物理磁场知识点
1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T),1T=1N/A·m
2.安培力F=BIL;(注:L⊥B){B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}
3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪{f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)}
4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动
情况(掌握两种):
(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0
(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下:
(a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;
(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);
解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角。
注:
(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负;
(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握;
(3)其它相关内容:地磁场/磁电式电表原理/回旋加速器/磁性材料 更多知识点可关注下北京新东方中学全科教育的高中物理课程,相信可以帮助到你。
② 物理初中磁学知识点
一、磁现象:
1、磁性:磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质(吸铁性)
2、磁体: 定义:具有磁性的物质
分类:永磁体分为 天然磁体、人造磁体
3、磁极:定义:磁体上磁性最强的部分叫磁极.(磁体两端最强中间最弱)
种类:水平面自由转动的磁体,指南的磁极叫南极(S),指北的磁极叫北极(N)
作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.
说明:最早的指南针叫司南 .一个永磁体分成多部分后,每一部分仍存在两个磁极.
4、磁化: ① 定义:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程.
磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后,铁钉与磁铁的接触部分间形成 异名磁极,异名磁极相互吸引的结果.
②钢和软铁的磁化:软铁被磁化后,磁性容易消失,称为软磁材料.钢被磁化后,磁性能长期保持,称为硬磁性材料.所以制造永磁体使用钢 ,制造电磁铁的铁芯使用软铁.
5、物体是否具有磁性的判断方法:①根据磁体的吸铁性判断.②根据磁体的指向性判断.③根据磁体相互作用规律判断.④根据磁极的磁性最强判断.
练习:☆磁性材料在现代生活中已经得到广泛应用,音像磁带、计算机软盘上的磁性材料就具有硬磁性.( 填“软”和“硬”)
☆\x09磁悬浮列车底部装有用超导体线圈饶制的电磁体,利用磁体之间的相互作用,使列车悬浮在轨道的上方以提高运行速度,这种相互作用是指:同名磁极的相互排斥作用.
☆放在条形磁铁南极附近的一根铁棒被磁化后,靠近磁铁南极的一端是磁北极.
☆用磁铁的N极在钢针上沿同一方向摩擦几次
钢针被磁化如图那么钢针的右端被磁化成 S极.
二、磁场:
1、定义:磁体周围存在着的物质,它是一种看不见、摸不着的特殊物质.
磁场看不见、摸不着我们可以根据它所产生的作用来认识它.这里使用的是转换法.通过电流的效应认识电流也运用了这种方法.
2、基本性质:磁场对放入其中的磁体产生力的作用.磁极间的相互作用是通过磁场而发生的.
3、方向规定:在磁场中的某一点,小磁针北极静止时所指的方向(小磁针北极所受磁力的方向)就是该点磁场的方向.
4、磁感应线:
①定义:在磁场中画一些有方向的曲线.任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致.
②方向:磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来,回到磁体的南极.
③典型磁感线:
④说明:A、磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线,不是客观存在的.但磁场客观存在.
B、用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法.
C、磁感线是封闭的曲线.
D、磁感线立体的分布在磁体周围,而不是平面的.
E、磁感线不相交.
F、磁感线的疏密程度表示磁场的强弱.
5、磁极受力:在磁场中的某点,北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致,南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反.
6、分类:
Ι、地磁场:
①\x09定义:在地球周围的空间里存在的磁场,磁针指南北是因为受到地磁场的作用.
②\x09磁极:地磁场的北极在地理的南极附近,地磁场的南极在地理的北极附近.
③\x09磁偏角:首先由我国宋代的沈括发现.
Ⅱ、电流的磁场:
①\x09奥斯特实验:通电导线的周围存在磁场,称为电流的磁效应.该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现.该现象说明:通电导线的周围存在磁场,且磁场与电流的方向有关.
②\x09通电螺线管的磁场:通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样.其两端的极性跟电流方向有关,电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断.
练习:
1、标出N、S极.
2、标出电流方向或电源的正负极.
3、绕导线:
③应用:电磁铁
A、定义:内部插入铁芯的通电螺线管.
B、工作原理:电流的磁效应,通电螺线管插入铁芯后磁场大大增强.
C、优点:磁性有无由通断电来控制,磁极由电流方向来控制,磁性强弱由电流大小、线圈匝数、线圈形状来控制.
D、应用:电磁继电器、电话
电磁继电器:实质由电磁铁控制的开关.应用:用低电压弱电流控制高电压强电流,进行远距离操作和自动控制.
电话:组成:话筒、听筒.基本工作原理:振动、变化的电流、振动.
三、电磁感应:
1、学史:该现象是 1831 年被 英国 国物理学家 法拉第发现.
2、定义: 由于导体在磁场中运动而产生电流的这种现象叫做电磁感应现象
3、感应电流:
①\x09定义: 电磁感应现象中产的电流
②\x09产生的条件:闭合电路 、部分导体、 做切割磁感线的运动 .
③导体中感应电流的方向,跟 磁感方向 和 导体的运动方向 有关三者的关系可用
右手安培 定则判定.
4、应用——交流发电机
①\x09构造:
②\x09工作原理: .工作过程中, 能转化为 .
③\x09工作过程:交流发电机和直流发电机在内电路线圈中产生的都是交流电.交流发电机通过 向外电路输出交流电.直流发电机通过 向外输出直流电.
④\x09交流发电机主要由 和 两部分组成. 不动 旋转的发电机叫做旋转磁极式发电机.
5、交流电和直流电:
①\x09交流电:
定义:
我国家庭电路使用的是 电.电压是 周期是 频率是 电流方向1s改变 次.
②\x09直流电:
定义:
四、磁场对电流的作用:
1、通电导体在磁场里 .
通电导体在磁场里受力的方向,跟 和 有关.三者关系可用 定则判断.
2、应用——直流电动机
①\x09定义:
②\x09构造:
③\x09工作原理:
④\x09工作过程:A平衡位置:特点:
受力特点:
线圈开始处于该位置时通电后不动.
换向器作用:
⑤\x09优点:
③ 2016年高考物理磁场知识点有哪些
1磁场
(1)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。
(2)磁场的方向:物理学规定,在磁场中的任一点,小磁针北极受力的方向,亦即小磁针静止时北极所指的方向,就是那一点磁场的方向。
(3)磁场的基本特点:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。
(3)磁现象的电本质:一切磁现象都可归结为运动电荷(或电流)之间通过磁场而发生的相互作用。
(4)磁场的基本性质:磁场对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用。磁极和磁极之间、磁场和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的。
(5)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,分子电流使每个物质微粒成为微小的磁体。
(6)磁场的方向:规定在磁场中任一点小磁针N极受力的方向(或者小磁针静止时N极的指向)就是那一点的磁场方向。
2磁感线
(1)磁感线:是形象地描述磁场而引入的有方向的曲线。在曲线上,每一点切线方向都在该点的磁场方向上,曲线的疏密反映磁场的强弱。
(2)在磁场中人为地画出一系列曲线,曲线的切线方向表示该位置的磁场方向,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。
(3)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。
(4)磁感线的特点:
a.磁感线是闭合的曲线,磁体的磁感线在磁体外部由N极到S极,内部由S极到N极。
b.任意两条磁感线不能相交。
(5)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
(1)定义:磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位:(T),1T=1N/A?m。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,受到的磁场力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,定义式B=F/IL。单位T,1T=1N/(A·m)。
(2)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。
(3)磁场中某位置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,与电流受到的力也无关,即使不放入载流导体,它的磁感应强度也照样存在,因此不能说B与F成正比,或B与IL成反比。
(4)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,并不是在该处的电流的受力方向。
(5)磁感应强度是描述磁场的力的性质的物理量。磁感应强度是矢量,其方向就是该点的磁场方向。
4地磁场
地球的磁场与条形磁体的磁场相似,其主要特点有三个:
(1)地磁场的N极在地球南极附近,S极在地球北极附近。
(2)地磁场B的水平分量(Bx)总是从地球南极指向北极,而竖直分量(By)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。
(3)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
(1)定义:磁场对通电导线的作用力叫安培力。
(2)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F=BIL;(注:L⊥B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}
(2)安培力的方向由左手定则判定。方向:安培力的方向可以用左手定则来判断。安培力方向垂直磁场方向,垂直电流方向,即垂直于电流方向和磁场方向决定的平面。
(3)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
洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪〔见第二册P155〕 {f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)}
(1)洛伦兹力的大小f=qvB,条件:v⊥B。当v∥B时,f=0。
(2)洛伦兹力的特性:洛伦兹力始终垂直于v的方向,所以洛伦兹力一定不做功。
(3)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判定。
(4)在磁场中静止的电荷不受洛伦兹力作用。
7磁场对通电导线的作用
1、磁感线是闭合曲线
磁感线与电场线不同,在磁体外部是从N极指向S有,磁体内部则从S极指向N极,从而形成闭合曲线。
2、安培定则
用安培定则判断通电线圈(或螺线管)的磁感线时,拇指指向为线圈(或螺线管)内部的磁感线方向,其外部与此方向相反。
3、磁感应强度
(1)磁感应强度是描述磁场的物理量,由磁场自身决定,与是否放入检验电流无关。
(2)磁感应强度是矢量,其方向就是该点磁场方向。当磁场叠加时,磁感应强度矢量合成。
4、安培力
(1)安培力的大小不仅与B、I、L的大小有关,还与电流方向与磁场方向间的夹角有关。 当通电直导线与磁场方向垂直时,通电导线所受安培力最大,这时安培力F=BIL。
当两者平行最小为零,对于电流方向与磁场方向成任意角的情况,可以把磁感应强度B分解为垂直电流方向和平行电流方向两种情况处理。
(2)F=BIL只适用于匀强磁场,对非匀强磁场中,当L足够短时,可以认为导线所在处的磁场是匀强磁场。
(3)安培力的方向要用左手定则判断,垂直磁感应强度方向,这跟电场力与电场强度方向之间的关系是不同的。
6、安培力的应用——磁电式仪表
(1)根据通电导线在磁场中会受到安培力的作用这一原理制成的仪表,称为磁电式仪表。
(3)磁电式仪表原理
由于磁场对电流的作用力方向与电流方向有关,因此,如果改变通过电流表的电流方向,磁场对电流的作用力方向也会随着改变,指针和线圈的偏转方向也就随着改变,据此便可判断出被测电流的方向。
磁场对电流的作用力跟电流成正比,线圈中的电流越大,受到的作用力也越大,指针和线圈的偏转角度也越大.因此,指针偏转角度的大小反映了被测电流的大小.只要通过实验把两者一一对应的关系记录下来,并标示在刻度盘上,这样在使用中,就可以在刻度盘上直接读出被测电流的大小。
8带电粒子在磁场中的运动规律
在带电粒子只受洛伦兹力作用的条件下(电子、质子、α粒子等微观粒子的重力通常忽略不计),
(1)若带电粒子的速度方向与磁场方向平行(相同或相反),带电粒子以入射速度v做匀速直线运动。带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0
(2)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
带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下:(a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。
9带电粒子在复合场中运动
(1)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,处理这类问题,应根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,处理这类问题,根据洛伦兹力不做功的特点,选用牛顿第二定律、动量定理、动能定理、能量守恒等规律列方程求解。
(2)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。处理这类问题,往往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,这时粒子的运动轨迹既不是圆弧,也不是抛物线,一般处理这类问题,选用动能定理或能量守恒列方程求解。
③由于带电粒子在复合场中受力情况复杂运动情况多变,往往出现临界问题,这时应以题目中“最大”、“最高”“至少”等词语为突破口,挖掘隐含条件,根据临界条件列出辅助方程,再与其他方程联立求解。
④ 物理电磁学知识点有哪些
电磁学是研究电、磁、二者相互作用现象,及其规律和应用的物理学分支学科。根据近代物理学的观点,磁的现象是由运动电荷所产生的,因而在电学的范围内必然不同程度地包含磁学的内容。
电磁学从原来互相独立的两门科学发展成为物理学中一个完整的分支学科,主要是基于两个重要的实验发现,即电流的磁效应和变化的磁场的电效应。
物理发展
电磁波的发现由于历史上的原因,同时也由于磁学本身的发展和应用,如近代磁性材料和磁学技术的发展,新的磁效应和磁现象的发现和应用等等,使得磁学的内容不断扩大,而磁学在实际上也就作为一门和电学相平行的学科来研究。
麦克斯韦电磁理论的重大意义,不仅在于这个理论支配着一切宏观电磁现象(包括静电、稳恒磁场、电磁感应等等),而且在于它将光学现象统一在这个理论框架之内,深刻地影响着人们认识物质世界的思想。
和电磁学密切相关的学科是经典电动力学,两者在研究对象和内容上并没有原则的区别。一般说来,电磁学偏重于经典电磁现象的实验研究,从广泛的电磁现象研究中归纳出电磁学的基本规律,最后总结出麦克斯韦方程组。
而经典电动力学则偏重于理论方面,它以麦克斯韦方程组和洛伦兹力(逻辑上相当于牛顿力学中牛顿的三个运动定律)为基础,研究宏观尺度下电磁场分布,电磁波的激发和传播,以及带电粒子与电磁场的相互作用等电磁问题。
⑤ 高中物理磁场知识点,磁场与什么有关呢
电子在电场、磁场、重力场三场复合作用时,若其作直线运动,则必为匀速直线运动;若其作圆周困核运动,必为匀速圆周运动,汪腊掘此时,重力与电场力二力平衡,洛伦兹力提供向心局胡力。