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3.3几种常见的磁场第三章磁场东海县白塔高级中学高二物理组复习回顾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=F/IL2、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?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。ABC1、定义：目的：为形象地描述磁场而人为引入的假想曲线外部从N到S，内部从S到N形成闭合曲线二、几种常见的磁场：1）条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线：直线电流，环形电流，通电螺线管的磁场磁感线分布有什么特点？它们遵循什么定则呢？安培定则除了磁铁,直线电流、环形电流、通电螺线管的周围空间也能产生磁场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)俯视图正视图Ｉ表示垂直于纸面向外表示垂直于纸面向里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.一个通电的线圈的磁场与小磁针相似，故可看成小磁针来处理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.一个通电螺线管产生的磁场与条形磁铁相似。3、磁感线的特点(1)磁感线是假想的，不是真实的(5)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(2)磁感线的疏密表示磁场的强弱(4)磁感线不能相交或相切(3)磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场的方向比较：磁场和电场、磁感线与电场线磁场电场方向规定小磁针北极受力的方向（或小磁针静止时北极所指的方向）规定正电荷所受电场力的方向磁感线电场线是否存在为形象描述磁场而假想的曲线，实际不存在为形象描述电场而假想的曲线，实际不存在表示方法疏密表示强弱，切线方向表示磁场方向疏密表示强弱，切线方向表示电场方向是否闭合磁铁外部从N极到S极，内部从S极到N极，形成闭合曲线始于正电荷，终止于负电荷的非闭合曲线是否相交不相交不相交例题：在图中，已知磁场的方向，试画出产生相应磁场的电流方向NSX·BC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？IAB磁针A的N极指向外磁针B的N极指向里如图所示,a、b、c三枚小磁针分别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（）CA．a、b、c均向左B．a、b、c均向右C．a向左,b向右,c向右D．a向右,b向左,c向右A．一定通有由a到b的电流B．一定通有由b到a的电流C．可能没有电流流过D．可能通有由a到b的电流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如图所示，弹簧秤下挂一条形磁棒，其中条形磁棒N极的一部分位于未通电的螺线管内，下列说法正确的是（）A.若将a接电源正极，b接负极，弹簧秤的示数将减小B.若将a接电源正极，b接负极，弹簧秤的示数将增大C.若将b接电源正极，a接负极，弹簧秤的示数将增大D.若将b接电源正极，a接负极，弹簧秤的示数将减小AC磁体为什么会有磁性？1、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NS三、安培分子电流假说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4、安培分子电流假说意义1).成功的解释了磁化现象和磁体消磁现象2).安培分子电流假说揭示了电和磁的本质联系3).安培的分子电流假说揭示了磁性的起源，认识到磁体的磁场和电流的磁场一样，都是由运动的电荷产生的。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四、匀强磁场磁场强弱、方向处处相同的磁场2、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1、定义：I3.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。2.通电螺线管内部的磁场1.相隔很近的两个异名磁极之间的磁场常见的匀强磁场:五、磁通量1、定义：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.（可用通过该面的磁感线的多少帮助理解）2、公式:Φ＝BS3、单位：韦伯符号：Wb1Wb=1T·m24、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S⊥B，磁通量最大Φ=BS，若S与B不垂直，则S为垂直与磁场方向的投影面积，ΦBS3）.当B∥S时,磁通量最小Φ=06.磁通量的意义可以用磁感线形象的说明5.Φ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，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)垂直磁场的单位面积上的磁通量φ/S称为磁通密度。7、磁通密度：由公式φ=BS知，磁通密度即为B。8.磁通量的变化磁通量变化ΔФ＝Ф2－Ф1是某两个时刻穿过某个平面S的磁通量之差，即ΔФ取决于末状态的磁通量Ф2与初状态磁通量Ф1的代数差思考1：哪些情况可以引起磁通量的变化？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，穿过环面的磁通量是_______0.2Wb0如图，线圈平面与水平方向成θ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Ф＝_________dθbcaBBScosθ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Фa和Фb大小关系为()A.均向上，Фa＞ФbB.均向下，Фa＜ФbC.均向上，Фa＝ФbD.均向下，无法比较A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adcba′b′d′c′D如图所示，A为橡胶圆盘，其盘面竖直.B为紧贴A的毛皮.在靠近盘的中轴上有一个小磁针静止于图示位置.当沿图中箭头的方向转动把手C时，小磁针将发生什么现象小磁针的N极将发生偏转，N极向右，S极向左.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ⅡC.区域ⅢD.区域ⅣA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=I3＞I2＞I4.要使0点处磁场增强,则应切断哪一根导线中的电流（）A．切断I1B．切断I2C．切断I3D．切断I4I4I1I3I2OD如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积S1＞S2=S3，且“3”线圈在磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为Ф1、Ф2、Ф3则它们的大小关系是()A、Ф1Ф2Ф3B、Ф1Ф2=Ф3C、Ф1Ф2Ф3D、Ф1Ф2=Ф3C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_______OO’BSBS/20-2BS