磁场
[体系构建]
[核心速填]
一、磁场的定义
磁体或电流周围存在一种特殊物质，这种物质能够传递磁体和磁体之间、磁体和电流之间、电流和电流之间的相互作用，这种特殊的物质叫作磁场。
二、磁场的产生
1．磁体周围存在磁场；
2．电流周围存在磁场——电流的磁效应(1820年丹麦物理学家奥斯特首先发现)；
3．运动的电荷周围存在磁场。
三、磁场方向
在磁场中的任一点，小磁针北极(N极)所受磁场力的方向，亦即小磁针静止时北极(N极)所指的方向，就是那一点的磁场方向，该点的磁场方向与小磁针南极(S极)受力方向相反。
四、安培定则应用
1．直线电流磁场方向判断
用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致，弯曲四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。
2．环形电流的磁场方向判断
右手弯曲的四指表示电流的方向，则伸直的拇指所指的方向是环形导线中心轴线处的磁场方向。
3．通电螺线管的磁场方向判断
用右手握住螺线管，让弯曲四指所指的方向与电流方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，也就是说拇指指向通电螺线管的N极(或北极)。
五、磁场的描述
1．磁感线：如果在磁场中画出一些有方向的假想曲线，使曲线上每一点的切线方向都与该点的磁场方向相同，这样的曲线称为磁感线。
2．磁感应强度
(1)定义：穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度。用符号B表示。
(2)单位：在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，符号为T，1 T＝1 N/(A·m)。
(3)方向：磁场中某点磁感应强度的方向就是该点的磁场方向，也就是放在该点的小磁针N极受力的方向，是矢量。
3．磁通量
(1)定义：磁场中穿过磁场某一面积S的磁感线条数叫作穿过这个面积的磁通量。
(2)计算公式：Φ＝B·S，此公式的适用条件：
①匀强磁场；②磁感线与平面垂直。
(3)单位：在国际制单位制中是韦伯，简称韦，符号是Wb，1 Wb＝1 T·m2。
安培定则的应用和磁场的叠加
1.安培定则描述了电流方向与磁场方向之间的关系，应用它可以判断直线电流、环形电流及通电螺线管周围磁感线的分布及方向，在应用时，应注意分清“因”和“果”：
(1)直线电流的磁场：拇指指向“原因”即电流方向；四指指向“结果”即磁感线的环绕方向。
(2)环形电流的磁场：四指指向“原因”即电流方向；拇指指向“结果”即中心轴线的磁感线方向。
(3)通电螺线管的磁场：四指指向“原因”即电流方向；拇指指向“结果”即螺线管内部沿中心轴线的磁感线方向，亦即指向螺线管的N极。
2．一个其他形状的电流(如矩形、三角形等)的磁场，从整体效果上可等效为环形电流的磁场，采用安培定则判定。也可以分成几段直线电流判定，然后利用磁场叠加思想处理。
3．磁场的叠加：磁感应强度是矢量，合成时遵从平行四边形定则。
【例1】 (多选)如图所示，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和B0，方向也垂直于纸面向外。则( )
A．流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
B．流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
C．流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
D．流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
