高三總復習物理磁場的知識點包括:安培定律、左手定則、右手定則、帶電粒子在勻強磁場中的運動、洛倫茲力、帶電粒子在電場和磁場中的運動等。
具體來說,安培定律是描述磁場對電流作用力的規(guī)律,左手定則可以用于判斷磁場對運動電荷是否受到洛倫茲力以及其方向,而右手定則可以用來確定電流周圍的磁場方向。在運動電荷進入磁場時,會受到洛倫茲力,可以用帶電粒子在勻強磁場中的運動以及洛倫茲力來研究。同時,洛倫茲力還涉及到帶電粒子在電場和磁場中的運動,其方向可以根據(jù)左手定則來判斷。
此外,磁場知識還包括磁感應強度的概念,以及磁感應強度的計算方法,如定義式和畢奧-薩伐爾定律。同時,還有安培分子電流假說以及磁介質磁化等知識點。
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題目:一個質量為 m 的通電小球,在磁感應強度為 B 的勻強磁場中,以一定的角速度繞垂直于磁場方向放置的豎直桿自由下落。已知小球在下落過程中,恰好做勻速直線運動。求小球的電流大小和方向。
【分析】
根據(jù)題意,小球在磁場中做勻速直線運動,受到重力和洛倫茲力兩個力的作用。由于小球做勻速直線運動,所以這兩個力平衡,即重力等于洛倫茲力。根據(jù)平衡條件可得到電流與速度的關系,從而求出電流的大小和方向。
【解答】
根據(jù)題意,小球做勻速直線運動,受到重力和洛倫茲力兩個力的作用,且這兩個力平衡。根據(jù)平衡條件可得:
$mg = Bqv$
其中$q$為小球所帶電荷量,$v$為小球的速度。
由于小球在下落過程中,電荷量不變,所以電流大小為:
$I = \frac{q}{t} = \frac{mg}{Bq}$
由于小球帶負電,所以電流方向與自由落體方向相反,即豎直向上。
答案:電流大小為$\frac{mg}{Bq}$,方向豎直向上。