高中物理选修3-1——磁场知识点总结

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高二物理选修3-1磁场知识点大全及对应习题.

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第一节我们周围的磁现象知识点回顾:1、地磁场(1)地球磁体的北(N)极位于地理南极附近,地球磁体的南(S)极位于地理北极附近。

(2)地球磁体的磁场分布与条形磁铁的磁场相似。

(3)地磁两极与地理两极并不完全重合,存在偏差。

2、磁性材料(1)按去磁的难易程度划分可分为硬磁性材料和软磁性材料。

(2)按材料所含化学成分划分可分为和。

(3)硬磁性材料剩磁明显,常用来制造等。

(4)软磁性材料剩磁不明显,常用来制造等。

知识点1:磁现象一切与磁有关的现象都可称为磁现象。

磁在我们的生活、生产和科技中有着广泛的应用,归纳大致分为:(1)利用磁体对铁、钴、镍等磁性物质的吸引力;(2)利用磁体对通电线圈的作用力;(3)利用磁化现象记录信息。

知识点2:地磁场(重点)地球由于本身具有磁性而在其周围形成的磁场叫地磁场。

关于地磁场的起源,目前还没有令人满意的答案。

一种观点认为,地磁场是由于地核中熔融金属的运动产生的,而且熔融金属运动方向的变化会引起地磁场方向的变化。

科学研究发现,从地球形成迄今的漫长年代里,地磁极曾多次发生极性倒转的现象。

地磁场具有这样的特点:(1)地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近;(2)地磁场与条形磁铁产生的磁场相似,但地磁场磁性很弱;(3)地磁场对宇宙射线的作用,保护生命(极光、宇宙射线的伤害);地磁场对生物活动的影响(迁徙动物的走南闯北如信鸽,但候鸟南飞确是受气候的影响的,不是磁场)拓展:地磁两极与地理两极并不重合,存在地磁偏角。

这种现象最早是由我国北宋的学者沈括在《梦溪笔谈》中提出的,比西方早400多年。

并不是所有的天体都有和地球一样的磁性,如火星就没有磁性知识点3:磁性材料磁性材料一般指铁磁性物质。

按去磁的难易程度,磁性材料可分为硬磁性材料和软磁性材料。

硬磁性材料具有很强的剩磁,不易去磁,一般用于制造永磁体,如扬声器、计算机硬盘、信用卡、饭卡等;软磁性材料没有明显的剩磁,退磁快,常用于制造电磁铁、电动机、发电机、磁头等。

人教版高中物理选修3-1 第三章 磁场知识点总结概括

人教版高中物理选修3-1 第三章 磁场知识点总结概括

选修3-1知识点第三章磁场3.1磁现象和磁场一、磁现象,最初发现的磁体是被称为“天然磁石”的矿物,其中含有主要成分为Fe3O4。

注意:天然磁石和人造磁铁都是永磁体。

①磁性:能够吸引铁质物体的性质。

②磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极。

小磁针静止时指南的磁极叫做南极,又叫S极;指北的磁极叫做北极,又叫N极。

二、电流的磁效应1、奥斯特通电直导线实验。

①导线:要南北方向放置②磁针要平行的放置于导线的下方或者上方。

2、实验现象,当给导线通时,与导线平行放置的小磁针发生转动。

3、实验结论,电可以生磁,即电流的磁效应。

三、磁场1、定义:磁体和电流周围空间存在的一种特殊物质,客观存在。

2、基本性质:磁场对放入其中的磁体或通电导体会产生磁力作用。

四、地球的磁场1、地球是一个巨大的磁体。

(类似条形磁体)2、地球周围空间存在的磁场叫地磁场。

3、磁偏角:地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地理的北极附近,但两者并不完全重合,它们之间的夹角称为磁偏角。

3.2磁感应强度一、磁感应强度,为描述磁场强弱的物理量,用符号“B”表示。

二、磁感应强度的方向1、物理学中把小磁针在磁场中静止时 N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向,简称为磁场的方向。

2、因为 N 极不能单独存在。

小磁针静止时是所受的合力为零,因而不能用测量 N 极受力的大小来确定磁感应强度的大小。

三、磁感应强度的大小1、电流元:很短的一段通电导线中的电流 I 与导线长度 L 的乘积IL。

(也可以叫点电流)2、通电指导线在磁场中受力大小为BILF(1)式中B 是比例系数,它与导线长度和电流大小都没有关系。

B是反映磁场性质的物理量,是由磁场自身决定的,与是否引入电流元、引入的电流元是否受力及受力大小无关。

(客观存在)(2)不同磁场中,B 一般不同。

3、磁感应强度的表达式:(1)定义:在导线与磁场垂直的情况下,所受的磁场力 F 跟电流 I和导线长度 L 的乘积 IL 的比值叫磁感应强度。

(完整word版)物理选修3-1磁场知识归纳

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电场、恒定电流、磁场知识点汇总(一)磁场知识点汇总一、磁场⒈磁场是一种客观物质,存在于磁体和运动电荷(或电流)四周。

⒉磁场(磁感觉强度)的方向规定为磁场中小磁针N极的受力方向(磁感线的切线方向)。

⒊磁场的基天性质是对放入此中的磁体、运动电荷(或电流)有力的作用。

二、磁感线⒈磁感线是徦想的,用来对磁场进行直观描绘的曲线,它其实不是客观存在的。

⒉磁感线是闭合曲线磁体的外面N极S极磁体的内部S极N极⒊磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。

⒋任何两条磁感线都不会订交,也不可以相切。

三、安培定章是用来确立电流方向与磁场方向关系的法例磁感线的围绕方向 (直线电流 )曲折的四指代表电流的方向 (环形电流或通电螺线管)四、安培分子电流假说揭露了磁现象的电实质,即磁体的磁场和电流的磁场同样,都是由电荷的运动产生的。

五、几种常有磁场⒈直线电流的磁场:无磁极,非匀强,距导线越远处磁场越弱⒉通电螺线管的磁场:管外磁感线散布与条形磁铁近似,管内为匀强磁场。

⒊地磁场(与条形磁铁磁场近似)⑴地磁场 N极在地球南极邻近, S 极在地球北极邻近。

地磁场 B 的水平重量老是从地球南极指向北极,而竖直重量南北相反,在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下⑵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。

⑶若是地磁场是由地球表面所带电荷产生,则地球表面所带电荷为负电荷(依据安培定章、地磁场的方向与地球自转方向判断)。

六、磁感觉强度:⑴定义式B F(定义B时,IB )⑵B为矢量,方向与磁场方向同样,其实不是LI在该处电流的受力方向,运算时按照矢量运算法例。

七、磁通量⒈定义一:φ =BS, S 是与磁场方向垂直的面积,即φ=BS ,假如平面与磁场方向不垂直,应把面积投影到与磁场垂直的方向上,求出投影面积S⒉定义二:表示穿过某一面积磁感线条数磁通量是标量,但有正、负,正、负号不代表方向,仅代表磁感线穿入或穿出。

高二物理选修3-1第三章磁场知识点总结复习

高二物理选修3-1第三章磁场知识点总结复习

第三章磁场教案3.1 磁现象和磁场第一节、磁现象和磁场1.磁现象磁性:能吸引铁质物体的性质叫磁性.磁体:具有磁性的物体叫磁体.磁极:磁体中磁性最强的区域叫磁极。

2.电流的磁效应磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.(与电荷类比)电流的磁效应:电流通过导体时导体周围存在磁场的现象(奥斯特实验)。

3.磁场磁场的概念:磁体周围存在的一种特殊物质(看不见摸不着,是物质存在的一种特殊形式)。

磁场的基本性质:对处于其中的磁极和电流有力的作用.磁场是媒介物:磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的.磁场对电流的作用,电流与电流的作用,类比于库仑力和电场,形成磁场的概念,磁场虽然看不见、摸不着,但是和电场一样都是客观存在的一种物质,我们可以通过磁场对磁体或电流的作用而认识磁场.4.磁性的地球地球是一个巨大的磁体,地球周围存在磁场———地磁场.地球的地理两极与地磁两极不重合(地磁的N极在地理的南极附近,地磁的S极在地理的北极附近),其间存在磁偏角.地磁体周围的磁场分布情况和条形磁铁周围的磁场分布情况相似。

宇宙中的许多天体都有磁场。

月球也有磁场。

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而共同产生的D、磁场和电场是同一种物质例2、如图表示一个通电螺线管的纵截面,ABCDE在此纵截面内5个位置上的小磁针是该螺线管通电前的指向,当螺线管通入如图所示的电流时,5个小磁针将怎样转动?例3、有一矩形线圈,线圈平面与磁场方向成 角,如图所示。

设磁感应强度为B,线圈面积为S,则穿过线圈的磁通量为多大?例4、如图所示,两块软铁放在螺线管轴线上,当螺线管通电后,两软铁将(填“吸引"、“排斥”或“无作用力”),A端将感应出极。

3。

2 磁感应强度第二节 、 磁感应强度1.磁感应强度的方向:小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向 思考:能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢?2.磁感应强度的大小匀强磁场:如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫匀强磁场。

人教版高中物理选修知识点——第三章《磁场》

人教版高中物理选修知识点——第三章《磁场》

人教版高中物理选修知识点——第三章《磁场》人教版高中物理选修3-1部分学问点内部资料第三章《磁场》一、磁现象和磁场1)磁体分为自然磁石和人造磁体。

磁体吸引铁质物体的性质叫做磁性。

磁体磁性最强的区域叫做磁极。

同名磁极互相排斥;异名磁极互相吸引。

2)电流的磁效应奥斯特发觉,电流能使磁针偏转,因此,电流就等效成磁体。

3)磁场①磁场与电场一样,都是看不见摸不着,客观存在的物质。

电流和磁体的周围都存在磁场。

①磁体与磁体之间、磁体与电流之间,以及电流与电流之间的互相作用,是通过磁场发生的。

①地球的磁场地球的地理两极与地磁两极并不重合,其间有一个夹角,这就是地磁偏角。

地理南极附近是地磁北极;地理北极附近是地磁南极。

二、磁感应强度B1)物理意义:磁感应强度B 为矢量,它是描述磁场强弱的物理量。

2)方向:小磁针静止时N 极所指的方向或者小磁针N 极的受力方向规定为该点的磁感应强度的方向。

3)大小:ILF B ,单位:特斯拉(T )条件:磁场B 的方向与电流I 的方向垂直。

其中:IL 为电流元,F 为电流元受到的磁场力。

三、几种常见的磁场1)磁感线为了形象地描述磁场,曲线上每一点的切线方向都是该点的磁感应强度B 的方向。

2)安培定则(右手螺旋定则)①第一种描述:对于直线电流,右手握住导线,1、拇指指向电流的方向;2、弯曲的四指指向磁感线的方向。

直线电流的磁感线都是以电流为轴的同心圆,越远离电流磁场越弱。

①其次种描述:对于环形电流,1、弯曲的四指指向环形电流的方向;2、拇指指向环内部的磁感线方向。

环形电流内部的磁场恰好与外部的磁场反向。

3)安培分子电流假说分子电流使每个物质微粒都成为极小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。

安培分子电流假说揭示了磁的电本质。

一条铁棒未被磁化的时候,内部分子电流的取向是杂乱无章的;当分子电流的取向全都时,铁棒被磁化。

磁体受到高温或猛烈撞击时会失去磁性。

4)磁通量Φ①定义式:BS =φ,单位:韦伯(Wb )其中:S 为在磁场中的有效面积。

(完整版)高中物理选修3-1笔记磁场

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(完整版)⾼中物理选修3-1笔记磁场第三章磁场3.1磁现象和磁场⼀、磁现象1.磁性:物质具有吸引铁钴镍等物质的性质称为磁性。

2.磁体:具有磁性的物质叫磁体。

3.磁极:磁性最强的部分叫磁极。

任何磁铁都有两个磁极,⼀个叫S极,⼀个叫N极。

4.磁极之间的相互作⽤:同名相斥,异名相吸。

⼆、电流的磁效应1.电流对⼩磁针的作⽤(丹麦物理学家奥斯特)1)现象:通电后,通电导线下⽅的与导线平⾏的⼩磁针发⽣偏转。

2)注意:为排除地磁场的影响,⼩磁针及通电导线均应南北放置。

3)结论:通电导线周围有磁场产⽣。

2.磁铁对通电导线的作⽤结论:磁铁会对通电导线产⽣⼒的作⽤,使导体偏转。

3.定义:通电导体的周围有磁场,电流的磁场使放在导体周围的磁针发⽣偏转,磁场的⽅向跟电流有关,这种现象叫电流的磁效应。

三、磁场1.定义:磁场是磁体或电流周围存在的⼀种特殊物质。

2.性质:对放⼊其中的磁极或电流产⽣⼒的作⽤。

3.产⽣:1)永磁体2)电流4. ⼩磁针静⽌时N极所指的⽅向即为该点的磁场⽅向。

四、地磁场1.两极1)地理南极是地磁北极2)地理北极是地磁南极2.定义:地球周围存在着的磁场叫做地磁场3.地磁偏⾓地轴与磁轴之间的夹⾓称为地磁偏⾓3.2磁感应强度⼀、磁感应强度1.定义:在磁场中垂直于磁场⽅向的通电导线所受的安培⼒跟电流I和导线长度L的乘积的⽐值叫磁感应强度。

2.物理意义:表⽰磁场强弱和⽅向的物理量3.表⽰:B4.公式B=F电流⽅向与磁场⽅向垂直5.单位:特斯拉,简称特,符号T。

(1T=1N)6.⽅向:⼩磁针静⽌时N极所指的⽅向规定为该点的磁感应强度的⽅向。

即磁场⽅向。

三、探究影响通电导线受⼒的因素1.电流元:把很短的⼀段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫电流元。

2.检验电流:为了间接了解磁场特性⽽垂直放⼊磁场的电流元称为检验电流。

3.⽅法1)保持I不变,改变L2)保持L不变,改变I4.结论F∝IL3.3⼏种常见的磁场⼀、磁感线1.定义:在磁场中画⼀些有⽅向的曲线,曲线上每⼀点的切线⽅向都跟该点的磁场⽅向相同,这样的曲线称为磁感线。

物理选修31磁场知识点总结

物理选修31磁场知识点总结

高中物理磁场知识点一、磁场:1、磁场的基本性质:磁场对放入其中的磁极、电流有磁场力的作用;2、磁铁、电流都能能产生磁场;3、磁极和磁极之间,磁极和电流之间,电流和电流之间都通过磁场发生相互作用;4、磁场的方向:磁场中小磁针北极的指向就是该点磁场的方向;二、磁感线:在磁场中画一条有向的曲线,在这些曲线中每点的切线方向就是该点的磁场方向;1、磁感线是人们为了描述磁场而人为假设的线;2、磁铁的磁感线,在外部从北极到南极,内部从南极到北极;3、磁感线是封闭曲线;三、安培定则:1、通电直导线的磁感线:用右手握住通电导线,让伸直的大拇指所指方向跟电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向;2、环形电流的磁感线:让右手弯曲的四指和环形电流方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴上磁感线的方向;3、通电螺旋管的磁场:用右手握住螺旋管,让弯曲的四指方向和电流方向一致,大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感线的方向;四、地磁场:地球本身产生的磁场;从地磁北极(地理南极)到地磁南极(地理北极);五、磁感应强度:磁感应强度是描述磁场强弱的物理量。

1、磁感应强度的大小:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积的比值,叫磁感应强度。

B=F/IL2、磁感应强度的方向就是该点磁场的方向(放在该点的小磁针北极的指向)3、磁感应强度的国际单位:特斯拉T, 1T=1N/A。

m六、安培力:磁场对电流的作用力;1、大小:在匀强磁场中,当通电导线与磁场垂直时,电流所受安培力F 等于磁感应强度B、电流I和导线长度L三者的乘积。

2、定义式F=BIL(适用于匀强电场、导线很短时)3、安培力的方向:左手定则:伸开左手,使大拇指根其余四个手指垂直,并且跟手掌在同一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,并使伸开四指指向电流的方向,那么大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。

七、磁铁和电流都可产生磁场;八、磁场对电流有力的作用;九、电流和电流之间亦有力的作用;(1)同向电流产生引力;(2)异向电流产生斥力; 十、分子电流假说:所有磁场都是由电流产生的;十一、磁性材料:能够被强烈磁化的物质叫磁性材料:(1)软磁材料:磁化后容易去磁的材料;例:软铁;硅钢;应用:制造电磁铁、变压器;(2)硬磁材料:磁化后不容易去磁的材料;例:碳钢、钨钢、制造:永久磁铁;十二、磁场对运动电荷的作用力,叫做洛伦兹力1、洛仑兹力的方向由左手定则判断:伸开左手让大拇指和其余四指共面且垂直,把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,四指为正电荷运动方向(与负电荷运动方向相反)大拇指所指方向就是洛仑兹力的方向;(1)洛仑兹力F一定和B、V决定的平面垂直。

高中物理选修3-1磁场分章节总结分解

高中物理选修3-1磁场分章节总结分解

一、磁场一、磁场1•相关概念磁性:物质具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。

磁体:具有磁性的物体。

小磁针的指南指北表明地球是一个大磁体。

磁体周围空间存在磁场;电流周围空间也存在磁场。

磁极:磁体的各部分磁性强弱不同,磁性最强的区域叫磁极。

2•磁体间的相互作用,磁场①磁体与磁体②磁体与通电导体施项河电徹件用③通电导体与通电导体磁场:磁体与磁体之间,磁体与通电导体之间,以及通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的。

磁场和电场一样,是物质存在的另一种形式,是客观存在。

电流周围空间存在磁场,电流是大量运动电荷形成的,所以运动电荷周围空间也有磁场。

静止电荷周围空间没有磁场。

磁场存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间。

磁场是物质存在的一种形式。

磁场对磁体、电流都有磁力作用。

与用检验电荷检验电场存在一样,可以用小磁针来检验磁场的存在。

如图所示为证明通电导线周围有磁场存在一—奥斯特实验,以及磁场对电流有力的作用实验。

3•地磁场:地球本身是一个磁体,附近存在的磁场叫地磁场,地磁的南极在地球北极附近,地磁的北极在地球的南极附近。

地磁体周围的磁场分布3 •指南针放在地球周围的指南针静止时能够指南北,就是受到了地磁场作用的结果。

地球的地理两极与地磁两极并不重合,磁针并非准确地指南或指北,其间有一个交角,叫地磁偏角,简称磁偏角。

4.磁偏角1说明:① 地球上不同点的磁偏角的数值是不同的。

② 磁偏角随地球磁极缓慢移动而缓慢变化。

③ 地磁轴和地球自转轴的夹角约为11c1•在做奥斯特实验时,下列操作中现象最明显的是()A •沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的延长线上B •沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的正下方C •电流沿南北方向放置在磁针的正上方D .电流沿东西方向放置在磁针的正上方 二、磁场的方向在电场中,电场方向是人们规定的,同理,人们也规定了磁场的方向。

规定: 在磁场中的任意一点小磁针北极受力的方向就是那一点的磁场方向。

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高中物理选修3-1——磁场知识点总结一、磁场及其磁感线1、磁场(1)磁场是存在于磁极或电流周围空间里的一种特殊的物质,磁场和电场一样,都是“场形态物质”。

(2)磁场的方向:物理学规定,在磁场中的任一点,小磁针北极受力的方向,亦即小磁针静止时北极所指的方向,就是那一点磁场的方向。

(3)磁场的基本性质:磁场对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用。

磁极和磁极之间、磁场和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的。

2、磁感线(1)磁感线:是形象地描述磁场而引入的有方向的曲线。

在曲线上,每一点切线方向都在该点的磁场方向上,曲线的疏密反映磁场的强弱。

(2)磁感线的特点:a.磁感线是闭合的曲线,磁体的磁感线在磁体外部由N极到S极,内部由S极到N极。

b.任意两条磁感线不能相交。

3、几种常见磁场的磁感线的分布(1)条形磁铁和碲形磁铁的磁感线条形磁铁和蹄形磁铁是两种最常见的磁体,如图所示的是这两种磁体在平面内的磁感线形状,其实它们的磁感线分布在整个空间内,而且磁感线是闭合的,它们的内部都有磁感线分布。

(2)通电直导线磁场的磁感线通电直导线磁场的磁感线的形状与分布如图所示,通电直导线磁场的磁感线是一组组以导线上各点为圆心的同心圆。

需要指出的是,通电直导线产生的磁场是不均匀的,越靠近导线,磁场越强,磁感线越密。

电流的方向与磁感线方向的关系可以用安培定则来判断,如图所示。

用右手握住直导线,伸直的大拇指与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。

(3)环形电流磁场的磁感线环形电流磁场的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线,在环形的中心轴上,由对称性可知,磁感线是与环形导线的平面垂直的一条直线。

如图甲所示,环形电流方向与磁感线方向的关系也可以用右手定则来判断,如图乙所示,让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是圆环轴线上磁感线的方向;如图丙所示,让右手握住部分环形导线,伸直的大拇指与电流方向一致,则四指所指的方向就是围绕环形导线的磁感线的方向。

(4)通电螺线管的磁感线通电螺线管表现出来的磁性很像一根条形磁铁,一端相当于北极(N),另一端相当于南极(S),形成的磁感线在通电螺线管的外部从北极(N)出来进入南极(S),通电螺线管内部具有磁场,磁感线方向与管轴线平行,方向都是由S极指向N极,并与外部磁感线连接形成一些闭合曲线,其方向也可用安培定则判断,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,那么大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向,如图所示。

(5)地磁场的磁感线地磁场的南北极与地理上的南北极刚好相反,所以磁感线从地理的南极出来进入地理的北极二、磁感应强度(1)定义:在匀强磁场中,垂直于磁场方向放置的通电直导线,所受的安培力F跟电流强度I和导线长度L的乘积之比,叫做通电导线所在处的磁感应强度,即,磁感应强度B只是由磁场本身决定,与所放置的电流I和导线长度L均无关。

(2)单位:特斯拉,简称特,符号是T,。

(3)磁感应强度是描述磁场的力的性质的物理量。

磁感应强度是矢量,其方向就是该点的磁场方向。

5、匀强磁场如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫做匀强磁场,距离很近的两个异名磁极之间的磁场,通电螺线管内部的磁场都可以看成是匀强磁场。

匀强磁场的磁感线为相互平行,等间距的平行线。

6、安培力的大小和方向(1)定义:磁场对通电导线的作用力叫安培力。

(2)大小:当通电导线与磁场方向垂直放置时,安培力最大,为F=BIL。

当通电导线与磁场方向平行放置时,安培力最小,为零。

当通电导线与磁场方向成其他任意角放置时,安培力介于最大值和最小值之间。

(3)方向:安培力的方向可以用左手定则来判断。

安培力方向垂直磁场方向,垂直电流方向,即垂直于电流方向和磁场方向决定的平面。

三、磁场对通电导线的作用1、磁感线是闭合曲线磁感线与电场线不同,在磁体外部是从N极指向S有,磁体内部则从S极指向N极,从而形成闭合曲线。

2、安培定则用安培定则判断通电线圈(或螺线管)的磁感线时,拇指指向为线圈(或螺线管)内部的磁感线方向,其外部与此方向相反。

3、磁感应强度(1)磁感应强度是描述磁场的物理量,由磁场自身决定,与是否放入检验电流无关。

(2)磁感应强度是矢量,其方向就是该点磁场方向。

当磁场叠加时,磁感应强度矢量合成。

4、安培力(1)安培力的大小不仅与B、I、L的大小有关,还与电流方向与磁场方向间的夹角有关。

当通电直导线与磁场方向垂直时,通电导线所受安培力最大,这时安培力F=BIL。

当两者平行最小为零,对于电流方向与磁场方向成任意角的情况,可以把磁感应强度B分解为垂直电流方向和平行电流方向两种情况处理。

(2)F=BIL只适用于匀强磁场,对非匀强磁场中,当L足够短时,可以认为导线所在处的磁场是匀强磁场。

(3)安培力的方向要用左手定则判断,垂直磁感应强度方向,这跟电场力与电场强度方向之间的关系是不同的。

5、安培分子电流假说导体中的电流是由大量的自由电子的定向移动而形成的,而电流的周国又有磁场,所以电流的磁场应该是由于电荷的运动产生的。

安培提出在磁铁中分子、原于存在着一种环形电流——分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体.磁铁的分子电流的取向大致相同时,对外显磁性;磁铁的分子电流取向杂乱无章时,对外不显磁性。

根据物质的微观结构理论,微粒原子由原子核和核外电子组成,原子核带正电,核外电子带负电,电子在库仑力的作用下,绕核高速旋转,形成分子电流。

假说的意义在于其揭示了电与磁之间的联系。

6、安培力的应用——磁电式仪表(1)根据通电导线在磁场中会受到安培力的作用这一原理制成的仪表,称为磁电式仪表。

(2)磁电式仪表的结构(3)磁电式仪表原理由于磁场对电流的作用力方向与电流方向有关,因此,如果改变通过电流表的电流方向,磁场对电流的作用力方向也会随着改变,指针和线圈的偏转方向也就随着改变,据此便可判断出被测电流的方向。

磁场对电流的作用力跟电流成正比,线圈中的电流越大,受到的作用力也越大,指针和线圈的偏转角度也越大.因此,指针偏转角度的大小反映了被测电流的大小.只要通过实验把两者一一对应的关系记录下来,并标示在刻度盘上,这样在使用中,就可以在刻度盘上直接读出被测电流的大小。

四、磁场对运动电荷的作用力1、洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用,它是安培力的微观本质。

安培力是洛伦兹力的宏观表现。

2、洛伦兹力的大小(1)当电荷速度方向垂直于磁场的方向时,磁场对运动电荷的作用力,等于电荷量、速率、磁感应强度三者的乘积,即F=qvB.(2)当电荷速度方向平行磁场方向时,洛伦兹力F=0。

(3)当电荷速度方向与磁场方向成θ角时,可以把速度分解为平行磁场方向和垂直磁场方向来处理,此时受洛伦兹力F=qvBsinθ。

3、洛伦兹力的方向安培力的方向可以用左手定则来判断,洛伦兹力的方向也可用左手定则来判断:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,且处于同一平面内,把手放入磁场,让磁感线穿过手心,对于正电荷,四指指向电荷的运动方向,对于负电荷,四指的指向与电荷的运动方向相反,大拇指所指的方向就是洛伦兹力的方向。

由此可见洛伦兹力方向总是垂直速度方向和磁场方向,即垂直速度方向和磁场方向决定的平面。

4、洛伦兹力的特点因为洛伦兹力始终与电荷的运动方向垂直,所以洛伦兹力对运动电荷不做功。

它只改变运动电荷速度的方向,而不改变速度的大小。

5、洛伦兹力与电场力的比较(1)与带电粒子运动状态的关系带电粒子在电场中所受到的电场力的大小和方向,与其运动状态无关。

但洛伦兹力的大小和方向,则与带电粒子本身运动的速度紧密相关。

(2)决定大小的有关因素电荷在电场中所受到的电场力F=qE,与两个因素有关:本身电量的多少和电场的强弱。

运动电荷在磁场中所受的磁场力,与四个因素有关;本身电量的多少、运动速度v的大小、速度v的方向与磁感应强度B方向间的关系、磁场的磁感应强度B。

(3)方向的区别电荷所受电场力的方向,一定与电场方向在同一条直线上(正电荷同向,负电荷反向),但洛伦兹力的方向则与磁感应强度的方向垂直。

6、解决在洛伦兹力等多力作用下电荷运动问题的注意问题:(1)正确分析受力情况是解决电荷运动问题的关键。

要在详细分析问题给出的物理过程的基础上,认清洛伦兹力是怎么变化的。

伴随着洛伦兹力的变化,物体的受力情况又发生了什么样的变化。

(2)受力变化演变,出现了什么新运动情况,电荷从什么运动状态过渡到什么运动状态。

(3)寻找关键状态各物理量之间的数量关系,选择合适的物理规律去求解,这些常常就是解题的关键之所在。

7、带电粒子做匀速圆周运动的圆心、半径及运动时间的确定:(1)圆心的确定.因为洛伦兹力指向圆心,根据F洛⊥v,画出粒子运动轨迹中任意两点(一般是射入和射出磁场的两点)的F洛的方向,其延长线的交点即为圆心.(2)半径的确定和计算.半径的计算一般是利用几何知识,常用解三角形的方法.(3)在磁场中运动时间的确定.利用圆心角与弦切角的关系,或者是四边形内角和等于360°计算出圆心角θ的大小,由公式可求出运动时间.五、带电粒子在匀强磁场中的运动规律1、带电粒子的速度方向若与磁场方向平行,带电粒子不受洛伦兹力作用,将以入射速度做匀速直线运动。

2、带电粒子若垂直进入匀强磁场且只受洛伦兹力的作用,带电粒子一定做匀速圆周运动,其轨道平面一定与磁场垂直。

由洛伦兹力提供向心力,得轨道半径:。

由轨道半径与周期的关系得:。

可见,周期与入射速度和运动半径无关。

荷质比相同的带电粒子,当它们以不同的速度在磁场中做匀速圆周运动时,无论速度相差多大,由于其运动半径,与速度成正比,所以它们运动的周期都相同。

3、质谱仪利用不同质量而带同样电量的带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径不同,可以制成测定带电粒子质量的仪器——质谱仪。

如图所示,粒子带电量为q,质量为m,经加速电压U加速后进入匀强磁场中,在加速电场中,由动能定量得:,在匀强磁场中轨道半径:,所以粒子质量。

4、回旋加速器的工作原理粒子源位于两D形盒的缝隙中央处,从粒子源放射出的带电粒子经两D形盒间的电场加速后,垂直磁场方向进入某一D形盒内,在洛仑兹力的作用下做匀速圆周运动,若带电粒子的电荷量为q,质量为m,进入D形盒时速度为v,匀强磁场的磁感应强度为B。

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