幾種常見的磁場(chǎng)典型問(wèn)題分析

1、電探圖1Aiiiiiin勻強(qiáng)磁場(chǎng)幾種常見的磁場(chǎng)典型問(wèn)題分析1 .磁感線.磁感線是為了形象描述磁場(chǎng)而在磁場(chǎng)中畫出的一些有方向的曲線，在這些線上，每 一點(diǎn)的切線方向都在該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致。.磁感線的物理意義磁感線為閉合曲線，無(wú)起點(diǎn)和終點(diǎn)。在磁體的外部磁感線由N極發(fā)出，回到 S極。在磁體的內(nèi)部磁感線則由 S極指向N極。 在穩(wěn)定的磁場(chǎng)中，某一點(diǎn)只有惟一確定的磁場(chǎng)方向，所以兩條磁感線不能相交。 磁感線也不相切。若磁感線相切，則切點(diǎn)處的磁場(chǎng)將趨近于無(wú)窮大，這是不可能的。 磁場(chǎng)中并沒(méi)有磁感線客觀存在 ，而是人們?yōu)榱搜芯繂?wèn)題的方便而假想的。.磁場(chǎng)的磁感線和靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線的關(guān)系 電場(chǎng)線是電場(chǎng)的形象描述，而磁感線

2、是磁場(chǎng)的形象描述； 電場(chǎng)線不是閉合曲線，而磁感線是閉合曲線； 電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向都是跟該點(diǎn)電場(chǎng)方向一致，磁感線上每一點(diǎn)的切線方向都 跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致； 電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，磁感線的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。2 .幾種典型磁體周圍的磁感線分布.磁感線的實(shí)驗(yàn)?zāi)M：在磁場(chǎng)中放一塊玻璃板，在玻璃板上均勻地撒一層細(xì)鐵屑，細(xì) 鐵屑在磁場(chǎng)里被磁化成“小磁針”，輕敲玻璃板使鐵屑能在磁場(chǎng)作用下轉(zhuǎn)動(dòng)。鐵屑靜止時(shí)有規(guī) 則地排列起來(lái)，顯示出磁感線的形狀。.幾種典型磁體周圍的磁感線分布輻向磁場(chǎng)直線電流磁場(chǎng).直線電流磁場(chǎng)的磁感線環(huán)形電流磁場(chǎng)通電螺線管磁場(chǎng) 磁感線上任意一點(diǎn)的切線方向表示該位置的磁場(chǎng)方向

3、，亦即小磁針在該位置時(shí)受力方向，或小磁針在該位置靜止時(shí)N極的指向。 磁感線的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。磁感線密集處磁場(chǎng)強(qiáng)，稀疏處磁場(chǎng)弱。 .磁感線的特點(diǎn)N極的蹄形磁鐵磁場(chǎng)條形磁鐵磁場(chǎng) 直線電流磁場(chǎng)的磁感線是一些以導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的同心圓，這些同心圓都在跟導(dǎo)線垂直的平面上。（甲他體圖（乙冷視圉 闔正噩甲.磁舉線分布乙.齊培定則圖2 如何判斷直線電流的方向跟磁感線方向之間的關(guān)系安培定則用右手握住導(dǎo)線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方 向就是磁感線的環(huán)繞方向。環(huán)形電流磁場(chǎng)的磁感線 環(huán)形電流磁場(chǎng)的磁感線是一些圍繞環(huán)形導(dǎo)線的閉合曲線。在環(huán)形導(dǎo)線的中心軸線上， 磁感線和環(huán)形導(dǎo)線的

4、平面垂直。 如何判斷環(huán)形電流的方向跟磁感線方向之間的關(guān)系安培定則讓右手彎曲的四指和和環(huán)形電流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中 心軸線上磁感線的方向。.通電螺線管磁場(chǎng)的磁感線 通電螺線管外部的磁感線和條形磁鐵外部的磁感 線相似，一端相當(dāng)于南極，一端相當(dāng)于北極。 通電螺線管內(nèi)部的磁感線和螺線管的軸線平行，方向由南極指向北極，并和外部的磁感線連接，形成一些環(huán) 繞電流的閉合曲線。通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)比兩極處的磁 場(chǎng)更強(qiáng)。 如何判斷通電螺線管的電流方向和它的磁感線方向之間的關(guān)系，也可用安培定則來(lái)判定：用右手握住螺線管，讓彎曲四指所指的方向和電流 的方向一致，大拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部

5、磁感線的方向。也就是說(shuō)，大拇指指向通電 螺線管的北極。.電流磁場(chǎng)和天然磁鐵相比有何特點(diǎn) 電流磁場(chǎng)的有無(wú)可由通斷電來(lái)控制； 電流磁場(chǎng)的極性可以由電流方向變換； 電流磁場(chǎng)的強(qiáng)弱可由電流的大小來(lái)控制。電流的磁場(chǎng)用途很廣泛，如電磁起重機(jī)、電話、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)以及在自動(dòng)控制中得到 普遍應(yīng)用的電磁繼電器3 安培分子電流假說(shuō)安培認(rèn)為磁性起源是在分子、原子等物質(zhì)微粒內(nèi)存在一種使每個(gè)物質(zhì)微粒成為一個(gè)微 小的磁體的環(huán)形電流，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極。這兩個(gè)磁極跟分子電流不可分割的聯(lián)系在 一起,這正是磁極為什么不能以單獨(dú)的 N極或S極存在的道理。磁化的實(shí)質(zhì)就是分子電流取向由無(wú)序變?yōu)橛行??！凹僬f(shuō)”是用來(lái)說(shuō)明某種現(xiàn)象但未

6、經(jīng)實(shí)踐證實(shí)的命題。在物理定律和理論的建立過(guò)程 中，“假說(shuō)”常常起著很重要的作用，它是在一定的觀察、實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上概括和抽象出來(lái)的。 安培分子電流的假說(shuō)就是在奧斯特的實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)下，經(jīng)過(guò)思維發(fā)展而產(chǎn)生出來(lái)的。4 .勻強(qiáng)磁場(chǎng).如果磁場(chǎng)的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同，這個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)叫勻 強(qiáng)磁場(chǎng)。.產(chǎn)生方法 距離很近的兩個(gè)異名磁極之間的磁場(chǎng)（除邊緣部分外） 通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)（除邊緣部分外） 相隔一定距離的兩個(gè)平行放置的線圈通電時(shí)，其中間區(qū)域的磁場(chǎng)。.磁感線的特點(diǎn)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線是間距相等的平行直線。5. 環(huán)形電流磁場(chǎng)和通電螺線管磁場(chǎng)的處理技巧： 環(huán)形導(dǎo)線可以分割成無(wú)窮段，每一段可以看成直

7、導(dǎo)線，這樣利用安培定則可以判斷每一小段導(dǎo)線的磁場(chǎng)分布，由于磁感線是閉合的， 因此環(huán)形電流磁場(chǎng)磁感線特點(diǎn)是環(huán)內(nèi)較密，環(huán)外較疏，環(huán)內(nèi)外磁場(chǎng)方向相反通電螺線管的磁場(chǎng)和條形磁鐵磁場(chǎng)相似，其內(nèi)部磁場(chǎng)可以看成勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁場(chǎng)方向由S極指向N極.6. 安培定則（右手螺旋定則）應(yīng)用要點(diǎn)：分清 因”和 果”：在判定直線電流的磁場(chǎng)的方向時(shí)，大拇指指 原因” 流方向，四指指 結(jié)果” 場(chǎng)繞向；在判定環(huán)形電流磁場(chǎng)方向時(shí)，四 指指 原因” 流繞向，大拇指指 結(jié)果” 內(nèi)沿中心軸線的磁感線方向，即指N極. 優(yōu)先采用整體法：一個(gè)任意形狀的電流（如三角形、矩形）的磁場(chǎng)，從整體效果上可等效為環(huán)形電流的磁場(chǎng).7.磁感線與電場(chǎng)線的對(duì)比

8、:比較項(xiàng)目磁感線電場(chǎng)線相意義形象地描述磁場(chǎng)方向和相對(duì)強(qiáng)弱而假想的線形象地描述電場(chǎng)方向和相對(duì)強(qiáng)弱而假想的線似線上各點(diǎn)的切線方向即該點(diǎn)線上各點(diǎn)的切線方向即該點(diǎn)占八、方向的磁場(chǎng)方向，是磁針 N極受的電場(chǎng)方向，是正電何受電力方向場(chǎng)力的方向疏密表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱表示電場(chǎng)強(qiáng)弱特點(diǎn)在空間不相交、不中斷除電荷處外，在空間不相交、不中斷不同點(diǎn)是閉合曲線靜電場(chǎng)線始于正電何或無(wú)窮遠(yuǎn)處，止于負(fù)電何或無(wú)窮遠(yuǎn)處，不閉合的曲線8.常用方法如何判定通電導(dǎo)線周圍的小磁針的轉(zhuǎn)動(dòng)方向 認(rèn)清小磁針?biāo)谖恢门逍〈裴樖窃谕娭睂?dǎo)線的上方還是下方，左側(cè)還是右側(cè)；是在通電螺線管的內(nèi)部還是外部，是在螺線管的軸線上還是在螺線管的某一側(cè) 認(rèn)清小磁針能繞什么樣的軸轉(zhuǎn)動(dòng) 根據(jù)已知的電流方向，利用安培定則判定小磁針?biāo)谔幍拇艌?chǎng)方向（即小磁針?biāo)谔幍拇鸥芯€的切線方向）. 由于小磁針N極所受磁場(chǎng)力的方向與所在處的磁場(chǎng)方向相同，所以小磁針的N極將沿著小于180。的角旋轉(zhuǎn)，直到N極的指向與所在點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同為止在說(shuō)明小磁針的轉(zhuǎn)動(dòng)方向時(shí)，必須說(shuō)明是從什么方向觀察的，而且觀察的方向應(yīng)垂直于小磁針的旋轉(zhuǎn)平面如