高中物理磁场
高中物理知识点总结:磁场 电磁感应
磁场1.磁场:磁场是存在于磁体、电流周围的一种物质(1)磁场的基本特点:磁场对处于其中的磁体、电流有力的作用.(2)磁场方向的三种判断方法:a.小磁针N极受力的方向。
b.小磁针静止时N极的指向。
c.磁感线的切线方向.2.磁感线(1)在磁场中人为地画出一系列曲线,磁感线上某一点的切线方向也表示该点的磁场方向。
曲线的疏密能定性地表示磁场的弱强,这一系列曲线称为磁感线.(2)磁铁外部的磁感线,都从磁铁N极出来,进入S极,在内部,由S极到N极,磁感线是闭合曲线;磁感线不相交,不相切。
(3)几种典型磁场的磁感线的分布: 右手螺旋定则判定通电直导线、环形电流、通电螺线管周围的磁场分布①直线电流的磁场:同心圆、非匀强、距导线越远处磁场越弱.②通电螺线管的磁场:两端分别是N极和S极,管内可看作匀强磁场,管外是非匀强磁场.③环形电流的磁场:两侧是N极和S极,离圆环中心越远,磁场越弱.④匀强磁场:磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同.匀强磁场中的磁感线是分布均匀、方向相同的平行直线.3.磁感应强度(1)定义:磁感应强度是表示磁场强弱的物理量,在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,受到的磁场力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,定义式B=F/IL.单位T,1T=1N/(A·m).(2)磁感应强度是矢量,磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向,即通过该点的磁感线的切线方向。
(3)磁场中某位置的磁感应强度的大小及方向是客观存在的,与放入的电流强度I的大小、导线的长短L的大小无关,与电流受到的力也无关,即使不放入载流导体,它的磁感应强度也照样存在,因此不能说B与F成正比,或B与IL成反比。
(4)磁感应强度B是矢量,遵守矢量分解合成的平行四边形定则,注意磁感应强度的方向就是该处的磁场方向,并不是在该处的电流的受力方向。
4.磁场力:F=BILsinθ(θ为B与I的夹角),只要求B∥I,B⊥I两种情况;注意:只有电流和磁场之间有一定夹角时,磁场力才不为0。
(高中物理)知识全解24磁场的基本性质
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。
高中物理 磁场专题!
知识组1磁现象和磁场一.磁现象和电流的磁效应1.磁现象(1)磁性和磁体物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。
具有磁性的物体叫磁体。
(2)磁极磁体的各部分磁性强弱不同,磁性最强的区域叫磁极。
任何磁体都有两个磁极,一个叫南极(又称S极),另一个叫北极(又称N极)。
(3)磁极间的相互作用同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
(4)磁化和去退磁使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化;反过来,磁化后的物体失去磁性的过程叫做退磁或去磁。
(5)磁性材料磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成,如铁、钴、镍等.它一般分为两类,即软磁性材料和硬磁性材料。
其中磁化后容易去磁的为软磁性材料,不容易去磁的为硬磁性材料。
【说明】物体磁化后的磁极与使该物体产生磁性的磁体的相邻磁极互为异名磁极。
2.电流的磁效应(1)奥斯特实验①1820年,丹麦物理学家奥斯特发现,沿南北方向放置的导线通电后,其下方与导线平行的小磁针会发生偏转。
②奥斯特实验的意义:发现了电流的磁效应,首次揭示了电与磁的联系。
【注意】在做“奥斯特实验时”,为减弱地磁场的影响,通电导线应南北放置,且放在小磁针的正下方或正上方(不应将小磁针放在通电导线的延长线上)。
因为小磁针静止时指向南北方向,若将导线东西放置,小磁针可能不偏转。
③电流的磁效应:通电导线周围有磁场,即电流的周围有磁场,电流的磁场使放在导线周围的磁针发生偏转,磁场的方向跟电流的方向有关,这种现象叫做电流的磁效应。
(2)磁铁对通电导线的作用如图所示,磁铁对通电导体棒产生力的作用,使导体棒运动。
(3)电流和电流间的相互作用①如图所示,相互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或方向相反的电流时,观察到发生的现象是:通同向电流的两根导线会靠近,通异向电流的两根导线会远离。
②结论:同向电流相互吸引,异向电流相互排斥。
二.磁场和地磁场1.磁场(1)磁场的定义磁体或电流周围空间存在的一种特殊物质,磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用,是通过磁场发生的。
高中物理:磁场 电磁感应知识点总结
高中物理:磁场电磁感应知识点总结
一、磁场:
1、磁场定义:磁场是一种能够使磁体产生旋转矩力,使磁性物体运动的空间性质。
2、磁场的表示:磁场的大小和方向可以用一个向量来表示,其中,磁场强度表示磁
场的大小;而磁场方向代表磁场的传输路线。
3、磁场的性质:磁场具有外力的作用,它能够对磁性物体施加力,使磁性物体运动;而非磁性物体则不受磁场的影响。
此外,磁场还可以产生电能,为机器提供动力。
二、电磁感应:
1、电磁感应定义:电磁感应指一种电场中存在的磁场和受磁场作用时产生的动作矩。
2、电磁感应的原理:电磁感应的原理是,当一个磁体在电场中存在时,会产生一个
磁场,当另一个电体接近时,会受到这个磁场的作用,产生一个磁力矩,从而引起电体的
变动。
3、电磁感应在实际应用中的作用:电磁感应是电气技术和电工技术中一种重要的基础,电磁感应在实际应用中主要应用于发电、电机、变压器和直流主动电动机等方面。
高中物理磁场知识点总结
高中物理磁场知识点总结一、磁场磁体是通过磁场对铁钴镍类物质发生作用的,磁场和电场一样,是物质存在的另一种形式,是客观存在的。
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。
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、电流都有力的作用。
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。
1.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。
2.地磁体周围的磁场分布与条形磁铁周围的磁场分布情况相似。
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°。
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。
磁体磁场:可以利用同名磁极相斥,异名磁极相吸的方法来判定磁场方向。
电流磁场:利用安培定则(也叫右手螺旋定则)判定磁场方向。
三、磁感线在磁场中画出有方向的曲线表示磁感线。
磁感线特点:(1)磁感线上每一点切线方向跟该点磁场方向相同。
(2)磁感线的疏密反映磁场的强弱,磁感线越密的地方表示磁场越强,磁感线越疏的地方表示磁场越弱。
最全面高中物理磁场超详细知识点归纳
最全面高中物理磁场超详细知识点归纳磁场是具有定向性,包括空间和时间变化,能引起磁铁活动的物理场。
它是磁体能量的形式和载体,将磁体电能量转化为机械能量,并使运动电子排斥或吸引,具有实用的技术价值。
研究磁场的目的是为了获取磁体的数量、性质和应用,以及地震研究、宇宙物理以及其他领域的大自然科学研究。
一、磁场的定义磁场是正弦波的集合,它以矢量形式或张量形式表示为一个函数,在空间和时间上发生变化,能在不同地点和时刻诱发磁体。
它代表磁体能量的数量、性质和形式。
二、磁场的特征(1)磁场有方向性。
磁矢之差表示强度方向,负责变化的函数表示磁场方向,比如在一定点上磁矢向x轴正方向指向,说明磁场方向为x轴正方向。
(2)磁场有梯度。
它指磁场力的梯度,使得磁矢在空间上的变化率越快,磁场的梯度越大。
(3)磁场有时间变化特性。
它指磁场在给定时间内的变化,磁场的时间变化通常由自身本身的产生原理决定。
三、磁场的质点理论磁场的质点理论认为磁场是由新创造的质点或“磁子”所组成的,它们是由偶极子(正极子和负极子)构成的,正极子与正电荷相关联,而负极子与负电荷相关联,质点之间通过磁场力相互作用,产生电流。
四、磁场的力学表达式磁力的大小决定于两个电流之间的距离,它是由电磁学发明者麦克斯韦提出的现象表达出来的,用力学方程式表示为:B=μI/2πr,其中,B是磁场强度,μ是真空磁导率,I是电流,r是电流线段之间的距离。
五、磁场的流动磁场的流动可概括为常规流动和衍射流动,常规流动指电流通过磁体,磁场形成一系列正弦流动,衍射流动是指磁场强度发生变化,在新的空间处产生新的正弦流动,其流动方向与磁场强度梯度的相反方向。
六、磁场的应用(1)地震研究:在地震学中,磁场可以用于测量地球内部的结构和活动,了解地壳构造以及地球核心的状态。
(2)磁导航:在航空航天科学领域,磁场是航空器定位、导航和控制的基础,只要探测到本地磁场,就可以确立航空器当时的位置。
(3)一般工程应用:磁场也是电力传输、无线电广播以及其他工程领域中物理现象、感应元件和线圈的载体。
高中物理磁场知识点详细总结
磁场基本性质一、磁场1、磁场:磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质.它的基本特性是:对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用.2、磁现象的电本质:所有的磁现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用.二、磁感线为了描述磁场的强弱与方向,人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线.1.疏密表示磁场的强弱.2.每一点切线方向表示该点磁场的方向,也就是磁感应强度的方向.3.是闭合的曲线,在磁体外部由N极至S极,在磁体的内部由S极至N极.磁线不相切不相交。
4.匀强磁场的磁感线平行且距离相等.没有画出磁感线的地方不一定没有磁场.5.安培定则:姆指指向电流方向,四指指向磁场的方向.注意这里的磁感线是一个个同心圆,每点磁场方向是在该点切线方向·*熟记常用的几种磁场的磁感线:【例1】根据安培假说的物理思想:磁场来源于运电荷.如果用这种思想解释地球磁场的形成,根据地球上空并无相对地球定向移动的电荷的事实.那么由此推断,地球总体上应该是:(A)A.带负电; B.带正电;C.不带电;D.不能确定解析:因在地球的内部地磁场从地球北极指向地球的南极,根据右手螺旋定则可判断出地球表现环形电流的方向应从东到西,而地球是从西向东自转,所以只有地球表面带负电荷才能形成上述电流,故选A.三、磁感应强度1.磁场的最基本的性质是对放入其中的电流或磁极有力的作用,电流垂直于磁场时受磁场力最大,电流与磁场方向平行时,磁场力为零。
2.在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力F跟电流强度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.①表示磁场强弱的物理量.是矢量.②大小:B=F/Il(电流方向与磁感线垂直时的公式).③方向:左手定则:是磁感线的切线方向;是小磁针N极受力方向;是小磁针静止时N极的指向.不是导线受力方向;不是正电荷受力方向;也不是电流方向.④单位:牛/安米,也叫特斯拉,国际单位制单位符号T.⑤点定B定:就是说磁场中某一点定了,则该处磁感应强度的大小与方向都是定值.⑥匀强磁场的磁感应强度处处相等.⑦磁场的叠加:空间某点如果同时存在两个以上电流或磁体激发的磁场,则该点的磁感应强度是各电流或磁体在该点激发的磁场的磁感应强度的矢量和,满足矢量运算法则.【例2】如图所示,正四棱柱abed一a'b'c'd'的中心轴线00'处有一无限长的载流直导线,对该电流的磁场,下列说法中正确的是(AC)A.同一条侧棱上各点的磁感应强度都相等B.四条侧棱上的磁感应强度都相同C.在直线ab上,从a到b,磁感应强度是先增大后减小D.棱柱内任一点的磁感应强度比棱柱侧面上所有点都大解析:因通电直导线的磁场分布规律是B∝1/r,故A,C正确,D错误.四条侧棱上的磁感应强度大小相等,但不同侧棱上的点的磁感应强度方向不同,故B错误.【例3】如图所示,两根导线a、b中电流强度相同.方向如图所示,则离两导线等距离的P点,磁场方向如何?解析:由P点分别向a、b作连线Pa、Pb.然后过P点分别做Pa、Pb垂线,根据安培定则知这两条垂线用PM、PN就是两导线中电流在P点产生磁感应强度的方向,两导线中的电流在P处产生的磁感应强度大小相同,然后按照矢量的合成法则就可知道合磁感应强度的方向竖直向上,如图所示,这也就是该处磁场的方向.答案:竖直向上【例4】六根导线互相绝缘,所通电流都是I,排成如图10一5所示的形状,区域A、B、C、D均为相等的正方形,则平均磁感应强度最大的区域是哪些区域?该区域的磁场方向如何?解析:由于电流相同,方格对称,从每方格中心处的磁场来定性比较即可,如I1在任方格中产生的磁感应强度均为B,方向由安培定则可知是向里,在A、D方格内产生的磁感应强度均为B/,方向仍向里,把各自导线产生的磁感应强度及方向均画在四个方格中,可以看出在B、D区域内方向向里的磁场与方向向外的磁场等同,叠加后磁场削弱.答案:在A、C区域平均磁感应强度最大,在A区磁场方向向里.C区磁场方向向外.【例5】一小段通电直导线长1cm,电流强度为5A,把它放入磁场中某点时所受磁场力大小为0.1N,则该点的磁感强度为()A.B=2T;B.B≥2T;C、B≤2T ;D.以上三种情况均有可能解析:由B=F/IL可知F/IL=2(T)当小段直导线垂直于磁场B时,受力最大,因而此时可能导线与B 不垂直,即Bsinθ=2T,因而B≥2T。
高中物理选修2磁场 知识点梳理和总结
解析 本题要注意在受力分析时把立体图变成侧视平面图,然后通过平衡状 态的受力分析来确定 B 的方向和大小.若 B 沿 z 正向,则从 O 向 O′看,导线 受到的安培力 F=ILB,方向水平向左,如图甲所示,导线无法平衡,A 错误.
若 B 沿 y 正向,导线受到的安培力竖直向上,如图乙所示.当 FT=0,且满 足 ILB=mg,即 B=mILg时,导线可以平衡,B 正确.
1.大小 (1)F=BILsin θ(其中 θ 为 B 与 I 之间的夹角) (2)磁场和电流垂直时 F=BIL. (3)磁场和电流平行时 F=0. 2.方向 (1)用左手定则判定:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手 掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指 所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向. (2)安培力的方向特点:F⊥B,F⊥I,即 F 垂直于 B 和 I 决定的平面.(注意: B 和 I 可以有任意夹角) [自我诊断] 1.判断正误 (1)小磁针 N 极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向.(√) (2)磁场中的一小段通电导体在该处受力为零,此处 B 一定为零.(×) (3)由定义式 B=IFL可知,电流强度 I 越大,导线 L 越长,某点的磁感应强度 就越小.(×) (4)磁感线是真实存在的.(×) (5)通电线圈可等效成条形磁铁,它周围的磁感线起始于线圈一端,终止于 线圈的另一端.(×) (6)安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直,又跟电流方向垂直.(√) 2.(多选)指南针是我国古代四大发明之一.关于指南针,下列说法正确的 是( ) A.指南针可以仅具有一个磁极 B.指南针能够指向南北,说明地球具有磁场 C.指南针的指向会受到附近铁块的干扰 D.在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线,导线通电时指南针不偏
高中物理磁场知识点总结
高中物理磁场知识点总结
磁场的基本性质:磁场对放入其中的磁体产生磁力作用,这种力称为磁场力或磁力。
磁感线:
磁感线是为了描述磁场而假想的曲线,其切线方向表示该点的磁场方向。
磁感线从N极出发,回到S极,在磁体外部。
磁感线密集的区域表示磁场强,稀疏的区域表示磁场弱。
磁场强度(B):描述磁场强弱和方向的物理量。
单位:特斯拉(T)方向:与磁感线切线方向相同。
安培定则(右手螺旋定则):用于判断通电直导线或通电螺线管的磁场方向。
磁场对通电导线的作用:
当导线与磁场平行时,不受磁场力。
当导线与磁场垂直时,受到的磁场力最大。
磁场力的方向由左手定则确定。
洛伦兹力:描述磁场对运动电荷的作用力。
其方向与磁场和电荷运动方向都垂直。
带电粒子在匀强磁场中的运动:
当速度与磁场平行时,粒子不受洛伦兹力,粒子做匀速直线运动。
当速度与磁场垂直时,粒子受到与速度垂直的洛伦兹力,粒子做匀速圆周运动。
磁场的分类:
匀强磁场:各处磁感应强度大小相等、方向相同的磁场。
非匀强磁场:磁场中各处的磁感应强度大小或方向不完全相同。
磁通量(Φ):
穿过某一面积的磁感线的条数。
单位:韦伯(Wb)公式:Φ = BS (B与S垂直)若B与S不垂直,磁通量需要乘以B与S之间的夹角的
正弦值。
电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流。
这一现象称为电磁感应。
这只是高中物理磁场部分的核心知识点总结,具体还包括许多细节和计算方法。
建议参考教材和相关教学资料以获取更详细和全面的知识。
高中物理--磁场
第九章磁场一、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。
(不等于说所有磁场都是由运动电荷产生的。
)⑶变化的电场在周围空间产生磁场(麦克斯韦)。
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∙s2)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。
地球磁场通电直导线周围磁场通电环行导线周围磁场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)。
可以认为磁通量就是穿过某个面的磁感线条数。
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⑴用左手定则。
⑵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)。
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。
高中物理磁场知识点
高中物理磁场知识点一、磁场的基本概念1、磁场:磁体或电流周围存在的一种特殊物质,能够对放入其中的磁极或电流产生力的作用。
2、磁场的方向:规定小磁针北极在磁场中某点所受磁场力的方向为该点磁场的方向。
二、磁感线1、定义: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、特点: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。
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。
磁感线上任意一点的切线方向表示该点的磁场方向。
三、几种常见的磁场1、条形磁铁的磁场:外部磁场类似于条形,内部磁场从 S 极到 N 极。
2、蹄形磁铁的磁场:与条形磁铁类似,但形状有所不同。
3、通电直导线的磁场:用安培定则(右手螺旋定则)判断,大拇指指向电流方向,弯曲的四指所指的方向为磁感线的环绕方向。
4、环形电流的磁场:同样可以用安培定则判断,四指弯曲方向与电流方向一致,大拇指所指的方向为环形电流中心轴线上的磁场方向。
5、通电螺线管的磁场:相当于多个环形电流磁场的叠加,其外部磁场类似于条形磁铁,内部磁场从 S 极到 N 极。
四、磁感应强度1、定义:描述磁场强弱和方向的物理量,符号为 B。
2、定义式:B = F /(IL)(F 为通电导线在磁场中所受的安培力,I 为电流,L 为导线长度)3、单位:特斯拉(T)五、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 为电流方向与磁场方向的夹角)当电流方向与磁场方向垂直时,F = BIL。
当电流方向与磁场方向平行时,F = 0。
3、方向:用左手定则判断,伸开左手,使拇指与其余四指垂直,并且都与手掌在同一平面内,让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时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。
六、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 为速度方向与磁场方向的夹角)当速度方向与磁场方向垂直时,F = qvB。
高中物理公式大全:磁场
十、磁场
1.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·m
2.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〔见第二册P155〕
{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:
1F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr2π/T2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;
2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;
3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〔见图及第二册
P144〕;3/磁电式电表原理〔见第二册P150〕
/回旋加速器〔见第二册P156〕/磁性材料分子电流假说〔见第二册P158〕;。
高中物理《磁场》知识梳理
不同的带电粒子进入匀强磁场时,这些带电粒子在磁场中做匀速圆周运 动的轨迹半径随速度的变化而变化。 2)模型特点:速度v越大,运动半径也越大,如图,这些带电粒子运动轨迹的 圆心在垂直初速度方向的直线PP'上。
3)界定方法:以入射点P为定点,圆心位于PP'直线上,将半径放缩作轨迹圆, 从而探索出临界条件。
解析
(1)粒子在电压为U的电场中加速,由动能定理可得qU=
1 2
mv0
2
,所以
粒子到达P点时的速度v0=
2qU ①;粒子由P点到A点做类平抛运动,时间
m
为t,沿y轴正方向粒子直线运动,则 3 L= 1 ·qE t2③;联立①②③可得E= 3U 。
答案 C
拓展二 带电粒子在匀强磁场中的临界问题
1.“平移圆”法探索临界条件 1)适用条件:速度大小一定、方向一定,入射点在同一直线上。粒子源发 射速度大小、方向一定,入射点不同但在同一直线上的带电粒子进入匀 强磁场时,它们做匀速圆周运动的半径相同,若入射速度大小为v0,则半径 R= mv0 ,如图所示。
2)直角三角形的应用(勾股定理) 找到AB的中点C,连接O、C,则△ACO、△BCO都是直角三角形。 3.时间的计算方法 方法一:由运动弧长计算,t=l (l为弧长)。
v
方法二:由旋转角度计算,t=
α 360
T(或t=
α 2
T)。
4.常见的三类边界磁场
1)直线边界:进出磁场具有对称性。
2)平行边界:存在临界条件。
v2
A. 1
B. 3
C. 3
D. 3
2
3
2
解析 带电粒子在磁场中运动,洛伦兹力提供其做圆周运动的向心力,该
高中物理磁场
高中物理磁场
磁场是一种由磁力线创建的环境,这些磁力线主要来自有极性的磁体或电流。
磁场指的是一种无形的物体,这种物体可以对磁体或电磁波施加相对于磁力线分布模式具有不同微小方向的磁力。
磁场有各种形式,例如环形磁场、直线链状磁场和旋转磁场,每种不同的磁场的形状和结构都伴随着它的独特特性。
最常见和最重要的磁场是磁场力。
磁力存在于磁性材料中,可以在磁体与磁体之间产生相互作用。
由于每种磁场都带有不同的磁力密度,所以当磁体与磁体之间的距离越近,磁力越大。
此外,由于磁场带有相反的力,所以当磁体放在磁场中时,磁体会相互排斥,而相同的极性的磁体会相互吸引。
另一种重要的磁场是电磁场,它由电流产生的磁力线构成。
由于电流与磁力具有相互的关系,所以磁力线的方向和强度受到电流的改变而发生改变。
在高中环境中,物理学家会运用电磁场研究电动力学,以确定电流在电路中是如何流动的。
最后,要谈论磁场,就不得不提到电磁辐射。
电磁辐射是许多许多都悬浮在空气中的电磁波,它们可以传播电磁信号的能量。
当电路中的电流流动时,它们就会激发出电磁辐射,这些电磁波有不同的波长和频率,可以应用到各种电子设备中。
因此,电磁辐射也可以说是一种磁场,它们可以在许多不同的环境中发挥着重要的作用。
第十一章磁场(高中物理基本概念归纳整理)
一.磁场、磁感线
直线电流周围的磁感线 螺线管周围的磁感线 环形电流周围的磁感线
一.磁场、磁感线
7. “分子电流”假说:在物质内部,存在着一种环 形电流——分子电流,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。
解释现象: 磁化:铁棒受到外界磁场的作用时,两端对外界 显示出较强的磁性形成磁极的现象 去磁(消磁):高温或猛烈撞击失去磁性的现象 还能解释为什么有的物体有磁性,有的无 磁性,磁铁断裂后仍有N、S极等现象。
若v⊥B: f洛 qvB
若v∥B :f洛 0 若v与B存在夹角θ 注意:
:
f洛 f洛
qvB qv B
qvB sin qvB sin
①v和B可以成任意角度,但 f洛一定垂直v和B决定的平面。 ②洛伦兹力不做功。
八.科技应用
速度选择器:v=E/B
磁流体发电机:ε=Bdv
a
av
B
r
V
vB
V
b
d
的方向,这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁
场中所受洛伦兹力的方向。负电荷受力的方向与正电
荷受力的方向相反。
F
+v
注意:
①判断洛伦兹力同样涉及三维空间。 ②找出等效电流方向来判断更方便
-v
F
七.磁场对运动电荷的作用力 3.洛伦兹力的大小:
导线中电流:I nqsv 导线安培力:F安 IBL L长度内自由电荷数:N nLs 安培力洛仑兹力关系:F安 Nf洛 nqsv BL nLs f洛 f洛 qvB
所以,线圈偏转的角度反映通过电流的大小。
七.磁场对运动电荷的作用力
1.洛伦兹力:磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力。通电导线在磁
高中物理磁场知识点总结
高中物理磁场知识点总结一、磁场的概念1. 磁场定义:磁场是磁体周围存在的特殊形态的物质,它是一种力场。
2. 磁场的描述:磁场的强弱和方向可以通过磁力线来描述。
3. 磁场的来源:永久磁铁、电流、运动电荷等。
二、磁场的基本性质1. 磁场对磁体的作用:磁体在磁场中会受到磁力的作用。
2. 磁场对电流的作用:电流在磁场中会受到安培力的作用。
3. 磁通量:通过某一面积的磁力线的总数,表示磁场的强度和面积的乘积。
三、磁场的测量1. 磁感应强度(B):描述磁场强度的物理量,单位是特斯拉(T)。
2. 磁场强度(H):与磁感应强度有关,但受到介质磁化率的影响。
3. 测量工具:磁力计、霍尔效应传感器等。
四、磁场的计算1. 毕奥-萨伐尔定律:计算由电流产生的磁场的基本定律。
2. 磁场的叠加原理:多个磁场源产生的磁场可以通过矢量叠加得到。
3. 磁矩:描述磁体磁性质的物理量,与磁场的关系。
五、磁场的应用1. 电动机和发电机:利用磁场与电流的相互作用原理。
2. 磁悬浮列车:利用磁场的排斥和吸引力实现悬浮。
3. 磁共振成像(MRI):利用磁场和射频脉冲产生身体内部的图像。
六、磁场的分类1. 恒定磁场:磁场随时间不变。
2. 交变磁场:磁场随时间周期性变化。
3. 非均匀磁场:磁场强度在空间中不均匀分布。
七、磁场的安全与防护1. 磁场对人体的影响:强磁场可能对人体产生影响,需采取防护措施。
2. 磁场对电子设备的影响:强磁场可能干扰电子设备的正常工作。
3. 磁场屏蔽:使用磁性材料来减少外部磁场的影响。
八、磁场的前沿研究1. 超导磁体:利用超导材料产生强磁场。
2. 磁制冷:利用磁性材料的磁热效应进行制冷。
3. 量子磁学:研究量子层面上的磁性现象。
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高中物理知识点磁场
高中物理知识点磁场高中物理知识点磁场磁场作为物理学的一个重要分支,已成为现代科技领域的重要组成部分。
磁场在日常生活中也是无处不在,譬如电磁炉、扬声器、磁卡等,都是磁场应用的典范。
在高中物理课程中,磁场也是重点难点之一。
本文将就高中物理知识点磁场展开讲解。
一、磁场的概念和记号①磁感线:磁感线是描述磁场属性的直观方式,是一个从南极到北极所走的虚拟线。
②轴线和磁场方向:磁铁的轴线是指连接两极点的直线,而磁场的方向是由南极指向北极。
③磁感应强度B:磁感应强度B是单位面积内通过的磁感线数,其单位是特斯拉(T)。
④磁场力和磁场能:如同电场一样,磁场也可以发生力和能的作用。
磁力的大小与其他物理量之间的关系请参考“洛伦兹力定律”一章。
二、磁场的性质1. 磁场呈现矢量性,其有方向和大小。
2. 磁场具有无源性,不存在磁荷,因此不产生电磁感应。
3. 磁场是一种二次相互作用,只有存在电荷或电流时才会发生作用。
三、由电流引起的磁场①基尔霍夫第二定律:运用基尔霍夫第二定律可以求解电流磁场的大小和方向。
②应用电流产生磁场:因为电流会产生磁场,所以可以采用暂态磁场方法求解电流的大小和方向。
③法拉第电磁感应现象:当磁场的强度变化时,会产生感生电流。
④磁感应强度和磁场能:当电流通过导线时,由于磁场的作用力,会使导线受到力的作用产生位移,因此可以将磁场看作是能的表现方式。
四、平行平面电容器中的磁场①平行平面电容器中的磁场:当在平行平面电容器中匀强磁场和交变电压作用下会发生电荷的运动,进而形成磁场。
②霍尔效应:当在金属材料中加入一定磁场,运用霍尔效应可以得出具有电势差和电流的关系。
③感应电动势:当磁场的强度发生改变时,产生感应电动势。
五、关于材料在磁场中的反应①铁磁性:铁磁性材料对哥尔兹磁场具有强烈的吸附作用,因此能够制成永久磁铁。
②顺磁性:顺磁性材料对磁场是较为微弱的吸附作用,如铂、铝等。
③抗磁性:抗磁性材料的磁场反化作用极为微弱,因此对于磁场的作用较少,如铜等。
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1.关于磁感应强度,下列说法正确的是()A.一小段通电导线放在B为零的位置,那么它受到的磁场力也一定为零B.通电导线所受的磁场力为零,该处的磁感应强度也一定为零C.放置在磁场中1 m长的通电导线,通过1 A的电流,受到的磁场力为1 N,则该处的磁感应强度就是1 TD.磁场中某处的B的方向跟电流在该处受到的磁场力F的方向相同2.关于电场线和磁感线的说法正确的是()A.电场线和磁感线都是利用疏密表示场的强弱的B.电场线是客观存在的,而磁感线是不存在的C.静电场的电场线是不闭合的,而磁感线是闭合的曲线D.电场线和磁感线都可能相交3.为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的.在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是()4.每时每刻都有大量的宇宙射线射向地球,而地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数射线粒子的运动方向,使它们不能到达地面;这对地球上的生命有十分重要的意义,假设有一束带负电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来,在地球磁场的作用下,它们将偏转的方向是A.向东B.向南C.向西D.向北5.北半球某地的地磁场的磁感应强度B=5×10-5T,磁倾角(磁感线与水平方向的夹角)为60°,长为200m的输电线通以从西向东的恒定电流,电流强度I=100A,则该导线受到的安培力的大小和方向为()A.1N,向北与水平面成30°角斜向上B.0.5N,向北与水平面成30°角斜向上C.0.5N,向南与水平面成30°角斜向下D.0.87N,向南与水平面成30°角斜向下6.通电螺线管内有一在磁场力作用下处于静止的小磁针,磁针指向如图所示,则()A.螺线管的P端为N极,a接电源的正极B.螺线管的P端为N极,a接电源的负极C.螺线管的P端为S极,a接电源的正极D.螺线管的P端为S极,a接电源的负极7..如图所示四种情况中,匀强磁场磁感应强度大小相等,载流导体长度相同,通过的电流也相同,导体受到的磁场力最大的是() A.甲、丁B.甲、丙C.乙、丁D.乙、丙8.图中装置可演示磁场对通电导线的作用.电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨,L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆.当电磁铁线圈两端a、b,导轨两端e、f,分别接到两个不同的直流电源上时,L便在导轨上滑动.下列说法正确的是()A.若a接正极,b接负极,e接正极,f接负极,则L向右滑动B.若a接正极,b接负极,e接负极,f接正极,则L向右滑动C.若a接负极,b极正极,e接正极,f接负极,则L向左滑动D.若a接负极,b极正极,e接负极,f接正极,则L向左滑动9.三根平行的长直通电导线,分别通过一个等腰直角三角形的三个顶点且与三角形所在平面垂直,如图8-1-7所示,现在使每根通电导线在斜边中点O处所产生的磁感应强度大小均为B,则下列说法中正确的是()A.O点处实际磁感应强度的大小为B B.O点处实际磁感应强度的大小为5BC.O点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为90°D.O点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为arctan210如图所示,条形磁铁放在光滑斜面上,用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡,A为水平放置的直导线的截面,导线中无电流时磁铁对斜面的压力为FN1;当导线中有垂直纸面向外的电流时,磁铁对斜面的压力为FN2,则下列关于压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是()A.FN1<FN2,弹簧的伸长量减小B.FN1=FN2,弹簧的伸长量减小C.FN1>FN2,弹簧的伸长量增大D.FN1>FN2,弹簧的伸长量减小11.如图,长为2l的直导线折成边长相等、夹角为60°的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B,当在该导线中通以电流强度为I的电流时,该V形通电导线受到的安培力大小为()A.0B.0.5BIl C.BIl D.2BIl12.如图,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流.a、O、b在M、N的连线上,O为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到O点的距离均相等.关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是()A.O点处的磁感应强度为零B.a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同D.a、c两点处磁感应强度的方向不同13.如图所示,两平行金属导轨间的距离L =0.40 m ,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在区域内,分布着磁感应强度B =0.50 T ,方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E =4.5 V 、内阻r =0.50 Ω的直流电源.14.现把一个质量m =0.040 kg 的导体棒ab 放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5 Ω,金属导轨电阻不计,g 取10 m/s2.已知 sin37°=0.60,cos37°=0.80,求:(1)导体棒受到的安培力大小;(2)导体棒受到的摩擦力.15.如图所示,金属棒MN 两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M 向N 的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是( )A .棒中的电流变大,θ角变大B .两悬线等长变短,θ角变小C .金属棒质量变大,θ角变大D .磁感应强度变大,θ角变小16.如图所示,质量为m =50 g ,长l =10 cm 的铜棒,用长度也为l 的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B =1/3 T .未通电时,轻线在竖直方向,通入恒定电流后,棒向外偏转的最大角度θ=37°,求此棒中恒定电流的大小.17.关于电场力与洛伦兹力,以下说法正确的是( )A .电荷只要处在电场中,就会受到电场力,而电荷静止在磁场中,也可能受到洛伦兹力B .电场力对在电场中的电荷一定会做功,而洛伦兹力对在磁场中的电荷却不会做功C .电场力与洛伦兹力一样,受力方向都在电场线和磁感线上D .只有运动的电荷在磁场中才可能会受到洛伦兹力的作用18.下列各图中,运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是( )19两个电荷量相等的带电粒子,在同一匀强磁场中只受洛伦兹力作用而做匀速圆周运动.下列说法中正确的是( )A .若它们的运动周期相等,则它们的质量相等B .若它们的运动周期相等,则它们的速度大小相等C .若它们的轨迹半径相等,则它们的质量相等D .若它们的轨迹半径相等,则它们的速度大小相等20.1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示.这台加速器由两个铜质D 形盒D1、D2构成,其间留有空隙,下列说法正确的是( )A .离子由加速器的中心附近进入加速器B .离子由加速器的边缘进入加速器C .离子从磁场中获得能量D .离子从电场中获得能量21..如图是质谱仪的工作原理示意图,带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器(带电粒子的重力不计).速度选择器内有互相垂直的匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度为B ,电场的场强为E.挡板S 上有可让粒子通过的狭缝P 和记录粒子位置的胶片A1A2,挡板S 下方有磁感应强度为B0的匀强磁场.下列表述正确的是( )A .质谱仪是分析同位素的重要工具B .速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里C .能通过狭缝P 的带电粒子的速率等于B/ED .带电粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ,带电粒子的比荷越小22.关于带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动,下列说法正确的是( )A .带电粒子沿电场线方向射入,电场力对带电粒子做正功,粒子动能一定增加B .带电粒子垂直于电场线方向射入,电场力对带电粒子不做功,粒子动能不变C .带电粒子沿磁感线方向射入,洛伦兹力对带电粒子做正功,粒子动能一定增加D .不管带电粒子怎样射入磁场,洛伦兹力对带电粒子都不做功,粒子动能不变23.如图所示,两个横截面分别为圆形和正方形的区域内有磁感应强度相同的匀强磁场,圆的直径和正方形的边长相等,两个电子以相同的速度分别飞入两个磁场区域,速度方向均与磁场方向垂直,进入圆形磁场的电子初速度方向对准圆心;进入正方形磁场的电子初速度方向垂直于边界,从中点进入.则下面判断正确的是( )A .两电子在两磁场中运动时,其半径一定相同B .两电子在两磁场中运动的时间一定不相同C .进入圆形磁场区域的电子一定先飞离磁场D .进入圆形磁场区域的电子一定不会后飞离磁场24.如图所示,边界OA 与OC 之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场,边界OA 上有一粒子源S.某一时刻,从S 平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用),所有粒子的初速度大小相同,经过一段时间有大量粒子从边界OC 射出磁场.已知∠AOC =60°,从边界OC 射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于T/2(T 为粒子在磁场中运动的周期),则从边界OC 射出的粒子在磁场中运动的时间可能为( )A.T 3B.T 4C.T 6D.T 825.质量和电量都相等的带电粒子M 和N ,以不同的速率经小孔S 垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中虚线所示,下列表述正确的是( )A .M 带负电,N 带正电B .M 的速率小于N 的速率C .洛伦兹力对M 、N 做正功D .M 的运行时间大于N 的运行时间26.如图所示,在一底边长为2a ,θ=30°的等腰三角形区域内(D 在底边中点),有垂直纸面向外的匀强磁场.现有一质量为m ,电荷量为q 的带正电的粒子从静止开始经过电势差为U 的电场加速后,从D 点垂直于EF 进入磁场,不计重力与空气阻力的影响.(1)若粒子恰好垂直于EC 边射出磁场,求磁场的磁感应强度B 为多少?(2)改变磁感应强度的大小,粒子进入磁场偏转后能打到ED 板,求粒子从进入磁场到第一次打到ED 板的最长时间是多少?27.如图所示,MN 是磁感应强度为B 的匀强磁场的边界.一质量为m 、电荷量为q 的粒子在纸面内从O 点射入磁场.若粒子速度为v0,最远能落在边界上的A 点.下列说法正确的有( )A .若粒子落在A 点的左侧,其速度一定小于v0B .若粒子落在A 点的右侧,其速度一定大于v0C .若粒子落在A 点左右两侧d 的范围内,其速度不可能小于v0-qBd 2mD .若粒子落在A 点左右两侧d 的范围内,其速度不可能大于v0+qBd 2m28.如图所示,在某空间实验室中,有两个靠在一起的等大的圆柱形区域,分别存在着等大反向的匀强磁场,磁感应强度B =0.10 T ,磁场区域半径r =23 3 m ,左侧区圆心为O1,磁场向里,右侧区圆心为O2,磁场向外.两区域切点为C.今有质量m =3.2×10-26 kg 、带电荷量q =1.6×10-19 C 的某种离子,从左侧区边缘的A 点以速度v =106 m/s 正对O1的方向垂直磁场射入,它将穿越C 点后再从右侧区穿出.求:(1)该离子通过两磁场区域所用的时间.(2)离子离开右侧区域的出射点偏离最初入射方向的侧移距离为多大?(侧移距离指垂直初速度方向上移动的距离)29.如图所示,圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子以速度v 从A 点沿直径AOB 方向射入磁场,经过Δt 时间从C 点射出磁场,OC 与OB 成60°角.现将带电粒子的速度变为v/3,仍从A 点沿原方向射入磁场,不计重力,则粒子在磁场中的运动时间变为( )A.12Δt B .2Δt C.13Δt D .3Δt30.长为L 的水平极板间,有垂直纸面向里的匀强磁场,如图,磁感应强度为B ,板间距离为L ,板不带电.一质量为m 、电荷量为q 的带正电的粒子(不计重力),从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v 水平射入磁场,欲使粒子不打在极板上,可采用的方法是( )A .使粒子的速度v<BqL 4mB .使粒子的速度v>BqL 4mC .使粒子的速度v >5BqL 4mD .使粒子的速度v<5BqL 4m31.一个电子穿过某一空间而未发生偏转,则( )A .此空间一定不存在磁场B .此空间一定不存在电场C .此空间可能只有匀强磁场,方向与电子速度垂直D .此空间可能同时有电场和磁场32.某空间存在水平方向的匀强电场(图中未画出),带电小球沿如图8-3-5所示的直线斜向下由A 点沿直线向B 运动,此空间同时存在由A 指向B 的匀强磁场,则下列说法正确的是( )A .小球一定带正电B .小球可能做匀速直线运动C .带电小球一定做匀加速直线运动D .运动过程中,小球的机械能增大33.如图所示,a 、b 是一对平行金属板,分别接到直流电源两极上,右边有一挡板,正中间开有一小孔d ,在较大空间范围内存在着匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直纸面向里,在a 、b 两板间还存在着匀强电场E.从两板左侧中点c 处射入一束正离子(不计重力),这些正离子都沿直线运动到右侧,从d 孔射出后分成3束.则下列判断正确的是( )A .这三束正离子的速度一定不相同B .这三束正离子的比荷一定不相同C .a 、b 两板间的匀强电场方向一定由a 指向bD .若这三束离子改为带负电而其他条件不变则仍能从d 孔射出34.目前,世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机,如图表示它的原理:将一束等离子体喷射入磁场,在磁场中有两块金属板A 、B ,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压,以下说法错误的是( )A .B 板带正电 B .A 板带正电C .其他条件不变,只增大射入速度,UAB 增大D .其他条件不变,只增大磁感应强度,UAB 增大35..在某次发射科学实验卫星“双星”中,放置了一种磁强计,用于测定地磁场的磁感应强度.磁强计的原理如图所示,电路中有一段金属导体,它的横截面是宽为a 、高为b 的长方形,放在沿y 轴正方向的匀强磁场中,导体中通有沿x 轴正方向、大小为I 的电流.已知金属导体单位体积中的自由电子数为n ,电子电荷量为e.金属导电过程中,自由电子做定向移动可视为匀速运动.测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U.则下列说法正确的是( )A .电流方向沿x 轴正方向,正电荷受力方向指向前侧面,因此前侧面电势较高B .电流方向沿x 轴正方向,电子受力方向指向前侧面,因此后侧面电势较高C .磁感应强度的大小为B =nebU ID .磁感应强度的大小为B =2nebU I36带电粒子以初速度v0从a 点进入匀强磁场,如图8-3-9所示.运动中经过b 点,Oa =Ob ,若撤去磁场加一个与y 轴平行的匀强电场,仍以v0从a 点进入电场,粒子仍能通过b 点,那么电场强度E 与磁感应强度B 之比为( )A .v0B .1C .2v0 D.v0237.如图所示,质量为m ,带电荷量为-q 的微粒以速度v 与水平方向成45°角进入匀强电场和匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.如果微粒做匀速直线运动,则下列说法正确的是( )A .微粒受电场力、洛伦兹力、重力三个力作用B .微粒受电场力、洛伦兹力两个力作用C .匀强电场的电场强度E =2mg qD .匀强磁场的磁感应强度B =mg qv38.如图甲所示,水平加速电场的加速电压为U0,在它的右侧有由水平正对放置的平行金属板a 、b 构成的偏转电场,已知偏转电场的板长L =0.10 m ,板间距离d =5.0×10-2 m ,两板间接有如图乙所示的随时间变化的电压U ,且a 板电势高于b 板电势.在金属板右侧存在有界的匀强磁场,磁场的左边界为与金属板右侧重合的竖直平面MN ,MN 右侧的磁场范围足够大,磁感应强度B =5.0×10-3 T , 方向垂直纸面向里.质量和电荷量都相同的带正电的粒子从静止开始经过电压U0=50 V 的加速电场后,连续沿两金属板间的中线OO ′方向射入偏转电场中,中线OO ′与磁场边界MN 垂直.已知带电粒子的比荷q m =1.0×108 C/kg ,不计粒子所受的重力和粒子间的相互作用力,忽略偏转电场两板间电场的边缘效应,在每个粒子通过偏转电场区域的极短时间内,偏转电场可视为恒定不变.(1)求t =0时刻射入偏转电场的粒子在磁场边界上的入射点和出射点间的距离;(2)求粒子进入磁场时的最大速度的大小;(3)对于所有进入磁场中的粒子,如果要增大粒子在磁场边界上的入射点和出射点间的距离,应该采取哪些措施?试从理论上推理说明.39.如图所示,在水平地面上方有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场区域,磁场的磁感应强度为B 、垂直纸面向里.一质量为m 、带电荷量为q 的带正电微粒在此区域内沿竖直平面(垂直于磁场方向的平面)做速度大小为v 的匀速圆周运动,重力加速度为g.(1)求此区域内电场强度的大小和方向;(2)若某时刻微粒在复合场中运动到P 点时,速度与水平方向的夹角为60°,且已知P 点与水平地面间的距离等于其做圆周运动的半径,求该微粒运动到最高点时与水平地面间的距离;(3)当带电微粒运动至最高点时,将电场强度的大小变为原来的1/2(方向不变,且不计电场变化对原磁场的影响),且带电微粒能落至地面,求带电微粒落至地面时的速度大小.40.所示,有一正方形的匀强磁场区域abcd ,e 是ad 的中点,f 是cd 的中点,如果在a 点沿对角线方向以速度v射入一带负电的粒子,恰好从e 点射出,则( )A .如果粒子的速度增大为原来的二倍,将从d 点射出B .如果粒子的速度增大为原来的三倍,将从f 点射出C .如果粒子的速度不变,磁场的磁感应强度变为原来的二倍,也将从d 点射出D .只改变粒子的速度使其分别从e 、d 、f 点射出时,从e 点射出所用的时间最短41.如图所示,L1和L2为两平行的虚线,L1上方和L2下方都是范围足够大,且磁感应强度相同的匀强磁场,A 、B 两点都在L2上.带电粒子从A 点以初速度v0与L2成30°角斜向右上方射出,经过偏转后正好过B 点,经过B 点时速度方向也斜向上,不计重力,下列说法错误的是( )A .带电粒子经过B 点时速度大小一定跟在A 点时速度大小相等B .若将带电粒子在A 点时的初速度变大(方向不变),它仍能经过B 点C .若将带电粒子在A 点时的初速度方向改为与L2成60°角斜向右上方,它将不能经过B 点D .此带电粒子既可以是正电荷,也可以是负电荷42..磁流体发电机可以把气体的内能直接转化为电能,是一种低碳环保发电机,有着广泛的发展前景,其发电原理示意图如图所示,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的微粒,整体上呈电中性)喷射入磁感应强度为B 的匀强磁场中,磁场区域有两块面积为S、相距为d的平行金属板与外电阻R相连构成一电路.设气流的速度为v,气体的电导率(电阻率的倒数)为g,则() A.两板间的电势差为U=Bdv B.下板是电源的正极,上板是电源的负极C.流经R的电流为I=BdvR D.流经R的电流为I=BdvSggSR+d43.如图所示的竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场,在虚线的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一绝缘轨道由两段直杆和一半径为R的半圆环组成,固定在纸面所在的竖直平面内,PQ、MN水平且足够长,半圆环MAP 在磁场边界左侧,P、M点在磁场边界线上,NMAP段光滑,PQ段粗糙.现有一质量为m、带电荷量为+q的小环套在MN杆上,它所受到的电场力为重力的1/2.现将小环从M点右侧的D点由静止释放,小环刚好能到达P点.(1)求D、M间距离x0;(2)求上述过程中小环第一次通过与O等高的A点时半圆环对小环作用力的大小;(3)若小环与PQ段间动摩擦因数为μ(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等),现将小环移至M点右侧5R处由静止释放,求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功.6.圆规在磁场中的应用(1) 带电粒子从某一点以大小不变而方向不限定(如0—180°范围内)的速度射入匀强磁场中,这类问题都可以归结为旋转圆问题. 例题如图所示,在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于纸面向里。