磁场变化的周期性

高二物理《磁场》知识点在现实学习生活中，不管我们学什么，都需要掌握一些知识点，知识点在教育实践中，是指对某一个知识的泛称。

还在苦恼没有知识点总结吗？下面是店铺整理的高二物理《磁场》知识点汇总，希望能够帮助到大家。

高二物理《磁场》知识点11、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?m2、安培力F=BIL;(注：L⊥B){B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}3、洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪{f:洛仑兹力(N)，q:带电粒子电量(C)，V:带电粒子速度(m/s)｝4、在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种)：(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。

注：(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定，只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负。

(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握。

(3)其它相关内容：地磁场/磁电式电表原理/回旋加速器/磁性材料。

高二物理《磁场》知识点21、首先发现电流的磁效应的科学家：丹麦的奥斯特2、磁场(磁感应强度B)方向：与小磁针北极受力方向相同，也是磁感线的切线方向。

3、安培定则(右手螺旋定则)：判定电流产生的磁场方向4、安培力：通电导体(电流)在磁场中所受的力通常叫安培力(1)方向：用左手定则判定(2)大小：F=BIL(B⊥I)，F=0(B‖I)通电直导线所受安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系，可以用左手定则来判定：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的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在磁场中所受安培力的方向。

地球的磁场知识点总结地球的磁场主要由地磁场和地球磁层组成。

地磁场是由地球内部的流动物质产生的，它的存在使得地球周围形成了一个保护层，可以挡住来自宇宙空间的宇宙射线和太阳风，维护了地球生物的生存环境。

地球磁层是由地磁场作用于地球外部高层大气中的电离层产生的，它可以使地球周围形成一个环绕地球的磁层。

地球的磁场对于地球科学领域有着较为重要的作用。

首先，地球的磁场是地球的一个重要特征。

通过地球磁场的变化，可以研究地球内部的流动情况，进一步地可以了解地球内部结构和活动。

其次，地球的磁场对于地球的生命环境有着较为重要的影响。

地球的磁场可以挡住来自太阳和外太空的有害射线，维护了地球生物的生存环境。

再次，地球的磁场也对于地球的导航和定位有着重要的意义。

地球的磁场可以为地球上的罗盘提供一个稳定的参照系，能够在一定程度上引导人类进行导航和定位。

除此之外，地球的磁场还对于地球外部磁层的形成和演化有着重要的影响。

地球磁层的形成与地磁场有着直接的关系，地磁场的变化能够影响到地球磁层的形成和演化过程。

因此，地球磁场的研究对于了解地球外部磁层的演化与形成过程具有着非常重要的意义。

地球的磁场是如何产生的呢？地球的磁场主要是由地球内部流动的熔融金属铁所产生的。

可以简单地认为，地球内部有一个大型的类似磁铁的物质，它的存在使得地球在空间中产生了一个类似磁铁的磁场。

地球内部的流动熔融金属铁是产生地球磁场的主要动力，通过地幔富含的铁、镍和其他金属元素会形成一个大型的磁场。

地球的磁场是如何变化的呢？地球的磁场是不断在变化的，它会随着地球内部的流动和变化而发生变化。

地球磁场的变化有周期性，约10000-100000年左右发生一次磁极颠倒的现象。

而且，地球的磁场变化也会受到太阳活动的影响，太阳活动的增加或减少都会对地球磁场产生一定影响。

地球的磁场是如何被研究的呢？地球的磁场研究主要通过地球磁场观测站和磁场卫星观测来进行。

地球磁场观测站能够对地球磁场进行实时观测和监测，能够精确地了解地球磁场的变化情况。

交变磁场微波磁场交变磁场是指磁场随着时间而变化的现象。

微波磁场是一种特殊的磁场，波长在微米（10^-6米）量级的电磁波。

本文将对交变磁场和微波磁场进行探讨，介绍其特点、产生原理以及应用领域。

一、交变磁场的特点交变磁场与直流磁场不同，其磁场强度和方向会随着时间的变化而变化。

交变磁场具有以下特点：1.1 频率和周期性：交变磁场的变化是周期性的，其频率表示磁场变化的次数，单位为赫兹（Hz），即每秒变化的次数。

1.2 幅值和相位：交变磁场的幅值表示磁场的最大强度，而相位表示磁场变化的起始位置。

1.3 电磁波特性：当交变磁场的频率达到一定范围时，就会形成电磁波。

微波磁场就属于电磁波的一种。

二、微波磁场的产生原理微波磁场是一种波长在微米量级的电磁波，其产生原理主要有以下两种：2.1 电磁辐射：微波磁场可以通过天线或其他辐射源产生，当交变电流通过天线时，会产生相应的交变磁场，形成微波磁场。

2.2 高频电磁振荡器：微波磁场还可以通过高频电磁振荡器产生。

高频电磁振荡器是一种能够产生高频交变电流的装置，通过振荡电路的工作原理，产生相应的交变磁场。

三、微波磁场的应用领域微波磁场在现代科技和生活中有着广泛的应用，主要体现在以下几个领域：3.1 通信领域：微波磁场被广泛应用于通信领域，用于无线电和卫星通信系统。

微波磁场可以通过天线传输信号，实现远距离的通信。

3.2 焊接和加热领域：微波磁场可以通过加热材料中的水分子而产生热能，用于食品加热、工业焊接等领域。

3.3 医疗领域：微波磁场在医疗领域有着广泛的应用，如MRI技术中的磁场，以及物理疗法中的微波治疗。

3.4 雷达领域：雷达系统中使用微波磁场来探测目标并测量其距离、速度等信息。

3.5 科学研究领域：微波磁场在物理、化学、生物等科学研究中有着重要的应用，如核磁共振、光谱分析等。

交变磁场是指磁场随着时间变化的现象，而微波磁场则是一种特殊的交变磁场，波长在微米量级的电磁波。

微波磁场具有周期性、幅值和相位等特点，可以通过电磁辐射或高频电磁振荡器产生。

地磁静日变化
地磁静日变化是指地球磁场在一天内的变化情况。

地球磁场是由地球内部的液态外核产生的，它的变化受到太阳活动、地球自转、地球磁场本身的动力学过程等多种因素的影响。

地磁静日变化是地球磁场的一种周期性变化，它对于地球磁场的研究具有重要的意义。

地磁静日变化的周期为一天，它的变化规律是在白天磁场强度较弱，晚上磁场强度较强。

这是因为在白天，太阳辐射的电离层层电子浓度较高，电离层对地磁场的屏蔽作用较强，导致地磁场强度较弱；而在晚上，电离层电子浓度较低，屏蔽作用减弱，地磁场强度增强。

地磁静日变化的研究对于了解地球磁场的动力学过程、太阳活动对地球磁场的影响、地球磁场与电离层的相互作用等方面具有重要的意义。

例如，地磁静日变化的研究可以帮助我们了解太阳活动对地球磁场的影响，从而预测太阳风暴对地球的影响；还可以帮助我们了解地球磁场与电离层的相互作用，从而研究电离层对无线电通信、卫星导航等技术的影响。

地磁静日变化是地球磁场的一种周期性变化，它对于地球磁场的研究具有重要的意义。

通过对地磁静日变化的研究，我们可以更好地了解地球磁场的动力学过程、太阳活动对地球磁场的影响、地球磁场与电离层的相互作用等方面的知识，为我们更好地保护地球环境、开展科学研究提供重要的参考。

带电粒子在磁场中运动（周期性）1．自由电子激光器原理如图所示，自由电子经电场加速后，从正中央射入上下排列着许多磁铁的磁场区域，相邻两磁铁相互紧靠且极性相反．电子在磁场力作用下 “扭动”着前进，每“扭动”一次就会发出一个光子（不计电子发出光子后能量损失），两端的反射镜使光子来回反射，最后从透光的一端发射出激光若加速电压U =1.8×104V ，电子质量m =9.0×10-31kg ，电子电量e =1.6×10-19C ，每对磁极间的磁场可看作是匀强磁场，磁感应强度B =9.0×10-4T ，每个磁极左右宽l 1=0.30m ，垂直纸面方向长l 2=1.0m ．当电子从正中央垂直磁场方向射入时，电子可通过几对磁极？2．在受控热核聚变反应的装置中温度极高，因而带电粒子没有通常意义上的容器可装，而是由磁场将带电粒子的运动束缚在某个区域内。

现有一个环形区域，其截面内圆半径R 1=33m ，外圆半径R 2=1.0m ，区域内有垂直纸面向外的匀强磁场（如图所示）。

已知磁感应强度B ＝1.0T ，被束缚带正电粒子的荷质比为q /m ＝4.0×107C/kg ，不计带电粒子的重力和它们之间的相互作用． ⑴若中空区域中的带电粒子由O 点沿环的半径方向射入磁场，求带电粒子不能穿越磁场外边界的最大速度v o. ⑵若中空区域中的带电粒子以⑴中的最大速度v o 沿圆环半径方向射入磁场，求带电粒子从刚进入磁场某点开始到第一次回到该点所需要的时间t ．3．如图所示，在半径为R 的绝缘圆筒内有匀强磁场，方向垂直纸面向里，圆筒正下方有小孔C 与平行金属板M 、N 相通。

两板间距离为d ，两板与电动势为E 的电源连接，一带电量为－q 、质量为m 的带电粒子（重力忽略不计），开始时静止于C 点正下方紧靠N 板的A 点，经电场加速后从C 点进入磁场，并以最短的时间从C 点射出。

已知带电粒子与筒壁的碰撞无电荷量的损失，且碰撞后以原速率返回。

带点例子在周期性的电场，磁场中的运动带电粒子在交变电场或磁场中运动的情况较复杂，运动情况不仅取决于场的变化规律，还与粒子进入场的的时候的时刻有关，一定要从粒子的受力情况着手，分析出粒子在不同时间间隔内的运动情况，若交变电压的变化周期远大于粒子穿越电场的时间，那么粒子在穿越电场的过程中，可看做匀强电场。

注意：空间存在的电场或磁场是随时间周期性变化的，一般呈现“矩形波”的特点。

交替变化的电场及磁场会使带电粒子顺次经过不同特点的电场，磁场或叠加的场，从而表现出多过程现象，其特点较为隐蔽。

（1） 仔细确定各场的变化特点及相应时间，其变化周期一般与粒子在磁场中的运动周期关联。

（2） 把粒子的运动过程用直观的草图进行分析。

如图甲所示，相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀 强磁场区，磁场方向垂直纸面向里，在边界上固定两长为L 的平行金属极板MN 和PQ ，两极板中心各有一小孔1S 、2S ，两极板间电压的变化规律如图乙所示，正反向电压的大小均为0U ，周期为0T 。

在0t =时刻将一个质量为m 、电量为q -（0q >）的粒子由1S 静止释放，粒子在电场力的作用下向右运动，在02T t =时刻通过2S 垂直于边界进入右侧磁场区。

（不计粒子重力，不考虑极板外的电场）（1）求粒子到达2S 时德 速度大小v 和极板距离d 。

（2）为使粒子不与极板相撞，求磁感应强度的大小应满足的条件。

（3）若已保证了粒子未与极板相撞，为使粒子在03t T =时刻再次到达2S ，且速度恰好为零，求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感强度的大小如图甲所示，一对平行放置的金属板M 、N 的中心各有一小孔P 、Q ，PQ 的连线垂直于金属板，两板间距为d 。

（1）如果在板M 、N 之间加上垂直于纸面方向的磁场，磁感应强度随时间变化如图乙所示。

T=0时刻，质量为m 、电量为－q 的粒子沿PQ 方向以速度0υ射入磁场，正好垂直于N 板从Q 孔射出磁场。

带点例子在周期性的电场，磁场中的运动带电粒子在交变电场或磁场中运动的情况较复杂，运动情况不仅取决于场的变化规律，还与粒子进入场的的时候的时刻有关，一定要从粒子的受力情况着手，分析出粒子在不同时间间隔内的运动情况，若交变电压的变化周期远大于粒子穿越电场的时间，那么粒子在穿越电场的过程中，可看做匀强电场。

注意：空间存在的电场或磁场是随时间周期性变化的，一般呈现“矩形波”的特点。

交替变化的电场及磁场会使带电粒子顺次经过不同特点的电场，磁场或叠加的场，从而表现出多过程现象，其特点较为隐蔽。

（1）仔细确定各场的变化特点及相应时间，其变化周期一般与粒子在磁场中的运动周期关联。

（2）把粒子的运动过程用直观的草图进行分析。

如图甲所示，相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区，磁场方向垂直纸面向里，在边界上固定两长为L的平行金属极板MN和PQ两极板中心各有一小孔S<!、S2，两极板间电压的变化规律如图乙所示，正反向电压的大小均为U0,周期为T0。

在t 0时刻将一个质量为m、电量为q （q0 ）的粒子由S i静止释放，粒子在电场力的作用（不计粒子重力，不考下向右运动，在t 0时刻通过S2垂直于边界进入右侧磁场区。

2虑极板外的电场）（1）求粒子到达S2时德速度大小v和极板距离d。

（2）为使粒子不与极板相撞，求磁感应强度的大小应满足的条件。

（3）若已保证了粒子未与极板相撞，为使粒子在t 3T0时刻再次到达S2，且速度恰好为零，求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感强度的大小如图甲所示，一对平行放置的金属板M、N的中心各有一小孔P、Q, PQ的连线垂直于金属板，两板间距为d o（1）如果在板M、N之间加上垂直于纸面方向的磁场，磁感应强度随时间变化如图乙所示。

T=0时刻，质量为m、电量为一q的粒子沿PQ方向以速度O u射入磁场，正好垂直于N板从Q孔射出磁场。

已知粒子在磁场中做匀速圆周运动的时间恰为一个周期，且与磁感应强度变化的周期相同，求O u的大小。

交流电形成的磁场
交流电是指电流方向和大小周期性变化的电流。

当电流通过导线时，它会产生一个磁场。

这个磁场的方向和强度与电流的方向和大小有关。

在交流电中，电流的方向和大小会随着时间的变化而变化。

因此，交流电产生的磁场也会随着时间的变化而变化。

这个磁场的变化是周期性的，与电流的周期相同。

在交流电中，电流的方向和大小在正和负半周期中都会改变。

这意味着交流电产生的磁场也会在正和负半周期中都会改变。

因此，交流电产生的磁场是一个周期性的磁场。

交流电产生的磁场可以用安培环路定理来计算。

根据安培环路定理，磁场的强度等于通过一个封闭环路的电流的总和。

因此，交流电产生的磁场强度取决于电流的大小和方向。

交流电形成的磁场在许多应用中都很重要。

例如，在变压器中，交流电的磁场用于将电能从一个电路传输到另一个电路。

在电动机中，交流电的磁场用于驱动电动机的旋转。

在发电机中，交流电的磁场用于产生电流。

因此，了解交流电形成的磁场对于理解和应用电力工程学非常重要。

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地球磁场的周期性变化地球磁场是地球外部的一个巨大磁场，它起到保护地球和生物免受太阳风和高能粒子辐射的作用。

然而，地球磁场并非静止不变的，它经历着周期性的变化和翻转。

本文将探讨地球磁场的周期性变化以及其对地球和生物的潜在影响。

一、地球磁场的生成和特点地球磁场主要由地球内部的液态外核产生，该外核由铁和镍等物质组成，其运动引发了地球磁场的生成。

地球磁场表现出两个主要特征：地磁南北极的存在和地磁倾角的变化。

地磁南北极指的是地球磁场的两个较强区域，地磁倾角则是指地磁力线与地球表面的夹角。

这些特征是地球磁场周期性变化的重要表征。

二、地球磁场的周期性变化是指地球磁场的强度和方向随时间发生规律性变化的现象。

这种变化在历史上多次被观测到，其中最为著名的是地磁翻转。

地磁翻转是指地球磁场的南北极位置发生颠倒的现象，即地磁南极变为北极，北极变为南极。

地磁翻转的周期一般在几十万至几百万年之间，较为缓慢而稳定。

此外，地球磁场的强度也经历着周期性的变化。

历史上有许多记录表明地球磁场的强度在不同时期有所增强或减弱。

这种强度变化在一定程度上与地磁翻转相联系，但并非总是同时发生。

三、地球磁场周期性变化的影响地球磁场的周期性变化对地球和生物有着潜在的影响。

首先，地磁翻转可能会对地球气候产生影响。

研究表明，地磁翻转与地球的气候变化有一定的相关性，尽管具体机制尚不完全清楚。

通过研究古代岩石和沉积物中的地磁翻转记录，科学家们发现地球的气候在地磁翻转期间发生了明显变化，可能与海洋环流、气候模式和冰川活动等有关。

其次，地球磁场的周期性变化对导航和定位系统等技术产生影响。

由于地球磁场的强度和方向会随时间发生变化，这可能导致传感器的精度受到干扰。

对于航空航天、海洋导航和地质勘探等应用，了解地球磁场的周期性变化是至关重要的。

此外，地球磁场的周期性变化还可能对生物的迁徙和导航能力产生影响。

许多动物利用地球磁场进行导航和迁徙，比如候鸟、海龟和鲨鱼等。

研究表明，地球磁场的变化可能会干扰这些动物的导航系统，对它们的迁徙行为产生不利影响。