L9 磁场.doc

磁场 一、磁场和磁现象 1、磁场：磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质．它的基本特性是：对处于其中的磁体、电流、运动电荷都有力的作用． 2、磁现象的电本质：所有的磁现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用． 地理南极在地磁北极附近。地理的南北极与地磁的南北极不完全重合，地轴和磁轴有一定夹角。 只有在赤道上，磁感线方向才和地面平行。北半球磁感线方向_________。 极光现象：由来自太阳高能带电粒子流，使高磁纬度地区上空的大气分子电离（原子激发）所产生。 这些带电宇宙射线粒子会因洛伦兹力作用而发生偏转。 二、磁感应强度 1、 表示磁场强弱的物理量．是矢量． 2、 大小：B=F/Il（电流方向与磁感线垂直时的公式）． 3、 方向：左手定则：磁感线的切线方向；是小磁针N极受力方向；是小磁针静止时N极的指向。不是导线受力方向；不是正电荷受力方向；也不是电流方向． 4、 单位：牛/安米，也叫特斯拉，国际单位制单位符号T． 5、 磁场中某一点定了，则该处磁感应强度的大小与方向都是定值．(类比电场) 6、 匀强磁场的磁感应强度处处相等． 7、 磁场的叠加:空间某点如果同时存在两个以上电流或磁体激发的磁场,则该点的磁感应强度是各电流或磁体在该点激发的磁场的磁感应强度的矢量和,满足矢量运算法则.（磁场方向通过安培定则判断） 三、几种常见的磁场 （一）、 磁感线 ⒈磁感线是徦想的，用来对磁场进行直观描述的曲线，它并不是客观存在的。 ⒉磁感线是闭合曲线 ⒊磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。 ⒋任何两条磁感线都不会相交，也不会相切。 5．匀强磁场的磁感线平行且距离相等．没有画出磁感线的地方不一定没有磁场． 6．安培定则：(右手螺旋定则)姆指指向电流方向，四指指向磁场的方向．注意这里的磁感线是一个个同心圆，每点磁场方向是在该点切线方向。 7． *熟记常用的几种磁场的磁感线： 磁场的强弱与距导线的距离有关，离导线越近磁场越强，离导线越远磁场越弱。 （磁场线疏密判断） （二）、匀强磁场 1、 磁感线的切线方向反映了磁感强度的方向，磁感线的疏密反映了磁感强度的大小。 2、 磁感应强度的大小和方向处处相同的区域，叫匀强磁场。其磁感线平行且等距。 例：长的通电螺线管内部的磁场、两个靠得很近的异名磁极间的磁场都是匀强磁场。 （三）、磁通量（Φ） 1．磁通量Φ：穿过某一面积磁力线条数，是标量． 2．磁通密度B：垂直磁场方向穿过单位面积磁力线条数，即磁感应强度，是矢量． 3．二者关系：B＝Φ/S（当B与面垂直时），Φ＝BScosθ，Scosθ为面积垂直于B方向上的投影，θ是B与S法线的夹角．（不是B和S的夹角） 4. 磁通量的单位:在国际单位中，磁通量的单位是韦伯（Wb），简称韦。 5. 磁通量通常说的是净磁通量，也就是要用两种不同方向的磁通量去加减。 6. 一个线圈所围面积为S，当它在磁场强度B的匀强磁场内绕某一轴旋转180度时，磁通量变化是2BS。 四、磁场对通电导线的作用力 （一）、安培力： 1、通电导线在磁场中受到的作用力叫做安培力． 说明:磁场对通电导线中定向移动的电荷有力的作用，磁场对这些定向移动电荷作用力的宏观表现即为安培力． 2、 安培力的计算公式：F＝BILsinθ（θ是I与B的夹角）；通电导线与磁场方向垂直时，此时安培力有最大值；通电导线与磁场方向平行时，此时安培力有最小值，F=0 3、 安培力公式的适用条件: ①公式F＝BIL一般适用于匀强磁场中I⊥B的情况 ②根据力的相互作用原理，如果是磁体对通电导体有力的作用，则通电导体对磁体有反作用力．两根通电导线间的磁场力也遵循牛顿第三定律． (二）、左手定则 1.用左手定则判定安培力方向的方法：伸开左手，使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，并使四指指向电流方向，这时手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直，大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向． 2.安培力F的方向既与磁场方向垂直，又与通电导线垂直,即F跟BI所在的面垂直．但B与I的方向不一定垂直． 3.安培力F、磁感应强度B、电流I三者的关系 ①已知I,B的方向，可惟一确定F的方向； ②已知F、B的方向，且导线的位置确定时，可惟一确定I的方向； ③已知F,I的方向时，磁感应强度B的方向不能惟一确定． (三)、安培力的性质和规律； 1、 公式F=BIL中L为导线的有效长度，即导线两端点所连直线的长度，相应的电流方向沿L由始端流向末端．如图，甲中：，乙中：L/=d(直径）＝2R（半圆环且半径为R) 有效长度——直导线（或弯曲导线）在垂直速度(受力)方向上的投影长度. 2、 安培力的作用点为磁场中通电导体的几何中心； 通电线圈在匀