2013—2014学年物理(沪科版)选修3—1教案：第八章第1讲磁场及磁场对电流的作用.docVIP

第八章　磁　场 　　　　　　　　　　　 第1讲　磁场及磁场对电流的作用 一、磁场、磁感应强度 1．磁场 (1)基本性质：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用． (2)方向：小磁针的N极所受磁场力的方向． 2．磁感应强度 (1)物理意义：描述磁场强弱和方向． (2)大小：B＝eq \f(F,IL)(通电导线垂直于磁场)． (3)方向：小磁针静止时N极的指向． (4)单位：特斯拉(T)． 3．匀强磁场 (1)定义：磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同的磁场称为匀强磁场． (2)特点 ①匀强磁场中的磁感线是疏密程度相同的、方向相同的平行直线． ②距离很近的两个异名磁极之间的磁场和通电螺线管内部中心轴线附近的磁场(边缘部分除外)，都可以认为是匀强磁场． 4．磁通量 (1)概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的平面的面积S和B的乘积叫磁通量． (2)公式：Φ＝BS. (3)单位：1 Wb＝1_T·m2. 二、磁感线及几种常见的磁场分布 1．磁感线：在磁场中画出一些曲线，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． 2．磁感线的特点 (1)磁感线是为了形象地描述磁场而人为假设的曲线，并不是客观存在于磁场中的真实曲线． (2)磁感线在磁体(螺线管)外部由N极到S极，内部由S极到N极，是闭合曲线． (3)磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线较密的地方磁场较强，磁感线较疏的地方磁场较弱． (4)磁感线上任何一点的切线方向，都跟该点的磁场(磁感应强度)方向一致． (5)磁感线不能相交，也不能相切． 3．安培定则 (1)直线电流和环形电流及通电螺线管的磁场磁感线的方向可以用安培定则确定． (2)对于通电直导线，可用右手握住导线，大拇指指向电流方向，弯曲的四指指向磁感线环绕的方向． (3)对于环形电流和通电螺线管，则用弯曲的四指指向电流环绕的方向，右手大拇指指向螺线管轴线上的磁感线的方向． 4．几种常见的磁场 (1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图所示) 　 (2)几种电流周围的磁场分布 类型直线电流的磁场环形电流的磁场通电螺线管的磁场特点无磁极、非匀强且距导线越远处磁场越弱环形电流的两侧是等效小磁针的N极和S极，且离圆环中心越远，磁场越弱与条形磁铁的磁场相似，管内中心轴线附近为匀强磁场且磁场最强，管外为非匀强磁场安培定则立体图横截面图纵截面图(3)地磁场 ①地磁场的N极在地球南极附近，S极在地球北极附近，磁感线分布如图所示． ②地磁场B的水平分量(Bx)总是从地球南极指向北极；而竖直分量(By)则南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下． ③在赤道平面上，距离地球表面高度相等的各点，磁场强弱相同，且方向水平向北． 三、通电导线在磁场中受到的力——安培力 1．安培力的大小 (1)磁场和电流垂直时：F＝BIL. (2)磁场和电流平行时：F＝0. 2．安培力的方向 (1)用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内．让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向． (2)安培力的方向特点：F⊥B，F⊥I，即F垂直于B和I决定的平面． 1．下列说法正确的是(　　) A．磁场中某点的磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线放在该点时，受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I的乘积的比值B＝eq \f(F,IL)即为磁场中某点的磁感应强度 B．通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零 C．磁感应强度B＝eq \f(F,IL)只是定义式，它的大小取决于场源及磁场中的位置，与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关 D．磁场是客观存在的 解析：　A项考的是磁感应强度的定义，只有当通电导线与磁场方向垂直时才有B＝eq \f(F,IL)，A错；B项中，当导线与磁场平行时，不受磁场力，此时，磁场不为零，B错，C选项中，B＝eq \f(F,IL)是定义式，并不决定磁场，磁场强弱取决于场源及磁场中的位置，C正确．磁场与电场一样，都是客观存在的，D正确． 答案：　CD 2．如图所示四种情况中，匀强磁场磁感应强度大小相等，载流导体长度相同，通过的电流也相同，导体受到的磁场力最大，且方向沿着纸面的情况是(　　) A．甲、乙　　　　B．甲、丙 C．乙、丁 D．乙、丙 答案：　C 3．如图所示为两同心圆环，当有一匀强磁场垂直穿过A环面时，A环面磁通量为Φ1，此时B环面磁通量为Φ2.若将其匀强磁场改为一条形磁铁，垂直穿过A环面，此时A环面的磁通量为Φ3，B环面的磁通量为Φ4，有关磁通量的大小，下列说法正确的是(　　) A．Φ1＜