磁场的特点和应用
磁场知识点总结-磁场-安培力
磁场知识点总结1.磁场（1）磁场:磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围的一种物质.永磁体和电流都能在空间产生磁场.变化的电场也能产生磁场. （2）磁场的基本特点:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用.（3）磁现象的电本质:一切磁现象都可归结为运动电荷（或电流）之间通过磁场而发生的相互作用.（4）安培分子电流假说------在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流即分子电流，分子电流使每个物质微粒成为微小的磁体.（5）磁场的方向:规定在磁场中任一点小磁针N极受力的方向（或者小磁针静止时N极的指向）就是那一点的磁场方向.2.磁感线（1）在磁场中人为地画出一系列曲线，曲线的切线方向表示该位置的磁场方向，曲线的疏密能定性地表示磁场的弱强，这一系列曲线称为磁感线.（2）磁铁外部的磁感线，都从磁铁N极出来，进入S极，在内部，由S极到N极，磁感线是闭合曲线;磁感线不相交.（3）几种典型磁场的磁感线的分布:①直线电流的磁场:同心圆、非匀强、距导线越远处磁场越弱.②通电螺线管的磁场:两端分别是N极和S极，管内可看作匀强磁场，管外是非匀强磁场.③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.④匀强磁场:磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同.匀强磁场中的磁感线是分布均匀、方向相同的平行直线.3.磁感应强度（1）定义:磁感应强度是表示磁场强弱的物理量，在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，受到的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度，定义式B=F/IL.单位T，1T=1N/（A·m）.（2）磁感应强度是矢量，磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向，即通过该点的磁感线的切线方向.（3）磁场中某位置的磁感应强度的大小及方向是客观存在的，与放入的电流强度I的大小、导线的长短L的大小无关，与电流受到的力也无关，即使不放入载流导体，它的磁感应强度也照样存在，因此不能说B与F成正比，或B与IL成反比.（4）磁感应强度B是矢量，遵守矢量分解合成的平行四边形定则，注意磁感应强度的方向就是该处的磁场方向，并不是在该处的电流的受力方向.4.地磁场:地球的磁场与条形磁体的磁场相似，其主要特点有三个:（1）地磁场的N极在地球南极附近，S极在地球北极附近.（2）地磁场B的水平分量（Bx）总是从地球南极指向北极，而竖直分量（By）则南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下.（3）在赤道平面上，距离地球表面相等的各点，磁感强度相等，且方向水平向北.5★.安培力（1）安培力大小F=BIL.式中F、B、I要两两垂直，L是有效长度.若载流导体是弯曲导线，且导线所在平面与磁感强度方向垂直，则L指弯曲导线中始端指向末端的直线长度.（2）安培力的方向由左手定则判定.（3）安培力做功与路径有关，绕闭合回路一周，安培力做的功可以为正，可以为负，也可以为零，而不像重力和电场力那样做功总为零.6.★洛伦兹力（1）洛伦兹力的大小f=qvB，条件:v⊥B.当v∥B时，f=0.（2）洛伦兹力的特性:洛伦兹力始终垂直于v的方向，所以洛伦兹力一定不做功. （3）洛伦兹力与安培力的关系:洛伦兹力是安培力的微观实质，安培力是洛伦兹力的宏观表现.所以洛伦兹力的方向与安培力的方向一样也由左手定则判定.（4）在磁场中静止的电荷不受洛伦兹力作用.7.★★★带电粒子在磁场中的运动规律在带电粒子只受洛伦兹力作用的条件下（电子、质子、α粒子等微观粒子的重力通常忽略不计），（1）若带电粒子的速度方向与磁场方向平行（相同或相反），带电粒子以入射速度v做匀速直线运动.（2）若带电粒子的速度方向与磁场方向垂直，带电粒子在垂直于磁感线的平面内，以入射速率v做匀速圆周运动.①轨道半径公式：r=mv/qB ②周期公式: T=2πm/qB8.带电粒子在复合场中运动（1）带电粒子在复合场中做直线运动①带电粒子所受合外力为零时，做匀速直线运动，处理这类问题，应根据受力平衡列方程求解.②带电粒子所受合外力恒定，且与初速度在一条直线上，粒子将作匀变速直线运动，处理这类问题，根据洛伦兹力不做功的特点，选用牛顿第二定律、动量定理、动能定理、能量守恒等规律列方程求解.（2）带电粒子在复合场中做曲线运动①当带电粒子在所受的重力与电场力等值反向时，洛伦兹力提供向心力时，带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动.处理这类问题，往往同时应用牛顿第二定律、动能定理列方程求解.②当带电粒子所受的合外力是变力，与初速度方向不在同一直线上时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线，一般处理这类问题，选用动能定理或能量守恒列方程求解.③由于带电粒子在复合场中受力情况复杂运动情况多变，往往出现临界问题，这时应以题目中“最大”、“最高” “至少”等词语为突破口，挖掘隐含条件，根据临界条件列出辅助方程，再与其他方程联立求解.。
磁场的特征
磁场的特征
1. 磁场是无形的，在空间中不可见，但是可以通过磁力线来表示和观察。
2. 磁场是具有方向性的，即磁场总是围绕着磁体的极轴方向形成一个环形的磁场线圈。
3. 磁场的强度和方向决定于磁场源的性质和位置，磁场线的密度越大，磁场越强。
4. 磁场对电荷和电流产生作用，可被感应或产生磁力。
5. 磁场的单位是特斯拉，它表示单位面积上通过的磁通量的数量。
6. 磁感应强度B和磁场强度H是两个不同的概念，通常用B
表示磁场的强度，H表示磁场的强化程度。
7. 磁场可被用于各种实际应用，如物体分离、悬浮、磁力耦合、电力发电、医学成像等领域。
地磁磁场的基本特征及应用
地磁磁场的基本特征及应用地球磁场：地球周围存在的磁场，包括磁层顶以下的固体地球内部和外部所有场源产生的磁场。
地球磁场不是孤立的，它受到外界扰动的影响，宇宙飞船就已经探测到太阳风的存在。
因为太阳风是一种等离子体，所以它也有磁场，太阳风磁场对地球磁场施加作用，好像要把地球磁场从地球上吹走似的。
尽管这样，地球磁场仍有效地阻止了太阳风长驱直入。
在地球磁场的反抗下，太阳风绕过地球磁场，继续向前运动，于是形成了一个被太阳风包围的、彗星状的地球磁场区域，这就是磁层。
地球磁层位于距大气层顶600～1000公里高处，磁层的外边界叫磁层顶，离地面5～7万公里。
在太阳风的压缩下，地球磁力线向背着太阳一面的空间延伸得很远，形成一条长长的尾巴，称为磁尾。
在磁赤道附近，有一个特殊的界面，在界面两边，磁力线突然改变方向，此界面称为中性片。
中性片上的磁场强度微乎其微，厚度大约有1000公里。
中性片将磁尾部分成两部分：北面的磁力线向着地球，南面的磁力线离开地球。
地磁学：是研究地磁场的时间变化、空间分布、起源及其规律的学科。
固体地球物理学的一个分支。
时间范围：已可追溯到太古代（约35亿年前）——现代空间范围：从地核至磁层边界（磁层顶），磁层离地心最近的距离： 8～ 13个地球半径组成和变化规律及应用：磁偶极子：带等量异号磁量的两个磁荷，如果观测点距离远大于它们之间的距离，那么这两个磁荷组成的系统称为磁偶极子。
地磁场的构成地球磁场近似于一个置于地心的同轴偶极子的磁场。
这是地球磁场的基本特征。
这个偶极子的磁轴和地轴斜交一个角度，。
如图1.1所示，N、S分别表示地磁北极和地磁南极。
按磁性来说，地磁两极和磁针两极正好相反。
同时，磁极的位置并不是固定的，每年会移动数英里，两个磁极的移动彼此之间是独立的，关于地磁极的概念有两种不同的思路和结果：理论的和实测的。
理论的地磁极是从地球基本磁场中的偶极子磁场出发的。
实测的地磁极是从全球地磁图（等偏角地磁图和等倾角地磁图）上找出的磁倾角为90°的两个小区域，这两个地点不在地球同一直径的两端，大约偏离2500千米。
载流直导线的磁场
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载流直导线的磁场
目录
• 磁场的基本概念 • 载流直导线产生的磁场 • 磁场与电流的关系 • 磁场的应用 • 磁场与现代科技
01
磁场的基本概念
磁场定义
01
磁场：是存在于磁体或电流周围 的一种特殊物质，它对放入其中 的磁体或电流产生力的作用。
02
磁场是由电荷的运动所产生的。 磁场对放入其中的电流或磁体产 生力的作用，这种力称为安培力 或洛伦兹力。
无线通信利用电磁波传 递信息，如手机、电视、
广播等。
利用磁场记录信息，如 硬盘、磁带等存储设备。
利用磁场力使物体悬浮， 如磁悬浮列车和磁悬浮
轴承。
某些磁场可以影响人体 生理功能，如磁疗和电
磁疗法。
05
磁场与现代科技
磁悬浮列车
磁悬浮列车是一种利用磁场力使列车悬浮于轨道之上的高速列车，具有速度快、能耗低、无噪音等优 点。磁悬浮列车的磁场来源通常是通过电流在导轨中产生的强磁场，通过与列车上的磁铁相互作用实 现悬浮和导向。
奥斯特（Oe）
奥斯特是高斯和安培之间 的转换系数，用于表示磁 场与电流之间的关系。
安培力（F）
安培力是描述磁场对电流 作用力的物理量，单位为 牛顿（N）。
02
载流直导线产生的磁场
安培环路定律
总结词
安培环路定律描述了载流直导线产生的磁场分布，是磁场分 析的重要基础。
详细描述
安培环路定律指出，在磁感应线圈中，磁场强度矢量沿闭合 路径的线积分等于穿过该路径所围面积的电流代数和。该定 律是电磁学中的基本定理之一，对于分析载流导线的磁场分 布和磁感应强度计算具有重要意义。
磁场
（4）不相交
（4）不相交
三、地磁场：
1、定义：地球是个磁体，具有磁场，叫地磁场。 地磁场的分布大致上就像一个条形磁体。 各地磁感线近似平行地面。 2、磁偏角： （1）地球的地理南北极与地磁场的南北相反。 （2）地球的地理两极与地磁场的两极并不重合，磁 针并非准确地指南或指北，有个夹角，叫地磁偏 角，简称磁偏角。 3、地磁场的磁感线分布图：见上图。 4、说明：宇宙中的许多天体 都具有磁场。月球也有磁场。但 月球不象地球那样有一个全球性 的磁场。火星也没有全球性 的磁场，所以火星上指南针不起作用。
13、在倾角为θ的斜面上，放置一段通有电流强度为 I,长度为L，质量为m的导体棒a，（通电方向垂 直纸面向里），如图所示，棒与斜面间动摩擦因 数μ< tanθ.欲使导体棒静止在斜面上，应加匀强磁 场，磁场应强度B最小值是多少？如果要求导体 棒a静止在斜面上且对斜面无压力，则所加匀强磁 场磁感应强度又如何？
9、一根长10cm的通电导线放在磁感强度为0.4T的匀 强磁场中，导线与磁场方向垂直，受到的磁场力为 4×10-3N，若以导线的中点为轴转动导线使导线和磁 感线平行，则导线所在处的磁感强度为 T，导线 受到的磁场力为 。
六、 磁场对电流的作用
1、安培力：
（1）大小：
①当I⊥B，F最大，F=ILB ②当I∥B，F=0 ③一般情况，
安培定则：姆指指向电流方向，四指指向磁场的方向。
2、环形电流
安培定则：四指绕向电流方向，大拇指方向即为环形 电流中心轴线上磁场的方向。
3、螺线管电流
安培定则：四指绕向电流的方向，大拇指方向即为螺 线管内磁场的方向。
7、一束电子流沿x轴正方向高速运动，如图所示，则 电子流产生的磁场在z轴上的点P处的方向是（ ） A．沿y轴正方向 B．沿y轴负方向 C．沿z轴正方向 D．沿z轴负方向
59能量数字磁场
59能量数字磁场
【实用版】
目录
1.59 能量数字磁场的含义
2.59 能量数字磁场的特点
3.59 能量数字磁场的应用
4.59 能量数字磁场的影响
正文
59 能量数字磁场是一种来源于古老易经文化的概念，它是通过将数字与五行相互关联，再结合磁场能量，从而得出的一种能够影响人们生活、工作、健康等各个方面的神秘力量。
其中，“5”代表木，对应人体的肝脏；“9”代表火，对应人体的心脏。
二者相互作用，形成一种独特的能量磁场。
59 能量数字磁场的特点主要体现在以下几个方面：
首先，它能够调和五行之间的关系，使人体的五脏六腑保持平衡。
在现实生活中，许多人因为生活压力大、生活作息不规律等原因，导致身体五行失衡，从而引发各种疾病。
而 59 能量数字磁场则能够通过调和五行关系，使身体恢复健康。
其次，59 能量数字磁场具有很强的转运功效。
在人们的生活和工作中，运势的好坏直接影响到个人的发展和成就。
通过运用 59 能量数字磁场，可以帮助人们改善运势，实现事业成功、家庭幸福。
再次，59 能量数字磁场有助于提升个人的气场。
在人际交往中，个人的气场和魅力对于人际关系的建立和维护具有非常重要的作用。
通过运用 59 能量数字磁场，可以增强个人的气场，提高人际交往能力。
最后，59 能量数字磁场还能够改善居住环境。
居住环境的好坏直接
影响到居住者的生活质量和健康状况。
运用 59 能量数字磁场，可以调整居住环境的磁场，使之更加和谐、舒适。
总之，59 能量数字磁场作为一种神秘的力量，它的应用和影响已经渗透到了人们生活的各个方面。
磁场力做功的特点
磁场力做功的特点磁场力是一种十分特殊的力，它不像重力和电力那样直接作用于物体上，而是通过磁场间的相互作用而产生的。
在物理学中，磁场力是一种非常重要的力，它不仅在日常生活中发挥着重要作用，而且在现代科学技术的发展中也扮演着至关重要的角色。
本文将从磁场力做功的特点入手，探讨磁场力的本质及其应用。
一、磁场力的本质磁场力是由磁场引起的力，它是由磁场中存在的磁场线圈、磁铁等物体之间的相互作用而产生的。
磁场力的大小与物体的磁性有关，如果物体具有磁性，那么它就会受到磁场力的作用。
在磁场中，磁场力的方向与磁场线的方向垂直，大小与磁场强度、物体的磁矩有关。
二、磁场力做功的特点磁场力做功的特点主要有以下几个方面：1、磁场力的方向与位移的方向垂直在磁场中，磁场力的方向与磁场线的方向垂直，而位移的方向通常与磁场线的方向平行，因此磁场力所做的功一般为零。
这是因为磁场力的方向与位移的方向垂直，磁场力所做的功等于零。
只有当物体的磁矩方向与磁场线的方向相同或相反时，才会有磁场力做功。
2、磁场力做功的大小与磁矩有关磁场力做功的大小与物体的磁矩有关，磁矩越大，磁场力做功的大小也越大。
这是因为磁场力的大小与物体的磁矩有关，磁矩越大，磁场力所做的功也就越大。
3、磁场力做功的方向与磁矩的方向有关磁场力做功的方向与物体的磁矩方向有关，如果物体的磁矩方向与磁场线的方向相同，那么磁场力所做的功为正，如果磁矩方向与磁场线的方向相反，那么磁场力所做的功为负。
三、磁场力的应用磁场力在日常生活中有很多应用，比如电动机、电磁铁等。
在现代科学技术中，磁场力的应用更为广泛，比如磁悬浮列车、磁共振成像等。
1、电动机电动机是利用电磁感应原理将电能转换为机械能的设备，它的核心部件就是转子和定子。
转子是一个磁性物体，当电流通过定子中的线圈时，会产生磁场，这个磁场会与转子中的磁场相互作用，从而产生磁场力，使转子转动，从而将电能转化为机械能。
2、电磁铁电磁铁是一种利用电磁感应原理将电能转换为磁能的设备，它的核心部件也是线圈和磁铁。
高二物理选修课件磁现象和磁场
生物体内磁性物质研究
生物磁性物质种类
生物体内存在多种磁性物质，如铁磁性物质、亚铁磁性物质等， 这些物质在生物体内发挥着重要的生理功能。
生物磁性物质的生物功能
生物体内的磁性物质参与多种生物过程，如导航、生物矿化、磁感 应等，对生物的生存和繁衍具有重要意义。
数据处理
根据实验原理和测量数据，可以 计算出地磁场的磁感应强度。具 体计算过程包括计算安培力、求 解磁感应强度等步骤。
结果分析和误差来源
结果分析
将实验数据与理论值进行比较，分析实验结果的准确性和可靠性。如果实验数据 与理论值相符，则说明实验结果是正确的。
误差来源
实验误差可能来源于多个方面，如测量误差、仪器误差、环境干扰等。为了减小 误差，可以采用多次测量取平均值、改进实验装置等方法。
磁体周围存在着一种特殊物质，能使磁针偏转， 我们把它叫做磁场。
03 磁极
磁体上磁性最强的部分叫磁极。
磁体与磁场
01 磁体
具有磁性的物体叫磁体。
02 磁场
磁体周围空间存在着一个对放入其中的磁体产生 磁力作用的特殊物质叫做磁场。
03 磁场方向
在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方 向就是该点的磁场方向。
电磁铁
通过电流在导线周围产生磁场，使铁 芯磁化，从而具有磁性。电磁铁广泛 应用于各种电器和机械设备中。
电磁感应
当磁场发生变化时，会在导体中产生 感应电流。这是电动机和发电机的工 作原理基础。
电动机原理
利用磁场对电流的作用力，使电动机 转动。电动机是现代工业中最重要的 动力设备之一。
磁记录技术（硬盘、磁带等）
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磁场的特点和应用
磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质，磁场不是由原子或分子组成的，但磁场是客观存在的。
那形成磁场的条件有哪些呢?下面就让店铺来给你科普一下磁场是如何形成的。
磁场形成的原因
由于经典物理中至今还拒绝使用基本粒子的概念来研究磁场问题，致使电磁学和电动力学都将产生磁场的原因定义为点电荷的定向运动，并将磁铁的成因解释为磁畴。
现代物理证明，任何物质的终极结构组成都是电子(带单位负电荷)，质子(带单位正电荷)和中子(对外显示电中性)。
点电荷就是含有过剩电子(带单位负电荷)或质子(带单位正电荷)的物质点，因此电流产生磁场的原因只能归结为运动电子产生磁场。
一个静止的电子具有静止电子质量和单位负电荷，因此对外产生引力和单位负电场力作用。
当外力对静止电子加速并使之运动时，该外力不但要为电子的整体运动提供动能，还要为运动电荷所产生的磁场提供磁能。
可见，磁场是外力通过能量转换的方式在运动电子内注入的磁能物质。
电流产生磁场或带负电的点电荷产生磁场都是大量运动电子产生磁场的宏观表现。
同样道理，由一个运动的带正电的点电荷所产生的磁场，是其中过剩的质子从外力所获取的磁能物质的宏观体现。
但其磁能物质又分别依附于其中带有电荷的夸克。
传递运动电荷或电流之间相互作用的物理场，由运动电荷或电流产生，同时对产生场中其它运动电荷或电流发生力的作用。
磁场是物质的一种形态。
磁铁与磁铁之间，通过各自产生的磁场，互相施加作用力和力矩于对方。
运动中的电荷会产生磁场。
磁性物质产生的磁场可以用电荷运动模型来解释。
电场是由电荷产生的。
电场与磁场有密切的关系;有时磁场会生成电场，有时电场会生成磁场。
麦克斯韦方程组可以描述电场、磁场、产生这些矢量场的电流和电荷，这些物理量之间的详细关系。
根据狭
义相对论，电场和磁场是电磁场的两面。
设定两个参考系A和B，相对于参考系A，参考系B以有限速度移动。
从参考系A观察为静止电荷产生的纯电场，在参考系B观察则成为移动中的电荷所产生的电场和磁场。
磁场的基本特点
与电场相仿，磁场是在一定空间区域内连续分布的向量场，描述磁场的基本物理量是磁感应强度矢量B ，也可以用磁感线形象地表示。
然而，作为一个矢量场，磁场的性质与电场颇为不同。
运动电荷或变化电场产生的磁场，或两者之和的总磁场，都是无源有旋的矢量场，磁力线是闭合的曲线簇，不中断，不交叉。
换言之，在磁场中不存在发出磁力线的源头，也不存在会聚磁力线的尾闾，磁力线闭合表明沿磁力线的环路积分不为零，即磁场是有旋场而不是势场(保守场)，不存在类似于电势那样的标量函数。
在量子力学里，科学家认为，纯磁场(和纯电场)是虚光子所造成的效应。
以标准模型的术语来表达，光子是所有电磁作用的显现所依赖的媒介。
在低场能量状况，其中的差别是可以忽略的。
磁场的主要功能
磁场是对放入其中的磁体有磁力的作用的物质叫做磁场，磁场的基本特征是能对其中的运动电荷施加作用力，即通电导体在磁场中受到磁场的作用力。
磁场对电流、对磁体的作用力或力距皆源于此。
而现代理论则说明，磁力是电场力的相对论效应，受到磁性影响的区域,显示出穿越该区域的电荷或置于该区域中的磁极会受到机械力的作用。
当施加外磁场于物质时，磁性物质的内部会被磁化，会出现很多微小的磁偶极子。
磁化强度估量物质被磁化的程度。
知道磁性物质的磁化强度，就可以计算出磁性物质本身产生的磁场。
创建磁场需要输入能量。
当磁场被湮灭时，这能量可以再回收利用，因此，这能量被视为储存于磁场。
磁体周围存在磁场，磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的。
电流、运动电荷、磁体或变化电场周围空间存在的一种特殊形态的物质。
由于磁体的磁性来源于电流，电流是电荷的运动，因而概括地说，
磁场是由运动电荷或变化电场产生的。
磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量，是矢量，单位:(T)，1T=1N/A?m。
对放入其中的小磁针有磁力的作用的物质叫做磁场。
磁场是一种看不见，而又摸不着的特殊物质。
磁场的应用领域
磁现象是最早被人类认识的物理现象之一，指南针是中国古代一大发明。
磁场是广泛存在的，地球，恒星(如太阳)，星系(如银河系)，行星、卫星，以及星际空间和星系际空间，都存在着磁场。
为了认识和解释其中的许多物理现象和过程，必须考虑磁场这一重要因素。
在现代科学技术和人类生活中，处处可遇到磁场，发电机、电动机、变压器、电报、电话、收音机以至加速器、热核聚变装置、电磁测量仪表等无不与磁现象有关。
甚至在人体内，伴随着生命活动，一些组织和器官内也会产生微弱的磁场。
地球的磁级与地理的两极相反。
在古今社会里，很多对世界文明有重大贡献的发明都涉及到磁场的概念。
地球能够产生自己的磁场，这在导航方面非常重要，因为指南针的指北极准确地指向位置在地球的地理北极附近的地磁南极(地理北极实际上是地磁南极，地理南极实际上是地磁北极)。
电动机和发电机的运作都依赖因磁铁转动而随着时间改变的磁场。
通过霍尔效应，可以给出物质的带电粒子的性质。
磁路学专门研讨，各种各样像变压器一类的电子元件，其内部磁场的相互作用。