最后更新: 2024-12-16 05:15 ● 参与者查看: 37 次纠错分享参与项目词条搜索

磁场

1.磁场、磁感应强度
(1)磁场的基本性质
磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力 的作用.
(2)磁感应强度
①物理意义：描述磁场的强弱和 方向 .
②定义式：B＝  (通电导线垂直于磁场).
③方向：小磁针静止时N极所指的方向.
④单位： 特斯拉 ，符号为T.
⑤矢量：合成时遵循 平行四边形定则 .

2.磁感线的特点
(1)磁感线上某点的 切线 方向就是该点的磁场方向.
(2)磁感线的疏密程度定性地表示磁场的  强弱         .
(3)磁感线是闭合曲线，没有起点和终点，在磁体外部，从  N级     指向  S级     ；在磁体内部，由     S级    指向   N级       .
(4)同一磁场的磁感线不中断、不  相交       、不相切.
(5)磁感线是假想的曲线，客观上并不存在.

3.几种常见的磁场
(1)条形磁体和蹄形磁体的磁场(如图所示)
 ![图片](/uploads/2024-12/e1bd40.jpg)
 
 (2)电流的磁场

![图片](/uploads/2024-12/6f767d.jpg)
 
 (3)匀强磁场
磁场中各点的磁感应强度的大小 相等 、方向相同，磁感线是疏密程度相同、方向相同的平行直线.

(4)地磁场
①地磁的N极在地理 南极         附近，S极在地理    北极      附近，
磁感线分布如图所示.
②在赤道平面上，距离地球表面高度相等的各点，磁
感应强度    相等      ，且方向水平 向北         .
③地磁场在南半球有竖直向上的分量，在北半球有竖直向下的分量.
 ![图片](/uploads/2024-12/5fcfad.jpg)

## 判断
1.磁场是客观存在的一种物质，磁感线也是真实存在的（（×） 
2.磁场中的一小段通电导线在该处受力为零，此处磁感应强度 $B$不一定为零。( $\sqrt{ }$ ）
3.由定义式 $B=\frac{F}{I l}$ 可知，电流越大，导线 $/$ 越长，某点的磁感应强度 $B$ 就越小（（×）
4.北京地面附近的地磁场方向是水平向北的（ $\times$ ）

`例`有人根据 $B=\frac{F}{I}$ 提出以下说法，其中正确的是
A. 磁场中某点的磁感应强度 $B$ 与通电导线在磁场中所受的磁场力 $F$ 成正比
B. 磁场中某点的磁感应强度 $B$ 与 $I I$ 的乘积成反比
C. 磁场中某点的磁感应强度 $B$ 不一定等于 $\frac{F}{I l}$
D. 通电直导线在某点所受磁场力为零，则该点磁感应强度 $B$ 为零

解：磁感应强度 $B=\frac{F}{I l}$ 是用比值定义法定义 $B$ 的, 但磁感应强度是磁场的固有性质，与通电导线所受磁场力 $F$ 及 $I l$ 的乘积等外界因素无关， A、B 错误;
$B=\frac{F}{I l}$ 是在电流与磁场垂直的情况下得出的, 如果不垂直, 设电流方向与磁场方向夹角为 $\theta$, 则根据 $F=I l B \sin \theta$ 得 $B=\frac{F}{I l \sin \theta}$, 即 $B$ 不一定等于 $\frac{F}{I l}$, 如果 $B / / I$, 虽然 $B \neq 0$, 但 $F=0$, 故 C 正确, D 错误.

`例`如图所示，直导线AB、螺线管E、电磁铁D三者相距较远，其磁场互不影响，当开关S闭合后，则小磁针北极N(黑色一端)指示磁场方向正确的是
 ![图片](/uploads/2024-12/dd80b1.jpg)
A.a  　　　
B.b  　　　
C.c　　　  
D.d
解：根据安培定则可判断出电流的磁场方向，再根据小磁针静止时N极的指向为磁场的方向可知C正确.

`例`如图，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l.在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零.下列说法正确的是
 ![图片](/uploads/2024-12/cc1af6.jpg)
A.B0的方向平行于PQ向右
B. 导线 $P$ 的磁场在 $a$ 点的磁感应强度大小为 $\sqrt{3} B_0$

C . 只把导线 $Q$ 中电流的大小变为 $2 I, a$ 点的磁感应强度大小为 $\frac{\sqrt{3}}{3} B_0$
D. 只把导线 $P$ 中的电流反向, $a$ 点的磁感应强度大小为 $\frac{\sqrt{3}}{3} B_0$

解：
 ![图片](/uploads/2024-12/47581f.jpg)
 
 在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流 $I$时，根据安培定则及矢量叠加原理可知它们在 $a$点处产生的合磁感应强度方向平行于 $P Q$ 向右，设大小为 $B_1$ ，如图所示，由于 $a$ 点处的合磁感应强度为零，由此可知外加的磁场方向平行于 $P Q$ 向左，且 $B_0=B_1$ ，设导线 $P 、 Q$ 在 $a$ 点处产生的磁感应强度分别为 $B_P 、 B_Q$ ，则 $B_P=B_Q$ ，根据几何关系有 $2 B_P \cos 30^{\circ}=B_1$ ，解得 $B_P=B_Q=\frac{\sqrt{3}}{3}B_0$ ，故 $A 、 B$ 错误；
 
 只把导线 $Q$ 中电流的大小变为 $2 I$, 则导线 $Q$ 在 $a$ 点产生的磁感应强度方向不变, 大小变为 $B Q^{\prime}$ $=\frac{2 \sqrt{3}}{3} B_0$, 由几何知识结合矢量叠加原理, 求得 $a$ 点处磁感应强度大小为 $B_a=\frac{\sqrt{3}}{3} B_0$, 故 C 正确;
 当导线 $P$ 中的电流反向, 其他条件不变, 则导线 $P$ 在 $a$ 处产生的磁感应强度大小不变，但方向反向，可求得两导线在 $a$ 处的合磁场大小为 $B_2=\frac{\sqrt{3}}{3} B_0$, 方向坚直向上, 如图所示,因外加的磁场方向与 $P Q$ 平行, 且由 $Q$ 指向 $P$, 最后由矢量的合成法则, 可得 $a$ 点处磁感应强度 $B$ 的大小为 $B=\sqrt{B_0{ }^2+\left(\frac{\sqrt{3}}{3} B_0\right)^2}=\frac{2 \sqrt{3}}{3} B_0$,故D错误。

## 磁场叠加问题的解题思路
(1)确定磁场场源，如通电导线.
(2)定位空间中需要求解磁场的点，利用安培定则判定各个场源在这一点上产生的磁场的大小和方向.如图所示为M、N在c点产生的磁场BM、BN.
(3)应用平行四边形定则进行合成，如图中
的B为合磁场.
 ![图片](/uploads/2024-12/fbe8e0.jpg)

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