磁場知識(shí)點(diǎn)匯總

1、磁場知識(shí)點(diǎn)匯總一、磁場二、磁場是一種客觀物質(zhì)，存在于磁體和運(yùn)動(dòng)電荷（或電流）周圍。三、磁場（磁感應(yīng)強(qiáng)度）的方向規(guī)定為磁場中小磁針N極的受力方向（磁感線的切線方向）。四、磁場的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體、運(yùn)動(dòng)電荷（或電流）有力的作用。五、磁感線六、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。磁體的外部N極極七、磁感線是閉合曲線S磁體的內(nèi)部極N極S八、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。九、任何兩條磁感線都不會(huì)相交，也不能相切。十、安培定則 是用來確定電流方向與磁場方向關(guān)系的法則磁感線的環(huán)繞方向 (直線電流 )十一、 彎曲的四指代表電流的

2、方向 (環(huán)形電流或通電螺線管 )十二、 安培分子電流假說揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，即磁體的磁場和電流的磁場一樣，都是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。十三、 幾種常見磁場十四、 直線電流的磁場：無磁極，非勻強(qiáng)，距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場越弱十五、 通電螺線管的磁場：管外磁感線分布與條形磁鐵類似，管內(nèi)為勻強(qiáng)磁場。十六、 地磁場（與條形磁鐵磁場類似）十七、 地磁場 N 極在地球南極附近，S 極在地球北極附近。十八、 地磁場 B 的水平分量總是從地球南極指向北極，而豎直分量南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下十九、 在赤道平面上，距離地球表面相等的各點(diǎn)，磁感強(qiáng)度相等，且方向水平向北。二十、二十一、磁感應(yīng)強(qiáng)度 ：

3、定義式BF（定義B 時(shí)，IB ） B 為矢量，方向與LI磁場方向相同，并不是在該處電流的受力方向，運(yùn)算時(shí)遵循矢量運(yùn)算法則。二十二、磁通量二十三、定義一： =BS，S 是與磁場方向垂直的面積，即 =BS，如果平面與磁場方向不垂直，應(yīng)把面積投影到與磁場垂直的方向上，求出投影面積S二十四、定義二：表示穿過某一面積磁感線條數(shù)二十五、磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)，正、負(fù)號(hào)不代表方向，僅代表磁感線穿入或穿出。二十六、當(dāng)一個(gè)面有兩個(gè)方向的磁感線穿過時(shí)，磁通量的計(jì)算應(yīng)算“純收入” ，即= 1 - 2 （ 1 為正向磁感線條數(shù)， 2 為反向磁感線條數(shù)。 ）二十七、安培力大小二十八、公式 F BLI sin （ 為

4、B 與 I夾角） F0, BLI二十九、通電導(dǎo)線與磁場方向垂直時(shí)，安培力最大FBIL三十、 通電導(dǎo)線平行于磁場方向時(shí)，安培力F0三十一、 B 對(duì)放入的通電導(dǎo)線來說是外磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度三十二、式中的 L 為導(dǎo)線垂直于磁場方向的有效長度。例如，半徑為r 的半圓形導(dǎo)線與磁場 B 垂直放置，導(dǎo)線的的等效長度為2r ，安培力 F 2BIr 。三十三、安培力的方向三十四、方向由左手定則來判斷。三十五、安培力總是垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B 和電流 I 所決定的平面， 但 B、I 不一定要垂直。三十六、物體在安培力作用下運(yùn)動(dòng)方向的判定方法三十七、電流元分析法三十八、把整段電流等效分成很多電流元，先用左手定則判斷出每小

5、段電流元所受安培力的方向，從而判斷出整段電流所受合力的方向，最后確定運(yùn)動(dòng)方向，注意一般取對(duì)稱的電流元分析。三十九、例題如圖所示，兩根垂直紙面、平行且固定放置的直導(dǎo)線 M和 N，通有同向等值電流；沿紙面與直導(dǎo)線M、N 等距放置的另一根可自由移動(dòng)的通電導(dǎo)線ab，則通電導(dǎo)線ab 在安培力作用下運(yùn)動(dòng)的情況是A. 沿紙面逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B. 沿紙面順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C.a 端轉(zhuǎn)向紙外， b 端轉(zhuǎn)向紙里D.a 端轉(zhuǎn)向紙里， b 端轉(zhuǎn)向紙外等效分析法環(huán)形電流可以等效為小磁針（或條形磁鐵） ，條形磁鐵也可等效成環(huán)形電流，通電螺線管可等效為多個(gè)環(huán)形電流或條形磁鐵。利用結(jié)論法兩電流相互平行時(shí)無轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢，同向電流相互吸引，反向電

6、流相互排斥。兩電流不平行時(shí)，有轉(zhuǎn)動(dòng)到相互平行且方向相同的趨勢。四十、 洛倫茲力的大小四十一、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 qvB四十二、當(dāng) v 0 時(shí)， F 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。四十三、當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場方向相同或相反，即v 與 B 平行時(shí)，F(xiàn)0 。四十四、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FqvBsin四十五、注意：以上公式中的v 應(yīng)理解為電荷相對(duì)于磁場的運(yùn)動(dòng)速度。會(huì)推導(dǎo)洛倫茲力的公式。四十六、洛倫茲力的方向四十七、用左手定則來判斷：讓磁感線穿過手心，四指

7、指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向（或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向的反方向），大拇指指向就是洛倫茲力的方向。四十八、無論 v 與 B 是否垂直，洛倫茲力總是同時(shí)垂直于電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場方向。四十九、洛倫茲力的特點(diǎn)五十、 洛倫茲力的方向總與粒子運(yùn)動(dòng)的方向垂直，洛倫茲力只改變速度的方向，不改變速度的大小，故洛倫茲力永不做功。五十一、安培力和洛倫茲力的關(guān)系五十二、 安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力是安培力的微觀實(shí)質(zhì)。方向都由左手定則判斷。五十三、洛倫茲力不做功，安培力可以做功。五十四、洛倫茲力作用下的運(yùn)動(dòng)五十五、當(dāng)帶電粒子垂直進(jìn)入磁場時(shí)，洛倫茲力不做功，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由牛頓第二定律可得： qvBmv2，所以 rmv

8、，粒子運(yùn)rqB2 r2 mbc動(dòng)的周期 TqBMaNved五十六、例題如圖， MN是勻強(qiáng)磁場中的一塊薄金屬板，帶電粒子（不計(jì)重力）在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)并穿過金屬板，虛線表示其運(yùn)動(dòng)軌跡，由圖知：五十七、A、粒子帶負(fù)電B、粒子運(yùn)動(dòng)方向是abcde五十八、C、粒子運(yùn)動(dòng)方向是edcbaD、粒子在上半周所用時(shí)間比下半周所用時(shí)間長五十九、帶電粒子在相互垂直的電場和磁場中的運(yùn)動(dòng)六十、 速度選擇器六十一、 作用：可以把具有某一特定速度的粒子選擇出來。六十二、 粒子受力特點(diǎn)：同時(shí)受相反方向的電場力和磁場力作用。六十三、粒子勻速通過速度選擇器的條件：電場力和洛倫茲力平衡：qEqvB ，即速度大小只有滿足vE 的粒子才

9、能沿直線勻速通過。B六十四、速度選擇器對(duì)正、負(fù)電荷均適用,帶電粒子能否勻速通過電、磁場與粒子所帶電荷量、電性、粒子的質(zhì)量無關(guān)，僅取決于粒子的速度（不是速率）。六十五、若 vE 或 v E ，粒子都將偏離直線運(yùn)動(dòng)。BB六十六、粒子若從右側(cè)射入，則不可能勻速通過電磁場，這說明速度選擇器不僅對(duì)速度大小有選擇，而且對(duì)速度方向也有選擇。六十七、磁流體發(fā)電機(jī)六十八、作用：可以把等離子體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能。六十九、原理：高速的等離子體 （即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和負(fù)電的微粒，而從整體來說呈中性）噴射入磁場，在洛倫茲力作用下分別聚集在A 板和 B板，AKvvRB于是在板間形成電場，當(dāng)板間電場對(duì)電荷

10、的作用力等于電荷所受洛倫茲力，兩板間形成一定的電勢差，合上開關(guān)K 后，就能對(duì)負(fù)載供電。七十、 磁流體發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢：EBdv ，推導(dǎo)：當(dāng)外電路斷開時(shí)，電源電動(dòng)勢UEdBdv等于路端電壓E源 UBqvBqEA七十一、帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)C七十二、三個(gè)問題七十三、圓心的確定：圓心一定在與速度方向垂直的直線上，根據(jù)入射點(diǎn)和出射點(diǎn)的速度方向做出垂線，交點(diǎn)即為圓心。七十四、半徑的計(jì)算：一般是利用幾何知識(shí)解直EOB1 d角三角形。BU七十五、帶電粒子在有界磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的確定：利用圓心角和弦切角的關(guān)系或四邊形內(nèi)角和等于360 度或速度的偏向角 （帶電粒子射出磁場的速度方向與射入磁場的速度方向之間

11、的夾角）等于圓弧軌道所對(duì)的圓心角，再由公式tT 求運(yùn)動(dòng)時(shí)間。2七十六、質(zhì)譜儀七十七、質(zhì)譜儀主要用于分析同位素，測定其質(zhì)量、 荷質(zhì)比 . 下圖為一種常見的質(zhì)譜儀，由粒子源、加速電場(U) 、速度選擇器 (E 、B1) 和偏轉(zhuǎn)磁場 (B 2) 組成 . 若測得粒子在回旋中的軌道直徑為d，求粒子的荷質(zhì)比 .(q2E)m B1B2d七十八、 例題 如圖 15-6 所示為質(zhì)譜儀測定帶電粒子質(zhì)量的裝置的示意圖速度選擇器（也稱濾速器）中場強(qiáng)E 的方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1 的方向垂直紙面向里，分離器中磁感應(yīng)強(qiáng)度B2 的方向垂直紙面向P2B1B2SP1外在 S處有甲、乙、丙、丁四個(gè)一價(jià)正離子垂直于EP3P4

12、圖 15-6和 B1 入射到速度選擇器中，若m甲m乙m丙m丁 ， v甲v乙v丙v丁 ，在不計(jì)重力的情況下，則分別打在七十九、A甲乙丙丁八十、 C丙丁乙甲D八十一、回旋加速器八十二、工作原理P1、 P2、P3 、P4 四點(diǎn)的離子分別是B甲丁乙丙甲乙丁丙（）八十三、磁場的作用：帶電粒子以某一速度垂直磁場方向進(jìn)入磁場后，并在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其周期和速率、半徑均無關(guān)（T2 m ），帶電粒qB子每次進(jìn)入 D 形盒都運(yùn)動(dòng)相等的時(shí)間（半個(gè)周期）后平行電場方向進(jìn)入電場中加速。八十四、交流電壓：為了保證每次帶電粒子經(jīng)過狹縫時(shí)均被加速，使之能量不斷提高，要在狹縫處加一個(gè)周期與帶電粒子在D 形盒中運(yùn)動(dòng)周期相同的交變電