内容正文:
专题七:突破磁场,巅峰冲刺
必备知识
1.磁场
(1)基本性质:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用。
(2)方向:小磁针的N极所受磁场力的方向。
2.磁感应强度
(1)物理意义:描述磁场的强弱和方向。
(2)大小:B=(通电导线垂直于磁场)。
(3)方向:小磁针静止时N极的指向。
(4)理解磁感应强度的三点注意事项
①磁感应强度由磁场本身决定,因此不能根据定义式B=认为B与F成正比,与IL成反比。
②测量磁感应强度时,小段通电导线必须垂直于磁场放入,如果平行磁场放入,则所受安培力为零,但不能说该点的磁感应强度为零。
③磁感应强度是矢量,其方向为放入其中的小磁针N极的受力方向,也是小磁针静止时N极的指向。
3.匀强磁场
(1)定义:磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同的磁场称为匀强磁场。
(2)特点:疏密程度相同、方向相同的平行直线。
4.磁场的叠加
磁感应强度是矢量,计算时与力的计算方法相同,利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解。
5.磁感线
(1)定义:在磁场中画出一些曲线,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。
(2)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。
③磁感线是闭合曲线,没有起点和终点。
④磁感线是假想的曲线,客观上不存在。
6.常见电流的磁场
安培定则
横截面图
纵截面图
直线电流
以导线上任意点为圆心,垂直于导线的多组同心圆,越向外越稀疏,磁场越弱
环形电流
内部磁场比环外强,磁感线越向外越稀疏
通电螺线管
内部为匀强磁场且比外部强,方向由S极指向N极,外部类似条形磁铁,由N极指向S极
7.安培力的大小:F=ILBsin θ
当I⊥B时,F=BIL;当I∥B时,F=0。
注意:①当导线弯曲时,L是导线两端的有效直线长度(如图所示)。
②对于任意形状的闭合线圈,其有效长度均为零,所以通电后在匀强磁场中受到的安培力的矢量和为零。
8.安培力的方向:左手定则判断
(1)伸出左手,让拇指与其余四指垂直,并且都在同一个平面内。
(2)让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流方向。
(3)拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
(4)安培定则的应用
原因(电流方向)
结果(磁场方向)