高三物理经典复习资料第二章力与物体平衡磁场及其描述.docx

§11.1磁场及其描绘 【考点聚焦】 1．磁场的基本观点 磁场是磁体、运动电荷（或电流）在四周空间产生的一种物质．磁体与磁体、电流与磁 体、电流与电流之间都经过磁场发生相互作用． 磁场的方向：在磁场中任一点，小磁针静止时 N极所指的方向，为该点磁场方向． 磁现象的电实质：磁体和电流的磁场都产生于电荷的运动，并经过磁场而相互作用． 2．磁感线 磁感线是为了形象地描绘磁场而人为设想的曲线， 其疏密表示磁场的强弱， 磁感线上每 一点的切线方向，都与该点的磁场方向同样． 在磁体和通电螺线管外面， 磁感线从N极至S 极，在它们内部，磁感线从 S极至N极，形成关闭曲线．磁感线既不订交，也不相切． 3．磁感觉强度 磁感觉强度是描绘磁场强弱和方向的物理量，是矢量．定义式： B F ，此中I一定 IL 与该处磁场方向垂直．B与F、I、L没关，只取决于磁场自己．单位：特斯拉（ T）． 4．电流的磁场 电流的磁场方向由安培定章判断： 对直导线，大拇指指向电流方向， 四指曲折方向是磁 感线方向；对环形电流和通电螺线管， 四指曲折方向为电流方向， 大拇指指向内部磁感线方 向． 【好题精析】 例1对于磁感强度B，以下说法中正确的选项是 A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的尝试电流元的状况相关 B．磁场中某点B的方向，跟放在该点的尝试电流元所受磁场力方向一致 C．在磁场中某点的尝试电流元不受磁场力作用时，该点 B值大小为零 D．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感强度越大 分析磁感强度是磁场自己属性，在磁场中某处为一恒量，其大小可由 F 计算，但与 B IL 尝试电流元的F、I、L的状况没关；B的方向规定为小磁针N极受磁场力的方向，与放在该 处电流元受力方向其实不一致；当尝试电流元的方向与磁场方向平行时，虽磁感强度不为零， 但电流元受磁场力却为零；据磁感强度大小即磁通密度 B 可知，在磁场中磁感线越密 S 集的地方，磁感强度越大． 由以上剖析可知，正确选项为D． 评论磁场的磁感强度只取决于磁场自己，与尝试电流元没关， 正如电场中的电场强度与查验电荷没关同样， 是场的自己属性．类 似的物理量还有速度、加快度、电阻、电容、电势差等，凡是用 图11.1-1 1 比值定义的物理量都和定义式中的物理量没关． 例2一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方，如图11.1-1所示．若带电粒子飞过小磁针 上方的瞬时，小磁针N极向纸面内偏转，这带电粒子可能是 ．向右飞翔的正离子束 B．向左飞翔的正离子束 C．向右飞翔的负离子束 D．向左飞翔的负离子束 分析小磁针N极向纸面内偏转，表示粒子飞翔轨迹的下方地区的磁场方向垂直纸面向 内．依据安培定章，由运动粒子形成的等效电流方向应从左向右，所以可能是向右运动的正 离子束或向左运动的负离子束． 由以上剖析可知，正确选项为AD． 评论带电粒子的运动相当于有一股电流：带正电的粒子运动时，电流方向即粒子运动方向； 带负电的粒子运动时，电流方向与其运动方向相反．所以，在运动的带电粒子四周空间也会 形成磁场． 例3如图11.1-2所示，图（甲）（乙）是两种构造不一样的环状螺线管的表示图．此中（乙）图是由两个匝数同样、相互对称的、半圆环形螺线管串连而成的．给它们按图示方向通以电流．试画出磁感线的散布状况表示图． 分析画电流产生的磁场的磁感线散布图应注意掌握三条原则：①电流的磁场方向，由右手 螺旋定章（安培定章）决定；②磁感线是闭合曲线； ③磁感强度大的地方磁感线密，磁感强度小的地方， 磁感线疏． （甲）图所示的通电螺线管中的磁场，只好存在 图11.1-2 于环形螺线管的空腔中，磁感线都是圆形；依据右手 螺旋定章，磁感线方向是顺时针方向．如图中的虚线所示． （乙）图为两个对称的半圆环形的螺线管组合而成．左侧的通电半圆环形螺线管中的磁 场是顺时针方向的；右侧的通电半圆环形螺线管中的磁场是逆时针方向的；因为磁感线都是 闭合曲线，两个半圆环形螺线管磁场的磁感线在环顶相遇都转弯竖直向下，各自闭合，环面 2 中间部分的磁场方向向下． 评论磁感线是闭合曲线，图（甲）中比较简单判断磁感线方向是顺时针的．图（乙）中要 注意导线的绕向．因为左、右两半圆形螺线管中电流方向不一样，应先判断环内磁感线的方向， 而后依据磁感线闭合的特色来判断磁感线的形状． 例4在全自动洗衣机中，排水阀是由程序控制器控制其动作的．当洗衣机进行排水和脱水 工序时，电磁铁的线圈通电，使电磁铁的铁芯 2动 作，牵引排水阀的活塞，清除污水．牵引电磁铁的 构造如图11.1-3所示．以下说法正确的选项是 A．若某时刻输入控制电流时，a为正，b为负， 则铁芯2中A端为N极，B端为S极 B．若某时刻输入控制电流时，a为正，b为负， 则铁芯2中A端为S极，B端为N极 C．若a、b处输入交变电流，铁芯 2不可以吸入