(完整版)高中选修磁场知识点总结(很详细)

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高中物理磁场知识点(详细总结)

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:磁场来源于运动电荷.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。

高中化学磁场知识点总结

高中化学磁场知识点总结

高中化学磁场知识点总结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.。

高二物理选修3-1第三章磁场知识点总结复习

高二物理选修3-1第三章磁场知识点总结复习

第三章磁场教案3.1 磁现象和磁场第一节、磁现象和磁场1.磁现象磁性:能吸引铁质物体的性质叫磁性.磁体:具有磁性的物体叫磁体.磁极:磁体中磁性最强的区域叫磁极。

2.电流的磁效应磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.(与电荷类比)电流的磁效应:电流通过导体时导体周围存在磁场的现象(奥斯特实验)。

3.磁场磁场的概念:磁体周围存在的一种特殊物质(看不见摸不着,是物质存在的一种特殊形式)。

磁场的基本性质:对处于其中的磁极和电流有力的作用.磁场是媒介物:磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的.磁场对电流的作用,电流与电流的作用,类比于库仑力和电场,形成磁场的概念,磁场虽然看不见、摸不着,但是和电场一样都是客观存在的一种物质,我们可以通过磁场对磁体或电流的作用而认识磁场.4.磁性的地球地球是一个巨大的磁体,地球周围存在磁场———地磁场.地球的地理两极与地磁两极不重合(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),其间存在磁偏角.地磁体周围的磁场分布情况和条形磁铁周围的磁场分布情况相似。

宇宙中的许多天体都有磁场。

月球也有磁场。

例1、以下说法中,正确的是()A、磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B、电流与电流的相互作用是通过电场产生的C、磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的D、磁场和电场是同一种物质例2、如图表示一个通电螺线管的纵截面,ABCDE在此纵截面内5个位置上的小磁针是该螺线管通电前的指向,当螺线管通入如图所示的电流时,5个小磁针将怎样转动?例3、有一矩形线圈,线圈平面与磁场方向成 角,如图所示。

设磁感应强度为B,线圈面积为S,则穿过线圈的磁通量为多大?例4、如图所示,两块软铁放在螺线管轴线上,当螺线管通电后,两软铁将(填“吸引"、“排斥”或“无作用力”),A端将感应出极。

3。

2 磁感应强度第二节 、 磁感应强度1.磁感应强度的方向:小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向 思考:能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢?2.磁感应强度的大小匀强磁场:如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫匀强磁场。

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

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。

人教版高中物理选修知识点——第三章《磁场》

人教版高中物理选修知识点——第三章《磁场》

人教版高中物理选修知识点——第三章《磁场》人教版高中物理选修3-1部分学问点内部资料第三章《磁场》一、磁现象和磁场1)磁体分为自然磁石和人造磁体。

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。

同名磁极互相排斥;异名磁极互相吸引。

2)电流的磁效应奥斯特发觉,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。

①磁体与磁体之间、磁体与电流之间,以及电流与电流之间的互相作用,是通过磁场发生的。

①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B1)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:ILF B ,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。

①其次种描述: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)安培分子电流假说分子电流使每个物质微粒都成为极小的磁体,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;当分子电流的取向全都时,铁棒被磁化。

磁体受到高温或猛烈撞击时会失去磁性。

4)磁通量Φ①定义式:BS =φ,单位:韦伯(Wb )其中:S 为在磁场中的有效面积。

(完整版)高二物理磁场知识点(经典)

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一、磁现象和磁场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.三、几种常见的磁场(一)、 磁感线⒈磁感线是徦想的,用来对磁场进行直观描述的曲线,它并不是客观存在的。

⒉磁感线是闭合曲线⎩⎨⎧→→极极磁体的内部极极磁体的外部N S S N⒊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相交,也不能相切。

5.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.6.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·7、 *熟记常用的几种磁场的磁感线:(二)、匀强磁场1、 磁感线的方向反映了磁感强度的方向,磁感线的疏密反映了磁感强度的大小。

2、 磁感应强度的大小和方向处处相同的区域,叫匀强磁场。

其磁感线平行且等距。

例:长的通电螺线管内部的磁场、两个靠得很近的异名磁极间的磁场都是匀强磁场。

3、 如用B=F/(I ·L)测定非匀强磁场的磁感应强度时,所取导线应足够短,以能反映该位置的磁场为匀强。

(完整版)高中物理选修3-1笔记磁场

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(完整版)⾼中物理选修3-1笔记磁场第三章磁场3.1磁现象和磁场⼀、磁现象1.磁性:物质具有吸引铁钴镍等物质的性质称为磁性。

2.磁体:具有磁性的物质叫磁体。

3.磁极:磁性最强的部分叫磁极。

任何磁铁都有两个磁极,⼀个叫S极,⼀个叫N极。

4.磁极之间的相互作⽤:同名相斥,异名相吸。

⼆、电流的磁效应1.电流对⼩磁针的作⽤(丹麦物理学家奥斯特)1)现象:通电后,通电导线下⽅的与导线平⾏的⼩磁针发⽣偏转。

2)注意:为排除地磁场的影响,⼩磁针及通电导线均应南北放置。

3)结论:通电导线周围有磁场产⽣。

2.磁铁对通电导线的作⽤结论:磁铁会对通电导线产⽣⼒的作⽤,使导体偏转。

3.定义:通电导体的周围有磁场,电流的磁场使放在导体周围的磁针发⽣偏转,磁场的⽅向跟电流有关,这种现象叫电流的磁效应。

三、磁场1.定义:磁场是磁体或电流周围存在的⼀种特殊物质。

2.性质:对放⼊其中的磁极或电流产⽣⼒的作⽤。

3.产⽣:1)永磁体2)电流4. ⼩磁针静⽌时N极所指的⽅向即为该点的磁场⽅向。

四、地磁场1.两极1)地理南极是地磁北极2)地理北极是地磁南极2.定义:地球周围存在着的磁场叫做地磁场3.地磁偏⾓地轴与磁轴之间的夹⾓称为地磁偏⾓3.2磁感应强度⼀、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跟电流I和导线长度L的乘积的⽐值叫磁感应强度。

2.物理意义:表⽰磁场强弱和⽅向的物理量3.表⽰:B4.公式B=F电流⽅向与磁场⽅向垂直5.单位:特斯拉,简称特,符号T。

(1T=1N)6.⽅向:⼩磁针静⽌时N极所指的⽅向规定为该点的磁感应强度的⽅向。

即磁场⽅向。

三、探究影响通电导线受⼒的因素1.电流元:把很短的⼀段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫电流元。

2.检验电流:为了间接了解磁场特性⽽垂直放⼊磁场的电流元称为检验电流。

3.⽅法1)保持I不变,改变L2)保持L不变,改变I4.结论F∝IL3.3⼏种常见的磁场⼀、磁感线1.定义:在磁场中画⼀些有⽅向的曲线,曲线上每⼀点的切线⽅向都跟该点的磁场⽅向相同,这样的曲线称为磁感线。

史上最全磁场知识点总结

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。

物理选修31磁场知识点总结

物理选修31磁场知识点总结

高中物理磁场知识点一、磁场:1、磁场的基本性质:磁场对放入其中的磁极、电流有磁场力的作用;2、磁铁、电流都能能产生磁场;3、磁极和磁极之间,磁极和电流之间,电流和电流之间都通过磁场发生相互作用;4、磁场的方向:磁场中小磁针北极的指向就是该点磁场的方向;二、磁感线:在磁场中画一条有向的曲线,在这些曲线中每点的切线方向就是该点的磁场方向;1、磁感线是人们为了描述磁场而人为假设的线;2、磁铁的磁感线,在外部从北极到南极,内部从南极到北极;3、磁感线是封闭曲线;三、安培定则:1、通电直导线的磁感线:用右手握住通电导线,让伸直的大拇指所指方向跟电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向;2、环形电流的磁感线:让右手弯曲的四指和环形电流方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴上磁感线的方向;3、通电螺旋管的磁场:用右手握住螺旋管,让弯曲的四指方向和电流方向一致,大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感线的方向;四、地磁场:地球本身产生的磁场;从地磁北极(地理南极)到地磁南极(地理北极);五、磁感应强度:磁感应强度是描述磁场强弱的物理量。

1、磁感应强度的大小: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的乘积的比值,叫磁感应强度。

B=F/IL2、磁感应强度的方向就是该点磁场的方向(放在该点的小磁针北极的指向)3、磁感应强度的国际单位:特斯拉T, 1T=1N/A。

m六、安培力:磁场对电流的作用力;1、大小:在匀强磁场中,当通电导线与磁场垂直时,电流所受安培力F 等于磁感应强度B、电流I和导线长度L三者的乘积。

2、定义式F=BIL(适用于匀强电场、导线很短时)3、安培力的方向:左手定则:伸开左手,使大拇指根其余四个手指垂直,并且跟手掌在同一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,并使伸开四指指向电流的方向,那么大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。

七、磁铁和电流都可产生磁场;八、磁场对电流有力的作用;九、电流和电流之间亦有力的作用;(1)同向电流产生引力;(2)异向电流产生斥力; 十、分子电流假说:所有磁场都是由电流产生的;十一、磁性材料:能够被强烈磁化的物质叫磁性材料:(1)软磁材料:磁化后容易去磁的材料;例:软铁;硅钢;应用:制造电磁铁、变压器;(2)硬磁材料:磁化后不容易去磁的材料;例:碳钢、钨钢、制造:永久磁铁;十二、磁场对运动电荷的作用力,叫做洛伦兹力1、洛仑兹力的方向由左手定则判断:伸开左手让大拇指和其余四指共面且垂直,把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,四指为正电荷运动方向(与负电荷运动方向相反)大拇指所指方向就是洛仑兹力的方向;(1)洛仑兹力F一定和B、V决定的平面垂直。

高二选修一物理磁场知识点

高二选修一物理磁场知识点

高二选修一物理磁场知识点物理学中的磁场是一个基本概念,在我们日常生活中也有着广泛的应用。

本文将介绍高二选修一物理课程中关于磁场的一些重要知识点。

1. 磁场的基本概念磁场是由电流或磁体产生的物理现象。

当电流通过导线时,会产生磁场,同时磁体也会产生磁场。

磁场可以用磁感线来表示,磁感线从磁南极指向磁北极,形成一个闭合的环路。

2. 磁场的表示和测量磁场的大小可以用磁感应强度来表示,通常用字母B表示。

磁感应强度的单位是特斯拉(T)。

在实验中,可以使用霍尔效应、磁力测量仪等工具来测量磁场的大小和方向。

3. 磁场对磁物质的作用磁场对磁物质有吸引和斥力的作用。

当磁物质处于磁场中,会受到磁力的作用,使其发生运动或受力。

磁物质可以是永磁体或临时磁体,永磁体具有自身的磁性,临时磁体则是通过外界磁场的作用而具有磁性。

4. 磁场的叠加与磁场线多个电流或磁体产生的磁场可以叠加。

根据叠加原理,我们可以计算出复杂系统中的磁场分布。

同时,磁场线可以用来描述磁场的分布,磁场线越密集表示磁感应强度越大,而磁场线的方向与磁力线的方向相同。

5. 磁感应强度与磁场强度磁感应强度是指磁场对单位面积垂直于磁感线的部分产生的力的大小,它与单位电流通过导线时所产生的磁场的强度有关。

磁感应强度和磁场强度的关系可以用安培定则来描述。

6. 磁场对运动带电粒子的影响在磁场中,带电粒子会受到洛伦兹力的作用。

洛伦兹力的大小与带电粒子的电荷量、速度以及磁场的强度和方向有关。

带电粒子在磁场中会发生弯曲运动或者偏转,这一现象在粒子加速器、电子显微镜等领域有重要应用。

7. 磁感应强度的应用磁感应强度的应用非常广泛。

在电磁感应中,磁感应强度的变化是产生感应电动势的重要原因。

在电动机、发电机等电器中,磁场的存在和变化使得电能可以转化为机械能。

此外,在磁共振成像(MRI)和磁选设备中,磁场的应用也达到了非常高的水平。

8. 磁场的磁通量与法拉第电磁感应定律磁通量是磁场穿过单位面积的磁力线数目,通常用字母Φ表示。

高中物理选修31——磁场知识点总结

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。

高中物磁场知识点总结

高中物磁场知识点总结

高中物磁场知识点总结一、磁场的概念磁场是指周围物体所产生的能够对其他物体产生吸引或排斥力的力场。

磁场是一种无形的物理量,它不能直接被感知,但它的存在却通过磁力线和磁场力来体现。

磁场的单位是特斯拉(Tesla),常用符号B来表示。

磁场是由电荷运动产生的,也就是说,只有电荷在运动时才能产生磁场,这就是电流产生磁场的基本原理。

磁场是与电场类似的物理概念,它也具有向量性质,即有方向和大小。

磁场的方向是从磁场的北极(N)指向南极(S),这与磁力线的方向相同。

磁场的大小与电流的大小、电荷的速度和距离等因素有关,可以通过磁场线的密度来表示。

二、磁场的产生磁场的产生是由电流所产生的,也就是说,只有电流在流动时才能产生磁场。

在高中物理课程中,主要介绍了两种产生磁场的方式:直流电流和电磁感应。

1. 直流电流产生磁场当电流通过导线时,会在导线周围产生磁场。

根据安培定则,电流元素所产生的磁场线圈方向垂直于电流元素。

在直流电流中,磁场的大小和方向可以通过安培环、库仑法则和毕奥萨法最小右手定则来计算。

2. 电磁感应产生磁场根据法拉第电磁感应定律,当磁通量发生变化时,会在导线周围产生感应电流,从而产生磁场。

这种被感应产生的电流称为感应电流,产生的磁场称为感应磁场。

电磁感应产生的磁场是临时的,在变化的磁场中,会产生感应电流,进而产生感应磁场。

三、磁场的性质磁场有许多特殊的性质,这些性质对于磁场的研究和应用具有重要的意义。

在高中物理课程中,主要介绍了磁场的磁化、磁场力和磁场对运动电荷的作用等方面的内容。

1. 磁化物质在外磁场的作用下会表现出某些特殊性质,这种特殊性质称为磁化。

磁化可以分为临时磁化和永久磁化两种。

在外磁场的作用下,物质会产生磁偶极矩,从而产生磁场。

磁化的大小和方向与磁场的磁矩有关,可以通过磁化曲线和磁化比来描述。

2. 磁场力磁场力是指磁场对于带电粒子产生的力。

在磁场中,带电粒子会受到磁场力的作用,从而产生受力运动。

高二物理磁场知识点总结

高二物理磁场知识点总结

高二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、磁场的基本性质:对放入其中的磁极或电流有力的作用。

3、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的磁场方向。

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。

磁感线不相交。

三、常见磁体的磁场1、条形磁铁的磁场:外部磁场类似于条形,内部磁场方向与外部相反。

2、蹄形磁铁的磁场:两极处磁场较强,中间较弱。

3、地磁场:地球本身是一个大磁体,地磁的 N 极在地理南极附近,地磁的 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。

四、电流的磁场1、奥斯特实验:表明通电导线周围存在磁场,即电流的磁效应。

2、安培定则(右手螺旋定则):直线电流: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环绕的方向。

环形电流:让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。

通电螺线管: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。

五、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:\(B =\frac{F}{IL}\)(条件:导线垂直于磁场放置)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。

六、磁通量1、定义:设在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,有一个与磁场方向垂直的平面,面积为 S,我们把 B 与 S 的乘积叫做穿过这个面积的磁通量。

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第三章磁场知识点一、磁场★★★磁场和电场一样,是客观存在的一种物质。

磁体周围空间存在磁场;电流周围空间也存在磁场。

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。

★★★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S 极在地球北极附近,地磁的N 极在地球的南极附近。

地磁场与条形磁铁周围的磁场分布情况相似。

但实际上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。

二、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,在这些曲线上,每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。

★★★磁感线特点a.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。

b.磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向。

c.磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线,在磁体外部由N 极到S 极,在磁体内部由S 极到N 极。

D.磁感线是不存在的,人们为了方便研究假想出来(电场线一样)以下各图分别为条形磁体、蹄形磁体、直线电流、环行电流的磁场★★★①磁感线是为了形象地描述磁场而在磁场中假想出来的一组有方向的曲线,并不是客观存在于磁场中的真实曲线。

②磁感线与电场线类似,在空间不能相交,不能相切也不能中断。

③磁感线是闭合的曲线,而电场线不闭合四、几种常见磁场1 通电直导线周围的磁场(1)安培定则:右手握住导线,让伸直的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环绕的方向,这个规律也叫右手螺旋定则。

磁场知识点总结

磁场知识点总结

磁场知识点总结磁场是物理学中的重要概念,涉及到电磁学、力学和量子力学等多个领域。

本文将对磁场的基本概念、性质、产生和应用进行总结和介绍。

一、磁场的基本概念1. 磁性:物质的磁性可以分为铁磁性、顺磁性和抗磁性三种类型,其中铁磁性是最强的。

磁铁、铁、镍和钴等物质具有明显的铁磁性。

2. 磁感应强度:磁感应强度B用来衡量磁场的强弱,单位为特斯拉(T)或高斯(G)。

磁感应强度的方向是从磁南极指向磁北极,与物体受力的方向相反。

3. 磁场力线:磁场力线是用来表示磁场分布的曲线,它的方向与磁场力的方向相同。

磁力线在磁场内是闭合曲线,在磁场外则是无限延伸的。

4. 磁场强度:磁场强度H定义为单位长度内的电流对磁感应强度的贡献,单位是安培/米(A/m)。

二、磁场的性质1. 磁场的无源性:磁场无法单独存在,必须由电流或磁体产生。

从这个角度看,磁场是一种有源场。

2. 磁场的有方向性:磁场的方向由磁场力线表示,从磁南极指向磁北极。

在磁场中的磁体会受到力的作用,沿磁力线方向运动或受到磁力的约束。

3. 磁场的叠加性:磁场在空间中的分布满足叠加原理,即多个磁场叠加时,磁感应强度的合成等于各个磁场磁感应强度的矢量和。

4. 磁场的衰减性:磁场的强度随着距离磁体的增加而减弱。

根据安培环路定理,磁感应强度的大小与电流强度、距离和导线形状有关。

三、磁场的产生1. 安培定律:安培定律描述了电流通过导线时产生的磁场。

根据安培定律,通过电流I的无限长直导线周围的磁感应强度与电流的强度成正比,与距离的倒数成反比。

公式为B=μ0I/2πr,其中μ0是真空中的磁导率,约等于4π×10^-7 T•m/A。

2. 法拉第电磁感应定律:法拉第电磁感应定律描述了磁场对导体中电流的感应作用。

当导体相对于磁场运动或磁场发生变化时,导体中将会产生感应电动势,使电子流动形成感应电流。

公式为ε=-dφ/dt,其中ε为感应电动势,φ为磁通量,t为时间。

四、磁场的应用1. 电磁铁:电磁铁是将电流通过导线产生的磁场用来吸引或排斥物体的装置。

高考物理磁场知识要点总结

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。

(完整word版)物理选修3-1磁场知识归纳

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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)周围。

⒉磁场(磁感应强度)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磁场的基本性质是对放入其中的磁体、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述的曲线,它并不是客观存在的。

⒉磁感线是闭合曲线⎩⎨⎧→→极极磁体的内部极极磁体的外部N S S N 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相交,也不能相切。

三、安培定则是用来确定电流方向与磁场方向关系的法则弯曲的四指代表⎩⎨⎧)()(环形电流或通电螺线管电流的方向直线电流磁感线的环绕方向四、 安培分子电流假说揭示了磁现象的电本质,即磁体的磁场和电流的磁场一样,都是由电荷的运动产生的。

五、几种常见磁场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:管外磁感线分布与条形磁铁类似,管内为匀强磁场。

⒊地磁场(与条形磁铁磁场类似)⑴地磁场N 极在地球南极附近,S 极在地球北极附近。

地磁场B 的水平分量总是从地球南极指向北极,而竖直分量南北相反,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假如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(根据安培定则、地磁场的方向与地球自转方向判断)。

六、磁感应强度:⑴定义式LIFB =(定义B 时,B I ⊥)⑵B 为矢量,方向与磁场方向相同,并不是在该处电流的受力方向,运算时遵循矢量运算法则。

七、磁通量⒈定义一:φ=BS ,S 是与磁场方向垂直的面积,即φ=B ⊥S ,如果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⊥S ⒉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。

高中物理磁场知识点总结

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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第三章磁场知识点1、磁场★★★磁场和电场一样,是客观存在的一种物质。

磁体周围空间存在磁场;电流周围空间也存在磁场。

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一一奥斯特实验,以及磁场对电流有力的作用实验。

★★★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S极在地球北极附近,地磁的N极在地球的南极附近。

地磁场与条形磁铁周围的磁场分布情况相似。

但实际上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。

二、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,在这些曲线上,每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。

★★★磁感线特点a.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。

b.磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向。

c.磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线,在磁体外部由N极到S极,在磁体内部由S极到N极。

D.磁感线是不存在的,人们为了方便研究假想出来(电场线一样)以下各图分别为条形磁体、蹄形磁体、直线电流、环行电流的磁场★★★①磁感线是为了形象地描述磁场而在磁场中假想出来的一组有方向的曲线,并不是客观存在于磁场中的真实曲线。

②磁感线与电场线类似,在空间不能相交,不能相切也不能中断。

③磁感线是闭合的曲线,而电场线不闭合四、几种常见磁场1通电直导线周围的磁场奥斯特实验磁场对电流的作爲通电直导线的隔场安培定则通电螺线菅的隘场环形电涼的磁场(1)安培定则:右手握住导线,让伸直的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环绕的方向,这个规律也叫右手螺旋定则。

(2)磁感线分布如图所示:说明:①通电直导线周围的磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆,实际上电流磁场应为空间图形。

②直线电流的磁场无磁极。

③磁场的强弱与距导线的距离有关,离导线越近磁场越强,离导线越远磁场越弱。

④图中的"X”号表示磁场方向垂直进入纸面,"•”表示磁场方向垂直离开纸面。

2. 环形电流的磁场(1)安培定则:让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致,伸直的拇指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。

①环形电流的磁场类似于条形磁铁的磁场,其两侧分别是②由于磁感线均为闭合曲线,所以环内、外磁感线条数相等,故环内磁场强,环外磁场弱。

③环形电流的磁场在微观上可看成无数根很短的直线电流的磁场的叠加。

3•通电螺线管的磁场(1) 安培定则:用右手握住螺线管,让弯曲时四指的方向跟电流方向一致,大拇指所指的方向就是螺线管中心轴线上的磁感线方向。

(2) 磁感线分布:如图所示。

我力軌1戏I■ s N 二■* N*/R ------------ S 7■X AS © ©>電流方向丿Z立休图横截面囲纵弦面圈说明:①通电螺线管的磁场分布:外部与条形磁铁外部的磁场分布情况相同,两端分别为N极和S极。

管内(边缘除外)是匀强磁场,磁场分布由S极指向N极。

②环形电流宏观上其实就是只有一匝的通电螺线管,通电螺线管则是由许多匝环形电流串联而成的。

因此,通电螺线管的磁场也就是这些环形电流磁场的叠加。

③不管是磁体的磁场还是电流的磁场,其分布都是在立体空间的,要熟练掌握其立体图、纵截面图、横横面图的画法及转换。

4.匀强磁场说观线分布<5N极和S极。

(立体)图(1)定义:在磁场的某个区域内,如果各点的磁感应强度大小和方向都相同,这个区域内的磁场叫做匀强磁场。

(2)磁感线分布特点:间距相同的平行直线。

(3)产生:距离很近的两个异名磁极之间的磁场除边缘部分外可以认为是匀强磁场;相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电时,其中间区域的磁场也是匀强磁场,如图所示:五、磁感应强度1、磁感应强度描述磁场强弱和方向的物理量,用符号“B”表示。

(1)电流元①定义:物理学中把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫做电流元。

②理解:孤立的电流元是不存在的,因为要使导线中有电流,就必须把它连到电源上。

(2)磁场对通电导线的作用力①内容:通电导线与磁场方向垂直时,它受力的大小与I和L的乘积成正比。

②公式:―二三二。

说明:①B为固定值,与导线的长度和电流的大小都无关。

不同的磁场中, ②B应为与电流垂直的值,即式子成立条件为:B与I垂直。

(3)磁感应强度的大小定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线,受到的安培力的作用值,叫做通电直导线所在处的磁场的磁感应强度。

公式:B=F /IL。

(2)磁感应强度的单位在国际单位制中,B的单位是特斯拉(T),由B的定义式可知:(4)磁感应强度的方向磁感应强度是矢量,不仅有大小,而且有方向,其方向即为该处磁场方向。

小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向,简称为磁场的方向。

2、磁通量(1)磁通量的定义:穿过某一面积的磁感线的条数,叫做穿过这个面积的磁通量,用符号0表示。

(2)磁通量与磁感应强度的关系按前面的规定,穿过垂直磁场方向单位面积的磁感线条数,等于磁感应强度B,所以在匀强磁场中,垂直于磁场方向的面积S上的磁通量$ =BS。

★★★若平面S不跟磁场方向垂直,则应把S平面投影到垂直磁场方向上。

★★★当平面S与磁场方向平行时,©=0。

①公式:①=BS。

②公式运用的条件:a.匀强磁场;b.磁感线与平面垂直。

③在匀强磁场B中,若磁感线与平面不垂直,公式① =BS中的S应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积。

B的值是不同的F,跟电流I和导线长度L的乘积IL的比1 特(T)、牛㈣=二-l永粗歿怕的帝牛艸的嶂倉千溺萍好中炖的此时:■-,式中二即为面积S在垂直于磁感线方向的投影,我们称为“有效面积”(3) 磁通量的单位在国际单位中,磁通量的单位是韦伯( Wb),简称韦。

磁通量是标量,只有大小没有方向。

(4) 磁通密度磁感线越密的地方,穿过垂直单位面积的磁感线条数越多,反之越少,因此穿过单位面积的磁通量一一磁通密度,它反映了磁感应强度的大小,在数值上等于磁感应强度的大小,六、磁场对电流的作用(一)1 •安培分子电流假说的内容安培认为,在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种环形电流一一分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,分子的两侧相当于两个磁极。

2 •安培假说对有关磁现象的解释(1) 磁化现象:一根软铁棒,在未被磁化时,内部各分子电流的取向杂乱无章,它们的磁场互相抵消,对外不显磁性;当软磁棒受到外界磁场的作用时,各分子电流取向变得大致相同时,两端显示较强的磁性作用,形成磁极,软铁棒就被磁化了。

(2) 磁体的消磁:磁体的高温或猛烈敲击,即在激烈的热运动或机械运动影响下,分子电流取向又变得杂乱无章,磁体磁性消失。

磁现象的本质:磁铁的磁场和电流的磁场一样,都是由运动的电荷产生的。

分子电流假说揭示了电和磁的本质联系,指出了磁性的起源:一切磁现象都是由运动的电荷产生的。

(二)安培力:通电导线在磁场中受到的力称为安培力。

1 •安培力的方向一一左手定则(1)左手定则伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,把手放入磁场,让磁感线穿过手心,让伸开的四指指向电流方向,那么大拇指所指方向即为安培力方向。

(2)安培力F、磁感应强度B、电流I三者的方向关系:E1| J ID①弐', ,即安培力垂直于电流和磁感线所在的平面,但B与I不一定垂直。

②判断通电导线在磁场中所受安培力时,注意一定要用左手,并注意各方向间的关系。

③若已知B、丨方向,则’上方向确定;但若已知B (或I)和,方向,则I (或B)方向不确定。

2•安培力大小的公式表述(1)当B与I垂直时,F=BIL (2)当B与I成二角时,匸二上二是B与丨的夹角。

推导过程:如图所示,将B分解为垂直电流的二一—和沿电流方向的, B对I的作用可用4 •几点说明(1)通电导线与磁场方向垂直时,F=BIL最大;平行时最小,F=0。

(2)B对放入的通电导线来说是外磁场的磁感应强度。

(3)导线L所处的磁场应为匀强磁场;在非匀强磁场中,公式■- =~仅适用于很短的通电导线(我们可以把这样的直线电流称为直线电流元) 。

B =① /S。

B1、B2对电流的作用等效替代,严=百+為=。

+斫=。

3 •电流间的作用规律同向电流相互吸引,异向电流相互排斥。

图I(4)式中的L为导线垂直磁场方向的有效长度。

如图所示,半径为r的半圆形导线与磁场B垂直放置,当导线中通以电流I时,导线的等效长度为2 r,故安培力F=2Blr。

七、洛伦兹力运动电荷在磁场中所受的力叫做洛伦兹力。

1洛伦兹力与安培力的关系(1)安培力是洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是安培力的微观解释。

电流是带电粒子定向运动形成的,通电 导线在磁场中受到磁场力(安培力)的作用,提示了带电粒子的定向运动的电荷数。

(3)当v=0时,F=0。

即磁场对静止的电荷无作用力,磁场只对运动电荷有作用力。

这与电场对其中的静止电 荷或运动电荷总有电场力作用是不同的。

7•洛伦兹力与安培力、电场力有何区别和联系(1) 洛伦兹力与安培力的关系① 洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力, 而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏观表现;② 尽管安培力是自由电荷定向移动时受到的洛伦兹力的宏观表现, 但也不能认为安培力就简单地等于所有定向移动电荷所受洛伦兹力的和,一般只有当导体静止时才能这样认为;③ 洛伦兹力恒不做功,但安培力却可以做功。

可见安培力与洛伦兹力既有紧密相关、不可分割的联系,也有显著的区别。

(2) 洛伦兹力与电场力的比较这两种力是带电粒子在两种不同的场中受到的力,反映了磁场和电场都有力的性质,但这两种力的区别也是十 分明显的。

(2)大小关系:_,式中的N 是导体中的定向运动的电荷数。

2. 洛伦兹力的方向 ----- 左手定则伸开左手,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 正电荷运动的方向,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。

3. 洛伦兹力的大小洛伦兹力的大小用公式'来计算,其中匸为电荷速度方向与磁感应强度方向的夹角。

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