内容正文:
第八章 磁场
重点
1. 磁场的性质及几种常见的磁场
2. 磁感应强度
3. 安培力及相关计算
4. 磁通量
5. 洛仑兹力
6. 电荷在磁场中的运动常考题型
难点
1. 安培力相关的计算及受力分析
2. 电荷在磁场中的运动常考题型及解题方法
易错点
1. 对磁感应强度的理解
2. 安培力的计算及受力分析
3. 磁通量变化量的求解
4. 电荷在磁场中的运动常考题型
高频考点
1.安培力相关的计算及受力分析
2.电荷在磁场中的运动常考题型及解题方法
考情分析:总体上看,磁场每年都会考查,分值不等,多数出现在选择题或计算题中,主要考查电荷在磁场中的运动,学生还是比较容易得到此部分分数。另外,安培力部分,主要是考查基本公式的应用和简单计算及受力分析,难度较小。
考点预测:磁场的考点比较固定,电荷在磁场中的运动考查的可能性最大,戏外还有安培力的简单计算。
【考纲要求】
考点内容
要求
说明
考纲解读
磁场
磁场、磁感应强度、磁感线
Ⅰ
1.了解磁场,知道磁感应强度和磁通量。会用磁感线描述磁场。
2.会判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向
3.通过实验,认识安培力。会判断安培力的方向。会计算匀强磁场中安培力的大小。
4.通过实验,认识洛仑兹力。会判断洛仑兹力的方向,会计算洛仑兹力的大小。了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应用
5.认识电磁现象的研究在社会发展中的应用。
通电直导线和通电线圈周围磁场的方向
Ⅰ
安培力、安培力的方向
Ⅰ
匀强磁场中的安培力
Ⅱ
洛仑兹力、洛仑兹力的方向
Ⅰ
洛仑兹力公式
Ⅱ
带电粒子在匀强磁场中的运动
Ⅱ
备注:对各部分知识内容要求掌握的程度,在表1中用数字I、II标出。I、II的含义如下:
I.对所列知识要知道其内容及含义,并能在有关问题中识别和直接使用。与课程标准中的“了解” 和“认识”相当
II.对所列知识要理解其确切含义及其他知识的联系,能够进行叙述和解释,并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。与课程标准中的“理解”和“应用”相当。
【解读】
磁场中的重点知识有:磁场对电荷的作用、带电粒子在磁场中的运动、安培力、洛仑兹力的性质。考纲对匀强磁场中的安培力、洛仑兹力公式、带电粒子在匀强磁场中的运动为Ⅱ级要求,对磁场、磁感应强度、磁感线、通电直导线和通电线圈周围磁场的方向、安培力、安培力的方向、洛仑兹力、洛仑兹力的方向为Ⅰ级要求。其中,安培力的计算限于直导线跟磁场平行或垂直的两种情况,洛仑兹力的计算限于速度与磁场平行或垂直的两种情况。
一.磁场
1.磁场
磁极在自己周围的空间里产生磁场,电流周围空间里也存在着磁场。磁场是物质存在的一种形式。磁场最基本的特性是对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用。磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间的相互作用力都是通过磁场传递的。
2.磁感应强度
(1)在磁场中某处垂直于磁场方向的通电导线,受到的磁场作用力F跟电流强度I和导线长度的乘积Il的比值,叫做磁场中该处的磁感应强度,即B=。磁感应强度B是一个矢量,它的大小表示磁场中某处的磁场的强弱,它的方向即该处的磁场方向。叠加符合平行四边形定律。
B的国际单位: 特斯拉 ,简称: 特 ,国际符号: T ,1特=
注意:B=是磁感应强度的定义式。磁场中某处的磁感应强度的大小和方向是由磁场本身决定的,它反映了磁场中各不同位置处磁场的强弱和方向,跟放在该处的通电导线无关。
(2)磁感应强度B的大小和方向处处相同的磁场叫匀强磁场。通电长螺线管内部的磁场以及距离相当近的两个平行的异名磁极间的磁场都是匀强磁场。
3.磁感线
(1)磁感线的特征
①磁感线上任一点的切线方向表示该点的磁场方向。
②磁感线在空间分布的疏密程度可以表示磁场的强弱。
③磁感线从磁铁的N极出发,经过空间到达S极;在磁体内部又从S极回到N极;磁感线是封闭曲线。
④磁场中任意两条磁感线不可能相交。
(2)匀强磁场中的磁感线是一系列分布均匀,相互平行的直线。
(3)磁铁的磁感线
(4)直线电流,环形电流,通电螺线管的磁力线
4.磁通量
磁通量所表示的是穿过磁场中某个面的磁感线条数。
B:匀强磁场磁感应强度;Sn:与磁场方向垂直的平面面积;θ为B与S的夹角。
国际单位:韦伯,简称:韦,国际符号:Wb。
磁感应强度等于单位面积的磁通量,常叫做磁通密度。
二.磁场对电流的作用
磁场对放入其中的电流有力的作用,这是磁场的基本特性,磁场对电流的作用力叫做安培力。
1.安培力的大小:,θ是B,I之间的夹角
2.安培力的方向:左手定则
三.电荷在磁场中运动场用分析方法
1.基本公式:(半径