第八讲、磁场.doc

第四讲、磁场 §4·1、磁场的基本性质 一、磁场 1．磁场的产生 （1）磁铁周围存在磁场 （2）电流周围存在磁场 奥斯特实验 （3）磁现象电本质 2．磁场的基本性质：对磁极（或电流）有力的作用 3．磁场的方向、磁感线 （1）磁场方向的规定：处于磁场中某点小磁针N极受力的方向为该点磁场的方向。 （2）①是假想的线，实际不存在 ②磁体外部从N到S，磁体内部从S到N，是闭合曲线 ③疏密表示磁场的强弱、曲线上的切线方向表示磁场方向 （3）地磁场： （4）几种磁场的磁感线 条形磁铁、蹄形磁铁的磁场方向（外部：实验的方法、内部） 直线电流、环形电流、通电螺线管（与条形磁铁相似）------安培定则（右手螺旋定则） 二、磁感应强度B：表示该处磁场的强弱和方向 1．定义式： B=F/IL 单位：特斯拉(T)，1T=1N/(A·m 2．方向定义：磁场中某点的磁场方向为该点的磁感应强度的方向。--是矢量 3．匀强磁场： 三、磁通量：平面与匀强磁场垂直时 Ф＝BS叫做穿过这个面的磁通量 四、安培力：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． 安培力的计算公式：F＝BILsinθ（θ是I与B的夹角）； 安培力的方向：左手定则 五、洛仑兹力：磁场对运动电荷的作用力 洛伦兹力的大小 （1）推导：导线中的电流I=nqvs，F安＝BIL 洛伦兹力F＝F安/nLS=qvB （2）大小计算： ①v┴B 时：F最大 F＝qvB ②v║B 时：F最小 F＝0 ③一般性当v与B成θ角时： F＝qvBSinθ （3）洛伦兹力的方向：左手定则 1．重要特点：既与磁场方向垂直，又跟电荷运动方向垂直——洛伦兹力不做功 2．判断方法：左手定则（两种情况） 例题： 1．如图所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2，通有大小相等、方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，a点在两导线的中间与两导线的距离均为r，b点在导线2右侧，与导线2的距离也为r．现测得a点磁感应强度的大小为B，则去掉导线1后，b点的磁感应强度：（ ） A．大小为B/2，方向垂直于纸面向里　B．大小为B/2，方向垂直于纸面向外 C．大小为B，方向垂直于纸面向里　　D．大小为B，方向垂直于纸面向外 2．欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时由于无电源和电流表，他就利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电流，具体做法是：在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为I时，小磁针偏转了30°，问当他发现小磁针偏转了60°，通过该直导线的电流为（已知直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比）（ ） A．2I B．I C．3I D．I 4．如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为B=1T的匀强磁场中，以导线为圆心，半径为r的圆周上有a、b、c、d四个点，已知a点的实际磁感应强度是零，则下列叙述中正确的是 A．d点的实际磁感应强度是T，方向斜向下，与B夹角为45度 B．c点的实际磁感应强度也是零 C． 直导线中电流的方向是垂直于纸面向里 D．以上均不正确 5．如图所示，有两组（六根）相互垂直的通电导线。（交叉点是绝缘的）围成1、2、3、4四个正方形区域，导线中电流均为I，则磁场在：（ ） A．区域1打叉，磁场最强 B．区域2打叉，磁场最强 C．区域3打点，磁场最强 D．区域4打点，磁场最强 6．把一小段通电直导线放入磁场中，导线受安培力的作用。关于安培力的方向，下列说法正确的是：A．安培力的方向一定与磁感应强度的方向相同 B．安培力的方向一定与磁感应强度的方向垂直，但不一定跟电流的方向垂直 C．安培力的方向一定与电流方向垂直，但不一定跟磁感应强度的方向垂直 D．安培力的方向一定，既与磁感应强度的方向垂直，又跟电流方向垂直 ．如图所示的天平可用来测量磁感强度B，天平的右臂下挂有一个矩形线圈，宽度为L，匝数为N，线圈下端悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面。当线圈中通有方向如图的电流，在天平左右两盘加上质量为m1、m2的砝码时，天平平衡。当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡，由此可知A．磁感强度的方向垂直纸面向里，B=（m1-m2）g/NIL B．磁感强度方向垂直纸面向里，B=mg/2NIL C．磁感强度方向垂直纸面向外，B=（m1-m2）g/NIL D．磁感强度方向垂直纸面向外，B=mg/2NIL ．在赤道上方某处竖立天空的避雷针，当带正电的云层经过避雷针