資源說明:
《高中物理選修31個磁場知識點及習題》由會員上傳分享,可免費在線閱讀。更多相關內容在教育資源-天天圖書館。
1. 1. 磁場知識要點 1. 磁場的產生 ⑴ 磁極周圍存在磁場。 ? 電流周圍存在磁場(奧斯特)。安培提出了分子電流假說(又稱磁力起源假說),認為磁極磁場和電流磁場都是由電荷運動產生的。 (這并不意味著所有磁場都是由移動的電荷產生的。) (3) 變化的電場在周圍空間中產生磁場(麥克斯韋)。 2.磁場的基本性質。磁場對磁極和置于其中的電流產生磁力(對磁極一定有較強的作用;也可能只對電流有較強的作用。當電流與磁力線平行時,它不受磁場力的影響)。這應該與電場的基本特性進行比較。 3、磁感應強度(條件為均勻磁場,或ΔL很小,且L⊥B)。磁感應強度
2.它是一個向量。單位為特斯拉,符號為T,1T=1N/(Am)=1kg/(As2) 4、磁力線(1)是用來形象地描述磁場中各點磁場方向和強度的曲線。磁場。磁感應線上各點的切線方向就是該點的磁場方向,即小磁針靜止在該點時N極的方向。磁力線的密度表示磁場的強度。 ⑵ 磁場線是閉合曲線(與靜電場的電場線不同)。 ⑶ 熟記幾種常見磁場的磁力線: ⑷ 安培定則(右手螺旋定則):對于直導線,四根手指指向磁力線方向;對于循環電流,拇指指向中心軸線方向的磁場;對于長直螺線管,拇指指向螺線管內部磁力線的方向。 5、如果在磁感應強度為B的均勻磁場中存在磁通
3、垂直于磁場方向的平面面積為S,則B與S的乘積定義為穿過該平面的磁通量,用Φ表示。 Φ 是一個標量,但有一個方向(進入平面或離開平面)。單位為韋伯,符號為Wb。 1Wb=1Tm2=1Vs=1kgm2/(As2)。磁通量可以被認為是穿過某個表面的磁力線的數量。當均勻磁場的磁力線垂直于平面時,B=Φ/S,因此磁感應強度也稱為磁通密度。在均勻磁場中網校頭條,當B與S夾角為α時,Φ=BSsinα。地球通電直導線周圍的磁場和通電圓導線周圍的磁場 二、安培力(磁場對電流的作用力)知識點 1、安培力方向的確定 ⑴ 利用左手定則。 ⑵使用“相同”
4、“異性相斥,異性相吸”(僅適用于磁鐵之間或磁鐵位于螺線管外部時)。 ⑶ 采用“同向電流相吸高中物理電場磁場知識,異向電流相斥”(反映電性您可以將條形磁鐵等同于長直螺線管(不要將長直螺線管等同于條形磁鐵)。可以用“同方向的電流相互吸引”來確定相互作用的磁場力的方向,當兩根導線相互垂直時,用左手定則來確定。安培力大小的計算:F=α(α為B與L之間的夾角)僅適用于高中需要計算α=0(不受安培力影響)和α=90°兩種情況。 .SNI實例分析例1:如圖所示,可以自由移動的垂直導線中有向下的電流流過。
5. 忽略通電導線的重力,僅在磁場作用下,導線將如何運動?解決方法:先畫出導線所在位置的磁力線。導線上下部分所受的安培力方向相反,導致導線從左向右看順時針方向旋轉;同時,受到垂直向上磁場的影響,向右移動。 (別說先轉90°再平移)。分析的關鍵是繪制相關的磁力線。 NSFFF/F 示例 2:將條形磁鐵放置在粗糙的水平表面上。中心正上方有一根電線。按圖中所示方向通電流后,磁鐵對水平面的壓力將____(增大、減小還是保持不變?)。磁鐵水平面上的摩擦力為____。解:分析這道題有很多種方法。 ⑴畫出載流導線中經過電流磁場中兩極的磁力線(如圖)
6、粗虛線所示),可見磁場力作用在兩極上的合力是垂直向上的。磁鐵對水平表面施加減小的壓力,但不會受到摩擦力。 ⑵ 畫出條形磁鐵穿過通電導線的磁力線(如圖中的細虛線)。可以看出,導線上的安培力是垂直向下的,因此條形磁鐵上的反作用力是垂直的。向上。 ⑶ 磁棒相當于一個通電的螺線管。上面的電流是向內的,與通電導線中的電流方向相同,所以它們互相吸引。 SN例3:如圖所示,在條形磁鐵的N極附近懸掛有一個線圈。當逆時針電流流過線圈時,線圈會向哪個方向偏轉?解決辦法:最簡單的用“同向電流相吸,相反方向電流相斥”:條形磁鐵等效螺線管的電流正面朝下
7.與線圈中電流方向相反,相互排斥。左邊的線圈匝數更多,因此線圈向右偏轉。 (如果本題用“同名磁極相斥,異名磁極相吸”高中物理電場磁場知識,就會出現誤判,因為這只適用于線圈位于磁鐵外部的情況。 ) i 例4:電視顯像管偏轉線圈示意圖如右圖。瞬時電流方向如圖所示。此時由內向外發射的電子流會偏向哪個方向?解決辦法:引出偏轉線圈內的電流。左半線圈面向電子流的一側向內,右半線圈面向電子流的一側向外。電子流的等效電流方向是向內。根據“同方向電流相互吸引,相反方向電流相互排斥”,可以判斷電子流向左偏轉。 (這題可以用其他方法判斷,但不如這個方法。
8、方法簡潔)。 αα例5:如圖所示,光滑導軌與水平面形成角度α,導軌寬L。均勻磁場的磁感應強度為B。金屬棒的長度也為L,其質量為m。它水平放置在導軌上。當回路總電流為I1時,金屬棒剛好靜止不動。問: ⑴ B 至少有多大?此時B的方向是什么? ⑵ 如果保持B的大小不變,將B的方向改為垂直向上,則環路總電流I2應調節多高才能保持金屬棒靜止?方案αB:畫出金屬棒的剖面圖。由三角法則可知,只有當安培力的方向沿導軌平面向上時,安培力最小,B也最小。根據左手定則,B應垂直于導軌平面且向上,其尺寸滿足:BI1L=mgsi