§3.3 几种常见的磁场
一、磁感线
1.定义:在磁场中画出一系列有方向的曲线,用来形象描述磁场的假想曲线 2.特点:
(1)磁感线的_________表示磁场的强弱。
(2)磁感线上某点的_________表示该点磁感应强度的方向。 ①条形磁铁的磁感线分布特点:
两极分布密,中央疏,且中央正上方处磁场方向与条形磁铁平行. ②蹄形磁铁特点:
两极分布密,中央疏,近两极内部分布均匀, 在磁体外部:N极→S极; 在磁体内部:S极→N极. 3.磁感线的特点
1.磁感线是假想的曲线,用来描述实在的、抽象的磁场
2.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,反之,磁场较弱 3.磁感线不相交,也不相切
4.磁感线总是闭合曲线,在磁体的外部是从N极出来,进入S极,在内部则由S极回到N极,形成闭合曲线
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二、几种常见的磁场
用安培定则(右手螺旋定则)判断
1.直线电流磁场的磁感线
直线电流:右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与_________一致, ___________所指的方向就是磁感线环绕的方向。
2.环形电流周围的磁感线
环形电流:让右手弯曲的四指与_______________一致,伸直的拇指所指的方向就是_____________________的方向。
3.通电螺线管周围的磁感线
通电螺线管:右手握住螺线管,让弯曲的四指跟___________一致,拇指所指的方向就是_________________的方向,或者说拇指所指的就是_________的方向。
【特别提醒】(1)应用安培定则判定直线电流时, 四指所指的是导线之外磁场的方向;
判定环形电流和通电螺线管电流时, 拇指的指向是线圈轴线上磁场的方向。
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2 严谨的人,方方面面表现的都是严谨;乐观的人,时时处处看到的都是阳光
(2)环形电流相当于小磁针, 通电螺线管相当于条形磁铁, 应用安培定则判断时, 拇指所指的一端为它的N极。
【典例1】如图所示,两根垂直纸面平行放置的直导线a和b,通有等值电流。在纸面上距a、b等远处有一点P,若P点合磁感应强度B的方向水平向左,则导线a、b中的电流方向是( )
A.a中向纸里, b中向纸外 B.a中向纸外,b中向纸里 C.a、b中均向纸外 D.a、b中均向纸里
【典例2】如图所示,放在通电螺线管内部的小磁针静止时N极指向右,试判断电源
的正负极。
三、安培分子电流假说
1.分子电流假说:法国学者安培认为,在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种_________,即分子电流。分子电流使每个物质微粒都成为___________,它的两侧相当于两个_____。 2.分子电流假说意义:能够解释_____以及_____现象, 解释磁现象的电本质。
四、匀强磁场
1.定义:_____、_____处处相同的磁场。 2.磁感线特点:_________的平行直线
3.产生:距离很近的两个异名磁极之间的磁场,通电螺线管内部的磁场(除边缘部分外)都可认为是匀强磁场。
五、磁通量
1.定义:匀强磁场中____________和与_____________的平面面积S的乘积,即Φ=BS。 2.拓展:磁场B与研究的平面不垂直时,这个面在____________方向的投影面积S′与B的乘
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积表示磁通量。
3.单位:国际单位制中单位是_____, 简称韦, 符号是Wb, 1Wb=_______。 4.物理意义:磁通量表示穿过这个面的磁感线条数.
5.磁通量Φ是标量,但有正负,若在某个面积上有方向相反的磁场通过,求磁通量时,应考虑相反方向抵消以后所剩余的磁通量,即应求该面积各磁通量的代数和. 6.磁通密度:B=Φ/S 表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量 7. 计算时:
(1)匀强磁场,磁感线与平面垂直时:Φ=BS。
(2)匀强磁场,磁感线与平面不垂直时:Φ=BSsinθ, 公式中的θ是平面与磁感线的夹角, Ssinθ是平面在垂直于磁感线方向的投影面积。 8.
磁通量的变化 ΔΦ=Φ2
-Φ1
磁通量的变化一般有三种形式: (1)B不变,S变化;
(2)B变化,S不变; (3)B和S同时变化.
【典例3】 如图所示, 通电直导线右边有一个矩形线框, 线框平面与直导线共面, 若使线框逐渐远离(平动)通电导线,则穿过线框的磁通量将( ) A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.保持不变 D.不能确定
【典例4】在条形磁铁中部垂直套有A、B两个圆环,设通过线圈A、B的磁通量为ΦA、ΦB,则( )
A.ΦA=ΦB B.ΦA<ΦB C.ΦA>ΦB D.无法判断
【典例5】线圈平面与水平方向成θ角,磁感线竖直向下,设匀强磁场的磁感应强度为B,线圈面积为S,则Ф=_________
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