高中物理磁场基本性质知识点总结与经典例题讲解与解析
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磁场基本性质一、磁场1、磁场:磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质.它的基本特性是: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.没有画出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:【例1】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)A.带负电;B.带正电;C.不带电;D.不能确定解析:因在地球的内部地磁场从地球北极指向地球的南极,根据右手螺旋定则可判断出地球表现环形电流的方向应从东到西,而地球是从西向东自转,所以只有地球表面带负电荷才能形成上述电流,故选A.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应强度.①表示磁场强弱的物理量.是矢量.②大小:B=F/Il(电流方向与磁感线垂直时的公式).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:牛/安米,也叫特斯拉,国际单位制单位符号T.⑤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匀强磁场的磁感应强度处处相等.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.【例2】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(AC)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解析:因通电直导线的磁场分布规律是B∝1/r,故A,C正确,D错误.四条侧棱上的磁感应强度大小相等,但不同侧棱上的点的磁感应强度方向不同,故B错误.【例3】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?解析:由P点分别向a、b作连线Pa、Pb.然后过P点分别做Pa、Pb垂线,根据安培定则知这两条垂线用PM、PN就是两导线中电流在P点产生磁感应强度的方向,两导线中的电流在P处产生的磁感应强度大小相同,然后按照矢量的合成法则就可知道合磁感应强度的方向竖直向上,如图所示,这也就是该处磁场的方向.答案:竖直向上【例4】六根导线互相绝缘,所通电流都是I,排成如图10一5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?解析:由于电流相同,方格对称,从每方格中心处的磁场来定性比较即可,如I1在任方格中产生的磁感应强度均为B,方向由安培定则可知是向里,在A、D方格内产生的磁感应强度均为B/,方向仍向里,把各自导线产生的磁感应强度及方向均画在四个方格中,可以看出在B、D区域内方向向里的磁场与方向向外的磁场等同,叠加后磁场削弱.答案:在A、C区域平均磁感应强度最大,在A区磁场方向向里.C区磁场方向向外.【例5】一小段通电直导线长1cm,电流强度为5A,把它放入磁场中某点时所受磁场力大小为0.1N,则该点的磁感强度为()A.B=2T;B.B≥2T;C、B≤2T ;D.以上三种情况均有可能解析:由B=F/IL可知F/IL=2(T)当小段直导线垂直于磁场B时,受力最大,因而此时可能导线与B 不垂直,即Bsinθ=2T,因而B≥2T。
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。
可编辑修改精选全文完整版磁场典型例题解析一、磁场与安培力的计算【例题1】两根无限长的平行直导线a 、b 相距40cm ,通过电流的大小都是3.0A ,方向相反。
试求位于两根导线之间且在两导线所在平面内的、与a 导线相距10cm 的P 点的磁感强度。
【解说】这是一个关于毕萨定律的简单应用。
解题过程从略。
【答案】大小为×10−6T ,方向在图9-9中垂直纸面向外。
【例题2】半径为R ,通有电流I 的圆形线圈,放在磁感强度大小为B 、方向垂直线圈平面的匀强磁场中,求由于安培力而引起的线圈内张力。
【解说】本题有两种解法。
方法一:隔离一小段弧,对应圆心角θ ,则弧长L = θR 。
因为θ → 0(在图9-10中,为了说明问题,θ被夸大了),弧形导体可视为直导体,其受到的安培力F = BIL ,其两端受到的张力设为T ,则T 的合力ΣT = 2Tsin 2θ再根据平衡方程和极限xxsin lim0x →= 0 ,即可求解T 。
方法二:隔离线圈的一半,根据弯曲导体求安培力的定式和平衡方程即可求解…【答案】BIR 。
〖说明〗如果安培力不是背离圆心而是指向圆心,内张力的方向也随之反向,但大小不会变。
〖学员思考〗如果圆环的电流是由于环上的带正电物质顺时针旋转而成(磁场仍然是进去的),且已知单位长度的电量为λ、环的角速度ω、环的总质量为M ,其它条件不变,再求环的内张力。
〖提示〗此时环的张力由两部分引起:①安培力,②离心力。
前者的计算上面已经得出(此处I = ωπλ•π/2R 2 = ωλR ),T 1 = B ωλR 2 ;后者的计算必须..应用图9-10的思想,只是F 变成了离心力,方程 2T 2 sin 2θ =πθ2M ω2R ,即T 2 =πω2R M 2 。
〖答〗B ωλR 2 + πω2R M 2 。
【例题3】如图9-11所示,半径为R 的圆形线圈共N 匝,处在方向竖直的、磁感强度为B 的匀强磁场中,线圈可绕其水平直径(绝缘)轴OO ′转动。
一、磁现象和磁场1、磁场:磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质.它的基本特性是: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、磁感应强度1、 表示磁场强弱的物理量.是矢量.2、 大小:B=F/Il (电流方向与磁感线垂直时的公式).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:牛/安米,也叫特斯拉,国际单位制单位符号T .5、 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、 匀强磁场的磁感应强度处处相等.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.三、几种常见的磁场(一)、 磁感线⒈磁感线是徦想的,用来对磁场进行直观描述的曲线,它并不是客观存在的。
⒉磁感线是闭合曲线⎩⎨⎧→→极极磁体的内部极极磁体的外部N S S N⒊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相交,也不能相切。
5.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.6.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·7、 *熟记常用的几种磁场的磁感线:(二)、匀强磁场1、 磁感线的方向反映了磁感强度的方向,磁感线的疏密反映了磁感强度的大小。
2、 磁感应强度的大小和方向处处相同的区域,叫匀强磁场。
其磁感线平行且等距。
例:长的通电螺线管内部的磁场、两个靠得很近的异名磁极间的磁场都是匀强磁场。
3、 如用B=F/(I ·L)测定非匀强磁场的磁感应强度时,所取导线应足够短,以能反映该位置的磁场为匀强。
第十三章电磁感应与电磁波初步1、磁场磁感线一认识磁场的性质1.对磁场性质的理解:基本性质对放入其中的磁体或电流产生力的作用客观性质磁场虽然不是由分子、原子组成的,但是它和常见的桌子、房屋、水和空气一样,是一种客观存在的物质特殊性质磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同,它是以一种场的形式存在的形象性磁体之间、磁体与电流间,电流与电流间通过磁场发生作用,如同用弹簧连接的小球,靠弹簧发生相互作用一样2.电场与磁场的比较:比较项目电场磁场不同点产生电荷周围磁体、电流、运动电荷周围基本性质对放入其中的电荷有电场力的作用对放入其中的磁极、电流有磁场力的作用作用特点对放入其中的磁体无力的作用对放入其中的静止电荷无力的作用相同点磁场和电场一样,都是不依赖于人的意志而客观存在的特殊物质,都具有能量【思考·讨论】图一中异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,图二中一段直导线悬挂在蹄形磁铁的两极间,通以电流,导线就会移动;图三中两条通过同向电流的导线相互吸引,通过反向电流的导线相互排斥,这些相互作用是怎样实现的?提示:磁体的周围和电流的周围都存在着磁场,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都是通过磁场来传递的。
【典例示范】下列关于磁场的说法中,正确的是( )A.只有①磁铁周围才存在磁场B.磁场是为了解释磁极间的相互作用而人为规定的C.磁场只有②在磁极与磁极、磁极和通电导线发生作用时才产生D.磁极与磁极之间、磁极与通电导线之间、通电导线与通电导线之间都是通过磁场发生相互作用的【审题关键】序号信息提取①电流周围也有磁场②电流和电流之间发生作用时也有【解析】选D。
磁场存在于磁体周围和电流周围,故A错误;磁场是实际存在的,不是假想的,磁感线是假想的,故B错误;磁场存在于磁体和电流周围,即使没有发生作用,磁场仍然是存在的,故C错误;磁极与磁极,磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用的,故D正确。
【高中物理】高二物理磁场知识点汇总(一)磁场部分是
高二
物理知识的重点,经常会与电学或者力学挂钩出大题。
以下是磁场部分主要概念的汇总,希望对大家有帮助。
一、磁场
磁极和磁极之间的相互作用是通过磁场发生的。
电流在周围空间产生磁场,小磁针在磁场中受力。
磁极和电流之间的相互作用也通过
磁场发生。
电流和电流之间的相互作用也是通过磁场产生的
磁场是一种特殊形式的物质,存在于磁铁、电流和移动电荷周围的空间中。
磁极或电
流在其周围空间产生磁场,磁场的基本性质是对置于其中的磁极或电流产生强烈影响。
二、磁现象的电本质
1.罗兰实验
正电荷随绝缘橡胶圆盘高速旋转,发现小磁针发生偏转,说明运动的电荷产生了磁场,小磁针受到磁场力的作用而发生偏转。
2.安培分子电流假说
法国学者安培提出,在原子、分子等物质微粒内部,存在一种环形电流-分子电流,
分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。
安培是最早揭示
磁现象的电本质的。
对于未磁化的铁棒,每个分子电流的方向都是无序的,它们的磁场相互抵消,对外不
具有磁性;当铁棒被磁化时,每个分子电流的方向大致相同,两端表现出强磁性,形成磁极;请注意,当磁铁受到高温或剧烈敲击时,它将失去磁性。
3
高中语文
.磁现象的电本质
移动的电荷(电流)产生磁场。
磁场对移动的电荷(电流)产生磁力。
所有的磁现象
都可以归因于运动电荷(电流)通过磁场的相互作用。
史上最全⾼中物理磁场知识点总结⼀、磁场磁体是通过磁场对铁钴镍类物质发⽣作⽤的,磁场和电场⼀样,是物质存在的另⼀种形式,是客观存在的。
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。
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、电流都有⼒的作⽤。
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——奥斯特实验,以及磁场对电流有⼒的作⽤实验。
1.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。
2.地磁体周围的磁场分布与条形磁铁周围的磁场分布情况相似。
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。
4.磁偏⾓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。
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11°。
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。
确定磁场⽅向的⽅法是:将⼀不受外⼒的⼩磁针放⼊磁场中需测定的位置,当⼩磁针在该位置静⽌时,⼩磁针N极的指向即为该点的磁场⽅向。
磁体磁场:可以利⽤同名磁极相斥,异名磁极相吸的⽅法来判定磁场⽅向。
电流磁场:利⽤安培定则(也叫右⼿螺旋定则)判定磁场⽅向。
三、磁感线在磁场中画出有⽅向的曲线表⽰磁感线。
磁感线特点:(1)磁感线上每⼀点切线⽅向跟该点磁场⽅向相同。
(2)磁感线的疏密反映磁场的强弱,磁感线越密的地⽅表⽰磁场越强,磁感线越疏的地⽅表⽰磁场越弱。
1.磁感应强度B 磁感应强度可以采用如下三种定义方式: (1) B 的方向垂直于正电荷所受最大磁力的方向与电荷运动方向组成的平面,并满足右旋关系,即B v q F ⨯=.当v 垂直于B 时,电荷所受磁力最大(m F ),B 的大小等于单位试探电荷以单位速率运动时所受的最大磁力,即qv F B m /=,如图12-1所示.(2)B 的方向垂直于电流元所受最大磁力的方向与电流元方向组成的平面,并满足右旋关系,即B l Id F d ⨯=.当l d 垂直于B 时,电流元的受磁力最大,B 的大小等于单位电流元所受的最大磁力,即Idl F B m /=,如图12-2所示.(3)B 的方向垂直于线圈所受最大力矩的方向与磁矩方向所组成的平面,并满足右旋关系,即B m M ⨯=,当m 垂直于B 时,线圈所受力矩最大(m M ),B 的大小等于单位磁矩所受的最大力矩,即m M B m /=,如图12-3所示.理解与拓展:⑴ 磁感应强度B 是反映磁场(对运动电荷或电流有作用力)性质的基本量,它的重要性相当于电场中的E .它是一个矢量,一般是空间和时间的函数,磁场中某一点的B ,只依赖于磁场本身在该点的特性.⑵ 上述三种B 的定义都是等效的,方向都与小磁针N 极受力方向相同,大小也是一样的,因为有I d l qv =,l d F M m m '=,l Idld IS m '==,所以m M I d l F qv F B m m m ///===.相应的三个定义式B v q F m ⨯=,B l Id F m ⨯=和B m M m ⨯=也是可以互相推导的.2.磁场中的高斯定理 在磁场中通过任意封闭曲面的磁通量恒为零,即 0=∙=Φ⎰S d B SmF m Bv(a )q 图12-1F mB Id l(b ) 图12-2M Bm(c ) 图12-3理解与拓展:⑴ 同静电场中引入电场线一样,磁场中可以引入磁感应线(B 线),并规定它在某点的切线方向表示该处B 的方向,垂直穿过某点附近单位面积磁感应线的条数为B 的大小.⑵ 高斯定理反映了磁场的无源性.即磁感应线是连续的,在任何地方都不可断,磁场是无源场.假若B 线在某点中断,就一定能作出包围该点但B 通量不为零的闭合面.这是高斯定理所不允许的,场线中断的地方是场源,B 线不中断,说明磁场是无源场,它的本质是认为没有磁荷.⑶ 高斯定理的适用范围:它是由毕奥-萨伐尔定律导出的,它的适用条件也应当是稳恒电流的磁场,进一步的研究指出,高斯定理可以推广到任意非稳恒电流激发的磁场,但这时毕奥-萨伐尔定律不再成立.⑷ 通过某一有限面S 的磁通量可表示为 ⎰⎰=∙=ΦSSm dS B S d B θcos3.毕奥-萨伐尔定律如图12-4所示,电流元l Id 在距它为r的场点P 处产生的磁感应强度B d 为304r rl Id B d⨯=πμ毕奥-萨伐尔定律仅对线电流元的空间适用,即电流通过的横截面的线度远小于其到待求场点的距离,所以不存在0→r 时∞→B d 的困惑。
高二《磁场》重难点精析及综合能力强化训练高中,物流,高一力学是基础,高二电磁学是根本,高三知识综合用,所以高二部分,往往是高考的难点和重点,应当全面掌握这一块的方法和内容,综合利用。
I. 重难知识点精析一、知识点回顾1、磁场(1)磁场的产生:磁极周围有磁场;电流周围有磁场(奥斯特实验),方向由安培定则(右手螺旋定则)判断(即对直导线,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);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、电流(安培力)和运动电荷(洛仑兹力)有力的作用(对磁极一定有力的作用;对电流和运动电荷只是可能有力的作用,当电流、电荷的运动方向与磁感线平行时不受磁场力作用)。
2、磁感应强度ILF B =(条件:L ⊥B ,并且是匀强磁场中,或ΔL 很小)磁感应强度B 是矢量。
3、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4、安培力——磁场对电流的作用力(1)BIL F =(只适用于B ⊥I ,并且一定有F ⊥B, F ⊥I ,即F 垂直B 和I 确定的平面。
B 、I 不垂直时,对B 分解,取与I 垂直的分量B ⊥)(2)安培力方向的判定:用左手定则。
通电环行导线周围磁场地球磁场 通电直导线周围磁场另:只要两导线不是互相垂直的,都可以用“同向电流相吸,反向电流相斥”判定相互作用的磁场力的方向;当两导线互相垂直时,用左手定则判定。
5、洛仑兹力——磁场对运动电荷的作用力,是安培力的微观表现(1)计算公式的推导:如图,整个导线受到的安培力为F 安 =BIL ;其中I=nesv ;设导线中共有N 个自由电子N=nsL ;每个电子受的磁场力为F ,则F 安=NF 。
高中磁场知识点总结本文介绍了磁场的基本概念和相关知识点,包括磁场的存在形式、地磁场、磁偏角、磁场的方向和磁感线等内容。
磁场是物质存在的一种形式,存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间。
与电场一样,磁场也是客观存在的。
地球本身就是一个大磁体,周围存在地磁场,南极在地球北极附近,北极在地球南极附近。
在磁场中,小磁针的指向可以用来检验磁场的存在。
磁场对磁体、电流都有磁力作用。
磁场的方向可以通过规定小磁针北极受力的方向来确定。
在磁体磁场中,可以利用同名磁极相斥,异名磁极相吸的方法来判定磁场方向。
在电流磁场中,可以使用安培定则(右手螺旋定则)来判定磁场方向。
磁感线是在磁场中画出的有方向的曲线,每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。
磁感线的疏密反映磁场的强弱,磁感线越密的地方表示磁场越强,磁感线越疏的地方表示磁场越弱。
在磁体外部,磁感线由N极到S极,在磁体内部,磁感线由S极到N极。
总之,磁场是物质存在的一种形式,存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间。
地球本身就是一个大磁体,周围存在地磁场。
磁感线是磁场的可视化表现,磁感线的疏密反映了磁场的强弱。
磁场方向可以通过规定小磁针北极受力的方向来确定。
磁感线是一组有方向的曲线,用来形象描述磁场,但并不是真实存在于磁场中的曲线。
和电场线类似,磁感线也不能相交、相切或中断。
在不同的情况下,磁场的分布形态也不同。
通电直导线周围的磁场遵循安培定则,即右手握住导线,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。
磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆,磁场强度与距导线的距离有关。
环形电流的磁场类似于条形磁铁的磁场,其两侧分别是N 极和S极。
磁感线均为闭合曲线,环内、外磁感线条数相等,故环内磁场强,环外磁场弱。
通电螺线管的磁场分布分为内部和外部。
管外部的磁场分布情况与条形磁铁外部相同,两端分别为N极和S极。
管内部是匀强磁场,磁场分布由S极指向N极。
通电螺线管的磁场是由许多匝环形电流串联而成的,它们的磁场叠加形成了整个螺线管的磁场。
磁场的性质知识点一:磁场磁感线一、电和磁的联系磁场1.磁体间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.2.奥斯特实验:把导线放置在指南针的上方,通电时磁针发生了转动.实验意义:奥斯特实验发现了电流的磁效应,即电流可以产生磁场,首次揭示了电与磁的联系.3.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,是通过磁场发生的,磁场是磁体或电流周围一种看不见、摸不着的特殊物质.二、磁感线1.磁场的方向:物理学规定,在磁场中的某一点,小磁针静止时N极所指方向就是这一点的磁场方向.2.磁感线(1)定义:在磁场中画出的一些有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致,这样的曲线就叫作磁感线.(2)特点①磁感线的疏密表示磁场的强弱.磁场强的地方,磁感线较密;磁场弱的地方,磁感线较疏.②磁感线某点的切线方向表示该点磁场的方向.三、安培定则1.直线电流的磁场安培定则:如下图甲所示,用右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向.直线电流周围的磁感线环绕情况如图乙所示.2.环形电流的磁场安培定则:如下图所示,让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向.3.通电螺线管的磁场安培定则:如下图所示,右手握住螺线管,让弯曲的四指与螺线管电流方向一致,伸直的拇指所指的方向就是螺线管轴线上磁场的方向或者说拇指所指的方向是它的北极的方向.技巧点拨一、磁场与磁感线1.磁场(1)磁场的客观性:磁场与电场一样,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)磁场的基本性质:对放入其中的磁极、电流、运动的电荷有力的作用,而且磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流间的相互作用都是通过磁场发生的.2.磁感线(1)定义:磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线,曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同.(2)特点:①在磁体外部,磁感线从N极发出,进入S极;在磁体内部由S极回到N极.②磁感线的疏密程度表示磁场的强弱,磁感线越密的地方磁场越强;磁场方向即过该点的磁感线的切线方向.③磁感线闭合而不相交,不相切,也不中断.④磁感线是人们为了形象描述磁场而假想的线,并不真实存在.(3)几种特殊磁体外部的磁感线分布(如下图所示):二、安培定则1.直线电流的磁场(1)安培定则:用右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向,如下图所示.(2)画法:如下图所示(3)特点:是非匀强磁场,距导线越远处磁场越弱.2.通电螺线管的磁场(1)安培定则:右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向与电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是螺线管轴线上磁感线的方向,如下图所示.(2)磁感线特点两端分别是N极和S极,管内是匀强磁场,管外是非匀强磁场,画法如下图所示.3.环形电流的磁场(1)安培定则:让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向,如下图所示.(2)磁感线的特点两侧分别是N极和S极,离圆环中心越远,磁场越弱,画法如下图所示.三、安培分子电流假说1.法国学者安培提出:在物质内部,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,它的两侧相当于两个磁极.(如下图所示)2.当铁棒中分子电流的取向大致相同时,铁棒对外显磁性;当铁棒中分子电流的取向变得杂乱无章时,铁棒对外不显磁性.例题精练1.(杭州月考)小李同学用铁钉与漆包线绕成电磁铁,当接通电路后,放在其上方的小磁针N极立即转向左侧,如图所示。
磁场高二物理知识点整理与解题方法磁场高二物理知识点整理磁场1.磁场的根本性质:磁场对方入其中的磁极、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;磁感线在磁场中画一条有向的曲线,在这些曲线中每点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;安培定那么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;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)。
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:左手定那么: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。
磁场和电流1.磁铁和电流都可产生磁场;2.磁场对电流有力的作用;3.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;4.分子电流假说:所有磁场都是由电流产生的;磁性材料能够被强烈磁化的物质叫磁性材料。
高考磁场知识点归纳一、磁场、磁感应强度1.磁场(1)基本特性:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用.(2)方向:小磁针的N 极所受磁场力的方向.2.磁感应强度(1)物理意义:描述磁场的强弱和方向.F(2)大小:B=IL (通电导线垂直于磁场).(3)方向:小磁针静止时N 极的指向.(4)单位:特斯拉(T) .3.匀强磁场(1)定义:磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同的磁场称为匀强磁场.(2)特点:匀强磁场中的磁感线是疏密程度相同的、方向相同的平行直线.二、磁感线通电直导线和通电线圈周围磁场的1.磁感线(1)磁感线:在磁场中画出一些有方向的曲线,使曲线上各点的切线方向跟这点的磁感应强度方向一致.(2)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线分布三、安培力、安培力的方向1.安培力的大小(1)磁场和电流垂直时:F=ILB .(2)磁场和电流平行时:F=0.2.安培力的方向(1)用左手定则判定:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内.让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向.(2)安培力的方向特点:F⊥B,F⊥I,即 F 垂直于 B 和I 决定的平面..。
3.注意(1)磁感应强度由磁场本身决定(2)不能根据公式B=FIL就说B 与F 成正比,与IL 成反比.(3)在公式F=ILB 中L 为等效长度四、洛伦兹力、洛伦兹力的方向1.洛伦兹力:磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力.2.洛伦兹力的方向(1)判定方法左手定则:掌心——磁感线垂直穿入掌心;四指——指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向;拇指——指向洛伦兹力的方向.(2)方向特点:F⊥B,F⊥v,即 F 垂直于 B 和v 决定的平面(注意:洛伦兹力不做功).3.洛伦兹力的大小(1) v∥B 时,洛伦兹力F=0.(θ=0°或180°)(2) v⊥B 时,洛伦兹力F=qvB.(θ=90°)五、带电粒子在匀强磁场中的运动1.若v∥B,带电粒子不受洛伦兹力,在匀强磁场中做匀速直线运动.2.若v⊥B,带电粒子仅受洛伦兹力作用,在垂直于磁感线的平面内以入射速度v 做匀速圆周运动.六、质谱仪和回旋加速器1.质谱仪(1)构造:由粒子源、加速电场、速度选择器、偏转磁场和照相底片等构成.(2)原理:①粒子由静止被加速电场加速,根据动能定理可得:1qU=2mv2.②粒子在速度选择器中做匀速直线运动,有:qE qvB ,得Ev ;B③粒子在磁场中受洛伦兹力作用而偏转,做匀速圆周运动,mv2根据牛顿第二定律得关系式qvB=.r由上述式子可推出粒子的荷质比:qmErBB2.回旋加速器(1)构造:如图9-2-2 所示,D1、D2 是半圆金属盒, D 形盒的缝隙处接交流电源. D 形盒处于匀强磁场中.(2)原理:交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等,粒子在圆周运动的过程中一次一次地经过 D 形盒缝隙,两盒间的电势差一次次地反向,粒子就会被一次一次地加速.由qvB=2mvR,得E km=q2B2R22B2R2,2m可见粒子获得的最大动能由磁感应强度和 D 形盒半径决定,与加速电压无关.七、带电粒子在匀强磁场中的运动1.圆心的确定(1)已知入射点、出射点、入射方向和出射方向时,可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线,两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心(甲所示,图中P 为入射点,M 为出射点).甲乙(2)已知入射方向、入射点和出射点的位置时,可以通过入射点作入射方向的垂线,连接入射点和出射点,作其中垂线,这两条垂线的交点就是圆弧轨迹的圆心(如图9-2-8 乙所示,P 为入射点,M 为出射点).2.半径的确定可利用物理学公式或几何知识(勾股定理、三角函数等)求出半径大小.3.运动时间的确定粒子在磁场中运动一周的时间为T,当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为θ的,其运动时间表示为:θθR2πT 或t=t=v .。
磁场知识点高中物理(汇总6篇)磁场知识点高中物理第1篇条形磁铁有两个磁极,而中间的磁性最弱,几乎感受不到。
利用磁体间的相互作用规律——同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可以判断未知磁体的磁极。
利用磁体的指向性可以制成指南针,反过来,如果已知南北方向,可以通过悬挂法找到未知磁体的南极和北极。
磁场是真实存在于磁体周围的一种特殊物质,而磁感线是人们为了直观、形象地描述磁场的方向和分布情况而引入的带方向的曲线,它并不是客观存在于磁场中的真实曲线。
因此在磁场中标磁感线时,应将其画成虚线。
磁感线分布的疏密可以表示磁场的强弱。
磁体两极处磁感线最密,表示其两极磁场最强。
磁感线是一些闭合的曲线。
即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,在磁体的内部,都是从磁体的南极指向北极。
高中物理核心知识点运动轨迹为曲线,向心力存在是条件,曲线运动速度变,方向就是该点切线。
圆周运动向心力,供需关系在心里,径向合力提供足,需mu平方比R,mrw平方也需,供求平衡不心离。
万有引力因质量生,存在于世界万物中,皆因天体质量大,万有引力显神通。
卫星绕着天体行,快慢运动的卫星,均由距离来决定,距离越近它越快,距离越远越慢行,同步卫星速度定,定点赤道上空行。
磁场知识点高中物理第2篇实验:目的:研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关?原理:根据煤油温度的变化量或观察U形管中液面高度差来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少。
实验采用煤油的目的:煤油比热容小,在相同条件下吸热温度升高的快;是绝缘体。
焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
计算公式:Q=I2Rt(适用于所有电路)①串联电路中常用公式:Q=I2Rt。
并联电路中常用公式:Q= U2t/R②无论用电器串联或并联。
计算在一定时间所产生的总热量常用公式Q= Q1+Q2③分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用:Q=U2t/R=Pt应用──电热器:①定义:利用电流的热效应而制成的发热设备。