磁场的基本概念

设计者：张庆亮审核者：宣金龙上课时间：

高考要求与解读：

1.磁场磁感应强度磁感线磁通量ⅰ

2.通电直导线和通电线圈周围磁场的方向ⅰ

基础知识梳理：

一、磁场：存在于磁体和电流周围的一种特殊物质．

1、基本性质：。磁体（或电流）一磁场一磁体（或电流）。

2、磁场方向的确定：①小磁针：（规定）小磁针在磁场中某点极的受力方向（或小磁针静止时极的指向）为该点的磁场方向。②由磁感线的方向确定。③由磁感应强度的方向确定．二、磁感线：为形象描述磁场性质而引人的一族曲线，它是理想化的模型，实际是不存在的。

①磁感线的疏密表示磁场，磁感线上某点切线方向表示该点的磁场．

②磁体外部的磁感线从极出发进入极，而磁体内部的磁感线从极指向极．电流的磁感线方向由定则判定．

③磁感线是闭合曲线．④任意两条磁感线不相交．

⑤要掌握条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管以及匀强磁场的磁感线分布情况及特点。

三．磁感应强度：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，受到的磁场作用力f跟电流i和导线长度l的乘积il的比值叫做通电导线所在处的磁感应强度。（其理解可与电场强度类比）

1、定义式：（l⊥b）

2、b是描述磁场的的性质的物理量，与f、i、l无关．它是由磁场本身性质及空间位置决定的。

四、磁通量

1、定义：磁感应强度b与垂直磁场方向的面积s的乘积叫穿过这个面积的磁通量，ф= ．

2、物理意义：穿过某一面积的磁感线条数．

3、磁通密度：垂直穿过单位面积的磁感线条数，叫磁通密度。

即磁感强度大小b=ф/s。

五、地磁场的主要特点

地球的磁场与条形磁体的磁场相似，其主要特点有：

1、地磁场的n极在地球极附近，s极在地球极附近，磁感线分布如图所示。

2、地磁场b的水平分量（bx）总是从地球极指向极，而竖直分量（by，）则南北相反，在南半球垂直地面向，在北半球垂直地面向。

3、在赤道平面上，距离地球表面相等的各点，磁感强度相等，且方向水平向。

典型考题：

1、对磁场的认识和理解：

例1、下列说法正确的是（）

a．奥斯特实验说明了电与磁是有联系的 b．磁铁的磁场一定是运动电荷产生的

d．电荷与电荷间的作用一定是通过磁场来发生的

例2、以下说法中，正确的是（）

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e．磁场中某点磁场方向就是小磁针北极在该点的受力方向

f．磁场中某点的磁场方向就是小磁针在该点时北极的指向

g．磁极对磁极、电流对电流及磁极对电流的作用力都是通过磁场发生的

2、磁感应强度——描述磁场力性质的物理量

[例3]由磁感应强度的定义式可知：（）

a、磁感应强度与通电导线受到的磁场力成正比，与电流强度和导线长度的乘积成反比

d、只要满足l很短、i很小的条件，对任何磁场都成立

3、磁感线的理解

例4．磁场中某区域的磁感线如图11.1-6所示．则

a．a、b两处磁感强度大小不等，ba＜bb

b．a、b两处磁感强度大小不等，ba＞bb

d．同一小段通电导线放在a处时受力可能比b处时小

4、磁场强度的矢量性

a、只可能出现在b区

例6、三根平行的长直导线垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，如下图所示，现在使每根通电导线在斜边中点o处产生的磁感应强度大小均为b，则o点实际磁感应强度的大小和方向如何？

5、电流的磁场

[例7] 如图所示，正四棱柱的中心轴线oo’处有一无限长的载流直导线，对该电流的磁场，下列说法中正确的是（）

a．同一条侧棱上各点的磁感应强度都相等

b．四条侧棱上的磁感应强度都相同

d．棱柱内任一点的磁感应强度比棱柱侧面上所有点都大

[例8]一根电缆埋藏在一堵南北走向的墙里，在墙的西侧处，当放一指南针时，其指向刚好比原来旋转了180°，则这根电缆中电流的方向（）

6、地磁场

例9．十九世纪二十年代，以塞贝克（数学家）为代表的科学家已认识到：温度差会引起电流．安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是由绕地球的环行电流引起的，则该假设中的电流方向是

a．由西向东垂直磁子午线b．由东向西垂直磁子午线

7、磁通量的理解

强化练习：

1、一根软铁棒放在磁铁附近会被磁化，是因为：（）

a、在外磁场作用下，软铁棒中的分子电流取向变得完全相同

b、在外磁场作用下，软铁棒中产生了分子电流

d、被磁化的软铁棒离开磁铁，磁性几乎消失，分子电流取向又变得杂乱无章了

2、关于磁感应强度b的叙述，正确的是：（）

a、如果一段通电直导线在某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度一定为零

b、某处b的大小与垂直放置的导线长度l和电流i有关

d、沿着磁感线的方向，b值逐渐减小，或磁感线越稀疏，b数值越小

3、从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有高能带电粒子，若到达地球，对地球上的生命将带来危害．如图为地磁场的分布图，对于地磁场对宇宙射线有无阻挡作用的下列说法中，正确的是（）

a．地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强，赤道附近最弱

b．地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强，两极地区最弱

d．地磁场对宇宙射线无阻挡作用

4、关于磁通量的叙述应选：（）

a、磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大

b、穿过线圈的磁通量为零时，该处磁感应强度也为零

d、穿过某面积的磁感线条数越多，此面的磁通量越大

5、一根直导线通以稳恒电流i，方向垂直指向纸内，且和匀强磁场垂直，则在图中圆周上，哪点磁感应强度值最大：（）

6、在匀强磁场中，有一面积为s的线圈，其平面与磁感线成θ角，已知穿过此线圈的磁通量为φ，那么磁场的磁感应强度b为：（）

★7、电视机中显像管的偏转线圈是由绕在铁环上两个通电导线串联而成，电流方向如图所示，则铁环中心o处的磁场方向为：（）

★8、如图，一个水平放置的带负电荷的橡胶圆盘，绕o轴俯视匀速顺时针转动，放置在圆环上部的小磁针n极受力方向向。

★9、在同一平面内有两个同心圆a和b，半径 ra< rb，一条形磁铁的轴线与两环的轴线重合，则穿过a环的磁通量（填大于或小于）b环的磁通量。