高二物理磁場知識(shí)點(diǎn)(經(jīng)典)

1、一、磁現(xiàn)象和磁場1、磁場：磁場是存在于磁體、運(yùn)動(dòng)電荷周圍的一種物質(zhì)它的基本特性是：對(duì)處于其中的磁體、電流、運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用2、磁現(xiàn)象的電本質(zhì)：所有的磁現(xiàn)象都可歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷之間通過磁場而發(fā)生的相互作用二、磁感應(yīng)強(qiáng)度1、 表示磁場強(qiáng)弱的物理量是矢量2、 大?。築=F/Il（電流方向與磁感線垂直時(shí)的公式）3、 方向：左手定則：是磁感線的切線方向；是小磁針N極受力方向；是小磁針靜止時(shí)N極的指向不是導(dǎo)線受力方向；不是正電荷受力方向；也不是電流方向 4、 單位：牛/安米，也叫特斯拉，國際單位制單位符號(hào)T5、 點(diǎn)定B定：就是說磁場中某一點(diǎn)定了，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向都是定值6、 勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)

2、度處處相等7、 磁場的疊加:空間某點(diǎn)如果同時(shí)存在兩個(gè)以上電流或磁體激發(fā)的磁場,則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是各電流或磁體在該點(diǎn)激發(fā)的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和,滿足矢量運(yùn)算法則.三、幾種常見的磁場（一）、 磁感線磁感線是徦想的，用來對(duì)磁場進(jìn)行直觀描述的曲線，它并不是客觀存在的。磁感線是閉合曲線磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱，磁感線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場方向。任何兩條磁感線都不會(huì)相交，也不能相切。5勻強(qiáng)磁場的磁感線平行且距離相等沒有畫出磁感線的地方不一定沒有磁場6安培定則：姆指指向電流方向，四指指向磁場的方向注意這里的磁感線是一個(gè)個(gè)同心圓，每點(diǎn)磁場方向是在該點(diǎn)切線方向7、 *熟記常用的幾種磁場的磁感線：

3、（二）、勻強(qiáng)磁場1、 磁感線的方向反映了磁感強(qiáng)度的方向，磁感線的疏密反映了磁感強(qiáng)度的大小。2、 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同的區(qū)域，叫勻強(qiáng)磁場。其磁感線平行且等距。例：長的通電螺線管內(nèi)部的磁場、兩個(gè)靠得很近的異名磁極間的磁場都是勻強(qiáng)磁場。3、 如用B=F/(IL)測(cè)定非勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，所取導(dǎo)線應(yīng)足夠短，以能反映該位置的磁場為勻強(qiáng)。（三）、磁通量（）1磁通量：穿過某一面積磁力線條數(shù)，是標(biāo)量2磁通密度B：垂直磁場方向穿過單位面積磁力線條數(shù)，即磁感應(yīng)強(qiáng)度，是矢量3二者關(guān)系：B/S（當(dāng)B與面垂直時(shí)），BScos，Scos為面積垂直于B方向上的投影，是B與S法線的夾角四、磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用力

4、（一）、安培力：1、通電導(dǎo)線在磁場中受到的作用力叫做安培力說明:磁場對(duì)通電導(dǎo)線中定向移動(dòng)的電荷有力的作用，磁場對(duì)這些定向移動(dòng)電荷作用力的宏觀表現(xiàn)即為安培力2、 安培力的計(jì)算公式：FBILsin（是I與B的夾角）；通電導(dǎo)線與磁場方向垂直時(shí)，即900，此時(shí)安培力有最大值；通電導(dǎo)線與磁場方向平行時(shí)，即00，此時(shí)安培力有最小值，F(xiàn)=0N;00B900時(shí)，安培力F介于0和最大值之間.3、 安培力公式的適用條件:I1I2公式FBIL一般適用于勻強(qiáng)磁場中IB的情況，對(duì)于非勻強(qiáng)磁場只是近似適用（如對(duì)電流元），但對(duì)某些特殊情況仍適用如圖所示，電流I1/I2,如I1在I2處磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則I1對(duì)I2的安培

5、力FBI2L，方向向左，同理I2對(duì)I1，安培力向右，即同向電流相吸，異向電流相斥根據(jù)力的相互作用原理，如果是磁體對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用，則通電導(dǎo)體對(duì)磁體有反作用力兩根通電導(dǎo)線間的磁場力也遵循牛頓第三定律(二）、左手定則1.用左手定則判定安培力方向的方法：伸開左手，使拇指跟其余的四指垂直且與手掌都在同一平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿過手心，并使四指指向電流方向，這時(shí)手掌所在平面跟磁感線和導(dǎo)線所在平面垂直，大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線所受安培力的方向2.安培力F的方向既與磁場方向垂直，又與通電導(dǎo)線垂直,即F跟BI所在的面垂直但B與I的方向不一定垂直3.安培力F、磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流1三者的關(guān)系已知I,B的方向

6、，可惟一確定F的方向；已知F、B的方向，且導(dǎo)線的位置確定時(shí)，可惟一確定I的方向；已知F,1的方向時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向不能惟一確定4.由于B,I,F的方向關(guān)系常是在三維的立體空間，所以求解本部分問題時(shí)，應(yīng)具有較好的空間想象力，要善于把立體圖畫變成易于分析的平面圖，即畫成俯視圖，剖視圖，側(cè)視圖等(三)、安培力的性質(zhì)和規(guī)律；1、 公式F=BIL中L為導(dǎo)線的有效長度，即導(dǎo)線兩端點(diǎn)所連直線的長度，相應(yīng)的電流方向沿L由始端流向末端如圖示，甲中：，乙中：L/=d(直徑）2R（半圓環(huán)且半徑為R)2、 安培力的作用點(diǎn)為磁場中通電導(dǎo)體的幾何中心；（四）、分析在安培力作用下通電導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)情況的一般步驟1、 畫出通電

7、導(dǎo)線所在處的磁感線方向及分布情況2、 用左手定則確定各段通電導(dǎo)線所受安培力3、 據(jù)初速方向結(jié)合牛頓定律確定導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)情況五、磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力（一）、洛侖茲力磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力1、 洛倫茲力的公式: f=qvB sin，是V、B之間的夾角.2、 當(dāng)電荷速度方向與磁場方向垂直時(shí)，洛倫茲力的大小F=qvB3、 當(dāng)v=0時(shí)，F(xiàn)=0，即磁場對(duì)靜止的電荷無作用力，磁場只對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用力，這與電場對(duì)其中的靜止電荷或運(yùn)動(dòng)電荷總有電場力的作用是不同的。4、 當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場方向相同或相反，即與平行時(shí)，F(xiàn)=0。5、 當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場方向夾角為時(shí)，洛倫茲力的大小F=qvBsin6、 只有運(yùn)動(dòng)電荷在

8、磁場中才有可能受到洛倫茲力作用，靜止電荷在磁場中受到的磁場對(duì)電荷的作用力一定為0（二）、洛倫茲力的方向1.洛倫茲力F的方向既垂直于磁場B的方向，又垂直于運(yùn)動(dòng)電荷的速度v的方向，即F總是垂直于B和v所在的平面2.使用左手定則判定洛倫茲力方向時(shí)，伸出左手，讓姆指跟四指垂直，且處于同一平面內(nèi)，讓磁感線穿過手心，四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)方向（當(dāng)是負(fù)電荷時(shí)，四指指向與電荷運(yùn)動(dòng)方向相反）則姆指所指方向就是該電荷所受洛倫茲力的方向（三）、洛倫茲力與安培力的關(guān)系1.洛倫茲力是單個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中受到的力，而安培力是導(dǎo)體中所有定向稱動(dòng)的自由電荷受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)2.洛倫茲力一定不做功，它不改變運(yùn)動(dòng)電荷的速度大小

9、;但安培力卻可以做功六、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)1、 不計(jì)重力的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)可分三種情況：一是勻速直線運(yùn)動(dòng)；二是勻速圓周運(yùn)動(dòng)；三是螺旋運(yùn)動(dòng)2、 不計(jì)重力的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑r=mv/qB；其運(yùn)動(dòng)周期T=2m/qB（與速度大小無關(guān)）3、 不計(jì)重力的帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場和垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場時(shí)都做曲線運(yùn)動(dòng)，但有區(qū)別：帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場，在電場中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)（類平拋運(yùn)動(dòng)）；垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，則做變加速曲線運(yùn)動(dòng)（勻速圓周運(yùn)動(dòng)）4、 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)當(dāng)B時(shí)，所受洛侖茲力為零，做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)B時(shí)，所受洛侖力充分向心力，做半徑和周期分別為 R=，T= 的勻速圓周運(yùn)動(dòng)；當(dāng)與B夾一般角度時(shí)，由于可以將正交分解為和（分別平行于和垂直于）B，此時(shí)，電荷的合運(yùn)動(dòng)在中學(xué)階段一般不要求定量掌握。（二）、帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的圓心、半徑及時(shí)間的確定（1)用幾何知識(shí)確定圓心并求半徑 因?yàn)镕方向指向圓心，根據(jù)F一定垂直v，畫出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡中任意兩點(diǎn)（大多是射入點(diǎn)和出射點(diǎn)）的F或半徑方向，其延長線的交點(diǎn)即為圓心，再用幾何知識(shí)求其半徑與弦長的關(guān)系 (2)確定軌跡所對(duì)應(yīng)的