磁场知识点归纳

高考磁场知识点归纳

一、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＝F

IL(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：匀强磁场中的磁感线是疏密程度相同的、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

1．磁感线

(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)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线分布

三、安培力、安培力的方向

1．安培力的大小

(1)磁场和电流垂直时：F＝ILB.

(2)磁场和电流平行时：F＝0.

2．安培力的方向

(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．.。

3．注意

(1)磁感应强度由磁场本身决定

(2)不能根据公式B＝F

IL就说B与F成正比，与IL成反比．

(3)在公式F＝ILB中L为等效长度

四、洛伦兹力、洛伦兹力的方向

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(注意：洛伦兹力不做功)．

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°)

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

(1)构造：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． (2)原理：① 粒子由静止被加速电场加速，根据动能定理可得： qU ＝12

m v 2. ②粒子在速度选择器中做匀速直线运动，有：

0qvB qE =，得0

B E v =； ③粒子在磁场中受洛伦兹力作用而偏转，做匀速圆周运动，

根据牛顿第二定律得关系式q v B ＝m v 2

r

. 由上述式子可推出粒子的荷质比：0

rBB E m q = 2．回旋加速器

(1)构造：如图9－2－2所示，D 1、D 2是半圆金属盒，D 形盒的缝隙处接

交流电源．D 形盒处于匀强磁场中．

(2)原理：交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等，粒子在圆周运动

的过程中一次一次地经过D 形盒缝隙，两盒间的电势差一次次

地反向，粒子就会被一次一次地加速．由q v B ＝m v 2R ，得E km ＝q 2B 2R 2

2m

， 可见粒子获得的最大动能由磁感应强度和D 形盒半径决定，

与加速电压无关．

七、带电粒子在匀强磁场中的运动

1．圆心的确定

(1)已知入射点、出射点、入射方向和出射方向时，可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心(甲所示，图中P 为入射点，M 为出射点)．

甲 乙

(2)已知入射方向、入射点和出射点的位置时，可以通过入射点作入射方向的垂线，连接入射点和出射点，作其中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨迹的圆心(如图9－2－8乙所示，P 为入射点，M 为出射点)．

2．半径的确定

可利用物理学公式或几何知识(勾股定理、三角函数等)求出半径大小．

3．运动时间的确定

粒子在磁场中运动一周的时间为T ，当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为θ的，其运动时间表示为：

t ＝θ2πT ⎝⎛⎭⎫或t ＝θR v .