高三物理电场磁场知识点复习

时间:2022-11-20 01:05:45 作者:壹号 字数:21082字

篇一:高考物理电场、恒定电流、磁场知识点归纳总结

电场、恒定电流、磁场知识点汇总(附经典例题解析) 全国通用

(一)磁场知识点汇总

一、磁场

⒈磁场是一种客观物质,存在于磁体和运动电荷(或电流)周围。

⒉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)。 ⒊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

⒈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。

N极?S极?磁体的外部

⒉磁感线是闭合曲线?

S极?N极?磁体的内部

⒊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。

⒋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 弯曲的四指代表?

(直线电流)?磁感线的环绕方向

(环形电流或通电螺线管)?电流的方向

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

⒈直线电流的磁场:无磁极,非匀强,距导线越远处磁场越弱

⒉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。 ⒊地磁场(与条形磁铁磁场类似)

⑴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

⑵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。

⑶假如地磁场是由地球表面所带电荷产生,则地球表面所带电荷为负电荷(根据安培定则、地磁场的方向与地球自转方向判断)。 六、磁感应强度:⑴定义式B?

F

(定义B时,I?B)⑵B为矢量,方向与磁场方向相同,并不是在该处电流的受LI

力方向,运算时遵循矢量运算法则。 七、磁通量

⒈定义一:φ=BS,S是与磁场方向垂直的面积,即φ=BS?,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?

⒉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ф=ф1-ф2(ф1为正向磁感线条数,ф2为反向磁感线条数。) 八、安培力大小

⒈公式F?BLIsinθ

(θ为B与I夹角)F??0,BLI?

九、⒉通电导线与磁场方向垂直时,安培力最大F?BIL ⒊通电导线平行于磁场方向时,安培力F?0 ⒋B对放入的通电导线来说是外磁场的磁感应强度

⒌式中的Lr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?2BIr。 十、安培力的方向

⒈方向由左手定则来判断。

⒉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。 十一、 物体在安培力作用下运动方向的判定方法

⒈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,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 ⒉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。 ⒊利用结论法 ⑴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。 ⑵两电流不平行时,有转动到相互平行且方向相同的趋势。

[例题]如图所示, 在水平放置的光滑绝缘杆ab上, 挂有两个相同的金属环M和N.当两环均通以图示的相同方向的电流时,分析下列说法中,哪种说法正确[ ] A.两环静止不动 B.两环互相靠近 C.两环互相远离 D.两环同时向左运动 ⒋特殊位置分析法

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练习1. 如图所示,可以自由移动的竖直导线中通有向下的电流,不计通电导线的重力,仅在磁场力作用下,导线将如何移动?

解:先画出导线所在处的磁感线,上下两部分导线所受安培力的方向相

反,使导线从左向右看顺时针转动;同时又受到竖直向上的磁场的作用而向右移动(不要说成先

转90°后平移)。分析的关键是画出相关的磁感线。 三、洛伦兹力

1.洛伦兹力的大小

运动电荷在磁场中受到的磁场力叫洛伦兹力,它可以看做是安培力的微观表现。 计算公式的推导:如图所示,整个导线受到的磁场力(安培力)为F安其中I=nesv;设导线中共有N个自由电子N=nsL;每个电子受 =BIL;

的磁场力为f,则F安=Nf。由以上四式得f=qvB。条件是v与B垂直。(v与B平行时洛伦兹力为零。)

2.洛伦兹力的方向