高二物理復習方法:與磁場相關的概念

高二物理復習方法:與磁場相關的概念

　　一、磁場

　　磁極和磁極之間的相互作用是通過磁場發生的。

　　電流在周圍空間產生磁場，小磁針在該磁場中受到力的作用。磁極和電流之間的相互作用也是通過磁場發生的。

　　電流和電流之間的相互作用也是通過磁場產生的

　　磁場是存在于磁體、電流和運動電荷周圍空間的一種特殊形態的物質，磁極或電流在自己的周圍空間產生磁場，而磁場的基本性質就是對放入其中的磁極或電流有力的作用。

　　二、磁現象的電本質

　　1.羅蘭實驗

　　正電荷隨絕緣橡膠圓盤高速旋轉，發現小磁針發生偏轉，說明運動的電荷產生了磁場，小磁針受到磁場力的作用而發生偏轉。

　　2.安培分子電流假說

　　法國學者安培提出，在原子、分子等物質微粒內部，存在一種環形電流－分子電流，分子電流使每個物質微粒都成為微小的磁體，它的兩側相當于兩個磁極。安培是最早揭示磁現象的電本質的。

　　一根未被磁化的鐵棒，各分子電流的取向是雜亂無章的，它們的磁場互相抵消，對外不顯磁性；當鐵棒被磁化后各分子電流的取向大致相同，兩端對外顯示較強的磁性，形成磁極；注意，當磁體受到高溫或猛烈敲擊會失去磁性。

　　3.磁現象的電本質

　　運動的電荷（電流）產生磁場，磁場對運動電荷（電流）有磁場力的作用，所有的磁現象都可以歸結為運動電荷（電流）通過磁場而發生相互作用。

　　三、磁場的方向

　　規定：在磁場中任意一點小磁針北極受力的方向亦即小磁針靜止時北極所指的方向就是那一點的磁場方向。　四、磁感線

　　1.磁感線的概念：在磁場中畫出一系列有方向的曲線，在這些曲線上，每一點切線方向都跟該點磁場方向一致。

　　2.磁感線的特點

　　（1）在磁體外部磁感線由N極到S極，在磁體內部磁感線由S極到N極

　　（2）磁感線是閉合曲線

　　（3）磁感線不相交

　　（4）磁感線的疏密程度反映磁場的強弱，磁感線越密的地方磁場越強

　　3.幾種典型磁場的磁感線

　　（1）條形磁鐵

　　（2）通電直導線

　　a.安培定則：用右手握住導線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線環繞的方向；

　　四、磁感應強度

　　1.定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電直導線，所受的磁場力跟電流I和導線長度l的乘積Il的比值叫做通電導線處的磁感應強度。

　　2.定義式：

　　3.單位：特斯拉（T），1T=1N/A.m

　　4.磁感應強度是矢量，其方向就是對應處磁場方向。

　　5.物理意義：磁感應強度是反映磁場本身力學性質的物理量，與檢驗通電直導線的電流強度的大小、導線的長短等因素無關。

　　6.磁感應強度的大小可用磁感線的疏密程度來表示，規定：在垂直于磁場方向的1m2面積上的磁感線條數跟那里的磁感應強度一致。

　　7.勻強磁場

　　（1）磁感應強度的大小和方向處處相等的磁場叫勻強磁場

　　（2）勻強磁場的磁感線是均勻且平行的一組直線。

　　五、磁通量

　　1.定義：磁感應強度B與面積S的乘積，叫做穿過這個面的磁通量。

　　2.定義式：φ=BS（B與S垂直）φ=BScosθ（θ為B與S之間的夾角）

　　3.單位：韋伯（Wb）

　　4.物理意義：表示穿過磁場中某個面的磁感線條數。

　　5.B=φ/S，所以磁感應強度也叫磁通密度

　　六、安培力

　　1.磁場對電流的作用力叫安培力

　　2.安培力大小

　　安培力的大小等于電流I、導線長度L、磁感應強度B以及I和B間的夾角的正弦sinθ的乘積，即

　　F=BIlsinθ。

　　注意：公式只適用于勻強磁場。

　　3.安培力的方向

　　安培力的方向可利用左手定則判斷

　　左手定則：伸開左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個平面內，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿過手心，并使伸開的四指指向電流方向，那么拇指方向就是通電導線在磁場中的受力方向。安培力方向一定垂直于B、I所確定的平面，即F一定和B、I垂直，但B、I不一定垂直。

　　b.其磁感線是內密外疏的同心圓

　　（3）環形電流磁場

　　a.安培定則：讓右手彎曲的四指和環形電流的方向一致，伸直的大拇指的方向就是環形導線中心軸線的磁感線方向。

　　b.所有磁感線都通過內部，內密外疏

　　（4）通電螺線管

　　a.安培定則：讓右手彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致，伸直的大拇指的方向就是螺線管內部磁場的磁感線方向；

　　b.通電螺線管的磁場相當于條形磁鐵的磁場

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