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第一讲 磁场的主要概念一、知识点：1、磁场磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊形态的物质。（1）磁场的基本特性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）磁现象的电本质磁体、电流和运动电荷的磁场都产生于电荷的运动，并通过磁场而相互作用。（3）最早揭示磁现象的电本质的假说和实验安培分子环流假说和罗兰实验。2、磁感应强度为了定量描述磁场的大小和方向，引入磁感应强度的概念，在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，受到磁场力F跟电流强度I和导线长度L的乘积IL的比值，叫通电导线所在处的磁感应强度。用公式表示是磁感应强度是矢量。它的方向就是小磁针N极在该点所受磁场力的方向。公式是定义式，磁场中某点的磁感应强度与产生磁场的磁极或电流有关，和该点在磁场中的位置有关。与该点是否存在通电导线无关。3、磁感线磁感线是为了形象描绘磁场中各点磁感应强度情况而假想出来的曲线，在磁场中画出一组有方向的曲线。在这些曲线上每一点的切线方向，都和该点的磁场方向相同，这组曲线就叫磁感线。磁感线的特点是：（1）磁感线上每点的切线方向，都表示该点磁感应强度的方向。（2）磁感线密的地方磁场强，疏的地方磁场弱。（3）在磁体外部，磁感线由N极到S极，在磁体内部磁感线从S极到N极，形成闭合曲线。（4）磁感线不能相交。（5）对于条形、蹄形磁铁、直线电流、环形电流和通电螺线管的磁感线画法必须掌握。4、磁感线分布（1）条形磁铁的磁场取一块玻璃板，在其上面撤上碎铁屑，下面放条形磁铁，轻轻敲击玻璃板，碎铁屑等效于无数个小磁针，形象地显现出磁场的方向，即为磁感线的平面分布情况（如图），所以条形磁铁的磁感线分布如图 （2）蹄形磁铁的磁感线分布情况见图 （3）电流磁场的磁感线分布情况见图 a通电直导线电流磁场（用右手螺旋定则判定）b通电环形电流磁场（用右手螺旋定则判定）比较磁感线和电场线a电场线是电场的形象描述，而磁感线是磁场的形象描述；b电场线不是闭合曲线，而磁感线是闭合曲线；c电场线上每一点的切线方向都是跟该点电场方向一致，磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致；d电场线的疏密程度表示电场的强弱，磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。安培定则也叫右手螺旋定则，是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。通电直导线中的安培定则（安培定则一）：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向；通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。二、课堂练习：1关于地磁场，下列说法正确的是（ ）A地球是一个巨大的磁体，地磁N极在地理南极附近，S极在地理北极附近B地磁场在地表附近某处，有两个分量，水平分量指向地理北极附近，竖直分量一定竖直向下C若指南针放在地心，则它的N极指向地球北极D若指南针放在地心，则它的N极指向地球南极2下列描述哪些是正确的（ ）A磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止B自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向螺线管的北极C磁感线的方向就是磁场方向D两条磁感线空隙处不存在磁场3. 磁场中某区域的磁感线如图3-26所示则（ ）Aa、b两处磁感强度大小不等，BaBbBa、b两处磁感强度大小不等，BaBbC同一小段通电导线放在a处时受力一定比b处时大D同一小段通电导线放在a处时受力可能比b处时小4如图所示，一束带电粒子沿水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S极向纸外偏转，这一带电粒子束可能是（ ） A向右飞行的正离子束 B向左飞行的正离子束 C向右飞行的负离子束 D向左飞行的负离子束5. (07广东)磁体之间的相互作用是通过磁场发生的。对磁场认识正确的是 ( )A.磁感线有可能出现相交的情况B.磁感线总是由N极出发指向S极C.某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时N极所指方向一致D.若在某区域内通电导线不受磁场力的作用，则该区域的磁感应强度一定为零B 组1一束电子流沿水平面自西向东运动, 在电子流的正上方一点P, 由于电子运动产生的磁场在P点的方向上为( ) A竖直向上 B竖直向下 C水平向南 D水平向北2. 如果设想地磁场是由地球内部的环形电流形成的，那么，这一环形电流的方向应该是（ ）A由东向西 B由西向东C由南向北 D由北向南3关于磁感强度，下列说法正确的是（ ）A磁感强度表示磁场的强弱 B磁感线密的地方，磁感强度大C空间某点的磁感强度方向就是该点的磁场方向D磁感强度方向就是通电导线在磁场中受力方向4一根导线长0.2m，通过3A的电流，垂直放入磁场中某处受到的磁场力是6102N，则该处的磁感应强度B的大小是 T，如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度的大小是 T。5. 有一小段通电导线长1cm，电流强度为5A，把它置入磁场中某点，受到的安培力为0.1N，则该点的磁感应强度（ ）AB=2T BB2TCB2T D以上情况都有可能图39-A16.如图39-A1所示，两个半径相同、粗细相同、互相垂直的圆形导线圈，可以绕通过公共的轴线xx自由转动，分别通以相等的电流，两线圈中电流在圆心处产生总磁感应强度为B，当两线圈转动而达到平衡时，圆心O处的磁感应强度大小是（ ）A.B B.B C.2B D.0（a）（b）7.（07上海）取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图（a）所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B，若将另一根长导线对折后绕成如图（b）所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为（ ）A0 B0.5B CB D2 B8 如图所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2