文档介绍：考点1 磁场的概念
磁场对电流的作用
几种电流周围的磁场分布
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
纵截
面图
磁感线的疏密能形象地表示磁场的强弱,但应注意:
(1)只有在同一图中才能根据磁感线的疏密判定各处磁场的强弱,在不同的两个图中,不能根据磁感线的疏密判定没有联系的两个图中磁场的强弱。
(2)没有画到磁感线的地方并不表示那里没磁场存在。
典例一
对安培定则的认识
【例1】如图所示,有一束电子正在y轴上向y轴正方向移动,则在z轴上某
点A处的磁场方向应是( )
(1)明确电流的方向。
(2)建立正确的三维空间观,结合坐标系,根据安培定则确定磁场方向。
B
【解析】电荷定向移动形成电流,当电子沿y轴正方向运动时,相当于通以沿负y方向的电流,根据安培定则可得,在zOy平面内的y轴上方,磁场方向是垂直于zOy平面指向x轴的负方向。故只有B正确。
考点2 磁场的描述
(1)磁感应强度由磁场本身决定,跟在该位置放入的导体长度L,电流I的大小及受到磁场的作用力均无关,与放不放通电导体也无关。不能根据公式B=F/(IL)就说B与F成正比,与IL成反比。
(2)由公式B=F/(IL)计算B时,通电直导线必须垂直于磁场放入。如果小段通电导线平行放入磁场,其所受安培力F为零,但不能说该处磁感应强度B为零。
(3)磁感应强度的方向不是通电导线所受磁场作用力的方向,而是与通电导线受到的作用力的方向垂直。
=F/(IL)时,必须注意前提条件:I⊥B。
=F/(IL)为磁感应强度的定义式,而不是决定式,磁感应强度B的大小及方向是由磁场本身决定的,与磁场中是否存在电流无关。
,但其方向不与安培力方向一致,而是与小磁针静止时N极所指的方向一致。
(2)面积S的含义:S不一定是某个线圈的真正面积,而是线
圈在磁场范围内的面积。如图(2)所示,S应为线圈面积的一半。
(1)=B·S的含义:=BS只适用于磁感应强度B与面积S垂直
的情况。当S与垂直于B的平面间的夹角为时,则有=BScos。
可理解为=B(Scos),即等于B与S在垂直于B方向上分量的乘
积。也可理解为=(Bcos)S,即等于B在垂直于S方向上的分
量与S的乘积。如图(1)所示。
(3)多匝线圈的磁通量:多匝线圈内磁通量的大小与线圈匝
数无关,因为不论线圈匝数多少,穿过线圈的磁感线条数相同,
而磁感线条数可表示磁通量的大小。
(4)合磁通量求法:
若某个平面内有不同方向和强弱的磁场共同存在,当计算穿过这个面的磁通量时,先规定某个方向的磁通量为正,反方向的磁通量为负,平面内各个方向的磁通量的代数和等于这个平面内的合磁通量。
(1)磁通量是标量,其正、负值仅表示磁感线是正向还是反向穿过线圈平面。
(2)同一线圈平面,如果正向穿过平面的磁感线条数与反向穿过平面的条数一样多,则=0。
典例二
对磁感应强度的理解
【例2】下列说法中正确的是( )
,则该处电场强度为零
,则该处磁感应强度一定为零
,是把一个试探电荷放在该点时受到的电场力与
试探电荷本身电荷量的比值
,是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力
与该小段导体长度和电流乘积的比值
(1)电场强度由电场本身决定,与试探电荷无关。
(2)磁感应强度由磁场本身决定,与试探电流元无关。
(3)比值定义法定义的物理量具有相似的特点。
【解析】电场和磁场有一个明显的区别是:电场对放入其中的电荷有力的作用,而磁场仅对在磁场中运动且速度方向和磁感应强度方向不平行的带电粒子有力的作用,磁场对通电导线有力的作用的条件是磁场方向不能和电流方向平行,因此A对B错。同理根据电场强度的定义式E=F/q可知C答案正确。而同样用比值定义法定义的磁感应强度则应有明确的说明,即B=F/(IL)中I和B的方向必须垂直,故D错,所以应选A、C。
AC
典例三
磁通量的理解
【例3】如图所示,面积为S的矩形线圈abcd,处在磁感应强度为
B的匀强磁场中,磁场方向与线框平面成角,当线框以ab为
轴顺时针方向转过90°时,穿过abcd面的磁通量变化量