高二物理选修3-1第八章《磁场知识点结构图》最终版S
(完整word版)物理选修3-1磁场知识归纳
电场、恒定电流、磁场知识点汇总（一）磁场知识点汇总一、磁场⒈磁场是一种客观物质，存在于磁体和运动电荷（或电流）四周。
⒉磁场（磁感觉强度）的方向规定为磁场中小磁针N极的受力方向（磁感线的切线方向）。
⒊磁场的基天性质是对放入此中的磁体、运动电荷（或电流）有力的作用。
二、磁感线⒈磁感线是徦想的，用来对磁场进行直观描绘的曲线，它其实不是客观存在的。
⒉磁感线是闭合曲线磁体的外面N极S极磁体的内部S极N极⒊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订交，也不可以相切。
三、安培定章是用来确立电流方向与磁场方向关系的法例磁感线的围绕方向 (直线电流 )曲折的四指代表电流的方向 (环形电流或通电螺线管)四、安培分子电流假说揭露了磁现象的电实质，即磁体的磁场和电流的磁场同样，都是由电荷的运动产生的。
五、几种常有磁场⒈直线电流的磁场：无磁极，非匀强，距导线越远处磁场越弱⒉通电螺线管的磁场：管外磁感线散布与条形磁铁近似，管内为匀强磁场。
⒊地磁场（与条形磁铁磁场近似）⑴地磁场 N极在地球南极邻近， S 极在地球北极邻近。
地磁场 B 的水平重量老是从地球南极指向北极，而竖直重量南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下⑵在赤道平面上，距离地球表面相等的各点，磁感强度相等，且方向水平向北。
⑶若是地磁场是由地球表面所带电荷产生，则地球表面所带电荷为负电荷（依据安培定章、地磁场的方向与地球自转方向判断）。
六、磁感觉强度：⑴定义式B F（定义B时，IB ）⑵B为矢量，方向与磁场方向同样，其实不是LI在该处电流的受力方向，运算时按照矢量运算法例。
七、磁通量⒈定义一：φ =BS， S 是与磁场方向垂直的面积，即φ=BS ，假如平面与磁场方向不垂直，应把面积投影到与磁场垂直的方向上，求出投影面积S⒉定义二：表示穿过某一面积磁感线条数磁通量是标量，但有正、负，正、负号不代表方向，仅代表磁感线穿入或穿出。
选修3-1磁场知识梳理
选修3-1磁场知识梳理一．磁场的描述及磁场对电流的作用知识点一、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。
(2)大小：B＝FIL(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：疏密程度相同、方向相同的平行直线。
知识点二、磁感线通电直导线和通电线圈周围磁场的方向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．几种常见的磁场(1)常见磁体的磁场(如图1所示)图1(2)电流的磁场知识点三、安培力、安培力的方向匀强磁场中的安培力1．安培力的大小(1)磁场和电流垂直时：F＝BIL。
(2)磁场和电流平行时：F＝0。
2．安培力的方向图2左手定则判断：(1)伸出左手，让拇指与其余四指垂直，并且都在同一个平面内。
(2)让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流方向。
(3)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。
磁场及安培定则的应用1．理解磁感应强度的三点注意(1)磁感应强度由磁场本身决定，因此不能根据定义式B＝FIL认为B与F成正比，与IL成反比。
(2)测量磁感应强度时小段通电导线必须垂直磁场放入，如果平行磁场放入，则所受安培力为零，但不能说该点的磁感应强度为零。
(3)磁感应强度是矢量，其方向为放入其中的小磁针N极的受力方向，也是自由转动的小磁针静止时N极的指向。
2．磁场的叠加磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解。
3．安培定则的应用在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因”和“果”。
安培力作用下导体的运动1．安培力(1)方向：根据左手定则判断。
高二物理选修3-1第八章《磁场知识点结构图》最终版S
磁感线方向判断（右手定则）：常见磁场：③、螺线管电流①、直线电流②、环形电流半径确定：①粒子速度的偏转角等于圆心角α∠；②圆心角α∠是弦切角θ∠的两倍；③相对弦切角相等，相邻弦切角互补。
时间确定：t T α=磁场的综合应用，粒子在电场与磁场的运动安倍力解题思路：①安培力方向的确定；②受力分析；③列方程（根据力平衡与牛顿运动定律）；④解方程；（注意：把立体图改成平面图分析）逻辑：①明确洛伦兹力方向，进行受力分析；②画轨迹（V 向F 方向偏转）③找圆心与直径（利用洛伦兹力与V 垂直与弦的中垂线经过圆心，找圆心，通过几何关系计算直径）；④根据核心公式2F =/qvB mv r=向推出适合公式计算。
洛伦兹力解题思路分析条形磁铁 U型磁铁地磁场（地磁与地极相反）匀强磁场××××××××××××××××BB粒子在匀强磁场中的运动角度分析图① 粒子速度的偏向角ϕ等于回旋角α，并等于AB 线与切线的夹角（弦切角φ）的2倍，即：2t ϕαθω===② 相对的弦切角θ相等，与相邻的弦切角θ'互补，即：180θθ'+=。
③粒子在磁场中运动时间的确定：利用回旋角（即圆心角α）与弦切角的关系，或者利用四边形内角和等于360°计算出圆心角α的大小，由公式360t T α=可求出粒子在磁场中的运动时间。
螺旋加速器质谱仪加速电场 V=qU速度选择器 只有满足 1qvB qE =的粒子才能通过速度选择器 通过测出粒子在偏转磁场的半径r 可得 2mv r qB =12q Em B B r= 利用质谱仪可以准确地测出各种同位素的原子量θθ'ϕθαO 'Ovv极板间交变电场周期T 等于回旋周期T 回2mV r T qBπ↑↑=回当，，不变注意：交变电场中的（加速）运动时间忽略mVR qB=半径222212N 22k q B R E mV N qU m ===⋅粒子获得能量：（为回旋周期数，每个周期加速两次）2mN t NT qBπ==粒子飞行时间（回旋）：d<<R1B2B。
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4.一根容易形变的弹性导线，两端固定.导线中通有 电流，方向如图中箭头所示.当没有磁场时，导线 呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右 或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的 四个图示中正确的是:
^_^
5.如图所示的四种情况，通电导体均置于匀强磁场中， 其中通电导线受安培力的是:
两个作用:安培力和洛仑兹力
I B
I B
I B
F I lB
F IlB
F 0
× ×f ×B×
×+ ×
××vv××
× ×
× × ××
f qvB
q
+v
B
f qvB
q +v B
f 0
.f . .. ..
. v..
B
. . .
....
左手定则：伸开左手, 使大拇指跟四指垂直，并在同一平面内， 让磁感线垂直穿入手心，四指指向电流（正电荷运动）方向， 则大拇指所指的方向就是安培力（洛仑兹力）的方向。
（1）当a、b间的电压为U1时，在M、N间加上适当电压U2， 为使离子到达荧光屏，请导出离子全部飞行时间t与比 荷 k ne 之间的关系式；
m
（2）去掉偏转电压U2，在M、N间区 域加上垂直于纸面的匀强磁场， 磁感应强度为B.若进入a、b间所 有离子质量均为m，要使所有的 离子均能通过控制区从右侧飞出 打到荧光屏上，a、b间的加速电 压U1至少为多少？
^_^
3.如图甲所示，一个质量为m、电荷量为+q的带电粒 子，不计重力.在a点以某一初速度水平向左射入磁 场区域I，沿曲线abcd运动，ab、bc、cd都是半径 为R的圆弧.粒子在每段圆弧上运动的时间都为t.规 定由纸面垂直向外的磁感应强度为正，则磁场区域 I ,II,III三部分的磁感应强度B随x变化的关系可能是 乙图中的:
高中物理第三章磁场本章小结课件新人教版选修3-1.ppt
靠在导轨的外面.为使金属棒不滑动,施加一与纸面夹角
为 30°且与导体棒垂直指向纸里的匀强磁场(设最大静摩
擦力等于滑动摩擦力,g 取 10 m/s2).求:
(1)此磁场的方向;
(2)磁感应强度 B 的取值范围.
专题一
专题二
专题三
.
0
= 0
sin
④
专题一
专题二
专题三
专题四
(2)离子在电场中运动的时间 t1=
离子在磁场中运动的时间 t2=
由⑤⑥得,t1∶t2=sinθ∶θ.
答案:(1)
cos
0
(2)sinθ∶θ
0
0
=
⑤
0sin
⑥
专题一
专题二
专题三
专题四
带电粒子在磁场中运动的多解问题
带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,由于某些条件不确定,使
π
4 0
解得,T=(2+ ) .
答案:(1) 2v0
02
2
π
4 0
(2)(2+ )
跟电流方向垂直;
(2)画出导体受力的平面图.
2.安培力与以前各章节知识均能综合到一起,其分析与解决问题的方
法与力学方法相同,只是在分析受力时再加一种安培力.
专题一
专题二
专题三
专题四
【例 1】 如图所示,电源电动势 E=2 V,内阻 r=0.5 Ω,
竖直导轨宽 L=0.2 m,导轨电阻不计.另有一金属棒质量
3.临界状态不唯一形成多解
带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁场时,由于粒子运动轨迹是圆
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最新整理高三物理高中物理选修3-1——磁场知识点总结高中物理选修3-1——磁场知识点总结一、磁场及其磁感线1、磁场（1）磁场是存在于磁极或电流周围空间里的一种特殊的物质，磁场和电场一样，都是“场形态物质”。
（2）磁场的方向：物理学规定，在磁场中的任一点，小磁针北极受力的方向，亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点磁场的方向。
（3）磁场的基本性质：磁场对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用。
磁极和磁极之间、磁场和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的。
2、磁感线（1）磁感线：是形象地描述磁场而引入的有方向的曲线。
在曲线上，每一点切线方向都在该点的磁场方向上，曲线的疏密反映磁场的强弱。
（2）磁感线的特点：a.磁感线是闭合的曲线，磁体的磁感线在磁体外部由N极到S极，内部由S 极到N极。
b.任意两条磁感线不能相交。
3、几种常见磁场的磁感线的分布（1）条形磁铁和碲形磁铁的磁感线条形磁铁和蹄形磁铁是两种最常见的磁体，如图所示的是这两种磁体在平面内的磁感线形状，其实它们的磁感线分布在整个空间内，而且磁感线是闭合的，它们的内部都有磁感线分布。
（2）通电直导线磁场的磁感线通电直导线磁场的磁感线的形状与分布如图所示，通电直导线磁场的磁感线是一组组以导线上各点为圆心的同心圆。
需要指出的是，通电直导线产生的磁场是不均匀的，越靠近导线，磁场越强，磁感线越密。
电流的方向与磁感线方向的关系可以用安培定则来判断，如图所示。
用右手握住直导线，伸直的大拇指与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
（3）环形电流磁场的磁感线环形电流磁场的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线，在环形的中心轴上，由对称性可知，磁感线是与环形导线的平面垂直的一条直线。
如图甲所示，环形电流方向与磁感线方向的关系也可以用右手定则来判断，如图乙所示，让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是圆环轴线上磁感线的方向；如图丙所示，让右手握住部分环形导线，伸直的大拇指与电流方向一致，则四指所指的方向就是围绕环形导线的磁感线的方向。
最新高中物理选修3-1磁场分章节总结分解
一、磁场一、磁场1.相关概念磁性：物质具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。
磁体：具有磁性的物体。
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。
磁极：磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫磁极。
2.磁体间的相互作用，磁场①磁体与磁体②磁体与通电导体③通电导体与通电导体磁场：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都是通过磁场发生的。
磁场和电场一样，是物质存在的另一种形式，是客观存在。
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、电流都有磁力作用。
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。
3．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。
地磁体周围的磁场分布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°。
1.在做奥斯特实验时，下列操作中现象最明显的是（）A．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上B．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下方C．电流沿南北方向放置在磁针的正上方D．电流沿东西方向放置在磁针的正上方二、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。
高中物理选修31——磁场知识点总结
高中物理选修3-1——磁场知识点总结高中物理选修3-1——磁场知识点总结一、磁场及其磁感线1、磁场（1）磁场是存在于磁极或电流周围空间里的一种特殊的物质，磁场和电场一样，都是“场形态物质”。
（2）磁场的方向：物理学规定，在磁场中的任一点，小磁针北极受力的方向，亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点磁场的方向。
（3）磁场的基本性质：磁场对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用。
磁极和磁极之间、磁场和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的。
2、磁感线（1）磁感线：是形象地描述磁场而引入的有方向的曲线。
在曲线上，每一点切线方向都在该点的磁场方向上，曲线的疏密反映磁场的强弱。
（2）磁感线的特点：a.磁感线是闭合的曲线，磁体的磁感线在磁体外部由N极到S极，内部由S极到N极。
b.任意两条磁感线不能相交。
3、几种常见磁场的磁感线的分布（1）条形磁铁和碲形磁铁的磁感线条形磁铁和蹄形磁铁是两种最常见的磁体，如图所示的是这两种磁体在平面内的磁感线形状，其实它们的磁感线分布在整个空间内，而且磁感线是闭合的，它们的内部都有磁感线分布。
（2）通电直导线磁场的磁感线通电直导线磁场的磁感线的形状与分布如图所示，通电直导线磁场的磁感线是一组组以导线上各点为圆心的同心圆。
需要指出的是，通电直导线产生的磁场是不均匀的，越靠近导线，磁场越强，磁感线越密。
电流的方向与磁感线方向的关系可以用安培定则来判断，如图所示。
用右手握住直导线，伸直的大拇指与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
（3）环形电流磁场的磁感线环形电流磁场的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线，在环形的中心轴上，由对称性可知，磁感线是与环形导线的平面垂直的一条直线。
如图甲所示，环形电流方向与磁感线方向的关系也可以用右手定则来判断，如图乙所示，让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是圆环轴线上磁感线的方向；如图丙所示，让右手握住部分环形导线，伸直的大拇指与电流方向一致，则四指所指的方向就是围绕环形导线的磁感线的方向。
人教版高中物理选修3-1课件几种常见的磁场第一讲
N
S
通电螺线管周围的磁场
× × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × ×
安培定则２（右手螺旋定则）
☺内容：
例题１
☺在蹄形铁芯上绕有线圈，如图根据小磁针 的指向，画出线圈的绕线方向．
Ｎ
例题２
☺如图，当电流通过线圈时，磁针的N极指向 哪里？
I
Ｎ
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几种常见的磁场
复习回顾
☺磁场的基本性质：
对放入其中的磁极和电流有力的作用
☺磁场方向的规定：
小磁针北极受力的方向，亦即小磁针静止时北极所指 的方向
☺用磁感线来形象地描述磁场的方向
条形磁铁的磁场
蹄型磁铁的磁场
通电直导线周围的磁场
安培定则
☺内容
环形电流周围的磁场
（ AD ）
A. 向右飞行的正粒子束
B. 向左飞行的正离子束
Ｎ
C. 向右飞行的负粒子束
D. 向左飞行的负离子束
思考
☺磁体为什么会有磁性？
安培分子电流假说意义
☺成功的解释了磁化现象和磁体消磁现象 ☺安培分子电流假说揭示了电和磁的本质联
系。 ☺安培的分子电流假说揭示了磁性的起源，
认识到磁体的磁场和电流的磁场一样，都 是由运动的电荷产生的。用一句话概括即：
磁现象电本质
例五
☺关于磁现象的电本质ຫໍສະໝຸດ 下列说法中正确的 是( B )A.磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有 磁
B.不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源 于电荷的运动
C.永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的 D.根据安培假说可知，磁体内分子电流总是
存在的，因此，任何磁体都不会失去磁性
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磁感线方向判断（右手定则）：
常见磁场：
条形磁铁 U 型磁铁 地磁场（地磁与地极相反） 匀强磁场 ③、螺线管电流
①、直线电流
②、环形电流
半径确定：①粒子速度的偏转角等于圆心角α∠；②圆心角α∠是弦切角θ∠的两倍；③相对弦切角相等，相邻弦切角互补。
时间确定：360
t T α
=
磁场的综合应用，粒子
在电场与磁场的运动
安倍力解题思路：①安培力方向的确定；②受力分析；③列方程（根据力平衡与牛顿运动定律）；④解方程；（注意：把立体图改成平面图分析）
逻辑：①明确洛伦兹力方向，进行受力分析；②画轨迹（V 向F 方向偏转）③找圆心与直径（利用洛伦兹力与V 垂直
与弦的中垂线经过圆心，找圆心，通过几何关系计算直径）；④根据核心公式2
F =/qvB mv r =向
推出适合公式计算。
洛伦兹力解题思路分析
粒子在匀强磁场中的运动角度分析图
① 粒子速度的偏向角ϕ等于回旋角α，并等于AB 线与切线的夹角（弦切角φ）的2倍，即：2t ϕαθω=== ② 相对的弦切角θ相等，与相邻的弦切角θ'互补，即：180θθ'+=。
③粒子在磁场中运动时间的确定：利用回旋角（即圆心角α）与弦切角的关系，或者利用四边形内角和等于360°计算出圆心角α的大小，由公式360
t T α
=
可求出粒子在磁场中的运动时间。
× × × × × × × × × × × × × ×
× ×
B
B
θ
θ'
ϕ
θ
α
O '
O
v
螺旋加速器
质谱仪
加速电场 V=qU
速度选择器 只有满足 1qvB qE =的粒子才能通过速度选择器 通过测出粒子在偏转磁场的半径r 可得 2mv r qB =
12q E
m B B r
= 利用质谱仪可以准确地测出各种同位素的原子量
极板间交变电场周期T 等于回旋周期T 回
2m
V r T qB
π↑↑=
回当，，不变注意：交变电场中的（加速）运动时间忽略
mV
R qB
=
半径2222
12N 22k q B R E mV N qU m
===⋅粒子获得能量：（为回旋周期数，每个周期加速两次）
2mN t NT qB
π==
粒子飞行时间（回旋）：d<<R
1B
2B。