基础知识梳理-2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

第1章 安培力与洛伦兹力 知识复习 1．“电生磁”的发现 1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。 2．“磁生电”的发现 1831年，英国物理学家法拉第发现电磁感应现象。产生的电流叫做感应电流。 3.“磁生电”现象的本质特征是：变化、运动 。 变化的电流 变化的磁场 运动的磁铁 运动的恒定电流 在磁场中运动的导体 4.发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是安培， 发现电荷间相互作用力规律的科学家是库仑。 5、磁通量 （1）定义：磁感应强度B 与垂直磁场方向的面积S的乘积 （2）公式：Φ＝BS 适用条件：①匀强磁场；②B ③磁感线与平面不垂直时：Φ＝BSsinθ，公式中的θ是平面与磁感线的夹角，Ssinθ是平面在垂直于磁感线方向的投影面积． （3）单位：韦伯，1 Wb＝1。 （4）标量：有正负。正负表示磁感线的贯穿方向。 （5）物理意义 表示穿过某一面积的磁感线条数（净条数：Φ=Φ1－Φ2 ；即穿入、穿出要相互抵消） （6）由于B= Φ/S，B亦可称为磁通密度。 （7）磁通量与线圈匝数无关。 （8）磁通量的变化 磁通量是标量，但有正负之分.若规定从某一方向穿过平面的磁通量为正，则反向穿过的磁通量为负，合磁通量是相反方向抵消后所剩余的净磁通量.磁通量的变化ΔΦ＝Φ2－Φ1. ①B改变，S不变，ΔΦ＝ΔB·S. ②B不变，S变化，ΔΦ＝B·ΔS. ③B、S两者都变化，ΔΦ＝Φ2－Φ1，不能用ΔΦ＝ΔB·ΔS来计算. 6、感应电流产生的条件 (1)电磁感应现象：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应. (2)产生感应电流的条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化. 特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动. 产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线圈中就有感应电动势产生. (3)电磁感应现象中的能量转化：发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能，该过程遵循能量守恒定律。 第一节 磁场对通电导线的作用力 一、安培力 1.定义：通电导线在磁场中受到的作用力叫做安培力。 说明:磁场对通电导线中定向移动的电荷有力的作用，磁场对这些定向移动电荷作用力的宏观表现即为安培力。 2.计算公式：（θ是I与B的夹角）（熟记） 【说明】①通电导线与磁场方向垂直时，即θ＝900，此时安培力有最大值，； ②通电导线与磁场方向平行时，即θ＝00，此时安培力有最小值，； ③当00＜B＜900时，安培力F介于0和之间。 3.适用条件: ①公式F＝BIL一般适用于匀强磁场中I⊥B的情况，对于非匀强磁场只是近似适用（如对电流元），但对某些特殊情况仍适用。 如图所示，电流I1//I2，如I1在I2处磁场的磁感应强度为B，则I1对I2的安培力F＝BI2L，方向向左，同理I2对I1，安培力向右，即同向电流相吸，异向电流相斥。（理解） ②根据力的相互作用原理，如果是磁体对通电导体有力的作用，则通电导体对磁体有反作用力。两根通电导线间的磁场力也遵循牛顿第三定律。I1 I2 二、左手定则（掌握） 1.内容：伸开左手，使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，并使四指指向电流方向，这时手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直，大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。 2.安培力F的方向既与磁场方向垂直，又与通电导线垂直,即F跟BI所在的面垂直。但B与I的方向不一定垂直。 规律方法 1、安培力的性质和规律 ①公式F=BIL中L为导线的有效长度，即导线两端点所连直线的长度，相应的电流方向沿L由始端流向末端。如图所示，甲中：，乙中：L/=d(直径）＝2R（半圆环且半径为R) ②安培力的作用点为磁场中通电导体的几何中心。 2、安培力作用下物体的运动方向的判断 ㈠分析在安培力作用下通电导体运动情况的一般步骤 ①画出通电导线所在处的磁感线方向及分布情况 ②用左手定则确定各段通电导线所受安培力 ③)据初速度方向结合牛顿定律确定导体运动情况 第二节 磁场对运动电荷的作用力 一、洛仑兹力 磁场对运动电荷的作用力 1.洛伦兹力的公式: ，θ是之间的夹角。（熟记） 2.当带电粒子的运动方向与磁场方向互相平行时，。 3.当带电粒子的运动方向与磁场方向互相垂直时，。 4.只有运动电荷在磁场中才有可能受到洛伦兹力作用，静止电荷在磁场中不受力。 二、洛伦兹力的方向 1.洛伦兹力F的方向既垂直于磁场B的方向，又垂直于运动电荷的速度v的方向，即F总是垂直于B和v所在的平面。 2.使用左手定则判定洛伦兹力方向时，伸出左手，让拇指跟四指垂直，且处于同一平面内，让磁感线穿过手心，四指指向正电荷运动方向（当是负电荷时，四指指向与电荷