高中物理磁场知识
高中物理磁场知识
在高中物理教学中，磁场是重点内容，需要掌握哪些具体知识要点?下面是学习啦小编给大家带来的高中物理磁场知识，希望对你有帮助。
高中物理磁场知识
1.磁场
(1)磁场:磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围的一种物质.永磁体和电流都能在空间产生磁场.变化的电场也能产生磁场.
(2)磁场的基本特点:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用.
(3)磁现象的电本质:一切磁现象都可归结为运动电荷(或电流)之间通过磁场而发生的相互作用.
(4)安培分子电流假说------在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流即分子电流，分子电流使每个物质微粒成为微小的磁体.
(5)磁场的方向:规定在磁场中任一点小磁针N极受力的方向(或者小磁针静止时N极的指向)就是那一点的磁场方向.
2.磁感线
(1)在磁场中人为地画出一系列曲线，曲线的切线方向表示该位置的磁场方向，曲线的疏密能定性地表示磁场的弱强，这一系列曲线称为磁感线.
(2)磁铁外部的磁感线，都从磁铁N极出来，进入S极，在内部，由S极到N极，磁感线是闭合曲线;磁感线不相交.
(3)几种典型磁场的磁感线的分布:
①直线电流的磁场:同心圆、非匀强、距导线越远处磁场越弱.
②通电螺线管的磁场:两端分别是N极和S极，管内可看作匀强磁场，管外是非匀强磁场.
③环形电流的磁场:两侧是N极和S极，离圆环中心越远，磁场越弱.
④匀强磁场:磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同.匀强磁场中的磁感线是分布均匀、方向相同的平行直线.
3.磁感应强度
(1)定义:磁感应强度是表示磁场强弱的物理量，在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，受到的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度，定义式B=F/IL.单位T，1T=1N/(A·m).
(2)磁感应强度是矢量，磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向，即通过该点的磁感线的切线方向.
(3)磁场中某位置的磁感应强度的大小及方向是客观存在的，与放入的电流强度I的大小、导线的长短L的大小无关，与电流受到的力也无关，即使不放入载流导体，它的磁感应强度也照样存在，因此不能说B与F成正比，或B与IL成反比.
(4)磁感应强度B是矢量，遵守矢量分解合成的平行四边形定则，注意磁感应强度的方向就是该处的磁场方向，并不是在该处的电流的受力方向.
4.地磁场:地球的磁场与条形磁体的磁场相似，其主要特点有三个:
(1)地磁场的N极在地球南极附近，S极在地球北极附近.
(2)地磁场B的水平分量(Bx)总是从地球南极指向北极，而竖直分量(By)则南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下.
(3)在赤道平面上，距离地球表面相等的各点，磁感强度相等，且方向水平向北.
5★.安培力
(1)安培力大小F=BIL.式中F、B、I要两两垂直，L是有效长度.若载流导体是弯曲导线，且导线所在平面与磁感强度方向垂直，则L指弯曲导线中始端指向末端的直线长度.
(2)安培力的方向由左手定则判定.
(3)安培力做功与路径有关，绕闭合回路一周，安培力做的功可以为正，可以为负，也可以为零，而不像重力和电场力那样做功总为零.
6. ★洛伦兹力
(1)洛伦兹力的大小f=qvB，条件:v⊥B.当v∥B时，f=0.
(2)洛伦兹力的特性:洛伦兹力始终垂直于v的方向，所以洛伦兹力一定不做功.
(3)洛伦兹力与安培力的关系:洛伦兹力是安培力的微观实质，安培力是洛伦兹力的宏观表现.所以洛伦兹力的方向与安培力的方向一样也由左手定则判定.
(4)在磁场中静止的电荷不受洛伦兹力作用.
7. ★★★带电粒子在磁场中的运动规律
在带电粒子只受洛伦兹力作用的条件下(电子、质子、α粒子等微观粒子的重力通常忽略不计)，
(1)若带电粒子的速度方向与磁场方向平行(相同或相反)，带电粒子以入射速度v做匀速直线运动.
(2)若带电粒子的速度方向与磁场方向垂直，带电粒子在垂直于磁感线的平面内，以入射速率v做匀速圆周运动.
①轨道半径公式：r=mv/qB
②周期公式: T=2πm/qB
8.带电粒子在复合场中运动
(1)带电粒子在复合场中做直线运动
①带电粒子所受合外力为零时，做匀速直线运动，处理这类问题，应根据受力平衡列方程求解.
②带电粒子所受合外力恒定，且与初速度在一条直线上，粒子将作匀变速直线运动，处理这类问题，根据洛伦兹力不做功的特点，选用牛顿第二定律、动量定理、动能定理、能量守恒等规律列方程求解.
(2)带电粒子在复合场中做曲线运动
①当带电粒子在所受的重力与电场力等值反向时，洛伦兹力提供向心力时，带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动.处理这类问题，往往同时应用牛顿第二定律、动能定理列方程求解.
②当带电粒子所受的合外力是变力，与初速度方向不在同一直线上时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线，一般处理这类问题，选用动能定理或能量守恒列方程求解.
③由于带电粒子在复合场中受力情况复杂运动情况多变，往往出现临界问题，这时应以题目中“最大”、“最高” “至少”等词语为突破口，挖掘隐含条件，根据临界条件列出辅助方程，再与其他方程联立求解.
高中物理磁场典型例题
高中物理易错题点
要认清“机械波与电磁波(包括光波)”、“泊松亮斑”与“牛顿环”的区别
机械波与电磁波(包括光波)，虽然都是波，都是能量传播的一种形式，都具有干涉、衍射(横波还有偏振)特性，但它们也还有本质上的区别，如：
(1)机械波由做机械振动的质点相互联系引起的，所以它传播必须依赖介质，而电磁波(包括光波)是由振荡的电场与振荡的磁场(注意，是非均匀变化的)引起的，所以它的传播不需要依靠质点，可以在真空中传播;
(2)机械波从空气进入水等其它介质时，速度将增大，而电磁波(包括光波)刚好相反，它在真空中传播速度最大，机械波不能在真空中传播;
(3)机械波有纵波与横纵，而电磁波就是横波，具有偏振性;
[注]：两列波发生干涉时，必要有一点条件(即频率相同)，产生干涉后，振动加强的点永远加强，反之振动减弱的点永远减弱。
“泊松亮斑”与“牛顿环”的区别这两个重要光学现象，非常相似，都是圆开图像，但本质有区别。
泊松亮斑：当光照到不透光的小圆板上时，在圆板的阴影中心出现的亮斑(在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环)。这是光的衍射现象;
牛顿环：是用一个曲率半径很大的凸透镜的凸面和一平面玻璃接触，在日光下或用白光照射时，可以看到接触点为一暗点，其周围为一些明暗相间的彩色圆环;而用单色光照射时，则表现为一些明暗相间的单色圆圈。这些圆圈的距离不等，随离中心点的距离的增加而逐渐变窄。这是光的干涉现象。
关于“多普勒效应”、“电流的磁效应”、“霍尔效应”、“光电效应”、“康普顿效应”的比较
这几种重要物理效应，分散在课本中，我们可以集结到一起进行综合比较：
多普勒效应：这是声学中的一种现象，即声源向观察靠近时，观察者将听到声源发出的频率变高，反之背离观察者频率将变低。
电流的磁效应：就是通电导线或导电螺旋管周围产生磁场的现象。
霍尔效应：就是将载流导体放在一匀强磁场中，当磁场方向与电流方向垂直时，导体将在与磁场、电流的垂直方向上形成电势差(也叫霍尔电压)，这个现象就称之为霍尔效应。
光电效应：就是将一束光(由一定频率的光子组成的)照射到某金属板上，金属板表面立即会有电子逸出的现象(这种电子称之为光电子)。这一效应不仅说明光具有粒子性还说明光子具有能量。
康普顿效应：就是当光在介质中与物质微粒相互作用而向不同方向传播，这种散射现象中，人们发现光的波长发生了变化。这一现象叫康普顿效应，它不仅说明光具有粒子性有能量外还说明光具有动量。
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