高中物理磁場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)歸納
高中物理磁場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)歸納
磁場(chǎng)是一種看不見(jiàn)、摸不著的特殊物質(zhì),是高中物理中一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn),下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)?lái)的高中物理磁場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)歸納,希望對(duì)你有幫助。
高中物理磁場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)
1.磁場(chǎng)
(1)磁場(chǎng):磁場(chǎng)是存在于磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷周?chē)囊环N物質(zhì).永磁體和電流都能在空間產(chǎn)生磁場(chǎng).變化的電場(chǎng)也能產(chǎn)生磁場(chǎng).(2)磁場(chǎng)的基本特點(diǎn):磁場(chǎng)對(duì)處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用.
(3)磁現(xiàn)象的電本質(zhì):一切磁現(xiàn)象都可歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷(或電流)之間通過(guò)磁場(chǎng)而發(fā)生的相互作用.
(4)安培分子電流假說(shuō)------在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部,存在著一種環(huán)形電流即分子電流,分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒成為微小的磁體.
(5)磁場(chǎng)的方向:規(guī)定在磁場(chǎng)中任一點(diǎn)小磁針N極受力的方向(或者小磁針靜止時(shí)N極的指向)就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向.
2.磁感線
(1)在磁場(chǎng)中人為地畫(huà)出一系列曲線,曲線的切線方向表示該位置的磁場(chǎng)方向,曲線的疏密能定性地表示磁場(chǎng)的弱強(qiáng),這一系列曲線稱為磁感線.
(2)磁鐵外部的磁感線,都從磁鐵N極出來(lái),進(jìn)入S極,在內(nèi)部,由S極到N極,磁感線是閉合曲線;磁感線不相交.
(3)幾種典型磁場(chǎng)的磁感線的分布:
?、僦本€電流的磁場(chǎng):同心圓、非勻強(qiáng)、距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場(chǎng)越弱.
?、谕娐菥€管的磁場(chǎng):兩端分別是N極和S極,管內(nèi)可看作勻強(qiáng)磁場(chǎng),管外是非勻強(qiáng)磁場(chǎng).
?、郗h(huán)形電流的磁場(chǎng):兩側(cè)是N極和S極,離圓環(huán)中心越遠(yuǎn),磁場(chǎng)越弱.
?、軇驈?qiáng)磁場(chǎng):磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小處處相等、方向處處相同.勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁感線是分布均勻、方向相同的平行直線.
3.磁感應(yīng)強(qiáng)度
(1)定義:磁感應(yīng)強(qiáng)度是表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量,在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線,受到的磁場(chǎng)力F跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL的比值,叫做通電導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度,定義式B=F/IL.單位T,1T=1N/(A•m).
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向,即通過(guò)該點(diǎn)的磁感線的切線方向.
(3)磁場(chǎng)中某位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及方向是客觀存在的,與放入的電流強(qiáng)度I的大小、導(dǎo)線的長(zhǎng)短L的大小無(wú)關(guān),與電流受到的力也無(wú)關(guān),即使不放入載流導(dǎo)體,它的磁感應(yīng)強(qiáng)度也照樣存在,因此不能說(shuō)B與F成正比,或B與IL成反比.
(4)磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量,遵守矢量分解合成的平行四邊形定則,注意磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該處的磁場(chǎng)方向,并不是在該處的電流的受力方向.
4.地磁場(chǎng):地球的磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)相似,其主要特點(diǎn)有三個(gè):
(1)地磁場(chǎng)的N極在地球南極附近,S極在地球北極附近.
(2)地磁場(chǎng)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.
(3)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.
5.安培力
(1)安培力大小F=BIL.式中F、B、I要兩兩垂直,L是有效長(zhǎng)度.若載流導(dǎo)體是彎曲導(dǎo)線,且導(dǎo)線所在平面與磁感強(qiáng)度方向垂直,則L指彎曲導(dǎo)線中始端指向末端的直線長(zhǎng)度.
(2)安培力的方向由左手定則判定.
(3)安培力做功與路徑有關(guān),繞閉合回路一周,安培力做的功可以為正,可以為負(fù),也可以為零,而不像重力和電場(chǎng)力那樣做功總為零.
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6.洛倫茲力
(1)洛倫茲力的大小f=qvB,條件:v⊥B.當(dāng)v∥B時(shí),f=0.
(2)洛倫茲力的特性:洛倫茲力始終垂直于v的方向,所以洛倫茲力一定不做功.
(3)洛倫茲力與安培力的關(guān)系:洛倫茲力是安培力的微觀實(shí)質(zhì),安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn).所以洛倫茲力的方向與安培力的方向一樣也由左手定則判定.
(4)在磁場(chǎng)中靜止的電荷不受洛倫茲力作用.
7.帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
在帶電粒子只受洛倫茲力作用的條件下(電子、質(zhì)子、α粒子等微觀粒子的重力通常忽略不計(jì)),
(1)若帶電粒子的速度方向與磁場(chǎng)方向平行(相同或相反),帶電粒子以入射速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng).
(2)若帶電粒子的速度方向與磁場(chǎng)方向垂直,帶電粒子在垂直于磁感線的平面內(nèi),以入射速率v做勻速圓周運(yùn)動(dòng).①軌道半徑公式:r=mv/qB②周期公式:T=2πm/qB
8.帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)
(1)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)
①帶電粒子所受合外力為零時(shí),做勻速直線運(yùn)動(dòng),處理這類(lèi)問(wèn)題,應(yīng)根據(jù)受力平衡列方程求解.
?、趲щ娏W铀芎贤饬愣ǎ遗c初速度在一條直線上,粒子將作勻變速直線運(yùn)動(dòng),處理這類(lèi)問(wèn)題,根據(jù)洛倫茲力不做功的特點(diǎn),選用牛頓第二定律、動(dòng)量定理、動(dòng)能定理、能量守恒等規(guī)律列方程求解.
(2)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做曲線運(yùn)動(dòng)
①當(dāng)帶電粒子在所受的重力與電場(chǎng)力等值反向時(shí),洛倫茲力提供向心力時(shí),帶電粒子在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).處理這類(lèi)問(wèn)題,往往同時(shí)應(yīng)用牛頓第二定律、動(dòng)能定理列方程求解.
?、诋?dāng)帶電粒子所受的合外力是變力,與初速度方向不在同一直線上時(shí),粒子做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng),這時(shí)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡既不是圓弧,也不是拋物線,一般處理這類(lèi)問(wèn)題,選用動(dòng)能定理或能量守恒列方程求解.
?、塾捎趲щ娏W釉趶?fù)合場(chǎng)中受力情況復(fù)雜運(yùn)動(dòng)情況多變,往往出現(xiàn)臨界問(wèn)題,這時(shí)應(yīng)以題目中“最大”、“最高”“至少”等詞語(yǔ)為突破口,挖掘隱含條件,根據(jù)臨界條件列出輔助方程,再與其他方程聯(lián)立求解。
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