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《高中物理选修31个磁场知识点及习题》由会员上传分享,可免费在线阅读。更多相关内容在教育资源-天天图书馆。
1. 1. 磁场知识要点 1. 磁场的产生 ⑴ 磁极周围存在磁场。 电流周围存在磁场(奥斯特)。安培提出了分子电流假说(又称磁力起源假说),认为磁极磁场和电流磁场都是由电荷运动产生的。 (这并不意味着所有磁场都是由移动的电荷产生的。) (3) 变化的电场在周围空间中产生磁场(麦克斯韦)。 2.磁场的基本性质。磁场对磁极和置于其中的电流产生磁力(对磁极一定有较强的作用;也可能只对电流有较强的作用。当电流与磁力线平行时,它不受磁场力的影响)。这应该与电场的基本特性进行比较。 3、磁感应强度(条件为均匀磁场,或ΔL很小,且L⊥B)。磁感应强度
2.它是一个向量。单位为特斯拉,符号为T,1T=1N/(Am)=1kg/(As2) 4、磁力线(1)是用来形象地描述磁场中各点磁场方向和强度的曲线。磁场。磁感应线上各点的切线方向就是该点的磁场方向,即小磁针静止在该点时N极的方向。磁力线的密度表示磁场的强度。 ⑵ 磁场线是闭合曲线(与静电场的电场线不同)。 ⑶ 熟记几种常见磁场的磁力线: ⑷ 安培定则(右手螺旋定则):对于直导线,四根手指指向磁力线方向;对于循环电流,拇指指向中心轴线方向的磁场;对于长直螺线管,拇指指向螺线管内部磁力线的方向。 5、如果在磁感应强度为B的均匀磁场中存在磁通
3、垂直于磁场方向的平面面积为S,则B与S的乘积定义为穿过该平面的磁通量,用Φ表示。 Φ 是一个标量,但有一个方向(进入平面或离开平面)。单位为韦伯,符号为Wb。 1Wb=1Tm2=1Vs=1kgm2/(As2)。磁通量可以被认为是穿过某个表面的磁力线的数量。当均匀磁场的磁力线垂直于平面时,B=Φ/S,因此磁感应强度也称为磁通密度。在均匀磁场中网校头条,当B与S夹角为α时,Φ=BSsinα。地球通电直导线周围的磁场和通电圆导线周围的磁场 二、安培力(磁场对电流的作用力)知识点 1、安培力方向的确定 ⑴ 利用左手定则。 ⑵使用“相同”
4、“异性相斥,异性相吸”(仅适用于磁铁之间或磁铁位于螺线管外部时)。 ⑶ 采用“同向电流相吸高中物理电场磁场知识,异向电流相斥”(反映电性您可以将条形磁铁等同于长直螺线管(不要将长直螺线管等同于条形磁铁)。可以用“同方向的电流相互吸引”来确定相互作用的磁场力的方向,当两根导线相互垂直时,用左手定则来确定。安培力大小的计算:F=α(α为B与L之间的夹角)仅适用于高中需要计算α=0(不受安培力影响)和α=90°两种情况。 .SNI实例分析例1:如图所示,可以自由移动的垂直导线中有向下的电流流过。
5. 忽略通电导线的重力,仅在磁场作用下,导线将如何运动?解决方法:先画出导线所在位置的磁力线。导线上下部分所受的安培力方向相反,导致导线从左向右看顺时针方向旋转;同时,受到垂直向上磁场的影响,向右移动。 (别说先转90°再平移)。分析的关键是绘制相关的磁力线。 NSFFF/F 示例 2:将条形磁铁放置在粗糙的水平表面上。中心正上方有一根电线。按图中所示方向通电流后,磁铁对水平面的压力将____(增大、减小还是保持不变?)。磁铁水平面上的摩擦力为____。解:分析这道题有很多种方法。 ⑴画出载流导线中经过电流磁场中两极的磁力线(如图)
6、粗虚线所示),可见磁场力作用在两极上的合力是垂直向上的。磁铁对水平表面施加减小的压力,但不会受到摩擦力。 ⑵ 画出条形磁铁穿过通电导线的磁力线(如图中的细虚线)。可以看出,导线上的安培力是垂直向下的,因此条形磁铁上的反作用力是垂直的。向上。 ⑶ 磁棒相当于一个通电的螺线管。上面的电流是向内的,与通电导线中的电流方向相同,所以它们互相吸引。 SN例3:如图所示,在条形磁铁的N极附近悬挂有一个线圈。当逆时针电流流过线圈时,线圈会向哪个方向偏转?解决办法:最简单的用“同向电流相吸,相反方向电流相斥”:条形磁铁等效螺线管的电流正面朝下
7.与线圈中电流方向相反,相互排斥。左边的线圈匝数更多,因此线圈向右偏转。 (如果本题用“同名磁极相斥,异名磁极相吸”高中物理电场磁场知识,就会出现误判,因为这只适用于线圈位于磁铁外部的情况。 ) i 例4:电视显像管偏转线圈示意图如右图。瞬时电流方向如图所示。此时由内向外发射的电子流会偏向哪个方向?解决办法:引出偏转线圈内的电流。左半线圈面向电子流的一侧向内,右半线圈面向电子流的一侧向外。电子流的等效电流方向是向内。根据“同方向电流相互吸引,相反方向电流相互排斥”,可以判断电子流向左偏转。 (这题可以用其他方法判断,但不如这个方法。
8、方法简洁)。 αα例5:如图所示,光滑导轨与水平面形成角度α,导轨宽L。均匀磁场的磁感应强度为B。金属棒的长度也为L,其质量为m。它水平放置在导轨上。当回路总电流为I1时,金属棒刚好静止不动。问: ⑴ B 至少有多大?此时B的方向是什么? ⑵ 如果保持B的大小不变,将B的方向改为垂直向上,则环路总电流I2应调节多高才能保持金属棒静止?方案αB:画出金属棒的剖面图。由三角法则可知,只有当安培力的方向沿导轨平面向上时,安培力最小,B也最小。根据左手定则,B应垂直于导轨平面且向上,其尺寸满足:BI1L=mgsi