内容正文:
选修3-1 磁场
专题06 磁场及电流的磁效应
一、磁现象 电流的磁效应
1.磁体具有的吸引铁、钴、镍的性质称为磁性,磁体的两极磁性最强.
2.同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.
3.奥斯特实验(如图所示):
(1)导线沿南北方向放置在小磁针的上方.
(2)意义:说明通电导体周围存在着磁场,发现了电流的磁效应,首先揭示了电与磁之间是有联系的.
4.电流的磁场
直线电流的磁场
通电螺线管的磁场
环形电流的磁场
特点
无磁极、非匀强,且距导线越远处磁场越弱
与条形磁铁的磁场相似,管内为匀强磁场且磁场最强,管外为非匀强磁场
环形电流的两 侧是N极和S极,且离圆环中心越远,磁场越弱
安培
定则
立体图
横截面图
典例1.如图所示,甲、乙是直线电流的磁场,丙、丁是环形电流的磁场,戊、己是通电螺线管的磁场,试在各图中补画出电流方向或磁感线方向.
二、对磁感应强度的理解
1.磁感应强度是反映磁场性质的物理量,由磁场本身决定,是用比值法定义的.
2.磁感应强度B与电场强度E的比较
对应名称
比较项目
磁感应强度B
电场强度E
物理意义
描述磁场的力的性质的物理量
描述电场的力的性质的物理量
定义式
B=eq \f(F,IL),通电导线与B垂直
E=eq \f(F,q)
大小决定
由磁场决定,与检验电流无关
由电场决定,与检验电荷无关
方向
矢量
磁感线切线方向,小磁针N极受力方向
矢量
电场线切线方向,放入该点的正电荷受力方向
场的叠加
合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度的矢量和
合场强等于各个电场的场强的矢量和
典例2.下列说法中不正确的是( )
A.电荷在某处不受电场力的作用,则该处电场强度为零
B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度不一定为零
C.表征电场中某点电场的强弱,是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值
D.表征磁场中某点磁场的强弱,是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值
典例3.关于磁感应强度B,下列说法中正确的是( )
A.磁场中某点B的大小,跟放在该点的试探电流元的情况有关
B.磁场中某点B的方向,跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致
C.若在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用,该点B值大小为零
D.在磁场中磁感线越密集的地方,磁感应强度越大
三、磁感线的特点
磁感线
电场线
相
似
点
引入目的
都是为了形象的描述场而引入的假想曲线,实际不存在
疏密意义
都能定性描述场的强弱
切线方向
都表示该点场的方向
是否相交
都不相交
不同点
闭合曲线,外部由N→S,内部由S→N
起始于正电荷(或无穷远),终止于无穷远(或负电荷)
典例4.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
1.磁体与磁体、磁体与通电导体、通电导体与通电导体间的相互作用,以下示意图正确的是( )
2.下列说法中正确的是( )
A.奥斯特实验说明了通电导线对磁体有作用力
B.奥斯特实验说明了磁体对通电导线有作用力
C.奥斯特实验说明了任意两条通电导线之间有作用力
D.奥斯特实验说明了任意两个磁体之间有作用力
地球是一个大磁体:①在地面上放置一个小磁针,小磁针的南极指向地磁场的南极;②地磁场的北极在地理南极附近;③赤道附近地磁场的方向和地面平行;④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的;⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的.
以上关于地磁场的描述正确的是( )
A.①②④ B.②③④ C.①⑤ D.②③
4.(多选)下列说法中正确的是( )
A.电荷在电场中某处不受电场力的作用,则该处的电场强度为零
B.一小段通电导线在某处不受磁场力的作用,则该处磁感应强度一定为零
C.把一个试探电荷放在电场中的某点,它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱
D.把一小段通电导线放在磁场中某处,它所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱
5.如图所示为电流产生磁场的分布图,正确的分布图是( )
A.①③ B.②③
C.①④ D.②④
6.(多选)南极考察经常就南极特殊的地理位置进行科学测量.“雪龙号”考察队员一次实验如下:在地球南极附近用弹簧测力计竖直悬挂一未通电螺线管,如图所示.下列说法正确的是( )
A.若将a端接电源正极,b端接电源负极,则弹簧测力