磁场磁感线磁感应强度磁通量梳理
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磁场的知识点总结磁场是物理学中的一个重要概念,它在我们的日常生活和许多科学技术领域都有着广泛的应用。
下面我们就来对磁场的相关知识点进行一个全面的总结。
一、磁场的基本概念磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质,它存在于磁体、电流和运动电荷的周围。
磁场对放入其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。
我们用磁感应强度 B 来描述磁场的强弱和方向。
磁感应强度是一个矢量,其方向就是小磁针静止时 N 极所指的方向。
在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉(T)。
二、磁通量磁通量是指穿过某一面积的磁感线的条数。
我们用Φ 表示磁通量,其计算公式为Φ =B·S·cosθ,其中 B 是磁感应强度,S 是垂直于磁场方向的面积,θ 是 B 与 S 之间的夹角。
磁通量是一个标量,但有正负之分,其正负表示磁感线穿过平面的方向不同。
三、磁场的产生1、永磁体:永磁体周围存在磁场,如常见的磁铁。
2、电流:电流能够产生磁场,这就是奥斯特实验所证明的。
直线电流的磁场方向可以用安培定则(右手螺旋定则)来判断:用右手握住导线,让伸直的大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的环绕方向。
3、环形电流和通电螺线管:环形电流和通电螺线管的磁场方向也可以用安培定则来判断:让右手弯曲的四指与环形电流或通电螺线管的电流方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形电流或通电螺线管中心轴线上磁感线的方向。
四、磁场对电流的作用1、安培力:磁场对通电导线有力的作用,这个力称为安培力。
当电流方向与磁场方向垂直时,安培力的大小 F = BIL,其中 B 是磁感应强度,I 是电流强度,L 是导线在磁场中的有效长度。
当电流方向与磁场方向平行时,安培力为零。
安培力的方向可以用左手定则来判断:伸开左手,使大拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
一. 本周教学内容:磁场、磁感线、磁感应强度、磁通量[教学重、难点]一. 磁场、磁感线1. 我国古代磁的应用有;(1)指南针:(2)磁石治病。
2. 磁极间的作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
无论是磁极和磁极之间,还是磁极和电流之间都存在磁力。
磁场是一种看不见、摸不着,存在于电流或磁体周围的物质,它传递着磁体间的相互作用。
3. 磁场的来源有磁铁,电流等。
4. 磁场的性质:对放于它里面的磁铁或电流有磁场力的作用。
5. 磁场的方向:磁场中任意一点,小磁针在该点北极受力方向即小磁针静止时N 极所指的方向,就是该点的磁场方向。
6. 磁感线:所谓磁感线,是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在该点的磁场方向。
7. 安培定则(也叫右手螺旋定则):(1)判定直导线中电流的方向与磁感线方向之间的关系时可表述为:用右手握住导线,让伸直的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。
(2)判定环形电流和通电螺线管的电流方向与磁感线方向之间的关系时表述为:让右手弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,拇指所指的方向就是环形电流中轴线上磁感线的方向或螺线管内部磁感线的方向。
二. 典型磁场的磁感线分布1. 磁场的分布是立体空间的,要熟练掌握常见磁场的磁感线的立体图和纵、横截面图的画法(1)条形磁铁、同名磁极间、异名磁极间磁感线的分布情况,如图所示。
(a)条形磁铁的磁感线分布(b)同名磁极间的磁感线分布(c)异名磁极间的磁感线分布(2)直线电流的磁场:无磁极,非匀强,距导线越远处磁场越弱,画法如图所示。
立体图横截面图纵截面图(3)通电螺线管的磁场:两端分别是N极和S极,管内是匀强磁场,管外为非匀强磁场,画法如图所示。
立体图横截面图纵截面图(4)环形电流的磁场:两侧是N极和S极,离圆环中心越远,磁场越弱,画法如图所示。
立体图横截面图纵截面图2. 如何由小磁针北极的指向,判断电流方向(或电源极性)?先根据已知条件画出一条或几条通过小磁针的磁感线,再运用安培定则根据磁感线方向判断出电流方向,从而判断出电源极性。
磁学中的磁感线与磁通量磁学是物理学的分支之一,研究磁场的性质与相互作用。
磁场是由磁源产生的,而磁场中的重要概念之一就是磁感线与磁通量。
本文将对磁感线与磁通量进行详细的介绍与解释。
一、磁感线磁感线是用来描述磁场分布特性的一个概念。
当磁场存在时,可以通过磁感线来表示磁场的分布情况。
磁感线是一条条连续的曲线,其方向与磁场线的方向一致。
具体地说,磁感线的方向是从磁北极指向磁南极。
磁感线的密度表示磁场的强弱,磁感线越密集,表明磁场越强。
磁感线还具有以下特点:1. 磁感线在空间中始终闭合,不会有起点或终点。
2. 磁感线不会相交,相交的话会导致矛盾,因为一个点只能有一个方向的磁感线通过。
3. 磁感线的由稀到密表示磁场的强度由弱到强。
4. 磁感线的切线方向表示在该点的磁场方向。
磁感线在磁学中非常有用,可以通过磁感线来观察分析磁场的分布特点,从而更好地研究磁场的行为与性质。
二、磁通量磁通量是描述磁场流动的物理量。
磁通量的记号是Φ,单位是韦伯(Wb)。
磁通量可以通过磁感线来计算,当磁感线通过一个垂直于磁场方向的面积时,磁通量就等于磁感线的数量。
磁通量的计算公式如下:Φ = B·A·cosθ其中,Φ表示磁通量,B表示磁感应强度,A表示垂直于磁场的面积,θ表示磁感线与法线方向的夹角。
需要注意的是,当磁感线垂直于面积时,即θ=0°,磁通量达到最大值,即Φ = B·A。
而当磁感线与面积平行时,即θ=90°,磁通量为零,即Φ = B·A·cos90° = 0。
磁通量是磁学中一个非常重要的物理量,它可以用于描述磁场的强弱与分布情况。
通过对磁通量的测量与计算,可以进一步研究磁场的特性与性质。
结论磁感线与磁通量是磁学中的两个重要概念。
磁感线可以用来描述磁场的分布特点,它具有闭合、不相交、由稀到密、切线表示磁场方向等特点。
而磁通量则是用来描述磁场流动的物理量,通过磁感线的数量来计算。
初中物理磁学知识点归纳总结大全磁学是物理学中的一个重要分支,主要研究磁场及其相互作用规律。
在初中物理学习中,同学们接触到了一些基本的磁学知识,本文将对初中物理磁学知识点进行归纳总结,包括磁场、磁感线、磁性物质、电磁感应等内容。
一、磁场与磁感线1. 磁场概念:磁场是指物体周围具有磁作用的空间区域,它是用来描述磁力作用的场。
2. 磁感线:磁感线是用来表示磁场的方法,它是沿着磁场的方向,箭头方向表示磁场的方向,线条的密度表示磁场的强弱。
3. 磁场的性质:(1) 磁场具有方向性,即有北极和南极之分。
(2) 磁场是矢量场,有大小和方向之分。
(3) 磁场可以叠加,当多个磁场同时存在时,它们的作用可以相互叠加。
二、磁性物质1. 磁性物质的分类:磁性物质分为铁磁物质、顺磁物质和抗磁物质三类。
2. 铁磁物质:铁、钴、镍等金属,以及它们的合金是铁磁物质,具有很强的磁性,可以被磁化。
3. 顺磁物质:(1) 顺磁物质是指被磁场作用后,顺磁物质内部的原子或离子的磁矩与外磁场方向一致,增强了外磁场的作用。
(2) 顺磁物质的磁化程度较小,且在外磁场作用消失后,不具有自己的磁性。
4. 抗磁物质:(1) 抗磁物质是指被磁场作用后,抗磁物质内部的原子或离子的磁矩与外磁场方向相反,减弱了外磁场的作用。
(2) 抗磁物质的磁化程度较小,且在外磁场作用消失后,不具有自己的磁性。
三、电磁感应1. 法拉第电磁感应定律:(1) 当导体中的磁通量发生变化时,就会在导体中产生感应电动势,导致电流的产生。
(2) 感应电动势的方向和大小与磁通量变化速率成正比。
2. 感应电流的方向:(1) 根据左手定则,当导体相对磁场运动时,通过导体产生的感应电流方向与磁场方向、运动方向等有关。
(2) 在导体自身形成闭合回路的情况下,感应电流的方向会使得产生它的磁场方向与外部磁场相互作用。
3. 麦克斯韦导线环路定理:(1) 当导线形成闭合回路时,外部磁场通过环路,环路内会产生感应电动势,导致电流的产生。
磁感线与磁场强度知识点总结磁感线和磁场强度是研究磁场的重要概念和参数,它们在物理学中具有重要的意义。
以下是关于磁感线与磁场强度的知识点总结:1. 磁感线的定义磁场中磁感线是用来表示磁场分布的曲线,它是沿着磁场方向连续排列的线条。
磁感线的定义是指在空间中,磁感线上的任意一点上,磁感线的切线方向与该点处磁感应强度方向一致。
2. 磁感线的特点磁感线是闭合曲线或者无限延伸的曲线,它们总是形成闭合回路或者从北极到南极无限延伸。
在同一磁场中,磁感线的密度越大,表示该区域磁场强度越大。
3. 磁感线的分布规律在强磁场附近,磁感线比较密集,表示磁场强度较高;在弱磁场附近,磁感线比较稀疏,表示磁场强度较低。
磁感线在同向磁场中互相靠近,在反向磁场中互相远离。
4. 磁感线的特性在同一闭合磁感线上的各点,磁感应强度大小相等;不同闭合磁感线上的磁感应强度大小不等。
且磁感线没有交叉或者分离,不存在磁感线之间的穿插现象。
5. 磁场强度的定义磁场强度是描述磁场强弱的物理量,用H表示。
在真空中,磁场强度H的定义为单位长度磁感线上的磁通量与该长度之比,即H=Φ/l。
6. 磁场强度的计算磁场强度的计算需要根据磁场中的各种条件和参数,例如磁铁的形状、磁铁的极化、线圈的匝数等。
计算磁场强度可以使用比奥萨伐尔定律、安培定理等等方法。
7. 磁感应强度与磁场强度的关系磁感应强度B是指在磁场中单位面积上垂直于磁感线的磁通量。
磁感应强度B与磁场强度H之间的关系由麦克斯韦方程组中的磁场的高斯定理给出,即B=μH,其中μ为磁导率。
8. 磁场强度的单位国际单位制中,磁场强度的单位为安培每米(A/m)。
在SI单位制外,磁场强度的单位还可以使用奥斯特(Ae)和高斯(G)等。
总结:磁感线和磁场强度是描述磁场性质的两个重要概念。
磁感线是用来表示磁场分布的曲线,它具有闭合曲线或者无限延伸的特点。
磁感线的分布规律与磁场强度的大小有关,密集的磁感线表示磁场强度较大。
磁场强度是描述磁场强弱的物理量,其计算需要考虑各种条件和参数。
一文理清磁力线、磁通、磁感应强度和磁场强度的关系一、有关概念1、磁力线磁力线又叫磁感线,是用以形象地描绘磁场分布的一些曲线。
磁力线是互不交叉的闭合曲线,在磁体外部由N极指向S极,在磁体内部由S极指向N极。
2、磁通垂直通过某一面积S的磁力线数叫作磁通。
用Φ表示,单位为韦伯(Wb),工程上的单位是麦克斯韦(Mx)。
3、磁感应强度磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量,常用符号B表示,单位为特斯拉,简称特(T)。
工程上的单位是高斯(Gs)。
磁感应强度大小用公式表示为B=F/IL,式中:B为均匀磁场的磁感应强度,T;F为通电导体受到的电磁力,N;I为导体中的电流强度,A;L为导体在磁场中的有效长度,即与磁力线垂直的长度,m。
磁感应强度又称为磁通量密度或磁通密度,简称磁密。
4、磁导率磁导率是一种材料对一个外加磁场线性反应的磁化程度。
磁导率通常用希腊字母μ表示。
5、磁场强度磁场中某点磁感应强度B与介质磁导率μ的比值叫作该点的磁场强度。
磁场强度取决于励磁电流、导体的形状和布置情况,而与磁介质的性质无关。
H=B/μ,H单位为A/m,方向与B相同。
二、相互关系1、磁力线和磁通垂直通过某一面积S的磁力线数就是磁通。
磁力线越密,磁通越大,磁力线越疏,磁通越小。
2、磁通和磁感应强度磁感应强度就是磁通密度。
Φ=BS,式中:Φ为磁通,Wb;B为磁感应强度,T;S为垂直于磁场方向的面积,㎡。
3、磁力线和磁感应强度磁感应强度的方向就是该点磁力线的切线方向。
磁力线越密,磁感应强度越大,磁力线越疏,磁感强度越小。
4、磁感强度和磁场强度磁场强度就是磁感应强度与介质磁导率的比值,H=B/μ。
磁场强度与磁感应强度的方向相同。
电磁感应知识总结盘州市第七中学王富瑾一、磁通量1、定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量。
2、物理意义:穿过某一面积的磁感线的净条数。
3、定义式:Φ=BS。
S为有效面积,即垂直于磁场方向上的投影面积S国际单位:Wb(韦伯)4、标矢性:标量。
但有正负。
磁感线从面的正方向穿入时,穿过该面的磁通量为正。
反之,磁通量为负。
所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。
5、同一线圈平面,当它跟磁场方向垂直时,磁通量最大;当它跟磁场方向平行时,磁通量为零;当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的磁感线条数一样多时,磁通量为零。
二、磁通量的变化量1、定义式:△Φ=Φ2-Φ12、当磁感应强度B不变,改变线圈平面面积时,公式可变形为:△Φ=Φ2-Φ1=B(S2-S1)=B△S3、当线圈平面面积不变,改变磁感应强度B时,公式可变形为:△Φ=Φ2-Φ1=(B2-B1)S=△BS4、当磁感应强度B改变,线圈平面面积也改变时△Φ=Φ2-Φ1= B2S2- B1S1三、电磁感应现象1、当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中产生感应电流的现象产生。
2、物理学史:英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。
3、感应电流的条件:穿过闭合回路的磁通量发生变化。
4、实质:磁通量发生变化产生了感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。
①只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线路中就有感应电动势。
②产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
5、感生电流与动生电流:①感生电流:穿过闭合导体回路的磁通量发生变化。
②动生电流:闭合电路的一部分导体切割磁感线。
5、常见的产生感应电流的三种情况四、楞次定律1、物理学史:楞次提出判断感应电流方向的定律——楞次定律。
2、内容:楞次定律:感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
3、适用范围:电磁感应现象的所有情形。
4、对楞次定律的理解①谁阻碍谁:感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量.②阻碍什么:阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身。
磁场与磁力的基本概念知识点总结磁场和磁力是物理学中重要的概念,它们在我们日常生活中起到了至关重要的作用。
本文将对磁场和磁力的基本概念进行总结,帮助读者更好地理解这些概念。
一、磁场的概念磁场是指存在于物体周围的一种物理场,它是由物体产生的磁力所形成的。
磁场是一种无形的力场,它可以通过磁铁、电流、电磁感应等方式产生。
磁场的特点包括方向性、磁感线和磁通量。
方向性:磁场有一定的方向,这个方向通常由磁力线所示。
磁力线是用来表示磁场方向的线条,它从南极指向北极,并且形成一个闭合的环路。
磁感线:磁感线用来表示磁场的强度和方向,它是磁场的可视化表示。
磁感线越密集,表示磁场的强度越大;磁感线越稀疏,表示磁场的强度越小。
磁通量:磁通量是指磁场通过某一平面的总磁力线数目。
磁通量的单位是韦伯(Wb),符号是Φ。
磁通量的大小与磁场的强度和面积有关,可以用来描述磁场的强弱。
二、磁力的概念磁力是由磁场对物体施加的一种力,它是磁铁吸引或排斥其他物体的原因。
磁力的大小和方向取决于物体所处的位置和磁场的性质。
磁力可以分为两种类型:吸引力和排斥力。
吸引力:当两个磁体的南极和北极靠近时,它们之间会产生吸引力。
这是由于磁场对物体的作用,使它们相互吸引。
排斥力:当两个磁体的南极和南极、北极和北极相向时,它们之间会产生排斥力。
这是由于磁场对物体的作用,使它们相互排斥。
磁力的大小与距离、磁体强度等因素有关。
根据库仑定律,两个磁体之间的磁力与它们之间的距离成反比,与它们的磁体强度成正比。
三、磁场与磁力的应用磁场和磁力在我们的日常生活中有着广泛的应用。
以下是一些例子:1. 电动机:电动机的运转是基于磁力原理的。
通过电流在磁场中的相互作用,产生的磁力驱动电动机的转动。
2. 磁共振成像:医学上常用的核磁共振成像(MRI)技术利用了磁场和磁力的原理。
它通过对人体的磁场和磁力进行测量,得到人体内部器官的详细图像。
3. 计算机磁盘:计算机的硬盘和软盘都是利用了磁力的原理进行数据的存储和读取。
一. 本周教学内容:磁场、磁感线、磁感应强度、磁通量[教学重、难点]一. 磁场、磁感线1. 我国古代磁的应用有;(1)指南针:(2)磁石治病。
2. 磁极间的作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
无论是磁极和磁极之间,还是磁极和电流之间都存在磁力。
磁场是一种看不见、摸不着,存在于电流或磁体周围的物质,它传递着磁体间的相互作用。
3. 磁场的来源有磁铁,电流等。
4. 磁场的性质:对放于它里面的磁铁或电流有磁场力的作用。
5. 磁场的方向:磁场中任意一点,小磁针在该点北极受力方向即小磁针静止时N 极所指的方向,就是该点的磁场方向。
6. 磁感线:所谓磁感线,是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在该点的磁场方向。
7. 安培定则(也叫右手螺旋定则):(1)判定直导线中电流的方向与磁感线方向之间的关系时可表述为:用右手握住导线,让伸直的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。
(2)判定环形电流和通电螺线管的电流方向与磁感线方向之间的关系时表述为:让右手弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,拇指所指的方向就是环形电流中轴线上磁感线的方向或螺线管内部磁感线的方向。
二. 典型磁场的磁感线分布1. 磁场的分布是立体空间的,要熟练掌握常见磁场的磁感线的立体图和纵、横截面图的画法(1)条形磁铁、同名磁极间、异名磁极间磁感线的分布情况,如图所示。
(a)条形磁铁的磁感线分布(b)同名磁极间的磁感线分布(c)异名磁极间的磁感线分布(2)直线电流的磁场:无磁极,非匀强,距导线越远处磁场越弱,画法如图所示。
立体图横截面图纵截面图(3)通电螺线管的磁场:两端分别是N极和S极,管内是匀强磁场,管外为非匀强磁场,画法如图所示。
立体图横截面图纵截面图(4)环形电流的磁场:两侧是N极和S极,离圆环中心越远,磁场越弱,画法如图所示。
立体图横截面图纵截面图2. 如何由小磁针北极的指向,判断电流方向(或电源极性)?先根据已知条件画出一条或几条通过小磁针的磁感线,再运用安培定则根据磁感线方向判断出电流方向,从而判断出电源极性。
若已知电流方向判断相关问题也可用此法。
(见后面例题)例1. 关于磁场的方向,下列叙述中不正确的是()A. 磁感线上每一点的切线方向B. 磁场N极到S极的方向C. 小磁针静止时北极所指的方向D. 小磁针的北极受力方向思维分析:用磁场的概念及磁感线的意义去分析。
解析:磁场方向规定为小磁针北极的受力方向或静止小磁针北极的指向,用磁感线表示则是磁感线的切线方向。
答案:B例2. 在图(a)所示中,分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针N极的指向或磁感线方向。
请画出对应的磁感线(标上方向)或电流方向。
解析:用安培定则来判断,如图(b)所示。
(a)(b)例3. 如图所示,放在通电螺线管内部中间处的小磁针,静止时N极指向右,试判断电源的正负极。
思维分析:分清螺线管内、外部磁感线的分布情况。
解析:小磁针N极的指向即为该处的磁场方向,所以螺线管内部磁感线由。
根据安培定则可判断出电流由电源的c端流出,d端流入,故c端为正极,d端为负极。
例4. 如图所示,圆环中电流方向由左向右,且,则圆环中心O处的磁场是________。
思维分析:磁场的叠加问题要注意利用对称性求解。
解析:根据安培定则。
上半圆环中电流在环内产生的磁场垂直纸面向里,下半圆环中电流在环内产生的磁场垂直纸面向外。
由于O对于和对称,故和在O处产生的磁场大小相等、方向相反,在O处相互抵消。
答案:0三. 磁感应强度磁通量(一)基本概念1. 磁感应强度:穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度。
磁感应强度大的地方,磁感线密;磁感应强度小的地方,磁感线疏。
磁感线的疏密反映了磁感应强度的大小。
2. 单位:国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,符号为T。
3. 方向:磁场中某点的磁感应强度的方向,即该点的磁场方向,就是放在该点的小磁针N 极受力的方向。
4. 匀强磁场:在磁场的某个区域内,如果各点的磁感应强度大小和方向都相同。
这个区域的磁场叫匀强磁场。
在匀强磁场中,磁感线是一组平行且等距的直线。
5. 磁通量:(1)磁场中穿过垂直于磁场某一面积S 的磁感线条数定义为穿过该面积的磁通量,用表示。
(2)在磁感应强度为B 的匀强磁场中,穿过与磁场方向垂直、面积为S 的平面的磁通量为。
(3)单位:磁通量的国际单位是韦伯。
简称韦。
符号是Wb 。
1Wb=。
6. 磁通密度:由得叫做磁通密度。
单位:单位关系:。
(二)概念辨析1. 如何理解磁感应强度由铁屑在磁体周围的分布可知,磁体周围的磁场有强有弱,磁感线可以形象地描述磁场的强弱,即磁感线越密,磁场越强;磁感线越疏,磁场越弱。
如何定量地描述磁场的强弱呢?我们知道,用电场强度可以定量地描述电场的强弱。
因此不难想到用磁感应强度可以定量描述磁场的强弱。
与电场强度相似,磁感应强度也是一个有大小和方向的矢量。
磁场中某点的磁感应强度的方向与在该点的小磁针静止时N 极所指的方向一致。
磁感应强度的大小通常用磁感线的密度表示,即穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度。
用“B ”表示。
3. 如何理解磁通量的计算公式“” 公式中的B 应是匀强磁场的磁感应强度,S 是与磁场方向垂直的面积,因此可以理解为。
如果平面与磁场方向不垂直,应把面积S 投影到与磁场垂直的方向上,求出投影面积,代入到中计算,应避免硬套公式。
4. 如何求磁通量的变化量一般有下列三种情况:(1)磁感应强度B不变。
有效面积S变化,则穿过回路中的磁通量的变化是:(2)磁感应强度B变化。
磁感线穿过的有效面积S不变,则穿过回路中的磁通量的变化是:。
(3)磁感应强度B和回路面积S同时发生变化的情况。
则。
5. 磁场的叠加像电场一样,磁场也服从叠加原理。
如果有几个磁场同时存在,则它们的磁场互相叠加,这时某点的磁感应强度就等于各个磁场在该点磁感应强度的矢量和。
6. 磁通量是标量,那么的正、负如何理解?磁通量有正负之分,其正负是这样规定的:任何一个面都有正、反两面,若规定磁感线从正面穿入为正磁通量,则磁感线从反面穿入时磁通量为负值。
若磁感线沿相反方向穿过同一平面,且正向磁感线条数为,反向磁感线条数为,则磁通量等于穿过该平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和),即。
7. 磁通量的计算要注意什么除注意正、负之外,还应注意以下两点:(1)如图所示,若闭合电路abcd和ABCD所在平面均与匀强磁场B垂直,面积分别为和,且,但磁场区域恰好只有ABCD那么大,穿过的磁通量是相同的,因此,中的S应是指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积。
(2)磁通量与线圈的匝数无关,也就是磁通量大小不受线圈匝数的影响。
同理,磁通量的变化量也不受线圈匝数的影响。
所以,直接用公式求时,不必去考虑线圈匝数n。
例5. 磁感应强度为矢量,它可以分解为几个分量。
(1)如果北半球某处地磁场的磁感应强度大小为B,磁偏角为,那么该处地磁场的磁感应强度的水平分量和竖直分量各为多大?(2)如果地理南、北极和地磁北、南极是重合的,那么在赤道上空磁场的竖直分量是多大?(3)在极地上空地磁场的水平分量是多大?思维分析:弄清矢量分解的原则,同时要结合相应的地理知识。
解析:(1)因为磁感应强度大小为B,与水平方向的夹角为,所以地磁场的磁感应强度的水平分量和竖直分量分别为:;(2)在赤道上空,因为,故有;(3)在极地上空,因为,故有。
答案:(1)(2)0(3)0例6. 如图所示,两个圆环A、B同心放置,且半径,一条形磁铁置于两环的圆心处,且与圆环平面垂直,则A、B两环的磁通量哪个大?解析:若认为由于,故则是错误的,因为磁感线是闭合曲线,它在磁体内部是从S极到N极,在外部是从N极回到S极,从图中清楚地看到穿过的磁感线有磁体内部的全部磁感线(由S指向N)和磁体外部的部分磁感线(由N指向S),两者方向相反,因此,穿过两圆环的磁通量是两者抵消后的净磁通量,其磁感线方向由S指向N。
设在磁体内部的磁感线条数为,方向向上为正;磁体外部空间穿过A、B两圆环的磁感线条数分别为,且,方向向下,磁通量为负。
因为。
答案:例7. 如图所示,单匝线圈abcd的面积为S,置于磁感应强度为B的匀强磁场中,当线圈平面从垂直磁场方向的位置开始,以为轴,①若转过时磁通量的改变量为_______,②若转过时,磁通量改变量为________。
解析:当在图示位置时,,当转过时,,当转过时,但磁感线穿过线圈的方向与最初时方向相反,故。
答案:BS 2BS【模拟试题】1. 关于磁感线的概念和性质,以下说法中正确的是()A. 磁感线上各点的切线方向就是该点的磁场方向B. 磁场中任意两条磁感线均不可相交C. 铁屑在磁场中分布所形成的曲线就是磁感线D. 磁感线总是从磁体的N极出发指向磁体的S极2. 一束带电粒子沿着水平方向,平行地飞过磁针的上方,如图所示,当带电粒子飞过磁针上方的瞬间,磁针S极向里转,这束带电粒子可能是()A. 向右飞行的正电荷束B. 向左飞行的正电荷束C. 向右飞行的负电荷束D. 向左飞行的负电荷束3. 如图所示,三条长直导线都通以垂直纸面向外的电流,且,则距三导线等距的A点的磁场方向为()A. 向上B. 向右C. 向左D. 向下4. 当接通电源后,小磁针A按图所示方向运动,则()A. 小磁针B的N极向纸外转B. 小磁针B的N极向纸里转C. 小磁针B不转动D. 因电流未标出,所以无法判断小磁针B如何转动5. 彼此绝缘、互相垂直放置的两通电直导线中电流大小相等,方向如图所示,在两导线周围空间磁场较强的区域是()A. I区B. II区C. III区D. IV区6. 铁环上绕有绝缘的通电导线,电流方向如图所示,则铁环中心O处的磁场方向为()A. 向下B. 向上C. 垂直纸面向里D. 垂直纸面向外7. 如图所示,一个正电子沿着逆时针方向做匀速圆周运动,则此正电子的运动()A. 不产生磁场B. 产生磁场,圆心处的磁场方向垂直纸面向里C. 产生磁场,圆心处的磁场方向垂直纸面向外D. 只有圆周内侧产生磁场8. 如图所示,电子束沿x轴正方向运动。
则电子束产生的磁场在y轴正向A点的方向是()A. z轴正方向B. z轴负方向C. y轴正方向D. y轴负方向9. 在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线,如图所示,四根导线中电流,要使O点磁场增强,则应切断哪一根导线中的电流()A. B. C. D.10. 关于磁通量,下列说法中正确的是()A. 磁通量不仅有大小而且有方向,所以是矢量B. 磁通量越大,磁感应强度越大C. 过某一面积的磁通量为零,该处磁感应强度不一定为零D. 磁通量就是磁感应强度11. 关于磁感线,下列说法正确的是()A. 磁感线是闭合曲线,无起点和终点B. 磁感线和电场线一样,不能相交C. 磁感线是假想的线,实际并不存在D. 顺着磁感线方向,磁场减弱12. 关于电流的磁场,正确的说法是()A. 直线电流的磁场,只分布在垂直于导线的某一个平面上B. 直线电流的磁场是一些同心圆,距离导线越远处磁感线越密C. 通电螺线管的磁感线分布与条形磁铁相同,在管内无磁场D. 直线电流、环形电流、通电螺线管,它们的磁场方向都可用安培定则来判断13. 如图所示,通电螺线管周围有四个小磁针,其中,小磁针的N极和S极方向标得正确的是()A. aB. bC. cD. d14. 如图所示,一个用毛皮摩擦过的硬橡胶环,当环绕其轴OO'匀速转动时,放置在环的右侧轴线上的小磁针的最后指向是()A. N极竖直向上B. N极竖直向下C. N极水平向左D. N极水平向右15 如图所示,两根通有等值电流的直导线,彼此绝缘,沿直角坐标系的x轴和y轴放置,在坐标系中有一点P,OP直线与x轴正方向成角,要使P点磁感应强度的方向垂直xOy平面指向纸里,则两根导线中电流的方向可能是()A. x轴正方向和y轴正方向B. x轴负方向和y轴负方向C. x轴正方向和y轴负方向D. x轴负方向和y轴正方向16. 关于磁通量的说法,正确的是()A. 磁通量是个反映磁场强弱和方向的物理量B. 某一面积上的磁通量是表示穿过此面积的磁感线的总条数C. 在磁场中所取的面积越大,该面上磁通量越大D. 穿过任何封闭曲面的磁通量一定为零17. 如图所示,矩形线圈abcd放置在水平面内,磁场方向与水平方向成角,已知,回路面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,则通过线框的磁通量为()A. BSB.C.D.18. 如图所示,6根通电导线互相绝缘,所通电流强度相同,a、b、c、d为四个大小相等的正方形区域则()A. a区垂直纸面向外的磁通量最大B. b区垂直纸面向里的磁通量最大C. c区垂直纸面向里的磁通量最大D. d区垂直纸面向外的磁通量最大19. 如图所示,一线圈(线圈半径等于磁铁半径)紧贴条形磁铁从上端滑到下端,在这个过程中,穿过线圈的磁通量()A. 不变B. 变小C. 先变大后变小D. 先变小后变大20. 如图所示,矩形线圈abcd绕OO'轴在匀强磁场中匀速转动,下列说法中正确的是()A. 线圈从图示位置转过的过程中,穿过线圈的磁通量不断减小B. 线圈从图示位置转过的过程中,穿过线圈的磁通量的变化量为零C. 线圈从图示位置转过的过程中,穿过线圈的磁通量的变化量为零D. 线圈从图示位置转过的过程中,穿过线圈的磁通量的变化量为零21. 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?22. 地球上某地地磁感应强度B的水平分量,竖直分量。