磁场基础习题附答案.doc

第15讲 磁场基础

v 磁现象和磁场
1． 电流的磁效应
（1） 奥斯特实验

（2） 磁铁对通电导线的作用
安培
（3） 通电导线之间的作用力
同向相吸，异向相斥。
2． 磁体之间及磁体与电流之间的作用是通过磁场实现的！

v 磁感应强度
1、 磁感应强度：
描述磁场强弱和方向的物理量，符号B。
方向：小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，简称为磁场的方向。

2、 电流元
很短一段通电导线中的电流与导线长度的乘积叫做电流元。
3、 磁场对通电导线的作用力（安培力）
F=BIL，仅当导线与磁场方向垂直时成立！
4、 磁感应强度与电场强度的对比

（1） 以上都是定义式，但两者都与F、IL和q无关；因为磁感应强度是磁场的性质，电场强度是电场的性质，与电流元和试探电荷无关。
（2） 都是矢量，都有方向，都能进行矢量的叠加运算。
（3） 都可以用想像出来的线表示，即磁感线和电场线。

v 常见的磁场
1、 磁感线
定义：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致，这样的曲线就叫做磁感线！
注意： 这句话告诉我们，小磁针在磁场中N极指向哪里？
磁感线的特点：
疏密表强弱，
方向定南北，
不能相交切，
全是闭合线。
2、 安培定则（右手螺旋定则）

3、 几种常见的磁场
（1） 地磁场
三个重点：地磁极的位置、地磁场的方向和磁偏角

4、 安培分子电流假说

安培认为在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流——分子电流，使每个微粒成为微小的磁体，分子的两侧相当于两个磁极.通常情况下磁体分子的分子电流取向是杂乱无章的，它们产生的磁场互相抵消，对外不显磁性。当外界磁场作用后，分子电流的取向大致相同，分子间相邻的电流作用抵消，而表面部分未抵消，它们的效果显示出宏观磁性。
在安培所处的时代，人们对物质内部为什么会有分子电流还不清楚．直到20世纪初，才知道分子电流是由原子内部电子的运动形成的．安培分子电流的假说，揭示了磁铁磁性的起源，它使我们认识到磁现象的本质：磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的．
5、 磁通量
磁通量的定义：设在磁感应强度为的匀强磁场中，有一个面积为且与磁场方向垂直的平面，磁感应强度与面积的乘积，叫做穿过这个平面的磁通量，简称磁通。标量，符号“”，单位韦伯，简称韦，符号Wb，1Wb=1T·m2。
磁通量的物理意义：穿过某一面的磁感线条数。
磁通量的几个易错点：
（1） 磁通量是标量，但有正负。
（2） 穿过任一闭合曲面的磁通量为零！
磁通密度：穿过单位面积的磁通量叫做磁通密度。由知，，所以磁通密度数值上等于磁感应强度。
v 习题
1、 如图所示是等腰直角三棱柱，其中底面ABCD为正方形，边长为L，它们按图示位置放置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B．则下列说法正确的是( )
A．通过ABCD平面的磁通量大小为
B．通过BCFE平面的磁通量大小为
C．通过ADFE平面的磁通量大小为零
D．通过整个三棱柱的磁通量为零

2、 如图甲所示，一个电阻为R，面积为S的矩形导线框abcd，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与ad边垂直并与线框平面成45°角，o、o′分别是ab和cd边的中点．现将线框右半边obco′绕oo′逆时针90°到图乙所示位置．在这一过程中，穿过线框的磁通量的变化量大小是( )
A． B． C． D．0

3、 如图所示S1与S2分别是半径为r1和r2的同心圆环，磁感应强度为B的匀强磁场方向与环面垂直，范围以S1为边界，则穿过环S1的磁通量为 ，穿过环S2的磁通量为 。

4、 如图所示,两个圆环A、B同心放置,且半径.一条磁铁置于两环的圆心处,且与圆环平面 垂直.则A、B两环中磁通、之间的关系是( )
5、 如图，两根平行长直导线相距，通有大小相等、方向相同的恒定电流，a、b、c是导线所在平面内的三点，左侧导线与它们的距离分别为、和．关于这三点处的磁感应强度，下列判断正确的是( )
A．a处的磁感应强度大小比c处的大
B．b、c两处的磁感应强度大小相等
C．a、c两处的磁感应强度方向相同
D．b处的磁感应强度为零

6、 如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方，并与磁针指向平行，能使磁针的S极转向纸内，那么这束带电粒子可能是( )
A．向右飞行的正离子束 B．向左飞行的正离子束
C．向右飞行的负离子束 D．问左飞行的负离子束
参考答案
1、BCD 2、A 3、 4、A 5、AD 6、BC