磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质,在高中的物理学习中,学生会学习到磁场的要点,下面智学网将为大伙带来高中物理磁场要点,期望可以帮助到大伙。
1.磁场
磁场:磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围的一种物质.永磁体和电流都能在空间产生磁场.变化的电场也能产生磁场.磁场的基本特征:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力有哪些用途.
磁现象的电本质:所有磁现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互用途.
安培分子电流假说------在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流即分子电流,分子电流使每一个物质微粒成为微小的磁体.
磁场的方向:规定在磁场中任一点小磁针N极受力的方向就是那一点的磁场方向.
2.磁感线
在磁场中人为地画出一系列曲线,曲线的切线方向表示该地方的磁场方向,曲线的疏密能定性地表示磁场的弱强,这一系列曲线称为磁感线.
磁铁外部的磁感线,都从磁铁N极出来,进入S极,在内部,由S极到N极,磁感线是闭合曲线;磁感线不相交.
几种典型磁场的磁感线的分布:
①直线电流的磁场:同心圆、非匀强、距导线越远处磁场越弱.
②通电螺线管的磁场:两端分别是N极和S极,管内可看作匀强磁场,管外是非匀强磁场.
③环形电流的磁场:两侧是N极和S极,离圆环中心越远,磁场越弱.
④匀强磁场:磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同.匀强磁场中的磁感线是分布均匀、方向相同的平行直线.
3.磁感应强度
概念:磁感应强度是表示磁场强弱的物理量,在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,遭到的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值,叫做通电导线所在处的磁感应强度,概念式B=F/IL.单位T,1T=1N/.
磁感应强度是矢量,磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向,即通过该点的磁感线的切线方向.
磁场中某地方的磁感应强度的大小及方向是客观存在的,与放入的电流强度I的大小、导线的长短L的大小无关,与电流遭到的力也无关,即便不放入载流导体,它的磁感应强度也照样存在,因此不可以说B与F成正比,或B与IL成反比.
磁感应强度B是矢量,遵守矢量分解合成的平行四边形定则,注意磁感应强度的方向就是该处的磁场方向,并非在该处的电流的受力方向.
4.地磁场:地球的磁场与条形磁体的磁场相似,其特点有三个:
地磁场的N极在地球南极附近,S极在地球北极附近.
地磁场B的水平分量一直从地球南极指向北极,而竖直分量则南北相反,在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下.
在赤道平面上,距离地球表面相等的各点,磁感强度相等,且方向水平向北.
5.安培力
安培力大小F=BIL.式中F、B、I要两两垂直,L是有效长度.若载流导体是弯曲导线,且导线所在平面与磁感强度方向垂直,则L指弯曲导线中始端指向末端的直线长度.
安培力的方向由左手定则断定.
安培力做功与路径有关,绕闭合回路一周,安培力做的功可以为正,可以为负,也可以为零,而不像重力和电场力那样做功总为零.
6.洛伦兹力
洛伦兹力的大小f=qvB,条件:v⊥B.当v∥B时,f=0.
洛伦兹力的特质:洛伦兹力一直垂直于v的方向,所以洛伦兹力肯定不做功.
洛伦兹力与安培力的关系:洛伦兹力是安培力的微观实质,安培力是洛伦兹力的宏观表现.所以洛伦兹力的方向与安培力的方向一样也由左手定则断定.
在磁场中静止的电荷不受洛伦兹力用途.
7.带电粒子在磁场中的运动规律
在带电粒子只受洛伦兹力用途的条件下,
若带电粒子的速度方向与磁场方向平行,带电粒子以入射速度v做匀速直线运动.
若带电粒子的速度方向与磁场方向垂直,带电粒子在垂直于磁感线的平面内,以入射速率v做匀速圆周运动.①轨道半径公式:r=mv/qB②周期公式:T=2πm/qB
8.带电粒子在复合场中运动
带电粒子在复合场中做直线运动
①带电粒子所受合外力为零时,做匀速直线运动,处置这种问题,应依据受力平衡列方程求解.
②带电粒子所受合外力恒定,且与初速度在一条直线上,粒子将作匀变速直线运动,处置这种问题,依据洛伦兹力不做功的特征,使用牛顿第二定律、动量定理、动能定理、能量守恒等规律列方程求解.
带电粒子在复合场中做曲线运动
①当带电粒子在所受的重力与电场力等值反向时,洛伦兹力提供向心力时,带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动.处置这种问题,总是同时应用牛顿第二定律、动能定理列方程求解.
②当带电粒子所受的合外力是变力,与初速度方向不在同一直线上时,粒子做非匀变速曲线运动,这个时候粒子的运动轨迹不是圆弧,更不是抛物线,一般处置这种问题,使用动能定理或能量守恒列方程求解.
③因为带电粒子在复合场中受力状况复杂运动状况多变,总是出现临界问题,这个时候应以题目中“”、“”“至少”等词汇为突破口,挖掘隐含条件,依据临界条件列出辅助方程,再与其他方程联立求解.