2019高考物理知識點總結34 磁場基本性質

2021-10-13 09:55:36 字數 3521 閱讀 5717

磁場基本性質

一、磁場的描述

1、磁場的物質性:與電場一樣,也是一種物質,是一種看不見而又客觀存在的特殊物質。

存在於(磁體、通電導線、運動電荷、變化電場、地球的)周圍。

2、基本特性:對放入其中的(磁極、電流、運動的電荷)有力的作用,它們的相互作用通過磁場發生。

3、方向規定:①磁感線在該點的切線方向;

②磁場中任一點小磁針北極(n極)的受力方向(小磁針靜止時n的指向)為該處的磁場方向。

③對磁體:外部(ns),內部(sn)組成閉合曲線;這點與靜電場電場線(不成閉合曲線)不同。

④用安培左手定則判斷

4、磁感線:電場中引入電場線描述電場,磁場中引入磁感線描述磁場。

定義: 磁場中人為引入的一系列曲線來描述磁場,曲線的切線表示該位置的磁場方向,其蔬密表示磁場強弱。

物理意義:描述磁場大小和方向的工具(物理摸型),磁場是客觀存在的,磁感線是一種工具.

不能認為有(無)磁感線的地方有(無)磁場。

5、磁場的

(1)永磁體(條形、蹄形)

(2)通電導線(有各種形狀:直、曲 、環形電流、通電螺線管)

(3)地球磁場(和條形磁鐵相似)有三個特徵:(磁極位置? 赤道處磁場特點?南北半球磁場方向?)

①地磁的n極的地理位置的南極,

②地磁b(水平分量:(南北) 堅直分量:南半球:垂直地面而上向;北半球:垂直地面而向下。)

③在赤道平面上:距地球表面相等的各點,磁感強度大小相等、方向水平向北

(4)變化的電場(後面再**拉第電磁感應定律和電磁波)

二、電流磁場的方向叛斷:安培右手定則(重點)、直、環、通電螺線管)

一定要熟悉五種典型磁場的磁感線空間分布(正確分析解答問題的關健)

腦中要有各種磁源產生的磁感線的立體空間分布觀念,會從不同的角度看、畫、識各種磁感線分布圖

能夠將磁感線分布的立體、空間圖轉化成不同方向的平面圖(正視、符視、側視、剖檢視)

三、磁現象的電本質(磁產生的實質)後面講到光現象的電本質

安培分子環型電流假說:分子、原子等物質的微粒內部存在一種環形電流,叫分子電流。這種環形電流使得每個物質微粒成為乙個很小的磁體。這就是安培分子電流假說。

它能解釋各種磁現象: 軟鐵棒的磁化、高溫,猛烈的搞擊而失去磁性等。

本質:(磁體、電流、運動電荷)的磁場都是由運動電荷產生的,並通過磁場相互作用的。

任何磁現象的出現都以「電荷的運動(有形無形)」為基礎。

一切磁現象歸結為:運動電荷(或電流)之間通過磁場發生相互作用。

「電本質」實質為運動電荷(成形電流):靜止的電荷在磁場中不會受到磁場力;有磁必有電(對),有電必有磁(錯)。

實驗:奧斯特沿南北方向放置的導線下面放置小磁針,導線通電後,小磁針發生偏轉。

羅蘭實驗:把大量的電荷加在橡膠盤上,然後使盤繞中心軸線轉動,如圖:在盤在附近用小磁針來檢驗運動電荷產生的磁場.

結果發現:帶電盤轉動時,小磁針發生了偏轉,而且改變轉盤方向,小磁針偏轉方向也發生轉變。

此實驗說明;電荷運動時產生磁場,即磁場是由運動電荷產生;(即:一切磁場都**於運動電荷,揭示了磁現象的電本質。)

四、磁感線——為了描述磁場的強弱與方向,人們想象在磁場中畫出的一組有方向的曲線.

1.疏密表示磁場的強弱.

2.每一點切線方向表示該點磁場的方向,也就是磁感應強度的方向.

3.是閉合的曲線,在磁體外部由n極至s極,在磁體的內部由s極至n極.磁線不相切不相交。

4.勻強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.

5.安培定則:姆指指向電流方向,四指指向磁場的方向.注意這裡的磁感線是乙個個同心圓,每點磁場方向是在該點切線方向·

*熟記常用的幾種磁場的磁感線:

兩個重要概念:磁感強度b,磁通量

磁感強度(b)從力的角度描述磁場性質,磁通量()從能量角度描述磁場的性質。

一、磁感應強度

1.磁場的最基本的性質:對放入其中的(磁極,電流,運動的電荷)有力的作用, 都稱為磁場力。 i⊥b時,f最大=bil;i//b時,f=0。

2.定義b:注意情境和條件:

①當i⊥b時, b= 向量

在磁場中垂直於磁場方向的通電導線受到的磁場力f跟電流強度i和導線長度l的乘積il的比值,

叫做通電導線所在處的磁感應強度.

②當面積s⊥b時,b= 單位面積的磁感線條數,b的蔬密反映磁場的強弱

注意:磁場某位置b的大小,方向是客觀存在的,是磁場本身特性的物理量。與(i大小、導線的長短,受力)都無關。即使導線不載流,b照樣存在。

①表示磁場強弱的物理量.是向量.

②大小:b=f/il (電流方向與磁感線垂直時的公式).

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n極的指向.不是導線受力方向;不是正電荷受力方向;也不是電流方向.

④單位:牛/安公尺,也叫特斯拉,國際單位制單位符號t.

⑤點定b定:b只與產生磁場的源及位置有關。就是說磁場中某一點定了,則該處磁感應強度的大小與方向都是定值.

⑥勻強磁場的磁感應強度處處相等.

⑦磁場的疊加:空間某點如果同時存在兩個以上電流或磁體激發的磁場,則該點的磁感應強度是各電流或磁體在該點激發的磁場的磁感應強度的向量和,滿足向量運算法則.

典型的比值定義:( b= b=k ) ( e= e= k ) ( u= )

( r= r=) ( c= c=)

磁感強度b:① b= ② b= ③ qbv = m r = b =

④ qbv = qe b=== ⑤ e=blv b= ⑥ b=k(直導體) ⑦ b=ni (螺線管)

勻強磁場:是最簡單,同時也是最重要的磁場。大小相等方向處處相同,用平行等間距的直線來表示。

分布地方:異名磁極間(邊緣除外),通電螺線管內部。

二、磁通量與磁通密度(分析法拉第電磁感應的基礎)

1.磁通量φ:概念:磁感應強度b與垂直磁場方向的面積s的乘積叫穿過這個面積的磁通量,φ=b×s

若面積s與b不垂直,應以b乘以s在垂直磁場方向上的投影面積s′,即φ=b·s′=b·scosθ,

磁通量的物理意義:穿過某一面積的磁感線條數.也叫做穿過這個面積的磁通量φ。是標量.

說明:對某一面積的磁通量,一定要指明「是哪乙個面積的、方向如何」

2.磁通密度b:垂直磁場方向穿過單位面積磁力線條數,即磁感應強度,是向量.

3.在勻強磁場中求磁通量型別有:公式的適用條件:

(1) 當面積s⊥b時。φ=bs 單位:韋伯wb=t· m2

(2) s//b時, φ=0

(3)b與s不垂直:φ應該為b乘以s在磁場垂直方向上投影的面積。φ=b·s影=bscos(為b與投影面的夾角)

說明:計算平面在勻強磁場中的φ。一定要明確?面積的φ,(方向如何)沒有指明那一面積的,φ無意義。

①曲面的磁通量φ等於對應投影平面的φ,不與線圈平面垂直,應該算投影面積。

②φ是雙向標量:當有磁感線沿相反方向通過同一平面時,穿過平面的磁通量應該為φ合,面積越大,低消越多。

例:由於磁感線是閉合曲線,外部(ns)內部(sn)組成閉合曲線,不同與靜電場電場線(不閉合)。

所以穿過任一閉合曲面的合φ為零,穿過地球表面的φ為零。

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