第5章 第2节 用磁感线描述电场-2020-2021学年高中物理选修3-1【导学教程】同步辅导（鲁科版）word

第2节　用磁感线描述电场 [学习目标] 1．知道什么是磁感线，知道磁感线上某点切线方向就是该点的磁场方向。 2．知道条形磁铁、直线电流、环形电流、通电线圈、同名磁极间、异名磁极间磁感线的分布。 3．学会用右手定则判断各种电流的磁场。 一、用磁感线描述磁体的磁场 1．磁感线 在磁场中画出的一些有方向的假想曲线。 2．特点 (1)在磁感线上，任意一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同，都代表磁场中该点小磁针N极受力的方向。 (2)磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁感线分布越密的地方，磁场越强；磁感线分布越疏的地方，磁场越弱。 (3)磁感线是闭合曲线。在磁体外部，磁感线从N极到S极。在磁体内部，磁感线从S极到N极。 (4)磁感线闭合而不相交、不相切，也不中断。 二、用磁感线描述电流的磁场 1．直线电流的磁场 安培定则(又叫右手螺旋定则)：用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向(如图5－2－1所示)。 图5－2－1 2．环形电流的磁场 安培定则：右手弯曲的四指表示环形电流的方向，则伸直的拇指所指的方向是环形导线中心轴线处的磁感线方向(如图5－2－2所示)。 图5－2－2 3．通电螺线管的磁场 安培定则：用右手握住螺线管，让弯曲四指所指的方向与电流方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，也就是说拇指指向通电螺线管的北极(N极)(如图5－2－3所示)。 图5－2－3 [自主诊断]——判正误 　(1)磁感线是假想的曲线，没有实际意义。(×) (2)磁感线是闭合曲线。(√) (3)没有磁感线的地方，就没有磁场。(×) (4)安培定则中，弯曲四指所指方向均为磁场的方向。(×) (5)电磁铁的强弱由线圈中的电流和匝数共同决定。(√) 考点一　几种典型磁体的磁感线 磁体 项目 　 分布图 特点 条形磁铁 (1)关于条形磁铁对称 (2)内部近似匀强磁场 (3)中垂线上各点磁感线方向与磁铁平行 碲形磁铁 (1)关于磁铁的中轴线对称 (2)中轴线上各点磁感线方向均垂直于中轴线 同名磁极间 (1)关于两磁极的连线及中垂线对称 (2)连线上方向指向中点，中点最弱 (3)中垂线方向向外 异名磁极间 (1)关于两磁极连线及连线的中垂线对称 (2)中垂线上各点磁感线方向相同 (3)在连线上中点的磁场最弱 ●对点训练 1．关于磁感线的说法，正确的是[来源:Zxxk.Com] A．磁感线总是从磁体的N极出发指向S极 B．磁感线可以表示磁场的强弱和方向 C．电流在磁场中的受力方向即为该点磁感线的切线方向 D．沿磁感线方向磁场减弱 解析　磁感线是闭合曲线，在磁体外部是从N极到S极，内部是由S极到N极，A项错。用磁感线可形象描述磁场的强弱和方向，即疏密表示强弱，各点的切线方向表示该点的磁场方向。磁场中各点的方向即为处在该点的小磁针N极的受力方向，不是电流的受力方向，B项正确，C项错。磁感线的疏密表示磁场强弱，与磁感线的方向无关，D项错。[来源:Zxxk.Com] 答案　B 2．下图中绘出了磁铁的磁感线及其旁边小磁针静止时所指的方向(小磁针黑色端表示N极)，其中正确的是 解析　小磁针静止时N极所指的方向与磁场方向相同，故选项A正确。磁体外部磁场方向应从N极指向S极，故选项B、C、D错误。 答案　A 考点二　三种常见的电流的磁感线分布特点 直线电流 环形电流 通电螺线管 安培定则(右手螺旋定则) 用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向 右手弯曲的四指表示环形电流的方向，则伸直的拇指所指的方向是环形导线中心轴线处的磁感线方向 用右手握住螺线管，让弯曲四指所指的方向与电流的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。也就是说，拇指指向通电螺线管的北极 立体图 横截面图 纵截面图 特点 ①是在与导线垂直的各个平面上以导线为圆心的同心圆 ②无磁极 ③距导线越远处磁场越弱 ①环形电流的两侧是N极和S极 ②圆环内外磁感线条数相等，故环内磁场强，环外磁场弱 ③离圆环中心越远，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，方向由S极指向N极。管外为非匀强磁场 ●对点训练 1．(多选)如图5－2－4所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方时，小磁针的S极向纸面内偏转，则这束带电粒子可能是 图5－2－4 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 解析　小磁针N极的指向即是小磁针所在处的磁场方向，题中小磁针的S极向纸内偏转，说明离子束下方的磁场方向是由纸内指向纸外，由安培定则可判定离子束形