的画法，这是解答磁场问题的基础; (2)判断小磁针的指向有两种方法： 小磁针北极的指向就是该处磁场的方向，也是该处磁感线的切线方向； 穿过小磁针的磁感线必定是从小磁针的南极进北极出.,变式训练2：如图917所示，位于通电直导线和通电螺线管附近或内部可自由转动的小磁针a
8、、b、c、d中(d在螺线管内部)，其指向正确的是( ) Aa和c Bb和d Ca和d Db和c,图917,D,磁场的叠加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180，由此可以断定，这根电缆中电流的方向为( ) 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,在地磁场作用下，小磁针静止时N极指向北方，现改变为N极指向南方，故应有竖直向上的通电电流，即选D. 奥斯特实验中，通电导线应南北放置，这样小磁针的偏转只是由通电导线产生的磁场引起，而不是由地磁场引起.,变式训练3：在正方形PQRS的各顶点，均置有一条与正方形垂直的通有相同电流的长直导线，a为正方形的中心，b为PQ连线的中点，如图9-1-7所示，则( ),图9-1-8,A.a点的磁感应强度比b大B.a点的磁感应强度为零C.b点的磁感应强度指向a处D.b点的磁感应强度指向P处,B,由安培定则和矢量叠加原理可判断,
