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1、学习必备欢迎下载高三物理复习磁场公式和磁场学问点总结一、磁场的定义磁体是通过磁场对铁一类物质发生作用的，磁场和电场一样，是物质存在的另一种形式，是客观存在；小磁针的指南指北说明地球是一个大磁体；磁体四周空间存在磁场 ; 电流四周空间也存在磁场；电流四周空间存在磁场，电流是大量运动电荷形成的，所以运动电荷四周空间也 有磁场；静止电荷四周空间没有磁场；磁场存在于磁体、电流、运动电荷四周的空间；磁场是物质存在的一种形式； 磁场对磁体、电流都有磁力作用；与用检验电荷检验电场存 在一样，可以用小磁针来检验磁场的存在；1. 指南针放在地球四周的指南针静止时能够指南北，就是受到了地磁场作用的结果；2. 地磁
2、场地球本身是一个磁体，邻近存在的磁场叫地磁场，地磁的南极在地球北极邻近，地磁的北极在地球的南极邻近；3. 地磁体四周的磁场分布与条形磁铁四周的磁场分布情形相像；4. 磁偏角地球的地理两极与地磁两极并不重合，磁针并非精确地指南或指北，其间有一个交角，叫地磁偏角，简称磁偏角；说明：地球上不同点的磁偏角的数值是不同的；学习必备欢迎下载地磁轴和地球自转轴的夹角约为11°；磁偏角随地球磁极缓慢移动而缓慢变化；二、磁场的方向在电场中，电场方向是人们规定的，同理， 人们也规定了磁场的方向；规定：在磁场中的任意一点小磁针北极受力的方向就是那一点的磁场方向；确定磁场方向的方法是：将一不受外力的小磁针放入
3、磁场 中需测定的位置，当小磁针在该位置静止时，小磁针N极的指向即为该点的磁场方向；磁体磁场：可以利用同名磁极相斥，异名磁极相吸的方法来判定磁场方向；电流磁场： 利用安培定就 也叫右手螺旋定就 判定磁场方向；三、磁感线在磁场中画出有方向的曲线表示磁感线，在这些曲线上，每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同；1) 磁感线上每一点切线方向跟该点磁场方向相同；2) 磁感线特点磁感线的疏密反映磁场的强弱，磁感线越密的地方表示磁场越强，磁感线越疏的地方表示磁场越弱；磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向；磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线，在磁体外部由N 极到 S极，在磁体内部由S极到 N极；学习必备
4、欢迎下载说明：磁感线是为了形象地描述磁场而在磁场中假想出来的一组有方向的曲线，并不是客观存在于磁场中的真实曲线；磁感线与电场线类似，在空间不能相交，不能相切，也不能中断；四、几种常见磁场1通电直导线四周的磁场1) 安培定就： 右手握住导线， 让伸直的拇指所指的方向与电流方向一样，弯曲的四指所指的方向就是磁感线围绕的方 向，这个规律也叫右手螺旋定就；2) 磁感线分布说明：通电直导线四周的磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆，实际上电流磁场应为空间图形；直线电流的磁场无磁极；磁场的强弱与距导线的距离有关，离导线越近磁场越强，离导线越远磁场越弱；图中的“ × ”号表示磁场方向垂直进入纸面，
5、表示磁场方向垂直离开纸面；2. 环形电流的磁场1) 安培定就：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一样，伸直的拇指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向；2) 几种常用的磁感线不同画法；学习必备欢迎下载说明：环形电流的磁场类似于条形磁铁的磁场，其两侧分别是N 极和 S极；由于磁感线均为闭合曲线，所以环内、 外磁感线条数相等，故环内磁场强，环外磁场弱；环形电流的磁场在微观上可看成很多根很短的直线电流的磁场的叠加；3. 通电螺线管的磁场1) 安培定就： 用右手握住螺线管，让弯曲时四指的方向跟电流方向一样，大拇指所指的方向就是螺线管中心轴线上的 磁感线方向；2) 几种常用的磁感线不同的画法；说明：通电螺线
6、管的磁场分布：外部与条形磁铁外部的磁场分 布情形相同，两端分别为N极和 S极；管内 边缘除外 是匀强磁场，磁场分布由S极指向 N极；环形电流宏观上其实就是只有一匝的通电螺线管，通电螺线管就是由很多匝环形电流串联而成的；因此，通电螺线管的磁场也就是这些环形电流磁场的叠加；不管是磁体的磁场仍是电流的磁场，其分布都是在立体空间的，要娴熟把握其立体图、纵截面图、横横面图的画法及转换；学习必备欢迎下载五. 匀强磁场1) 定义： 在磁场的某个区域内，假如各点的磁感应强度大小和方向都相同，这个区域内的磁场叫做匀强磁场；2) 磁感线分布特点：间距相同的平行直线；3) 产生：距离很近的两个异名磁极之间的磁场除边
7、缘部格外可以认为是匀强磁场 ; 相隔肯定距离的两个平行放置的线圈通电时，其中间区域的磁场也是匀强磁场；六、磁感应强度1、磁感应强度为了表征磁场的强弱和方向，我们引入一 个新的物理量： 磁感应强度； 描述磁场强弱和方向的物理量，用符号“ B”表示；通过精确的试验可以知道，当通电直导 线在匀强磁场中与磁场方向垂直时，受到磁场对它的力的作 用；对于同一磁场， 当电流加倍时， 通电导线受到的磁场力也加倍，这说明通电导线受到的磁场力与通过它的电流强度成 正比；而当通电导线长度加倍时，它受到的磁场力也加倍， 这说明通电导线受到的磁场力与导线长也成正比；对于磁场中某处来说，通电导线在该处受的磁场力F与通电电
8、流强度I与导线长度L乘积的比值是一个恒量，它 与电流强度和导线长度的大小均无关；在磁场中不同位置，这个比值可能各不相同，因此，这个比值反映了磁场的强弱；1) 磁感应强度的定义电流元学习必备欢迎下载定义：物理学中把很短一段通电导线中的电流I与导线长度 L的乘积 IL叫做电流元；懂得： 孤立的电流元是不存在的，由于要使导线中有电流，就必需把它连到电源上；2) 磁场对通电导线的作用力内容： 通电导线与磁场方向垂直时，它受力的大小与I和 L的乘积成正比；公式： B=F / IL说明：B 为比例系数，与导线的长度和电流的大小都无关；不同的磁场中，B 的值是不同的；B 应为与电流垂直的值，即式子成立条件为
9、： B与 I垂直；磁感应强度定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线，受到的安培力的作用F ，跟电流I和导线长度L的乘积 IL的比值，叫做通电直导线所在处的磁场的磁感应强度；公式： B=F / IL；2) 磁感应强度的单位在国际单位制中，B的单位是特斯拉T，由 B的定义式可知：1特T=3) 磁感应强度的方向磁感应强度是矢量，不仅有大小， 而且有方向， 其方向即为该处磁场方向；小磁针静止时N极学习必备欢迎下载所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，简称为磁场的方向； B是矢量， 其方向就是磁场方向，即小磁针静止时N极所指的方向；2、磁通量磁感线和电场线一样也是一种形象描述磁场强度大小和方向分布的
10、假想的线，磁感线上各点的切线方向即该点的磁感应强度方向， 磁感线的密疏， 反映磁感应强度的大小；为了定量地确定磁感线的条数跟磁感应强度大小的关系，规定：在垂直磁场方向每平方米面积的磁感线的条数与该处的 磁感应强度大小 单位是特 数值相同；这里应留意的是一般画磁感线可以按上述规定的任意数来画图，这种画法只能帮 助我们明白磁感应强度大小; 方向的分布，不能通过每平方米的磁感线数来得出磁感应强度的数值；1) 磁通量的定义穿过某一面积的磁感线的条数，叫做穿过这个面积的磁通量，用符号φ表示；物理意义：穿过某一面的磁感线条数；2) 磁通量与磁感应强度的关系按前面的规定，穿过垂直 磁场方向单位面积的
11、磁感线条数，等于磁感应强度B ，所以在匀强磁场中，垂直于磁场方向的面积S上的磁通量φ=BS ； 如平面 S不跟磁场方向垂直，就应把S平面投影到垂直磁场方向上；当平面 S与磁场方向平行时，φ=0；学习必备欢迎下载公式1) 公式： Φ=BS ；2) 公式运用的条件：a.匀强磁场 ;b.磁感线与平面垂直；3) 在匀强磁场B中，如磁感线与平面不垂直，公式Φ=BS中的 S应为平面在垂直于磁感线方向上的投影 面积；此时，式中即为面积S在垂直于磁感线方向的投影，我们称为“有效面积”；4) 磁通量的单位在国际单位中，磁通量的单位是韦伯Wb ，简称韦；磁通量是标量，只有大小没有方
12、向；5) 磁通密度磁感线越密的地方，穿过垂直单位面积的磁感线条数越多，反之越少，因此穿过单位面积的磁通量.磁通密度，它反映了磁感应强度的大小，在数值上等于磁感应强度的大小， B =Φ/S；七、磁场对电流的作用1. 安培分子电流假说的内容安培认为，在原子、 分子等物质微粒的内部存在着一种环形电流分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，分子的两侧相当于两个磁极；2. 安培假说对有关磁现象的说明1) 磁化现象：一根软铁棒， 在未被磁化时， 内部各分子电流的取向杂乱无章，它们的磁场相互抵消，对外不显磁性 ; 当软磁棒受到外界磁场的作用时，各分子电流取向变得大致相同时，两端显示较强的磁
13、性作用，形成磁极，软铁棒就被学习必备欢迎下载磁化了；2) 磁体的消磁： 磁体的高温或猛烈敲击，即在猛烈的热运动或机械运动影响下，分子电流取向又变得杂乱无章，磁体磁性消逝；磁现象的电本质磁铁的磁场和电流的磁场一 样，都是由运动的电荷产生的；说明：依据物质的微观结构理论，原子由原子核和核外电子组成，原子核带正电，核外电子带负电，核外电子在库仑引力 作用下绕核高速旋转，形成分子电流；在安培生活的时代，由于人们对物质的微观结构尚不清晰，所以称为“假说” ；但是现在，“假设”已成为真理；分子电流假说揭示了电和磁的本质联系，指出了磁性的起源：一切磁现象都是由运动的电荷产生的；安培力通电导线在磁场中受到的力
14、称为安培力；3. 安培力的方向左手定就1) 左手定就伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，把手放入磁场，让磁感线穿过手心，让伸开的四指指向电流方向，那么大拇指所指方向即为安培力方向；2) 安培力 F 、磁感应强度B 、电流 I三者的方向关系： 即安培力垂直于电流和磁感线所在的平面，但 B与 I不肯定垂直；学习必备欢迎下载判定通电导线在磁场中所受安培力时，留意肯定要用左手，并留意各方向间的关系；如已知B 、I方向，就方向确定 ; 但如已知B 或 I和 方向，就I或 B 方向不确定；4. 电流间的作用规律同向电流相互吸引，异向电流相互排斥；安培力大小的公式表述1) 当 B与 I垂直时， F=BIL；2) 当 B与 I成 角时， 是 B与 I的夹角；和沿电流方向的； ， B 对 I的作用可用B1、推导过程： 如下列图， 将 B分解为垂直电流的B2对电流的作用等效替代，5. 几点说明1 通电导线与磁场方向垂直时，F=BIL最大 ;
