《磁場》這一章的內容是為下一章《電磁感應》做鋪墊的,要想學好電磁感應,必須學好磁場這一章,而且電磁感應與磁場的內容在高考中出題頻率也算比較高的。
本章內容總的來說有:四個概念、兩個公式、兩個概念
下面是本章的知識結構圖:
一、磁場的基本知識:
1.磁場
⑴永磁體周圍有磁場。
⑵電流周圍有磁場(奧斯特實驗)。
分子電流假說:物質微粒內部存在著環形分子電流。
磁現象的電本質:磁體的磁場和電流的磁場都是由電荷的運動產生的。
⑶在變化的電場周圍空間產生磁場(麥克斯韋)
2.磁場的基本性質
磁場對放入其中的磁體和電流有力的作用。
3、磁感應強度B:
(B為磁感應強度,F是電流垂直放到磁場中所受得力,I為電流大小,l為導線長度)
適用條件: l 很小(檢驗電流元),且 l⊥B 。
磁感應強度是矢量。
單位是特斯拉,符號 1T=1N/(A.m)
方向:規定為小磁針在該點靜止時N極的指向(或小磁針N極的受力方向)
4. 磁感線
(1)用來形象地描述磁場中各點的磁場方向和強弱的曲線。磁感線上每一點的切線方向就是該點的磁場方向,也就是在該點小磁針靜止時N極的指向。磁感線的疏密表示磁場的強弱。磁感線都是閉合曲線。
(2)要熟記常見的幾種磁場的磁感線:
(3)安培定則(右手螺旋定則):
對直導線,右手握住導線,拇指指向電流方向,四指指向磁感線環繞方向;
對環行電流,握住環形電流或通電螺線管,四指指向電流方向,大拇指指中心軸線上的磁感線方向;對長直螺線管大拇指指螺線管內部的磁感線方向。
(4)地磁場:地球的磁場與條形磁體的磁場相似。
主要特點是:地磁場B的水平分量(Bx)總是從地球南極指向北極,而豎直分量(By)則南北相反,在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下;在赤道表面上,距離地球表面相等的各點磁感應強度相等,且水平向北.
二、磁場對電流的作用
1.安培力的大小: F = BIL (B⊥IL )
(B是磁感應強度,I是電流大小,L是導線有效長度)
說明:
(1) L是導線的有效長度(則L指彎曲導線中始端到末端的直線長度)。
(2) B一定是勻強磁場,一定是導線所在處的磁感應強度值.
2.安培力的方向——左手定則
伸開左手,拇指與四指垂直並在一個平面內,磁感線從手心穿過,四指指向電流方向,拇指所指的方向就是安培力的方向。
注意:F一定垂直I、B; I、B可以垂直可以不垂直。
三、磁場對運動電荷的作用
1、洛侖茲力: 運動電荷在磁場中受到的磁場力叫洛侖茲力,它是安培力的微觀表現。
(1) 洛侖茲力大小
當v⊥B時, F = qvB F、v、B三者垂直
當v∥B時, F= 0
v與B成θ角, F= qvBsinθ
(2)洛侖茲力方向———左手定則
伸開左手,拇指與四指垂直並在一個平面內,磁感線從手心穿過,四指指向正電荷運動方向,拇指所指的方向就是正電荷所受洛倫茲力的方向。負電荷受力方向與正電荷相反。
F一定垂直v、B,v、B可以垂直可以不垂直
2、 洛倫茲力F 特點:
a. 洛倫茲力總是垂直於v與B組成的平面;
b. 洛倫茲力永遠不做功。
即 F不改變速度大小,只改變速度方向。
4. 應用:帶電粒子在勻強磁場中的圓運動
條件:
粒子只受洛倫茲力
粒子的v⊥B
B——勻強磁場
下面來看高考真題:
結 束
未 經 許 可 不 得 轉 載
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