磁场小结
(一)磁场:
1. 在电流和磁体周围存在磁场。(丹麦奥斯特实验电生磁)
2. 磁体的磁极和电流磁场是由运动电荷产生的。——磁现象的电本质。
安培提出分子电流假说:S N
S N S N
3. 变化的电场在周围空间产生磁场(麦克斯韦电磁场理论)
4. 磁场的基本性质:对放入磁体磁极、电流、运动电荷有磁场力作用。 (二)描述磁场: 1. 磁感(应)强度:B
I场??(定义式)?B? (1)定义:I?B时,B?? ILr??F安 (2)方向:即磁场方向,即小磁针在该点静止时N极指向(非F安方向,F安⊥B) (3)单位:特斯拉,符号T。1T?1NA·m
(4)磁场叠加:几个场电流在某点的磁感强度B等于各场电流单独在该点产生Bi的矢量和遵循平行四边形定则。
2. 磁感线:
?磁场方向(B方向)在该点切线方向。 (1)?
磁场强弱(B大小)疏密? (2)在磁体外部磁感线N→S,在磁体内部S→N,是闭合曲线。
(3)5个典型磁场磁感线分布图(立体图、平面图)
条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管。
安培定则
(4)地磁场: 3. 磁通量?
(1)定义:穿过某一面积的磁感线条数。
(2)匀强磁场中:??B·S?(S?:S在垂直B方向上的投影面积)
B S S2 θ θ S B S⊥
(3)?标量,有正负之分。(其正负代表从哪一面穿过) ???1??2?B1·S2?B2· S2
S2 × × × × B1 B2 S2
(4)????2??1
转90°,???0?BS??BS转180°,????BS?BS??2BS
S B
注:一般说磁通量变化量或改变量均为|??| (三)磁场力
1 磁场对电流——安培力
B I I θ B// B B⊥
(2)方向:左手定则:四指?I,大拇指?F安 注:(1)F安⊥B且F安⊥I
(2)电场中F电与E方向在同一直线上。 2. 磁场对运动电荷——洛仑兹力:
v B F洛
(1)大小:v?B,f洛?Bqv,v//B,f洛?0
?运动方向○(2)方向:左手定则:四指?大拇指?f洛 ?运动反向○
注:f洛?B且f洛?v
(3)f洛对运动电荷永不做功。
注:F电可能对运动电荷做功W电??Uq匀强?Eq·SF
3. 定性判断导线或线圈在安培力作用下的运动问题。
B N (1)平行电流分析法: 同向平行电流引力,异向平行电流斥力。 F2 B1 B2 F1 I1 I2 F1=F2 判断:左侧通电直导线固定,右侧轻质通电线框。 Fab>Fcd,向左平动,靠近直导线。 直导线所受反作用力水平向右。 a d Fab Fcd F’ b c I 光滑杆上两通电圆环,相互靠近。 (2)特殊位置分析法: 固定通电导线AB下方有一自由水平导线CD。 导线CD逆时针转动,同时靠近AB。(转90°平行) B FD C D FC A(固) 条形磁铁N极旁有一悬挂的通电圆环。 从上往下看:顺时针转动,同时向N极靠近。 (3)等效分析法:环形电流,通电螺线管等效为条形磁铁。 4. 安培力平衡、牛顿定律问题: B A E r R L b θ 其余电阻不计,轨道光滑,导体棒ab要静止在斜面上,求B。 画受力平面图: θ F安 N mg θ