高二物理磁场

发布 2023-05-16 05:00:28 阅读 8971

第三章磁场。

要点一磁场的物质性。

磁场是磁体、电流和运动电荷周围存在的一种特殊物质,说它“特殊”是因为它和我们常见的由分子、原子、离子组成的物质不同,它不是以微粒形式存在,而是以一种“场”的形式存在;说它是“物质”是因为它和我们常见的实物一样,具有能量,能对放入其中的磁体、电流和运动的电荷有力的作用,是不依赖于人类的意志而客观存在的特殊物质.

要点二奥斯特实验。

丹麦物理学家奥斯特做了著名的电流的磁效应的实验——奥斯特实验.

1.实验时,通电直导线要南北方向水平放置,磁针要与导线平行地放在导线的正下方或正上方,以保证电流的磁场与地磁场方向不同而使小磁针发生转动.

2.由于地磁场使磁针指向南北方向,直导线通电后小磁针改变指向说明通电直导线周围产生了磁场,即电流周围产生了磁场,也就是电流的磁效应。

1.地磁两极与地理两极一样吗?

1)地磁的两极与地理的两极并不重合,并且地球的磁极在缓慢移动.地磁轴和地球自转轴两者的夹角约为11°.

2)地磁场分布在磁极的四周,但地磁两极与地理两极差别不是很大,因此可用指南针判断方向.

由于磁场对运动电荷有力的作用,故射向地球的高速带电粒子,其运动方向会发生变化,不能直接到达地球.因此地磁场对地球生命有保护作用.

3)若小磁针能浮在空中自由移动,小磁针既不是严格静止在南北方向,又不是严格的水平方向.这说明小磁针所受地磁场的作用力的方向既不是严格的南北方向,也不是严格的水平方向,但差别很小.

2.电场和磁场有哪些异同?

电场与磁场都是“场”,通过对比可加深对磁场的理解.二者的异同点列表如下:

一、电流的磁效应。

例1】 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.电流与电流间的相互作用是通过电场产生的。

c.磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场共同产生的。

d.磁场和电场是同一种物质。

答案 a解析电流能够产生磁场,在电流的周围就有磁场存在,不论是磁极与磁极之间、电流与电流之间还是磁极与电流之间的相互作用,都是通过磁场产生的.磁场是一种特殊物质,它的基本性质是对放入磁场中的磁极或电流有磁场力的作用;而电场是电荷周围存在的一种特殊物质,其最基本的性质是对放入电场中的电荷有静电力的作用,因此,磁场和电场是两种不同的物质,各自具有其本身的性质.(1)电流产生的磁场与磁体产生的磁场本质相同;(2)磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间的作用都是通过磁场产生的;(3)注意磁场与电场的区别.

二、地磁场。

例2】 下列说法正确的是( )

a.磁体上磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都有两个磁极。

b.磁体与磁体之间的相互作用是通过磁场而发生的。

c.地球的周围存在着磁场,但地磁的两极与地理的两极并不重合,其间有一个交角这就是磁偏角,磁偏角的数值在地球上不同地点是相同的。

d.在地球表面各点磁场强弱相同。

答案 ab解析地磁场类似于条形磁铁的磁场,所以在地球表面赤道上的磁场最弱,选项d不正确.在地球上不同位置,磁偏角的数值是不同的,因此c不正确。

1.下列关于磁场的说法中正确的是( )

a.磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质。

b.磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的。

c.磁极与磁极间是直接发生作用的。

d.磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生。

答案 a解析磁场是客观存在于磁极或电流周围的一种物质,是不以人的意志为转移的,所以a对,b、d错;磁极与磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间的作用都是通过它们的磁场发生的,并不需要物体之间直接接触,所以c是错误的.

2.奥斯特实验说明( )

a.通电导体的周围存在着磁场。

b.导体的周围存在磁场。

c.磁体的周围存在着磁场。

d.磁场对电流有力的作用。

答案 a解析实验中导体不通电时小磁针南北方向放置不偏转.通电后,小磁针偏转为东西方向,说明通电导体周围存在磁场,故a正确.

3.指南针本身就是一个小磁体,根据已有的磁场知识,你能分析一下,指南针为什么会指南、北吗?

答案地磁场的南极(s极)在地球的北端(西经100.5°,北纬75.5°的北美洲帕里群岛附近),北极(n极)在地球的南端(东经139.

9°,南纬66.6°的南极洲威尔斯附近).根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,小磁针的n极指向地理的北极附近.应注意小磁针的指向并不是正南正北,因为地磁的两极跟地理的两极并不重合,其间的夹角就是地磁偏角,简称磁偏角。

题型一磁现象及其成因。

如图1所示,图1

质量为m的回形针系在细线下端被磁铁吸引保持静止,此时细绳与竖直方向的夹角为θ,则下列说法中正确的是( )

a.回形针静止时受到的磁体对它的磁力大小为mgtan θ

b.回形针静止时受到的细线的拉力大小为。

c.现用点燃的火柴对回形针加热,过一会儿发现回形针不被磁铁吸引了.原因是回形针加热后,分子电流排列无序了。

d.现用点燃的火柴对回形针加热,过一会儿发现回形针不被磁铁吸引了.原因是回形针加热后,分子电流消失了。

思维步步高回形针受几个力?这几个力在数值上有什么关系?回形针为什么能够被吸引?回形针的磁性**是什么?用点燃的火柴加热回形针对回形针有什么影响?

解析回形针受到重力、绳子的拉力和磁力而平衡,磁力的方向并不是水平方向,所以a、b选项错.点燃火柴会使小磁针内部的分子电流无序,从而使小磁针的磁性消失,所以c对,d错.

答案 c拓展**关于磁场方向的说法,下列叙述正确的是( )

a.小磁针n极的指向。

b.小磁针s极的受力方向。

c.小磁针n极的受力方向。

d.以上说法都不对。

答案 c磁体之所以能够显磁性,是因为磁体内部的分子电流规律分布,形成一个个小的规律排列的磁铁。

题型二磁场的应用。

为了使实验小车能在比较光滑的水平道路上运动,同学们设计了以下三种办法,甲同学将电扇固定在小车上,认为打开电风扇后小车会运动;乙同学要求在装着电扇的车上加个帆,并声明帆必须足够大,以集中全部风力;丙同学设想人提着强磁铁站在用钢铁材料制成的车上,如图2所示.则真正能使小车运动的设计是( )

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