高中物理全套講義選修3-1第8講磁場(chǎng)(拔高版)學(xué)生版講義

1、磁場(chǎng)一、磁場(chǎng)1 .磁場(chǎng)(1)磁體各部分強(qiáng)弱不同，磁性武強(qiáng)的區(qū)域叫做磁極。能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁體，靜止時(shí)指南的 磁極叫南極(S極)，指北的磁極叫北極(N極)。與電荷相似，自然界中總存在兩個(gè)磁極, 同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。電流用國存在磁場(chǎng)。 磁場(chǎng):是磁極、電流和運(yùn)動(dòng)電荷用國存在的一種物質(zhì)，對(duì)放在磁場(chǎng)中的磁極、電流有磁 場(chǎng)力的作用。磁體與磁體之間、磁體與通也導(dǎo)體之間、通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用 是通過磁場(chǎng)發(fā)生的。典例精講【例1.1】(2019上饒二模)如圖所示，真空中有一半徑r=1.0m的圓形磁場(chǎng)區(qū)域，圓心位 于坐標(biāo)原點(diǎn)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 2.0 x lO-T,方向垂直紙面向里，

2、在X= 1.0m到x?= 2.0m區(qū)域內(nèi)有一豎直向下的E=2.0 xl03V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)。現(xiàn)將比荷為q/m=2.0 x 109C/kg 的兩帶負(fù)電粒子從磁場(chǎng)邊界A、C處以相同初速度豎直射入磁場(chǎng)，A處射入粒子恰能從磁場(chǎng) 與也場(chǎng)相切的D處進(jìn)入電場(chǎng)，OC連線與豎直軸夾角8=60 ,不計(jì)粒子所受重力以及粒子 間相互作用力，求：(1)粒子的速度V0大??；(2)兩粒子射出電場(chǎng)時(shí)的間距y 磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理費(fèi)。 定義：在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，受到的磁場(chǎng)力F跟電流/和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的 乘積的比值，叫做通電導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，用符號(hào)8表示，即5 = 。11 磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位由尸

3、、/和L的單位決定，在國際單位制中，8的單位是特斯拉，簡(jiǎn)稱特，符號(hào)是T, 1T = 1N/（A m）o磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，磁場(chǎng)中某點(diǎn)的橫感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的橫場(chǎng)方向。物理學(xué)中把 小磁針靜止時(shí)N極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。定義式8是典型的比值定義法，與電場(chǎng)強(qiáng)度由電場(chǎng)本身決定一樣，磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)本身決定，跟該位置放不放通電導(dǎo)線及通電導(dǎo)線的電流大小等無關(guān)。典例精講【例2.1（2019大連二模）如圖所示，AC是四分之一圓弧，O為網(wǎng)心，D為圓孤中點(diǎn)，A、D、C處各有一垂直紙面的通電直導(dǎo)線，電流大小相等，方向垂直紙面向里，整個(gè)空間還存 在一個(gè)大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度恰好為零。

4、如果將D處電流反向，其他條 件都不變，則o處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）八A. 2 （V2-1） BB. 2 （V2 + 1） BC. 2B D. 0【例2.2】（2019南京學(xué)業(yè)考試）如圖所示，A、B是環(huán)形通電導(dǎo)線內(nèi)外兩側(cè)的兩點(diǎn)，這兩點(diǎn) 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向（）Q,A點(diǎn)垂直紙面向外，B點(diǎn)垂直紙面向里A點(diǎn)垂直紙面向里，B點(diǎn)垂直紙面向外C.均垂直紙面向外D ,均垂直紙面向里【例23（2019臨滄模擬）如圖所示，在一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。、方向水平向右的勻強(qiáng)磁 場(chǎng)中，有一通電直導(dǎo)線abc從中點(diǎn)折成夾角為120的兩段（abc平面位于紙面內(nèi)），為使兩 段通電導(dǎo)線ab、be所受安培力大小相等，在紙面內(nèi)abc所在區(qū)域

5、再加上另一磁感應(yīng)強(qiáng)度也 為B。的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，此時(shí)，合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)锽,則（）“/ 牛A. B= V3B0 B. B=B0C. B = B0 D. B= B（） 33.磁感線磁感線：在橫場(chǎng)中人為地畫出的一些有方向的曲線，在這些曲線上，每一點(diǎn)的切線方向 都與該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致。磁感線和電場(chǎng)線的比較相似：磁感線和電場(chǎng)線都是為了形象描述場(chǎng)而引入的假想線，實(shí)際上不存在；磁感線和 電場(chǎng)線都是用來描述場(chǎng)的方向和強(qiáng)弱的曲線，都用疏珞來表示場(chǎng)的強(qiáng)弱；磁感線和電場(chǎng)線都 不能相交，因?yàn)槿绻嘟?，在交點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)切線方向，與磁場(chǎng)或電場(chǎng)中某一點(diǎn)場(chǎng)的方向是 唯一的相矛盾。 區(qū)別：磁感線是閉合的，而靜也場(chǎng)的

6、電場(chǎng)線起始于正電荷終止于負(fù)電荷，是不閉合的曲 線。.常見磁場(chǎng)直線電流的磁場(chǎng)直線電流的磁場(chǎng)方向可用安培定則表示。安培定則（右手螺旋定則）：右手握住導(dǎo)線，讓 仲立的大柢指所指方向與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞方向。磁感線是以導(dǎo)線為軸心的同心圓，離通電導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱。環(huán)形電流的磁場(chǎng)安培定則：讓右手彎曲的四指與環(huán)形也流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形 導(dǎo)線軸線上磁感線的方向。兩側(cè)是N極和S極，離圓環(huán)中心越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱?？梢暈閱卧崖菥€管。通電螺線管的磁場(chǎng) 可用環(huán)形電流的安培定則來判定通電螺線管的磁場(chǎng)。通電螺線管的磁場(chǎng)與條形磁鐵相似， 外為非勻強(qiáng)磁場(chǎng)。Xcb 上通電螺線管的磁場(chǎng)與條形磁鐵相似， 外為非勻強(qiáng)磁場(chǎng)。Xcb 上X立體圖橫截而圖 縱截面圖直線電流的磁場(chǎng)/N：S x（,一）x N-立體圖橫截面圖縱放面圖兩端分別為N極和S極，管內(nèi)可看作勻強(qiáng)磁場(chǎng)，管X /hXN-T ； , S（ . . .N-SX X X 立體圖橫截面圖縱截面圖環(huán)形電流的磁場(chǎng) s勻強(qiáng)磁場(chǎng)舉例通電螺線管的磁場(chǎng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)舉例（4）勻強(qiáng)磁場(chǎng) 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同的磁場(chǎng)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線是分布均勻、方向相同的平行直線。舉例：跖離很近的兩個(gè)異名磁極之間的磁場(chǎng)（除邊緣部分）；相隔一定距離的兩個(gè)平行放 置的線圉通電時(shí)，中間區(qū)域是勻強(qiáng)磁場(chǎng)。 地磁場(chǎng)：地磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，主要