磁场知识点总结
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磁场的概念和性质磁场是磁力的作用空间,是磁铁或电流在周围产生的一种特殊物理现象。
磁场有以下几个主要性质:1.磁力线:磁场是无形的,但我们可以通过磁力线来描述磁场的分布情况。
磁力线是指在磁力作用下,磁铁或电流周围的磁场线路。
磁力线由北极指向南极,形成闭合曲线。
2.磁力的方向:磁力线的指向表示了磁力的方向。
磁力线密集的地方,磁场的强度大;磁力线稀疏的地方,磁场的强度小。
3.磁场的强度:磁场的强度表示磁力的大小。
单位是特斯拉(T)。
4.磁场的性质:磁场具有磁力的作用,可以使磁铁相互吸引或排斥,并且对带电粒子也会产生力的作用。
磁场的产生磁场的产生有两种主要方式:1.静磁场:静磁场是由静态磁体(如磁铁、长直导线等)产生的磁场。
根据安培定律,通过电流的闭合回路会产生一个磁场,磁感应强度与电流的大小成正比。
2.变化磁场:变化磁场是由变化的电流或电场产生的磁场。
根据法拉第电磁感应定律,一个电流变化的闭合回路内将产生感应电动势,从而产生磁场。
磁场的测量和表示磁场的强度可以通过霍尔效应测量。
霍尔效应是指在磁场中通过一块半导体材料时,由于磁场的作用,会在材料中产生电势差。
根据霍尔效应可以制作霍尔元件,用于磁场的测量。
磁场可以通过磁力线来表示。
通过将磁铁或电流周围的磁场线描绘出来,可以直观地了解磁场的分布情况。
在表示磁场线时,磁场线越密集,表示磁场的强度越大。
磁感线和磁感应强度磁感线是用来表示磁场分布情况的曲线,磁感线的方向为磁场的方向。
磁感线的特点有:1.磁感线从磁铁的南极指向北极,形成闭合曲线。
2.磁感线是连续不断的曲线,不会相交或断裂。
磁感应强度是指单位面积垂直于磁感线方向上通过的磁通量。
磁感应强度的正方向与磁力作用的方向一致。
单位是特斯拉(T)。
磁场中的力磁场中的力可以通过楞次定律和左手定则来确定。
根据楞次定律,当导体中有电流通过时,将会在导体上产生力。
如果电流和磁场方向不垂直,那么力的方向将会与电流和磁场有关。
磁场知识点总结-磁场-安培力
磁场知识点总结1.磁场(1)磁场:磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围的一种物质.永磁体和电流都能在空间产生磁场.变化的电场也能产生磁场. (2)磁场的基本特点:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用.(3)磁现象的电本质:一切磁现象都可归结为运动电荷(或电流)之间通过磁场而发生的相互作用.(4)安培分子电流假说------在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流即分子电流,分子电流使每个物质微粒成为微小的磁体.(5)磁场的方向:规定在磁场中任一点小磁针N极受力的方向(或者小磁针静止时N极的指向)就是那一点的磁场方向.2.磁感线(1)在磁场中人为地画出一系列曲线,曲线的切线方向表示该位置的磁场方向,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.(3)几种典型磁场的磁感线的分布: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.地磁场:地球的磁场与条形磁体的磁场相似,其主要特点有三个:(1)地磁场的N极在地球南极附近,S极在地球北极附近.(2)地磁场B的水平分量(Bx)总是从地球南极指向北极,而竖直分量(By)则南北相反,在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下.(3)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.5★.安培力(1)安培力大小F=BIL.式中F、B、I要两两垂直,L是有效长度.若载流导体是弯曲导线,且导线所在平面与磁感强度方向垂直,则L指弯曲导线中始端指向末端的直线长度.(2)安培力的方向由左手定则判定.(3)安培力做功与路径有关,绕闭合回路一周,安培力做的功可以为正,可以为负,也可以为零,而不像重力和电场力那样做功总为零.6.★洛伦兹力(1)洛伦兹力的大小f=qvB,条件:v⊥B.当v∥B时,f=0.(2)洛伦兹力的特性:洛伦兹力始终垂直于v的方向,所以洛伦兹力一定不做功. (3)洛伦兹力与安培力的关系:洛伦兹力是安培力的微观实质,安培力是洛伦兹力的宏观表现.所以洛伦兹力的方向与安培力的方向一样也由左手定则判定.(4)在磁场中静止的电荷不受洛伦兹力作用.7.★★★带电粒子在磁场中的运动规律在带电粒子只受洛伦兹力作用的条件下(电子、质子、α粒子等微观粒子的重力通常忽略不计),(1)若带电粒子的速度方向与磁场方向平行(相同或相反),带电粒子以入射速度v做匀速直线运动.(2)若带电粒子的速度方向与磁场方向垂直,带电粒子在垂直于磁感线的平面内,以入射速率v做匀速圆周运动.①轨道半径公式:r=mv/qB ②周期公式: T=2πm/qB8.带电粒子在复合场中运动(1)带电粒子在复合场中做直线运动①带电粒子所受合外力为零时,做匀速直线运动,处理这类问题,应根据受力平衡列方程求解.②带电粒子所受合外力恒定,且与初速度在一条直线上,粒子将作匀变速直线运动,处理这类问题,根据洛伦兹力不做功的特点,选用牛顿第二定律、动量定理、动能定理、能量守恒等规律列方程求解.(2)带电粒子在复合场中做曲线运动①当带电粒子在所受的重力与电场力等值反向时,洛伦兹力提供向心力时,带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动.处理这类问题,往往同时应用牛顿第二定律、动能定理列方程求解.②当带电粒子所受的合外力是变力,与初速度方向不在同一直线上时,粒子做非匀变速曲线运动,这时粒子的运动轨迹既不是圆弧,也不是抛物线,一般处理这类问题,选用动能定理或能量守恒列方程求解.③由于带电粒子在复合场中受力情况复杂运动情况多变,往往出现临界问题,这时应以题目中“最大”、“最高” “至少”等词语为突破口,挖掘隐含条件,根据临界条件列出辅助方程,再与其他方程联立求解.。
高中物理磁场知识点总结
高中物理磁场知识点总结一、磁场的基本概念1、磁场:磁体或电流周围存在的一种特殊物质,能对放入其中的磁极或电流产生力的作用。
2、磁场的方向:规定在磁场中某点小磁针 N 极所指的方向为该点磁场的方向。
3、磁感线: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。
特点:磁感线是闭合曲线;磁感线不相交;磁感线的疏密表示磁场的强弱。
二、常见的磁场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 极到 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:用右手螺旋定则(安培定则)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:四指弯曲方向与电流方向一致,大拇指所指方向为环形电流中心轴线上的磁感线方向。
5、通电螺线管的磁场:类似条形磁铁的磁场,也用右手螺旋定则判断。
三、磁感应强度1、定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的安培力 F 跟电流 I 和导线长度 L 的乘积 IL 的比值叫做磁感应强度。
2、定义式:B = F /(IL)3、单位:特斯拉(T)4、磁感应强度是矢量,其方向就是磁场的方向。
四、安培力1、定义:通电导线在磁场中受到的力叫做安培力。
2、大小:当导线与磁场方向垂直时,F = BIL;当导线与磁场方向平行时,F = 0;当导线与磁场方向夹角为θ时,F =BILsinθ。
3、方向:用左手定则判断,伸开左手,使大拇指与其余四个手指垂直,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。
五、洛伦兹力1、定义:运动电荷在磁场中受到的力叫做洛伦兹力。
2、大小:当电荷运动方向与磁场方向垂直时,F = qvB;当电荷运动方向与磁场方向平行时,F = 0;当电荷运动方向与磁场方向夹角为θ时,F =qvBsinθ。
必修三磁场知识点总结
必修三磁场知识点总结
1. 磁场的产生
磁场是由运动电荷所产生的,当电流通过导线时,会在周围产生磁场。
根据右手定则,当
右手的四指指向电流方向时,大拇指的指向的方向就是磁场线圈的方向。
另外,磁场也可
以由磁体产生,磁体内部存在磁场线圈,其方向由磁北极指向磁南极。
而磁力线则是用来
描述磁场的一种图像。
2. 磁场的性质
磁场有一些特殊性质,比如磁场的力线永远不会相交,磁场线上的切线方向与该点处的磁
场方向一致。
在磁场中,有一个物体叫做磁针,它会受到磁场力的作用,指向磁场线的方向。
磁场还具有磁场线将近磁极的性质,即磁场线从一极出发,然后汇聚到另一极,不断
流动。
3. 磁感线
磁感线是用来描述磁场分布的一种方法,它是沿着磁场方向的一条虚拟线。
磁感线的性质有:磁感线自南极指向北极,磁感线不会相交也不会闭合,磁感线在磁场中的分布可以描
述磁场的分布状态。
磁感线密度越大,磁场强度越大,反之亦然。
4. 磁场中的运动电荷
在磁场中,运动的电荷会受到洛伦兹力的作用,洛伦兹力的大小和方向分别取决于电荷的
速度、运动方向和磁场的方向。
当电荷和磁场的夹角为90度时,洛伦兹力最大,为qvB,当电荷与磁场平行或者反平行时,洛伦兹力为零。
以上就是必修三中关于磁场的知识点总结,通过对这些内容的了解,我们可以更好地理解
磁场的产生、性质和磁场中的运动电荷等方面的知识。
掌握这些知识点对于理解物质的基
本性质和电磁学的相关知识具有重要的意义。
磁场知识点总结
磁场知识点总结一、磁场的基本概念1、磁场的定义磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质,它存在于磁体、电流和运动电荷周围的空间中,能够对放入其中的磁体、电流或运动电荷产生力的作用。
2、磁场的性质磁场具有力的性质和能的性质。
力的性质表现为磁场对放入其中的磁体、电流或运动电荷有力的作用;能的性质表现为磁场具有能量,可以与其他形式的能量相互转化。
3、磁场的方向规定在磁场中某一点小磁针北极所指的方向为该点磁场的方向。
在磁场中可以用磁感线来形象地描述磁场的方向,磁感线上某点的切线方向即为该点的磁场方向。
二、磁感线1、磁感线的定义磁感线是在磁场中画出的一些有方向的曲线,这些曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。
2、磁感线的特点(1)磁感线是闭合曲线,在磁体外部,磁感线从 N 极出发,回到S 极;在磁体内部,磁感线从 S 极指向 N 极。
(2)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;磁感线越疏的地方,磁场越弱。
(3)磁感线不相交,因为磁场中某点的磁场方向只有一个。
三、常见磁体的磁场分布1、条形磁铁的磁场条形磁铁外部的磁感线从 N 极出发,回到 S 极,内部从 S 极指向 N 极,形成闭合曲线。
两端磁性最强,中间磁性最弱。
2、蹄形磁铁的磁场蹄形磁铁的磁感线分布与条形磁铁类似,也是从 N 极出发,回到 S 极,内部从 S 极指向 N 极。
3、地磁场地球本身是一个巨大的磁体,地磁场的 N 极在地理南极附近,S 极在地理北极附近。
地磁场的磁感线从地理南极附近出发,回到地理北极附近。
不过,地磁场的磁感线与地理子午线并不完全重合,存在一定的磁偏角。
四、电流的磁场1、奥斯特实验奥斯特实验表明,通电导线周围存在磁场,这是人类第一次发现电与磁之间的联系。
2、通电直导线的磁场通电直导线周围的磁感线是以导线为圆心的一系列同心圆,其方向可以用安培定则(右手螺旋定则)来判断: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,那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
磁场知识点总结
磁场知识点总结1. 磁场的基本概念磁场是指物体周围存在的一种物理现象,即物体具有磁性时,周围会形成磁场。
磁场可以用于描述磁力的作用和磁力的性质。
磁场是三维空间中的一个向量场,可以用矢量表示,具有方向和大小。
2. 磁场的特性磁场具有以下几个重要特性: - 磁场是无源无旋场:磁场的散度为零,即磁通量在闭合曲面上的积分为零;磁场的旋度也为零,即磁场的环路积分为零。
- 磁场的力线是闭合曲线:磁场的力线是一种特殊的曲线,它们是闭合的,不存在起点和终点。
- 磁场的作用力是相对运动的电荷和磁场之间的相互作用力:根据洛伦兹力定律,带电粒子在磁场中受到的力与其电荷、速度和磁场强度有关。
3. 磁场的量度和单位磁场的量度使用磁感应强度(磁场强度)来表示,符号为B,单位为特斯拉(T)。
磁感应强度的大小表示磁场的强弱,方向表示磁场的方向。
4. 磁场的产生磁场可以通过以下几种方式产生: - 电流:当电流通过导线时,会在导线周围产生磁场。
根据安培环路定理,电流所产生的磁场的强度与电流强度成正比。
- 磁体:磁体是指具有磁性的物体,如铁、钢等。
磁体可以通过磁化来产生磁场,磁场的强度与磁体的磁化强度成正比。
5. 磁场的性质磁场具有以下几个重要性质: - 磁场的极性:磁场有南极和北极之分,相同极性的磁体会相互排斥,不同极性的磁体会相互吸引。
- 磁场线:磁场线是用来描述磁场分布的曲线,它们是从磁体的北极到南极的闭合曲线。
- 磁场的磁力:磁场可以对带电粒子产生力的作用,这种力被称为磁力。
磁力的大小与电荷、速度和磁场强度有关。
6. 磁场的重要观点磁场的研究和应用涉及到很多重要观点,以下是其中几个重要观点: - 安培环路定理:安培环路定理是描述电流所产生的磁场的定理,它说明了电流所产生的磁场的强度与电流强度成正比。
- 洛伦兹力定律:洛伦兹力定律是描述带电粒子在磁场中受力的定律,它说明了带电粒子在磁场中受到的力与其电荷、速度和磁场强度有关。
史上最全磁场知识点总结
史上最全磁场知识点总结一、磁场的产生1. 磁场的产生基础磁场产生的基础是电流。
当电流通过一根直导线时,就会在它周围产生一个磁场。
这个磁场的特点是,它具有方向性,即有一个方向是“南”极,一个方向是“北”极。
并且,根据安培右手定则,可以确定电流方向与磁场方向之间的关系。
2. 磁场的产生方式除了电流产生磁场外,磁铁也能产生磁场。
在一个磁铁中,由于内部的微观磁矩的排列,就会在其周围产生一个磁场。
这种磁场是不依赖于外界条件而产生的,故而它也可以被用来作为一种磁石来应用。
二、磁场的性质1. 磁场的基本性质磁场有许多基本性质,例如,磁场是一种物质周围的力场,它具有方向性和大小的概念;磁场中有磁感应强度、磁场强度等物理量,它们可以用来描述磁场的性质;而且,磁场是一种场,它有空间分布的特性。
2. 磁场的作用磁场对于磁性物质有着磁化的作用,使得它们变得具有一定的磁性。
而且,在静电学中,我们也学到了,磁场对于运动带电粒子同样有作用,这就是洛伦兹力的作用。
这些作用是磁场在自然界中的重要表现。
三、磁场与电场的关系1. 麦克斯韦方程组麦克斯韦通过他对电磁学理论的研究,得到了著名的麦克斯韦方程组。
这个方程组很好地描述了磁场和电场之间的关系,它们通过麦克斯韦方程组联系在了一起,从而形成了电磁学理论体系。
2. 磁场与电场的作用磁场与电场之间有着多种作用,例如,它们之间的相互感应作用是电磁感应现象的基础,这种感应作用通过法拉第电磁感应定律得到了描述;而且,磁场还对于电场中的电荷有相互作用,这就是洛伦兹力的作用。
三、磁场的应用1. 磁场在物质中的应用磁场在物质中有着多种应用,例如,磁铁在物质分离、传感器、电机等方面都有着广泛的应用,它们通过磁场对于磁性物质的吸引或者排斥来达到物质分离或运动的目的。
2. 磁场在科学研究中的应用磁场不仅在物质中有着广泛的应用,而且在科学研究中也发挥了重要的作用。
例如,核磁共振成像技术就是利用了核磁共振现象对物质进行成像的技术,它在医学成像、生物物理学等方面都具有重要的应用。
有关磁场的知识点总结
有关磁场的知识点总结
1. 磁场的起源和性质
磁场的起源主要来自于电流和磁化的物质。
当电流在导体中流动时,会产生磁场。
这种磁场被称为安培磁场。
另外,磁化的物质也可以产生磁场。
这种磁场被称为磁化磁场。
磁场有许多重要的性质,比如磁场的方向总是沿着磁力线方向,磁场的强度在空间中是不均匀的,磁场具有叠加原理等。
2. 磁场的测量和单位
磁场的测量通常采用磁通量密度(也称为磁感应强度)来表示。
磁通量密度的单位是特斯拉(T)。
通常,我们使用磁场计来测量磁场强度。
同时,我们还可以借助霍尔效应和法拉第电磁感应定律来测量磁场。
3. 磁场的应用
磁场在现实生活中有许多重要的应用。
在电力工程中,磁场被用来制造电动机、变压器等设备。
在通信领域,磁场被用来制造扬声器、麦克风等设备。
在医学领域,磁场被用来制造核磁共振成像(MRI)仪器。
此外,磁场还有许多其他的应用,比如在航天、航海、矿业、材料加工等领域中都有着重要的应用。
总的来说,磁场是自然界中一种重要的场,它具有许多重要的性质和应用。
通过对磁场的深入研究,我们可以更好地理解自然界中的现象,并且可以开发出更多的技术应用。
希望这篇文章能给大家带来对磁场的更深刻的理解。
磁场科学知识点总结
磁场科学知识点总结1. 磁场的基本概念磁场是一个向量场,它可以表示为磁力的大小和方向。
在物理学中,磁场是由磁极产生的,磁极有正负之分。
当两个相同极的磁体靠近时,它们会互相排斥,而当它们不同极的朝向相对时,则会相互吸引。
这一现象经过实验证实,从而引出了磁场的概念。
磁场的大小可以通过磁感应强度来衡量,通常用字母B表示。
磁感应强度是标量,它的单位是特斯拉(Tesla)。
在国际单位制(SI)中,1特斯拉等于1牛/安米,可以用来度量磁场的强度。
2. 磁场的性质磁场有一些基本的性质,这些性质对于理解磁场的行为和应用非常重要。
首先,磁场是一个无源场,这意味着磁场中不会存在单极子。
也就是说,磁场线总是以闭合曲线的形式存在,而不会像电场一样以点源或者点汇的形式存在。
其次,磁场是一个旋度场,这意味着磁场满足麦克斯韦方程组中的法拉第电磁感应定律。
这个定律是指,当一个磁场发生变化时,会在该区域中产生一个电场,这一点后文还会继续讨论。
另外,磁场还会对运动的电荷或电流产生力的作用。
在高中物理课程中,我们学习了洛仑兹力公式,该公式描述了电荷在磁场中所受的力。
这一点后文还会详细阐述。
3. 磁场的产生和磁性物质磁场可以通过电流、磁矩产生。
对于电流而言,根据安培定律,当电流通过一根导线时,会在导线周围产生一个磁场。
这个磁场的大小和方向可以通过右手定则来确定。
此外,磁矩也可以产生磁场。
磁矩是指一个物体本身带有磁性,比如铁磁体。
铁磁体中的原子会自发地排列成微小的磁矩,从而产生磁场。
除此之外,根据法拉第电磁感应定律,磁场的变化也可以产生电场。
这一点从科学家法拉第的实验中得到验证。
当磁场的变化通过一根线圈时,会在线圈中产生一个感应电流。
这也是MRI扫描仪中原理的基础,同时也是电动机的工作原理。
从磁性物质的角度来看,根据铁磁性以及反铁磁性,物质对磁场的作用也有所不同。
铁磁性物质在外加磁场的作用下会产生明显的磁化,而反铁磁性物质则在外加磁场下呈现抗磁特性。
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。
磁场知识点归纳
磁场知识点归纳高考磁场知识点归纳一、磁场和磁感应强度1.磁场的基本特性是对处于其中的磁体、电流和运动电荷产生磁场力的作用。
磁场力的方向可以通过小磁针的N极方向来确定。
2.磁感应强度描述磁场的强弱和方向。
它的大小可以通过公式B=(通电导线垂直于磁场)IL来计算,单位为特斯拉(T)。
磁感应强度方向可以通过小磁针静止时N极的指向来确定。
3.匀强磁场是指磁感应强度大小处处相等、方向处处相同的磁场。
匀强磁场中的磁感线是疏密程度相同、方向相同的平行直线。
二、磁感线和通电直导线和通电线圈周围的磁场1.磁感线是在磁场中画出的一些有方向的曲线,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.条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线分布。
三、安培力和安培力的方向1.安培力的大小可以通过公式F=ILB计算,其中磁场和电流垂直时F=ILB,磁场和电流平行时F=0.2.安培力的方向可以通过左手定则来判定,即伸开左手,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。
安培力的方向特点是F⊥B,F⊥I,即F垂直于B和I决定的平面。
四、洛伦兹力和洛伦兹力的方向1.洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力。
2.洛伦兹力的方向可以通过左手定则来判定,即掌心——磁感线垂直穿入掌心;四指——指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向;拇指——指向洛伦兹力的方向。
洛伦兹力的方向特点是F⊥B,F⊥v,即F垂直于B和v决定的平面。
洛伦兹力不做功。
3.洛伦兹力的大小可以通过公式F=qvB来计算,其中v∥B时F=0,v⊥B时F=qvB。
五、带电粒子在匀强磁场中的运动1.若v∥B,带电粒子不受洛伦兹力,在匀强磁场中做匀速直线运动。
2.若v⊥B,带电粒子仅受洛伦兹力作用,在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做匀速圆周运动。
六、质谱仪和回旋加速器1.质谱仪由粒子源、加速电场、速度选择器、偏转磁场和照相底片等构成。
磁场的知识点总结
一、磁现象的电本质1.罗兰实验正电荷随绝缘橡胶圆盘高速旋转,发现小磁针发生偏转,说明运动的电荷产生了磁场,小磁针受到磁场力的作用而发生偏转。
2.安培分子电流假说法国学者安培提出,在原子、分子等物质微粒内部,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微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。
安培是最早提醒磁现象的电本质的。
一根未被磁化的铁棒,各分子电流的取向是杂乱无章的,它们的磁场互相抵消,对外不显磁性;当铁棒被磁化后各分子电流的取向大致一样,两端对外显示较强的磁性,形成磁极;注意,当磁体受到高温或猛烈敲击会失去磁性。
3.磁现象的电本质运动的电荷〔电流〕产生磁场,磁场对运动电荷〔电流〕有磁场力的作用,所有的磁现象都可以归结为运动电荷〔电流〕通过磁场而发生互相作用。
二、磁场的方向规定:在磁场中任意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的磁场方向。
三、磁场磁极和磁极之间的互相作用是通过磁场发生的。
电流在周围空间产生磁场,小磁针在该磁场中受到力的作用。
磁极和电流之间的互相作用也是通过磁场发生的。
电流和电流之间的互相作用也是通过磁场产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态的物质,磁极或电流在自己的周围空间产生磁场,而磁场的根本性质就是对放入其中的磁极或电流有力的作用。
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一致。
2.磁感线的特点〔1〕在磁体外部磁感线由N极到S极,在磁体内部磁感线由S 极到N极〔2〕磁感线是闭合曲线〔3〕磁感线不相交〔4〕磁感线的疏密程度反映磁场的强弱,磁感线越密的地方磁场越强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一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向;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一致,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。
物理磁场知识点总结高中
物理磁场知识点总结高中一、磁场的产生1. 磁场的产生磁场是由运动电荷产生的,当电荷运动时,它产生磁场,这是由安培定律得出的结论。
磁铁中每个分子都带有一个磁矩,这些磁矩的相互作用使得磁铁成为了一个大的磁矩,它在周围产生磁场。
2. 磁场的特性磁场具有以下特性:磁场的方向随着电流方向而改变,电磁铁的磁极方向可以通过改变电流方向来改变,磁场的大小与电流的大小成正比,与导线的长度成反比,与导线与磁铁间的距离的平方成反比。
3. 磁场的性质磁场具有磁场强度、磁通量、磁感应强度等性质。
二、磁场的力学效应1. 安培力安培力是由于导体中有电流而产生的磁场所感受到的力,根据安培定律和洛伦兹力定律,得出电流导致导线间有相互作用力的结论。
2. 洛伦兹力洛伦兹力是由电子在电磁场中受到的力,它改变了电子的运动轨迹,是磁场的一种力学效应。
3. 磁场对运动电荷的影响磁场可以改变运动电荷的运动轨迹,使得电荷在垂直方向上受到力的作用,这一现象称为磁场对运动电荷的影响。
三、磁场的工程应用1. 电动机电动机利用磁场对电流产生的力来使得转子转动,实现了电能到机械能的转换。
2. 发电机发电机利用电动机的原理,通过机械能到电能的转换来实现电能的产生。
3. 磁控管磁控管利用磁场对电子运动的影响来控制电子的运动方向,实现了电子的集中和分散。
四、电磁感应1. 电磁感应的原理电磁感应是由于磁场的变化而产生的感应电动势,根据法拉第电磁感应定律,得出了感应电动势与磁感应强度的变化率成正比的结论。
2. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述了磁场的变化对感应电动势产生的影响,根据这个定律,可以定量的描述电磁感应现象。
3. 感应电动势的规律感应电动势与磁感应强度的变化率成正比,与导体的速度成正比,与导体的长度成正比。
五、磁场的源1. 磁场的表示磁场的表示可以通过磁力线和磁力线的分布来描述。
2. 磁力线的特点磁力线具有以下特点:从南极指向北极,磁力线在同一点的方向是唯一的,磁力线是连续闭合的曲线。
高二物理磁场知识点
高二物理磁场知识点在高二物理的学习中,磁场是一个重要的概念,它在现代科学技术和日常生活中都有着广泛的应用。
接下来,让我们一起深入了解高二物理中有关磁场的知识点。
一、磁场的基本概念1、磁场的定义磁场是一种看不见、摸不着,但真实存在的特殊物质。
它存在于磁体、电流和运动电荷的周围空间。
2、磁场的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、磁场的方向规定在磁场中某一点小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向。
二、磁感线1、磁感线的定义磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线,在磁体外部,磁感线从 N 极出发,回到 S 极;在磁体内部,磁感线从 S 极指向 N 极,形成闭合曲线。
2、磁感线的特点(1)磁感线是假想的曲线,并不真实存在。
(2)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。
(3)磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。
三、常见磁体的磁场1、条形磁铁的磁场条形磁铁外部的磁感线从 N 极出发,回到 S 极,内部从 S 极指向 N 极,中间部分近似为匀强磁场。
2、蹄形磁铁的磁场蹄形磁铁的磁感线分布与条形磁铁类似,也是在外部从 N 极出发回到 S 极,内部从 S 极指向 N 极。
3、地磁场地球本身是一个大磁体,地磁场的 N 极在地理南极附近,S 极在地理北极附近。
地磁场的磁感线分布类似于条形磁铁的磁场,但并不完全对称。
四、电流的磁场1、奥斯特实验奥斯特实验表明,通电导线周围存在磁场,这是人类首次发现电与磁之间的联系。
2、安培定则(右手螺旋定则)(1)直线电流的磁场:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
(2)环形电流的磁场:让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致,那么伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。
(3)通电螺线管的磁场:用右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。
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(第三章)磁场知识点1.了解磁现象和磁场:能说出电流的磁效应;能描述磁场和地磁场;知道我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响;能举例说明磁现象在生产和生活中的应用.用罗盘指引航向,探索航道,将船舶航向的变动与指南针指向变动的对应关系总结出来,画出的航线在古代称作“针路”或“针径”。
利用“针路”,船能够靠指南针导航。
1.磁场的产生: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态的物质,本质上讲磁场是由于电荷运动所产生的。
变化的电场空间也产生磁场。
2.磁场的基本特性:磁场对处于其中的磁极、电流和运动电荷有力的作用;磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间的相互作用都是通过磁场发生的。
3.磁场的方向:规定在磁场中任意一点小磁针北极的受力方向(小磁针静止时N极的指向)为该点处磁场方向。
4.磁现象的电本质:奥斯特发现电流磁效应(电生磁)后,安培提出分子电流假说:认为在原子、分子等物质微粒内部,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;从而揭示了磁铁磁性的起源:磁铁的磁场和电流的磁场一样都是由电荷运动产生的;根据分子电流假说可以解释磁化、去磁等有关磁现象。
5地磁场(1)地球是一个巨大的磁体、地磁的N极在地理的南极附近,地磁的S极在地理的北极附近;(2)地磁场的分布和条形磁体磁场分布近似;(3)在地球赤道平面上,地磁场方向都是由北向南且方向水平(平行于地面);(4)近代物理研究表明地磁场相对于地球是在缓慢的运动和变化的;地磁场对于地球上的生命活动有着重要意义。
知识点2.理解磁感应强度:知道磁感应强度的概念,会运用磁感应强度的概念描述磁场.1.定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线,所受的安培力F跟电流I和导线长度L之乘积IL的比值叫做磁感应强度,定义式为B=F/IL。
2.对定义式的理解:(1)式中反映的F、B、I方向关系为:B⊥I,F⊥B,F⊥I,则F垂直于B和I所构成的平面。
(2)式子可用来量度磁场中某处磁感应强度,不决定该处磁场的强弱,该处磁感应强度大小由磁场自身性质来决定。
(3)磁感应强度是矢量,其矢量方向是小磁针在该处的北极受力方向,与安培力方向是垂直的。
(4)如果空间某处磁场是由几个磁场共同激发的,则该点处合磁场(实际磁场)是几个分磁场的矢量和;某处合磁场可以依据问题求解的需要分解为两个分磁场;磁场的分解与合成必须遵循矢量运算法则。
(5)在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉(T) 1T=1N/(A·m)知识点3.能说出磁感线特点;识别几种常见磁场的磁感线分布;会用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场方向;会计算磁通量.地磁场1.直线电流的磁场。
磁感线是以导线为圆心的同心圆,其方向用安培定则判定:右手握住导线,让伸直的大姆指指向电流方向,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
直线电流周围空间的磁场是非匀强磁场,距导线近,磁场强;距导线远,磁场弱。
2.环形电流的磁场。
右手握住环形导线,弯曲的四指和环形电流方向一致,伸直的大姆指所指方向就是环形电流中心轴线上磁感线的方向。
3.通电螺线管的磁场。
右手握住螺线管,让弯曲的四指指向电流方向,伸直的大姆指的指向为螺线管内部磁感线方向;长通电螺线管内部的磁感线是平行均匀分布的直线,其磁场可看成是匀强磁场,管外空间磁场与条形磁体外部空间磁场类似。
知识点4.掌握通电导线在磁场中受到的力:会计算安培力,会判断安培力方向.1.安培力:磁场对电流的作用叫安培力。
2.安培力的大小:(1)安培力的计算公式:F =BILsin θ,θ为磁场B 与直导体L 之间的夹角。
(2)当θ=90°时,导体与磁场垂直,安培力最大F m =BIL ;当θ=0°时,导体与磁场平行,安培力为零。
(3)F =BILsin θ要求L 上各点处磁感应强度相等,故该公式一般只适用于匀强磁场。
3.安培力的方向:(1)安培力方向用左手定则判定:伸开左手,使大拇指和其余四指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,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方向,那么大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中的受力方向。
(2)F 、B 、I 三者间方向关系:已知B 、I 的方向(B 、I 不平行时),可用左手定则确定F 的唯一方向:F ⊥B ,F ⊥I ,则F 垂直于B 和I 所构成的平面(如图所示),但已知F 和B 的方向,不能唯一确定I 的方向。
由于I 可在图中平面α内与B 成任意不为零的夹角。
同理,已知F 和I 的方向也不能唯一确定B 的方向。
4.安培力的作用点:安培力作用在导体的各部分,但直导线在匀强磁场中受安培力的作用点是导体受力部分的几何中心。
知识点5.掌握运动电荷在磁场中受到的力:会计算洛伦兹力,会判断洛伦兹力方向.1.洛仑兹力的概念。
磁场对运动电荷的作用力叫洛仑兹力。
2.洛仑兹力的大小。
(1)洛仑兹力计算式为F =qvBsin θ,其中θ为v 与B 之间的夹角;(2)当θ=0°时,v ∥B ,F =0;当θ=90°时,v ⊥B ,F 最大,最大值F max =qvB 。
3.洛仑兹力的方向。
(1)洛仑兹力的方向用左手定则判定:伸开左手,使大拇指和其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入掌心,四指指向正电荷的运动方向,那么,大拇指所指的方向就是正电荷所受洛仑兹力的方向;如果运动电荷为负电荷,则四指指向负电荷运动的反方向。
(2)F 、v 、B 三者方向间的关系。
已知v 、B 的方向,可以由左手定则确定F 的唯一方向:F ⊥v 、F ⊥B 、则F 垂直于v 和B 所构成的平面(如图所示);但已知F 和B 的方向,不能唯一确定v 的方向,由于v 可以在v 和B 所确定的平面内与B 成不为零的任意夹角,同理已知F 和v 的方向,也不能唯一确定B 的方向。
(二)洛仑兹力的特性1.洛仑兹力计算公式F 洛=qvB 可由安培力公式F 安=BIL 和电流的微观表达式I =nqvS 共同推导出:F 安=BIL =B (nqvS )L =(nSL )qvB ,而导体L 中运动电荷的总数目为N =nsL ,故每一个运动电荷受洛伦兹力为F 洛=F 安/N =qvB 。
安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。
2.无论电荷的速度方向与磁场方向间的关系如何,洛仑兹力的方向永远与电荷的速度方向垂直,因此洛仑兹力只改变运动电荷的速度方向,不对运动电荷作功,也不改变运动电荷的速率和动能。
知识点6.掌握带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式和周期公式,能运用圆周运动规律分析带电粒子在匀强磁场中运动的问题;能说明质谱仪、回旋加速器的工作原理.1.带电粒子不计重力、只受洛仑兹力作用,在匀强磁场中有三种运动:(1)带电粒子速度方向与磁场方向平行(同向或反向)时,粒子不受洛仑兹力,作匀速直线运动。
(2)粒子速度方向B IF αθBS VVV与磁场方向垂直,带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度v作匀速圆周运动,其向心力为洛仑兹力。
(3)若带电粒子的速度方向与磁场方向成一夹角θ(θ≠0°,θ≠90°),则粒子的运动轨迹是一螺旋线(其轨迹如图):粒子垂直磁场方向作匀速圆周运动,平行磁场方向作匀速运动,螺距S=v∥T。
2.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的几个基本公式。
(1)向心力公式:qvB=mv2/r;(2)轨道半径公式:r=mv/qB;(3)周期、频率公式:T=2πr/v=2πm/qB,f=qB/2πm;(4)角速度公式:ω=2π/T=qB/m;(5)动能公式E k=mv2/2=P2/2m=(BqR)2/2m(其中P为粒子动量的大小)。
3、质谱议(1)质谱仪的结构:质谱仪由静电加速电极、速度选择器、偏转磁场、显示屏等组成。
①速度选择器:如图示,在平行板电容器间加有正交的匀强电场和匀强磁场,运动电荷垂直于电场及磁场射入.沿直线运动的电荷受到的电场力和洛仑兹力满足:qBv=qE,故速率v=E/B的粒子,即使电性不同,荷质比不同,也可沿直线穿出右侧小孔.而其它速率的粒子或者上偏,或者下偏,无法穿出右孔,从而该装置可达到选速及控速的目的.②质谱仪的工作原理1 2mv2=qU, v=2qUm, r=mvqB=2mUqB2,r和进入磁场的速度无关,进入同一磁场时,r∝mq,而且这些个量中,U、B、r可以直接测量,那么,我们可以用装置来测量比荷。
如果再已知带电粒子的电荷量q,就可算出它的质量。
质子数相同而质量数不同的原子互称为同位素。
在上图中,如果容器A中含有电荷量相同而质量有微小差别的粒子,根据例题中的结果可知,它们进入磁场后将沿着不同的半径做圆周运动,打到照相底片不同的地方,在底片上形成若干谱线状的细条,叫质谱线。
每一条对应于一定的质量,从谱线的位置可以知道圆周的半径r,如果再已知带电粒子的电荷量q,就可算出它的质量。
这种仪器叫做质谱议。
③使带电粒子加速的方法:利用加速电场给带电粒子加速。
由动能定理W=ΔE k, qU=12mv2, v=2qUm为了提高粒子能量,可让粒子经过多次电场来加速,带电粒子增加的动能ΔE=12mv2-12mv02=q(U1+U2+U3+……+U n)缺陷:直线加速器占有的空间范围大,在有限的空间范围内制造直线加速器受到一定的限制.④回旋加速器(1)结构:两个D形盒及两个大磁极;D形盒间的窄缝;高频交流电。
回旋加速器是利用电场对电荷的加速作用和磁场对运动电荷的偏转作用,在较小的范围内来获得高能粒子的装置。
(2)工作原理:①磁场的作用:带电粒子以某一速度垂直磁场方向进入匀强磁场时,只在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,其中周期和速率与半径无关,使带电粒子每次进入D形盒中都能运动相等时间(半个周期)后,平行于电场方向进入电场中加速。
②电场的作用:回旋加速器的两个D形盒之间的窄缝区域存在周期性变化的并垂直于两D形盒直径的匀强电场,加速就是在这个区域完成的。
③交变电压:为保证每次带电粒子经过狭缝时均被加速,使之能量不断提高,要在狭缝处加一个与T=2πmqB相同的交变电压。
④D形金属扁盒的主要作用是起到静电屏蔽作用,使得盒内空间的电场极弱,这样就可以使运动的粒子只受洛伦兹力的作用做匀速圆周运动。
在加速区域中也有磁场,但由于加速区间距离很小,磁场对带电粒子的加速过程的影响很小,因此,可以忽略磁场的影响。
设D形盒的半径为R,由qvB=m v2R得,粒子可能获得的最大动能E km=12mv m2=(qBR)22m可见:带电粒子获得的最大能量与D形盒半径有关,受D形盒半径R的限制,带电粒子获得的能量也是有限的。