初中物理竞赛基础教程：磁及电磁现象

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约9540字。
　　第30讲磁及电磁现象
　　30.1学习提要
　　30.1.1 磁体和磁场
　　1. 磁体
　　能吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。具有磁性的物体叫磁体。能长期保持磁性的磁体叫永磁体。永磁体有天然磁体和人造磁体两种。是原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。
　　磁体中有两个磁极，是磁体上磁性最强的部分。将磁体悬挂（或支撑）起来自由转动后，静止时指南的一极叫做南极，用S表示；指北的一极叫做北极，用N表示。
　　2. 磁极间的相互作用
　　实验表明，磁极跟磁极之间存在引力或斥力，它们的作用规律是同名磁极相互排斥，异名磁及相互吸引。
　　3. 磁场
　　磁体周围空间存在着磁场。磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力作用，如图30-1所示。
　　4. 磁感线
　　在磁体周围画一些带箭头的曲线，使任意点的曲线方向都跟放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致，该曲线称为磁感线。磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出发，经过磁体周围的空间，回到磁体的南极，如图30-2所示。
　　图30-1                                图30-2
　　5. 地磁场
　　地球周围存在着磁场-------地磁场，地磁场磁感线的分布跟条形磁铁的磁场很相似，但是地理的两极与地磁的两极并不重合，地磁场北极在地理南极附近，地磁场南极在地理北极附近。地轴与磁轴彼此的偏离角度叫磁偏角。我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中指出水平放置的磁针“常微偏东，不全南也”，最早发现了磁偏角现象，如图30-3所示。就是在地磁场的作用下，小磁针才会指南北。图30-4所示的司南，是我国春秋战国时代发明的一种最早的指示南北方向的磁体，指南器。
　　图30-3                  图30-4
　　30.1.2 电流的磁场
　　1. 电流周围存在磁场
　　如图30-5所示，放在通电直导线下方的小磁针会发生偏转，这就是著名的奥斯特实验，它表明电流周围存在着磁场。
　　图30-5
　　2. 电流周围磁场方向的判别
　　电流周围磁场的方向可以根据右手螺旋定则加以判断。通电直导线周围的磁场方向的判定方法是：用右手握住导线，让伸直的大拇指指向电流方向，那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向，如图30-6(a)所示。通电螺线管磁极的判定方法是：用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，大拇指所指的那端就是通电螺线管的北极，如图30 - 6(b)所示。