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高中物理知識(shí)點(diǎn):磁場

2016-05-25 10:52:16  來源:網(wǎng)絡(luò)整理

  磁場是一種看不見、摸不著的特殊物質(zhì),磁場不是由原子或分子組成的,但磁場是客觀存在的。磁場具有波粒的輻射特性。


  一、磁場


  磁極和磁極之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的。


  電流在周圍空間產(chǎn)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(fā)生的。


  電流和電流之間的相互作用也是通過磁場產(chǎn)生的


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


  二、磁現(xiàn)象的電本質(zhì)


  1。羅蘭實(shí)驗(yàn)


  正電荷隨絕緣橡膠圓盤高速旋轉(zhuǎn),發(fā)現(xiàn)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明運(yùn)動(dòng)的電荷產(chǎn)生了磁場,小磁針受到磁場力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。


  2。安培分子電流假說


  法國學(xué)者安培提出,在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部,存在一種環(huán)形電流-分子電流,分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體,它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極。安培是較早揭示磁現(xiàn)象的電本質(zhì)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(dāng)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(qiáng)的磁性,形成磁極;注意,當(dāng)磁體受到高溫或猛烈敲擊會(huì)失去磁性。


  3。磁現(xiàn)象的電本質(zhì)


  運(yùn)動(dòng)的電荷(電流)產(chǎn)生磁場,磁場對運(yùn)動(dòng)電荷(電流)有磁場力的作用,所有的磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷(電流)通過磁場而發(fā)生相互作用。


  三、磁場的方向


  規(guī)定:在磁場中任意一點(diǎn)小磁針北極受力的方向亦即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向就是那一點(diǎn)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(diǎn)切線方向都跟該點(diǎn)磁場方向一致。


  2。磁感線的特點(diǎn)


  (1)在磁體外部磁感線由N極到S極,在磁體內(nèi)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(qiáng)弱,磁感線越密的地方磁場越強(qiáng)


  3。幾種典型磁場的磁感線


  (1)條形磁鐵


  (2)通電直導(dǎo)線


  a。安培定則:用右手握住導(dǎo)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(huán)繞的方向;


  b。其磁感線是內(nèi)密外疏的同心圓


  (3)環(huán)形電流磁場


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


  b。所有磁感線都通過內(nèi)部,內(nèi)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(nèi)部磁場的磁感線方向;


  b。通電螺線管的磁場相當(dāng)于條形磁鐵的磁場


  五、磁感應(yīng)強(qiáng)度


  1。定義:在磁場中垂直于磁場方向的通電直導(dǎo)線,所受的磁場力跟電流I和導(dǎo)線長度l的乘積Il的比值叫做通電導(dǎo)線處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。


  2。定義式:


  3。單位:特斯拉(T),1T=1N/A。m


  4。磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,其方向就是對應(yīng)處磁場方向。


  5。物理意義:磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映磁場本身力學(xué)性質(zhì)的物理量,與檢驗(yàn)通電直導(dǎo)線的電流強(qiáng)度的大小、導(dǎo)線的長短等因素?zé)o關(guān)。


  6。磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可用磁感線的疏密程度來表示,規(guī)定:在垂直于磁場方向的1m2面積上的磁感線條數(shù)跟那里的磁感應(yīng)強(qiáng)度一致。


  7。勻強(qiáng)磁場


  (1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相等的磁場叫勻強(qiáng)磁場


  (2)勻強(qiáng)磁場的磁感線是均勻且平行的一組直線。


  六、磁通量


  1。定義:磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面積S的乘積,叫做穿過這個(gè)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(gè)面的磁感線條數(shù)。


  5。B=φ/S,所以磁感應(yīng)強(qiáng)度也叫磁通密度


  七、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(dǎo)線長度L、磁感應(yīng)強(qiáng)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(qiáng)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(gè)平面內(nèi),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(dǎo)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。

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