人教版选修3-1 第三章 磁场-磁场及描述

基本概念

1、磁现象 磁性：磁体能吸引铁、钴、镍等物质的性质。

→ 磁极⎩⎨⎧S N 每一块磁体上都存在两个磁极，同性相斥，异性相吸。

2、电流周围磁现象 → 奥斯特

3、磁场

磁铁与磁体、磁体与电流相互作用，通过谁实现？磁场

磁场存在于天然磁体、电流周围。具备通常物质所具有的力、能量属性，是

一种特殊的物质，与普通物质不同，不是由分子、原子所组成。

磁场对磁体：磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电

导体之间的相互作用。

磁场对电流：安培力 磁场对运动电荷：洛伦兹力

4、地球磁场：可看成大的条形磁铁。地理北极是S 极，地理南极是N 极

5、磁场描述

①定量 用磁感应强度B ⎩⎨⎧方向大小

其实就是磁场强度

B 是怎么来的？实验中发现，蹄形磁铁中的通电导线，所受到的力F ，满

足KIL F =（I 与磁场垂直），就把K 定义成B ，）（安I B IL

F B ⊥=。B 的方向是与放入磁场中的小磁针N 极所指方向相同，注意不是F 的方向（区别q F E =

）。单位：特斯拉（T ）

②定性 磁感线（人为曲线）⎩⎨⎧方向：切线方向强弱：分布稀疏

任何两条磁感线都不会相交。因为磁场中某点的磁场方向只有一个确定的方

向，如果相交，该点就有两个磁场方向，这是不可能的。

与电场线区别⎩⎨⎧于负极电场线：始于正极，终磁感线：闭合曲线

6、不同类型的磁场

7、安培分子电流假说：磁场的电本质

天然磁铁周围磁场、通电导线周围磁场本质是不是一回事？是，本质是分子

电流磁场。安培认为，天然磁铁内部分子排列有序，所以对外显磁性。当时人们

没有发现原子核外电子。

磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化。

⎪⎪⎩

⎪⎪⎨⎧地磁场匀强磁场

定则”管。要用到“右手安培、通电圆环、通电螺线通电导线：通电直导线马蹄形磁铁天然磁铁：条形磁铁、

a 、软磁性材料：磁化后磁性易消失 铁

b 、硬磁性材料：磁化后磁性不易消失 钢

8、磁通量(φ)：某时刻穿过磁场中某个面的磁感线条数。Φ=S ·B （S ⊥B ）

注意：磁通量是个标量，但有正负之分，正负号不代表方向，仅表示磁感线

穿入、穿出。

磁通量的变化： 磁通密度：S B Φ=，垂直于磁场方向单位面积内的磁通量叫磁通密度，所以磁感应强度B 的大小也叫磁通密度。

例1：如图，若规定图1向下为正，则图2向

上就为负，而图3的总磁通量就为0

例2：同一条磁感线两次穿过同一面积，则不计入总磁通

量

例3：如图所示，两个同心放置的共面金属圆环，a 和b ，一条形磁铁穿过

圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量大小关系是？

穿过同一平面但方向相反的两条磁感线计算磁通量时，互相抵

消。φa >φb

例4：S 矩形线圈,磁感线垂直穿过线圈,当线圈转过180度 磁通量的变化

量？

SB SB SB 2)(=--=∆Φ，注意不是0

2

-1ΦΦ=∆Φ为反向磁感线条数）为正向磁感线条数，（首先要规定正方向，21ΦΦ

9、典型例题

例1、以下说法中，正确的是（）A

A、磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的

B、电流与电流的相互作用是通过电场产生的

C、磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的

D、磁场和电场时同一种物质

例2、如图所示，表示一个通电螺线管的纵截面，ABCDE为此纵截面内5个位置上的小磁针在该螺线管通电前的指向，当螺线管通入如图所示的电流时，5个小磁针怎样转动？

例3、如图所示，两块软铁放在螺线管轴线上，当螺线管通电后，两软铁将_____ （填“吸引”、“排斥”、“无作用力”），A端将感应出_________极。

吸引 S极

例4、磁铁在高温或者受到敲击时会失去磁性，根据安培的分子电流假说，其原因是（）C

A、分子电流消失

B、分子电流的取向变得大致相同

C、分子电流的取向变得杂乱

D、分子电流的强度减弱

例5、如图所示，在条形磁铁中部垂直套有A、B两个圆环，试分析穿过A环、B 环的磁通量谁大？

B

例6、有一矩形线圈，线圈平面与磁场方向成α角，如图，设磁感应强度为B，线圈面积为S，则穿过线圈的磁通量为多大？

BSsinα

1、甲乙两根外形相同的钢条，用甲的一端触及乙的中间且相互垂直，下列说法中正确的是（）

A、若相互吸引，则甲、乙均有磁性

B、若相互吸引，则甲有磁性，乙一定没有磁性

C、若相互不吸引，则甲、乙均没有磁性

D、若相互不吸引，则甲一定没有磁性，乙可能有磁性

2、判断一段导线中是否有直流电流通过，手边若有几组器材，其中最为可用的是（）

A、被磁化的缝衣针及细棉线

B、带电的小纸球及细棉线

C、小灯泡及导线

D、蹄形磁铁及细棉线

3、下列所述的情况，哪一种可以肯定没有磁性（）

A、将钢棒的一端接近磁针的北极，两者相互吸引，再将钢棒的这端接近磁针的南极，两者互相排斥

B、将钢棒的一端接近磁针的北极，两者相互吸引，再将钢棒的另一端接近磁针的北极，两者仍互相吸引

C、将钢棒的一端接近磁针的北极，两者相互吸引，再将钢棒的另一端接近磁针的南极，两者互相吸引

D、将钢棒的一端接近磁针的北极，两者互相排斥

4、下列说法正确的是（）

A、地球磁场的北极与地理南极不完全重合

B、将条形磁铁从中间断开，一段是N极，另一端是S极

C、改变通电螺线管中电流的方向可使其N极与S极对调

D、磁场是客观存在的一种物质

5、下列说法中正确的是（）

A、磁体上磁性最强的部分叫磁极，任何磁体都有两个磁极

B、磁体与磁体间的相互作用是通过磁场而发生的，而磁体与通电导线间以及通电导体与通电导体之间的相互作用不是通过磁场发生的

C、地球的周围存在着磁场，地球是一个大磁体，地球的地理两极与地磁两极并不重合，其间有一个交角，这就是磁偏角，磁偏角的数值在地球上不同地方是相同的

D、磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量

6、下列关于磁场的说法中正确的是（）

A、磁场跟电场一样，是一种物质

B、磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场

C、指南针指南说明地球周围有磁场

D、磁极对磁极的作用，电流对电流的作用都是通过磁场发生的