3几种常见讲义的磁场

交流电磁场是由交流电流产生的磁场。它在电力工程、电磁传输和通信系统中发挥着重要作用。
直流电磁场
直流电磁场是由直流电流产生的磁场。它在稳定电磁设备、电动车和电动船 等方面有着广泛应用。
轴对称磁场
轴对称磁场是具有轴对称性质的磁场。它在磁共振成像、磁力传感器和航天器定位系统等方面得到广泛 应用。
反相磁场
反相磁场是指磁感应强度在空间内突然改变方向的磁场。它在电磁波阻挡和 地球磁极翻转等领域中扮演重要角色。
非匀磁场
非匀磁场是磁感应强度在空间内有不规则分布的磁场。它在粒子加速器、磁 悬浮列车和磁力驱动器等方面有着广泛应用。
超导磁场
超导磁场是在超导材料中形成的极强磁场。它在核磁共振、粒子探测和磁力 矫正等领域有着重要应用。
磁化强度磁场
磁化强度磁场是由磁化强度产生的磁场。它在电磁兼容、磁介质材料和磁性 材料制备等方面具有生的磁场。它在无线通信、电子设备和射频工程等方面有着广泛的应用和研究。
《几种常见的磁场》
在这份PPT课件中，我将向您介绍几种常见的磁场。您将了解到匀强磁场、 同心圆磁场、单极磁场等多种磁场类型的特点和应用。
匀强磁场
匀强磁场是指具有相同大小和方向的磁感应强度分布的磁场。它常用于实验室和工业应用中，如磁力计 和电动机。
同心圆磁场
同心圆磁场是由具有不同大小和方向的磁感应强度组成的磁场。它常出现在环形磁铁和电磁铁等装置中。
微小磁场
微小磁场是具有很小磁感应强度的磁场。它在磁传感器、磁性材料研究和磁性生物医学中发挥着重要作 用。
磁能
磁能是磁场具有的能量。利用磁能，我们可以实现电动机驱动、能量传输和 磁存储等诸多应用。
磁现象
磁现象是指与磁场相关的现象，如磁场的吸引和排斥、磁感应线的形成和磁矩的旋转等。

要点二 几种常见的磁场磁感线的分布特点 1．常见永磁体的磁场(如图所示)
2．三种常见电流的磁场 安培定则
立体图
横截面图 纵截面图
直线电流
以导线上任意点为圆心的多组同心圆，越向外越稀疏， 磁场越弱
安培定则 立体图
横截面图 纵截面图
环形电流
内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏
安培定则
立体图
横截面图 纵截面图
(3)通电螺线管的磁场方向的判断：右手握住螺线管，让弯曲的四指跟 电流的方向一致，拇指所指的方向就是 螺线管内部的磁场的方向或者说 拇指所指的方向是它的北极的方向．
二、安培分子电流假说 1．分子电流假说 安培认为，在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种 环形电流，即 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 ． 2．分子电流假说的意义 能够解释磁化 以及退磁 现象，解释磁现象的电本质．
3．单位 国际单位制中单位是韦伯，简称韦，符号是 Wb,1 Wb＝1 T·m2. 4．引申
B＝ΦS ，表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量，因此磁感应强度 B 又叫 磁通密度 .
要点一 对磁感线的进一步理解
1．磁感线的特点 (1)为形象描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存在． (2)磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线在某点的切线方向表示磁场的 方向． (3)磁感线在磁体外部从 N 极出发回到 S 极，在磁体内部从 S 极指向 N 极， 即磁感线是闭合的曲线，它不相交．
三、匀强磁场 1．定义 强弱 、方向处处相同的磁场． 2．磁感线 间隔相同的平行直线． 3．实例 距离很近的两个平行的 异名磁极之间的磁场，相隔适当距离的两个பைடு நூலகம்行 放置的通电线圈，其中间区域的磁场都是匀强磁场．

磁场越弱．
(3)磁感线上每一点的_切__线___方向就是该点的磁 场方向．
(4)磁感线在空间不能相交，不能相切，也不能
中断． (5)磁场中的任何一条磁感线都是_闭__合___曲线， 在磁体_外__部___由N极指向S极，在磁体_内__部___由 S极指向N极．
二、几种常见的磁场
直线电流、环形电流的磁场方向都可以用 _安__培__定__则___来判定．
【答案】 2B
【规律总结】 通过例题分析求解，应明确磁 场的叠加是矢量和，O 点处两通电圆环的磁场 是等大的，但方向成 90°，故由解三角形求得 B0＝ 2B.
磁通量及其变化问题
例4
如图3－3－12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° 角 ， 则 穿 过 框 架 平 面 的 磁 通 量 为 ________；若从初始位置转过90°角，则穿过框 架平面的磁通量为________；若从初始位置转过 180°角，则穿过框架平面的磁通量变化量大小 为________．
电螺线管也可以与条形磁铁互相等效，运动电荷 可以等效为电流等，利用等效法解题，往往既简 单又准确．
磁场的叠加
例3
有两个固定的完全相同的通电圆环，通过 的电流大小相同，方向如图3－3－10所示．一个 在竖直平面内放着，一个在水平面内放着，每个 圆环在共同圆心O处产生的磁感应强度大小均为B， 则在O点的总磁感应强度多大？
图3－3－7
【思路点拨】 本题主要考查磁体与电流磁场 间的相互作用，我们可以把环形电流等效成一 个小磁针，很容易作出正确判断．
图3－3－8
【精讲精析】 把环形电流等效成一个小磁针， 由安培定则知，此小磁针的N极向里S极向 外．条形磁铁的N极吸引小磁针的S极排斥N极， 故线圈将发生转动同时靠近磁铁．从上面观察的 俯视图如图3－3－8所示．答案为A. 【答案】 A 【方法总结】 小磁针也可等效成环形电流，通

bc a
m
n
b
a
a(b+c) = ab+ac
a
b
a
b
(m+n)(a+b) = mb+nb+ma+na
a
b
a-b
b
(a+b)2 = a2+2ab+b2
(a-b)(a+b) = a2-b2
代数恒等式特点：
一边是两个一次式的积，另一边是二次式。
a(b+c) =ab + ac (m+n)(a+b) = mb+nb+ma+na (a+b)(a+b)=(a+b)2 =a2+2ab+b2 (a-b)(a+b) = a2 - b2
关于磁现象的电本质，下列说法中正确的
是( B )
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
一根软铁棒在磁场中被磁化.是因为
几种常见的磁场(完美版)
3.1几种常见的磁场
二、几种常见的磁场
条 形
磁 体 磁 场 分 布
外部从
蹄 形
磁 体 磁 场 分 布
直线电流的磁场的磁感线：
安培定则(1):右手握住导线,让伸直的拇指 所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的 方向就是磁感线环绕的方向.(右手螺旋定则)
表示垂直于 纸面向外
在原子、分子等物质微粒的内部,存在着 一种电流-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

可调性
脉冲磁场的强度、宽度和频率可以根据需要进行 调节。
应用
脉冲磁场在科研、工业生 产和医疗等领域有广泛应 用。
在工业生产中，脉冲磁场 用于金属的磁化、电磁搅 拌、电磁成型和电磁熔炼 等。
ABCD
在科研中，脉冲磁场用于 研究物质的磁学性质，如 物质的磁化、磁畴结构和 磁电阻效应等。
在医疗中，脉冲磁场用于 治疗肿瘤、改善局部血液 循环和促进组织再生等。
交变磁场也用于电磁感应加热和电磁 铁等领域。
03 脉冲磁场
定义
脉冲磁场是指磁场强度随时间变化，呈现脉冲状的磁场。
它通常由电流迅速变化产生，具有瞬时性和强烈性的特点。
特性
瞬时性
脉冲磁场在极短时间内达到峰值，持续时间短， 变化速度快。
强烈性
由于电流的迅速变化，脉冲磁场通常具有较高的 磁场强度，可达到数百乃至数千高斯。
方向不变
恒定磁场的磁力线方向始终保持不变，不像交变磁场 那样方向会不断变化。
对物质的磁化作用
恒定磁场能够对放入其中的物质进行磁化，使其获得 磁性。
应用
磁力泵
利用恒定磁场对铁磁性物质的吸引力，实现液 体的输送。
磁力分离
利用恒定磁场对不同磁导率的物质进行分离， 常用于工业废水中重金属的分离。
磁性材料制造
04 均匀磁场和非均匀磁场
定义与特性
01
02
03
均匀磁场
磁场中各点的磁感应强度 大小相等、方向相同，且 不随位置变化的磁场。
非均匀磁场
磁场中各点的磁感应强度 大小和方向都随位置变化 的磁场。
特性
均匀磁场具有空间周期性， 非均匀磁场具有空间非周 期性。
区别与联系
区别
均匀磁场各点的磁感应强度是恒 定的，而非均匀磁场各点的磁感 应强度是变化的。

1. 知道什么是磁感线。知道 5 种典型磁场的磁感线分布情况。 2. 会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场 方向。 3. 知道安培分子电流假说是如何提出的，会利用安培假说解释 有关的现象。 4. 知道磁通量定义，知道 Φ = BS 的适用条件，会用这一公式 进行计算。
重点：会用安培定则判断磁感线方向，理解安培分子电流假说 难点：安培定则的灵活应用和磁通量的计算。
三种常用的电流
安培定则
磁场
立体图 横截面图 纵截面图
直 线 电 流 以导线上任意点为圆心的同心圆，越向外
越稀疏，磁场越弱
环
形
电 流
内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏
通 电
例3. 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( D )
A. 全向里 B. 全向外 C. a 向里，b、c 向外 D. a、c 向外，b 向里
例1. 磁场中某区域的磁感线如图B所示， 则( )
A. a、b两处的磁感应强度的大小不等， Ba＞Bb
B. a、b两处的磁感应强度的大小不等， Ba＜Bb
C. 同一通电导线放在a处受力一定比
1. 下列关于磁感线的叙述，正确的是 ( C )
A. 磁感线是真实存在的，细铁屑撒在磁铁附近，我 们看到的就是磁感线
1 2
3
N
S
一、对色散的理解
1.折射时的色散 (1)我们把射出棱镜的光线与入射光线方向的夹角叫通过棱镜 的偏向角，如图所示，实验表明，白光色散时，红光的偏向 角最小，紫光的偏向角最大.这说明玻璃对不同色光的折射率 是不同的.紫光的最大，红光的最小.
(2)由于介质中的光速v= c ，故在同种介质中折射率大的光速

× ×
× ×
C
··· B =2T
1
··· A
× × B2=1.5T × × ×
L1=2m
L1=0.5mF
B
随堂练习
例1、如图，线圈平面与水平方向成θ 角，磁 感应线竖直向下，设匀强磁场的磁感应强度为 B，线圈面积为S，则Ф ＝_________ BScosθ
a b B c θ d
随堂练习
例2、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_____, BS 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 BS/2 0 面的磁通量为_____,若从初始位置转过180度角,则穿 O 过线框平面的磁通量变化为_______ 2BS
5. 磁感线是封闭曲线
在磁体的外部磁感线由N极发出，回到S极。 在磁体的内部磁感线则由S极指向N极
马蹄形磁铁磁感线
问题：电流的磁场磁感线分布有什么特点？
它们遵循什么定则呢？
安培定则
二、几种常见磁场
1、直线电流周围磁场
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。 （右手螺旋定则）
随堂练习
例1、在奥斯特的实验中，小磁针N极如何转动？为什么？
小磁针N极垂直纸面向里转动
随堂练习
例2、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（ BC ） 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
解决方案：用安培定则分析
2、环形电流周围磁场

答案:(1)0.12 Wb 0.3感线
1.什么是磁感线?有什么作用?
答案:在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一个点的切线方向都
跟这点的磁感应强度的方向一致,这样的曲线叫作磁感线。利用磁
感线可以形象地描述磁场。
2.在玻璃板的下面放上磁铁,上面放细铁屑,轻敲玻璃板,为什么
可以模拟出磁感线的形状?
答案:细铁屑在磁场中被磁化成“小磁针”,轻敲玻璃板,铁屑就会
根据右手螺旋定则可判断出地球表现环形电流的方向应从东到西,
而地球是从西向东自转,所以只有地球表面带负电荷才能形成上述
电流。综上所述,地球总体应该带负电。
1.常见永磁体的磁场(如图所示)
2.三种常见的电流的磁场
安培定则
立体图
横截面图
纵截面图
以导线上任意点为圆心的多组同心圆,越向外越稀疏,磁
场越弱
内部磁场比环外强,磁感线越向外越稀疏
3.磁通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1
(1)当B不变,有效面积S变化时,ΔΦ=B·ΔS。(B、S相互垂直时)
(2)当B变化,S不变时,ΔΦ=ΔB·S。(B、S相互垂直时)
(3)B和S同时变化,则ΔΦ=Φ2-Φ1。
4.与磁感应强度的联系
(1)磁感应强度B主要描述磁场中某点的磁场情况,与位置对应;而
磁通量用来描述磁场中某一个给定面上的磁场情况,它与给定面对
不能相交等,也有不同点,比如磁感线是闭合的曲线而电场线不是。
常见磁场的磁感线的分布特点
根据安培假说的物理思想:磁场来源于运动电荷。如果用这种思
想解释地球磁场的形成,根据地球上空并无相对地球定向移动的电
荷的事实,认为地磁场是由于地球的自转所形成。那么由此推断,
地球总体应该是带正电还是带负电?

右 手 安 培 定 则
安培分子电流假说
磁体为什么会有磁性？
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 一种电流——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
S
N
• 2．对有关磁现象的解释 • (1)磁化：软铁棒未被磁化前，内部分子电流取 向杂乱无章，磁场相互抵消，对外界不显磁性； 在外界磁铁的磁化下，内部各分子电流取向一 致，形成磁极．
磁感线表示为：
磁感线
两异名磁极附近：
磁感线表示为：
磁条 感形 线（ 蹄 形 ） 磁 体
二、几种常见的磁场
1、直线电流的磁场
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。
（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。
3
几种常见的磁场
磁感线
把小磁针放在磁体磁场中的不同位置，小磁针 静止时的指向一般不相同
磁感线
小磁针在磁场中静止时的取向反映了磁场的方向， 设想一下，如果磁场中各处都连续摆满了小磁针，会是 什么现象？
曲线上任一点的切 线方向，与这点上的磁 场方向一致——磁感线
一、磁感线
1.磁感线：在磁场中画出一些曲线，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，这样的曲线就叫做磁感线。
五、磁通量
4、磁通量Φ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.
5、磁通密度：
B=φ/S
表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量。 6、磁通量的变化 ΔΦ＝Φ2－Φ1 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.

解析：地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环 形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指 与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方 向应该向西．故B正确．故选B.
答案：B 点评：主要考查安培定则和地磁场分布．
题型3 磁通量的计算
如图所示，水平放置的扁平条形磁铁，在磁铁的左端正上方有 一线框，线框平面与磁铁垂直，当线框从左端正上方沿水平方向平 移到右端正上方的过程中，穿过它的磁通量的变化是( )
A．先减小后增大 B．始终减小 C．始终增大 D．先增大后减小
【审题指导】(1)熟悉条形磁铁的磁感线分布图． (2)理解磁通量计算公式Φ＝B·S的内涵． 解析：规范画出条形磁铁的磁感线空间分布的剖面图，如图所 示．利用Φ＝B·S定性判断出穿过闭合线圈的磁通量先增大后减小， 选D. 答案：D
(4)磁通量是标量，它没有方向，但有正负，磁通量的正负仅表 示磁感线的贯穿方向．
3．磁通量的单位．
在国际单位中，磁通量的单位是韦伯，简称韦，符号是Wb.1 Wb＝ 1 T·m2.
磁通量是通过闭合线圈的磁感线的条数，它是标量．但是磁通量也 有“正、负”，磁通量的正、负号并不表示磁通量的方向，它的符 号仅表示磁感线的贯穿方向．一般来说，如果磁感线从线圈的正向 穿过线圈，线圈的磁通量就为“＋”；如果磁感线从线圈的反面穿 过线圈，线圈的磁通量就为“－”．
2．磁通量的计算． (1)公式：Φ＝BS.此式的适用条件：①匀强磁场；②磁感线与平面垂 直．
(2)在匀强磁场B中，若磁感线与平面不垂直，公式Φ＝BS中的S应为平 面在垂直于磁感线方向上的投影面积．
如下图所示，在水平方向的匀强磁场中，平面abcd与垂直于磁感线方 向的平面的夹角为θ，则穿过面积abcd的磁通量应为Φ＝B·Scos θ.

【情境探究2】观察如图所示的匀强磁场,思考并讨论:
(1)怎样才能获得匀强磁场? 提示：距离很近的两个平行的异名磁极之间、相隔适当距离的 两个平行放置的线圈通电时的磁场可以看作匀强磁场。 (2)匀强磁场磁感线有怎样的特点? 提示：匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线。
【情境探究3】磁通量是既与磁感应强度B和面积S有关,又与B 和S所成角度有关的一个物理量,思考并回答下面的问题: (1)磁通量的概念是怎样的? 提示：在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个与磁场垂直的平 面,面积为S,把B与S的乘积叫作穿过这个面积的磁通量,用Φ表 示,即Ф=BS。
【误区警示】应用安培定则时,要分清“因”“果”关系:在判 定直线电流的磁场的方向时,大拇指指“原因”——电流方向, 四指指“结果”——磁场绕向。在判定环形电流磁场方向时,四 指指“原因”——电流方向,拇指指“结果”——环内沿中心轴 线的磁感线方向。
【典例2】如图所示,分别给出了导线中的电流方向或磁场中某 处小磁针静止时N极的指向或磁感线方向。请画出对应的磁感 线或电流方向。
【解析】选A、B。如题图位置时,磁感线与线框平面垂直,
Φ=BS,A正确;当框架绕OO′轴转过60°时可以将原图改画成
从上面向下看的俯视图,如图所示,所以Φ=BS⊥=BS·cos60° = 1 BS,B正确;转过90°时,线框由与磁感线垂直穿过变为平行,
2
穿过线框的磁通量变化了BS,C错误;线框转过180°时,磁感线
几种常见的磁场
一、磁感线 1.定义:在磁场中画出的一些有方向的曲线,在这些曲线上每一 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)磁感线是为研究磁场方便而假想的具有_方__向__的曲线,实际 并不存在。