内容正文:
第六章 电磁现象与电磁波
第一部分 知识总结
内容1:磁现象与磁场
一、磁场
1.磁相互作用:磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间,都存在着相互作用,统称为磁相互作用。
2.磁相互作用是通过另一种媒介磁场发生的,磁场是客观存在的物质,磁体和电流周围都存在磁场,磁场对置于其中的磁体或电流施加作用力。
二、磁感线
1.定义:在磁场中画出一些有方向的曲线,在这些曲线上,每一点的切线方向都与该点的磁场方向一致。
2.特点:磁感线的疏密程度表示磁场强弱,磁场强的地方磁感线密,磁场弱的地方磁感线疏。在磁体或通电螺线管的外部,磁感线从北极(N极)出发回到南极(S极),在内部的磁感线由S极指向N极,形成闭合的曲线。磁感线不是真实存在的,是假想的一种曲线。
三、安培分子电流假说
1.分子电流假说:在原子、分子等物质微粒内部都存在一种环形电流——分子电流,分子电流使每个物质分子都成为一个微小的磁体。
2.安培的假说能很好地解释磁化和退磁。
四、地磁场
1.地磁场:地球由于本身具有磁性而在周围形成的磁场叫做地磁场。地球磁体的N极位于地理南极附近,地球磁体的S极位于地理北极附近。
2.磁偏角:地磁极与地理极并不重合,它们之间的夹角被称为磁偏角。
知识演练
1.(多选)关于磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间相互作用的示意图,以下正确的是( )
A.磁体⇔磁场⇔磁体 B.磁体⇔磁场⇔电流
C.电流⇔电场⇔电流 D.电流⇔磁场⇔电流
【解析】ABD 磁体与磁体间、电流与磁体间、电流与电流间的相互作用都是通过磁场来传递的。选项A、B、D正确。
2.如图是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图,甲棒内部各分子电流取向是杂乱无章的,乙棒内部各分子电流取向大致相同,则下列说法中正确的是( )
甲 乙
A.两棒均显磁性
B.两棒均不显磁性
C.甲棒不显磁性,乙棒显磁性
D.甲棒显磁性,乙棒不显磁性
【解析】C 甲棒内部分子电流的取向杂乱无章,分子电流产生的磁场相互抵消,故对外不显磁性;乙棒内部分子电流的取向大致相同,对外显示磁性。故C正确。
3.关于磁感线和电场线,下列说法中正确的是( )
A.磁感线是闭合曲线,而电场线不是闭合曲线
B.磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线
C.磁感线起始于N极,终止于S极;电场线起始于正电荷,终止于负电荷
D.磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的方向
【解析】A 电场线起始于正电荷(或无穷远),终止于无穷远(或负电荷),即电场线不是闭合曲线。而磁感线在磁体外部从N极指向S极,内部从S极指向N极,内外构成闭合曲线,A对,C错;无论是磁感线还是电场线,都是既有直线,也有曲线,B错;磁感线和电场线都能表示场的大小和方向,D错。
4.下列各选项中是直线电流、环形电流磁场的磁感线分布图,其中电流方向与磁感线方向的关系正确的是( )
【解析】A 电流方向向上,由右手螺旋定则可得磁场方向为逆时针方向(从上向下看),故A正确;电流方向向下,由右手螺旋定则可得磁场方向为顺时针方向(从上向下看),故B错误;图中电流为环形电流,由右手螺旋定则可知内部磁场方向应向右,故C错误;由右手螺旋定则可知内部磁感线方向向左,故D错误。
5.如图所示,通电螺线管周围能自由转动的小磁针a、b、c、d已静止,N指向正确的是( )
A.小磁针a B.小磁针b
C.小磁针c D.小磁针d
【解析】C 由右手螺旋定则判断出通电螺线管的左端为N极,右端为S极,由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引知,只有小磁针c的指向正确。
内容2:磁感应强度
一、磁感应强度的方向
1.物理意义:描述磁场强弱和方向的物理量。
2.小磁针静止时N极所指的方向就是该点磁感应强度的方向,简称为磁场方向。
二、磁感应强度的大小
1.控制变量法探究影响通电导线受力的因素
如图所示,三块相同的蹄形磁铁,并列放在桌上,直导线所在处的磁场认为是均匀的。
(1)保持长度不变,改变电流大小,观察通电导线摆动幅度大小来比较磁场力大小。
(2)保持电流大小不变,改变磁场中导线长度,通过观察通电导线摆动幅度大小比较磁场力大小。
(3)实验结论:当通电导线与磁场方向垂直时,它在同一磁场中所受磁场作用力F的大小,与电流I和导线长度L的乘积成正比。
2.磁感应强度的大小
当通电导线与磁场垂直时,通电导线所受磁场的作用力F跟电流I和导线长度L的乘积IL之比称为磁感应强度。
3.公式:B=。
4.单位:国际单位是特斯拉,简称特,国际符号是T,1 T=1。
三、匀强磁场
1.匀强磁场:匀强磁场中某一区域内磁感应强度的大小和方向处处相同,则该区域的磁场叫匀强磁场。
2.磁感线特点:匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线。两平行异名磁极之间的磁场、通电螺线管内中间部分的