磁场及其基本性质
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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。
物理学中的磁场理论磁场是物理学中一种基本的概念,它是由运动的电荷所产生的。
磁场对于现代科技的发展以及人类对自然界的认识都起着至关重要的作用。
在物理学中,磁场理论是一个非常重要的研究领域,本文将深入探讨磁场理论的相关知识。
一、磁场的概念与性质磁场是指由电流、电荷等带电粒子所产生的磁力作用所呈现出来的现象。
磁场可以分为自然磁场与人工磁场两种,前者是地球等自然物体所产生的磁力场,而后者是由外加磁场所产生的人工磁力场。
磁场有着自己独特的性质,其中最常见的是磁场的磁感线。
磁感线是指磁场中每个位置的磁力方向与大小,也是描述磁场的重要工具。
可见,磁感线形成的空间结构也为磁场的改变提供了丰富的表达方式。
二、磁场与磁场的物质相互作用磁场中的物质是电流或电荷,磁场围绕着电流或电荷出现的,被称为磁感力线。
磁场的作用不同于重力和电场,它具有相互作用的特性,可以产生力矩和推力等效应,这些效应对于电流与电磁设备的设计与应用具有重要意义。
另外,磁场对矢量磁参量的影响也是值得关注的,常见磁参量有磁通量密度、磁场强度、磁势、磁通量等。
通过改变这些参量,可以进一步改变电流和电子的行为,这就为电磁设备的设计和优化提供了很好的思路和方案。
三、磁场的研究和应用磁场理论的研究和应用可追溯至远古时期,但真正的科学研究始于欧姆、法拉第等人对导体内的磁场现象的探索。
随着科技的不断发展,磁场的研究范围越来越广泛,包括超导、磁共振成像、磁城市研究等多个领域。
超导作为磁场理论的一个分支,是指当材料受到低温或高压等条件的影响时,抵抗他物体的流动,如外加磁场。
因此,利用超导材料可制造出高能、高通量的磁体,为现代科技和磁共振设备的发展提供了很好的前景。
磁共振成像是一种基于强磁场、均匀场梯度和高频电磁波的成像技术,是目前医学诊断和生物科学研究中普遍使用的一种重要方法。
通过分析分子的运动磁场,可以有效检测病变组织和神经元的杂质等现象,有着广泛的临床应用价值。
离球扰动磁城市研究是一种磁场理论新的发展方向,它采用磁力学平衡条件探测磁城市中针对环境请求的磁相互作用。
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。
磁场知识点总结一、磁场的基本概念1、磁场的定义磁场是一种看不见、摸不着,但却真实存在的特殊物质。
它存在于磁体、电流和运动电荷的周围空间,能够对放入其中的磁体、电流和运动电荷产生力的作用。
2、磁场的基本性质磁场对放入其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;电流在磁场中会受到安培力的作用,运动电荷在磁场中会受到洛伦兹力的作用。
3、磁场的方向规定在磁场中某一点小磁针 N 极所受磁场力的方向,也就是小磁针静止时 N 极所指的方向,为该点磁场的方向。
二、磁感线1、磁感线的定义磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线。
在磁场中画出一些有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。
2、磁感线的特点(1)磁感线是闭合曲线,在磁体外部,磁感线从 N 极出发,回到S 极;在磁体内部,磁感线从 S 极指向 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;磁感线越疏的地方,磁场越弱。
(3)磁感线不相交,因为磁场中某点的磁场方向只有一个。
三、常见磁场的磁感线分布1、条形磁铁条形磁铁外部的磁感线从 N 极出发,回到 S 极;内部从 S 极指向 N 极,形成闭合曲线。
2、蹄形磁铁蹄形磁铁外部的磁感线也是从 N 极出发,回到 S 极;内部从 S 极指向 N 极。
3、通电直导线以导线为中心的同心圆,越靠近导线,磁感线越密集,磁场越强。
其方向可以用安培定则(右手螺旋定则)来判断:用右手握住导线,让伸直的大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的环绕方向。
4、环形电流环形电流的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线,在环形导线的中心轴线上,磁感线与环形导线的平面垂直。
其方向也可以用安培定则来判断:让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。
5、通电螺线管通电螺线管的磁场类似于条形磁铁的磁场,外部从 N 极出发,回到S 极;内部从S 极指向N 极。
磁场的性质与作用磁场是物质周围空间中的一种物理现象,它具有多种性质和作用。
本文将从磁场的产生、磁场的性质、磁场的作用等方面进行探讨。
一、磁场的产生磁场的产生源于电荷的运动。
当电流通过导线时,会形成磁场环绕导线,这种磁场称为电流磁场。
此外,还存在着磁体磁场,即通过带有磁性的物质所产生的磁场。
无论是电流磁场还是磁体磁场,它们都有一定的性质和作用。
二、磁场的性质1. 磁场具有磁力线。
磁力线是用来表示磁场分布的线条,它们形状呈闭合曲线,指示了磁力的方向和大小。
磁力线从磁北极指向磁南极,永远不会相交或分离。
2. 磁场的强度与距离有关。
根据库仑定律,两个电荷之间的力与距离的平方成反比,而磁场中的磁力也遵循这个规律。
距离磁体或电流越近,所受的磁力越大。
3. 磁场具有方向性。
磁场的方向按照右手定则来确定。
将右手握住电流方向或是磁体的南北极,大拇指所指的方向就是磁场方向。
南极指向北极的方向被称为磁场线的方向。
三、磁场的作用1. 磁场对磁性物体的吸引和排斥。
根据磁性物质受磁场影响的不同方式,可以将其分为铁磁物质和顺磁物质。
铁磁物质在磁场下产生强烈的吸引力,而顺磁物质在磁场中则会被排斥。
2. 磁场对运动电荷的作用力。
当带电粒子穿过磁场时,磁力会对其施加作用力。
这种作用力又被称为洛伦兹力,它的方向垂直于磁场方向和带电粒子的运动方向。
3. 磁场对电流的作用力。
通过电流的导线会感受到磁场的作用力。
当导线中有电流通过时,导线就会受到一个垂直于电流方向和磁场方向的力,这个力称为安培力。
4. 磁场对电磁感应的影响。
磁场的变化可以引起电磁感应现象。
根据法拉第电磁感应定律,当导体中的磁通量发生变化时,会在导体两端产生感应电动势。
五、总结磁场具有磁力线、强度与距离相关、方向性等性质,通过对磁性物体的吸引和排斥、对运动电荷和电流的作用力以及对电磁感应的影响,磁场在物理学和工程技术中扮演着重要的角色。
深入了解磁场的性质和作用,对于相关学科的研究和应用有着重要意义。