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高二物理磁场的产生、磁感应强度、安培力知识精讲

高二物理磁场的产生、磁感应强度、安培力

【本讲主要内容】

磁场的产生、磁感应强度、安培力

【知识掌握】

【知识点精析】

(一)磁场

1. 磁场:磁场是存在于磁体或电流周围的一种客观存在的物质。

2. 磁场的基本性质:对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用(这种性质叫做磁场具有力的性质)。

(1)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;同向电流间相互吸引,反向电流间相互排斥。

(2)磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的。

(二)磁场的方向磁感线

1. 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为该点的磁场方向。

2. 磁感线:在磁场中画一些有方向的曲线,在这些曲线上,每一点的切线方向都在该点的磁场方向上。

(1)磁感线是假想的曲线。

用假想的、形象的磁感线来描写实在的、抽象的磁场。

(2)磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线较密的地方磁场较强。没有画到磁感线的地方不表示那里没有磁场存在。

(3)磁感线不相交,也不相切。

(4)磁感线总是闭合曲线。

(三)磁感应强度

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。

B

F

IL

=(电流与磁场垂直)

(引导学生将B

F

IL

E

F

q

==

和作比较)

(1)磁感应强度是反映磁场本身特性的物理量,跟磁场中是否存在通电导线无关。

(2)B的大小表示磁场的强弱,B越大表示磁场越强。

(3)单位:在国际单位制中是特斯拉,简称特,符号是T。1T=1N/A·m。

(4)B是矢量

为了让B不仅能反映磁场的强弱,还能反映磁场具有方向性,我们把磁场中某一点的磁场方向定义为该点的磁感应强度的方向。

这样磁感应强度B这一矢量就全面地反映了磁场的强弱和方向。

(5)几个常见磁场B的大约值:

地面附近的磁场:0310071044.~.⨯⨯--T T 永磁铁磁极附近的磁场:1013-T T ~

工作的电机和变压器铁芯中的磁场:0814.~.T T

(四)安培力

1. 大小:磁场对电流的作用力,叫做安培力。如图所示,一根长为L 的直导线,处于磁感应强度为B 的匀强磁场中,且与B 的夹角为θ,当通过电流I 时,安培力的大小可以表示为F=BIL sin θ。

当θ=90°时,安培力最大,F max =_____________。

当θ=0°或180°时,安培力为0。 2. 安培力的方向 (1)安培力的方向:既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直,即安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面。 讨论:F 既垂直于B ,又垂直于I ,是否可以得出B 和I 一定垂直? (2)安培力方向的判定: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的方向,那么,大拇指所指的方向就是通过导线在磁场中所受安培力的方向。 注意:安培力方向的判断跟电场力方向的判断不同。

【解题方法指导】

例1. 如图a 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,当电键S 闭合后,则小磁针的北极N (黑色的一端)指示出磁场方向正确的是( )

A. a

B. b

C. c

D. d

点拨:(1)通电直导线,螺线管内、外部的磁场分布情况如何?用什么定则判断磁场的方向? (2)蹄形磁铁周围磁场分布情况如何? (3)磁场的方向是怎样规定的? 解析:为了便于判断所标出的小磁针N 极的指向是否正确,先根据安培定则在图a 中画出有关磁场中经过小磁针的磁感线及其方向,如图b 所示。即当电键S 闭合后,对于通电

直导线AB ,根据安培定则确定磁感线是以导线AB 上各点为圆心的同心圆,且都在跟导线垂直的平面上,其方向是逆时针方向。显然磁针a 标示得不对;对通电螺线管C 的磁感线及方向(与条形磁铁相似),由安培定则(另一表达方式)确定,螺线管内的磁感线是由左指向右,外部的磁感线是由右向左,故b 所示正确,c 所示不对;对电磁铁D (与蹄形磁铁相似),由安培定则(另一表达方式)确定,电磁铁的左端为N 极,右端为S 极,可见小磁针d 标示正确,因此答案为BD 。

说明:(1)本题考查对典型磁场的磁感线分布的认识以及安培定则的不同表达方式的应用。 (2)静止的小磁针N 极指的方向规定为磁场的方向,亦即磁感线(切线)的方向,磁场是分布在立体空间的,要熟练掌握常见磁场的磁感线的立体图和纵、横截面图的画法,以备解题时需要。

例2. 质量为m ,长度为L 的导体棒MN 静止于水平导轨上,通过NM 的电流为I ,匀强磁场的磁感应强度为B ,方向与导轨平面成θ角斜向下,如图(a )所示,求棒MN 所受的支持力和摩擦力。

解析:求解此题时最容易误把θ角看成是导体棒与磁场之间的夹角,实际上尽管磁感线倾斜,但磁场方向与导体棒MN 是垂直的。 正视题图,由左手定则判断出安培力方向,对MN 受力分析,如图(b )所示。

对导体棒MN ,由平衡条件得: 水平方向f F =sin θ

竖直方向N F mg =⋅+cos θ

安培力F=BIL

所以MN 所受的支持力N=BIL ⋅+cos θmg ,所受的摩擦力f BIL =sin θ

说明:这是一道典型的磁场力、重力、弹力、摩擦力平衡的问题。解这类问题,应首先从受力分析入手,画出受力分析图,注意把立体图转化为平面图,然后再根据平衡条件列方程求解。

【考点突破】

【考点指要】

1. 知道电流的周围存在磁场;掌握通电直导线、环形导线、螺线管磁场的分布。

2. 理解磁感应强度的概念;知道磁感线的特点以及如何描述磁场;掌握地磁场的特点。

3. (1)掌握直导线跟B 平行或垂直两种情况下的安培力;理解一般情况下的安培力公式。 (2)能熟练应用左手定则判断安培力的方向。

4. 高考中多以选择题出现,但关于安培力的问题也常与电磁感应联系在一起出现在计算题中。

【典型例题分析】

例3. 如图,有四根彼此绝缘的通电直导线处在同一平面里,i i i i 1324=>>,要使O 点磁场增强,则应切断哪一根导线中的电流( ) A. 切断i 1 B. 切断i 2

C. 切断i 3

D. 切断i 4

i 4

i 3

解析:题中O 点的磁场由四根导线中的电流共同产生,根据安培定则判定,直线

i i i 123、、在O 点产生的磁感应强度的方向都是垂直纸面向里,

而电流i 4在O 点产生的磁感应强度方向是垂直纸面向外,因此,只要切断i 4中的电流,就能使O 点的磁场增强,即D 是正确的。

说明:磁感应强度B 是矢量,要遵守矢量合成法则,如果同时有几个电流或磁极所形成的磁场中,某点的磁感应强度的大小和方向,应该是每一个磁极或电流在该点所产生的磁感应强度的矢量和,同学们在学习的过程中,应充分考虑物理量的矢量特征,用平行四边形定则来处理有关磁场的叠加问题。

例4. 如图所示,把一通电导线放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由移动,当导线通过电流I 时,从上往下看,导线的运动情况是( ) A. 顺时针方向转动,同时下降 B. 顺时针方向转动,同时上升 C. 逆时针方向转动,同时下降 D. 逆时针方向转动,同时上升

解析:(1)电流元受力分析法:把直线电流等效为OA,OB两段电流元,蹄形磁铁磁感线分布以及两段电流元受安培力方向相反。(如图)可见,从上往下看时,导线将逆时针转动。

(2)特殊位置分析法:

取导线逆时针转过90°的特殊位置来分析,如图根据左手定则判断安培力方向向下,故导线在逆时针转动的同时,向下运动,所以正确答案为C。

说明:在具体问题中,常常需要我们定性判断通电导线或线圈在安培力作用下的运动方向,一般常采用下列几种方法:

1. 电流元分析法:

把长直电流等分为无数小段直线电流元,先用左手定则判断出一小段电流元受到的安培力方向,再判断整段电流所受安培力合力的方向,从而确定导线的运动方向。

2. 特殊位置分析法:

常常分析通电导线上的某个特殊位置,判断其安培力方向,从而确定运动方向。

3. 等效分析法:

常把条形磁铁等效为环形电流,也可把环形电流等效为小磁针,以及把通电螺线管等效成多个环形电流或条形磁铁。

4. 利用平行电流相互作用分析法:

同向平行电流相互吸引,异向平行电流相互排斥。

例5. 在倾角为α的光滑斜轨上置有一通有电流I、长为l、质量为m的导体棒ab,如图a 所示。

(1)若整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,则此磁场的磁感应强度的大小是多少?

(2)欲使棒静止在斜轨上,所加匀强磁场的磁感应强度的最小值是多少?方向如何?

(3)欲使棒静止在斜轨上且对斜轨无压力,所加匀强磁场的磁感应强度是多大?方向如何?

点拨:(1)导体棒处于平衡状态时受到哪些力的作用?如何判定安培力的方向? (2)认真画出导体棒受力的平面侧视图。

解析:(1)沿着棒由b 向a 方向看去,侧视图为图b ,画出ab 棒受力分析如图所示。

有F G BIl G 安,即cos sin cos sin αααα=⋅=⋅

所以B G Il mg Il

=

⋅=

⋅tan tan αα

(2)通电导线在光滑斜轨上除受重力、支持力外还受安培力作用。为使其静止,最小

的安培力应与支持力方向垂直且沿斜面向上,如图c 所示,由左手定则可知,磁感应强度方向应垂直于斜面向下。

有B Il mg B mg Il

min min sin sin ⋅=⋅=

⋅αα

,所以

(3)通电导线静止在斜轨上且对斜面无压力时,导线只受重力和安培力作用,故安培

力应竖直向上,所加匀强磁场方向应水平向右,如图d 所示。有BIl mg =,所以B mg

Il

=

说明:(1)本题考查含安培力作用下的物体的平衡。该类题目能综合考查受力分析、安培力大小和方向的确定、平衡条件以及相关的极值问题。 (2)分析通电导体在磁场中受力的问题,关键是搞清楚各物理量空间方位上的关系。通常是把三维图改画成侧视图,使问题简明,尤其是出现斜面时。另外应注意:若导轨不光滑而物体处于静止状态时,应注意静摩擦力大小、方向及变化情况的分析。

【达标测试】

A. 磁感线不是真实存在于磁场中的线

B. 磁感线用来描述假想并又抽象的磁场

C. 两个磁场叠加的区域,磁感线可能相交

D. 磁感线就是在磁场中的细铁屑所连成的曲线

2. 如图所示,环中的电流方向由左向右,且I I

,则环中心O处的磁场()

12

A. 最强,垂直穿出纸面

B. 最强,垂直穿入纸面

C. 为零

D. 不能确定

3. 如图为通电螺线管的纵剖面图,“”和“”分别表示导线中电流垂直纸面流进和流出,图中四个小磁针(涂黑的一端为N极)静止时的指向肯定画错的是()

A. a

B. b

C. c

D. d

4. 一条竖直放置的长直导线,通有由下向上的电流,在它正东方某处的磁场方向为()

A. 向东

B. 向西

C. 向南

D. 向北

5. 实验室有一旧的学生直流电源,输出端的符号模糊不清,无法辨认正负极。某同学设计了下面的判断电源极性的方法:在桌面上放一个小磁针,在磁针东面放一螺线管,如图所示。闭合开关后,磁针指南的一端向东偏转,下述判断正确的是()

A. 电源的A端是正极,在电源内电流由A流向B

B. 电源的A端是正极,在电源内电流由B流向A

C. 电源的B端是正极,在电源内电流由A流向B

D. 电源的B端是正极,在电源内电流由B流向A

A. 由B=F/IL可知:磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线中电流I的减小而增大

B. 由B=F/IL可知:磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线所受的磁场力F的增大而增大

C. 通电导线所受的磁场力为零,该处的磁感应强度不一定为零

D. 放置在磁场中1m长的通电导线,通过1A的电流,受到的安培力为1N,则该处的磁感应强度就是1T

7. 关于奥斯特实验,符合实际并判断正确的是()

A. 电流由东向西通过直导线,直导线下方的小磁针N极指向南方

B. 电流由东向西通过直导线,直导线下方的小磁针N极指向北方

C. 电流由北向南通过直导线,直导线下方的小磁针N极指向东方

D. 电流由北向南通过直导线,直导线下方的小磁针N极指向西方

8. 一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方,如图所示。此时小磁针的S极向纸内偏转,这一束粒子可能是()

A. 向右飞行的正离子束

B. 向左飞行的负离子束

C. 向右飞行的电子束

D. 向左飞行的电子束

9. 处于同一平面内的两根平行长直导线中通有方向相反、大小不同的电流,这两根导线把它们所在平面分成a、b、c三个区域,如图所示,则磁感应强度为零的区域()

A. 可能出现在b区

B. 可能同时出现在a、c区

C. 可能出现在a区

D. 可能出现在c区

10. 在匀强磁场中某处P放一个长度为L=20cm、通电电流I=0.5A的直导线,测得它受到的最大磁场力F=1.0N,其方向竖直向上。现将该通电导线从磁场撤走,则P处磁感应强度为()

A. 零

B. 10T,方向竖直向上

C. 0.1T,方向竖直向上

D. 10T,方向肯定不沿竖直方向向上

11. 如图所示,在匀强磁场B中,一根粗细均匀的通电导线置于水平桌面上,此时导线对桌面有压力作用,致使导线对桌面的压力为零,下列哪些措施是可行的()

A. 增大电流强度

B. 减小磁感应强度

C. 使电流反向

D. 使磁场反向

12. 如图所示,小磁针静止时的指向为N极向右,由此可判断蹄形电磁铁的左端为_______极,电源的左端为____________极。

13. 在同一水平面内的两导轨相互平行,相距2m,置于磁感应强度大小为1.2T,方向竖直向上的匀强磁场中,一质量为3.6kg的铜棒垂直放在导轨上,当棒中的电流为5A时,棒沿导轨做匀速直线运动,则当棒中的电流为8A时,棒的加速度大小为__________m/s2。14. 如图a所示,有一金属棒ab,质量m=5g,电阻R=1Ω,可以无摩擦地在两条轨道上滑行,轨道间的距离d=10cm,电阻不计,轨道平面与水平面间的夹角θ=30°,整个装置置于磁感应强度B=0.4T,方向竖直向上的匀强磁场中,回路中电池的电动势E=2V,内阻r=0.1Ω。问变阻器的取值R0达多大时,可使金属棒在轨道上保持静止。

【综合测试】

1. 关于磁场中某点的磁场方向,下列说法中正确的是()

A. 与经过该点的磁感线的切线方向相同

B. 与放在该点小磁针的受力方向相同

C. 与放在该点小磁针静止时N极所指的方向相同

D. 与放在该点小磁针N所受磁场力的方向相同

2. 如图所示是云层之间闪电的模拟图,图中A、B是位于南、北方向带有电荷的两块阴雨云,在放电的过程中两云的尖端之间形成了一个放电通道,发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里,S极转向纸外,则关于A、B的带电情况说法中正确的是()

A. 带同种电荷

B. 带异种电荷

C. B带正电

D. A带正电

3. 如图所示,在空间直角坐标系的xOy平面内,放置一用毛皮磨擦过的硬橡胶圆盘,它的圆心在坐标原点O处,当圆盘绕z轴按图示方向旋转时,在z轴上P处放置的自由小磁针的S极应指向()

A. +x方向

B. +y方向

C. +z方向

D. -z方向

4. 铁环上绕有绝缘的通电导线,电流方向如图所示,则在铁环中心O处的磁场方向为()

A. 向下

B. 向上

C. 垂直纸面向里

D. 垂直纸面向外

5. 如图所示,一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中,以导线截面的中心为圆心,半径为r的圆周上有a、b、c、d四个点。已知a点的实际磁感应强度为零,则下列叙述正确的是()

A. 直导线中的电流方向垂直纸面向里

B. b点的实际磁感应强度为2T,方向斜向上,与B的夹角为45°

C. c点的实际磁感应强度也为零

D. d点的实际磁感应强度跟b点的相同

6. 如图所示,垂直折线abc中通入电流I,ab=bc=L,折线所在的平面与匀强磁场垂直。匀强磁场的磁感应强度为B,求abc折线受到的安培力大小和方向。

7. 在图中,A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)的总质量为M;B为铁片,质量为m,整个装置用软绳悬挂于O点,当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,软绳上的拉力F大小为()

A. F=Mg

B. Mg F M m g

()

<<+

C. F M m g

>+

()

() D. F M m g

=+

8. 如图所示,两个完全相同的线圈套在一光滑绝缘的水平杆上,且能自由移动,若两线圈中通以大小不等的同向电流,则它们的运动情况是()

A. 都绕水平杆转动

B. 以大小相等的加速度相向运动

C. 以大小不等的加速度背向运动

D. 以相等的速率相向运动

9. 如图所示的两根均匀金属细杆a、b,a杆悬挂在天花板上,b杆放置在水平地板上,两杆互相平行且处于同一竖直面内,b杆质量为a杆的2倍。当两杆各通以图示方向的电流I 时,悬线上张力恰为零。若欲使地板所受b杆的压力恰为零,下列做法中可行的是()

A. 只将a杆中电流增大一倍

B. 使两杆中电流方向同时反向

C. 只使b杆中电流方向反向

D. 使b杆中电流增大一倍,且方向反向

10. (2006江苏南京模拟)如图所示,平行于纸面水平向右的匀强磁场,磁感应强度B 1=1T 。位于纸面内的细直导线,长L=1m ,通有I=1A 的恒定电流。当导线与B 1成60°夹角时,发现其受到的安培力为零。则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B 2的可能值为( )

A.

12

T B.

32

T C. 1T D. 3T

11. 如图a 所示,abcd 为矩形导线框,且ab=cd=20cm ,AB 为通电直导线,AB 与abcd 平面平行且竖直放置。设AB 与ab 和cd 间的距离r r cm 1220==,ab 和cd 所在位置的磁感应强度B 为0.2T ,矩形导线框内通入的电流为10A ,则此时: (1)ab 边受到的安培力为多大? (2)导线框受到的安培力的合力为多大?方向如何?

图a

12. 与电源相连的水平放置的导轨末端放一质量为m 的导体棒ab ,其宽为L ,高于地面H ,如图所示,整个装置放在匀强磁场中,已知电源电动势为E ,内电阻为r ,电阻为R (其余电阻不计),磁感应强度为B ,当S 闭合后导体棒水平射程为x ,求经过开关S 的电荷量。

达标测试答案

1. A

2. C

3. AB

解析:根据安培法则判断得通电螺线管内部的磁感线方向向左,与外部的磁感线形成闭合曲线,小磁针N 极在静止时的指向在该处磁感线的切线方向上,由通电螺线管的磁感线分布情况可知,a 、b 两小磁针的指向画错。 应选的选项为A 、B 4. D 5. C

6. 解析:磁感应强度是反映磁场本身力的特性的物理量,与是否存在通电导线,电流的大小,导线的长度,导线的放置方向均无关。通电导线在磁场中垂直磁场放置时所受的安培力F=BIL 最大,平行磁场放置时所受的安培力最小,等于零。

7. C

8. ABD

9. CD 10. D 11. A 12. N ,正 13. 2

14. 解析:金属棒受力如图b 所示

图b

安培力F mg =tan θ……① 又F=BIL ……② 由欧姆定律I E

R R r

=

++0……③

解以上三式得:R 0167

=.Ω

【综合测试答案】

1. ACD

2. BD

3. D

4. A

5. 解析:磁感应强度是矢量,合成时遵循平行四边形定则: a 点的实际磁感应强度为零,是直线电流在a 处的磁感应强度跟匀强磁场在该处的磁感应强度的矢量和为零,所以直线电流在a 处的Ba=1T ,方向向左,由安培定则可得直导线中的电流方向垂直纸面向里,由于圆周上各点到直导线的距离相同,所以直线电流在圆周上各种的磁感应强度大小均为1T ,但方向不同,在b 处向上,在c 处向右,在d 处向下。b 、c 、d 三处的实际磁感应强度分别为2T 。方向斜向右上方与B 成45°夹角;2T 方向向右;2T 方向斜向右下方与B 成45°夹角。 正确选项为AB

6. 解析:ab 段所受的安培力大小为BIL ,方向向右,bc 段所受的安培力大小也为BIL ,方向向上,所以这一折线所受的安培力大小为2BIL ,方向沿ab 和bc 的角平分线向上。

abc 受到的安培力可等效于ac (图中的虚线,通有a 到c 的电流I )所受的安培力,这

样直接可得F BI L BIL ==()22方向按左手定则判断得垂直于ac 向上。

7. D 解析:以铁片B 为研究对象,因为它被电磁铁吸引向上,运动时加速,所以受到的磁场力f 大于重力mg 。以A 和C 组成的系统为研究对象,因为处于静止状态,所以拉力F 等于重力Mg 与铁片给A 的磁场f '之和,F Mg f =+',而f f mg '=>,所以F>(M+m)g 若选A 、B 、C 三者所组成的系统为研究对象,由于B 的加速上升,使整个系统处于超重状态,所以F M m g >+()。

8. BD 9. D 10. BCD

11. 解析:将题目所示此时的情况简化为自A 向B 方向观察的示意图,如图所示,其中虚线表示直线电流的磁场方向,圆圈表示导线的横截面,其中电流方向用“·”和“×”表示,用左手定则判断可知ab 边受安培力方向如F 1所示,cd 边受安培力方向如F 2所示,而bc 和ad 边受安培力平衡,对整个线框受安培力的合力不起作用。

图b

(1)ab 边受到的安培力大小

F BIl N N ==⨯⨯=02100204...

(2)导线框所受安培力的合力大小F F F F =⋅+⋅=⋅=⨯⨯1212204cos cos cos .θθθ

1

2

N =0.4N ,而安培力合力的方向与导线框平面平行,沿d 到a 方向。 12. 解析:当S 合上后就有电流通过导体棒ab ,导体就受到水平向右的安培力,在较短的时间受到安培力的冲量而获得水平方向的动量,而后导体棒ab 脱离导轨做平抛运动。 以导体棒为研究对象,根据动量定理 有BIL t mv q I t ∆∆==,而 ① 得qBL mv =

平抛运动中,x vt =

H gt =

12

2

③ 由①②③得q mx g

BL H

=

2

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。 (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。 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。 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。 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。

(完整版)高二物理磁场知识点(经典)

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 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。 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。 (三)、磁通量(Φ) 1.磁通量Φ:穿过某一面积磁力线条数,是标量.

高二物理选修3-1第三章《磁场》复习提纲

高二物理选修3-1第三章《磁场》复习提纲 一、知识要点 1.磁场的产生⑴磁极周围有磁场。(2)电流周围有磁场(奥斯特)。 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 IL F B (条件是匀强磁场中,或ΔL 很小,并且L ⊥B )。 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。 5.磁通量 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)。 ⑶用“同向电流相吸,反向电流相斥”(反映了磁现象的电本质)。. 只要两导线不是互相垂直的,都可以用“同向电流相吸,反向电流相斥”判定相互作用的磁场力的方向;当两导线互相垂直时,用左手定则判定。 2.安培力大小的计算:F =BLI 地球磁场 通电直导线周围磁场 通电环行

高二物理磁场的产生、磁感应强度、安培力知识精讲

高二物理磁场的产生、磁感应强度、安培力 【本讲主要内容】 磁场的产生、磁感应强度、安培力 【知识掌握】 【知识点精析】 (一)磁场 1. 磁场:磁场是存在于磁体或电流周围的一种客观存在的物质。 2. 磁场的基本性质:对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用(这种性质叫做磁场具有力的性质)。 (1)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;同向电流间相互吸引,反向电流间相互排斥。 (2)磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的。 (二)磁场的方向磁感线 1. 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为该点的磁场方向。 2. 磁感线:在磁场中画一些有方向的曲线,在这些曲线上,每一点的切线方向都在该点的磁场方向上。 (1)磁感线是假想的曲线。 用假想的、形象的磁感线来描写实在的、抽象的磁场。 (2)磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线较密的地方磁场较强。没有画到磁感线的地方不表示那里没有磁场存在。 (3)磁感线不相交,也不相切。 (4)磁感线总是闭合曲线。

(三)磁感应强度 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。 B F IL =(电流与磁场垂直) (引导学生将B F IL E F q == 和作比较) (1)磁感应强度是反映磁场本身特性的物理量,跟磁场中是否存在通电导线无关。 (2)B的大小表示磁场的强弱,B越大表示磁场越强。 (3)单位:在国际单位制中是特斯拉,简称特,符号是T。1T=1N/A·m。 (4)B是矢量 为了让B不仅能反映磁场的强弱,还能反映磁场具有方向性,我们把磁场中某一点的磁场方向定义为该点的磁感应强度的方向。 这样磁感应强度B这一矢量就全面地反映了磁场的强弱和方向。 (5)几个常见磁场B的大约值:

高中物理磁场知识点归纳

高中物理磁场知识点归纳 高中物理磁场知识点 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. 点击查看:高中物理知识点总结 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,

高二物理《磁场》重难知识点解析及综合能力精析

高二《磁场》重难点精析及综合能力强化训练 高中,物流,高一力学是基础,高二电磁学是根本,高三知识综合用,所以高二部分,往往是高考的难点和重点,应当全面掌握这一块的方法和内容,综合利用。 I. 重难知识点精析 一、知识点回顾 1、磁场 (1)磁场的产生:磁极周围有磁场;电流周围有磁场(奥斯特实验),方向由安培定则(右手螺旋定则)判断(即对直导线,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);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、电流(安培力)和运动电荷(洛仑兹力)有力的作用(对磁极一定有力的作用;对电流和运动电荷只是可能有力的作用,当电流、电荷的运动方向与磁感线平行时不受磁场力作用)。 2、磁感应强度 IL F B =(条件:L ⊥B ,并且是匀强磁场中,或ΔL 很小)磁感应强度B 是矢量。 3、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 4、安培力——磁场对电流的作用力 (1)BIL F =(只适用于B ⊥I ,并且一定有F ⊥B, F ⊥I ,即F 垂直B 和I 确定的平面。B 、I 不垂直时,对B 分解,取与I 垂直的分量B ⊥) (2)安培力方向的判定:用左手定则。 通电环行导线周围磁场 地球磁场 通电直导线周围磁场

另:只要两导线不是互相垂直的,都可以用“同向电流相吸,反向电流相斥”判定相互作用的磁场力的方 向;当两导线互相垂直时,用左手定则判定。 5、洛仑兹力——磁场对运动电荷的作用力,是安培力的微观表现 (1)计算公式的推导:如图,整个导线受到的安培力为F 安 =BIL ;其中I=nesv ;设导线中共有N 个自由电子N=nsL ;每个电子受的磁场力为F ,则F 安=NF 。由以上四式可得F=qvB 。条件是v 与B 垂直。当v 与B 成θ角时,F=qvB sin θ。 (2)洛伦兹力方向的判定:在用左手定则时,四指若为正电荷运动的方向,则拇指为洛仑兹力方向;而对负电荷而言, 受洛仑兹力方向与正电荷相反。 (3)带电粒子在匀强磁场中仅受洛伦兹力而做匀速圆周运动时,洛伦兹力充当向心力,由此可以推导出该圆周运动的半径公式和周期公式:Bq m T Bq mv r π2,==。由于F 始终与V 垂直,所以洛仑兹力一定不做功。 6、速度选择器 正交的匀强磁场和匀强电场组成速度选择器。带电粒子必须以唯一确定的速度(包括大小、方向)才能匀速(或者说沿直线)通过速度选择器。否则将发生偏转。这个速度的大小可以由洛伦兹力和电场力的平衡得出:qvB=Eq , B E v =。在本图中,速度方向必须向右。 ①这个结论与离子带何种电荷、电荷多少都无关。 ②若速度小于这一速度,电场力将大于洛伦兹力,带电粒子向电场力方向偏转,电场力做正功,动能将增大,洛伦兹力也将增大,粒子的轨迹既不是抛物线,也不是圆,而是一条复杂曲线;若大于这一速度,将向洛伦兹力方向偏转,电场力将做负功,动能将减小,洛伦兹力也将减小,轨迹是一条复杂曲线。 二、典型题举例 1、导线在安培力作用下的受力分析 例1. 光滑导轨与水平面成α角,导轨宽L 。匀强磁场磁感应强度为B 。金属杆长也为L ,质量为m ,水平放在导轨上。当回路总电流为I 1时,金属杆正好能静止。求:⑴B 至少多大?这时B 的方向如何?⑵若保持B 的大小不变而将B 的方向改为竖直向上,应把回路总电流I 2调到多大才能使金属杆保持静止? 解:画出金属杆的截面图。由三角形定则可知,只有当安培力方向沿导轨平面向上时安培力才最小,B 也最小。根据左手定则,这时B 应垂直于导轨平面向上, 大小满足:BI 1L =mg sin α, B =mg sin α/I 1L 。 当B 的方向改为竖直向上时,这时安培力的方向变为水平向右,沿导轨方向合力为零,得BI 2L cos α=mg sin α,I 2=I 1/cos α。(在解这 类题时必须画出截面图,只有在截面图上才能正确表示各力的准确方 向,从而弄清各矢量方向间的关系)。 2、带电粒子在复合场中的运动 例2. 一个带电微粒在图示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速圆周运动。则该带电微粒必然带_____,旋转方向为_____。若已知圆半径为r ,电场强度 为E 磁感应强度为B ,则线速度为_____。

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

高二物理电磁场知识点全

高二物理电磁场知识点全 导读:我根据大家的需要整理了一份关于《高二物理电磁场知识点全》的内容,具体内容:电磁场理论一直都是高二物理的难点与重点,下面是我给大家带来的,希望对你有帮助。高二物理电磁场知识点一、磁场磁极和磁极之间的相互作用是通过磁场发生的。电流在周围空... 电磁场理论一直都是高二物理的难点与重点,下面是我给大家带来的,希望对你有帮助。 高二物理电磁场知识点 一、磁场 磁极和磁极之间的相互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。磁极和电流之间的相互作用也是通过磁场发生的。电流和电流之间的相互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,而磁场的基本性质就是对放入其中的磁极或电流有力的作用。 二、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。安培是最早揭示磁现象的电本质的。 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相同,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)通过磁场而发生相互作用。三、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。 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。

物理高二选修3-1《磁场》知识归纳

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LI F B =(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

高二物理知识点

高二物理知识点 人教版高二物理知识点 在现实学习生活中,说起知识点,应该没有人不熟悉吧?知识点是知识中的最小单位,最具体的内容,有时候也叫“考点”。相信很多人都在为知识点发愁,以下是店铺整理的人教版高二物理知识点,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。 高二物理知识点1 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/IL 2、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。 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。 高二物理知识点2 1、库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9、0×109N?m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引} 2、两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1、60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍 3、电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)} 4、真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2{r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量} 5、电场力:F=qE{F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)} 6、匀强电场的场强E=UAB/d{UAB:AB两点间的电压(V),d:AB 两点在场强方向的距离(m)} 7、电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q 8、电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}

高二物理知识点归纳磁场

高二物理知识点归纳磁场 磁场是物理学中一个重要的概念,它与电磁现象密切相关,并 在许多领域中得到应用。在高二物理学习中,我们需要掌握有关 磁场的基本知识点。本文将对高二物理中的磁场知识进行归纳总结,帮助学生们更好地掌握这一重要内容。 1. 磁场的基本概念 在物理学中,磁场指存在于空间中的磁性物体周围的一种物理 现象。磁场可由磁铁或电流所产生,在磁场中其他磁性物体会受 到力的作用。磁场的单位为特斯拉(T),常用磁感应强度(磁场强度)B来表示。 2. 磁力与洛伦兹力 磁场对带电粒子的运动具有一定的影响。根据洛伦兹力的定律,当带电粒子在磁场中运动时,将受到一个垂直于速度和磁场的力,称为洛伦兹力。洛伦兹力的大小与带电粒子的电荷量、速度以及 磁感应强度之间有关。 3. 安培环路定理

安培环路定理是描述磁场中磁感应强度变化的规律。根据该定理,任何闭合回路上的磁场积分为零,即∮B⋅dl=0。这表明,在 闭合回路上,磁感应强度的变化与电流之间存在一种关系。 4. 毕奥-萨伐尔定律 毕奥-萨伐尔定律说明了电流元产生的磁场对其他电流元的作用力大小和方向。根据该定律,两个电流元之间的作用力与它们之 间的距离、电流大小和载流导线的方向有关。该定律对于计算导 线上电流元之间的相互作用力非常有用。 5. 磁场的磁感线 磁感线是描述磁场空间分布的线条。磁感线是从北极到南极的 封闭曲线,标志着磁场的方向。磁感线之间的距离越近,表示磁 场越强。通过观察磁感线的形状和密度,我们可以了解磁场的分 布情况。 6. 安培力和电动势 安培力是磁场对电流产生的力,它的大小与电流元和磁感应强 度之间有关。而电动势是由磁场对导体中运动的电子的作用力所 产生的电势差。这两个概念在磁场研究和应用中起着重要的作用。

高二物理磁场知识点总结大全

高二物理磁场知识点总结大全 高二物理电磁场知识点大家觉得不知道如何去归纳,感觉要归纳电磁场知识点很难。以下是小编整理的物理电磁场知识点,希望可以分享给大家提供参考。 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。安培是最早揭示磁现象的电本质的。 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相同,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)通过磁场而发生相互作用。 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 磁极和磁极之间的相互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。磁极和电流之间的相互作用也是通过磁场发生的。 电流和电流之间的相互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,而磁场的基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.安培定则: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.安培定则: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。 b.所有磁感线都通过内部,内密外疏 (4)通电螺线管 a.安培定则:让右手弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,伸直的大拇指的方向就是螺线管内部磁场的磁感线方向; b. 通电螺线管的磁场相当于条形磁铁的磁场 五、磁通量 1.定义:磁感应强度B与面积S的乘积,叫做穿过这个面的磁通量。 2.定义式:φ=BS(B与S垂直) φ=BScosθ(θ为B与S之间的夹角) 3.单位:韦伯(Wb) 4.物理意义:表示穿过磁场中某个面的磁感线条数。 5.B=φ/S,所以磁感应强度也叫磁通密度

高二物理磁场相关概念总结

高二物理磁场相关概念总结 磁极和磁极之间的相互作用是通过磁场发生的。 电流在四周空间产生磁场,小磁针在该磁场中受到力的作用。磁极和电流之间的相互作用也是通过磁场发生的。 电流和电流之间的相互作用也是通过磁场产生的 磁场是存在于磁体、电流和运动电荷四周空间的一种特别形态的物质,磁极或电流在自己的四周空间产生磁场,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。 二、磁现象的电本质 1.罗兰试验 正电荷随绝缘橡胶圆盘高速旋转,发觉小磁针发生偏转,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,它们的磁场相互抵消,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;留意,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,全部的磁现象都可以归结为运动电荷(电流)通过磁场而发生相互作用。 三、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。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全都。 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.安培定则:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流方

高二物理知识点磁场归纳

2022高二物理知识点磁场归纳 广阔同学要想顺利通过高考,承受更好的高等教育,就要做好考试前的复习准备。查字典物理网为大家整理了高二物理知识点磁场归纳,希望对大家有所帮助。 一、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。 二、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。 三、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。 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

高二物理磁场知识精讲

高二物理磁场知识精讲 电流的磁场、磁感应强度、磁感线、地磁场、安培定则、磁通量、安培力的大小、磁电式电表原理(A 级要求),左手定则(B 级要求)。 (一)磁场 1. 在电流、磁体周围空间存在磁场这种特殊形态的物质。 2. 磁场基本性质:对处在磁场中的通电导线、运动电荷、磁体有磁场力的作用。 3. 磁现象电本质:由运动电荷产生的。 (二)描述磁场的物理量: 1. 磁感应强度B (1)定义:用一小段通电导线垂直该点磁场方向放置时,所受磁场力F 与电流I 和长度l 乘积的比值描述磁场强弱。 I B B F Il ⊥=时,(定义式) (2)B 方向:即磁场方向,是放在该点小磁针静止时N 极受到磁场力方向。(B 的方向并是F 安方向) (3)单位:T (特斯拉) (4)B 的叠加:遵循平行四边形定则 2. 磁感线: (1)磁场方向(方向):磁感线上某点的切线方向 磁场强弱(大小):磁感线疏密。B B ⎧⎨⎩ (2)磁感线特点: ①磁体外部,N 极指向S 极,在磁体内部,由S 极指向N 极,是闭合曲线。 ②磁感线也是人为引入的,并非真实存在,而磁场是客观存在的。 (3)在条形磁铁,蹄形磁铁,通电直导线,通电导线环和通电螺线管形成的五种典型磁场,通电直导线,通电导线环,通电螺线管形成的磁场的磁感线分布由安培定则判定。 3. 磁场力—安培力 (1)安培力大小:F BIL 安(与与的夹角)=sin θθB I 当I B F BIL ⊥=时,安 当时,安I B F //=0 (2)安培力方向:用左手定则判定。左手定则的表述中让磁感线垂直穿过手心,伸开四指方向指向电流方向,拇指方向就是导线所受安培力方向。实质上只适用于B 与I 垂直的情况。若B 与I 有夹角θ时,此时应将B 分解为平行于电流方向的B //与垂直于电流方向的B ⊥。由于B //对I 没有力作用,可以不予考虑,则只要让B ⊥的方向垂直穿过手心,四指指向电流方向,则可以确定安培力的方向。 注:F 安的方向总垂直于B 和电流I 所决定的平面。 (3)安培力矩:①M NBIS =cos θ N :线圈匝数,I :线圈中电流强度。S :线圈面积。

高二物理磁场 磁感线 安培力 磁感应强度 知识精讲 人教版

高二物理磁场磁感线安培力磁感应强度知识精讲人教版 一. 本周教学内容 第十五章磁场 第一节磁场磁感线 第二节安培力磁感应强度 二. 知识要点 1. 知道磁场的根本特性是对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用。 2. 知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的。 3. 知道什么叫磁感线。 4. 知道条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流和通电螺线管的磁感线分布情况。 5. 会用安培定如此判定直线电流、环形电流和通电螺线。 6. 理解磁感应强度B的定义与单位。 7. 知道用磁感线的疏密可以形象直观地反映磁感应强度的大小。 8. 知道什么叫匀强磁场,知道匀强磁场的磁感线的分布情况。 9. 知道什么是安培力,知道电流方向与磁场方向平行时,电流受的安培力为零;电流方向与磁场方向垂直时,电流受安培力的大小F=BIL 10. 会用左手定如此熟练地判定安培力的方向 三. 重点、难点解析 1. 磁场 演示:在玻璃板上放两辆小车,小车上各放置一条形磁铁,通过演示实验1观察到,磁体同名磁极相斥,异名磁极相吸,且不需要接触就可以发生力的作用,显然这一力是场力,但磁不带电,不存在电场,它就是另一种场一一磁场。磁体周围存在着磁场,常见的条形磁铁、蹄形磁铁周围都存在着磁场。除磁体周围有磁场外,丹麦物理学家奥斯特首先发现电流周围也存在着磁场。观察演示实验。得出,当通入电流时,小磁针转动,说明电流周围也有磁场。磁极与磁极之间、电流与磁极之间、电流与电流之间通过演示实验看出都会发生相互作用,这种作用都是通过磁场这种特殊物质发生作用的。 图1 图2 〔1〕磁场的性质 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,指向各不一样,如图2所示,这明确磁场中不同位置力的作用方向不同,因此磁场具有方向性。 与电场比照。在电场中,我们利用检验电荷的受力情况来反映电场的方向性,规定正电荷受的电场力方向为电场方向。 在磁场中,我们利用小磁针来规定磁场的方向,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。

高中物理磁场知识点总结+例题

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。 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;对电流可能有力的作用,当电流和磁感线平行时不受磁场力作用)。 3.磁感应强度 IL F B (条件是L ⊥B ;在匀强磁场中或ΔL 很小。) 磁感应强度是矢量。单位是特斯拉,符号为T ,1T=1N/(A ∙m)=1kg/(A ∙s 2) 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N 极受磁场力的方向。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: 地磁场的特点:两极的磁感线垂直于地面;赤道上方的磁感线平行于地面;除两极外,磁感线的水平分量总是指向北方;南半球的磁感线的竖直分量向上,北半球的磁感线的竖直分量向下。 ⑷电流的磁场方向由安培定则(右手螺旋定则)确定: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。 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“同向电流相吸,反向电流相斥”(适用于两电流互相平行时)。 ⑶可以把条形磁铁等效为长直通电螺线管(不要把长直通电螺线管等效为条形磁铁)。 例1.条形磁铁放在粗糙水平面上,其中点的正上方有一导线,在导线中通有图示方向的电流后,磁铁对水平面的压力将会______(增 条形磁铁蹄形磁铁 通电环行导线周围磁场 通电长直螺线管内部磁场 通电直导线周围磁场

高中物理磁学知识点总结(精华)

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