(精品)磁场知识点204.doc

磁场一章知识点第一节 电流的磁效 应一磁场1． 磁场：磁体周围存在的一种特殊的物质叫磁场磁体间的相互作用力是通过磁场传送的磁体间的相互作用力称为磁场力，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引2． 磁场的性 质：磁场具有力的性质和能量性质3． 磁场方向 ：在磁场中某点放一个可自由转动的小磁针，它 N 极所指的方向即为该点的磁场方向二、磁感线1．磁感 线在磁场中画一系列曲线，使曲线上每一点的切线方向都与该点的磁场方向相同，这些曲线称为磁感线如图 1 所示图1 磁感线2．特点(1) 磁感线的切线方向表示磁场方向，其疏密程度表示磁场的强弱2) 磁感线是闭合曲线，在磁体外部，磁感线由 N 极出来，绕到 S 极；在磁体内部，磁感线的方向由 S极指向 N极3) 任意两条磁感线不相交说明：磁感线是为研究问题方便人为引入的假想曲线，实际上并不存在4) 要熟记常见的几种磁场的磁感线图 23．匀强 磁场在磁场中某一区域，若磁场的大小方向都相同，这部分磁场称为匀强磁场匀强磁场的磁感线是一系列疏密均匀、相互平行的直线1三、电流的磁场1．电流的磁场直线电流所产生的磁场方向可用安培定则来判定，方法是：用右手握住导线，让拇指指向电流方向，四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。

环形电流的磁场方向也可用安培定则来判定，方法是：让右手弯曲的四指和环形电流方向一致，伸直的拇指所指的方向就是导线环中心轴线上的磁感线方向螺线管通电后，磁场方向仍可用安培定则来判定：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北级，也可以说是内部磁感线的方向注意： 通电螺线管的磁场 : 两端分别是 N 极和 S 极， 管内可看作 匀强 磁场， 管外 是非匀强磁场（ 1）将右手移至胸前（亦可放在桌面上） ，作握住螺线管状；（ 2）让眼睛看见四指时，四指的指向与螺线管正面的绕线所标的电流方向（即箭头方向）一致；（ 3）此时大拇指所指的那端就是螺线管的北极例 1. 标出图 1 中通电螺线管的 N 极作法：（见图 2）A. 将电流方向标在螺线管正面绕线上；B. 按介绍步骤（ 1）、（ 2）、（ 3）判断例 2. 标出图 3 中通电螺线管的电流方向2作法：（见图 4）A. 将大拇指与图 3 中 N 极一致；B. 按步骤（ 1）；C. 将手转致眼睛能正视四指为止；D. 按步骤（ 2）标出电流的方向上述方法再稍加一点，还可用于通电螺线管线圈的绕线画法例 3. 根据图 5 的条件，画出通电螺线管线圈的绕线方法。

作法：（见图 6）A. 按介绍步骤摆好手势；B. 将与四指指向相同的箭头那根线直拉绕上螺线管，并绕向另一箭头那一侧，并按这样的方法绕几圈即可2． 电流的磁效 应电流的周围存在磁场的现象称为电流的磁效应电流的磁效应揭示了磁现象的电本质注意： 地磁场（与条形磁铁磁场类似）⑴地磁场 N极在地球南极附近， S 极在地球北极附近地磁场 B 的水平分量总是从地球南极指向北极，而竖直分量南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下⑵在赤道平面上，距离地球表面相等的各点，磁感强度相等，且方向水平向北⑶假如地磁场是由地球表面所带电荷产生，则地球表面所带电荷为负电荷（根据安培定则、地磁场的方向与地球自转方向判断） 3根据以上 3 个条件画出地磁场包括地球内部和外部例题 1．每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来，地磁场可以改变射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来，在地磁场的作用下，它将 （ ）A．向东偏转 B．向南偏转C．向西偏转 D．向北偏转例题二 ：在通电螺线管内部有一点 A, 通过 A 点的磁感线方向一定是 （ ）A．从螺线管的 N极指向 S 极B．放在该点的小磁针北极受力的方向C．从螺线管的 S 极指向 N极D．放在该点的小磁针的南极受力的方向第二节 磁场的主要物理量一、磁感应强度磁场中垂直于磁场方向的通电直导线，所受的磁场力 F 与电流 I 和导线长度 l 的乘积Il 的比值叫做通电直导线所在处的磁感应强度 B。

即FBIl磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量磁感应强度是一个矢量，它的方向即为该点的磁场方向在国际单位制中，磁感应强度的单位是：特斯拉 (T) 用磁感线可形象的描述磁感应强度 B 的大小， B 较大的地方，磁场较强，磁感线较密； B 较小的地方，磁场较弱，磁感线较稀；磁感线的切线方向即为该点磁感应强度 B的方向匀强磁场中各点的磁感应强度大小和方向均相同注意点： 1 磁场中某位置的磁感应强度的大小及方向是客观存在的，与放入的电流强度 I 的大小、导线的长短 L 的大小无关，与电流受到的力也无关，即使不放入载流导体，它的磁感应强度也照样存在，因此不能说B 与 F 成正比，或 B 与 IL 成反比 . 跟电场强度进行对比学习2 磁感应强度 B 是矢量，遵守矢量分解合成的平行四边形定则，注意磁感应强度的方向就是该处的磁场方向，并不是在该处的电流的受力方向 .二、磁通在磁感应强度为 B 的匀强磁场中取一个与磁场方向垂直，面积为 S 的平面，则 B 与S 的乘积，叫做穿过这个平面的磁通量 ，简称磁通即= BS4磁通的国际单位是韦伯 (Wb) 由磁通的定义式，可得BS即磁感应强度 B 可看作是通过单位面积的磁通，因此磁感应强度 B 也常叫做磁通密度，并用 Wb/m 2 作单位。

磁通注意点： ⒈定义一：φ =BS， S 是与磁场方向垂直的面积，即 φ=B S ，如果平面与磁场方向不垂直，应把面积投影到与磁场垂直的方向上，求出投影面积 S⒉定义二：表示穿过某一面积磁感线条数磁通量是标量，但有正、负，正、负号不代表方向，仅代表磁感线穿入或穿出当一个面有两个方向的磁感线穿过时，磁通量的计算应算 “纯收入 ”，即 ф=ф 1 -ф 2 （ф 1 为正向磁感线条数，ф 2 为反向磁感线条数 ）3. 非匀强磁场不能用公式 φ=BS因而 φ=BS 得使用前提是匀强磁场三、磁导率1．磁导率磁场中各点的磁感应强度 B 的大小不仅与产生磁场的电流和导体有关，还与磁场内媒介质 (又叫做 磁介质 )的导磁性质有关在磁场中放入磁介质时，介质的磁感应强度 B 将发生变化，磁介质对磁场的影响程度取决于它本身的导磁性能物质导磁性能的强弱用磁导率 来表示 的单位是：亨利 /米 (H/m) 不同的物质磁导率不同在相同的条件下， 值越大，磁感应强度 B 越大，磁场越强； 值越小，磁感应强度 B 越小，磁场越弱真空中的磁导率是一个常数，用 0 表示0 = 4 10 7 H/m2．相对 磁导率 r为便于对各种物质的导磁性能进行比较，以真空磁导率 0 为基准，将其他物质的磁导率 与 0 比较，其比值叫相对磁导率，用 r 表示，即r0根据相对磁导率 r 的大小，可将物质分为三类：(1) 顺磁性物质： r 略大于 1，如空气、氧、锡、铝、铅等物质都是顺磁性物质。

在磁场中放置顺磁性物质，磁感应强度 B 略有增加2) 反磁性物质： r 略小于 1，如氢、铜、石墨、银、锌等物质都是反磁性物质，又叫做抗磁性物质在磁场中放置反磁性物质，磁感应强度 B 略有减小3) 铁磁性物质： r >> 1 ，且不是常数，如铁、钢、铸铁、镍、钴等物质都是铁磁性物质在磁场中放入铁磁性物质，可使磁感应强度 B 增加几千甚至几万倍四、磁场强度在各向同性的媒介质中，某点的磁感应强度B 与磁导率之比称为该点的磁场强度，记做 H即HBBH0 r H5磁场强度 H 也是矢量，其方向与磁感应强度 B 同向，国际单位是：安培 /米 (A/m) 必须注意：磁场中各点的磁场强度 H 的大小只与产生磁场的电流 I 的大小和导体的形状有关，与磁介质的性质无关第三节 磁场对电流的作用力一、磁场对直线电流的作用力1．安培力的大小磁场对放在其中的通电直导线有力的作用，这个力称为安培力1) 当电流 I 的方向与磁感应强度 B 垂直时，导线受安培力最大，根据磁感应强度FBIl可得F BIl(2) 当电流 I 的方向与磁感应强度 B 平行时，导线不受安培力作用3) 如图 5-3 所示，当电流 I 的方向与磁感应强度 B 之间有一定夹角时，可将 B 分解为两个互相垂直的分量：图 5-3 图 5-4一个与电流 I 平行的分量， B1 = Bcos ；另一个与电流 I 垂直的分量， B2 = Bsin 。

B1对电流没有力的作用，磁场对电流的作用力是由 B2 产生的因此，磁场对直线电流的作用力为F B2 Il BIl sin当 = 90 时，安培力 F 最大；当 = 0 时，安培力 F = 02．单位公式中各物理量的单位均采用用国际单位制：安培力 F 的单位用牛顿 (N) ；电流 I 的单位用安培 ( A ) ；长度 l 的单位用米 ( m) ；磁感应强度 B 的单位用特斯拉 ( T) 3． 左手定 则安培力 F 的方向可用左手定则判断：伸出左手，使拇指跟其他四指垂直，并都跟手掌在一个平面内，。