幾種常見的磁場典型問題分析

1、電探圖1Aiiiiiin勻強磁場幾種常見的磁場典型問題分析1 .磁感線.磁感線是為了形象描述磁場而在磁場中畫出的一些有方向的曲線，在這些線上，每 一點的切線方向都在該點的磁場方向一致。.磁感線的物理意義磁感線為閉合曲線，無起點和終點。在磁體的外部磁感線由N極發(fā)出，回到 S極。在磁體的內(nèi)部磁感線則由 S極指向N極。 在穩(wěn)定的磁場中，某一點只有惟一確定的磁場方向，所以兩條磁感線不能相交。 磁感線也不相切。若磁感線相切，則切點處的磁場將趨近于無窮大，這是不可能的。 磁場中并沒有磁感線客觀存在 ，而是人們?yōu)榱搜芯繂栴}的方便而假想的。.磁場的磁感線和靜電場的電場線的關(guān)系 電場線是電場的形象描述，而磁感線

2、是磁場的形象描述； 電場線不是閉合曲線，而磁感線是閉合曲線； 電場線上每一點的切線方向都是跟該點電場方向一致，磁感線上每一點的切線方向都 跟該點的磁場方向一致； 電場線的疏密程度表示電場的強弱，磁感線的疏密程度表示磁場的強弱。2 .幾種典型磁體周圍的磁感線分布.磁感線的實驗?zāi)M：在磁場中放一塊玻璃板，在玻璃板上均勻地撒一層細鐵屑，細 鐵屑在磁場里被磁化成“小磁針”，輕敲玻璃板使鐵屑能在磁場作用下轉(zhuǎn)動。鐵屑靜止時有規(guī) 則地排列起來，顯示出磁感線的形狀。.幾種典型磁體周圍的磁感線分布輻向磁場直線電流磁場.直線電流磁場的磁感線環(huán)形電流磁場通電螺線管磁場 磁感線上任意一點的切線方向表示該位置的磁場方向

3、，亦即小磁針在該位置時受力方向，或小磁針在該位置靜止時N極的指向。 磁感線的疏密程度表示磁場的強弱。磁感線密集處磁場強，稀疏處磁場弱。 .磁感線的特點N極的蹄形磁鐵磁場條形磁鐵磁場 直線電流磁場的磁感線是一些以導(dǎo)線上各點為圓心的同心圓，這些同心圓都在跟導(dǎo)線垂直的平面上。（甲他體圖（乙冷視圉 闔正噩甲.磁舉線分布乙.齊培定則圖2 如何判斷直線電流的方向跟磁感線方向之間的關(guān)系安培定則用右手握住導(dǎo)線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方 向就是磁感線的環(huán)繞方向。環(huán)形電流磁場的磁感線 環(huán)形電流磁場的磁感線是一些圍繞環(huán)形導(dǎo)線的閉合曲線。在環(huán)形導(dǎo)線的中心軸線上， 磁感線和環(huán)形導(dǎo)線的

4、平面垂直。 如何判斷環(huán)形電流的方向跟磁感線方向之間的關(guān)系安培定則讓右手彎曲的四指和和環(huán)形電流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中 心軸線上磁感線的方向。.通電螺線管磁場的磁感線 通電螺線管外部的磁感線和條形磁鐵外部的磁感 線相似，一端相當于南極，一端相當于北極。 通電螺線管內(nèi)部的磁感線和螺線管的軸線平行，方向由南極指向北極，并和外部的磁感線連接，形成一些環(huán) 繞電流的閉合曲線。通電螺線管內(nèi)部的磁場比兩極處的磁 場更強。 如何判斷通電螺線管的電流方向和它的磁感線方向之間的關(guān)系，也可用安培定則來判定：用右手握住螺線管，讓彎曲四指所指的方向和電流 的方向一致，大拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部

5、磁感線的方向。也就是說，大拇指指向通電 螺線管的北極。.電流磁場和天然磁鐵相比有何特點 電流磁場的有無可由通斷電來控制； 電流磁場的極性可以由電流方向變換； 電流磁場的強弱可由電流的大小來控制。電流的磁場用途很廣泛，如電磁起重機、電話、電動機、發(fā)電機以及在自動控制中得到 普遍應(yīng)用的電磁繼電器3 安培分子電流假說安培認為磁性起源是在分子、原子等物質(zhì)微粒內(nèi)存在一種使每個物質(zhì)微粒成為一個微 小的磁體的環(huán)形電流，它的兩側(cè)相當于兩個磁極。這兩個磁極跟分子電流不可分割的聯(lián)系在 一起,這正是磁極為什么不能以單獨的 N極或S極存在的道理。磁化的實質(zhì)就是分子電流取向由無序變?yōu)橛行?。“假說”是用來說明某種現(xiàn)象但未

6、經(jīng)實踐證實的命題。在物理定律和理論的建立過程 中，“假說”常常起著很重要的作用，它是在一定的觀察、實驗的基礎(chǔ)上概括和抽象出來的。 安培分子電流的假說就是在奧斯特的實驗的啟發(fā)下，經(jīng)過思維發(fā)展而產(chǎn)生出來的。4 .勻強磁場.如果磁場的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強度的大小和方向處處相同，這個區(qū)域的磁場叫勻 強磁場。.產(chǎn)生方法 距離很近的兩個異名磁極之間的磁場（除邊緣部分外） 通電螺線管內(nèi)部的磁場（除邊緣部分外） 相隔一定距離的兩個平行放置的線圈通電時，其中間區(qū)域的磁場。.磁感線的特點勻強磁場的磁感線是間距相等的平行直線。5. 環(huán)形電流磁場和通電螺線管磁場的處理技巧： 環(huán)形導(dǎo)線可以分割成無窮段，每一段可以看成直

7、導(dǎo)線，這樣利用安培定則可以判斷每一小段導(dǎo)線的磁場分布，由于磁感線是閉合的， 因此環(huán)形電流磁場磁感線特點是環(huán)內(nèi)較密，環(huán)外較疏，環(huán)內(nèi)外磁場方向相反通電螺線管的磁場和條形磁鐵磁場相似，其內(nèi)部磁場可以看成勻強磁場，其磁場方向由S極指向N極.6. 安培定則（右手螺旋定則）應(yīng)用要點：分清 因”和 果”：在判定直線電流的磁場的方向時，大拇指指 原因” 流方向，四指指 結(jié)果” 場繞向；在判定環(huán)形電流磁場方向時，四 指指 原因” 流繞向，大拇指指 結(jié)果” 內(nèi)沿中心軸線的磁感線方向，即指N極. 優(yōu)先采用整體法：一個任意形狀的電流（如三角形、矩形）的磁場，從整體效果上可等效為環(huán)形電流的磁場.7.磁感線與電場線的對比

8、:比較項目磁感線電場線相意義形象地描述磁場方向和相對強弱而假想的線形象地描述電場方向和相對強弱而假想的線似線上各點的切線方向即該點線上各點的切線方向即該點占八、方向的磁場方向，是磁針 N極受的電場方向，是正電何受電力方向場力的方向疏密表示磁場強弱表示電場強弱特點在空間不相交、不中斷除電荷處外，在空間不相交、不中斷不同點是閉合曲線靜電場線始于正電何或無窮遠處，止于負電何或無窮遠處，不閉合的曲線8.常用方法如何判定通電導(dǎo)線周圍的小磁針的轉(zhuǎn)動方向 認清小磁針所在位置弄清小磁針是在通電直導(dǎo)線的上方還是下方，左側(cè)還是右側(cè)；是在通電螺線管的內(nèi)部還是外部，是在螺線管的軸線上還是在螺線管的某一側(cè) 認清小磁針能繞什么樣的軸轉(zhuǎn)動 根據(jù)已知的電流方向，利用安培定則判定小磁針所在處的磁場方向（即小磁針所在處的磁感線的切線方向）. 由于小磁針N極所受磁場力的方向與所在處的磁場方向相同，所以小磁針的N極將沿著小于180。的角旋轉(zhuǎn)，直到N極的指向與所在點的磁場方向相同為止在說明小磁針的轉(zhuǎn)動方向時，必須說明是從什么方向觀察的，而且觀察的方向應(yīng)垂直于小磁針的旋轉(zhuǎn)平面如