2020高中物理 第二节 认识磁场

2020高中物理 第二节 认识磁场

第二节　认识磁场 ‎ ‎　　1．知道电流的磁效应和磁场的基本性质．‎ ‎2．知道什么是磁感线，掌握五种典型磁场的磁感线特点，知道匀强磁场和它的磁感线特征．‎ ‎3．知道安培定则，并能运用安培定则判断几种常见通电导线周围磁感线方向．‎ ‎4．了解安培分子电流假说．‎ ‎1．电流的磁效应．‎ ‎(1)自然界中的磁体总存在着N、S两个磁极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．‎ ‎(2)丹麦物理学家奥斯特的贡献是发现了电流的磁效应，著名的奥斯特实验是把导线沿南北方向放置在指南针上方，通电时发生偏转．‎ ‎2．磁场和磁感线．‎ ‎(1)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是通过磁场发生的．‎ 磁场的基本性质：对放入其中的磁极或电流产生力的作用．‎ ‎(2)所谓磁感线，是在磁场中画出的一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的磁场方向都在该点的切线方向上．‎ 磁感线的基本特性：‎ ‎①磁感线的疏密表示磁场的强弱．‎ ‎②磁感线不相交、不相切、不中断、是闭合曲线；在磁体外部，从N极指向S极；在磁体内部，由S极指向N极．‎ ‎③磁感线是为了形象描述磁场而假想的物理模型，在磁场中并不真实存在，不能认为有磁感线的地方才有磁场，没有磁感线的地方没有磁场．‎ ‎(3)在条形磁铁的内部、通电螺线管的内部、靠得很近的N、S极之间，存在 大小、方向都相同的磁场叫匀强磁场．匀强磁场的磁感线是一组等间距的方向相同的平行直线．‎ ‎3．安培定则．‎ 判定直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系时，安培定则表述为：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是周围磁场的环绕方向．‎ 判定环形电流和通电螺线管的电流方向和磁感线方向之间的关系时要统一表述为：让弯曲的四指所指方向跟电流方向一致，大拇指所指的方向就是环形电流或通电螺线管内部磁感线的方向．‎ ‎4．安培分子电流假说．‎ 安培分子电流假说：在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极．‎ 居里温度 居里点或居里温度(the Curie temperature)是指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度．低于居里点温度时该物质成为铁磁体，此时和材料有关的磁场很难改变．当温度高于居里点温度时，该物质成为顺磁体，磁体的磁场很容易随周围磁场的改变而改变．这时的磁敏感度约为10－6.‎ ‎19世纪末，著名物理家居里在自己的实验室里发现磁石的一个物理特性，就是当磁石加热到一定温度时，原来的磁性就会消失．后来，人们把这个温度叫“居里点”．在地球上，岩石在成岩过程中受到地磁场的磁化作用，获得微弱磁性，并且被磁化的岩石的磁场与地磁场是一致的．这就是说，无论地磁场怎样改换方向，只要它的温度不高于“居里点”，岩石的磁性是不会改变的．根据这个道理，只要测出岩石的磁性，‎ 自然能推测出当时的地磁方向．这就是在地学研究中人们常说的化石磁性．在此基础之上，科学家利用化石磁性的原理，研究地球演化历史的地磁场变化规律，这就是古地磁说.‎ 为了寻找大陆漂移说的新证据，科学家把古地磁学引入海洋地质领域，并取得令人鼓舞的成绩.‎ 一、单项选择题 ‎1．下面是某位同学列出的磁体和磁体、磁体和电流、电流和电流之间相互作用的流程图，其中不正确的是(C)‎ A．磁体——磁场——磁体 B．磁体——磁场——电流 C．电流——电场——电流 D．电流——磁场——电流 解析：磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间的作用力都是通过磁场传递的，所以C错，A、B、D正确．‎ ‎2．关于磁场中某点的磁场方向，下列说法中不正确的是(B)‎ A．与经过该点的磁感线的切线方向相同 B．与放在该点小磁针的受力方向相同 C．与放在该点小磁针静止时N极所指的方向相同 D．与放在该点小磁针N极所受磁场力的方向相同 ‎3. 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．通电导体与通电导体间的相互作用是通过电场产生的 C．磁极与通电导体间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的 D．磁场和电场是同一种物质 解析：‎ ‎4．关于磁现象的本质，下列说法正确的是(B)‎ A．除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷或电流产生的 B．根据安培的分子电流假说，在外磁场作用下，物体内部分子电流取向变得大致相同时，物体就被磁化了，两端形成磁极 C．铁棒被磁化后，如果取走磁铁，它的磁性就会消失，这是因为铁棒内部的分子电流消失了 D．磁就是电，电就是磁；有磁必有电，有电必有磁 ‎5．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的．在下面的四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是(B)‎ 解析：由日常知识可知，地球的南极为磁场的N极，由右手螺旋定则可知，电流方向如图B，故选项B正确．‎ 二、不定项选择题 ‎6.如图所示是几种常见磁场的磁感线分布示意图，下列说法正确的是(A)‎ A．图甲中a端是磁铁的S极，b端是磁铁的N极 B．图甲中a端是磁铁的N极，b端是磁铁的S极 C．图乙是两异名磁极的磁感线分布示意图，c端是N极，d端是S极 D．图乙是两同名磁极的磁感线分布示意图，c端是S极，d端是N极 解析：图甲是条形磁铁外部磁感线分布示意图，外部磁场的磁感线是从磁铁的N极出来，进入磁铁的S极，故A正确，B错误．图乙是两异名磁极间的磁感线分布示意图，磁感线仍然是从N极出来，进入磁铁的S极，故C错误，D错误．‎ ‎7．如图中，当电流逆时针通过圆环导体时，在导体中央的小磁针的N极将指向(AD)‎ A．指向读者 B．背离读者 C．垂直纸面向内 D．垂直纸面向外 解析：用安培定则判断．‎ ‎8．如图，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S极向纸内偏转，这一束带电粒子可能是(ABCD)‎ A．向右飞行的电子 B．向左飞行的正离子 C．向右飞行的负离子 D．向左飞行的质子 解析：用安培定则判断．‎ ‎9．在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态，突然发现小磁针N极向东偏转，由此可知(BC)‎ A．可能是小磁针正东方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针 B．可能是小磁针正东方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针 C．可能是小磁针正上方有电子流自南向北水平通过 D．可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平通过 解析：用安培定则判断．‎ 三、填空题 ‎10．如图所示，环形导线在A、B处与直导线ab相连，图中标出了环形电流的磁场方向，则C和D接电源正极的是__________，放在ab下方的小磁针的__________极转向纸外．‎ 解析：C端为电源正极，D端为电源负极．‎ 答案：C　N ‎11．如图所示，在通电螺线管内部中间的小磁针，静止时N极指向右端，‎ 则电源的c端为正极，螺线管的a端为S极．‎ ‎12．如图所示，可以自由转动的小磁针静止不动时，靠近螺线管的是小磁针N极，若将小磁针放到该通电螺线管内部，小磁针指向与图示位置时的指向相同(填“同”或“反”)．‎ ‎ ‎