北京高考丨磁場丨常見磁感線分布
各位同學大家好,歡迎來到十點課堂,跟勇哥學物理,今天距離高考第77天,我們分享的主題是磁場-地磁場。
常見磁感線分布
除了地磁場之外,我們還會講一下常見的磁感線分布。
哪些物質周圍會存在磁場一共有四種情況,
第一是磁鐵或磁石,
第二是通電導線,
第三是地磁場,
第四是變化的電場會產生磁場。
常見的磁感線分布,我都在筆記當中已經畫出來了,同學們點擊圖片可以看到,而下面我們來逐個的分析一下這些磁場線的分布以及磁場的特點。
先來看條形磁鐵
條形磁鐵的n極s極畫出來之后,
它外部的磁感線是從n極指向s極,
在條形磁鐵的內部,磁感線是從s極指向n極,使它形成一個閉合的曲線。
在外部從n極到s極,內部從s極指向n極,是一條閉合的曲線。
磁鐵中除了條形磁鐵之外,還有一個U型磁鐵需要掌握
U型磁鐵的磁感線分布,也是在外部從n極指向s極,在內部從s極指向n極,也是一個閉合的曲線。
這里(U型磁鐵)講一個典型的例題,就是
在U型磁鐵的上方,放一個通電的指導線ab,
分析ab棒的受力以及運動情況的分析?
解決這個問題,我們要
先畫出U型磁鐵上方的磁感線分布;
然后找到通電直導線ab的中點,把它分成ao、bo兩段,分別進行受力的分析;
由于安培力的作用,ao受力向外,bo受到安培力向里,
這樣我們從上向下俯視ab棒的時候,可以看到ab棒逆時針轉動,在轉動的過程中還要向下運動。
導體棒ab逆時針轉動,同時向下運動。
再來重申一下這個題的解題方法,
找到ab的中點o,分別分析ao和bo兩段導棒受到的力,
所以從上往下看,導體棒會逆時針轉動。
當它轉到90度的特殊位置時,再次分析它受到的安培力,
此時導棒受到安培力向下,
所以它的運動情況是逆時針轉動,同時向下運動。
通電導線周圍產生磁場
我們要會分析通電直導線,通電線圈和通電螺線管這三種情況,
通電直導線的磁場分布,伸右手握住導線,拇指指電流方向,四指指的就是磁場的方向。
在我們的筆記中,勇哥畫出來了一個水平放置的通電直導線,電流水平向右,
在導體棒的上方是點場,在它的下方是叉場,
點場表示垂直紙面向外,叉場長表示垂直紙面向里。
通電線圈和通電螺線管的磁感線分布的分析方法是一樣的,
用右手握住通電螺線管,四指電流方向,拇指指的就是磁場的方向。
通電螺線管產生的磁場和條形磁鐵產生的磁場線的分布是一樣的,但我們就不多分析了。
在這補充一個通電導線的例題。
如果兩個并排放置的導體棒,如上圖
通入同向的電流,他們會相互吸引;
通過反向的電流,他們會相互排斥。
具體可以分析,一個導體棒產生的磁場會對另外一個通電導體有作用力,它們之間的相互作用力就可以分析出來了。
地磁場
最后說一下我們今天的主題-地磁場
1.地磁場相當于一塊條形磁鐵,
2.地理的南極和北極與地磁場的南北極正好是相反的,
也就是地磁場的南極(s極)靠近地理的北極,地磁場的北極(n極)靠近地理的南極。
3.在赤道的上空,磁感線是平行于地面,從南指向北的;
4.在北半球和南半球,把地磁場的分解為平行于地面的分量和垂直地面的分量。
在北半球,我們把地磁場分解之后,它會分為平行于地面向北和垂直于地面向下的兩個分量;
在南半球呢,會分解成平行于地面向北和垂直地面向上的兩個分量。
因為磁場是矢量,所以我們分解的時候要用到平行四邊形定則。
正因為地球周圍存在地磁場,
所以宇宙射線不能夠直接打到地面上來,而是發(fā)生了偏轉。
當宇宙射線垂直于赤道射向地心時,
這些粒子會在洛倫茲力的作用下發(fā)生偏轉,
正電荷會向東偏轉,負電荷會向西偏轉,這個口訣叫做:正東負西。
除了我們介紹的條形磁鐵,U型磁鐵,通電直導線,通電線圈、通電螺線管和地磁場這幾種情況之外,
變化的電場周圍也產生磁場,
這一部分的我們會在電磁波這一章中會講到,今天就不具體的再說他了,
關于磁場的部分,就學會我們剛才介紹的這幾種就可以了。
我們今天的分享就到這里,接下來這幾天都會講這一張筆記,所以請同學們把筆記抄一遍。
今天就到這里,謝謝大家,明天見。
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