磁场知识点汇总

1、磁场知识点汇总一、磁场1. 磁场是一种客观物质，存在于磁体和运动电荷（或电流）周围。2. 磁场（磁感应强度）的方向规定为磁场中小磁针N极的受力方向（磁感线的切线方 向）。3磁场的基本性质是对放入其中的磁体、运动电荷（或电流）有力的作用。二、磁感线1磁感线是徦想的，用来对磁场进行直观描述的曲线，它并不是客观存在的。2磁感线是闭合曲线/磁体的外部N极T S极i磁体的内部S极t N极3. 磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。4任何两条磁感线都不会相交，也不能相切。三、安培定则是用来确定电流方向与磁场方向关系的法则卄砧血七匕”圭磁感线的环绕方向（直线电流）弯曲的四指代

2、表丿'7电流的方向（环形电流或通电螺线管）四、安培分子电流假说 揭示了磁现象的电本质， 即磁体的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的。五、几种常见磁场1直线电流的磁场：无磁极，非匀强，距导线越远处磁场越弱2.通电螺线管的磁场：管外磁感线分布与条形磁铁类似，管内为匀强磁场。3地磁场（与条形磁铁磁场类似）地磁场N极在地球南极附近，S极在地球北极附近。地磁场B的水平分量总是从地球南极指向北极，而竖直分量南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下在赤道平面上，距离地球表面相等的各点，磁感强度相等，且方向水平向北。六、磁感应强度：定义式B二E （定义B时，I _ B B为矢量，

3、方向与磁场方向相同，并不是在该处电流的受力方向，运算时遵循矢量运算法则。七、磁通量1定义一：$=BS , S是与磁场方向垂直的面积，即0=B S，如果平面与磁场方向不垂直，应把面积投影到与磁场垂直的方向上，求出投影面积S_2. 定义二：表示穿过某一面积磁感线条数磁通量是标量，但有正、负，正、负号不代表方向，仅代表磁感线穿入或穿出。当一个面有两个方向的磁感线穿过时，磁通量的计算应算 "纯收入”，即©= 4 - © 2 （©1为正向磁感线条数，©2为反向磁感线条数。）八、安培力大小.公式 F = BLI sin q （ b为 B 与 | 夹角）F

4、0, BLI 丨2通电导线与磁场方向垂直时，安培力最大F "IL3通电导线平行于磁场方向时，安培力F =04. B对放入的通电导线来说是外磁场的 磁感应强度5. 式中的L为导线垂直于磁场方向的有效长度。例如，半径为r的半圆形导线与磁场 B垂直放置，导线的的等效长度为2r，安培力F =2Blr。九、安培力的方向方向由左手定则来判断。2安培力总是垂直于磁感应强度B和电流I所决定的平面，但 B、I不一定要垂直。十、物体在安培力作用下运动方向的判定方法1电流元分析法把整段电流等效分成很多电流元，先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向，从而判断出整段电流所受合力的方向，最后确定运动方向

5、，注意一般取对称的电流元分析。例题如图所示，两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M和N，通有同向等值电流；沿纸面与直导线 M、N等距放置的另一根可自由移动的通电导线ab ,则通电导线ab在安培力作用下运动的情况是A.沿纸面逆时针转动B.沿纸面顺时针转动C.a端转向纸外，b端转向纸里D.a端转向纸里，b端转向纸外2等效分析法环形电流可以等效为小磁针（或条形磁铁），条形磁铁也可等效成环形电流，通电螺线管可等效为多个环形电流或条形磁铁。3利用结论法两电流相互平行时无转动趋势，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥。两电流不平行时，有转动到相互平行且方向相同的趋势。1 一、洛伦兹力的大小当电荷速度方向与磁

6、场方向垂直时，洛伦兹力的大小F = qvB2.当v = °时，F =0，即磁场对静止的电荷无作用力，磁场只对运动电荷有作用力， 这与电场对其中的静止电荷或运动电荷总有电场力的作用是不同的。3当电荷运动方向与磁场方向相同或相反，即v与B平行时，F =0。4.当电荷运动方向与磁场方向夹角为B时，洛伦兹力的大小 F二qvB sin 0注意：以上公式中的v应理解为电荷相对于磁场的运动速度。会推导洛伦兹力的公式。十二、洛伦兹力的方向1. 用左手定则来判断： 让磁感线穿过手心， 四指指向正电荷运动的方向（或负电荷运动方向的反方向），大拇指指向就是洛伦兹力的方向。2. 无论v与B是否垂直，洛伦兹力

7、总是同时垂直于电荷运动方向与磁场方向。洛伦兹力的特点洛伦兹力的方向总与粒子运动的方向垂直，洛伦兹力只改变速度的方向， 不改变速度的大小，故洛伦兹力永不做功。十三、安培力和洛伦兹力的关系安培力是洛伦兹力的宏观表现， 洛伦兹力是安培力的微观实质。方向都由左手定则判断。洛伦兹力不做功，安培力可以做功。十四、洛伦兹力作用下的运动当带电粒子垂直进入磁场时,洛伦兹力不做功，粒子做匀速圆周运动。 由牛顿第二定律可得:2mvmv , 一qvB，所以r，粒子运动的周期rqB2 二mqBN例题 如图，MN是匀强磁场中的一块薄金属板，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运动并穿过金属板，虚线表示其运动轨迹，由图知:A、

8、粒子带负电B、粒子运动方向是 abcdeC、粒子运动方向是 edcbaD、粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长卜五、带电粒子在相互垂直的电场和磁场中的运动IT< c 汽U =Ed 电压 =E 源=U = Bdvi.速度选择器作用：可以把具有某一特定速度的粒子选择出来。粒子受力特点：同时受相反方向的电场力和磁场力作 用。粒子匀速通过速度选择器的条件：电场力和洛伦兹力平E衡：qE二qvB，即速度大小只有满足 v的粒子才能沿B直线匀速通过。速度选择器对正、负电荷均适用，带电粒子能否匀速通过电、磁场与粒子所带电荷量、电性、粒子的质量无关，仅取决于粒子的速度（不是速率）EE若v 或v，粒子都将偏

9、离直线运动。BB粒子若从右侧射入，则不可能匀速通过电磁场，这说明速度选择器不仅对速度大小有选择，而且对速度方向也有选择。2磁流体发电机作用：可以把等离子体的内能直接转化为电能。原理：高速的等离子体 （即高温下电离的气体， 含有大量带正电和负电的微粒，而从整体来说呈中性）喷射入磁场，在洛伦兹力作用下分别聚集在A板和B板，于是在板间形成电场，当板间电场对电荷的作用力等于电荷所受洛伦兹力，两板间形成一定的电势差，合上开关K后，就能对负载供电。磁流体发电机的电动势：E二Bdv，推导：当外电路断开时，电源电动势等于路端qvB = qE,带电粒子在有界匀强磁场中的运动三个问题1.圆心的确定：圆心一定在与速

10、度方向垂直的直线上，根据入射点和出射点的速度方向做出垂线，交点即为圆心。2半径的计算：一般是利用几何知识解直角三角形。3. 带电粒子在有界磁场中运动时间的确定：禾U用圆心角和弦切角的关系或四边形内角和等于360度或速度的偏向角（带电粒子射出磁场的速度方向与射入磁场的速度方向之e间的夹角）等于圆弧轨道所对的圆心角，再由公式t T求运动时间。2兀卜六、质谱仪质谱仪主要用于分析同位素，测定其质量、荷质比下图为一种常见的质谱仪，由粒子B.甲丁乙丙D.甲乙丁丙源、加速电场（U）、速度选择器（E、Bi）和偏转磁场（B2）组成若测得粒子在回旋中的轨道直径为d，求粒子的荷质比.（E一）mB1B2d例题如图15

11、-6所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图.速度选择器（也称滤速器）中场强 E的方向竖直向下，磁感应强度Bi的方向垂直纸面向里， 分离器中磁感应强度 B2的方向垂直纸面向外. 在S处有 甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和Bi入射到速度选择器中，若 m甲二m乙：:：m丙二m丁，v甲：:：v乙二v丙：:v丁，在不计重力的情况下，则分别打在Pi、P2、P3、P4四点的离子分别是（）A .甲乙丙丁C.丙丁乙甲十七、回旋加速器1工作原理磁场的作用：带电粒子以某一速度垂直磁场方向进入磁场后，并在洛伦兹力作用下做匀2 rm速圆周运动，其周期和速率、半径均无关（ T = 一 ）带电粒子每次进入 D形盒都qB运动相等的时间（半个周期）后平行电场方向进入电场中加速。交流电压：为了保证每次带电粒子经过狭缝时均被加速，使之能量不断提高， 要在狭缝处加一个周期与带电粒子在 D形盒中运动周期相同的交变电压。2带电粒子的最终能量mv ,