大家好,欢迎来到10点教室。我要学龙哥和物理学。今天是高考第77天。我们共享的主题是磁场-地磁场。
除了地磁场之外,我们还会讲一下常见的磁感线分布。
哪些物质周围会存在磁场一共有四种情况,
第一是磁铁或磁石,
第二是通电导线,
第三是地磁场,
第四是变化的电场会产生磁场。
常见的磁感线分布,我都在笔记当中已经画出来了,同学们点击图片可以看到,而下面我们来逐个的分析一下这些磁场线的分布以及磁场的特点。
先来看条形磁铁
条形磁铁的n极s极画出来之后,
它外部的磁感线是从n极指向s极,
在条形磁铁的内部,磁感线是从s极指向n极,使它形成一个闭合的曲线。
在外部从n极到s极,内部从s极指向n极,是一条闭合的曲线。
磁铁中除了条形磁铁之外,还有一个U型磁铁需要掌握
U型磁铁的磁感线分布,也是在外部从n极指向s极,在内部从s极指向n极,也是一个闭合的曲线。
这里(U型磁铁)讲一个典型的例题,就是
在U型磁铁的上方,放一个通电的指导线ab,
分析ab棒的受力以及运动情况的分析?
解决这个问题,我们要
先画出U型磁铁上方的磁感线分布;
然后找到通电直导线ab的中点,把它分成ao、bo两段,分别进行受力的分析;
由于安培力的作用,ao受力向外,bo受到安培力向里,
这样我们从上向下俯视ab棒的时候,可以看到ab棒逆时针转动,在转动的过程中还要向下运动。
导体棒ab逆时针转动,同时向下运动。
再来重申一下这个题的解题方法,
找到ab的中点o,分别分析ao和bo两段导棒受到的力,
所以从上往下看,导体棒会逆时针转动。
当它转到90度的特殊位置时,再次分析它受到的安培力,
此时导棒受到安培力向下,
所以它的运动情况是逆时针转动,同时向下运动。
通电导线周围产生磁场
我们要会分析通电直导线,通电线圈和通电螺线管这三种情况,
通电直导线的磁场分布,伸右手握住导线,拇指指电流方向,四指指的就是磁场的方向。
在我们的笔记中,勇哥画出来了一个水平放置的通电直导线,电流水平向右,
在导体棒的上方是点场,在它的下方是叉场,
点场表示垂直纸面向外,叉场长表示垂直纸面向里。
通电线圈和通电螺线管的磁感线分布的分析方法是一样的,
用右手握住通电螺线管,四指电流方向,拇指指的就是磁场的方向。
通电螺线管产生的磁场和条形磁铁产生的磁场线的分布是一样的,但我们就不多分析了。
在这补充一个通电导线的例题。
如果两个并排放置的导体棒,如上图
通入同向的电流,他们会相互吸引;
通过反向的电流,他们会相互排斥。
具体可以分析,一个导体棒产生的磁场会对另外一个通电导体有作用力,它们之间的相互作用力就可以分析出来了。
最后说一下我们今天的主题-地磁场
1.地磁场相当于一块条形磁铁,
2.地理的南极和北极与地磁场的南北极正好是相反的,
也就是地磁场的南极(s极)靠近地理的北极,地磁场的北极(n极)靠近地理的南极。
3.在赤道的上空,磁感线是平行于地面,从南指向北的;
4.在北半球和南半球,把地磁场的分解为平行于地面的分量和垂直地面的分量。
在北半球,我们把地磁场分解之后,它会分为平行于地面向北和垂直于地面向下的两个分量;
在南半球呢,会分解成平行于地面向北和垂直地面向上的两个分量。
因为磁场是矢量,所以我们分解的时候要用到平行四边形定则。
正因为地球周围存在地磁场,
所以宇宙射线不能够直接打到地面上来,而是发生了偏转。
当宇宙射线垂直于赤道射向地心时,
这些粒子会在洛伦兹力的作用下发生偏转,
正点荷会向东偏转,负电荷会向西偏转,这个口诀叫做:正东负西。
除了我们介绍的条形磁铁,U型磁铁,通电直导线,通电线圈、通电螺线管和地磁场这几种情况之外,
变化的电场周围也产生磁场,
这一部分的我们会在电磁波这一章中会讲到,今天就不具体的再说他了,
关于磁场的部分,就学会我们刚才介绍的这几种就可以了。
我们今天的分享就到这里,接下来这几天都会讲这一张笔记,所以请同学们把笔记抄一遍。
今天就到这里,谢谢大家,明天见。