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2018年高考物理一轮复习基础知识手册:第十章 磁场


第十章磁场 知能图谱 实验描述:小磁针或电流检验 物理量描述:磁感应强度 描述方法 直观描述:磁感线 方向的描述:安培定则 条形磁体的磁场 蹄形磁体的磁场 通电直导线的磁场 常见磁场 环形电流的磁场 通电螺线管的磁场 磁现象的电本质 地磁场 运动电荷产生的磁场 对电流的作用——安培力 磁场的作用 磁电式电表的原理 大小:F=BIL 方向:用左手定则判断 大小:F=Bqv 方向: 用左手定则判断 磁场的描述 磁场 对运动电荷的作用——洛伦兹力 粒子速度选择器 质谱仪 磁场的应用 磁流体发电机 回旋加速器 一、磁场的产生、描述及电本质 知识能力解读 知能解读(一)磁场 1.定义:磁体或电流周围存在的一种特殊物质。 2.基本性质:对放入其中的磁体和电流有力的作用。磁体与磁体、电流与磁体、 电流与电流之间都是通过磁场发生作用的。 3.产生: (1)磁体能产生磁场; (2)电流能产生磁场。 4.方向:小磁针静止时 N 极的指向或小磁针 N 极的受力方向就是该点的磁场方 向。 知能解读(二)电流的磁效应——奥斯特实验 奥斯特通过实验发现,水平电流在小磁针的正上方或正下方,且电流方向沿南北 方向时,小磁针产生明显偏转,如图所示。 说明: 奥斯特实验首次揭示了电与磁之间的联系。 知能解读(三)地磁场 1.定义:地球是一个巨大的磁体,地球由于本身具有磁性而在其周围形成的磁场 叫做地磁场。 2.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 极在地球的南极附近,S 极在地球的北极附近;地理的两极与 地磁场的两极并不重合,其磁感线分布如图所示。 (2)在地球周围,地磁场磁感应强度 B 的水平分量 Bx 总是从地球南极指向地球 北极,而竖直分量 By 在南半球向上,在北半球向下。 (3)在赤道平面上,距离地球表面高度相等的各点,磁感应强度相等,且方向 水平向北。 3.磁偏角:水平放置的小磁针的指向跟地理子午线之间有一个交角,这个交角叫 做磁偏角。 知能解读(四)磁感应强度 1.定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的磁场力 F 根电流 I 和导线 长度 L 的乘积 IL 的比值叫做在该处的磁感应强度。用符号 B 表示。 F 2.定义式: B ? 。 IL 3.物理意义:描述磁场的强弱和方向的物理量。 4.单位:特斯拉,符号为 T。1 T=1 N/(A·m)。 5.性质 (1) 矢量性: 在磁场某处, 小磁针静止时 N 极的指向即该处磁感应强度的方向, 简称磁场方向。即该点的磁感线的切线方向。 (2)叠加原理:当空间中某点处有多个磁场相叠加时,合磁感应强度按适量合 成的平行四边形定则求解。 F 说明: B ? 是定义式,不是决定式。B 的大小、方向由磁场本身决定,与该处 IL 是否放通电导线无关。 知能解读(五)磁感线 1.定义:在磁场中画一些有向曲线,曲线上任一点的切线方向跟该点的磁感应强 度方向相同,这样的曲线叫做磁感线。 2.特点 (1)磁感线是为了形象描述磁场的分布而假设的,实际上不存在。 (2)磁感线上任一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。 (3)同一磁场中磁感线的密疏程度表示磁场的强弱,磁感线越密的地方磁场越 强,反之,磁感线越疏的地方磁场越弱。 (4)任何两条磁感线都不相交、不相切。 (5)磁感线都是闭合曲线。磁感线在磁体外部从 N 极到 S 极,在磁体内部从 S 极到 N 极。 知能解读(六)三种常见的电流的磁场 安培定则 立体图 直线电 流 横截面图 纵截面图 以导线上任意点为圆心的多组同心圆,越向

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