3.3 几种常见的磁场,师宗三中聂春明,复习回顾,1、 为描述磁场的强弱和方向，我们引入了什么物理量?,磁感应强度 B,2、电场线可以形象地描述电场强度E的大小和方向，那么我们怎样形象地描述磁感应强度的大小和方向呢?,将一个小磁针放在磁场中某一点，小磁针静止时，北极N 所指的方向，就是该点的磁场方向.,一、磁感线,【问题】磁场中各点的磁场方向如何判定呢?,如何形象地描述磁场中各点的磁场方向?,1、定义:磁感线是在磁场中画出一些有方向的曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致.,2、特点,1)磁感线是假想的，不是真实的。 2)磁感线的疏密表示磁场的强弱。 3)磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场的方向。 4)磁感线是闭合曲线。 5)磁感线不能相交或相切。,与电场线的区别:,磁感线是闭合曲线 电场线不是闭合曲线,几种常见磁场磁感线分布,1）、直线电流周围磁场,（右手螺旋定则）,安培定则： 用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。,磁感线为以导线上的各点为圆心的同心圆，且在跟导线垂直的平面上,二、几种常见的磁场,直线电流,练习：画出直线电流的磁场的立体、顶视、底视、正视图。,安培定则(2):让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向.,2）、环形电流周围的磁场,3）、通电螺旋管周围磁场,等效,安培定则： 用右手握住螺旋管，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感线的方向。 （大拇指指向螺旋管北极）,例1、如图所示,一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方,并与磁针指向平行,能使小磁针的N极转向读者,那么这束带电粒子可能是( ) 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,BC,练1、如图所示，在三维直角坐标系中，若一束电子沿y轴正向运动，则由此产生的在z轴上A点和x轴上B点的磁场方向是( ) A、A点磁场沿x轴正方向，B点磁场沿z轴负方向 B、A点磁场沿x轴负方向，B点磁场沿z轴正方向 C、A点磁场沿z轴正方向， B点磁场沿x轴负方向 D、A点磁场沿x轴正方向， B点磁场沿z轴正方向,A,例2、如图所示，环形导线周围有三只小磁针a、b、c，闭合开关S后, 三只小磁针N极的偏转方向是( ) A、全向里 B、全向外 C、a向里，b、c向外 D、a、c向外，b向里,D,练2、如图，当电流通过线圈时，磁针A的N极指向哪里? 磁针B的N极指向哪里?,磁针A的N极指向外,磁针B的N极指向里,例3、如图所示，当开关闭合时: (1)判断通电螺线管的磁极； (2)指出每个小磁针的N、S极.,N,S,练3、如图所示,a、b、c三枚小磁针分别在通电螺线管的正上方、管内和右侧,当这些小磁针静止时,小磁针N极的指向是( ) A a、b、c均向左 B a、b、c均向右 C a向左,b向右,c向右 D a向右,b向左, c向右,C,法国学者安培提出了 著名的分子电流假说,在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种环形电流一分子电流.分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极.,三、安培分子电流假说,分子电流实际上是由核外电子绕核运动形成的,1、内容：,未被磁化的铁棒,磁化后的铁棒,2、应用：解释磁现象,3、意义:,1)成功解释磁化和消磁现象,2)揭示了磁性的起源,3)揭示了电和磁的本质联系,例4、关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是 ( ) A、磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁 B、不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动 C、永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的 D、根据安培假说可知，磁体内分子电流总是存在的，因此任何磁体都不会失去磁性,B,练4、一根软铁棒在磁场中被磁化.是因为 ( ) A、软铁棒中产生了分子电流 B、软铁棒中分子电流消失了 C、软铁棒中分子电流取向变得杂乱无章 D、软铁棒中分子电流取向变得大致相同,D,四、匀强磁场,1、定义： 磁场强弱、方向处处相同的磁场,2、磁感线特点： 是一些间隔相同的平行直线,3、常见的匀强磁场:,1)相隔很近的两个异名磁极之间的磁场,2)通电螺线管内部的磁场,3)相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电时，其中间区域的磁场。,例5、在某一磁场中放了两个小磁针,发现这两个小磁针仅在磁场力的作用下成如图所示的平行反向,则该磁场可能由下列哪些来产生 ( ) A、条形磁铁 B、两个靠得很近的异名磁极间存在的磁场 C、通电直导线 D、通电螺线管,ACD,A、一定通有由a到b的电流 B、一定通有由b到a的电流 C、可能没有电流流过 D、可能通有由a到b的电流,练5、长直螺线管内有一个可自由转动的小磁针,静止时如图所示,则螺线管中( ),CD,练6、如图所示，弹簧秤下挂一条形磁棒，其中条形磁棒N极的一部分位于未通电的螺线管内，下列说法正确的是 ( ) A.若将a接电源正极，b接负极， 弹簧秤的示数将减小 B.若将a接电源正极，b接负极， 弹簧秤的示数将增大 C.若将b接电源正极，a接负极， 弹簧秤的示数将增大 D.若将b接电源正极，a接负极， 弹簧秤的示数将减小,AC,练7、在图中，已知磁场的方向，试画出产生相应磁场的电流方向,X,练8、假设地球的磁场是由于地球带某种电荷而又绕地轴自转产生的，你认为地球带有何种电荷?,带负电荷,2、定义:在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个与磁场方向垂直的平面S,B和S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量.,3、公式: BS,4、单位:韦伯 (Wb) 1Wb=1Tm2,五、磁通量,1、意义:表示穿过某个面的磁感线条数.,5、适用条件,1)匀强磁场 :B是匀强磁场的磁感应强度.,2)磁场方向垂直平面: BS. 若S与B不垂直，则S为垂直 于磁场方向的投影面积.,当BS时,磁通量最大=BS,当BS时,磁通量最小=0.,当磁场B与面积S不垂直时, BS,例6、面积S0.5m2的闭合金属圆线圈处于磁感应强度 B=0.4T的匀强磁场中，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量是_；当金属圆环转过90，环面与磁场平行时，穿过环面的磁通量是_.,0.2Wb,0,例7、如图，线圈平面与水平方向成角，磁感线竖直向下，设匀强磁场的磁感应强度为B，线圈面积为S，则_,BScos,例8、某地地磁场的磁感应强度的水平分量是3.0l0-5T，竖直分量是4.010-5T，则地磁场磁感应强度的大小为 _ ，方向为_，在水平面上，面积为5m2的范围内，地磁场的磁通量为_Wb,5.0l0-5T,与竖直方向成370斜向下(或斜向上),2.010-4,6、磁通量是标量，但有正负: 若取某方向穿入平面的磁通量为正，则反方向穿入该平面的磁通量为负.,过一个平面若有方向相反的两个磁通量，这时的合磁通为相反方向磁通量的代数和(即相反方向磁通抵消以后剩余的磁通量才是合磁通),21,7、磁通量的变化,是某两个时刻穿过某个平面S的磁通量之差，即取决于末状态的磁通量2与初状态磁通量1的代数差。,注意:不能用(B)*(S),磁通量的变化一般有三种形式: (1)B不变，S变化; (2)B变化，S不变; (3)B和S同时变化.,例9、如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂 直，则穿过两环的磁通量a和b大小关系为( ),A、均向上，ab B、均向下，a C、均向上，ab D、均向下，无法比较,A,练9 如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积S1S2= S3，且 “3”线圈在磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为1、2、3则它们的大小关系是( ) A、 123 B、 12=3 C、 123 D、 12=3,C,例10 、 如图所示,框架面积为S,框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则穿过平面的磁通量为_,若使框架绕OO转过60度角则穿过线框平面的磁通量为_,若从初始位置转过90度角,则穿过线框平面的磁通量为_, 若从初始位置转过180度角, 则穿过线框平面的磁通量 变化为_,BS,BS/2,0,2BS,练10 、 如图所示,一矩形线框,从abcd位置移动到abcd位置的过程中,关于穿过线框的磁通量情况下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)( ) A.一直增加 B.一直减少 C.先增加后减少 D.先增加,再减少直到零,然后再增加,然后再减少,D,c,d,再 见,