高考磁场全面复习
高考物理总复习 第十一章磁场安培力与洛伦兹力
第十一章磁场安培力与洛伦兹力【核心素养】物理观念：1.理解磁感应强度、磁感线、安培力、洛伦兹力等概念；2.掌握安培定则、左手定则的应用方法；3.建立磁场的物质观念，运动与相互作用及能量观念．科学思维：1.通过电场与磁场的类比，培养科学思维；2.掌握安培力、洛伦兹力的应用方法；3.构建带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的模型；4.运用力学观点、能量观点分析求解带电粒子在复合场中的运动，培养分析推理能力及数学知识的应用能力．科学探究：1.通过实验探究安培力和洛伦兹力的大小和方向；2.通过实验探究电子在磁场中的偏转．科学态度与责任：认识本专题知识在科技上的应用，让学生逐渐形成探索自然的动力．【命题探究】1.命题分析：本专题是高考的热点之一，磁场叠加及简单的磁偏转问题多以选择题的形式考查．计算题几乎每年都考，多以压轴题形式出现，考查带电粒子在复合场中的力学问题，对综合分析能力、空间想象及建模能力、利用数学处理物理问题的能力要求非常高．2．趋势分析：预测此后高考对本专题会结合最新科技及生活实际，根据左手定则考查通电导体在磁场中的加速运动以及考查带电粒子在磁场中运动的匀速圆周运动模型的构建与应用．以此培养学生的物理观念、科学思维及科学态度．【试题情境】生活实践类：在日常生产生活和科技方面的主要试题情境有地磁场、电磁炮、电流天平、超导电磁船、回旋加速器、质谱仪、速度选择器、磁流体发电机、电磁流量计和霍尔元件等．学习探索类：学习探索类涉及的主要试题情境有通电导体在安培力作用下的平衡与加速问题、运动粒子在磁场中的运动问题．第1讲磁场及磁场对通电导线的作用力【必备知识·自主排查】一、磁场1．磁感应强度(1)物理意义：表征磁场________的物理量．(2)大小：B＝________(通电导线垂直于磁场)．单位是特斯拉，符号是T.(3)方向：小磁针的________极所受磁场力的方向，也就是小磁针________时N极所指的方向．(4)叠加：磁感应强度是矢量，叠加时遵守平行四边形定则．2．匀强磁场(1)定义：磁感应强度的大小处处相等、方向________的磁场．(2)磁感线特点：疏密程度相同、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方向1．磁感线及其特点(1)磁感线：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的________的方向一致．(2)特点：①描述磁场的方向：磁感线上某点的________方向就是该点的磁场方向．②描述磁场的强弱：磁感线的疏密程度表示磁场的________，在磁感线较密的地方磁场________；在磁感线较疏的地方磁场________．③是闭合曲线：在磁体外部，从________指向________；在磁体内部，由________指向________．④不相交：同一磁场的磁感线永不________、不相切．⑤是假想线：磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线，客观上并不存在．2．电流的磁场直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场特点无磁极、非匀强磁场，且距导线越远处磁场________与条形磁铁的磁场相似，管内为________磁场，管外为非匀强磁场环形电流的两侧是N极和S极，且离圆环中心越远，磁场________安培定则立体图三、安培力1．安培力的大小(1)磁场方向和电流方向垂直时：F＝________．(2)磁场方向和电流方向平行时：F＝0.2．安培力的方向——左手定则判断(1)伸出左手，使拇指与其余四个手指______，并且都与手掌在同一个平面内．(2)让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向________的方向．(3)______所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．四、磁通量1．定义：设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向________的平面，面积为S(如图所示)，我们把B与S的乘积叫作穿过这个面积的磁通量，简称磁通，用字母Φ表示．2．物理意义：可表示穿过某一面积的磁感线净条数(磁通量的代数和)．3．表达式：Φ＝________．4．单位：韦伯(weber)，简称________，符号Wb.________＝1T·m2.5．B＝，表示磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量．【生活、科技情境】1.我们居住的地球是一个大磁体，如图所示，地磁场的分布类似于条形磁铁的磁场．(1)地磁的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近．()(2)在赤道平面上，距离地球表面高度相等的各点，磁感应强度相等，且方向水平向北．()2．全球性“超导热”的兴起，使超导电磁船的制造成为可能．如图是电磁船的简化原理图，MN和CD是与电源相连的两个电极，MN与CD之间部分区域有垂直纸面向内的匀强磁场(磁场由超导线圈产生，其独立电路部分未画出)，两电极之间的海水会受到安培力的作用，船体就在海水的反作用力推动下向前行驶，下列说法正确的是()(1)要使船前进，图中MN导体棒应接直流电源的正极．()(2)改变电极的正负或磁场方向，可控制船前进或后退．()(3)增大电极间的电流，可增大船航行的速度．()(4)增大匀强磁场的磁感应强度，可减小船体的推动力．()【教材拓展】3.[人教版必修第三册P111的图13.2－4改编]如图所示的磁场中垂直磁场放置两个面积相同的闭合线圈S1(左)、S2(右)，由图可知穿过线圈S1、S2的磁通量大小关系正确的是()A．穿过线圈S1的磁通量比较大B．穿过线圈S2的磁通量比较大C．穿过线圈S1、S2的磁通量一样大D．不能比较【关键能力·分层突破】考点一安培定则的应用和磁场的叠加1．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”．磁场原因(电流方向)结果(磁场方向)直线电流的磁场大拇指四指环形电流的磁场四指大拇指2.(1)磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，遵守平行四边形定则，可以用正交分解法进行合成与分解．(2)两个电流附近的磁场的磁感应强度是由两个电流分别独立存在时产生的磁场在该处的磁感应强度叠加而成的．3．磁场叠加问题的一般解题思路：(1)确定磁场场源，如通电导线．(2)定位空间中需求解磁场的磁感应强度的点，利用安培定则判定各个场源在这一点上产生的磁场的磁感应强度．如图所示为M、N在c点产生的磁场的磁感应强度．(3)应用平行四边形定则进行合成，如图中的合磁感应强度．例1[2021·全国甲卷，16]两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，EO与O′Q在一条直线上，PO′与OF在一条直线上，两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示．若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为()A．B、0 B．0、2BC．2B、2B D．B、B[解题心得]【跟进训练】1.[2021·浙江1月，8]如图所示是通有恒定电流的环形线圈和螺线管的磁感线分布图．若通电螺线管是密绕的，下列说法正确的是()A．电流越大，内部的磁场越接近匀强磁场B．螺线管越长，内部的磁场越接近匀强磁场C．螺线管直径越大，内部的磁场越接近匀强磁场D．磁感线画得越密，内部的磁场越接近匀强磁场2．[2021·山东泰安统考]已知通电的长直导线在周围空间某位置产生的磁感应强度大小与电流大小成正比，与该位置到长直导线的距离成反比．如图所示，现有通有电流大小相同的两根长直导线分别固定在正方体的两条棱dh和hg上，彼此绝缘，电流方向分别由d流向h、由h流向g，则顶点e和a两处的磁感应强度大小之比为()A．2∶B．1∶C．2∶D．1∶1考点二安培力及安培力作用下导体的平衡问题角度1安培力的分析与计算1.用公式F＝BIL计算安培力大小时应注意(1)B与I垂直．(2)L是有效长度．①公式F＝BIL中L指的是“有效长度”．当B与I垂直时，F最大，F＝BIL；当B与I平行时，F＝0.②弯曲导线的有效长度L等于在垂直磁场平面内的投影两端点所连线段的长度(如图所示)，相应的电流方向沿L由始端流向末端．③闭合线圈通电后，在匀强磁场中受到的安培力的矢量和为零．2．安培力方向的判断(1)判断方法：左手定则．(2)方向特点：F既垂直于B，也垂直于I，所以安培力方向一定垂直于B与I决定的平面．例2[2021·浙江6月，15](多选)如图所示，有两根用超导材料制成的长直平行细导线a、b，分别通以80A和100A流向相同的电流，两导线构成的平面内有一点p，到两导线的距离相等．下列说法正确的是()A．两导线受到的安培力F b＝1.25F aB．导线所受的安培力可以用F＝ILB计算C．移走导线b前后，p点的磁感应强度方向改变D．在离两导线所在的平面有一定距离的有限空间内，不存在磁感应强度为零的位置[解题心得]命题分析试题情境属于基础性题目，以电流形成的磁场为素材创设学习探索问题情境必备知识考查力的作用是相互的、磁场的叠加、安培力公式等知识关键能力考查理解能力、推理能力．要求学生从空间角度理解磁场的叠加学科素养考查物理观念、科学思维．要求考生理解安培力公式F＝ILB、定性推断空间磁场的叠加问题角度2安培力作用下导体的平衡问题例3某兴趣小组制作了一个可以测量电流的仪器，其主要原理如图所示．有一金属棒PQ放在两金属导轨上，导轨间距L＝0.5m，处在同一水平面上，轨道置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B＝2T．棒中点两侧分别固定有劲度系数k＝100N/m的相同弹簧．闭合开关S前，两弹簧为原长，P端的指针对准刻度尺的“0”处；闭合开关S后，金属棒PQ 向右移动，静止时指针对准刻度尺1.5cm处．下列判断正确的是()A．电源N端为正极B．闭合开关S后，电路中电流为1.5AC．闭合开关S后，电路中电流为3AD．闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片向右移动，金属棒PQ将继续向右移动[解题心得][思维方法]解决安培力作用下平衡问题的两条主线(1)遵循平衡条件基本解题思路如下：(2)遵循电磁学规律，受力分析时，要注意准确判断安培力的方向．【跟进训练】3．一个各边电阻相同、边长均为L的正六边形金属框abcdef放置在磁感应强度大小为B、方向垂直金属框所在平面向外的匀强磁场中．若从a、b两端点通以如图所示方向的电流，电流大小为I，则关于金属框abcdef受到的安培力的判断正确的是()A．大小为BIL，方向垂直ab边向左B．大小为BIL，方向垂直ab边向右C．大小为2BIL，方向垂直ab边向左D．大小为2BIL，方向垂直ab边向右4．[2022·河北保定调研]如图所示，空间有与竖直平面夹角为θ的匀强磁场，在磁场中用两根等长轻细金属丝将质量为m的金属棒ab悬挂在天花板的C、D两处，通电后导体棒静止时金属丝与磁场方向平行．已知磁场的磁感应强度大小为B，接入电路的金属棒长度为l，重力加速度为g，以下关于导体棒中电流的方向和大小正确的是()A．由b到a，B．由a到b，C．由a到b，D．由b到a，电流元法分割为电流元安培力方向→整段导体所受合力方向→运动方向特殊位置法在特殊位置→安培力方向→运动方向等效法环形电流⇌小磁针条形磁铁⇌通电螺线管⇌多个环形电流结论法同向电流互相吸引，异向电流互相排斥，两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势转换研究对象法先分析电流所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力例4[2021·广东卷，5]截面为正方形的绝缘弹性长管中心有一固定长直导线，长管外表面固定着对称分布的四根平行长直导线．若中心直导线通入电流I1，四根平行直导线均通入电流I2，I1≫I2，电流方向如图所示．下列截面图中可能正确表示通电后长管发生形变的是()[解题心得]命题分析试题情境属于基础性题目，以通电直导线产生磁场为素材创设学习探索问题情境必备知识考查电流周围的磁场、通电直导线受力等知识关键能力考查理解能力、推理能力．要求学生理解电流磁场的产生学科素养考查物理观念、科学思维．要求考生会判断通电直导线在电流形成的磁场中的受力方向【跟进训练】5.一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，如图所示．当两线圈中通以图示方向的电流时，从左向右看，线圈L1将()A.不动B．顺时针转动C．逆时针转动D．在纸面内平动6．[2022·广东深圳月考]如图所示，一平行于光滑斜面的轻弹簧一端固定于斜面上，一端拉住条形磁铁，条形磁铁处于静止状态，磁铁中垂面上放置一通电导线，导线中电流方向垂直纸面向里且缓慢增大，下列说法正确的是()A．弹簧弹力逐渐变小B．弹簧弹力先减小后增大C．磁铁对斜面的压力逐渐变小D．磁铁对斜面的压力逐渐变大考点四与安培力相关的STSE问题——核心素养提升情境1磁式电流表(多选)实验室经常使用的电流表是磁电式电流表，这种电流表的构造如图甲所示，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的．若线圈中通以如图乙所示的电流，则下列说法中正确的是()A．在量程内指针转至任一角度，线圈平面都跟磁感线平行B．线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动C．当线圈在如图乙所示的位置时，b端受到的安培力方向向上D．当线圈在如图乙所示的位置时，安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动情境2电子天平(多选)某电子天平原理如图甲所示，E形磁铁的两侧为N极，中心为S极，两极间的磁感应强度大小均为B，磁极宽度均为L，忽略边缘效应，一总电阻为R的均匀导线绕成的正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，当质量为m的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动(骨架与磁极不接触)，随后线圈两端C、D与外电路接通对线圈供电，使秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，由此时对应的供电电流可确定重物的质量．为了确定该天平的性能，某同学把该天平与电压可调的直流电源(如图乙)相接，经测量发现，当质量为M的重物放在秤盘上时，直流电源输出电压为U即可使秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，重力加速度为g.则下列说法正确的是()A．当线圈两端C、D与外电路接通对线圈供电时，线圈的C端应与外电路中的H端相接，D端应与G端相接B．线圈的匝数为C．当质量为2M的重物放在秤盘上时，直流电源输出电压为2UD．若增加线圈的匝数，则能增大电子天平能称量的最大质量情境3“电磁炮”“电磁炮”是利用电磁力对弹体加速的新型武器，具有速度快、效率高等优点．如图是“电磁炮”的原理结构示意图．光滑水平加速导轨电阻不计，轨道宽为L＝0.2m；在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B＝1×102T；“电磁炮”弹体总质量m＝0.2kg，其中弹体在轨道间的电阻R＝0.4Ω；可控电源的内阻r＝0.6Ω，电源的电压能自行调节，以保证“电磁炮”匀加速发射；在某次试验发射时，电源为加速弹体提供的电流是I＝4×103A，不计空气阻力．求：(1)弹体所受安培力大小；(2)弹体从静止加速到4km/s，轨道至少要多长？(3)弹体从静止加速到4km/s过程中，该系统消耗的总能量．第十一章磁场安培力与洛伦兹力第1讲磁场及磁场对通电导线的作用力必备知识·自主排查一、1．(1)强弱(2)(3)N静止2．(1)处处相同二、1．(1)磁感应强度(2)①切线②强弱较强较弱③N极S极S极N极④相交2．越弱匀强越弱三、1．(1)BIL 2.(1)垂直(2)电流(3)拇指四、1．垂直 3.BS 4.韦1Wb生活、科技情境1．答案：(1)√(2)√2．答案：(1)×(2)√(3)√(4)×教材拓展3．解析：穿过线圈S1的磁感线条数多，故穿过线圈S1的磁通量比较大，B、C、D错误，A正确．答案：A关键能力·分层突破例1解析：两直角导线可以等效为如图所示的两直导线，由安培定则可知，两直导线分别在M处的磁感应强度方向为垂直纸面向里、垂直纸面向外，故M处的磁感应强度为零；两直导线在N处的磁感应强度方向均垂直纸面向里，故N处的磁感应强度为2B，B正确．答案：B1．解析：根据螺线管内部的磁感线分布可知，在螺线管的内部，越接近中心位置，磁感线分布越均匀，越接近两端，磁感线越不均匀，可知螺线管越长，内部的磁场越接近匀强磁场．故B正确，A、C、D错误．答案：B2．解析：设正方体棱长为L，其中一根长直导线的电流在e点产生的磁感应强度为B0，则e点的磁感应强度大小为B e＝＝0处于hg边的长直导线到a点的距离为，在a点产生的磁感应强度大小为B0；处于dh边的长直导线到a点的距离为L，在a点产生的磁感应强度大小为B0，所以a点的磁感应强度大小为B a＝B0，B e∶B a＝2∶，A项正确．答案：A例2解析：两导线受到的安培力是相互作用力，大小相等，A错误；导线所受的安培力可以用F＝ILB计算，因为磁场与导线垂直，B正确；移走导线b前，b的电流较大，则p 点磁场方向与b产生磁场方向同向，向里，移走b后，p点磁场方向与a产生磁场方向相同，向外，C正确；在离两导线所在的平面有一定距离的有限空间内，两导线在任意点产生的磁场均不在同一条直线上，故不存在磁感应强度为零的位置，D正确．答案：BCD例3解析：闭合开关S后，金属棒PQ向右移动，根据左手定则可知，电流方向为从P到Q，电源的M端为正极，选项A错误；静止时，则2k·Δx＝BIL，解得I＝＝3A，选项B错误，C正确；闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片向右移动，则电路中电阻增大，电流减小，金属棒PQ所受安培力减小，将向左移动，故选项D错误．答案：C3．解析：电流从a点流入金属框后，可认为金属框的ab与afedcb部分并联，设ab边的电阻为R，则afedcb部分的电阻为5R，则通过ab边的电流为，通过afedcb部分的电流为，可将afedcb部分等效为长度为L、方向与ab相同的导线，根据左手定则可知，两部分所受安培力大小分别为、，方向均垂直ab边向左，故金属框受到的安培力为BIL，方向垂直ab边向左，选项A正确，B、C、D错误．答案：A4．解析：对导体棒进行受力分析，导体棒静止，则其受力如图所示．根据左手定则可知，导体棒中的电流方向为由a到b，根据平衡条件可知安培力的大小为：F＝BIl＝mg sinθ，所以感应电流的大小为：I＝，故A、B、D错误，C正确．答案：C例4解析：根据“同向电流相互吸引，异向电流相互排斥”的作用规律可知，左、右两导线与长管中心的长直导线相互吸引，上、下两导线与长管中心的长直导线相互排斥，C 正确．答案：C5．解析：方法一(电流元法)把线圈L1沿水平转动轴分成上下两部分，每一部分又可以看成由无数段直线电流元组成，电流元处在I2产生的磁场中，根据安培定则可知各电流元所在处的磁场方向，由左手定则可得，上半部分电流元所受安培力均指向纸外，下半部分电流元所受安培力均指向纸内，因此从左向右看，线圈L1将顺时针转动．方法二(等效法)把线圈L1等效为小磁针，该小磁针刚好处于环形电流I2的中心，小磁针的N极应指向该点环形电流I2的磁场方向，由安培定则知I2产生的磁场方向在其中心处竖直向上，而L1等效成小磁针后，转动前，N极指向纸内，因此小磁针的N极应由指向纸内转为向上，所以从左向右看，线圈L1将顺时针转动．方法三(结论法)环形电流I1、I2之间不平行，则必有相对转动，直到两环形电流同向平行为止．据此可得，从左向右看，线圈L1将顺时针转动．答案：B6.解析：本题考查安培力作用下的动态平衡问题．磁铁外部的磁感线从N极出发回到S 极，则此时在导线处磁感线平行于斜面向下，如图所示，根据左手定则可以判断导线受到的安培力方向垂直斜面向上，因电流增大，所以安培力增大，安培力与斜面垂直，根据牛顿第三定律与受力平衡可知磁铁对斜面的压力逐渐变大，弹簧弹力不变，选项A、B、C错误，D正确．答案：D情境1解析：指针在量程内线圈一定处于磁场之中，由于线圈与铁芯共轴，线圈平面总是与磁感线平行，故A正确．电表的调零使得当指针处于“0”刻线时，螺旋弹簧处于自然状态，所以无论线圈向哪一方向转动都会使螺旋弹簧产生阻碍线圈转动的力，故B正确．由左手定则知，b端受到的安培力方向向下，a端受到的安培力方向向上，安培力将使线圈沿顺时针方向转动，故C错误，D正确．答案：ABD情境2解析：线圈两端C、D与外电路接通对线圈供电，使秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，说明线圈受到的安培力向上，根据左手定则可知，电流应该从D端流入线圈，故线圈的D端应与外电路电源的正极(H端)相接，C端应与外电路中的G端(负极)相接，故选项A错误；设线圈的匝数为n，外电路接通使秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止时根据平衡条件得：Mg＝2nBIL，其中I＝，联立上述两式得Mg＝2nB L，解得n ＝，故选项B正确；根据Mg＝2nB L知，当质量为2M的重物放在秤盘上时，直流电源输出电压为2U，选项C正确；设线圈电阻的电阻率为ρ，导线的横截面积为S，则R＝ρ，可得M＝，可见增加线圈的匝数，无法增大电子天平能称量的最大质量，故选项D错误．答案：BC情境3解析：(1)由安培力公式F＝IBL＝8×104N(2)方法一由动能定理Fx＝m v2弹体从静止加速到4km/s，代入数值得x＝20m方法二由牛顿第二定律F＝ma得加速度a＝4×105m/s2由＝2asv＝4km/s代入数值得x＝20m(3)根据F＝ma，v＝at知发射弹体用时t＝＝1×10－2s发射弹体过程产生的焦耳热Q＝I2(R＋r)t＝1.6×105J弹体的动能E k＝m v2＝1.6×106J系统消耗的总能量E＝E k＋Q＝1.76×106J答案：(1)8×104N(2)20m(3)1.76×106J。
物理高考磁场知识点
物理高考磁场知识点磁场是物理学中一个重要的概念，它涉及到电磁现象和力的作用。
在高考物理考试中，磁场是一个重要的考点，考生需要对磁场的特性、磁场的产生和磁场的应用等方面有一定的了解。
接下来，本文将为大家详细介绍物理高考磁场的知识点。
1. 磁场的特性磁场是由磁体产生的，具有方向和大小。
在物理学中，通常用磁感应强度B来描述磁场的大小，用磁场线表示磁场的方向和分布。
磁场线是从磁南极指向磁北极，形状呈环形。
磁场线的密度越大，表示磁场越强。
2. 磁场的产生磁场的产生与电流密切相关。
当电流通过导线时，会产生一个环绕导线的磁场。
根据右手定则，握住导线，大拇指所指方向即为电流的方向，其他四指所围成的方向即为磁场的方向。
如果有多条电流相互平行，则它们所产生的磁场叠加。
此外，磁铁也可以产生磁场。
一个磁铁的磁场是由它的两个磁极所产生的，其中一个磁极是磁北极，另一个磁极是磁南极。
3. 磁场的应用磁场在生活中有着广泛的应用。
其中，电动机是一个重要的应用实例。
电动机的工作原理基于磁场和电流之间的相互作用。
当电流通过电动机的导线时，会在导线周围产生一个磁场，这个磁场与电动机内部的磁场相互作用，产生力矩，使电动机转动。
磁场还广泛应用于电磁感应、电磁波等方面。
在电磁感应中，当导线中有电流通过或磁场发生变化时，会产生感应电动势。
而在电磁波中，磁场和电场相互耦合传播，形成电磁波。
4. 磁场的力学效应磁场与带电粒子之间会产生相互作用力。
当一个带电粒子在磁场中运动时，会受到洛伦兹力的作用。
洛伦兹力的方向垂直于带电粒子的运动方向和磁场的方向，根据左手定则可得到具体方向。
洛伦兹力的大小与带电粒子的电荷大小、速度以及磁感应强度有关。
由于洛伦兹力的作用，带电粒子在磁场中可以进行圆周运动。
5. 磁场的测量磁场的测量通常使用霍尔效应进行。
霍尔效应是一种基于磁场对电荷运动的影响而产生的电势差的现象。
在磁场中，当通过一块薄片的电流处于垂直于该片的方向时，由于洛伦兹力的作用，电流会受到偏转，并在片的两侧产生电荷不平衡，从而形成电势差。
新高考磁场知识点
新高考磁场知识点磁场是物质中存在的一种物理现象，通过磁场相互作用的物质称为磁性物质。
在现代物理学中，磁场是一种非常重要的概念，应用广泛，特别是在新高考物理考试中，磁场知识点经常被考察。
本文将介绍新高考磁场知识点的要点。
一、磁性物质和磁场磁性物质是指能够产生或受到磁力作用的物质，包括铁、镍、钴等。
当磁性物质中的微观小磁片（也称磁畴）的磁矩有序排列时，整个物体就具有明显的磁性。
磁场是指周围空间中磁力的存在和展现形式。
磁场可以用磁力线来表示，磁力线是表示磁场强度和方向的线条。
二、磁感线和磁感应强度磁感线是磁场中磁力线的图形表示，它是一个闭合曲线。
在磁场中，磁感线从北极（N极）指向南极（S极），并且在磁场中不会相交。
磁感应强度B表示单位面积上垂直于磁力线方向上通过该面积的磁力线数目，用符号B表示。
磁感应强度的单位是特斯拉（T）。
三、磁场中的力和洛伦兹力在磁场中，电流元所受的磁力可以通过右手定则来确定。
右手定则的具体描述为：将右手大拇指、食指和中指分别垂直放置，让电流元方向与食指方向相同，磁感应强度方向与大拇指方向相同，则手掌中间呈现的竖直方向即为磁场中电流元所受的磁力方向。
洛伦兹力是指电流元在磁场中受到的力。
洛伦兹力的大小与电流元、磁感应强度以及电流元所在位置的矢量关系有关。
洛伦兹力的方向垂直于电流元和磁感应强度的平面。
四、电流在磁场中的运动当电流通过导线时，导线中的电子会受到磁场的作用而受到力的作用，产生运动。
电流在磁场中的运动可以用楞次定律来解释。
楞次定律是指：在磁场中，当闭合回路中的磁通量发生变化时，为了阻止磁通量变化产生的反电动势，电流会沿着方向使得自己产生的磁场阻止磁通量的变化。
五、磁场中的磁力和力矩在磁场中，磁体受到的磁力可以通过磁体磁矩和磁感应强度的矢量积来求解。
磁矩是一个矢量，它的大小与磁体的磁性和形状有关，方向则由磁体的南北极确定。
力矩是指力对物体产生转动效果的物理量。
磁场中的力矩可以通过磁体磁力矩和磁感应强度之间的矢量积计算得到。
高考物理磁场复习
高考物理磁场复习一、难点剖析1．磁场及特性和电场一样，磁场是一种以特殊形态——场的形态——存在着的物质；和电场不一样，电场是存在于电荷或带电体周围的物质，而磁场的场源则可以是如下三种特殊物体之一：①磁体，②电流，③运动电荷，此三种磁场的场源都可以归结为同一种类型——运动电荷。
作为一种特殊形态的物质，磁场应具备各种特性，物理学最为关心的是所谓的力的特性，即：磁场能对处在磁场中的磁极、电流及运动电荷施加力的作用。
为了量化磁场的力特性，我们引入磁感强度的概念，其定义方式为：取检验电流，长为l ，电流强度为I ，并将其垂直于磁场放置，若所受到的磁场力大小为F ，则电流所在处的磁感强度为 B=F/(I l )。
而对B 的形象描绘是用磁感线：疏密反映B 的大小，切线方向描绘了B 的方向。
2．磁场的作用规律 （1）磁场对磁极的作用。
N(S)极处在磁场中，所受到的磁场力方向与磁极所在处的磁场方向相同（反）；同一磁极所在处磁感强度越大，所受磁场力越大；不同磁极处在磁场中同一处时，所受磁场力一般不同。
（2）磁场对电流的作用。
电流强度为I 、长度为l 的电流处在磁感强度为B 的匀强磁场中时，所受到的作用称为安培力，其大小F B的取值范围为 0≤F B ≤I l B当电流与磁场方向平行时，安培力取值最小，为零；当电流与磁场方向垂直时，安培力取值最大，为I l B 。
如果电流与磁场方向夹角为θ，可采用正交分解的方式来处理安培力大小的计算问题，而安培力的方向则是用所谓的“左手定则”来判断的。
（3）磁场对运动电荷的作用。
带电量为q 、以速度υ在磁感强度为B 的均强磁场中运动的带电粒子所受到的作用为称为洛仑兹力，其大小f B 的取值范围为 0≤f B ≤q υB.当速度方向与磁场方向平行时，洛仑兹力取值最小，为零；当速度方向与磁场方向垂直时，洛仑兹力取值最大，为q υB.如果速度方向与磁场方向夹角为θ，可采用正交分解的方式来处理洛仑兹力大小的计算问题。
高考物理磁场复习题
高考物理磁场复习题一、选择题1. 磁场的基本性质是什么？A. 磁场对静止的电荷有力的作用B. 磁场对运动的电荷有力的作用C. 磁场对电流有力的作用D. 磁场对所有物体都有力的作用2. 以下哪项不是磁场的基本特性？A. 磁感应强度B. 磁通量C. 磁力线D. 磁矩3. 洛伦兹力的大小与以下哪些因素有关？A. 电荷量B. 电荷的速度C. 磁场的强度D. 所有以上因素4. 根据右手定则，当电流方向与磁场方向垂直时，安培力的方向如何确定？A. 与电流方向相同B. 与磁场方向相同C. 垂直于电流和磁场方向D. 与电流方向相反5. 磁通量的变化率与感应电动势的关系是什么？A. 感应电动势与磁通量的变化率成正比B. 感应电动势与磁通量成正比C. 感应电动势与磁通量的变化率成反比D. 感应电动势与磁通量无关二、填空题6. 磁场中某点的磁感应强度大小为B，方向为______。
7. 当一个带电粒子以速度v进入磁场B中时，它受到的洛伦兹力大小为F=______。
8. 根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与______成正比。
9. 一个闭合电路中的部分导体切割磁力线时，会产生______。
10. 磁通量Φ可以通过公式Φ=______来计算。
三、简答题11. 简述磁场对静止电荷的作用。
12. 描述洛伦兹力的特点，并举例说明。
13. 解释为什么在地球表面不同位置的磁感应强度不同。
14. 说明法拉第电磁感应定律的物理意义。
15. 阐述磁通量变化率与感应电动势之间的关系。
四、计算题16. 一个带正电粒子，电荷量为q=1.6×10^-19 C，以速度v=3×10^7 m/s进入一个磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场中。
如果粒子的运动方向与磁场方向垂直，请计算粒子受到的洛伦兹力的大小。
17. 一个矩形线圈，边长分别为L=0.2 m和W=0.1 m，以角速度ω=100 rad/s绕垂直于磁场方向的轴旋转。
如果磁感应强度B=0.3 T，求线圈中产生的感应电动势。
磁场(解析版)—2025年高考物理一轮复习知识清单
磁场带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算掌握磁场和磁感应强度的概念，会用磁感线描述磁场，熟悉几种常见磁场模型的磁感线分布图；会判断安培力的方向，能够计算安培力的大小，会分析计算安培力作用下导体的平衡与加速问题；掌握洛伦兹力的概念，会分析和计算带电粒子在有界磁场中运动的临界、极值问题，会分析计算带电粒子在组合场、叠加场中的问题；掌握带电粒子在磁场中的多解问题、交变磁场和立体空间中的问题；了解与磁场相关的仪器，重点掌握质谱仪、回旋加速器和霍尔效应的原理。
核心考点01 磁场中的概念一、磁场 (4)二、磁感线 (4)三、磁感应强度 (6)四、磁通量 (8)核心考点02 安培力 (10)一、安培力的方向 (10)二、安培力的大小 (11)三、安培力作用下导体的平衡与加速问题 (12)核心考点03 洛伦兹力 (14)一、洛伦兹力 (14)二、带电粒子在匀强磁场中的运动 (15)三、有界匀强磁场的运动模型 (18)四、动态圆模型 (22)五、带电粒子在组合场中的运动 (24)六、带电粒子在叠加场中的运动 (27)七、带电粒子在交变磁场的运动 (30)八、带电粒子在磁场中的多解问题 (32)九、带电粒子在立体空间的运动 (34)核心考点04 与磁场相关的仪器 (36)一、速度选择器 (36)二、质谱仪 (37)三、回旋加速器 (39)四、磁流体发电机 (41)五、电磁流量计 (42)六、霍尔效应模型 (43)01一、磁场1、磁性物质吸引铁、钴、镍等物质的性质。
2、磁体具有磁性的物体，如磁铁。
3、磁极磁体上磁性最强的区域。
任何磁体都有两个磁极，一个叫北极（N极），另一个叫南极（S极）。
并且，任何一个磁体都有两个磁极，无论怎样分割磁体，磁极总是成对出现，不存在磁单极。
【注意】同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
4、磁场的定义磁体或电流周围存在的一种特殊物质，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。
高考磁场的知识点
高考磁场的知识点磁场是物理学中的重要概念之一，在高考物理考试中，磁场也是一个十分关键的知识点。
了解和掌握磁场的相关内容，对于高考物理的备考和解题非常重要。
本文将系统介绍高考物理磁场的相关知识点，帮助考生全面了解该内容。
一、磁感线及其性质在磁场中，磁铁周围有一种看不见的“线”，即磁感线。
磁感线是由磁场中的磁力线构成的。
其性质有以下几点：1. 磁感线是闭合的曲线，形状类似于电流环路。
2. 磁感线的密度与磁场的强弱成正比，即磁感线越密集，磁场越强。
3. 磁感线不存在交叉和断裂，磁感线可以互相靠近或远离，但不能相互交叉。
二、磁场的表示方法磁场可以通过磁感线表示，也可以通过磁感应强度来表示。
磁感应强度是一个物理量，用字母B表示，其单位是特斯拉(T)。
一些常见磁场的磁感应强度如下：1. 地球表面的磁感应强度约为5×10^-5 T，用B₀表示。
2. 强大的永久磁铁的磁感应强度可以达到1 T以上。
3. 空气中正常情况下的磁感应强度约为10^-6 T。
三、磁场对带电粒子的影响磁场对带电粒子有如下几个重要的影响：1. 磁场会使带电粒子受到磁力的作用，磁力的方向垂直于带电粒子的运动方向和磁感应线的方向。
2. 磁场可以使带电粒子的运动轨迹发生偏转，但无法改变其速度。
3. 带电粒子在磁场中运动的轨迹可以用螺旋线来表示，这一现象被称为洛伦兹力。
四、磁场的产生和磁铁的性质磁场可以通过电流来产生，只要有电流通过的导线或线圈，都会产生磁场。
此外，磁铁也可以产生磁场，其特性如下：1. 磁铁有两个极性，我们称之为北极和南极，磁感线从北极出来，进入南极。
2. 同性相斥，异性相吸，即两个相同极性的磁铁会互相排斥，两个不同极性的磁铁会互相吸引。
五、磁场的应用磁场在现代社会中有广泛的应用，其中一些重要的应用有：1. 电动机和发电机：电动机利用磁场的作用使导体在磁场中发生力和运动，实现机械能与电能的转换。
2. 磁共振成像：磁共振成像技术利用磁场对人体组织的不同反应进行成像，被广泛应用于医学领域。
物理高考磁场知识点总结
物理高考磁场知识点总结一、磁场的基本概念1、磁场的产生磁场是由运动的电荷或者电流所产生的，当电荷或者电流运动时，就会产生磁场。
在物质层面上，电子自身就带有磁性，因此，当电子在运动时就会产生磁场。
2、磁场的性质磁场具有一些特殊的性质，其中包括以下几点：（1）磁场有方向，是有向量性质的；（2）磁场对磁性物质有作用；（3）磁场有磁感应强度和磁通量的概念。
3、磁场的表示磁场可以用磁力线和磁力线图来表示。
磁力线是磁感应强度矢量的轨迹线，它是一个由磁铁两极所组成的曲线。
在磁力线图中，磁力线的密集程度表示了磁感应强度的大小。
4、磁场的单位磁场的单位是特斯拉（T），国际单位制中磁感应强度的单位是特斯拉（T），1T=1N/A·m。
二、磁场的作用1、磁场对电荷的力当电荷在磁场中运动时，就会受到磁场的作用力，这个力叫做洛伦兹力。
洛伦兹力的大小和方向与电荷的速度、磁感应强度和磁场与速度夹角有关。
2、磁场对电流的力磁场也对电流有作用，当电流在磁场中流动时，就会受到磁场的作用力。
根据安培力的法则，电流的方向与所受磁场的作用力垂直，大小与电流强度、磁感应强度和电流方向夹角有关。
3、磁场对磁性物质的作用磁场对磁性物质也有作用，当磁性物质放在磁场中时，就会受到力的作用，这个力叫做磁力。
磁力的大小取决于磁性物质的特性和磁场的性质。
4、磁场对导体的作用当导体在磁场中运动时，也会受到磁场的作用力。
这个力叫做洛伦兹力，洛伦兹力会使导体中的自由电子受到受力而移动，导致导体中产生感应电动势，这就是电磁感应现象。
5、磁场中的运动电荷当电荷在磁场中做匀速圆周运动时，它所受的洛伦兹力提供了向心力，使电荷在磁场中继续做匀速圆周运动。
三、磁场的应用磁场在生活中有着广泛的应用，以下是一些常见的磁场应用：1、磁铁磁铁是最常见的应用磁场的物品，它可以用于吸附与吸引磁性物质。
2、电动机电动机利用磁场和电场之间的相互作用，将电能转化为机械能。
3、电磁感应电磁感应是磁场的重要应用之一，用于发电、变压器等装置中。
高考磁场知识点复习
高考磁场知识点复习磁场作为物理学中的重要概念，在高考物理考试中占据着较大的比重。
为了帮助同学们高效备考，下面将对高考磁场知识点进行全面的复习和总结。
一、磁场的基本概念磁场是由带电粒子运动形成的，具有磁性物质附近空间特有的物理量。
磁场可以由磁场线表示，磁场线从磁南极指向磁北极。
二、磁场的特性和相互作用1. 磁力线和磁感线：磁力线是沿着磁感应强度的方向而画出的曲线，表示磁场的分布情况；磁感线是表示磁感应强度大小和方向的线。
2. 磁场的特性：(1) 磁场是无源场：磁场不存在单极子，磁场线总是以环路为中心闭合的。
(2) 磁场的超线性叠加原理：多个磁体产生的磁场矢量可以通过矢量相加得到。
3. 磁场的相互作用：(1) 磁场对物质的作用：磁场可以对带电粒子施加力，使其产生受力运动。
例如，磁场可以使带正电荷的粒子受到磁力的作用，称为洛伦兹力。
(2) 磁场和电场的作用：磁场和电场可以相互转化，互相影响。
电流产生磁场，而变化磁场可以诱导出电场。
三、安培环路定理和法拉第电磁感应定律1. 安培环路定理：安培环路定理揭示了闭合回路中磁场强度和该回路内部电流的关系。
根据安培环路定理，环绕一条闭合回路的磁场线的总磁通量等于该回路内部电流的代数和乘以真空磁导率。
2. 法拉第电磁感应定律：法拉第电磁感应定律表明了变化磁场可以诱导出闭合回路中的电动势。
根据法拉第电磁感应定律，闭合回路中的电动势大小等于磁通量对时间的变化率的负值。
四、磁场的应用1. 电动机和电磁铁：电动机是利用电流产生的磁场与外部磁场相互作用而产生机械运动的装置；电磁铁是一种利用电流在绕组中产生磁场的装置。
2. 变压器：变压器利用交变磁通量诱导出的电动势进行电能的传递和改变，是电力传输中重要的设备之一。
3. 磁共振成像技术：磁共振成像技术是利用核磁共振现象进行医学检查和成像的技术，广泛应用于医学领域。
综上所述，高考磁场知识点的复习包括了磁场的基本概念、特性和相互作用、安培环路定理和法拉第电磁感应定律，以及磁场的应用等内容。
高考物理总复习 专题十 磁场(讲解部分)
四指
大拇指
2.磁场的叠加 (1)磁感应强度是矢量,计算时与力的计算方法相同,遵守平行四边形定则, 可以用正交分解法进行合成与分解。 (2)两个电流附近的磁场的磁感应强度是由两个电流分别独立存在时产生 的磁场在该处的磁感应强度叠加而成的。
例1 (2017课标Ⅲ,18,6分)如图,在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,两长 直导线P和Q垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l。在两导线中均通 有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁 感应强度为零。如果让P中的电流反向、其他条件不变,则a点处磁感应强 度的大小为 ( )
取值范围为2.4 Ω≤R≤4 Ω,则选A。
答案 A
二、通电导体在磁场中运动情况的判定 1.五种判定方法
电流元法 特殊位置法 等效法 结论法
转换研究对象法
分割为电流元 体所受合力方向
安培力方向 运动方向
整段导
特殊位置 安培力方向 运动方向
环形电流 条形磁铁
小磁针 通电螺线管
多个环形电流
同向电流相互吸引,异向电流相互排斥,两不平行 的直线电流相互作用时,有转到平行且电流方向 相同的趋势
(1)质子最初进入D形盒的动能多大? (2)质子经回旋加速器后得到的最大动能多大? (3)交变电源的频率是多少?
解题导引
解析 (1)质子在电场中加速,根据动能定理得
1 qU=Ek-0,则Ek= 1 qU=1×104 eV。
2
2
(2)质子在回旋加速器的磁场中,绕行的最大半径为R,则
qvB= mv2 ,解得v= qBR
①t= θ ·T
2π
②t= L
v
常用解三角形法:例:(左
图)R= L 或由R2=L2+
高考物理专项复习《磁场》十年高考真题汇总
高考物理专项复习《磁场》十年高考真题汇总选择题：1.(2019•海南卷•T2)如图，一段半圆形粗铜线固定在绝缘水平桌面(纸面)上，铜线所在空间有一匀强磁场，磁场方向竖直向下。
当铜线通有顺时针方向电流时，铜线所受安培力的方向A.向前B.向后C.向左D.向右2.(2019•海南卷•T9)如图，虚线MN的右侧有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，两电荷量相同的粒子P、Q从磁场边界的M点先后射入磁场，在纸面内运动。
射入磁场时，P的速度v P垂直于磁场边界，Q的速度v Q与磁场边界的夹角为45°。
已知两粒子均从N点射出磁场，且在磁场中运动的时间相同，则( )A.P和Q的质量之比为1：2B.P和Q2C.P和Q2D.P和Q速度大小之比为2：13.(2019•天津卷•T4)笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。
当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作：当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。
如图所示，一块宽为a、长为c的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为v。
当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压U，以此控制屏幕的熄灭。
则元件的( )A. 前表面的电势比后表面的低B. 前、后表面间的电压U与v无关C. 前、后表面间的电压U与c成正比D. 自由电子受到的洛伦兹力大小为eU a4.(2019•全国Ⅱ卷•T4)如图，边长为l的正方形abcd内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面(abcd所在平面)向外。
ab边中点有一电子发源O，可向磁场内沿垂直于ab 边的方向发射电子。
已知电子的比荷为k。
则从a、d两点射出的电子的速度大小分别为A. 14kBl，54kBl B.14kBl，54kBlC. 12kBl，54kBl D.12kBl，54kBl5.(2019•全国Ⅲ卷•T5)如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为1 2 B和B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。
高考必知知识点磁场
高考必知知识点磁场一、磁场磁极和磁极之间的相互作用是经过磁场发作的。
电流在周围空间发生磁场，小磁针在该磁场中遭到力的作用。
磁极和电流之间的相互作用也是经过磁场发作的。
电流和电流之间的相互作用也是经过磁场发生的磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊形状的物质，磁极或电流在自己的周围空间发生磁场，而磁场的基本性质就是对放入其中的磁极或电流有力的作用。
二、磁现象的电实质1.罗兰实验正电荷随绝缘橡胶圆盘高速旋转，发现小磁针发作偏转，说明运动的电荷发生了磁场，小磁针遭到磁场力的作用而发作偏转。
2.安培分子电流假说法国学者安培提出，在原子、分子等物质微粒外部，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庞大的磁体，它的两侧相当于两个磁极。
安培是最早提醒磁现象的电实质的。
一根未被磁化的铁棒，各分子电流的取向是杂乱无章的，它们的磁场相互抵消，对外不显磁性；当铁棒被磁化后各分子电流的取向大致相反，两端对外显示较强的磁性，构成磁极；留意，当磁体遭到高温或猛烈敲击会失掉磁性。
3.磁现象的电实质运动的电荷〔电流〕发生磁场，磁场对运动电荷〔电流〕有磁场力的作用，一切的磁现象都可以归结为运动电荷〔电流〕经过磁场而发作相互作用。
三、磁场的方向规则：在磁场中恣意一点小磁针北极受力的方向亦即小磁针运动时北极所指的方向就是那一点的磁场方向。
四、磁感线1.磁感线的概念：在磁场中画出一系列有方向的曲线，在这些曲线上，每一点切线方向都跟该点磁场方向分歧。
2.磁感线的特点〔1〕在磁体外部磁感线由N极到S极，在磁体外部磁感线由S极到N极〔2〕磁感线是闭合曲线〔3〕磁感线不相交〔4〕磁感线的疏密水平反映磁场的强弱，磁感线越密的中央磁场越强3.几种典型磁场的磁感线〔1〕条形磁铁〔2〕通电直导线a.安培定那么：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流方向分歧，弯曲的四指所指的方向就是磁感线盘绕的方向；b.其磁感线是内密外疏的同心圆〔3〕环形电流磁场a.安培定那么：让右手弯曲的四指和环形电流的方向分歧，伸直的大拇指的方向就是环形导线中心轴线的磁感线方向。
新高考磁场知识点总结
新高考磁场知识点总结磁场作为物理学中重要的概念之一，是高中物理中必须掌握的内容。
随着新高考改革的推进，磁场知识点成为了新高考物理考试的重点内容。
本文将对新高考磁场知识点进行总结和梳理，帮助同学们更好地掌握和理解这一内容。
一、磁场的基本概念磁场是指周围空间中存在磁力的区域。
在物理学中，磁场由磁场线表示，磁场线从北极指向南极。
磁场的强度用磁感应强度（B）来表示，其单位是特斯拉（T）。
磁场的方向可用右手定则确定。
二、磁场的数学表达根据法拉第电磁感应定律，磁通量的变化引起感应电动势的产生。
磁感应强度（B）与磁通量（Φ）的关系可以用数学公式表示为B=Φ/S，其中S为垂直于磁场方向的截面积。
此外，还有磁感应线穿过截面的个数与磁通量的关系，即Φ=nBS，其中n为单位面积内穿过的磁感应线的个数。
三、磁场中的力学效应在磁场中，带电粒子将受到洛伦兹力的作用。
洛伦兹力的大小和方向由以下公式决定：F=qvBsinθ，其中q为电荷的大小，v为带电粒子的速度，B为磁感应强度，θ为速度方向与磁场方向的夹角。
从上述公式可以看出，洛伦兹力与带电粒子的速度方向相垂直，将使带电粒子的轨迹成为圆弧或螺旋线。
这也是电子在磁场中偏转的基本原理。
四、磁场中的电磁感应根据法拉第电磁感应定律，磁通量的变化将引起感应电动势和感应电流的产生。
电磁感应的大小和方向由以下公式决定：ε=-dΦ/dt，其中ε为感应电动势，Φ为磁通量，t为时间。
电动势的大小与磁场变化的速率成正比，和磁场的方向关系于磁场变化的方向。
电磁感应的应用非常广泛，例如发电机、变压器等都是基于电磁感应的原理。
五、磁场中的电磁波电磁波是指电场和磁场以波动的形式传播的能量。
根据麦克斯韦方程组的解析，电磁波的传播速度等于真空中的光速，大约是3×10^8米/秒。
磁场中的电磁波具有电磁性、波动性和能量传播性三个重要特点。
电磁波的频率和波长之间的关系是ν=c/λ，其中ν为频率，c 为光速，λ为波长。
高考必考磁场知识点
高考必考磁场知识点磁场是一个在空间内产生磁力的区域，磁场是磁力的载体。
在高考物理考试中，磁场是必考的知识点之一。
本文将介绍高考物理中与磁场相关的重要概念和公式，以帮助考生更好地复习和应对高考。
一、磁感线和磁感应强度磁感线是用来描述磁场分布的线条，在磁场中，磁感线由南极指向北极，密集表示磁感应强度大，稀疏表示磁感应强度小。
磁感应强度是一个矢量量，用符号B表示，单位是特斯拉（T）。
二、磁场中的磁力在磁场中，物体所受到的磁力可以通过洛伦兹力定律来计算。
洛伦兹力定律表示磁力F等于电荷q在磁场中运动时的速度v与磁感应强度B的乘积，即F=qvB。
利用洛伦兹力定律，我们可以计算磁场中物体所受到的力的大小和方向。
三、电流产生的磁场根据奥伦尼克定律，电流会在周围产生磁场。
电流所产生的磁场可以通过安培环路定理来计算。
安培环路定理表示沿着闭合曲线的磁场强度B乘以环路的长度L等于该曲线围绕的电流I的代数和，即B×L=μ0I。
其中μ0是真空中的磁导率，其值约为4π×10^-7 T·m/A。
四、磁力对流体和电荷运动的影响在磁场中，磁力不仅会作用于物体，也会对电荷和流体运动产生影响。
当电荷以速度v进入磁场区域，将受到洛伦兹力的作用，其大小为F=qvB，方向垂直于速度和磁感应强度的平面。
当带电粒子在磁场中作圆周运动时，圆周半径可以通过运动方程r=mv/(eB)计算。
五、磁场中的电磁感应磁场变化时，会产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小等于磁通量Φ对时间的变化率的负值，即ε=-dΦ/dt。
磁通量Φ等于磁感应强度B与垂直于磁感应强度的面积A的乘积，即Φ=BA。
根据楞次定律，感应电流的方向使得产生的磁场抵消原磁场变化。
六、匀强磁场中的运动粒子在匀强磁场中，带电粒子将会受到洛伦兹力的作用，其方向垂直于速度和磁感应强度的平面。
这种情况下，带电粒子将作匀速圆周运动。
匀强磁场中的运动粒子可以通过运动方程qBv=mv^2/r计算圆周半径。
高考物理磁场知识要点总结
高考物理磁场知识要点总结一、基本概念和基本规律1. 磁力线：指示磁力方向和磁场强度的曲线。
2. 磁力：磁场对于具有磁性的物体所施加的力。
3. 磁力规律：同类磁极相斥，异类磁极相吸。
4. 磁感线：磁感应强度B的方向的曲线。
5. 磁感应强度（磁场强度）B：与磁场力相关，数值上等于磁场力对磁场单位正极磁势能的单位磁阻的比值。
6. 磁感应强度的单位：特斯拉（T）。
7. 磁场力：磁场中磁感应强度为B的磁铁在磁场中受力的大小。
8. 磁场力规律：磁场力与磁感应强度大小和电流量的乘积成正比。
9. 楞次定律：电流产生的磁场力大小与磁场内磁感应强度、电流的大小和夹角的正弦值之积成正比。
10. 磁化强度：单位体积内磁化电荷的大小。
二、磁场中的电流1. 定义：通过导体的电流产生的磁场。
2. 电流元：取一微弱电流段，其长度dL为微小量，电流强度为I。
3. 宏观电流：由大量的电荷在导线内流动产生的电流。
4. 微观电流：电流中的个别电荷通过导线的传输过程。
5. 安培(Ampere)定律：磁场力线的方向是电流方向的线圈所构成的方向。
三、电流元在磁场中受力1. 定义：表示在磁感应强度为B的磁场中的微小电流元,电流元的长度为dL，电流强度的大小为I。
2. 磁场力的大小：F=B×I×dL×sinα。
3. 磁场力的方向：根据安培定律，方向垂直于电流元所在平面。
四、直导线的磁场1. 定义：指物体中通有电流的直导线产生的磁场。
2. 磁场的磁感应强度大小与导线距离和电流量有关。
3. 导线周围产生的磁场是匀强磁场。
五、直导线的磁场中的电流元受力1. 直导线的磁场力公式：F=B×I×L×sinα。
2. 直导线所受的磁场力满足受力规律。
3. 直导线两边所受的磁场力大小相等反向。
六、线圈的磁场1. 定义：有电流通过的圆形线圈产生的磁场。
2. 线圈的磁感应强度的大小与电流强度及线圈的匝数有关。
高三物理磁场知识点知识点总结
高三物理磁场知识点知识点总结高三物理磁场知识点总结在高三物理的学习中，磁场是一个重要且具有一定难度的部分。
理解和掌握磁场的相关知识，对于解决物理问题、应对高考至关重要。
下面就让我们一起来梳理一下磁场的重要知识点。
一、磁场的基本概念1、磁场的定义：磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊物质。
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。
3、磁感应强度：描述磁场强弱和方向的物理量，符号为 B。
定义式为 B ＝ F/IL（F 为通电导线在磁场中受到的安培力，I 为导线中的电流，L 为导线在磁场中的有效长度）。
磁感应强度是矢量，其方向为小磁针静止时 N 极所指的方向。
二、常见的磁场1、条形磁铁的磁场：外部磁场从 N 极出发，回到 S 极，内部从 S 极到 N 极，形成闭合曲线。
2、蹄形磁铁的磁场：与条形磁铁类似，两端为磁极，磁场分布也呈现出从 N 极到 S 极的规律。
3、通电直导线的磁场：右手螺旋定则（安培定则），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、通电螺线管的磁场：同样用右手螺旋定则，让右手弯曲的四指与电流的环绕方向一致，大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N 极。
三、安培力1、定义：通电导线在磁场中受到的力称为安培力。
2、大小：F ＝BILsinθ（θ 为电流方向与磁感应强度方向的夹角）。
当电流方向与磁场方向垂直时（θ ＝ 90°），F ＝ BIL；当电流方向与磁场方向平行时（θ ＝ 0°或 180°），F ＝ 0。
3、方向：左手定则判断。
伸开左手，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流方向，大拇指所指的方向就是安培力的方向。
四、洛伦兹力1、定义：运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力。
2、大小：F ＝qvBsinθ（q 为电荷电量，v 为电荷运动速度，θ 为速度方向与磁感应强度方向的夹角）。
高三物理磁场知识点知识点总结
《高三物理磁场知识点总结》一、引言高中物理中的磁场部分是一个重要且具有一定难度的知识板块。
磁场看不见、摸不着，却在我们的生活中有着广泛的应用，从电动机、发电机到磁悬浮列车等。
对于高三学生来说，深入理解和掌握磁场知识点，不仅是应对高考的需要，更是为今后的学习和科学研究奠定基础。
本文将对高三物理磁场知识点进行系统总结，帮助同学们更好地掌握这一关键内容。
二、磁场的基本概念1. 磁场的产生磁体周围存在磁场，电流也能产生磁场。
奥斯特实验证明了电流的磁效应，即通电导线周围存在磁场。
2. 磁场的性质磁场对放入其中的磁体、通电导体有力的作用。
磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流产生力的作用。
3. 磁感应强度磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，用符号 B 表示。
定义为在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力 F 与电流 I 和导线长度 L 的乘积 IL 的比值，即 B = F/IL。
磁感应强度是矢量，其方向为小磁针静止时 N 极所指的方向。
三、磁场的描述1. 磁感线磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线。
磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向，磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。
（1）磁感线的特点：①磁感线是闭合曲线，在磁体外部由 N 极指向 S 极，在磁体内部由 S 极指向 N 极。
②磁感线不相交。
③磁感线的疏密表示磁场的强弱。
2. 几种常见磁场的磁感线分布（1）条形磁铁的磁场：外部磁感线从 N 极出发，回到 S 极；内部从 S 极指向 N 极。
（2）蹄形磁铁的磁场：与条形磁铁类似。
（3）通电直导线的磁场：以导线为圆心的同心圆，磁场方向可用安培定则（右手螺旋定则）判断。
（4）通电螺线管的磁场：外部磁场与条形磁铁相似，内部磁场是匀强磁场，方向也可用安培定则判断。
四、安培力1. 安培力的大小当磁场 B 与电流 I 垂直时，安培力 F = BIL；当磁场 B 与电流 I 平行时，安培力 F = 0；当磁场 B 与电流 I 成夹角θ时，安培力F = BILsinθ。
物理高考磁场大题知识点
物理高考磁场大题知识点磁场是物理学中一个重要的概念，也是高考物理考试中的热门考点之一。
在磁场的学习中，有一些大题是我们必须重点掌握的知识点。
本文将围绕这些知识点展开讨论，帮助读者更好地应对物理高考中的磁场大题。
第一个重要知识点是电流周围的磁场。
根据安培环路定理，电流通过的导线会产生一个磁场。
在解决磁场大题时，我们需要利用此定理来计算电流周围的磁场强度。
要注意的是，电流的方向和形状会影响到磁场的分布，因此在解题时需要综合考虑这些因素。
第二个知识点是磁场中的磁感应强度。
根据洛伦兹力的定义，当一个带电粒子在磁场中运动时会受到磁力的作用。
而磁感应强度就是描述这个磁场对带电粒子产生的力的大小。
在解决与磁场和带电粒子运动相关的大题时，我们需要利用磁感应强度的定义来计算磁力的大小和方向。
第三个知识点是磁场中的磁力。
根据洛伦兹力的定义，一个带电粒子在磁场中受到的磁力与其电量、速度、磁感应强度和运动方向有关。
因此，在解决磁场中带电粒子受力的大题时，我们需要综合运用这些知识点来计算出磁力的大小和方向。
第四个知识点是电磁感应。
根据法拉第电磁感应定律，当一个导体中的磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电动势。
而根据楞次定律，产生的感应电动势的方向会使得感应电流产生的磁场与原磁场产生的磁场反向。
这个知识点在解决与电磁感应相关的大题时十分重要，我们需要结合这些定律来计算感应电动势、感应电流和磁场的变化。
第五个知识点是磁场中的磁场能。
磁场能是指磁场在做功时所具有的能量。
在解决与磁场能相关的大题时，我们需要将磁场能的定义和定量表达式应用到具体的情境中，计算出磁场能的大小和变化。
总之，物理高考磁场大题涉及的知识点非常广泛，需要我们综合运用多个概念和定律来解决问题。
了解和熟悉这些知识点对于高考物理的考试成绩至关重要。
希望本文能够帮助读者更好地理解和应对物理高考磁场大题，取得优秀的成绩。
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磁场一、基本概念1.磁场的产生⑴磁极周围有磁场。
⑵电流周围有磁场（奥斯特）。
安培提出分子电流假说（又叫磁性起源假说），认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的。
（但这并不等于说所有磁场都是由运动电荷产生的，因为麦克斯韦发现变化的电场也能产生磁场。
）⑶变化的电场在周围空间产生磁场。
2.磁场的基本性质磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用（对磁极一定有力的作用；对电流只是可能有力的作用，当电流和磁感线平行时不受磁场力作用）。
这一点应该跟电场的基本性质相比较。
3.磁场力的方向的判定磁极和电流之间的相互作用力（包括磁极与磁极、电流与电流、磁极与电流），都是运动电荷之间通过磁场发生的相互作用。
因此在分析磁极和电流间的各种相互作用力的方向时，不要再沿用初中学过的“同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引”的结论（该结论只有在一个磁体在另一个磁体外部时才正确），而应该用更加普遍适用的：“同向电流互相吸引，反向电流互相排斥”，或用左手定则判定。
4.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：⑷安培定则（右手螺旋定则）：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。
5.磁感应强度ILFB（条件是匀强磁场中，或ΔL 很小，并且L ⊥B ）。
磁感应强度是矢量。
单位是特斯拉，符号为T ，1T=1N/（A ∙m ）=1kg/（A ∙s 2） 6.磁通量如果在磁感应强度为B 的匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，其面积为S ，则定义B 与S 的乘积为穿过这个面的磁通量，用Φ表示。
Φ是标量，但是有方向（进该面或出该面）。
单位为韦伯，符号为W b 。
1W b =1T ∙m 2=1V ∙s=1kg ∙m 2/（A ∙s 2）。
可以认为穿过某个面的磁感线条数就是磁通量。
在匀强磁场磁感线垂直于平面的情况下，B =Φ/S ，所以磁感应强度又叫磁通密度。
在匀强磁场中，当B 与S 的夹角为α时，有Φ=BS sin α。
二、安培力 （磁场对电流的作用力） 1.安培力方向的判定 （1）用左手定则。
地球磁场 通电直导线周围磁场 通电环行导线周围磁场（2）用“同性相斥，异性相吸”（只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时）。
（3）用“同向电流相吸，反向电流相斥”（反映了磁现象的电本质）。
可以把条形磁铁等效为长直螺线管（不要把长直螺线管等效为条形磁铁）。
【例1】磁场对电流的作用力大小为F ＝BIL （注意：L 为有效长度)，电流与磁场方向应 ．F 的方向可用 定则来判定．试判断下列通电导线的受力方向．× × × × ． ． ． ． ×× × × ．． ． ．× × × × ． ． ． ． × × × × ． ． ． ．试分别判断下列导线的电流方向或磁场方向或受力方向．【例2】如图所示，可以自由移动的竖直导线中通有向下的电流，不计通电导线的重力，仅在磁场力作用下，导线将如何移动？【例3】 条形磁铁放在粗糙水平面上，正中的正上方有一导线，通有图示方向的电流后，磁铁对水平面的压力将会＿＿＿（增大、减小还是不变？）。
水平面对磁铁的摩擦力大小为＿＿＿。
【例4】 如图在条形磁铁N 极附近悬挂一个线圈，当线圈中通有逆时针方向的电流时，线圈将向哪个方向偏转？【例5】 电视机显象管的偏转线圈示意图如右，即时电流方向如图所示。
该时刻由里向外射出的电子流将向哪个方向偏转？2.安培力大小的计算F =BLI sin α（α为B 、L 间的夹角）高中只要求会计算α=0（不受安培力）和α=90°两种情况。
iI ×BBBF×F×B【例6】 如图所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽L 。
匀强磁场磁感应强度为B 。
金属杆长也为L ，质量为m ，水平放在导轨上。
当回路总电流为I 1时，金属杆正好能静止。
求：⑴B 至少多大？这时B 的方向如何？⑵若保持B 的大小不变而将B 的方向改为竖直向上，应把回路总电流I 2调到多大才能使金属杆保持静止？【例7】如图所示，质量为m 的铜棒搭在U 形导线框右端，棒长和框宽均为L ，磁感应强度为B 的匀强磁场方向竖直向下。
电键闭合后，在磁场力作用下铜棒被平抛出去，下落h 后的水平位移为s 。
求闭合电键后通过铜棒的电荷量Q 。
【例8】如图所示，半径为R 、单位长度电阻为 的均匀导体环固定在水平面上，圆环中心为O ，匀强磁场垂直于水平面方向向下，磁感应强度为B 。
平行于直径MON 的导体杆，沿垂直于杆的方向向右运动。
杆的电阻可以忽略不计，杆于圆环接触良好。
某时刻，杆的位置如图，∠aOb =2θ，速度为v ，求此时刻作用在杆上的安培力的大小。
【例9】如图所示，两根平行金属导轨间的距离为0.4 m ，导轨平面与水平面的夹角为37°，磁感应强度为0.5 T 的匀强磁场垂直于导轨平面斜向上，两根电阻均为1Ω、重均为0.1 N 的金属杆ab 、cd 水平地放在导轨上，杆与导轨间的动摩擦因数为0.3，导轨的电阻可以忽略.为使ab 杆能静止在导轨上，必须使cd 杆以多大的速率沿斜面向上运动?hsααθ针对训练：1. 下列说法中正确的是A.磁感线可以表示磁场的方向和强弱B.磁感线从磁体的N 极出发，终止于磁体的S 极C.磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场D.放入通电螺线管内的小磁针，根据异名磁极相吸的原则，小磁针的N 极一定指向通电螺线管的S 极2.关于磁感应强度，下列说法中错误的是 A.由B =ILF可知，B 与F 成正比，与IL 成反比 B.由B=ILF可知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场 C.通电导线在磁场中受力越大，说明磁场越强 D.磁感应强度的方向就是该处电流受力方向3.一束电子流沿x 轴正方向高速运动，如图所示，则电子流产生的磁场在z 轴上的点P 处的方向是A.沿y 轴正方向B.沿y 轴负方向C.沿z 轴正方向D.沿z 轴负方向4.在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态，突然发现小磁针N 极向东偏转，由此可知A.一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的N 极靠近小磁针B.一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的S 极靠近小磁针C.可能是小磁针正上方有电子流自南向北水平通过D.可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平通过5.两根长直通电导线互相平行，电流方向相同.它们的截面处于一个等边三角形ABC 的A 和B 处.如图所示，两通电导线在C 处的磁场的磁感应强度的值都是B ，则C 处磁场的总磁感应强度是A.2BB.BC.0D.3B6.磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培的分子电流假说，其原因是A.分子电流消失B.分子电流的取向变得大致相同C.分子电流的取向变得杂乱D.分子电流的强度减弱7.根据安培假说的思想，认为磁场是由于电荷运动产生的，这种思想对于地磁场也适用，而目前在地球上并没有发现相对于地球定向移动的电荷，那么由此判断，地球应该（）A.带负电B.带正电C.不带电D.无法确定8. 关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向，正确的说法是A.跟电流方向垂直，跟磁场方向平行B.跟磁场方向垂直，跟电流方向平行C.既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直D.既不跟磁场方向垂直，又不跟电流方向垂直9.如图所示，直导线处于足够大的匀强磁场中，与磁感线成θ=30°角，导线中通过的电流为I，为了增大导线所受的磁场力，可采取下列四种办法，其中不正确的是A.增大电流IB.增加直导线的长度C.使导线在纸面内顺时针转30°D.使导线在纸面内逆时针转60°10.如图所示，线圈abcd边长分别为L1、L2，通过的电流为I，当线圈绕OO′轴转过θ角时A.通过线圈的磁通量是BL1L2cosθB.ab边受安培力大小为BIL1cosθC.ad边受的安培力大小为BIL2cosθD.线圈受的磁力矩为BIL1L2cosθ11.如图所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线均处于竖直平面内，为使M N垂直纸面向外运动，可以A.将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极B.将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极C.将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极D.将a、c端接在交流电源的一端，b、d接在交流电源的另一端12.（2000年上海高考试题）如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为A.F2B.F1－F2C.F1＋F2D.2F1－F213.如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则A.磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用B.磁铁对桌面的压力减小，受到桌面的摩擦力作用C.磁铁对桌面的压力增大，不受桌面的摩擦力作用D.磁铁对桌面的压力增大，受到桌面的摩擦力作用14.长为L，重为G的均匀金属棒一端用细线悬挂，一端搁在桌面上与桌面夹角为α，现垂直细线和棒所在平面加一个磁感应强度为B的匀强磁场，当棒通入如图所示方向的电流时，细线中正好无拉力.则电流的大小为_______ A.15.电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2 g的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到10 km/s的电磁炮（常规炮弹速度大小约为2 km/s），若轨道宽2 m，长为100 m，通过的电流为10 A，则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为_______ T，磁场力的最大功率P=_______ W（轨道摩擦不计）.16.如图所示，在两根劲度系数都为k的相同的轻质弹簧下悬挂有一根导体棒ab，导体棒置于水平方向的匀强磁场中，且与磁场垂直.磁场方向垂直纸面向里，当导体棒中通以自左向右的恒定电流时，两弹簧各伸长了Δl1；若只将电流反向而保持其他条件不变，则两弹簧各伸长了Δl2，求：（1）导体棒通电后受到的磁场力的大小?（2）若导体棒中无电流，则每根弹簧的伸长量为多少?17.如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L，质量为m的通电直导体棒，棒内电流大小为I，方向垂直纸面向外.以水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系.（1）若加一方向垂直斜面向上的匀强磁场，使导体棒在斜面上保持静止，求磁场的磁感应强度多大？（2）若加一方向垂直水平面向上的匀强磁场使导体棒在斜面上静止，该磁场的磁感应强度多大.18.在原子反应堆中抽动液态金属时，由于不允许转动机械部分和液态金属接触，常使用一种电磁泵.如图1—34—13所示是这种电磁泵的结构示意图，图中A是导管的一段，垂直于匀强磁场放置，导管内充满液态金属.当电流I垂直于导管和磁场方向穿过液态金属时，液态金属即被驱动，并保持匀速运动.若导管内截面宽为a，高为b，磁场区域中的液体通过的电流为I，磁感应强度为B.求：（1）电流I的方向；（2）驱动力对液体造成的压强差.洛伦兹力 带电粒子在磁场中的运动一、洛伦兹力 1.洛伦兹力运动电荷在磁场中受到的磁场力叫洛伦兹力，它是安培力的微观表现。