高考物理备考:磁场核心概念精讲

篇1:高考物理备考:磁场核心概念精讲
磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质,磁场不是由原子或分子组成的,但磁场是客观存在的。以下是磁场知识点,请考生认真学习。
1、定义:磁体周围存在着的物质,它是一种看不见、摸不着的特殊物质。
磁场看不见、摸不着我们可以根据它所产生的作用来认识它。这里使用的是转换法。通过电流的效应认识电流也运用了这种方法。
2.基本性质:磁场对放入其中的磁体产生力的作用。磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。
3.方向规定:在磁场中某点,小磁针静止时北极所指的方向(小磁针北极所受磁力的方向)就是该点磁场的方向。
4、磁感应线:
①定义:在磁场中画一些有方向的曲线。任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。
②方向:磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来,回到磁体的南极。
③典型磁感线:
④说明:A、磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线,不是客观存在的。但磁场客观存在。
B、用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法。
C、磁感线是封闭的曲线。
D、磁感线立体的分布在磁体周围,而不是平面的。
E、磁感线不相交。
F、磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。
5、磁极受力:在磁场中的某点,北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致,南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。
6、分类:
、地磁场:
①定义:在地球周围的空间里存在的磁场,磁针指南北是因为受到地磁场的作用。
②磁极:地磁场的北极在地理的南极附近,地磁场的南极在地理的北极附近。
③磁偏角:首先由我国宋代的沈括发现。
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篇2:高考物理备考:磁场核心概念精讲
一、磁场的性质
1.来源:磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围的一种特殊物质.
2.基本性质:磁场对放入磁场中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用. 3.方向:磁场中某点的磁场方向为该点小磁针N极所受磁场力的方向.
二、磁感应强度
(1)物理意义:描述磁场的强弱和方向.
(2)定义式:B=F/IL(通电导线垂直于磁场).
(3)方向:小磁针静止时N极的指向.
(4)单位:特斯拉,符号T,
1T=1N/(Am).
三、磁感线
1.磁感线:在磁场中画出一些有方向的曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致,这样的曲线叫磁感线.
2.磁感线的特点
(1)磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向.
(2)磁感线的疏密定性地表示磁场的强弱,在磁感线较密的地方磁场较强;在磁感线较疏的地方磁场较弱.
(3)磁感线是闭合曲线,没有起点和终点,在磁体外部,从N极指向S极;在磁体内部,由S极指向N极.
(4)同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切.
(5)磁感线是假想的曲线,客观上不存在.
经典例题
1.指南针是我国古代四大发明之一.关于指南针,下列说法中不正确的是()
A.指南针可以仅具有一个磁极
B.指南针的指向会受到附近铁块的干扰
C.指南针能指向南北,说明地球具有磁场
D.在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线,导线通电时指南针会偏转
2.磁感应强度是一个矢量.磁场中某点磁感应强度的方向是()
A.正电荷在该点所受力方向
B.沿磁感线由N极指向S极
C.小磁针N极或S极在该点的受力方向
D.在该点的小磁针静止时N极所指方向
答案与解析
1、【解答】解:A、磁体的磁极是成对出现的,有N极一定会有S极,有S极一定会有N极,不存在单磁极的磁体,因此指南针不可能仅具有一个磁极,A错误;
B、指南针的指向会受到附近铁块的干扰,是由于铁块被磁化后干扰了附近的地磁场,B正确;
C、指南针能够指向南北,说明地球具有磁场,地磁场是南北指向的,C正确;
D、在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线,电流的磁场在指南针位置是东西方向的,故导线通电时指南针偏转90°,D正确;
本题选不正确的,故选:A.
2、【解答】解:A、正电荷在该点所受力方向,即为电场强度的方向,故A错误;
B、磁体的外部磁感线由N极指向S,内部磁感线由S极到N极,正好构成闭合曲线.而磁感线的某点的切线方向为磁感应强度的方向.故B错误;
C、小磁针N极在该点的受力方向,即为磁感应强度的方向.故C错误;
D、在该点的小磁针静止时N极所指方向为磁感应强度的方向,故D正确;
故选:D
篇3:高考物理备考:磁场核心概念精讲
麦克斯韦电磁场理论知识点的核心思想是:变化的磁场可以激发涡旋电场,变化的电场可以激发涡旋磁场;电场和磁场不是彼此孤立的,它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场.麦克斯韦进一步将电场和磁场的所有规律综合起来,建立了完整的电磁场理论体系.这个电磁场理论体系的核心就是麦克斯韦方程组.
麦克斯韦方程组是由四个微分方程构成,:
(1)描述了电场的性质.在一般情况下,电场可以是库仑电场也可以是变化磁场激发的感应电场,而感应电场是涡旋场,它的电位移线是闭合的,对封闭曲面的通量无贡献.
(2)描述了磁场的性质.磁场可以由传导电流激发,也可以由变化电场的位移电流所激发,它们的磁场都是涡旋场,磁感应线都是闭合线,对封闭曲面的通量无贡献.
(3)描述了变化的磁场激发电场的规律.
(4)描述了变化的电场激发磁场的规律.
麦克斯韦方程都是用微积分表述的,具体推导的话要用到微积分,高中没学很难理解,我给你把涉及到的方程写出来,并做个解释,你要是还不明白的话也不用着急,等上了大学学了微积分就都能看懂了:
1.安培环路定理,就是磁场强度沿任意回路的环量等于环路所包围电流的代数和.
2.法拉第电磁感应定律,即电磁场互相转化,电场强度的弦度等于磁感应强度对时间的负偏导.
3.磁通连续性定理,即磁力线永远是闭合的,磁场没有标量的源,麦克斯韦表述是:对磁感应强度求散度为零.
4.高斯定理,穿过任意闭合面的电位移通量,等于该闭合面内部的总电荷量.麦克斯韦:电位移的散度等于电荷密度.
小编为大家提供的高考物理复习麦克斯韦电磁场理论知识点就到这里了,愿大家都能努力复习,丰富自己,锻炼自己。
篇4:高考物理备考:磁场核心概念精讲
1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T),1T=1N/A??m
2.安培力F=BIL;(注:LB) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}
3.洛仑兹力f=qVB(注V质谱仪〔见第二册P155〕 {f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)}
4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种):中华考试网
(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0
(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向=f洛=mV2/r=m2r=mr(2/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,
洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。
注:
(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负;
篇5:高考物理备考:磁场核心概念精讲
磁场
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/qB②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。
篇6:高考物理备考:磁场核心概念精讲
电磁场和电磁波
1.麦克斯韦的电磁场理论
(1)变化的磁场能够在周围空间产生电场,变化的电场能够在周围空间产生磁场。
(2)随时间均匀变化的磁场产生稳定电场。随时间不均匀变化的磁场产生变化的电场。随时间均匀变化的电场产生稳定磁场,随时间不均匀变化的电场产生变化的磁场。
(3)变化的电场和变化的磁场总是相互关系着,形成一个不可分割的统一体,这就是电磁场。
2.电磁波
(1)周期性变化的电场和磁场总是互相转化,互相激励,交替产生,由发生区域向周围空间传播,形成电磁波。
(2)电磁波是横波
(3)电磁波可以在真空中传播,电磁波从一种介质进入另一介质,频率不变、波速和波长均发生变化,电磁波传播速度v等于波长λ和频率f的乘积,即v=λf,任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于真空中的光速c=3。00×108m/s。