磁场的基本性质
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高中物理知识全解 2.4 磁场的根本性质注意:左手生力,右手生电生磁。
根底知识:1、磁场:磁体或电流周围存在一种特殊物质,能够传递磁体与磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的相互作用,这种特殊的物质叫磁场。
2、磁场的根本性质:对放入其中的磁极、电流或运动电荷产生力的作用。
3、磁场的产生I、永磁体周围存在磁场。
II、电流周围存在磁场—电流的磁效应注意:结合安培右手定那么及楞次定律判定磁场的方向。
4、磁场决定磁场强度的客观性,磁场强度是由磁场所决定的客观物理量。
【例题】由公式F sinB qυθ=洛可知,在磁场中的同一点〔〕磁场强度B与F洛成正比,与sinqυθ成反比。
无论带电粒子所带电量如何变化,F sinqυθ洛始终不变。
磁场中某点的磁场强度为零,那么带电粒子在该点所受的磁场力一定为零。
如果磁场中有静止的带电粒子,那么该带电粒子不受磁场力。
假设带电粒子在某点不受磁场力,那么说明该点磁场强度为零。
磁场中的运动电荷不一定受磁场力。
答案:BCDF5、磁现象I、磁性:物质具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。
II、磁体:具有磁性的物体叫磁体。
【磁体可分为:永磁体〔即硬磁体〕和软磁体两大类】III、磁极:磁体的各局部磁性强弱不同,磁性最强的区域叫磁极。
任何磁铁都有两个磁极,一个叫南极(S极),一个叫北极(N极)。
IV、磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
6、电流的磁效应I、电流对小磁针的作用。
奥斯特实验:奥斯特发现,电流能使磁针偏转,如以下列图所示。
II、磁体对通电导线的作用磁体对通电导线产生力的作用,使悬挂在蹄形磁铁两极间的通电导线发生移动。
如以下列图所示。
III、电流和电流间的相互作用相互平行且距离较近的两条导线,当导线中分别通以方向相同的电流时,两导线相互吸引;当导线中通以方向相反的电流时,两导线相互排斥,如以下列图所示。
总结:不仅磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场,这个现象称为电流的磁效应。
磁场的基本性质介绍磁场是物理学中一种与电荷运动有关的现象。
从微观的角度来看,磁场是由运动的电荷所产生的。
磁场具有许多基本性质,其中包括磁场的方向、大小以及如何受到力的作用等。
本文将介绍磁场的几个基本性质,并对其进行详细解释。
磁场的方向磁场的方向是指磁力线的走向。
磁力线是用来表示磁场分布的曲线,其方向始终指向磁场的南极。
根据磁力线的规律,我们可以得出以下几个基本性质:1.磁力线不会相交:磁力线是一种无源矢量场,不会相互干涉或相交。
2.磁力线形状:在均匀磁场中,磁力线呈平行于磁场方向的直线;在磁铁附近,磁力线则呈现出从北极走向南极的形状。
磁场的大小磁场的大小通常用磁感应强度来表示,使用符号B表示。
磁感应强度是指单位面积内通过的磁力线条数,其单位是特斯拉(T)。
磁感应强度的大小与磁场的强弱成正比,具体关系可以通过以下公式表示:B = μ * H其中,B为磁感应强度,μ为磁导率,H为磁场强度。
磁场的力磁场不仅可以感应电荷的运动,还可以对运动的电荷施加力。
在磁场中,电荷会受到一个称为洛伦兹力的作用,其大小和方向可以通过以下公式计算:F = q * v * B * sinθ其中,F为洛伦兹力,q为电荷量,v为电荷的速度,B为磁感应强度,θ为速度与磁感应强度之间的夹角。
洛伦兹力的方向垂直于速度方向和磁感应强度方向的平面,并且符合右手法则:当右手四指沿速度方向握拳,拇指所指的方向即为洛伦兹力的方向。
磁场的产生磁场可以由电流产生。
根据安培环路定理,当电流通过一段导线时,会产生一个环绕导线的磁场。
导线通过的电流越大,磁场的强度就越大。
此外,磁体也可以产生磁场。
通过在磁体中放置磁性材料,例如铁磁体,可以使磁场得到增强。
这是因为磁性材料会在外部磁场的作用下自发磁化,从而增强磁场的大小。
磁场的应用磁场在日常生活中有许多应用。
以下是一些常见的应用领域:•电力工程:磁场在发电、输电和变压器中起着重要的作用。
•医学:磁共振成像(MRI)利用磁场的性质来生成人体的内部结构图像,从而帮助医生诊断疾病。
一、磁现象和磁场 1. 磁场(1)定义:磁体或电流周围存在一种特殊物质,能够传递磁体与磁体、磁体和电流、电流和电流之间的相互作用,这种特殊的物质叫磁场。
(2)磁场的基本性质:对放入其中的磁体和电流产生力的作用。
(3)磁场的产生:①磁体能产生磁场;②电流能产生磁场。
(4)磁场的方向:注意:小磁针北极(N 极,指北极)受力的方向即小磁针静止时北极所指方向,为磁场中该点的磁场方向。
说明:所有的磁作用都是通过磁场发生的,磁场与电场一样,都是场物质,这种物质并非由基本粒子构成。
2. 电流的磁场(1)电流对小磁针的作用,1820年,丹麦物理学家奥斯特发现,通电后,通电导线下方的与导线平行的小磁针发生偏转。
如图所示。
(2)电流和电流间的相互作用有互相平行而且距离较近的两条导线,当导线中分别通以方向相同和方向相反的电流时,观察发生的现象是:同向电流相吸,异向电流相斥。
小结:磁体与磁体间、电流与磁体间、电流和电流间的相互作用都是通过磁场来传递的,故电流能产生磁场。
二、磁感应强度B1. 物理意义:描述磁场的强弱。
2. 磁场的方向(即为磁感应强度的方向):小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁场方向。
小磁针静止时N 极受力的方向为该点的磁场方向。
磁感线上该点的切线方向为该点的磁场方向。
3. 磁感应强度的大小在磁场中垂直磁场方向的通电导线,所受的磁场力F 跟电流I 和导线长度L 的乘积IL 的比值叫做通电导线所在处的磁感应强度,用B 来表示。
即 B=单位:特(T ) 注意:此式由匀强磁场推出,但适用于任何磁场,在非匀强磁场中,IL 应理解为一个很小的电流元,垂直于磁场方向放置于磁场中某一点,则B=反映了磁场中该点的强弱程度。
4、磁感应强度的矢量性① B 是矢量,计算时遵循平行四边形定则。
② B 的方向即磁场的方向,并不是F 的方向。
③ 磁场的叠加:空间中如果同时存在两个以上的电流或磁体在该点激发的磁场,某点的磁感应强度B 是各电流或磁体在该点激发磁场的磁感应强度的矢量和,且满足平行四边形法则。
磁场和磁感线1.磁场(1)定义:磁体周围存在着一种看不见、摸不着的特殊物质。
磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。
(2)基本性质:磁场对放入其中的磁体会产生力的作用。
(3)方向:小磁针静止时北极所指的方向规定为其所处位置的磁场方向。
在磁体周围的不同位置,磁场方向不同。
2.磁感线(1)实验:在玻璃下方放一根条形磁铁,玻璃上面均匀撒一些铁屑,轻轻的敲动玻璃,可以观察到细铁屑在磁场周围的形成规则分布,然后把条形磁铁换成U形磁铁,重复以上的实验,可以发现形成了另一种新的规则排列。
(2)为了形象地描述磁体周围的磁场分布,英国物理学家法拉第引入了磁感线这一模型。
我们模仿细铁屑在磁场中的排列情况,用带箭头的的曲线表示出来,就可以形象地描述出磁场,这样的曲线叫磁感线。
(3)方向:磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来,回到磁体的南极。
(4)磁感线可以表示:磁场的方向——箭头所指的方向;强弱——曲线的疏密程度;相互作用——吸引和相互排斥。
【说明】a.磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线,不是客观存在的;b.磁感线是封闭、不相交的曲线。
在磁体外部,磁感线从磁体北极出来,回到磁体的南极,在磁体内部,磁感线从磁体的南极指向磁体的北极;c.磁感线是立体的分布在磁体周围,而不是平面的。
d.磁感线上任意一点的切线方向都与该点小磁针静止时北极所指的方向一致。
3.磁场与磁感线的比较【例1】下列关于磁场和磁感线的说法正确的是()A.只有磁铁周围才有磁场B.磁感线是由铁屑形成的C.磁感线是客观存在的闭合曲线D.越靠近磁极的地方磁感线越密【例2】关于如图所示的磁场,下列说法正确的是()A.左端为磁铁的N 极B.a 点所放小磁针静止时北极指向右C.a 处的磁场比b 处的磁场弱D.如果将此磁体在教室中悬吊起来,静止时图示的右端指南【例3】如图所示,在条形磁铁周围放有甲、乙、丙、丁可以自由旋转的小磁针,当它们静止时,磁针N极指向错误的是()A、甲B、乙C、丙D、丁【例4】如图所示,根据小磁针静止时的指向,标出磁体的N、S极和A点的磁场方向(用箭头表示),并画出磁感线。
准兑市爱憎阳光实验学校高三物理第一轮复习:磁场根本性质;磁场对电流的作用【本讲信息】一. 教学内容:1. 磁场根本性质2. 磁场对电流的作用【要点扫描】磁场根本性质〔一〕磁场1、磁场:磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质.它的根本特性是:对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用.2、磁现象的电本质:所有的磁现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用.〔二〕磁感线为了描述磁场的强弱与方向,人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线.1、疏密表示磁场的强弱.2、每一点切线方向表示该点磁场的方向,也就是磁感强度的方向.3、是闭合的曲线,在磁体外部由N极至S极,在磁体的内部由S极至N极.磁线不相切不相交。
4、匀强磁场的磁感线平行且距离相.没有画出磁感线的地方不一没有磁场.5、安培那么:拇指指向电流方向,四指指向磁场的方向.注意这里的磁感线是一个个圆,每点磁场方向是在该点的切线方向。
*熟记常用的几种磁场的磁感线:〔三〕磁感强度1、磁场的最根本的性质是对放入其中的电流或磁极有力的作用,电流垂直于磁场时受磁场力最大,电流与磁场方向平行时,磁场力为零。
2、在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力F跟电流强度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强度.①表示磁场强弱的物理量.是矢量.②大小:ILFB 〔电流方向与磁感线垂直时的公式〕.③方向:左手那么:是磁感线的切线方向;是小磁针N极受力方向;是小磁针静止时N极的指向.不是导线受力方向;不是正电荷受力方向;也不是电流方向.④单位:牛/安米,也叫特斯拉,单位制单位符号T.⑤点B:就是说磁场中某一点了,那么该处磁感强度的大小与方向都是值.⑥匀强磁场的磁感强度处处相.⑦磁场的叠加:空间某点如果同时存在两个以上电流或磁体激发的磁场,那么该点的磁感强度是各电流或磁体在该点激发的磁场的磁感强度的矢量和,满足矢量运算法那么。
〔四〕磁通量与磁通密度1、磁通量Φ:穿过某一面积磁力线条数,是标量.2、磁通密度B:垂直磁场方向穿过单位面积磁力线条数,即磁感强度,是矢量.3、二者关系:B=Φ/S〔当B与面垂直时〕,Φ=BScosθ,Scosθ为面积垂直于B方向上的投影,θ是B与S法线的夹角.磁场对电流的作用〔一〕安培力1、安培力:通电导线在磁场中受到的作用力叫做安培力.说明:磁场对通电导线中向移动的电荷有力的作用,磁场对这些向移动电荷作用力的宏观表现即为安培力.2、安培力的计算公式:F=BILsinθ〔θ是I与B的夹角〕;通电导线与磁场方向垂直时,即θ=90°,此时安培力有最大值;通电导线与磁场方向平行时,即θ=0°,此时安培力有最小值,F=0N;0°<B<90°时,安培力F介于0和最大值之间。
初中物理磁场知识点总结一、磁场的概念与性质磁场是一种无形的物理场,它描述了磁力的作用和分布。
磁场是由磁性物质或电流产生的一种力场,能够对周围的磁性物质或运动电荷产生作用力。
磁场的强度和方向可以通过磁力线来形象地表示,磁力线的密度反映了磁场的强度,而其切线方向则表示磁场的方向。
二、磁场的来源1. 永久磁铁:永久磁铁是最常见的磁场来源之一,它由磁性材料制成,如铁、钴、镍等,这些材料的原子内部电子排列特定,使得它们能够保持持久的磁性。
2. 电流:电流通过导线时,会在导线周围产生磁场。
这一现象由安培定律描述,即电流与磁场之间存在直接关系。
电流越大,产生的磁场越强。
三、磁场的测量磁场的强度通常用磁感应强度(B)来表示,单位是特斯拉(T)。
测量磁场强度的工具是磁强计,它可以精确地测量出磁场的大小和方向。
四、磁场的分类1. 均匀磁场:磁场强度在空间中处处相等的磁场称为均匀磁场。
这种磁场通常由长直导线或磁铁的远场区域产生。
2. 非均匀磁场:磁场强度在空间中变化的磁场称为非均匀磁场。
这种磁场常见于磁铁的近场区域或复杂的磁场分布区域。
五、磁场的基本定律1. 奥斯特定律:描述了电流与磁场之间的关系,即电流周围会产生磁场,磁场的方向与电流的方向垂直。
2. 安培定律:详细描述了电流与磁场之间的关系,特别是对于封闭回路中的电流,其产生的磁场可以通过安培环路定理来计算。
3. 毕奥-萨伐尔定律:用于计算由稳定电流产生的磁场,适用于计算复杂电流分布产生的磁场。
六、磁场对物体的作用1. 磁力:磁场对置于其中的磁性物质产生磁力。
磁力的大小与磁场强度、物体的磁化程度以及物体在磁场中的位置有关。
2. 洛伦兹力:运动电荷在磁场中会受到的力称为洛伦兹力。
洛伦兹力的方向垂直于磁场和电荷运动的方向,大小与电荷的速度和磁场强度成正比。
七、磁场的应用1. 电动机和发电机:利用磁场与电流的相互作用,电动机可以将电能转换为机械能,而发电机则可以将机械能转换为电能。
磁场的基本性质是什么
磁场的基本性质是它对放入其中的磁体诞生磁力的作用,磁体间的相互作用是通过磁场发生的。
磁场有方向,在磁场中的某点,小磁针所受磁力的方向跟该点的小磁针北极所指的方向一致。
扩展资料
通电导体在磁场中受来的力的方向,跟磁场方向的方向和电流方向的方向有关系,它们之间的关系可以用左手定则定则到判断。
电动机就是利用这一原理制造出的机械。
电流通过小灯泡时,灯丝变热而发光,这是电流的热效应效应,而电流表、电铃则是根据电流的磁效应效应制成的.。
法拉第在奥斯特远足“电生磁”的启迪下,利用逆向思维提出了倘若磁生电,并经过十年的探索终于远足了电磁感应现象。
磁场是一种看不见、摸不着的特辞物质。
磁场不是由原子或分子组成的,但磁场是客观存在的。
磁场具有波粒的辐射特性。
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,所以两磁体不用在物理层面接触就能发生作用。
【高中物理】磁场基本性质磁场对电流的作用【高中物理】磁场基本性质、磁场对电流的作用一、课程内容:1.磁场基本性质2.磁场对电流的影响【要点扫描】磁场的基本性质(一)磁场1.磁场:磁场是一种存在于磁铁和运动电荷周围的物质。
它的基本特性是:对磁铁、电流和运动电荷有强大的影响2、磁现象的电本质:所有的磁现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用.(二)磁感应线为了描述磁场的强弱与方向,人们在磁场中画出的一组有方向的曲线.1.密度表示磁场的强度2、每一点切线方向表示该点磁场的方向,也就是磁感应强度的方向.3.磁体外从N极到S极,磁体内从S极到N极为闭合曲线。
磁力线不相切或相交。
4、匀强磁场的磁感线平行且距离相等.没有画出磁感线的地方不一定没有磁场.5.安培定律:拇指指向电流方向,四个手指指向磁场方向。
请注意,这里的磁感应线是同心圆,每个点的磁场方向与该点的切线方向一致。
*熟记常用的几种磁场的磁感线:(三)磁感应强度1、磁场的最基本的性质是对放入其中的电流或磁极有力的作用,电流垂直于磁场时受磁场力最大,电流与磁场方向平行时,磁场力为零。
2.在磁场中,垂直于磁场方向的通电导线接收的磁场力F与电流强度I和导线长度L 的乘积IL之比称为通电导线所在位置的磁感应强度①表示磁场强弱的量.是矢量.② 尺寸:(电流方向与磁感应线垂直时的公式)③方向:左手定则:是磁感线的切线方向;是小磁针n极受力方向;是小磁针静止时n极的指向.不是导线受力方向;不是正电荷受力方向;也不是电流方向.④ 单位:n/AMM,也称特斯拉,国际单位制符号t⑤点定b定:就是说磁场中某一点定了,则该处磁感应强度的大小与方向都是定值.⑥ 均匀磁场的磁感应强度在任何地方都是相等的⑦磁场的叠加:空间某点如果同时存在两个以上电流或磁体激发的磁场,则该点的磁感应强度是各电流或磁体在该点激发的磁场的磁感应强度的矢量和,满足矢量运算法则。
(四)磁通量和磁通密度1、磁通量φ:穿过某一面积磁力线条数,是标量.2.磁通密度B:在垂直于磁场的方向上通过单位面积的磁力线的数量,即磁感应强度,是一个矢量3、二者关系:b=φ/s(当b与面垂直时),φ=bscosθ,scosθ为面积垂直于b方向上的投影,θ是b与s法线的夹角.磁场对电流的影响(一)安培力1.安培力:在磁场中作用在带电电线上的力称为安培力说明:磁场对通电导线中定向移动的电荷有力的作用,磁场对这些定向移动电荷作用力的宏观表现即为安培力.2.安培力的计算公式:F=bilsinθ(θ是I和b之间的角度);当通电导体与磁场方向垂直时,即θ=90°,此时安培力最大;当通电导线与磁场方向平行时,即θ=0°,此时,安培力具有最小值,f=0n;当0°<B<90°时,安培力F介于0和最大值之间。
磁场基本性质一.考点:电流的磁场I 磁感应强度.磁感线.地磁场II 磁性材料.分子电流假说I 学习要求:知道磁场的基本特性,熟练掌握和运用安培定则判断电流产生的磁场方向,深刻理解磁感应强度概念,掌握磁感应强度叠加原理,二.知识回顾1.磁场的产生⑴磁极周围有磁场。
⑵电流周围有磁场(奥斯特)。
安培提出分子电流假说(又叫磁性起源假说),认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的。
(不等于说所有磁场都是由运动电荷产生的。
)⑶变化的电场在周围空间产生磁场(麦克斯韦)。
2.磁场的基本性质磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用3.磁感应强度B=F/IL (条件是匀强磁场中,或ΔL很小,并且L⊥B )。
磁感应强度是矢量。
单位是特斯拉,符号为T,1T=1N/(A∙m)=1kg/(A∙s2)4.磁感线⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。
磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向,也就是在该点小磁针静止时N极的指向。
磁感线的疏密表示磁场的强弱。
⑵磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同)。
⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线:⑷安培定则(右手螺旋定则):对直导线,四指指磁感线方向;对环行电流,大拇指指中心轴线上的磁感线方向;对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。
地球磁场通电直导线周围磁场通电环行导线周围磁场【例1】关于磁场和磁感线的描述,正确的说法有 [ ]A.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,也是一种物质B.磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向C.磁感线总是从磁铁的北极出发,到南极终止D.磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线,没有细铁屑的地方就没有磁感线【例2】根据安培假说的物理思想:磁场来源于运动电荷.如果用这种思想解释地球磁场的形成,根据地球上空并无相对地球定向移动的电荷的事实.那么由此推断,地球总体上应该是:()A.带负电;B.带正电;C.不带电;D.不能确定【例3】磁场中某点的磁感应强度的方向[ ]A.放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向B.放在该点的正检验电荷所受的磁场力的方向C.放在该点的小磁针静止时N极所指的方向D.通过该点磁场线的切线方向【例4】如图所示,正四棱柱abed一a’b’c’d’的中心轴线00/处有一无限长的载流直导线,对该电流的磁场,下列说法中正确的是()A.同一条侧棱上各点的磁感应强度都相等B.四条侧棱上的磁感应强度都相同C.在直线ab上,从a到b,磁感应强度是先增大后减小D.棱柱内任一点的磁感应强度比棱柱侧面上所有点都大【例5】有一小段通电导线,长0.01m,电流为5A,把它放在磁场中某一位置,受到的磁场力是0.1N,则该处的磁感应强度B的大小()A. B=2TB. B≥2TC. B≤2TD.无法确定【例6】如图所示,两根导线a、b中电流强度相同.方向如图所示,则离两导线等距离的P 点,磁场方向如何?【例7】六根导线互相绝缘,所通电流都是I,排成如图所示的形状,区域A、B、C、D均为相等的正方形,则平均磁感应强度最大的区域是哪些区域?该区域的磁场方向如何?练习:1.如图11-1-5所示,一带负电的金属环绕轴OO ′以角速度ω匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是( )A .N 极竖直向上B .N 极竖直向下C .N 极沿轴线向左D .N 极沿轴线向右 2.有一束电子流沿x 轴正方向高速运动,如图11-1-8所示,电子流在z 轴上的P 点处所产生的磁场方向是沿( ) A .y 轴正方向 B .y 轴负方向C .z 轴正方向 D .z 轴负方向 3.在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态,突然发现小磁针N 极向东偏转,由此可知( )A .一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的N 极靠近小磁针B .一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的S 极靠近小磁针C .可能是小磁针正上方有电子流自南向北水平通过D .可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平通过4.在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线,如图11-1-6所示,四根导线中电流i 4=i 3>i 2>i 1,要使O 点磁场增强,应切断哪一根导线中的电流( )A .i 1B .i 2C .i 3D .i 4 5.在磁感应强度为B 0,竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根长通电直导线,电流的方向垂直纸面向里,如图所示,a c 、d ( )A .b 、d 两点的磁感应强度大小相等B .a 、b 两点的磁感应强度大小相等C .c 点的磁感应强度的值最小D .b 点的磁感应强度的值最大6.关于磁感应强度和电场强度的说法中,正确的有 ( ) A .一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用,则该处的磁感应强度一定为零B .一小段通电导体在磁场中某处受到的磁场力越小,说明该处的磁感应强度越小C .磁场中某点的磁感应强度方向,就是放在该点的一小段通电导体的受力方向D .磁场中某点的磁感应强度的大小和方向与放在该点的通电导线受力情况无关E .电荷在某处不受电场力作用,则该处电场强度为零F .表征电场中某点的强度,是把一个检验电荷放到该点时受到的电场力与检验电荷本身电量的比值;G .表征磁场中某点强弱,是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线的长度和电流的乘积的比值。
磁场的基本性质与磁力作用磁场是我们生活中常见的物理现象之一,它具有一些基本性质和能够产生磁力作用。
本文将探讨磁场的基本性质以及磁力的作用。
一、磁场的基本性质1. 磁场的来源磁场是由具有磁性的物质,如铁、镍、钴等,或通过电流的流动产生的。
当物体中的电子自旋对齐时,会形成一个微小的磁矩,其方向会与自身的运动方向保持一致。
2. 磁场的方向磁场是有方向的,通常用箭头来表示。
箭头的指向从磁北极指向磁南极,也就是从北极指向南极的方向。
根据这一规律,我们可以判断出一个物体的磁性,通过它的南北极性和它与其他磁物体之间的相互作用。
3. 磁场的大小磁场的大小可以通过磁感应强度来衡量,用符号B表示。
磁感应强度描述了磁场对被放置在其中的物体所施加的力的大小。
磁感应强度越大,物体受到的磁力也就越大。
二、磁力的作用1. 磁力的基本性质磁力是一种基本的物理力,它对具有磁性的物体产生作用。
磁力的大小与物体的磁矩以及物体所处的磁场强度有关。
根据洛伦兹力的原理,当磁场与电荷或流经导体的电流相互作用时,会产生磁力。
这种磁力会使电子在导体内部偏离原本的轨道,造成电子的运动受到磁力的影响。
2. 磁力的方向磁力的方向遵循右手定则,也就是当右手的大拇指指向电流的方向,四指从磁场的指向方向弯曲的方向即为磁力的方向。
根据这一定律,我们可以判断一个电流所受的磁力的方向,也可以通过改变电流的方向来改变所受的磁力的方向。
3. 磁力的应用磁力广泛应用于我们的日常生活中。
电动机、发电机和变压器等电器设备都是基于磁场的原理工作的。
正确地利用磁力,我们可以实现电能的转换和输送。
此外,磁力还可以被用于制造磁铁、进行磁学研究,甚至可以用于医学上的磁共振成像技术。
总结:磁场具有一些基本性质,包括来源、方向和大小。
磁力是由磁场对具有磁性的物体产生的作用,其方向可以通过右手定则来确定。
磁力在许多领域有广泛的应用,包括电机、磁学研究和医学成像等。
通过深入理解磁场的基本性质和磁力的作用,我们可以更好地掌握和应用这一重要的物理现象。
磁场与电磁波磁场和电磁波是电磁学中两个重要的概念。
磁场是指由电流或磁体所产生的具有磁性的力场,而电磁波则是电场和磁场相互作用而形成的波动现象。
本文将介绍磁场和电磁波的基本概念、性质以及它们在现实生活中的应用。
一、磁场的概念与性质磁场是指由电流或磁体所产生的一种力场,它的存在可以通过磁感线来表示。
磁感线是用来描述磁场分布的曲线,它们从磁场的南极流向北极,形成了一个闭合的回路。
磁感线越密集,表示磁场的强度越大。
磁场具有一些重要的性质。
首先,磁场具有方向性。
根据右手定则,电流所产生的磁场的方向与电流方向垂直,并且遵循左手定则,南极指向电流的方向。
其次,磁场具有叠加性。
当存在多个电流或磁体时,它们产生的磁场可以叠加,形成新的磁场分布。
最后,磁场具有磁力线的物理意义。
磁力线上每一点上的矢量表示当放置一个单位磁极时所受到的力的大小和方向。
二、电磁波的概念与性质电磁波是由电场和磁场相互作用所产生的波动现象。
根据电磁波的频率,可以将其分为不同的波段,如无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
电磁波在空间中传播时,以光速传播,并且不需要介质作为媒介。
电磁波具有一些重要的性质。
首先,电磁波遵循麦克斯韦方程组,这是描述电磁波在空间中传播和相互作用的基本方程。
其次,电磁波具有正弦波性质,它们的振幅、波长和频率之间存在一定的关系。
最后,电磁波具有能量传递和辐射的性质。
电磁波可以传递能量,并且根据频率的不同,对物质有不同程度的穿透和吸收作用。
三、磁场与电磁波的应用磁场和电磁波在现实生活中有着广泛的应用。
其中,磁场在电机、发电机、磁共振成像等领域都有重要作用。
电机和发电机利用磁场与电流相互作用的原理来实现能量转换。
磁共振成像则利用磁场和电磁波的相互作用来获取人体内部的影像信息。
而电磁波的应用更加广泛。
无线电波被广泛应用于无线通讯、广播电视等方面。
微波被应用于微波炉、雷达系统等领域。
红外线被用于红外线摄像机、红外线热成像等领域。
磁场知识点总结定义与性质:磁场是传递实物间磁力作用的场,由运动着的微小粒子构成,看不见、摸不着。
磁场具有方向性,是一个矢量场,与电场不同,磁力的作用方向与带电粒子的运动方向垂直。
磁场的大小可以用磁感应强度B来描述,单位是特斯拉(T)。
磁场具有粒子的辐射特性。
产生与源:磁场的产生是由运动的电荷所产生的,如电流、电荷的运动等。
运动电荷产生磁场的真正场源是运动电子或运动质子所产生的磁场。
例如,电流所产生的磁场就是在导线中运动的电子所产生的磁场。
磁铁是一种特殊的物质,可以产生强大的磁场。
磁铁中的原子有特殊的排列方式,形成了微观的磁场。
当许多微观磁场相互作用时,它们会形成一个宏观磁场,使磁铁具有磁性。
磁场的方向: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。
磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极指的方向相同。
叠加与相互作用:当多个磁场同时存在时,它们可以相互叠加。
对于同向的磁场,其叠加后的强度会增大,对于反向的磁场,则会相互抵消。
磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的,所以两磁体不用在物理层面接触就能发生作用。
磁极之间存在相互作用,同性相斥,异性相吸。
应用与影响:在医疗领域,磁场被广泛应用于核磁共振成像(MRI)等医疗诊断技术,以及磁刺激疗法(MST)和磁珠疗法等治疗方法。
在日常生活中,磁场在电子设备中也扮演着重要的角色。
在电力工业中,磁场也发挥着重要的作用,如发电机、电动机和变压器的工作原理都与磁场密切相关。
此外,磁场还对人体有一定的影响,如促进细胞代谢、血液循环、炎症消退等。
总之,磁场是物理学中的一个基本概念,具有许多基本性质和应用。
通过深入研究磁场的性质和应用,可以更好地理解物理学的基本原理,并为实际应用提供理论基础。
第12讲磁场基本概念一、磁场:1、定义:存在于磁体和电流周围的一种特殊物质.2、基本性质:对放入其中的磁体或电流产生力的作用。
说明:对磁极一定有力的作用;对电流只是可能有力的作用。
3、方向的确定:①小磁针:(规定)小磁针在磁场中某点N极的受力方向(或小磁针静止时N极的指向)为该点的磁场方向。
②由磁感线的方向确定。
③由磁感应强度的方向确定.4、安培定则(右手螺旋定则):对直导线,四指指磁感线方向;对环行电流,大拇指指中心轴线上的磁感线方向;对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。
5、要熟记常见的几种磁场的磁感线:地球磁场通电直导线周围磁场通电环行6、磁感应强度:磁感应强度是表示磁场强弱的物理量(1)磁感应强度的定义:在磁场中,垂直于磁场方向的通电导线,受到的安培力F与电流I和导线长度L的乘积的比值,叫做通电导线所在处磁场的磁感应强度。
即B=F/ILB是描述磁场的力的性质的物理量,与F、I、L无关.它是由磁场本身性质及空间位置决定(2)磁感应强度是矢量,其方向就是该处磁场的方向;注意:它的方向并非安培力的方向。
(3)单位:特斯拉,简称特,代表符号是T.1T=1N/A·m 1T=1N/(A∙m)=1kg/(A∙s2)(4)匀强磁场:①磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同;②匀强磁场的磁感线是疏密均匀、互相平行的直线;③距离很近的两个异名磁极之间,通电螺线管内部的磁场(除边缘部分外)都可认为是匀强磁场。
【例1】如图所示,正四棱柱的中心轴线OO’处有一无限长的载流直导线,对该电流的磁场,下列说法中正确的是()A.同一条侧棱上各点的磁感应强度都相等B.四条侧棱上的磁感应强度都相同C.在直线ab上,从a到b,磁感应强度是先增大后减小D.棱柱内任一点的磁感应强度比棱柱侧面上所有点都大d ab c 【例2】实验室有一个旧的学生直流电源,输出端的符号模糊不清,无法分辨正负极.某同学设计了下面的判断电源两极的方法.在桌面上放一个小磁针,在小磁针东面放一个螺线管,如图所示,闭合开关后,小磁针指南的一端向东偏转.下述判断正确的是( )A .电源A 端是正极,在电源内电流由A 流向BB .电源B 端是正极,在电源内电流由A 流向BC .电源A 端是正极,在电源内电流由B 流向AD .电源B 端是正极,在电源内电流由B 流向A【例3】如右图所示,一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方时,磁针的N 极向纸外偏转。
磁场基本性质
一、磁场的描述
1、磁场的物质性:与电场一样,也是一种物质,是一种看不见而又客观存在的特殊物质。
存在于(磁体、通电导线、运动电荷、变化电场、地球的)周围。
2、基本特性:对放入其中的(磁极、电流、运动的电荷)有力的作用,它们的相互作用通过磁场发生。
3、方向规定:①磁感线在该点的切线方向 ;
②磁场中任一点小磁针北极(N 极)的受力方向(小磁针静止时 N 的指向)为该处的磁场方向。
③对磁体:外部(N S),内部(S N)组成闭合曲线;这点与静电场电场线(不成闭合曲
线)不同。
④用安培左手定则判断
4、磁感线:电场中引入电场线描述电场,磁场中引入磁感线描述磁场。
定义:磁场中人为引入的一系列曲线来描述磁场,曲线的切线表示该位置的磁场方向,其蔬密表示磁场强弱。
物理意义:描述磁场大小和方向的工具(物理摸型),磁场是客观存在的,磁感线是一种工具 .
不能认为有(无)磁感线的地方有(无)磁场。
5、磁场的产生方式
(1)永磁体(条形、蹄形)
(2)通电导线(有各种形状:直、曲、环形电流、通电螺线管)
(3)地球磁场(和条形磁铁相似)有三个特征:(磁极位置赤道处磁场特点南北半球磁场方向)
①地磁的 N 极的地理位置的南极,
②地磁B (水平分量:(南北)坚直分量:南半球:垂直地面而上向;北半球:垂直地面而向
下。
)
③在赤道平面上:距地球表面相等的各点,磁感强度大小相等、方向水平向北
(4)变化的电场(后面再讲法拉第电磁感应定律和电磁波)
二、电流磁场的方向叛断:安培右手定则(重点)、直、环、通电螺线管)一定要熟悉五种典型磁场的磁感线空间
分布(正确分析解答问题的关健)脑中要有各种磁源产生的磁感线的立体空间分布观念,会从不同的角度看、画、识各种磁感线分布图能够将磁感线分布的立体、空间图转化成不同方向的平面图(正视、符视、侧视、剖视图)
三、磁现象的电本质(磁产生的实质)后面讲到光现象的电本质
安培分子环型电流假说:分子、原子等物质的微粒内部存在一种环形电流,叫分子电流。
这种环形
电流使得每个物质微粒成为一个很小的磁体。
这就是安培分子电流假说。
它能解释各种磁现象:软铁棒的磁化、高温,猛烈的搞击而失去磁性等。
本质:(磁体、电流、运动电荷)的磁场都是由运动电荷产生的,并通过磁场相互作用的。
任何磁现象的岀现都以“电荷的运动(有形无形)”为基础。
一切磁现象归结为:运动电荷(或电流)之间通过磁场发生相互作用。
“电本质"实质为运动电荷(成形电流):静止的电荷在磁场中不会受到磁场力;有磁必有电(对),有电
必有磁(错)。
实验:奥斯特沿南北方向放置的导线下面放置小磁针,导线通电后,小磁针发生偏转。
罗兰实验:把大量的电荷加在橡胶盘上,然后使盘绕中心轴线转动,如图:在盘在附近用小磁针来检验运动电荷产生的磁场•
结果发现:带电盘转动时,小磁针发生了偏转,而且改变转盘方向,小磁针偏转方向也发生转变。
此实验说明;电荷运动时产生磁场,即磁场是由运动电荷产生;(即:一切磁场都来源于运动电荷,揭示了磁现象的电本质。
)
四、磁感线一一为了描述磁场的强弱与方向,人们想象在磁场中画岀的一组有方向的曲线.
1.疏密表示磁场的强弱.
2•每一点切线方向表示该点磁场的方向,也就是磁感应强度的方向.
3•是闭合的曲线,在磁体外部由 N极至S极,在磁体的内部由 S极至N极•磁线不相切不相交。
4 •匀强磁场的磁感线平行且距离相等•没有画岀磁感线的地方不一定没有磁场.
5.安培定则:姆指指向电流方向,四指指向磁场的方向•注意这里的磁感线是一个个同心圆,每点磁场方向是在该点切线方向•
*熟记常用的几种磁场的磁感线:
X X X X
x
W A 0 A ) (螺线管)
是最简单,同时也是最重要的磁场。
大小相等方向处处相同,用平行等间距的直 线来表示。
二、磁通量与磁通密度(分析法拉第电磁感应的基础)
1 .磁通量①:概念:磁感应强度 B 与垂直磁场方向的面积 S 的乘积叫穿过这个面积的磁通量,①= BX S
若面积S 与B 不垂直,应以B 乘以S 在垂直磁场方向上的投影面积 S',即①=B- S'= B- ScosB, 磁通量的物理意义:穿过某一面积的磁感线条数•也叫做穿过这个面积的磁通量①。
是标量.
说明:对某一面积的 磁通量,一定要指明“是哪一个面积的、方向如何”
2 .磁通密度B:垂直磁场方向穿过单位面积磁力线条数,即磁感应强度,是矢量.
3. 在匀强磁场中求磁通量类型有:公式的适用条件:
(1)当面积S 丄B 时。
①=BS 单位:韦伯 Wb=T- m 2
(2) S 的性质。
两个重要概念:磁感强度 B,磁通量
磁感强度(B )从力的角度描述磁场性质, 磁通量()从能量角度描述磁场 、磁感应强度
1.磁场的最基本的性质:对放入其中的 (磁极,电流,运动的电荷)有力的作用,都称为磁场力。
丄B 时,F 最大=BIL ; I ———典型的比值定义:( I L S
F
B=—— I L
I B=5 ) r F E=— q E= u= W a b
磁感强度B: ④ qBv = qe
(R= R= B=- S E B =—=_d=- v v dv L 8)(
C= ③ qBv = m C=— 4 v 2 ⑤ E=BLv B=— Lv kd ) mv mv qB qR
B=k :(直导体)⑦B= r
NI 匀强磁场: 分布地方: 异名磁极间(边缘除外) ,通电螺线管内部。