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第八章第八章 磁场磁场概述概述 本章共有五个概念、两个公式、两个定则。本章共有五个概念、两个公式、两个定则。五个概念：五个概念： 磁场、磁感线、磁感强度磁场、磁感线、磁感强度 匀强磁场、磁通量匀强磁场、磁通量两个公式：安培力两个公式：安培力 F=BIL 洛伦兹力洛伦兹力 f =qvB 两个定则两个定则: 安培定则安培定则判断电流的磁场方向判断电流的磁场方向 左手定则左手定则判断磁场力的方向判断磁场力的方向注：能力上多了注：能力上多了“有空间想象能力有空间想象能力”的要求的要求。 第一讲第一讲 磁场的描述磁场的描述 磁场对电流的作用磁场对电流的作用 一、磁场、磁感应强度一、磁场、磁感应强度1磁场磁场(1)产生：磁场产生于产生：磁场产生于 和和 周围。周围。(2)基本性质：磁场对放入其中的磁体、基本性质：磁场对放入其中的磁体、 电流有电流有_ 的作用的作用 2磁感应强度磁感应强度(1)物理意义：描述磁场强弱和方向物理意义：描述磁场强弱和方向(2)定义式：定义式：B_(通电导线垂直于磁场通电导线垂直于磁场)(3)方向：是矢量，小磁针静止时方向：是矢量，小磁针静止时_的指向的指向(4)单位：单位：_，符号，符号T.磁场力磁场力N极极特斯拉特斯拉(N/A.m)磁体磁体电流电流3、磁感线及特点、磁感线及特点（1）疏密表）疏密表示示 ，切线方向，切线方向表示表示 （2）是是闭合闭合曲线曲线，磁体磁体外外 到到 ,磁体磁体内内 到到（3）非实际存在非实际存在强弱强弱B的方向的方向NSSNBB（1）.直线电流的磁场直线电流的磁场立体图立体图 横截面图横截面图 纵截面图纵截面图 判定：安培定则判定：安培定则 4三种常见的电流的磁场三种常见的电流的磁场A. B，沿，沿y轴正方向轴正方向 B. B，沿，沿y轴负方向轴负方向C. B，与，与x轴正方向同向轴正方向同向 D. B，与，与x轴正方向反向轴正方向反向2222CaO O点的磁感应强度呢？点的磁感应强度呢？bCO O 若若a导线电流反向，导线电流反向，c点的磁感点的磁感应强度呢？应强度呢？ 应选应选A特点特点：无磁极、距导线越远处磁场越弱无磁极、距导线越远处磁场越弱B立体图立体图 横截面图横截面图 判定：安培定则判定：安培定则 （2）.环形电流的磁场环形电流的磁场纵截面图纵截面图 2 如图所示，带负电的金属环绕轴如图所示，带负电的金属环绕轴 OO以角速度以角速度匀速旋转，匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（ ）AN 极竖直向上极竖直向上 BN 极竖直向下极竖直向下CN 极沿轴线向左极沿轴线向左 DN 极沿轴线向右极沿轴线向右C特点特点：环形电流的两侧是：环形电流的两侧是N极和极和S极极,且离圆环中心越且离圆环中心越远磁场越远磁场越弱弱。可等效为小磁针。可等效为小磁针。如图所示，如图所示，a、b、c 三枚小磁针分别放在通电螺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，线管的正上方、管内和右侧当这些小磁针静止时，小磁针小磁针 N 极的指向是（极的指向是（ ）Aa、b、c 均向左均向左Ba、b、c 均向右均向右Ca 向左，向左，b 向右，向右，c 向右向右Da 向右，向右，b 向左，向左，c 向右向右（3）.通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场立体图立体图 横截面图横截面图 纵截面图纵截面图 判定：安培定则判定：安培定则 CN特点特点：与条形磁铁的磁场相似，管内为：与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场匀强磁场且磁且磁场由场由S极指向极指向N极，管外为非匀强磁场。极，管外为非匀强磁场。二、二、地磁场地磁场地球的磁场特点有地球的磁场特点有三个：三个：(1)地磁场的地磁场的N极在地球极在地球南极附近，南极附近，S极在地球极在地球北极附近，磁感线分布北极附近，磁感线分布如图，与条形磁体的磁如图，与条形磁体的磁场相似。场相似。NS(2) 在赤道平在赤道平面上各点，磁面上各点，磁感应强度方感应强度方向向 (3) 地磁场地磁场B的的水平分量水平分量(Bx)总是从地球总是从地球 极指向极指向 极，极，而而竖直分量竖直分量(By)则南北相则南北相反。反。 在在南南半球半球垂直地面垂直地面向向 ，在，在北北半球半球垂直地面垂直地面向向 By地磁地磁S极极BBBBxBxBy地理北极地理北极上上水平向北水平向北1安培力的大小安培力的大小 (1)当当IB时时: F (2)当当IB时时：F0. FBILsin(为为I和和B的夹角的夹角)2安培力的方向安培力的方向左手定则左手定则: 伸开左手伸开左手,使拇指与其余四使拇指与其余四个手指垂直个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内；让并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线磁感线从掌心进入，并使四指指向从掌心进入，并使四指指向_的的方向，这时方向，这时_所指的方向就是通电导线在所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向磁场中所受安培力的方向BIL电流电流拇指拇指 三、三、磁场对电流的作用磁场对电流的作用安培力安培力 定义式：定义式：B (IB)FBILBABABAByBxF垂直纸面向里垂直纸面向里FFF把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好跟杯里的水银面起来，使它的下端刚好跟杯里的水银面相接触，并使它组成如图相接触，并使它组成如图2所示的电路图所示的电路图当开关当开关S接通后，将看到的现象是接通后，将看到的现象是 () A弹簧向上收缩弹簧向上收缩B弹簧被拉长弹簧被拉长C弹簧上下跳动弹簧上下跳动D弹簧仍静止不动弹簧仍静止不动判断平行导线通电的相作用方向判断平行导线通电的相作用方向CF同向吸引同向吸引 反向排斥反向排斥CD固定，固定，AB可以以其中心为轴自由转动或平动，彼可以以其中心为轴自由转动或平动，彼此相隔一段很小的距离，当分别通以图示方向的电流此相隔一段很小的距离，当分别通以图示方向的电流I时，时，AB的运动情况是的运动情况是 ()A逆时针方向转动、同时靠近导线逆时针方向转动、同时靠近导线CDB逆时针方向转动、同时离开导线逆时针方向转动、同时离开导线CD C顺时针方向转动、同时靠近导线顺时针方向转动、同时靠近导线CDD顺时针方向转动、同时离开导线顺时针方向转动、同时离开导线CDCCDABFF 如图，在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形如图，在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时磁铁对水平面的压力为磁铁连接起来，此时磁铁对水平面的压力为N1，现在磁，现在磁铁左上方位置固定一导体棒，当导体棒中通以垂直纸面铁左上方位置固定一导体棒，当导体棒中通以垂直纸面向里的电流后，磁铁对水平面的压力为向里的电流后，磁铁对水平面的压力为N2，则以下说法，则以下说法正确的是正确的是 ()A弹簧长度将变长弹簧长度将变长B弹簧长度将变短弹簧长度将变短CN1N2DN1N2BCBFNSF如图，把一重力不计的通电直导线如图，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁两极的正上方，导线可水平放在蹄形磁铁两极的正上方，导线可以自由转动以自由转动，当导线通入图示方向电流，当导线通入图示方向电流I时导线时导线的运动情况是的运动情况是(从上往下看从上往下看)() A顺时针转动，同时下降顺时针转动，同时下降 B顺时针转动，同时上升顺时针转动，同时上升 C逆时针转动，同时下降逆时针转动，同时下降 D逆时针转动，同时上升逆时针转动，同时上升C
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