（新人教）选修1-1 第二章 磁场
一、填空题
1.地球的地理两极与地磁两极并不完全重合，其间有一个交角，叫做 。
2.磁体和 的周围都存在着磁场,磁场对 和电流都有力的作用.磁场具有方向性,规定在磁场中任一点,小磁针 的受力方向为该点的磁场方向.
3.不论是直线电流的磁场还是环形电流的磁场，都可以用 定则来判断其方向，判断直线电流的具体做法是 ， ， 。
4．通常我们所说的铁磁性物质是指____________比其他物质磁性强得多的物质，也叫强磁性物质。这些物质由很多已经磁化的小区域组成，这些小区域叫做“ ”。
5.将长0.5m通过4A电流的通电导线放在匀强磁场中,当导线和磁场
方向垂直时,通电导线所受磁场力为0.3N,则匀强磁场的磁疗感应强度B大小为 T,若将通电导线中的电流减为2A,则这时匀强磁场的B为 T,导线受安培力为 N.
6.如图5所示,一条放在磁场中的通电导线,导线与磁场方向垂直，图
中已经分别标明电流、磁场和安培力这三个物理量中两个量的方向,试在图中标出第三个量的方向.
7.如下图所示，电流从A点分两路通过对称的半圆分路汇合于B点，在圆环中心处的磁感应强度为 （填“最大”“最小”或“为零”）
8.如图在倾角为30°的斜面上,水平固定一
根20cm长的铜棒,将其两端用软导线与电源连接,铜棒中通有2A的电流,方向如图4所示,如空间存在竖直向上的、磁感应强度为0.4T的匀强磁场,则铜棒受到的安培力的大小为 N,方向是 .
二、选择题
9．以下说法正确的是（ ）
A．通电导线在磁场中可能会受到力的作用
B．磁铁对通电导线不会有力的作用
C．两根通电导线之间不可能有力的作用
D．两根通电导线之间只可能有引力的作用，不可能有斥力的作用
10．下列关于磁铁的使用的说法中不正确的是（ ）
A．磁铁受到撞击会使磁铁的磁性减弱
B．原先没有磁性的铁，在长期受到磁铁的吸引会产生磁性
C．对磁铁加热会使磁铁的磁性减弱
D．永磁体在受到加热或敲打后，其磁性不会发生改变
11．下列物品中必须用到磁性材料的是（ ）
A．DVD碟片 B．计算机上的磁盘
C．电话卡 D．喝水用的搪瓷杯子
12．关于电荷所受电场力和洛伦兹力，正确的说法是
A．电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用
B．电荷在电场中一定受电场力作用
C．电荷所受电场力一定与该处电场方向一致
D．电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直
13．关于磁场对通电直导线作用力的大小，下列说法中正确的是
A．通电直导线跟磁场方向平行时作用力最小，但不为零
B．通电直导线跟磁场方向垂直时作用力最大
C．作用力的大小跟导线与磁场方向的夹角大小无关
D．通电直导线跟磁场方向不垂直时肯定无作用力
14．有两根平行放置的直导线，当它们通以互为反向的电流时，将会相互排斥，这是由于
A.两导线上自由移动的同种电荷相互排斥的结果
B.两导线上的电荷通过各自产生的电场相互作用的结果
C.两导线上的电流通过各自产生的磁场而对对方电流发生作用的结果
D.各自的电源产生的电场力相互作用的结果
15．一块磁铁从高出掉到地上，虽然没有断，但磁性变弱了，这是因为
A．磁铁被磁化了
B．磁铁因剧烈震动而退磁了
C．磁铁是非磁性物质
D．磁铁是软磁性材料
16.在下列单位中,可以化成磁感应强度的单位(T)的有
17.在通电螺线管内部有一点A,通过A点的磁感线方向一定是
A．从螺线管的N极指向S极
B．放在该点的小磁针北极受力的方向
C．从螺线管的S极指向N极
D．放在该点的小磁针的南极受力的方向
18．19世纪20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和背面的温度差，从而提出如下解释：地球磁场是由绕地球的环形电流引起的。则该假设中的电流方向是
A．由西向东垂直于磁子午线方向
B．由东向西垂直于磁子午线方向
C．由南向北沿磁子午线方向
D．由赤道向两极沿磁子午线方向
19．如图所示，长直导线与矩形闭合导线框处于同一竖直平面内，长直导线固定不动，矩形闭合导线框可以自由运动。开始时长直导线与矩形闭合导线框的竖直边平行，线框静止不动。若直导线和导线框中同时通有图中所示方向的电流，那么矩形闭合导线框的运动情况是（ ）
A.靠近通电长直导线 B.远离通电长直导线
C.保持静止不动 D.顺时针（俯视）方向转动
20.关于磁感应强度的大小，以下说法中正确的是（ ）
A.一段通电导线在磁场中某处所受安培力大（小），该处磁感应强度就大（小）
B.磁感线密集处磁感应强度就大
C.通电导线在磁场中受安培力为零处，磁感应强度一定为零
D.磁感应强度B反比于检验电流元IL
21．三根导线如图1放置，其中L1可绕O1点转动，L3可绕O2点转动，L2固定，当通以如图所示方向电流时将会有（ ）
A.L1逆时针，L3顺时针转动
B.L1顺时针，L3逆时针转动
C.L1、L3均顺时针转动
D.L1、L3均逆时针转动
22．某同学画的表示磁场B、电流I和安培力F的相互关系如图9-1所示，其中正确的是（ ）
23.如图2所示,闭合直角三角形线框abc处在匀强磁场中,通有图示方向的恒定电流,下列说法中正确的是
A.ab边在磁场中受到的安培力最大
B.ac 边受到的安培力方向垂直于该边斜向下
C.bc边在磁场中不受安培力作用
D.线框受到磁场力的合力不为零
24．如图9-5所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则（ ）
A．磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用．
B．磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用．
C．磁铁对桌面压力增加，不受桌面的摩擦力作用．
D．磁铁对桌面压力增加，受到桌面的摩擦力作用．
三、计算题:
25．在赤道附近的地磁场可看做是沿南北方向的匀强磁场，磁感应强度的大小是0.5×10－4T。如果赤道上有一根沿东西方向的直导线，长20m，通有从东向西的电流30A，问地磁场对这根导线的作用力有多大？方向如何？
26.在倾角为θ=30度的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L,质量为m的直导体棒,导体棒处在方向竖直向下的匀强磁场,如图所示,当导体棒内通有垂直纸面向里的电流I时,导体棒恰好静止在斜面上,求磁感应强度B的大小.
27. 两根完全相同的轻质弹簧将长度L=50cm，质量m=20g的金属杆悬挂起来，如图16所示。金属杆处于水平状态，且处在垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度B=0.8T。(1)为了使弹簧处于原长，金属杆中应通以什么方向的电流？电流强度是多大？(2)若金属杆中电流强度与（1）中求得数值相同，但方向相反，则两弹簧伸长多少？ 已知每个弹簧的弹性系数均为k=0.1N/cm，g取10m/s2。
28.在磁感应强度为1.0T的匀强磁场中,放一条与磁场方向垂直的长度为0.5m的通电导线,导线中的电流为4.0A.这段导线在与磁场方向垂直的光滑水平面内,沿安培力的方向从静止开始移动了1.0m,求(1)导线在磁场中受到的安培力大小;(2)安培力对导线所做的功;(3)导线获得的动能.
第二章(选修) 磁场参考答案
一、填空题
1．磁偏角 2．电流（或通电导线） 磁体 N极 3．安培 右手握住导线，让伸直的拇指的方向与电流的方向一致，那么，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向． ４．磁化后的磁性 磁畴 ５．０.15 0.15 0.15 6．Ａ安培力Ｆ向下 Ｂ安培力Ｆ垂直于杆斜向下 Ｃ电流Ｉ向右 Ｄ磁场Ｂ水平向左 ７．为零 ８．０.１６ 水平向右
二、选择题
题号
９
１０
１１
１２
１３
１４
１５
１６
答案
Ａ
Ｄ
Ｂ
Ｂ
Ｂ
Ｃ
Ｂ
ＡＢ
题号
１７
１８
１９
２０
２１
２２
２３
２４
答案
ＢＣ
Ｂ
Ａ
Ｂ
Ｃ
Ｄ
ＡＢ
Ａ
三、计算题
２５．０.０３Ｎ，向下 ２６．Ｂ＝ ２７．（１）由左向右 ０.５Ａ（２）２cm ２８．（１）２Ｎ（２）２Ｊ（３）２Ｊ
课件34张PPT。一、基本概念
1.磁场的产生
⑴磁极周围有磁场。
⑵电流周围有磁场（奥斯特）。
2.磁场的基本性质
磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用（对磁极一定有力的作用；对电流只是可能有力的作用，当电流和磁感线平行时不受磁场力作用）。3.磁场力的方向的判定
磁极和电流之间的相互作用力（包括磁极与磁极、电流与电流、磁极与电流），都是运动电荷之间通过磁场发生的相互作用。4.磁感线
⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时N极的指向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。
⑵磁感线是封闭曲线（和静电场的电场线不同）。 ⑷安培定则（右手螺旋定则）：对直导线，四指指磁感线方向；对环行电流，大拇指指中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。N(南极）S（北极）B的水平分量总是从 指向 。
B的竖直分量在南半球 。
B的竖直分量在北半球 。5.磁感应强度
（条件是L很小，并且L⊥B ）。
（1）B的大小方向与F、I、L 关
（2）矢量；B的方向不是F的方向，两者垂直。
（3）单位是特斯拉，符号为T，1T=1N/（A?m）=1kg/（A?s2）6.磁通量：穿过某个面的磁感线条数就是磁通量。
（1）B ⊥S： Φ=BS （ B=Φ/S，又叫磁通密度）
（2） B与S的夹角为α时；有Φ=Bssinα
（3）B//S： Φ=0
（4）是标量，但是有方向（进该面或出该面）。单位为韦伯，符号为Wb。
二、安培力 （磁场对电流的作用力）
1.安培力方向的判定
⑴用左手定则。
⑵用“同性相斥，异性相吸”（只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时）。
⑶用“同向电流相吸，反向电流相斥”（反映了磁现象的电本质）。可以把条形磁铁等效为长直螺线管（不要把长直螺线管等效为条形磁铁）。
如图所示，可以自由移动的竖直导线中通有向下的电流，不计通电导线的重力，仅在磁场力作用下，导线将如何移动？ 【例3】 条形磁铁放在粗糙水平面上，正中的正上方有一导线，通有图示方向的电流后，磁铁对水平面的压力将会＿＿＿（增大、减小还是不变？）。水平面对磁铁的摩擦力大小为＿＿＿。【例4】 如图在条形磁铁N极附近悬挂一个线圈，当线圈中通有逆时针方向的电流时，线圈将向哪个方向偏转？
【例5】 电视机显象管的偏转线圈示意图如右，即时电流方向如图所示。该时刻由里向外射出的电子流将向哪个方向偏转？
2.安培力大小的计算
（1）B ⊥I：F=BIL（两两垂直）
（2）B // I：F=0
（3） B、L间的夹角为α： F=BLIsinα
如图所示，直导线处于足够大的匀强磁场中，与磁感线成θ=30°角，导线中通过的电流为I，为了增大导线所受的磁场力，可采取下列四种办法，其中不正确的是
A.增大电流I
B.增加直导线的长度
C.使导线在纸面内顺时针转30°
D.使导线在纸面内逆时针转60°
【例】 如图所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽L。匀强磁场磁感应强度为B。金属杆长也为L ，质量为m，水平放在导轨上。当回路总电流为I1时，金属杆正好能静止。求：⑴B至少多大？这时B的方向如何？⑵若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静止？【例】如图所示，半径为R、单位长度电阻为 的均匀导体环固定在水平面上，圆环中心为O，匀强磁场垂直于水平面方向向下，磁感应强度为B。平行于直径MON的导体杆，沿垂直于杆的方向向右运动。杆的电阻可以忽略不计，杆于圆环接触良好。某时刻，杆的位置如图，∠aOb=2θ，速度为v，求此时刻作用在杆上的安培力的大小。
与电磁感应结合【例】如图所示，两根平行金属导轨间的距离为0.4 m，导轨平面与水平面的夹角为37°，磁感应强度为0.5 T的匀强磁场垂直于导轨平面斜向上，两根电阻均为1Ω、重均为0.1 N的金属杆ab、cd水平地放在导轨上，杆与导轨间的动摩擦因数为0.3，导轨的电阻可以忽略.为使ab杆能静止在导轨上，必须使cd杆以多大的速率沿斜面向上运动?
1.洛伦兹力
运动电荷在磁场中受到的磁场力叫洛伦兹力，它是安培力的微观表现。
（1）v与B垂直：f=qvB
（2）当v与B成θ角时：f=qvBsinθ
（3） v//B: f=0f一定垂直于v,所以f不做功。2.洛伦兹力方向的判定
在用左手定则时，四指必须指电流方向（不是速度方向），即正电荷定向移动的方向；对负电荷，四指应指负电荷定向移动方向的反方向。【例1】磁流体发电机原理图如右。等离子体高速从左向右喷射，两极板间有如图方向的匀强磁场。该发电机哪个极板为正极？两板间最大电压为多少？ 3.洛伦兹力应用 带电粒子在匀强磁场中仅受洛伦兹力而做匀速圆周运动时，洛伦兹力充当向心力，由此可以推导出该圆周运动的半径公式和周期公式： 二、带电粒子在匀强磁场中的运动 （1）确定圆心
（2）画出半径，由平面几何知识求出半径
（3）求圆心角求磁场中运动的时间。
（4）注意对称性。【例3】 如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场。正、负电子同时从同一点O以与MN成30°角的同样速度v射入磁场（电子质量为m，电荷为e），它们从磁场中射出时相距多远？射出的时间差是多少？【例】如图所示，一束电子（电量为e）以速度v垂直射入磁感强度为B，宽度为d的匀强磁场中，穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是30°，则电子的质量是 ，穿透磁场的时间 。穿过圆形磁场区。画好辅助线（半径、速度、轨迹圆的圆心、连心线）。偏角可由求出。经历时间由得出。
注意：由对称性，射出线的反向延长线必过磁场圆的圆心。【例】长为L的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图所示，磁感强度为B，板间距离也为L，板不带电，现有质量为m，电量为q的带正电粒子（不计重力），从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是：
A．使粒子的速度v B．使粒子的速度v>5BqL/4m；
C．使粒子的速度v>BqL/m；
D．使粒子速度BqL/4m一、带电粒子在混合场中的运动
1．速度选择器
正交的匀强磁场和匀强电场组成速度选择器。带电粒子必须以唯一确定的速度（包括大小、方向）才能匀速（或者说沿直线）通过速度选择器。否则将发生偏转。这个速度的大小可以由洛伦兹力和电场力的平衡得出：qvB=Eq，。在本图中，速度方向必须向右。
（1）这个结论与离子带何种电荷、电荷多少都无关。
（2）若速度小于这一速度，电场力将大于洛伦兹力，带电粒子向电场力方向偏转，电场力做正功，动能将增大，洛伦兹力也将增大，粒子的轨迹既不是抛物线，也不是圆，而是一条复杂曲线；若大于这一速度，将向洛伦兹力方向偏转，电场力将做负功，动能将减小，洛伦兹力也将减小，轨迹是一条复杂曲线。【例1】 某带电粒子从图中速度选择器左端由中点O以速度v0向右射去，从右端中心a下方的b点以速度v1射出；若增大磁感应强度B，该粒子将打到a点上方的c点，且有ac=ab，则该粒子带___电；第二次射出时的速度为_____。【例2】 如图所示，一个带电粒子两次以同样的垂直于场线的初速度v0分别穿越匀强电场区和匀强磁场区， 场区的宽度均为L偏转角度均为α，求E∶B2．回旋加速器即T电=带电粒子在回旋加速器内运动，决定其最终能量的因素
Ek n= 【例3】一个回旋加速器，当外加电场的频率一定时，可以把质子的速率加速到v，质子所能获得的能量为E，则：
①这一回旋加速器能把α粒子加速到多大的速度？
②这一回旋加速器能把α粒子加速到多大的能量？
③这一回旋加速器加速α粒子的磁感应强度跟加速质子的磁感应强度之比为？ （4）决定带电粒子在回旋加速器内运动时间长短的因素 3．带电微粒在重力、电场力、磁场力共同作用下的运动
（1）带电微粒在三个场共同作用下做匀速圆周运动。必然是电场力和重力平衡，而洛伦兹力充当向心力。
【例4】 一个带电微粒在图示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速圆周运动。则该带电微粒必然带_____，旋转方向为_____。若已知圆半径为r，电场强度为E磁感应强度为B，则线速度为_____。
【例5】质量为m带电量为q的小球套在竖直放置的绝缘杆上，球与杆间的动摩擦因数为μ。匀强电场和匀强磁场的方向如图所示，电场强度为E，磁感应强度为B。小球由静止释放后沿杆下滑。设杆足够长，电场和磁场也足够大， 求运动过程中小球的最大加速度和最大速度。 课 题： 磁场 类型：复习课
目的要求：
重点难点：
教 具：
过程及内容：（一）磁场 磁感线
1.磁场的产生：（1）磁极周围有磁场.（2）电流周围有磁场（奥斯特发现电流的磁效应）.
2.磁场的基本性质：对处于磁场中的磁极、电流、运动电荷有磁场力的作用，有强弱和方向.(对磁体一定有力的作用；对电流、运动电荷可能有力的作用).
3.磁感线：（1）用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线.
（2）磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时N极的指向.
（3）磁感线的疏密表示磁场的强弱. 磁感线越密的地方磁场越强；
（4）磁感线是封闭曲线（和静电场的电场线不同）在磁体外部，磁感线从N极发出，进入S极；在磁体内部由S极回到N极.
（5）要熟记常见的几种磁场的磁感线.(条形磁铁、蹄形磁铁、地磁场、直线电流磁场、环形电流磁场、通电螺线管磁场)
（二）电流的磁场、安培定则（右手螺旋定则）
1. 电流的磁效应：不仅磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场，这个现象称之为电流的磁效应.
2.安培定则（右手螺旋定则）：对直导线，四指指向磁感线方向；对环行电流，大拇指指向中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指向螺线管内部的磁感线方向.
（1）判断直线电流的磁场具体做法是右手握住导线，让伸直的拇指的方向与电流的方向一致，那么，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向
（2）判断环形电流的磁场具体做法是右手握住环形电流，让弯曲的四指所指的方向跟环形电流的方向一致，拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的的方向.
（3）判断通电螺线管的磁场具体做法是右手握住螺旋管，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向.
.
3.三种常见的电流磁场的特点及画法
(1)直线电流的磁场：无磁极，非匀强，距导线越远处磁场越弱.
(2)环形电流的磁场：两侧是N极和S极，离圆环中心越远，磁场越弱（如图）
(3)通电螺线管的磁场：两端分别是N极和S极，管内是匀强磁场，管外为非匀强磁场.
三、磁感应强度、安培力、左手定则
1.磁感应强度：（1）磁感应强度是反映磁场强弱与方向的物理量.
（2）磁感应强度定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫做磁感应强度.
（3）用公式表示为月 磁感应强度B的单位是特斯拉，符号是T?
磁感应强度B是矢量，其方向就是该处的磁场方向。
（4）磁感应强度的理解：磁感应强度的定义式B=F/IL 只有在通电导线和磁场方向垂直时才有意义．磁感应强度由磁场本身决定，不能认为B与F成正比，与IL成反比.
2.安培力
（1）在磁场中，通电导线要受到安培力的作用，我们使用的电动机就是利用这个原理来工作的.
（2）通电导体放在磁场里，当导线方向与磁场垂直时，所受的安培力最大为F=BIL ;当导线方向与磁场平行时，所受的安培力为0 ;当导线方向与磁场斜交时，所受的安培力介于零和最大值之间；所以F=BIL只适用于电流方向与磁场方向垂直的情况.
3.安培力的方向——左手定则
（1）左手定则：伸开左手，使拇指跟其余四指垂直,且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流的方向，则拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向.
（2）安培力方向的特点：F⊥B、F⊥I，即F垂直B和I决定的平面.安培力F与B是垂直的关系，而不是同向的. 在判断安培力方向时，必须首先判断磁场方向与电流方向构成的平面，从而判定出安培力在哪个方向上，然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向.?
4.磁场力的本质
磁极和电流之间的相互作用力（包括磁极与磁极、电流与电流、磁极与电流），都是运动电荷之间通过磁场发生的相互作用.因此在分析磁极和电流间的各种相互作用时，除要记住“同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引”的结论，还应该记住更加普遍适用的：“同向电流互相吸引，反向电流互相排斥”.
四、洛仑兹力 洛仑兹力的方向
1.磁场对运动电荷有力的作用，这种力叫做洛伦兹力.
2.磁场和电场对电荷的作用的区别
（1）电荷在电场中一定要受到电场力的作用，而电荷在磁场中不一定受磁场力作用.只有相对于磁场运动，且运动方向与磁场方向不平行的电荷，才受磁场力作用.相对磁场静止的电荷，或虽运动但运动方向与磁场方向平行的电荷不受磁场力作用.
（2）电荷所受电场力的方向总是沿着电场线的切线(与电场方向相同或相反)；而运动电荷所受洛伦兹力的方向总是既垂直于磁场方向，又垂直于电荷运动方向.
（3）在匀强电场中，电荷受到的电场力是一个恒力；而在匀强磁场中，运动电荷的速度大小或方向发生改变，洛伦兹力也要发生变化.
（4）电荷在电场中运动时，通常情况下电场力要对运动电荷做功；电荷在磁场中运动时，由于洛伦兹力方向与电荷运动方向始终垂直，故洛伦兹力对电荷不做功.
3.左手定则：（1）左手定则：伸开左手，使拇指跟其余四指垂直,让磁感线垂直穿入手心，使四指指向正电荷运动的方向，则拇指所指的方向就是运动正电荷所受洛伦兹力的方向.
（2）不论正、负电荷，f洛方向都与F安方向相同，f洛垂直于B和v所确定的平面．应用左手定则时应注意，四指表示正电荷实际运动方向，对于负电荷来说，与正电荷受力方向相反．
（3）由于f洛时刻与v垂直，所以洛伦兹力对电荷永不做功．即f洛不能改变粒子运动速度的大小，只能改变电荷运动方向．
五、磁性材料 地磁场
1、磁化与退磁的原因：（1）磁化现象：铁棒在未被磁化时，内部磁畴的取向杂乱无章，它们的磁场互相抵消，对外界不显磁性.当铁棒受到外界磁场的作用时，各磁畴的取向变得大致相同，铁棒被磁化，两端对外界显示出较强的磁作用，形成磁极.
（2）退磁现象：磁铁受高温或猛烈的敲击会失去磁性，这是因为激烈的热运动在机械振动的影响下，磁畴的取向又变得杂乱了.
2、 磁性材料
（1）磁性材料分类：
磁性物质分为：铁磁性物质和弱磁性材料
铁磁性物质包括：硬磁性材料和软磁性材料
（2）硬磁性材料与软磁性材料?
有些铁磁性材料，在外磁场撤去后，各个磁畴的磁化方向仍能很好地保持一致，物体具有很强的剩磁，这样的材料叫做硬磁性材料；
有的铁磁性材料，在外磁场撤去后，磁畴的磁化方向又变得杂乱无章，物体没有明显的剩磁，这样的材料叫做软磁性材料.
永磁体要有很强的剩磁，所以要用硬磁性材料制造；
电磁铁要在通电时有磁性，断电时失去磁性，所以要用软磁性材料制造.
3、地磁场：地球本身就是一个大磁体，地磁场的N极在地理的南极，S极在地理的北极.地球的地理两极与地磁两极并不完全重合，其间有一个交角，叫做磁偏角.
一般地说，指南针的指向与地面也不平行,小磁针的指向与水平面相交的角度叫做磁倾角.
例题：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，但从整体来说性）喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压。在磁极配置如图所示的情况下，下列说法正确的是（ BD ）
金属板A上聚集正电荷，金属板B上聚集负电荷
B.金属板A上聚集负电荷，金属板B上聚集正电荷
C.通过电阻R的电流方向是a→b
D. 通过电阻R的电流方向是b→a
例题：洛仑兹力使带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列各图中均标有带正电的粒子的运动速度V、洛仑兹力f、及磁场B的方向，虚线圆表示粒子的运动轨迹，其中正确的是（ ）
例题：如图表示一部分通电导线在匀强磁场中受到安培力的作用，磁场方向、电流方向、安培力方向三者关系正确的是（ ）
例题：如图表示运动的带电粒子在匀强磁场中受到洛仑兹力的作用，磁场方向、带电粒子运动方向、洛仑兹力方向三者关系正确的是（ ）
课件37张PPT。第二章 磁 场第一节 指南针与远洋航海?百慕大三角的磁场说
在百慕大三角出现的各种奇异事件中，罗盘失灵是最常发生的.这使人把它和地磁异常联系在一起.地球的磁场有两个磁极，即地磁南极和地磁北极.但它们的位置并不是固定不变的，而是在不断变化中.地磁异常容易造成罗盘失灵而使机船迷航，还有一种看法认为，百慕大三角海域的海底有巨大的磁场，它能造成罗盘和仪表失灵. 1943年, 一位名叫袭萨的博士曾在美国海军配合下，做过一次有趣的试验.他们在百慕大三角区架起两台磁力发生机，输以十几倍的磁力，看会出现什么情况.试验一开始，怪事就出现了.船体周围立刻涌起绿色的烟雾，船和人都消失了.试验结束后，船上的人都受到了某种刺激，有些人经治疗恢复正常，有的人却因此而精神失常。（一）磁场 磁感线 1.磁场的产生 （1）磁极周围有磁场. （2）电流周围有磁场（奥斯特发现电流的磁效应） 2.磁场的基本性质 对处于磁场中的磁极、电流、运动电荷有磁场力的作用，有强弱和方向. (对磁体一定有力的作用)；
(对电流、运动电荷可能有力的作用).3.磁感线（1）用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱而人为假设的曲线.（2）磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时N极的指向 （3）磁感线的疏密表示磁场的强弱.磁感线越密的地方磁场越强；（4）磁感线是封闭曲线（和静电场的电场线不同）.在磁体外部，磁感线从N极发出，进入S极；在磁体内部由S极回到N极.（5）要熟记常见的几种磁场的磁感线.注：磁场的磁感线分布是三维的，立体的。(二)地磁场 地球本身是个巨大的磁体，它的南极和北极位于地球的两端.但与地球的地理南北极并不重合，而是略微偏离一点.存在的这个交角称为磁偏角. 地磁场的N极在地球南极附近，S极在地球北极附近，磁感线分布如图所示 一般地说，指南针的指向与地面也不平行,小磁针的指向与水平面相交的角度叫做磁倾角.第二节 电流的磁场不要在电视前滞留——家电磁场辐射轻视不得
长期处于高磁场强度环境有害健康.专家提醒，使用家用电器时应尽量避免近距离滞留.据了解,2001年国际癌症研究中心已将磁场确定为对人疑似致癌因素,提出居住环境中的磁场强度过高时，儿童白血病的发生率就明显增高.有关专家对日常生活中接触机会较多、使用时间相对较长的家用电器磁场进行了监测.监测表明,普通纯平电视机的磁场在屏前40 cm处是其安全范围，背投彩电的安全范围为屏前12cm以外,等离子彩电几乎不存在电磁辐射.微波炉工作时的磁场强度，紧贴测量时磁场强度超过仪器测定范围，离微波炉5cm处磁场强度就相当强，开关附近的磁场最强,离微波炉95cm处才是安全范围.电冰箱磁场强度较低,对人影响不大.研究人员还对家用音响、电热毯等产生的磁场进行了分析
结果表明，近距离接触各种家用电器均存在不同程度的磁场辐射.在日常生活中，人们观看电视一般都在2m以外，这个位置的磁场强度很低，对人影响较小，但有些小孩常在电视屏幕前玩耍，家长应予阻止；微波炉启动后应迅速离开，不要逗留；电热毯预热后，应在睡前关闭.另外房间里家用电器的摆放也应有讲究，不要过于密集.1. 电流的磁效应： 不仅磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场，这个现象称之为电流的磁效应. 2.安培定则（右手螺旋定则）： 对直导线，四指指向磁感线方向；对环行电流，大拇指指向中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指向螺线管内部的磁感线方向. （1）判断直线电流的磁场具体做法是右手握住导线，让伸直的拇指的方向与电流的方向一致，那么，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向 （2）判断环形电流的磁场具体做法是右手握住环形电流，让弯曲的四指所指的方向跟环形电流的方向一致，拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的的方向.（3）判断通电螺线管的磁场具体做法是右手握住螺旋管，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向.3.三种常见的电流磁场的特点及画法(1)直线电流的磁场：无磁极，非匀强，距导线越远处磁场越弱.
(2)环形电流的磁场：两侧是N极和S极，离圆环中心越远，磁场越弱（如图）
(3)通电螺线管的磁场：两端分别是N极和S极，管内是匀强磁场，管外为非匀强磁场.
第三节 磁场对通电导线的作用? 电磁炮利用电磁力所做的功作为发射能量，不会产生强大的冲击波和弥漫的烟雾，因而具有良好的隐蔽性.电磁炮可根据目标的性质和距离，调节、选择适当的能量来调整弹丸的射程.电磁炮没有圆形炮管，弹丸体积小、重量轻，使其在飞行时的空气阻力很小，因而电磁炮的发射稳定性好、初速度高、射程远.由于电磁炮的发射过程全部由计算机控制，弹头又装有激光制导或其他制导装置，所以具有很高的射击精度.从发射能量的成本来看，常规火炮的发射药产生每兆能量要10美元，而电磁炮只需0.1美元.而且电磁炮还可以省去火炮的药筒和发射装置，故而重量轻、体积小、结构简单，运输以及后勤保障等方面更为安全可靠和方便. ?电磁炮的威力1、磁感应强度（1）磁感应强度是反映磁场强弱与方向的物理量. （2）磁感应强度定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫做磁感应强度.磁感应强度B是矢量，其方向就是该处的磁场方向。（4）磁感应强度的理解：磁感应强度的定义式B=F/IL 只有在通电导线和磁场方向垂直时才有意义．磁感应强度由磁场本身决定，不能认为B与F成正比，与IL成反比.2、安培力（1）在磁场中，通电导线要受到安培力的作用，我们使用的电动机就是利用这个原理来工作的. （2）通电导体放在磁场里，当导线方向与磁场垂直时，所受的安培力最大为F=BIL ;当导线方向与磁场平行时，所受的安培力为0 ;当导线方向与磁场斜交时，所受的安培力介于零和最大值之间；所以F=BIL只适用于电流方向与磁场方向垂直的情况.3.安培力的方向——左手定则 （1）左手定则：伸开左手，使拇指跟其余四指垂直,且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流的方向，则拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向. （2）安培力方向的特点：F⊥B、F⊥I，即F垂直B和I决定的平面.安培力F与B是垂直的关系. 在判断安培力方向时，必须首先判断磁场方向与电流方向构成的平面，从而判定出安培力在哪个方向上，然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向.?4.磁场力的本质 磁极和电流之间的相互作用力（包括磁极与磁极、电流与电流、磁极与电流），都是运动电荷之间通过磁场发生的相互作用.因此在分析磁极和电流间的各种相互作用时，除要记住“同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引”的结论，还应该记住更加普遍适用的：“同向电流互相吸引，反向电流互相排斥”.第四节 磁场对运动电荷的作用?回旋加速器 回旋加速器是利用磁场使带电粒子做回旋运动，在运动中经高频电场反复加速的装置. 1930年劳伦斯提出其工作原理，1932年首次研制成功.它的主要结构是在磁极间的真空室内有两个半圆形的金属扁盒（D形盒)隔开相对放置，D形盒上加交变电压，其间隙处产生交变电场.置于中心的粒子源产生带电粒子射出来，受到电场加速，在D形盒内不受电场力，仅受磁极间磁场的洛伦兹力，在垂直磁场平面内做圆周运动.绕行半圈的时间为πm／qB，其中q是粒子电荷量，m是粒子的质量，B是磁场的磁感应强度.如果D形盒上所加的交变电压的频率恰好等于粒子在磁场中做圆周运动的频率，则粒子绕行半圈后正赶上D形盒上极性变号，粒子仍处于加速状态. 由于上述粒子绕行半圈的时间与粒子的速度无关，因此粒子每绕行半圈受到一次加速，绕行半径增大.经过很多次加速,粒子沿螺线形轨道从D形盒边缘引出，能量可达几十兆电子伏特(MeV).回旋加速器所加速的粒子的能量受制于随粒子速度增大的相对论效应，粒子的质量增大，粒子绕行周期变长，从而逐渐偏离了交变电场的加速状态.1.磁场对运动电荷有力的作用，这种力叫做洛伦兹力 2.磁场和电场对电荷的作用的区别（1）电荷在电场中一定要受到电场力的作用，而电荷在磁场中不一定受磁场力作用.只有相对于磁场运动，且运动方向与磁场方向不平行的电荷，才受磁场力作用.相对磁场静止的电荷，或虽运动但运动方向与磁场方向平行的电荷不受磁场力作用.（2）电荷所受电场力的方向总是沿着电场线的切线(与电场方向相同或相反)；而运动电荷所受洛伦兹力的方向总是既垂直于磁场方向，又垂直于电荷运动方向.（3）在匀强电场中，电荷受到的电场力是个恒力；在匀强磁场中，运动电荷的速度大小或方向发生改变，洛伦兹力也要发生变化.（4）电荷在电场中运动时，通常情况下电场力要对运动电荷做功；电荷在磁场中运动时，洛伦兹力对电荷不做功.3、洛伦兹力的方向（1）左手定则：伸开左手，使拇指跟其余四指垂直,让磁感线垂直穿入手心，使四指指向正电荷运动的方向，则拇指所指的方向就是运动正电荷所受洛伦兹力的方向.
?（2）不论正、负电荷，f洛方向都与F安方向相同，f洛垂直于B和v所确定的平面．应用左手定则时应注意，四指表示正电荷实际运动方向，对于负电荷来说，与正电荷受力方向相反．（3）由于f洛时刻与v垂直，所以洛伦兹力对电荷永不做功．即f洛不能改变粒子运动速度的大小，只能改变电荷运动方向．第五节 磁性材料?神奇的磁化水 磁化水是一种被磁场磁化了的水.让普通水以一定流速，沿着与磁感线平行的方向，通过一定强度的磁场，普通水就会变成磁化水.磁化水有种种神奇的效能，在工业、农业和医学等领域有广泛的应用.在日常生活中，用经过磁化的洗衣粉溶液洗衣，可把衣服洗得更干净.有趣的是，不用洗衣粉而单用磁化水洗衣，洗涤效果也很令人满意. 一些科学家认为，水分子本身就是一个小磁体，由于异性磁极相吸，因而普通水中许多水分子就会首先相吸，连结成庞大的“分子团”.这种“分子团”会减弱水的多种物理化学性质.当普通水经过磁场作用后，冲破了原先连接的“分子团”．使它变成单个的有活力的水分子.要彻底揭开磁化水的奥秘，还有待于人们继续研究和探索.1、磁化与退磁的原因（1）磁化现象：铁棒在未被磁化时，内部磁畴的取向杂乱无章，它们的磁场互相抵消，对外界不显磁性.当铁棒受到外界磁场的作用时，各磁畴的取向变得大致相同，铁棒被磁化，两端对外界显示出较强的磁作用，形成磁极.（2）退磁现象：磁铁受高温或猛烈的敲击会失去磁性，这是因为激烈的热运动在机械振动的影响下，磁畴的取向又变得杂乱了.2、 磁性材料（1）磁性材料分类：
磁性物质分为：铁磁性物质和弱磁性材料
铁磁性物质包括：硬磁性材料和软磁性材料（2）硬磁性材料与软磁性材料?
有些铁磁性材料，在外磁场撤去后，各个磁畴的磁化方向仍能很好地保持一致，物体具有很强的剩磁，这样的材料叫做硬磁性材料；
有的铁磁性材料，在外磁场撤去后，磁畴的磁化方向又变得杂乱无章，物体没有明显的剩磁，这样的材料叫做软磁性材料.
永磁体要有很强的剩磁，所以要用硬磁性材料制造；
电磁铁要在通电时有磁性，断电时失去磁性，所以要用软磁性材料制造.例.一段通电导线垂直于磁场方向放入匀强磁场中，导线上的电流方向由上而下，如右图所示.在导线以其中心点为轴沿纸面逆时针转动180°的过程中，导线受到的安培力( )?
A．大小不变，方向不变?
B.大小由最大减小到零再增至最大，方向时刻改变
C．大小由最大减小到零再增至最大,方向不变?
D．大小由最大减小到零再增至最大，方向由垂直纸面向外变为垂直纸面向内?D例.有一小段通电导线，长为1 cm?，通过的电流强度为5 A?.把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0．1 N，则该点的磁感应强度B一定是( )
A．B=2 T
B．B≤2 T??
C. B≥2 T
D．以上情况都有可能?
C× × × × × ×
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× × × × × ×· · · · · · · · · · ·· · · · · · · · · · ·· · · · · · · · · · ·· · ·· · · · · · · · ·· · · · · · · · · · ·× × × × × ×
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× × × × × × × × × × × ×＋＋＋＋A VVFFVF例题：洛仑兹力使带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列各图中均标有带正电的粒子的运动速度V、洛仑兹力f及磁场B的方向，虚线圆表示粒子的运动轨迹，其中正确的是（ ）· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · (B) (C) (D) FFIII例题：如图表示一部分通电导线在匀强磁场中受到安培力的作用，磁场方向、电流方向、安培力方向三者关系正确的是（ ）× × × × × ×
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× × × × × ×· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · I(A) (D) (C) (B) C 例题：如图表示运动的带电粒子在匀强磁场中受到洛仑兹力的作用，磁场方向、带电粒子运动方向、洛仑兹力方向三者关系正确的是（ ）VF垂直纸面向外× × × × × ×
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× × × × × ×· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · (A) (B) (C) (D) AD 例题：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，但从整体来说性）喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压。在磁极配置如图所示的情况下，下列说法正确的是（ ）
A.金属板A上聚集正电荷，金属板B上聚集负电荷
B.金属板A上聚集负电荷，金属板B上聚集正电荷
C.通过电阻R的电流方向是a→b
D. 通过电阻R的电流方向是b→a BDA.使a板带正电b板带负电，磁场方向垂直纸面向里?
B.使a板带负电b板带正电，磁场方向垂直纸面向里?
C.使a板带正电b板带负电，磁场方向垂直纸面向外?
D.使a板带负电b板带正电，磁场方向垂直纸面向外例.如下图所示是一“滤速器”装置的示意图，a、b为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b之间.为了选取具有某种特点速率的电子，可在a、b间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选粒子仍能够沿水平直线OO′运动，由O′射出.不计电子的重力，可能达到上述目的的办法是( )?AD
