智慧 专注 卓越 guiyuanyao@ 烟台二中高中物理组
- 1 - 人教版高中物理选修3-1部分知识点
内部资料
第三章《磁场》
一、磁现象和磁场
1）磁体分为天然磁石和人造磁体。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。同名磁极相互排斥；异名磁极相互吸引。
2）电流的磁效应
奥斯特发现，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。
②磁体与磁体之间、磁体与电流之间，以及电流与电流之间的相互作用，是通过磁场发生的。
③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B
1）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：ILFB，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。
②第二种描述：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 智慧 专注 卓越 guiyuanyao@ 烟台二中高中物理组
- 2 - 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；当分子电流的取向一致时，铁棒被磁化。磁体受到高温或猛烈撞击时会失去磁性。
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第一章 安培力与洛伦兹力
1. 磁场对通电导线的作用力
2. 磁场对运动电荷的作用力
3. 带电粒子在匀强磁场中的运动
4. 质谱仪与回旋加速器
第二章 电磁感应
1. 楞次定律
2. 法拉第电磁感应定律
3. 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
4. 互感和自感
第三章 交变电流
1. 交变电流
2. 交变电流的描述
3. 变压器
4. 电能的输送
第四章 电磁振荡与电磁波
1. 电磁振荡
2. 电磁场与电磁波
3. 无线电波的发射和接收
4. 电磁波谱
第五章 传感器
1. 认识传感器
2. 常见传感器的工作原理及应用
3. 利用传感器制作简单的自动控制装置
y
x P1
P2
P3 0 选修第3章《磁场》带电粒子在组合场中的运动
1.如图所示，在xOy平面的第一象限有一匀强电场，电场强度大小未知，电场的方向平行于y轴向下；在x轴和第四象限的射线OC之间有一匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于纸面向外．有一质量为m，带有电荷量＋q的质点由电场左侧平行于x轴射入电场．质点到达x轴上A点时，速度大小为v，速度方向与x轴的夹角为φ，A点与原点O的距离为d.接着质点进入磁场，并垂直于磁场边界的OC射线飞离磁场．不计重力影响．若OC与x轴的夹角为φ，求
(1)磁感应强度B的大小
(2)匀强电场的场强E的大小
2．如图，POy区域内有沿y轴正方向的匀强电场，POx区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，OP与x轴成θ角．不计重力的负电荷，质量为m、电量为q，从y轴上某点以初速度v0垂直电场方向进入，经电场偏转后垂直OP进入磁场，又垂直x轴离开磁场．求：
（1）电荷进入磁场时的速度大小
（2）电场力对电荷做的功
（3）电场强度E与磁感应强度B的比值
3．如图所示，在y>0的区域内有沿y轴正方向的匀强电场，在y<0的区域内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。一电子（质量为m、电量为e）从y轴上A点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动。当电子第一次穿越x轴时，恰好到达C点；当电子第二次穿越x轴时，恰好到达坐标原点；当电子第三次穿越x轴时，恰好到达D点。C、D两点均未在图中标出。已知A、C点到坐标原点的距离分别为d、2d。不计电子的重力。求
（1）电场强度E的大小；
（2）磁感应强度B的大小；
（3）电子从A运动到D经历的时间t．
4．如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y＝h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x＝2h处的 P2点进入磁场，并经过y轴上y＝-2h处的P3点。不计重力。求
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精彩文档 第三章 磁流体力学方程（MHD）
§3.1引言
由上一章的讨论可以看出，等离子体动力学理论是在位形及速度空间中讨论带电粒子的分布函数随时间的演化规律。由于动力学方程是一个非线性的积分微分方程，数学处理较复杂，在一般情况下很难求解。实际上，我们可以把等离子体看成为是一种电磁流体，它的宏观状态可以用密度、流速、温度等状态变量及电磁场来描述。这些状态参量及电磁场是在三维位形空间中随时间演
化的。建立电磁流体状态参置随时间的演化方程称为磁流体力学（Magnetohydrodynamics-MHD）。与动力学理论相比，磁流体力学在数学处理上简单的多，而且等离子体中的许多过程，如等离子体的宏观平衡与稳定，波动过程均可以用MHD理论来描述。但对于等离子体中的另外一些现象，如Landau阻尼、速度空间中的不稳定性等则MHD理论却无能力描述。下面我们从动力学方程出发，建立MHD方程。
§3.2二份量MHD方程
设等离子体是由电子成份和一种离子成份组成的二份量电磁流体。首先我们引入二份量磁流体的宏观状态变量，我们知道，对于一个多粒子系统，其宏观变量是对应的微观变量的统计平均值。这样，第类成份流体的密度(,)nrt、流速火(,)rut及温度(,)rTt的定义为：
(,)(,,)rvrvntdft （3-1）
(,)(,)(,,)rrvvrvntutdft （3-2）
231(,)(,)()(,,)22rrvvrvBkntTtdmuft
下面我们利用上章给出的等离子体运动学方程来建立MHD方程。动力学方程可实用标准文案
精彩文档 以写成：
[()](,,)(,,)vvvrvrvqEBftIttm (3-3)
首先定义等离子体矩方程：
将（3-3）两边乘以()vg并对v积分，
