磁场及其描述汇总
磁场知识点整理
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磁场知识点整理在我们的物理世界中,磁场是一个极其重要的概念。
它看不见、摸不着,但却在许多方面发挥着关键作用。
接下来,让我们一起深入探索磁场的奥秘。
一、磁场的基本概念首先,我们要明白什么是磁场。
磁场是一种存在于磁体周围的特殊物质,它能够对放入其中的磁体或电流产生力的作用。
磁体都有两个磁极,分别是北极(N 极)和南极(S 极)。
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
这就是磁场最直观的表现之一。
二、磁场的描述为了更准确地描述磁场,科学家们引入了一些物理量。
1、磁感应强度(B)磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量。
它的定义是: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,即 B = F /(IL)。
磁感应强度是矢量,其方向就是磁场的方向。
小磁针静止时 N 极所指的方向就是该点的磁感应强度的方向。
2、磁感线磁感线是用来形象地描述磁场分布的曲线。
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。
磁感线的特点包括: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;磁感线不相交;磁感线的疏密程度反映磁场的强弱。
三、电流的磁场1、奥斯特实验奥斯特实验揭示了电流能够产生磁场。
当导线中有电流通过时,其周围会产生磁场,使小磁针发生偏转。
2、安培定则安培定则(也叫右手螺旋定则)用于判断直线电流、环形电流和通电螺线管产生的磁场方向。
对于直线电流,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的环绕方向。
对于环形电流和通电螺线管,右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向与电流方向一致,拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向,也就是螺线管的 N 极。
四、磁场对电流的作用1、安培力当电流在磁场中时,会受到磁场力的作用,这个力称为安培力。
安培力的大小 F =BILsinθ,其中θ是电流方向与磁场方向的夹角。
高中物理磁场知识点(详细总结)
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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。
大物知识点总结磁场
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大物知识点总结磁场一、磁场的产生1. 电流产生的磁场安培环路定理用来计算电流在产生磁场方面的物理定律。
在一根直导线周围产生的磁场可以使用右手定则确定磁场的方向。
2. 磁性材料产生的磁场磁性物质内部原子和分子的磁矩导致了磁性物质产生的磁场。
这种磁场可以用磁化强度和磁化率描述。
3. 等效电流产生的磁场电流在弯曲闭合导线中产生的总的磁场可以用安培环路定理求和。
这种方法用于计算磁场的大小和方向。
二、磁场的性质1. 磁现象和磁性材料的分类永磁体和电磁体是两种主要的磁性材料类型。
永磁体可以自发地产生磁场,而电磁体需要外部电流或磁场来产生磁效应。
2. 磁场的作用力磁场对带电粒子或者电流产生的作用力可以用洛伦兹力定律计算。
3. 磁场的磁感应强度磁感应强度描述了磁场的强度以及方向,可以用来计算磁场对带电粒子或者磁性物质产生的作用力。
三、磁场的应用1. 磁场在电机中的应用电动机的工作原理基于磁场和电流相互作用产生运动力。
不同类型的电机使用不同的磁场产生方式。
2. 磁场在变压器中的应用变压器工作原理基于电流通过涡流产生的磁场。
变压器可以用来改变电压大小和方向。
3. 磁场在磁共振成像中的应用磁共振成像利用磁场对核磁共振现象进行成像。
磁场对磁共振信号的强度和方向产生影响,从而得到人体组织的影像。
四、磁场的测量和计算1. 磁场的测量方法磁通计量法、霍尔效应、磁力计量法等是常用的磁场测量方法。
2. 磁场的数学描述麦克斯韦方程组用来描述电磁场,磁场可以用磁感应强度、磁场强度和磁化强度等物理量来描述和计算。
总之,磁场是物质周围的一个物理场,它对带电粒子和磁性物质产生作用。
磁场的产生与磁现象、磁性材料的分类有关,其性质包括磁场的作用力和磁感应强度等,而磁场的应用包括在电机、变压器和磁共振成像等方面。
同时,磁场的测量和计算是磁场研究的重要内容,麦克斯韦方程组是描述和计算磁场的重要工具。
高考物理知识点:磁场
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高考物理知识点:磁场1500字磁场是高考物理中的重要知识点,下面我将为您详细介绍磁场的相关知识,包括磁场的定义、磁感线、磁力的性质、磁场对带电粒子的作用等。
一、磁场的定义和性质:1. 磁场的定义:磁场是指能够对带电粒子、带磁物质(如铁磁物质)产生作用的特殊空间区域。
磁场由磁荷或磁极所产生,可以通过磁感线来描述。
2. 磁感线:磁感线是用来表示磁场强度和方向的线条,它是磁场中某一点上的矢量量值的方向线。
磁感线的性质包括:磁感线是连续的闭合曲线,磁场越强,磁感线越密集,磁感线在磁场中的分布是规则的。
3. 磁场的性质:(1)磁场是无源场:磁场不存在单独的磁荷,它只能由具有磁性的物体(如磁铁)或由电流所产生。
(2)磁场具有源、涡的性质:磁感线围绕磁荷或电流闭合,形成源;磁感线的环线呈螺旋状,形成涡。
(3)磁场是矢量场:磁场具有方向性,可以用矢量表示,即磁感应强度的方向与磁感线的方向相同。
二、磁力和洛伦兹力:1. 磁力的性质:(1)磁力是矢量:磁力方向垂直于带电粒子的速度和磁场的方向,符合右手定则。
(2)磁力与速度无关:带电粒子在磁场中受力的大小只与带电粒子的电荷量和速度以及磁感应强度有关,与速度的方向和大小无关。
(3)磁力不做功:磁力作用于带电粒子时,带电粒子的动能不会发生变化,磁力不做功。
2. 洛伦兹力:磁场对带电粒子的作用力称为洛伦兹力,它由带电粒子的电荷量、电荷的速度以及磁场的强度决定。
洛伦兹力的大小可以用公式F=qvBsinθ来表示,其中F表示洛伦兹力的大小,q表示带电粒子的电荷量,v表示带电粒子的速度,B表示磁感应强度,θ表示带电粒子速度与磁场方向的夹角。
三、带电粒子在磁场中的运动:1. 直线运动:当带电粒子的速度与磁场平行或垂直时,带电粒子做匀速直线运动。
当带电粒子的速度与磁场平行时,洛伦兹力为零,带电粒子不受力,保持原来的匀速直线运动。
当带电粒子的速度与磁场垂直时,洛伦兹力垂直于带电粒子的运动轨迹,使其做偏转运动,具体的弯曲方向由右手定则决定。
磁场基本概念及其规律介绍
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磁场基本概念及其规律介绍磁场是物理学中极为重要的概念,广泛应用于各个领域。
本文将介绍磁场的基本概念以及其规律,旨在帮助读者更好地理解和应用磁场的知识。
一、磁场的概念磁场是由带电粒子或带电体所产生的物理现象。
当电子绕着原子核旋转时,它们产生的电流就形成了微小的磁场,这被称为原子磁场。
多个原子的磁场叠加在一起,形成了宏观的磁场。
磁场具有方向和大小之分。
磁场的方向由其南极和北极决定,它们遵循磁场从北极到南极的方向。
磁场的大小可以通过磁感应强度来表示,通常用字母B表示。
磁感应强度越大,磁场对物体的作用力越大。
二、磁场的特性1. 磁场有极性:磁场必定是由南极到北极的方向形成的闭合回路。
这与电场不同,电场是由正电荷指向负电荷的方向。
2. 磁场可以相互叠加:当多个磁场共存时,它们可以相互叠加。
磁场的叠加可以是两个磁场在同一空间内共存,也可以是一个磁场在不同空间内产生的效果。
叠加后的磁场强度等于各个磁场强度的矢量和。
3. 磁场遵循“左手定则”:在电磁学中,有一个重要的定律,即“左手定则”。
根据左手定则,当我们用左手的拇指、食指和中指呈垂直关系时,拇指的指向表示磁场的方向,食指表示电流的方向,中指表示作用力的方向。
三、磁场的规律1. 安培环路定理:安培环路定理是描述磁场与电流之间相互作用的定律。
根据安培环路定理,磁场的磁感应强度等于磁场中任意闭合路径上电流的代数和与路径长度的乘积的比值。
2. 洛伦兹力定律:洛伦兹力定律描述了带电体在磁场中所受到的力。
根据洛伦兹力定律,当带电体以速度v穿过磁场时,它将受到一个力的作用,这个力的大小等于带电体电荷Q、速度v和磁感应强度B的乘积的绝对值,方向垂直于带电体的速度和磁感应强度的平面,并遵循右手定则。
3. 磁场的磁感线:磁感线是描述磁场特性的图示方法。
磁感线的方向与磁场的方向相同,且磁感线趋向于从磁场强度较大的地方指向磁场强度较小的地方。
磁感线越密集,说明磁场强度越大。
四、磁场的应用磁场的应用非常广泛,涉及到多个领域,包括电磁感应、电机、电磁波等。
磁场归纳总结
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磁场归纳总结磁场是物理学中的一个重要概念,用于描述物质周围的磁性效应。
自从磁场的概念被提出以来,人们对它进行了广泛的研究,并逐渐形成了一套完整的理论体系。
本文将对磁场的基本概念、性质、应用以及相关实验进行归纳总结。
一、磁场的基本概念磁场是由物质中的磁性粒子所产生的一种力场。
磁场可分为静磁场和动磁场两种形式,静磁场是指物体在静止状态下所产生的磁场,动磁场则是指物体在运动状态下所产生的磁场。
二、磁场的性质1. 磁场的磁力线:磁场的存在可以用磁力线来描述,磁力线是磁场力线方向的图形表示。
磁力线的性质包括:(1)磁力线总是从磁北极沿着闭合曲线流向磁南极;(2)磁力线在空间中不会交叉,且趋于是光滑的曲线;(3)磁力线离开磁体时,方向总是垂直于磁体表面。
2. 磁场的磁通量:磁通量是描述磁场穿过某个曲面的情况,它的大小与曲面和磁场的夹角有关。
磁通量的性质包括:(1)磁通量与磁力线互相垂直;(2)磁通量穿过面积较大的曲面时,磁感应强度较小;穿过面积较小的曲面时,磁感应强度较大。
三、磁场的应用磁场在日常生活和科学研究中有着广泛的应用,以下是其中几个常见的应用场景:1. 电动机:电动机是利用磁场产生力来完成能量转换的机械设备。
通过在磁场中通电,可以产生力矩使电动机工作。
2. 磁共振成像:磁共振成像是一种医学影像技术,利用磁场和射频场作用于人体组织,通过记录产生的信号来获取图像。
3. 磁储存设备:磁存储设备,如硬盘驱动器,利用磁场来读取和写入数据,通过调整磁场的方向来存储信息。
4. 磁选工艺:磁选工艺是一种利用磁场处理矿石的工艺,通过调节磁场参数来实现矿石的分离和提纯。
四、磁场相关实验1. 安培环路实验:通过测量电流通过电线所产生的磁场来验证安培环路定理,即电流的环路积分等于磁通量的变化率。
2. 法拉第电磁感应实验:通过改变磁场强度或电路的状况,测量感应电动势的大小和方向,来验证法拉第电磁感应定律,即磁通量的变化引起感应电动势。
磁场知识框架
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磁场知识框架磁场是物理学中的一个重要概念,研究物质和空间中磁场的性质和相互作用。
以下是关于磁场的知识框架:1. 磁场的基本概念磁场的定义:磁场是一种由物质或电流产生的物理现象,它表现为围绕物质或电流的力场。
磁场的特征:磁场有方向性、有大小、有形状,可以通过磁感应线来表示。
磁场的来源:磁场可以由恒定磁体或运动电荷产生。
2. 磁场的性质与描述磁场的方向:磁场的方向可以用磁感应线来表示,其方向是从磁北极指向磁南极。
磁场的大小:磁场的大小可以通过磁感应强度来描述,单位为特斯拉(T)。
磁场的形状:磁场的形状可以通过磁力线来表示,磁力线呈现环绕磁体的形状。
3. 磁场的数学表达磁场的矢量表示:磁感应强度矢量B可以用矢量表示,其大小和方向分别对应磁场的强度和方向。
磁场的标量表示:磁感应强度的标量表示为磁感应强度B的大小,单位为特斯拉(T)。
磁场的数学关系:磁场通过安培定律与电流产生的磁场强度和相互作用的力之间建立了数学关系。
4. 磁场与电荷、电流的相互作用安培力定律:根据安培定律,电流元在磁场中受到的力与电流元、磁感应强度和两者之间的夹角有关。
磁感应强度和电流的关系:磁感应强度是由电流产生的,而电流元产生的磁场可以通过磁感应强度来描述。
洛伦兹力:洛伦兹力描述了带电粒子在磁场中受到的力,其大小和方向与磁场和粒子的速度有关。
5. 磁场的应用领域电动机和发电机:电动机和发电机是利用磁场和电流之间的相互作用来转换能量的装置。
磁共振成像:磁共振成像利用强磁场和无线电波来观察和分析人体的内部结构和功能。
磁存储器:磁存储器利用磁场来存储和读取数据。
磁力传感器:磁力传感器可以测量磁场的强度和方向,用于导航、地质勘探等领域。
以上是关于磁场的知识框架,涵盖了磁场的基本概念、性质与描述、数学表达、与电荷、电流的相互作用以及应用领域。
通过学习磁场的知识,可以更好地理解和应用磁场在物理学和工程技术中的重要性。
有关磁场的知识点总结
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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。
13.磁场的描述及常见磁场
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磁铁的磁场和电流的磁场一样,都是由运动的电荷产生的。
2017/12/2
(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。
(2)磁感应强度
①定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线,受到的磁场力 的作用 F,跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值,叫作通电直导线所 在处的磁场的磁感应强度。 ②公式: B=F / IL。 ③单位:在国际单位单位中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称 特,符号是 T。即 。 ④B是矢量,其方向就是磁场方向,即小磁针静止时N极所指的 方向。
(2)磁通量与磁感线的关系是当规定单位面积上磁感线条数等 于B时,磁通量就等于该面积上的磁感线条数.
(3)磁感线是闭合曲线(不同于静电场的电场线),所以穿过 任意闭合曲面的磁通量一定为零,即Φ =0. (4)磁通量是针对某个面来说的.与给定的线圈的匝数多少无 关.即在有关磁通量的计算时,不要考虑线圈匝数n.
磁场的描述及常见磁场
瞿老师
2017/12/2
2017/12/2
1.磁场的基本性质
对放入其中的磁极、电流或运动电荷产生力的作用。
2.磁场的产生
(1)永磁体周围存在磁场; ( 2)电流周围存在磁场——电流的磁效应; ( 3)运动的电荷周围存在磁场——磁现象的电本质。 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。
2017/12/2
2017理意义:穿过某一面积的磁感线条数. 2.公式: (1)公式运用的条件: ①匀强磁场;②磁感线与平面垂直.
2017/12/2
1.对磁通量的理解 (1)磁通量是标量,但有正负.当磁感线从某一面积上穿入时, 磁通量为正值,穿出时即为负值.
磁场及其描述
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共面,a点在两导线的中间与两导线的
பைடு நூலகம்
距离均为r,b点在导线2右侧,与导线2 的距离也为r.现测得a点磁感应强度的
图14
大小为B, 则去掉导线1后,b点的磁感应强度大小
为 , 方向
.
IL
C.磁场中电流元受力大的地方,磁感应强度一定大 D.磁场中某点磁感应强度的方向,与电流元在此点的
受力方向相同
欧姆在探索通过导体的电流、电压、电阻的关系时因
无电源和电流表,他利用金属在冷水和热水中产生电
动势代替电源,用小磁针的偏转检测电流,具体做法是:
在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方,平行于
abcd的三个顶点a、b、c处,如图 13所示.已知每根通电长直导线
图13
在其周围产生的磁感应强度与距
该导线的距离成反比,通电导线b在d处产生的磁场其磁
感应强度大小为B,则三根通电导线产生的磁场在d处的
总磁感应强度大小为
(
)
如图14所示, 同一平面内有两根互相
平行的长直导线1和2,通有大小相等、
方向相反的电流,a、b两点与两导线
作用,由于铁棒周围没有磁场,因而对磁铁无磁力作
用
C.铁棒内分子电流取向变得大致相同时,对外就显出
磁性
D.沿磁感线的方向,磁场逐渐减弱
关于磁感应强度的概念,以下说法中不正确的有) A.电流元IL在磁场中受力为F,则磁感应强度B一定
等于 F B.电流元IILL在磁场中受力为F,则磁感应强度可能大
于或等于 F
题型探究
题型1 安培定则的应用
【例1】 如图5所示, 直导线AB、
螺线管C、电磁铁D三者相距较远,
它们的磁场互不影响,当开关S闭合
物理磁场知识点梳理总结
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物理磁场知识点梳理总结磁场是物理学中一个重要的概念,它描述了空间中存在的磁力的分布和性质。
磁场是由运动电荷产生的,也可以通过电流或者磁铁来产生。
磁场对于人类生活和科学研究都有极其重要的意义,例如在电力工程中的应用、电子设备的工作原理等许多方面都离不开磁场的作用。
因此,了解磁场的基本概念和性质对于物理学的学习和实际应用都是十分重要的。
1. 磁场的基本概念磁场是一种物质中不存在的力场,它在周围产生磁力以及磁感应强度,是物质受到磁力作用的区域。
在空间中任意点的磁场可以用矢量表示,通常用B来表示,其大小和方向分别表示磁感应强度的大小和方向。
磁感应强度的方向由磁力线标示,磁力线始于磁北极,终于磁南极,磁力线与磁场的方向相同。
2. 磁场的产生和性质磁场是由电荷运动产生的,即运动电荷都会在其周围产生磁场。
而且,电流也会产生磁场。
在物质中,原子和分子中的电子自转和公转产生微观电流。
此外,磁体也能产生磁场。
磁场有许多性质,例如磁场的超导性、磁场的变化会产生感应电动势、磁场对物质的影响等。
3. 磁场的作用磁场有许多重要的作用,例如磁场对电流的作用、磁场对磁性材料的作用、电磁感应等。
其中最重要的即为磁场对电流的作用,这一作用是电动机、磁铁、变压器等许多电气设备的基础。
4. 磁场的测量磁场的测量通常采用磁感应强度计来测量,磁感应强度计是利用电磁感应原理制成的电磁式感应仪器。
磁感应强度计可以根据安培定则来测定磁场的强度。
5. 磁场的数学描述磁场可以用磁感应强度B来描述,其大小和方向分别表示磁感应强度的大小和方向。
磁场的数学描述与电场的数学描述类似,可以通过旋度来描述磁场的性质和变化规律。
6. 磁场与电场磁场和电场是紧密相关的两个物理概念,它们都属于场这一概念的范畴。
磁场和电场都有相似的数学描述,而且它们之间也存在相互作用和相互转换的关系。
例如电磁感应现象就揭示了磁场与电场之间的相互转换关系。
7. 磁场的应用磁场在生活和科学研究中有着许多重要的应用,例如在电力工程中的应用、电子设备的工作原理等许多方面都离不开磁场的作用。
知识清单-磁场篇
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知识清单-磁场篇知识点1、磁场、磁感应强度1.磁场(1)基本特性:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用。
(2)方向:小磁针的N极所受磁场力的方向。
2.磁感应强度(1)物理意义:描述磁场的强弱和方向。
(2)大小:B=FIL(通电导线垂直于磁场)。
(3)方向:小磁针静止时N极的指向。
(4)单位:特斯拉(T)。
3.匀强磁场(1)定义:磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同的磁场称为匀强磁场。
(2)特点:疏密程度相同、方向相同的平行直线。
知识点2、磁感线通电直导线和通电线圈周围磁场的方向1.磁感线在磁场中画出一些有方向的曲线,使曲线上各点的切线方向跟这点的磁感应强度方向一致。
2.几种常见的磁场(1)常见磁体的磁场(2)电流的磁场知识点3、安培力、安培力的方向匀强磁场中的安培力1.安培力的大小(1)磁场和电流垂直时:F=BIL。
(2)磁场和电流平行时:F=0。
2.安培力的方向左手定则判断:(1)伸出左手,让拇指与其余四指垂直,并且都在同一个平面内。
(2)让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流方向。
(3)拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
知识点4、洛伦兹力、洛伦兹力的方向和洛伦兹力的公式1.洛伦兹力:磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力。
2.洛伦兹力的方向(1)判定方法:左手定则: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。
(2)方向特点:F⊥B,F⊥v,即F垂直于B和v决定的平面。
3.洛伦兹力的大小(1)v∥B时,洛伦兹力F=0。
(θ=0°或180°)(2)v⊥B时,洛伦兹力F=q v B。
(θ=90°)(3)v=0时,洛伦兹力F=0。
知识点5、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。
磁场的概念、性质及图像分析
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磁场的概念、性质及图像分析1. 磁场的概念磁场是一个矢量场,描述了磁力在空间中的分布。
在磁场中,磁性物质或者带电粒子会受到磁力的作用。
磁场可以由磁体产生,也可以由电流产生。
磁场的方向通常用箭头表示,箭头的方向表示该点磁场的方向,箭头的长度表示磁场的强度。
2. 磁场的性质磁场的性质可以从以下几个方面来描述:2.1 磁场线磁场线是用来表示磁场分布的一种图形。
磁场线的特点如下:•磁场线从磁体的北极指向南极。
•磁场线是闭合的,没有起点也没有终点。
•磁场线的密度表示磁场的强度,密度越大,磁场越强。
2.2 磁感应强度磁感应强度B是描述磁场强度的一个物理量。
它的定义式为:[ B = ]其中,F是受到磁场力的作用力,I是电流的大小,L是电流所在导线的长度。
2.3 磁场力磁场力F是磁场对磁性物质或者带电粒子的作用力。
其大小和方向由以下公式决定:[ F = BIL ]其中,B是磁感应强度,I是电流的大小,L是电流所在导线的长度。
2.4 磁通量磁通量Φ是磁场穿过某个面积S的总量。
其定义式为:[ = B S ]其中,B是磁感应强度,S是磁场穿过的面积。
3. 磁场的图像分析磁场的图像通常包括磁场线、磁感应强度分布图、磁场力分布图等。
3.1 磁场线图像磁场线图像可以直观地表示磁场的分布。
在磁场线图中,磁场线的密度表示磁场的强度,磁场线的方向表示磁场的方向。
3.2 磁感应强度分布图磁感应强度分布图可以用来表示磁场在不同位置的强度。
通常,磁感应强度用颜色或者灰度表示,颜色越深,磁感应强度越大。
3.3 磁场力分布图磁场力分布图可以用来表示磁场对磁性物质或者带电粒子的作用力在不同位置的分布。
通常,磁场力用箭头表示,箭头的长度表示磁场力的大小,箭头的方向表示磁场力的方向。
4. 总结磁场是一个矢量场,描述了磁力在空间中的分布。
磁场的性质包括磁场线、磁感应强度、磁场力和磁通量等。
磁场的图像分析主要包括磁场线图像、磁感应强度分布图和磁场力分布图等。
磁场知识点总结
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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。
磁场知识点汇总.
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磁场知识点汇总.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体或电流产生力的作用。
磁场的物质性:磁场是客观存在的,虽然看不见、摸不着,但可以通过它对其他磁体或电流的作用来感知和研究。
2、磁感应强度:描述磁场强弱和方向的物理量,符号为 B。
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。
单位:特斯拉(T)。
方向:小磁针静止时 N 极所指的方向。
3、磁感线定义: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感应强度方向一致。
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,磁感应强度越大。
3、磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。
二、常见磁场的分布1、条形磁铁的磁场外部磁场:从 N 极指向 S 极。
内部磁场:从 S 极指向 N 极。
2、蹄形磁铁的磁场外部磁场:从 N 极指向 S 极。
内部磁场:从 S 极指向 N 极。
3、通电直导线周围的磁场安培定则(右手螺旋定则):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。
磁场分布特点:离导线越近,磁场越强;磁感线是以导线为圆心的同心圆。
4、环形电流的磁场安培定则: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电流中心轴线上磁感线的方向。
磁场分布特点:环形电流的磁场类似于条形磁铁的磁场。
5、通电螺线管的磁场安培定则: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,那么大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向,也就是螺线管的 N 极。
磁场分布特点:通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似,管内为匀强磁场,管外为非匀强磁场。
三、安培力1、定义:通电导线在磁场中受到的力。
高三物理经典复习资料第二章 力与物体平衡 磁场及其描述
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§11.1 磁场及其描述【考点聚焦】1.磁场的基本概念磁场是磁体、运动电荷(或电流)在周围空间产生的一种物质.磁体与磁体、电流与磁体、电流与电流之间都通过磁场发生相互作用.磁场的方向:在磁场中任一点,小磁针静止时N 极所指的方向,为该点磁场方向.磁现象的电本质:磁体和电流的磁场都产生于电荷的运动,并通过磁场而相互作用.2.磁感线磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线,其疏密表示磁场的强弱,磁感线上每一点的切线方向,都与该点的磁场方向相同.在磁体和通电螺线管外部,磁感线从N 极至S 极,在它们内部,磁感线从S 极至N 极,形成封闭曲线.磁感线既不相交,也不相切.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,是矢量.定义式:ILF B =,其中I 必须与该处磁场方向垂直.B 与F 、I 、L 无关,只取决于磁场本身.单位:特斯拉(T ).4.电流的磁场电流的磁场方向由安培定则判定:对直导线,大拇指指向电流方向,四指弯曲方向是磁感线方向;对环形电流和通电螺线管,四指弯曲方向为电流方向,大拇指指向内部磁感线方向. 【好题精析】例1 关于磁感强度B ,下列说法中正确的是A .磁场中某点B 的大小,跟放在该点的试探电流元的情况有关B .磁场中某点B 的方向,跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致C .在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时,该点B 值大小为零D .在磁场中磁感线越密集的地方,磁感强度越大解析 磁感强度是磁场本身属性,在磁场中某处为一恒量,其大小可由ILF B =计算,但与试探电流元的F 、I 、L 的情况无关;B 的方向规定为小磁针N 极受磁场力的方向,与放在该处电流元受力方向并不一致;当试探电流元的方向与磁场方向平行时,虽磁感强度不为零,但电流元受磁场力却为零;据磁感强度大小即磁通密度S B Φ=可知,在磁场中磁感线越密集的地方,磁感强度越大.由以上分析可知,正确选项为D .点评 磁场的磁感强度只取决于磁场本身,与试探电流元无关,正如电场中的电场强度与检验电荷无关一样,是场的本身属性.类似的物理量还有速度、加速度、电阻、电容、电势差等,凡是用图11.1-1比值定义的物理量都和定义式中的物理量无关.例2 一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方,如图11.1-1所示.若带电粒子飞过小磁针上方的瞬间,小磁针N 极向纸面内偏转,这带电粒子可能是A .向右飞行的正离子束B .向左飞行的正离子束C .向右飞行的负离子束D .向左飞行的负离子束解析 小磁针N 极向纸面内偏转,表示粒子飞行轨迹的下方区域的磁场方向垂直纸面向内.根据安培定则,由运动粒子形成的等效电流方向应从左向右,所以可能是向右运动的正离子束或向左运动的负离子束.由以上分析可知,正确选项为AD .点评 带电粒子的运动相当于有一股电流:带正电的粒子运动时,电流方向即粒子运动方向;带负电的粒子运动时,电流方向与其运动方向相反.因此,在运动的带电粒子周围空间也会形成磁场.例3 如图11.1-2所示,图(甲)(乙)是两种结构不同的环状螺线管的示意图.其中(乙)图是由两个匝数相同、互相对称的、半圆环形螺线管串联而成的.给它们按图示方向通以电流.试画出磁感线的分布情况示意图.解析 画电流产生的磁场的磁感线分布图应注意掌握三条原则:①电流的磁场方向,由右手螺旋定则(安培定则)决定;②磁感线是闭合曲线;③磁感强度大的地方磁感线密,磁感强度小的地方,磁感线疏.(甲)图所示的通电螺线管中的磁场,只能存在于环形螺线管的空腔中,磁感线都是圆形;根据右手螺旋定则,磁感线方向是顺时针方向.如图中的虚线所示.(乙)图为两个对称的半圆环形的螺线管组合而成.左边的通电半圆环形螺线管中的磁场是顺时针方向的;右边的通电半圆环形螺线管中的磁场是逆时针方向的;由于磁感线都是闭合曲线,两个半圆环形螺线管磁场的磁感线在环顶相遇都转弯竖直向下,各自闭合,环面图11.1-2中间部分的磁场方向向下.点评磁感线是闭合曲线,图(甲)中比较容易判断磁感线方向是顺时针的.图(乙)中要注意导线的绕向.由于左、右两半圆形螺线管中电流方向不同,应先判断环内磁感线的方向,然后根据磁感线闭合的特点来判断磁感线的形状.例4 在全自动洗衣机中,排水阀是由程序控制器控制其动作的.当洗衣机进行排水和脱水工序时,电磁铁的线圈通电,使电磁铁的铁芯2动Array作,牵引排水阀的活塞,排除污水.牵引电磁铁的结构如图11.1-3所示.以下说法正确的是A.若某时刻输入控制电流时,a为正,b为负,则铁芯2中A端为N极,B端为S极B.若某时刻输入控制电流时,a为正,b为负,则铁芯2中A端为S极,B端为N极C.若a、b处输入交变电流,铁芯2不能吸入线圈中D.若a、b处输入交变电流,铁芯2能吸入线图11.1-3圈中解析在磁场中的任一点,小磁针北极(N极)受力的方向,即小磁针静止时北极所指的方向,就是那一点的磁场方向.N极周围的磁感应线是向外发散的,若将另一个N极放入它的场中,受力与磁感线方向相同,必远离第一个N极而被排斥.若将一个S极放入它的场中,受力与磁感线方向相反,必靠近N极而被吸引.在上述全自动洗衣机排水阀问题中,线圈a、b间通以直流电,a为正,b为负时线圈的左端为N极,铁芯在图示位置被磁化,A 端为S极,B端为N极,S极处于螺线管内部,而管内部的磁感应线方向水平向左(磁场方向水平向左),铁芯A端S极受力方向则为水平向右,当然管外磁感应线方向也水平向左(整体而言),铁芯B端N极受力为水平向左,但是因管内部磁感应线较管外更密集(磁场更强),水平向右的作用力更大,结果铁芯所的合力水平向右,铁芯要被吸入线圈中,如不考虑其他因素的影响(如复位弹簧的弹力的影响),铁芯N、S两极受力平衡.断电后,铁芯在复位弹簧作用下回到原位置(图中未画弹簧).因此,A错,B对.当a、b处输入交变电流时,仍能吸入线圈,因为铁芯仍能被磁化,且磁化后的磁性总是与线圈要发生相吸的作用.因此,C 错,D 对.由以上分析可知,正确选项为BD .点评 “同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”只适用于螺线管外部磁场,不适用于其内部,磁极在螺线管内部的受力要根据“N 极受力与磁场同向,S 极受力与磁场反向”来判断. 例5 如11.1- 4图,真空中两点电荷+q 和-q 以相同角速度ω绕轴O O '匀速转动,P 点离+q 较近,试判断P 点的磁感应强度的方向.解析 点电荷+q 逆时针方向旋转,相当于逆时针方向的环形电流,由安培定则,逆时针方向环行电流在P 点产生磁场的磁感应强度方向向上.点电荷-q 逆时针方向旋转,相当于顺时针方向的环行电流,由安培定则,顺时针方向环行电流在P 点产生磁场的磁感应强度方向向下.因+q 离P 点近,+q 逆时针方向旋转相当的环行电流在P 处激发磁场的磁感应强度大,故P 点合磁场的磁感应强度方向向上.点评 空间如果存在多个电流或磁体激发磁场,求空间某一点磁感应强度的大小和方向时,首先要用安培定则确定各个电流或磁体在该点的磁感应强度方向,然后根据磁场叠加原理,用矢量叠加方法求该点合磁场的磁感应强度的大小和方向.【当堂反馈】1.按要求完成下列各图(如图11.1-5)(1)根据图(a)中小磁针静止时指向,标出电源极性. (2)根据图(b)中蹄形磁铁通电后的磁感线方向,画出线圈绕法.(3)要求两线圈通电后互相吸引,画出图(c)中导线的连接方法.(4)根据图(d)中合上电键S 后小磁针A 向右摆动的现象,画出小磁针B 的转动方向.图11.1-4图11.1-52.如图11.1-6是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图.其工作原理类似打点计时器.当电流从电磁铁的接线柱a 流入,吸引小磁铁向下运动时,以下选项中正确的是A .电磁铁的上端为N 极,小磁铁的下端为N 极B .电磁铁的上端为S 极,小磁铁的下端为S 极C .电磁铁的上端为N 极,小磁铁的下端为S 极D .电磁铁的上端为S 极,电磁铁的下端为N 极【强化训练】1.关于磁场和磁感线的下列说法中,正确的是A .磁极对磁极、电流对电流及磁极对电流的作用力都是通过磁场发生的B .磁感线总是从磁北极出发,到磁南极终止C .磁场中某点的磁场方向就是小磁针在该点时北极的指向D .磁场中某点磁场方向就是小磁针北极在该点的受力方向2.磁场中某区域的磁感线如图11.1-7所示.则A .a 、b 两处磁感强度大小不等,B a <B bB .a 、b 两处磁感强度大小不等,B a >B bC .同一小段通电导线放在a 处时受力一定比b 处时大D .同一小段通电导线放在a 处时受力可能比b 处时小3.下列说法中正确的是A .通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大B .磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向C .放在匀强磁场中各处的通电导线,受力大小和方向处处相同D .磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关4.十九世纪二十年代,以塞贝克(数学家)为代表的科学家已认识到:温度差会引起电流.安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差,从而提出如下假设:地球磁场是由绕地球的环行电流引起的,则该假设中的电流方向是A .由西向东垂直磁子午线B .由东向西垂直磁子午线C .由南向北沿磁子午线方向D .由赤道向两极沿磁子午线方向5.如图11.1-8所示,若负离子沿Y 轴正向运动,则在Z 轴上的某点A 的磁场方向应是A .沿X 轴正向B .沿X 轴负向C .沿Z 轴正向D .沿Z 轴负向 6.如图11.1-9所示,ab 、cd 是两根在同一竖直平面内的直导线,在两导线中央悬挂一个小磁针,静止在同一竖直平面内.当两导线中通以大小相等的电流时,小磁针N 极向纸面里转动,则两导线中的电流方向A .一定都是向上B .一定都是向下C .ab 中电流向下,cd 中电流向上D .ab 中电流向上,cd 中电流向下7.磁感强度的单位是特斯拉(T ),1T 相当图11.1-7图11.1-6 图11.1-8A .1kg/A ·s 2B .1kg ·m/A ·s 2C .1kg ·m 2/s 2D .1kg ·m 2/A ·s 28.如图11.1-10所示,两个半径相同、互相垂直的同心圆环形线圈,当通以相等的电流后可绕xx '轴自由转动,达到平衡时,圆心O 处的磁感强度B '与单个圆环线圈在圆心O 处的磁感强度B 的关系是________________.9.磁场具有能量,磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度,其值为μ22B ,式中B 是磁感应强度,μ是磁导率,在空气中μ为一已知常数.为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B ,一学生用一根端面面积为A 的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P ,再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离l ∆,并测出拉力F ,如图11.1-11所示,因为F 所做的功等于间隙中磁场的能量,所以由此可得磁感应强度B 与F 、A 之间的关系为__________.10.根据下列材料:碳钢、坡莫合金、软铁、铜、铝、铁氧体、陶瓷.制作条形磁棒时应选用______;制作小量程电流表中蹄形磁铁应选用______;制作打点计时器内振动片应选用______;制作电磁铁铁芯应选用______.参考答案当堂反馈: 1.(1)右端正极;(2)略;(3)略;(4)向纸外转.2.D强化训练: 1.AD 2.BD 3.D 4.B 5.B 6.D 7.A 8.B B 2=' 9.AF μ2 10.碳钢;碳钢;软铁;软铁 图11.1-10图11.1-11。
磁场(知识梳理)
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磁场第一讲知识梳理知识点一磁场及其描述磁现象:1.磁性:物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。
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,无论怎么分割,磁极总是成对出现,不存在磁单极。
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:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。
电流的磁效应(电生磁):通电导体的周围有磁场,它能使放在导体周围的小磁针发生偏转,且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。
○1奥斯特实验: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:第一个揭示了电与磁之间是有联系的。
磁场(1)磁场:磁体、电流和运动电荷周围存在的一种特殊物质磁场的基本性质:对放入其中的磁体或电流有力的作用。
磁体对磁体的作用,磁铁对通电导线的作用以及电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来实现的,所有磁现象都起源于电荷运动。
磁场的方向:规定在磁场中任一点小磁针北极受力的方向,亦即小磁针静止时的北极所指的方向;磁场方向也和磁感应强度方向、磁感线在该处的切线方向一致。
磁感线(1)磁感线:为了形象的研究磁场而引入的一束假想曲线,并不客观存在,但有实验基础。
(2)磁感线特点:①磁感线的疏密程度能定性的反映磁场的强弱分布。
②磁感线上任一点的切线方向反映该点的磁场方向。
磁感线是不相交的闭合曲线。
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N极,磁感线是闭合曲线;磁感线不相交.例1.关于磁场的说法,正确的是()A.在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极,指北的磁极叫南极B.磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质C.磁铁与磁铁之间的相互作用是通过磁场发生的。
通电导体与通电导体之间的相互作用是通过电场发生的D.磁铁周围只有在磁极与磁极、磁扱和电流发生作用时才有磁场例2.如图,小磁针处于静止状态,由此可以判定()A.a是N极,b是S极B.a是S极,b是N极C.a是S极,b是S极D.a是N极,b是N极例3.从太阳或其它星体上放射出的宇宙射线中都含有大量的高能带电粒子,这些高能带电粒子到达地球会对地球上的生命带来危害,但是由于地球周围存在地磁场,地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向,对地球上的生命起到保护作用,那么()A.南北两极处地磁场最弱,赤道处地磁场最强B.垂直射向地球表面的带电粒子在南、北两极所受阻挡作用最强,赤道附近最弱C.垂直射向地球表面的带电粒子在南、北两极所受阻挡作用最弱,赤道附近最强D.在赤道平面内垂直地表射来的带电粒子向两极偏转知识点二几种常见的磁场的磁感线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.(1)条形磁铁磁感线:见图8-1-1,外部从N极出发,进入S极;中间位置与磁感线切线与条形磁铁平行。
磁场的知识点总结
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磁场的知识点总结磁场是我们生活中常见的物理现象之一,在我们的日常生活中随处可见。
磁场不仅仅存在于磁铁中,还存在于电器、电动机、电磁铁等各种设备中。
本文将对磁场的相关知识进行总结和介绍。
一、磁场的概念磁场是由磁物质(如铁、钕铁硼等)或电流所产生的特殊物理现象。
磁场的存在可使磁物质之间相互吸引或排斥,并对周围空间产生影响。
磁场的强弱通常用磁感应强度(B)来表示,单位为特斯拉(T)。
二、磁场的性质1. 磁场的磁力线研究磁场时,我们常用磁力线来表示磁场的分布情况。
磁力线是从磁南极出发,经磁场后再回到磁北极的曲线,其方向表示磁场中力所作用的方向。
磁力线总是从南极指向北极,且它们彼此之间不能相交。
2. 磁场的磁力磁场对磁物质的作用力被称为磁力。
根据安培定律,当磁场中有导体或者电流通过时,会受到磁场的作用力,这个力被称为洛伦兹力。
洛伦兹力的大小与电流和磁感应强度的乘积成正比。
3. 磁场的磁矩磁矩是描述磁性物体生成磁场强弱的物理量。
在磁场中,磁矩受到磁力矩的作用,使其趋向于与磁场方向一致或者相反。
磁矩是由电子的自旋和轨道运动所产生的,相互叠加形成总磁矩。
三、磁场的产生1. 恒定磁场的产生恒定磁场是由恒定电流产生的,其大小与电流的强弱成正比。
可以通过通过螺线管实验来观测到恒定磁场的形成。
当通过螺线管的电流增大时,磁场的强度也会随之增加。
2. 变化磁场的产生变化磁场的产生常常和电磁感应有关。
根据法拉第电磁感应定律,当磁场中的磁通量发生变化时,会产生感应电动势。
感应电动势的大小和磁场的变化率成正比。
四、磁场的应用1. 电磁铁电磁铁是利用电流通过线圈产生磁场的装置。
通过控制电流的大小和方向,可以改变磁场的强度和方向。
电磁铁被广泛应用于各个领域,如电磁吸盘、电磁驱动器等。
2. 磁共振成像磁共振成像(MRI)是一种以磁场作用于氢核自旋为原理进行医学影像诊断的技术。
通过磁场对人体水分子中的氢原子进行激发和检测,得到身体各个部位的断层图像,用于疾病的诊断与观察。
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磁场及其描述目标认知学习目标1.了解磁现象,理解电流的磁效应及其伟大意义。
2.通过磁的相互作用现象,知道磁场的存在和磁场的基本性质。
3.了解地磁场的分布以及地磁场对地球生命及人类活动的意义。
4.理解磁感线的意义,能够熟练地运用安培定则确定电流的磁场方向。
5.理解磁场的方向;理解磁感应强度的定义、磁通量的定义和计算方法;理解匀强磁场的特点以及在匀强磁场中磁通量的计算。
学习重点难点1.对磁现象及其电本质的理解,对地磁的理解。
2.电流的磁场及方向的判断——安培定则。
3.磁感强度的定义及磁通量的计算。
知识要点梳理知识点一:磁现象要点诠释:1.磁性、磁体物质具有吸引铁、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、磁性材料变无磁性物体为有磁性物体叫磁化,变有磁性物体为无磁性物体叫退磁。
磁性材料可分为软磁性材料和硬磁性材料。
磁化后容易去掉磁性的物质叫软磁性材料,不容易去磁的物质叫硬磁性材料。
一般来讲软磁性材料剩磁较小,硬磁性材料剩磁较大。
软磁性材料可应用于需被反复磁化的场合,例如振片磁头、计算机记忆元件、电磁铁等;硬磁性材料可应用于制作永久磁铁。
知识点二:电流的磁效应要点诠释:1.电流对小磁针的作用1820年,丹麦物理学家奥斯特发现,导线通电后,其下方与导线平行的小磁针发生偏转,如图所示。
说明:在做奥斯特实验时,为排除地球磁场的影响,小磁针应南北放置,通电导线也应南北放置。
2.磁铁对通电导线的作用如图所示,磁铁会对通电导线产生力的作用,使导体棒偏转。
3.电流和电流间的相互作用如图所示,有互相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和方向相反的电流时,观察到发生的现象是:同向电流相吸,异向电流相斥。
知识点三:磁场要点诠释:1.定义磁体或电流周围存在一种特殊物质,能够传递磁体与磁体、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。
(说明:所有的磁作用都是通过磁场发生的,磁场和电场一样,是物质存在的另一种形式,是客观存在的。
2.磁场的基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(1)永磁体周围存在磁场;(2)电流周围存在磁场——电流的磁效应;(3)运动的电荷周围存在磁场——磁现象的电本质。
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。
4.磁场的方向在磁铁周围的不同位置放置一些小磁针,发现小磁针静止时,指向各不相同如图所示,这表明磁场中不同位置力的作用方向不同,因此磁场具有方向性。
物理学上规定:小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场的方向。
知识点四:磁现象的电本质要点诠释: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——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。
3.磁现象的电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。
说明:①根据物质的微观结构理论,原子由原子核和核外电子组成,原子核带正电,核外电子带负电,核外电子在库仑引力作用下绕核高速旋转,形成分子电流。
在安培生活的时代,由于人们对物质的微观结构尚不清楚,所以称为“假说”。
但是现在,“假设”已成为真理。
②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。
知识点五:地球的磁场要点诠释: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。
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。
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。
2.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°。
知识点六:磁感线要点诠释:1.定义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磁感应强度的方向一致,这样的曲线就叫做磁感线。
2.特点(1)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。
(2)磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向。
(3)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。
说明: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。
知识点七:几种电流的磁场方向的判断和磁感线的画法要点诠释:1.磁铁周围的磁感线分布2.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。
(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“×”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。
3.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。
(2)磁感线分布如图所示:(3)几种常用的磁感线不同画法。
说明:①环形电流的磁场类似于条形磁铁的磁场,其两侧分别是N极和S极。
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。
4.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。
(3)几种常用的磁感线不同的画法。
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、横截面图的画法及转换。
5.匀强磁场(1)定义:在磁场的某个区域内,如果各点的磁场强弱和方向都相同,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:知识点八:磁感应强度要点诠释:1.磁感应强度的方向(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。
(2)磁感应强度的方向磁感应强度的方向即磁场的方向:小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁感应强度的方向,简称为磁场的方向。
2.磁感应强度的大小(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叫作电流元。
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)磁感应强度①定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线,受到的磁场力的作用F,跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值,叫作通电直导线所在处的磁场的磁感应强度。
②物理意义:磁感应强度是描述磁场力的性质的物理量。
③公式:B=F / IL。
④单位:在国际单位单位中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称特,符号是T。
即。
⑤B是矢量,其方向就是磁场方向,即小磁针静止时N极所指的方向。
说明:①磁感应强度是反映磁场性质的物理量,是由磁场自身决定的,与是否引入电流无关,与引入的电流是否受力无关,因为通电导线取不同方向时,其受力大小不尽相同,在定义磁感应强度时,式中F是直导线垂直磁场时受到的磁场力。
②磁感应强度的方向是该处磁场的方向,而不是F的方向。
知识点九:磁通量要点诠释: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,把B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量,用字母Φ表示。
2.物理意义穿过某一面的磁感线条数。
3.公式(1)公式:Φ=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Φ=BS中的S应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积。
此时,式中即为面积S在垂直于磁感线方向的投影,我们称为“有效面积”。
4.单位在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯,简称韦,符号是Wb 。
1 Wb=1 T ·m 2。
5.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——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,B =Φ/S 。
规律方法指导1.建立事物之间的内在联系是科学探究的重要的思想方法不同的物理现象之间存在着内在联系,建立事物之间的内在联系是科学探究的重要的思想方法。
2.假设法安培分子电流的假说很好地解释了多种磁的现象;假说法是科学探索和发现的重要方法。
3.磁场和电场的比较电场磁场产生 电荷周围存在电场运动电荷产生磁场场 强大小 电场强度:E= F / q ,是反映电场力的性质的物理量,其中q 为检验电荷磁感应强度:B=F/IL 是反映磁场力的性质的物理量。
其中IL 为检验电流元,磁场力F 与电流I 的方向有关,当I 垂直于B 时,F 最大方向规定:正电荷在电场中的受力方向为该点的电场方向规定:小磁针N 极在磁场中的受力方向为该点的磁场方向相互作用 同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引 同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引4.磁感线与电场线的比较电场线磁感线相似点引入目的形象描述场而引入的假想线,实际不存在 疏密 场的强弱 切线方向 场的方向是否相交 不相交(电场中无电荷空间不相交) 不同点起始于正电荷,终止于负电荷闭合曲线 说明:①从电场、磁场的概念理解两种场线的相似点:矢量性——线的切线,强弱——线的疏密,方向的唯一性——空间任一点场线不相交。