磁场知识结构图

磁场第1课时磁场的描述磁场对电流的作用考纲解读1.知道磁感应强度的概念及定义式，并能理解与应用.2.会用安培定则判断电流周围的磁场方向.3.会用左手定则分析解决通电导体在磁场中的受力及平衡类问题．1．[对磁感应强度概念的理解]关于磁感应强度的说法正确的是() A．一小段通电导体放在磁场A处，受到的磁场力比B处的大，说明A处的磁感应强度比B处的磁感应强度大B．由B＝FIL可知，某处的磁感应强度的大小与放入该处的通电导线所受磁场力F成正比，与导线的IL成反比C．一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零D．小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向答案 D解析磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，是磁场本身性质的反映，其大小由磁场以及在磁场中的位置决定，与F、I、L都没有关系，B＝FIL只是磁感应强度的定义式，同一通电导体受到的磁场力的大小由所在处B和放置的方式共同来决定，所以A、B、C都是错误的．磁感应强度的方向就是该处小磁针N极所受磁场力的方向，不是通电导线的受力方向，所以D正确．图1 2．[对磁感线性质的理解]关于磁感线的性质和概念，下列说法中正确的是( )A ．磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向B ．铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线C ．磁感线总是从磁体的N 极指向S 极D ．磁场中任意两条磁感线均不相交 答案 AD解析 磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同，A 对；利用碎铁屑在磁场中被磁化的性质，可显示磁感线的形状，但它排成的曲线本身不是磁感线，磁感线是假想曲线，B 错；磁感线在磁体外部由N 极指向S 极，但在内部却是由S 极指向N 极，即磁感线是闭合曲线，C 错；假设两条磁感线可以相交，过交点作曲线的切线，将有两个不同的方向，而同一点的磁场方向只能有一个，故任意两条磁感线均不相交，D 对． 3．[磁场对电流作用力的计算]如图1所示，一段导线abcd 位于磁感应 强度大小为B 的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂 直．线段ab 、bc 和cd 的长度均为L ，且∠abc ＝∠bcd ＝135°.流经导 线的电流为I ，方向如图中箭头所示．导线段abcd 所受到的磁场的 作用力的合力( )A ．方向沿纸面向上，大小为(2＋1)ILB B ．方向沿纸面向上，大小为(2－1)ILBC ．方向沿纸面向下，大小为(2＋1)ILBD ．方向沿纸面向下，大小为(2－1)ILB 答案 A解析 由左手定则及力的合成可知合力方向沿纸面向上，故知C 、D 错误．再由安培力公式F ＝BIL 可得合力大小为(2＋1)ILB ，A 正确．图24．[对磁通量的理解和计算](2012·浙江杭州市高三检测)如图2所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，若使线框逐渐远离(平动)通电导线，则穿过线框的磁通量将() A．逐渐增大B．逐渐减小C．保持不变D．不能确定答案 B解析离导线越远，电流产生的磁场越弱，穿过线圈的磁感线条数越少，磁通量逐渐减小，故只有B正确．考点梳理一、磁场、磁感应强度1．磁场(1)基本特性：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，或自由小磁针静止时北极的指向．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＝FIL(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(T)．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)特点匀强磁场中的磁感线是疏密程度相同的、方向相同的平行直线．4．磁通量(1)概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S与B的乘积．(2)公式：Φ＝BS.深化拓展(1)公式Φ＝BS的适用条件：①匀强磁场；②磁感线的方向与平面垂直．即B⊥S.(2)S为有效面积．(3)磁通量虽然是标量，却有正、负之分．(4)磁通量与线圈的匝数无关．二、磁感线、通电导体周围磁场的分布1．磁感线：在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲线上各点的切线方向跟这点的磁场方向一致．2．条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线分布(如图3所示)图334.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．三、安培力、安培力的方向匀强磁场中的安培力1．安培力的大小(1)磁场和电流垂直时，F＝BIL.(2)磁场和电流平行时：F＝0.2．安培力的方向(1)用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内．让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时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．(2)安培力的方向特点：F⊥B，F⊥I，即F垂直于B和I决定的平面．5．如图4所示，甲、乙是直线电流的磁场，丙、丁是环形电流的磁场，戊、己是通电螺线管的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向．图4答案6．请画出在如图5所示的甲、乙、丙三种情况下，导线ab受到的安培力的方向．图5答案画出甲、乙、丙三种情况的侧面图，利用左手定则判定出在甲、乙、丙三种情况下，导线所受安培力的方向如图所示．方法提炼1．用安培定则判断电流的磁场方向时，用的是右手，又叫右手螺旋定则．2．用左手定则判断安培力的方向(1)安培力总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面，但磁场方向和电流方向不一定垂直．(2)若已知B、I方向，F方向惟一确定．(3)若只有B或I方向变为相反，则力F反向；若B与I同时反向，则力F方向不变．(4)由于F⊥v，常根据v方向对物体进行受力分析.考点一对磁感应强度的理解1．磁感应强度是反映磁场性质的物理量，由磁场本身决定，是用比值法定义的．2．磁感应强度B与电场强度E的比较例1下列说法中正确的是()A．电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零B．一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零C．表征电场中某点电场的强弱，是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值D．表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值解析电场和磁场有一个明显的区别是：电场对放入其中的电荷有力的作用，磁场对通电导线有力的作用的条件是磁场方向不能和电流方向平行，因此A对，B错．同理根据电场强度的定义式E＝F/q可知C正确．而同样用比值定义法定义的磁感应强度则应有中I和B的方向必须垂直，故D错．明确的说明，即B＝FIL答案AC规律总结(1)电场强度的方向与电荷的受力方向相同或相反；而磁感应强度方向与电流元受安培力方向垂直，满足左手定则．(2)电荷在电场中一定会受到电场力的作用；如果电流方向与磁场方向平行，则电流在磁场中不受安培力的作用．突破训练1关于磁感应强度B，下列说法中正确的是()A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关B．磁场中某点B的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致C．在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零D．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大答案 D解析磁感应强度是磁场本身的属性，在磁场中某处的磁感应强度为一恒量，其大小可计算，与试探电流元的F、I、L的情况无关，A错．磁感应强度的方向规定为由B＝FIL小磁针N极受磁场力的方向，与放在该处的电流元受力方向垂直，B错．当试探电流元的方向与磁场方向平行时，电流元受磁场力虽为零，但磁感应强度却不为零，C错．磁感线的疏密是根据磁场的强弱画出的，磁感线越密集的地方，磁感应强度越大，磁感线越稀疏的地方，磁感应强度越小，故D正确．考点二安培定则的应用和磁场的叠加1．安培定则的应用原因(电流方向)结果(磁场绕向)直线电流的磁场大拇指四指环形电流的磁场四指大拇指2.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．特别提醒两个电流附近的磁场的磁感应强度是由两个电流分别独立存在时产生的磁场在该处的磁感应强度叠加而成的．图6例2(2012·全国·18)如图6所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是()A．O点处的磁感应强度为零B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同D．a、c两点处磁感应强度的方向不同解析根据安培定则判断磁场方向，再结合矢量的合成知识求解．根据安培定则判断：两直线电流在O点产生的磁场方向均垂直于MN向下，O点的磁感应强度不为零，故A 选项错误；a、b两点的磁感应强度大小相等，方向相同，故B选项错误；根据对称性，c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，故C选项正确；a、c两点的磁感应强度方向相同，故D选项错误．答案 C方法点拨1．牢记判断电流的磁场的方法——安培定则，并能熟练应用，建立磁场的立体分布模型．2．在进行磁感应强度的叠加时，应注意是哪个电流产生的磁场，磁场方向如何．突破训练图7图82如图7所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1 T的匀强磁场中，在以导线截面的中心为圆心、r 为半径的圆周上有 A 、B 、C 、D 四个点．已知A 点的磁感应强度为0，则下列叙述正 确的是( )A ．直导线中的电流方向垂直纸面向里B ．B 点的实际磁感应强度为 2 T ，方向斜向右上方，与竖直方向的夹角为45°C ．C 点的实际磁感应强度也为0D ．D 点的实际磁感应强度与B 点相同 答案 AB解析 A 点的实际磁感应强度为0，即直线电流在A 处的磁感应强度与匀强磁场在该处的磁感应强度的矢量和为0，所以直线电流在A 处的磁感应强度B ＝1 T ，方向向左，由安培定则可得直导线中的电流方向垂直纸面向里，由于圆周上各点到直导线的距离相同，所以直线电流在圆周上各处的磁感应强度大小均为1 T ，但方向不同，在B 处向上，在C 处向右，在D 处向下，则B 、C 、D 三处的实际磁感应强度分别为： 2 T ，方向斜向右上方与竖直方向成45°夹角；2 T ，方向向右； 2 T ，方向斜向右下方与竖直方向成45°夹角，选项A 、B 正确．考点三 安培力作用下导体运动情况的判定1．通电导体在磁场中的运动实质是在磁场对电流的安培力作用下导体的运动． 2．明确磁场的分布和正确运用左手定则进行判断是解题的关键． 例3 如图8所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N 极附近，磁 铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面．当线圈内通以图中方向 的电流后，线圈的运动情况是( )A ．线圈向左运动B ．线圈向右运动C ．从上往下看顺时针转动D ．从上往下看逆时针转动解析 解法一：电流元法．甲乙首先将圆形线圈分成很多小段，每一段可看作一直线电流元，取其 中上、下两小段分析，其截面图和受安培力情况如图甲所示．根据 对称性可知，线圈所受安培力的合力水平向左，故线圈向左运 动．只有选项A 正确．解法二：等效法．将环形电流等效成小磁针，如图乙所示，根据异名磁极相吸引知， 线圈将向左运动，选A.也可将左侧条形磁铁等效成环形电流，根据 结论“同向电流相吸引，异向电流相排斥”，也可判断出线圈向左运动，选A.答案 A 方法总结电流元法 分割为电流元左手定则 安培力方向―→整段导体所受合力方向―→运动方向特殊位 置法 在特殊位置―→安培力方向―→运动方向等效法环形电流小磁针条形磁铁通电螺线管多个环形电流结论法同向电流互相吸引，异向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势转换研究 对象法定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向图9突破训练3如图9所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡，A 为水平放置的直导线的截面，导线 中无电流时磁铁对斜面的压力为F N1；当导线中有垂直纸面向 外的电流时，磁铁对斜面的压力为F N2，则下列关于磁铁对斜 面压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是( )A ．F N1<F N2，弹簧的伸长量减小B ．F N1＝F N2，弹簧的伸长量减小C ．F N1>F N2，弹簧的伸长量增大D ．F N1>F N2，弹簧的伸长量减小 答案 C解析 在题图中，由于条形磁铁的磁感线是从N 极出发到S 极，所以可画出磁铁在导线A 处的一条磁感线，其方向是斜向左下方的，导线A 中的电流垂直纸面向外时，由左手定则可判断导线A 必受斜向右下方的安培力，由牛顿第三定律可知磁铁所受作用力的方向是斜向左上方，所以磁铁对斜面的压力减小，即F N1>F N2，同时，由于导线A比较靠近N极，安培力的方向与斜面的夹角小于90°，所以对磁铁的作用力有沿斜面向下的分力，使得弹簧弹力增大，可知弹簧的伸长量增大，所以正确选项为C.图10突破训练4如图10所示，把一根通电直导线AB放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动．当导线通过电流I时，如果只考虑安培力的作用，则从上往下看，导线的运动情况是()A．顺时针方向转动，同时下降B．顺时针方向转动，同时上升C．逆时针方向转动，同时下降D．逆时针方向转动，同时上升答案 C解析第一步：电流元受力分析法把直线电流等效为OA、OB两段电流元，由左手定则判定蹄形磁铁磁感线分布以及两段电流元受安培力方向相反，如图a所示．可见从上往下看时，导线将逆时针方向转动．第二步：特殊位置分析法取导线逆时针转过90°的特殊位置来分析，如图b所示．根据左手定则判断其所受安培力方向向下，故导线在逆时针转动的同时向下运动．40．与安培力有关的力学综合问题1．安培力的综合应用，一般有两种情形：一是安培力作用下导体的平衡和加速；二是与安培力有关的功能关系问题．安培力的综合应用是高考的热点，题型有选择题，也有综合性的计算题．2．处理这类问题，需弄清楚电流所在处的磁场分布情况，要做好受力分析，搞清物体的受力情况，然后利用牛顿运动定律或者功能关系求解．3．在受力分析时，有时要把立体图转换成平面图，即三维变二维．转换时要标明B的方向，以便于确定安培力的方向.解析(1)根据闭合电路欧姆定律得I＝ER0＋r＝1.5 A（3分）(2)导体棒受到的安培力F安＝BIL＝0.30 N（3分）(3)对导体棒受力分析如图，将重力正交分解沿导轨方向F1＝mg sin 37°＝0.24 N（1分）F1<F安，根据平衡条件mg sin 37°＋F f＝F安（2分）解得F f＝0.06 N，方向沿导轨向下答案(1)1.5 A(2)0.30 N(3)0.06 N，方向沿导轨向下（1分）规律总结求解通电导体在磁场中的力学问题的方法：(1)选定研究对象；(2)变三维为二维，画出平面受力分析图，判断安培力的方向时切忌跟着感觉走，一定要用左手定则来判断，注意F安⊥B、F安⊥I；(3)根据力的平衡条件、牛顿第二定律列方程式进行求解．突破训练5倾角为α的导电轨道间接有电源，轨道上放有一根静止的金属杆ab.现垂直轨道平面向上加一匀强磁场，如图13所示，磁感应强度B逐渐增加的过程中，ab杆受到的静摩擦力()A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大后减小D．先减小后增大答案 D解析不加磁场时，杆ab是静止的，一定受到沿导轨向上的静摩擦力．当加上磁场时，根据左手定则判断出安培力的方向沿导轨向上，开始时此力较小，杆ab受的静摩擦力仍然沿导轨向上，当安培力逐渐增大时，静摩擦力开始减小直到零．再增大B，杆ab有沿导轨向上的运动趋势，杆ab受沿导轨向下的静摩擦力且逐渐增大，所以D正确.高考题组1．(2012·天津理综·2)如图14所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，金属棒中通以由M向图14图15 图15 N 的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列 某一个条件，θ角的相应变化情况是( )A ．金属棒中的电流变大，θ角变大B ．两悬线等长变短，θ角变小C ．金属棒质量变大，θ角变大D ．磁感应强度变大，θ角变小 答案 A解析 选金属棒MN 为研究对象，其受力情况如图所示．根据平衡条件及三角形知识可得tan θ＝BIlmg ，所以当金属棒中的电流I 、磁感应强度B 变大时，θ角变大，选项A 正确，选项D 错误；当金属棒质量m 变大时，θ角变小，选项C 错误；θ角的大小与悬线长短无关，选项 B 错误．2．(2012·海南单科·10)中装置可演示磁场对通电导线的作用．电磁 铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L 是 置于导轨上并与导轨垂直的金属杆．当电磁铁线圈两端a 、b ， 导轨两端e 、f ，分别接到两个不同的直流电源上时，L 便在导轨 上滑动．下列说法正确的是( )A ．若a 接正极，b 接负极，e 接正极，f 接负极，则L 向右滑动B ．若a 接正极，b 接负极，e 接负极，f 接正极，则L 向右滑动C ．若a 接负极，b 接正极，e 接正极，f 接负极，则L 向左滑动D ．若a 接负极，b 接正极，e 接负极，f 接正极，则L 向左滑动 答案 BD解析 若a 接正极，b 接负极，电磁铁磁极间磁场方向向上，e 接正极，f 接负极，由左手定则判定金属杆受安培力向左，则L 向左滑动，A 项错误，同理判定B 、D 选项正确，C 项错误．3．(2011·课标全国理综·14)为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I 引起的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是( )图16答案 B解析 地磁场的N 极在地球南极附近，地磁场的S 极在地球北极附近，根据安培定则，可判定电流方向为顺时针方向(站在地球的北极向下看)，选项B 正确，选项A 、C 、D 错误．4．(2011·大纲全国·15)如图16，两根相互平行的长直导线分别通有方向 相反的电流I 1和I 2，且I 1>I 2；a 、b 、c 、d 为导线某一横截面所在平 面内的四点且a 、b 、c 与两导线共面；b 点在两导线之间，b 、d 的 连线与导线所在平面垂直，磁感应强度可能为零的点是 ( )A ．a 点B ．b 点C ．c 点D ．d 点答案 C解析 由于I 1>I 2，且离导线越远产生的磁场越弱，在a 点I 1产生的磁场比I 2产生的磁场要强，A 错，同理，C 对．I 1与I 2在b 点产生的磁场方向相同，合成后不可能为零，B 错．d 点两电流产生的磁场B 1、B 2不共线，合磁场不可能为0，D 错．图17模拟题组5．(2012·广东省高考压轴卷)如图17所示，AC 是一个用长为L 的导线弯 成的、以O 为圆心的四分之一圆弧，将其放置在与平面AOC 垂直的 磁感应强度为B 的匀强磁场中．当在该导线中通以由C 到A ，大小为 I 的恒定电流时，该导线受到的安培力的大小和方向是 ( )A ．BIL ，平行于OC 向左B.22BIL π，平行于OC 向右C.22BIL π，垂直AC 的连线指向左下方D ．22BIL ，垂直AC 的连线指向左下方 答案 C解析 由L 为14圆弧，所以2πR 4＝L ，即R ＝2L π，AC 的有效长度为l ＝2R ＝22Lπ，安培力为F A ＝BIl ＝22BILπ，方向由左手定则判断，垂直AC 的连线指向左下方，因此选项C正确．图186．如图18所示，倾斜导轨宽为L ，与水平面成α角，处在方 向竖直向上、磁感应强度为B 的匀强磁场中，金属杆ab 水 平放在导轨上．当回路电流强度为I 时，金属杆ab 所受安 培力F ，斜面的支持力为F N ，则( )A ．安培力方向垂直ab 杆沿斜面向上B ．安培力方向垂直ab 杆水平向右C ．F N ＝BIL cos αD ．F N ＝BILsin α答案 BD解析 画出倾斜导轨和ab 杆的二维视图，由左手定则判断出安培力方向水平向右，大小为F ＝BIL ，由共点力平衡求得F N ＝BILsin α，选项B 、D 正确．(限时：30分钟)►题组1 对磁感应强度、磁感线的考查1．关于磁感应强度B ，下列说法中正确的是 ( )A ．根据磁感应强度定义式B ＝FIL，磁场中某点的磁感应强度B 与F 成正比，与I 成反比B ．磁感应强度B 是标量，没有方向C ．磁感应强度B 是矢量，方向与F 的方向相反D ．在确定的磁场中，同一点的磁感应强度B 是确定的，不同点的磁感应强度B 可能不同，磁感线密集的地方磁感应强度B 大些，磁感线稀疏的地方磁感应强度B 小些 答案 D解析 磁感应强度是磁场本身的性质，与放入磁场中的电流I 或受力大小F 无关，A 错误；磁感应强度B 是矢量，其方向与F 总是垂直的，B 、C 错误；在确定的磁场中，同一点的磁感应强度B 是确定的，由磁场本身决定，与其他外在的一切因素无关，用磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，D 正确．2．下列各图中，用带箭头的细实线标出了通电直导线周围磁感线的分布情况，其中正确的是( )图1答案 D解析 通电直导线周围的磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆，并且这些同心圆都在跟导线垂直的平面内，电流方向与磁感线方向间的关系可由安培定则判定：让伸直的大拇指指向导线中电流方向，弯曲四指的方向即为磁感线的环绕方向，所以只有D 正确． 3．如图1所示，正方形线圈abcd 位于纸面内，边长为L ，匝数为N ，过 ab 中点和cd 中点的连线OO ′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B ，则穿过线圈的磁通量为 ( )A.BL 22B.NBL 22 C ．BL 2D ．NBL 2答案 A4.电流计的主要结构如图2所示，固定有指针的铝框处在由磁极与软铁 芯构成的磁场中，并可绕轴转动．铝框上绕有线圈，线圈的两端与接 线柱相连．有同学对软铁芯内部的磁感线分布提出了如下的猜想，可 能正确的是( )图2图3答案 C解析 软铁芯被磁化后，左端为S 极，右端为N 极，而磁体内部的磁感线方向从S 极指向N 极，可见B 、D 错误．再根据磁感线不能相交，知A 错误，C 正确． ►题组2 安培定则及磁场的叠加5．有两根长直导线a 、b 互相平行放置，如图3所示为垂直于导线的 截面图．在图中所示的平面内，O 点为两根导线连线的中点，M 、 N 为两根导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O 点的距离相等．若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I ， 则关于线段MN 上各点的磁感应强度的说法中正确的是 ( ) A ．M 点和N 点的磁感应强度大小相等，方向相同 B ．M 点和N 点的磁感应强度大小相等，方向相反 C ．在线段MN 上各点的磁感应强度都不可能为零。

磁场知识点总结(总4页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除（第三章）磁场知识点1．了解磁现象和磁场：能说出电流的磁效应；能描述磁场和地磁场；知道我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响；能举例说明磁现象在生产和生活中的应用．用罗盘指引航向，探索航道，将船舶航向的变动与指南针指向变动的对应关系总结出来，画出的航线在古代称作“针路”或“针径”。

利用“针路”，船能够靠指南针导航。

1．磁场的产生：磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊形态的物质，本质上讲磁场是由于电荷运动所产生的。

变化的电场空间也产生磁场。

2．磁场的基本特性：磁场对处于其中的磁极、电流和运动电荷有力的作用；磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间的相互作用都是通过磁场发生的。

3．磁场的方向：规定在磁场中任意一点小磁针北极的受力方向（小磁针静止时N极的指向）为该点处磁场方向。

4．磁现象的电本质：奥斯特发现电流磁效应（电生磁）后，安培提出分子电流假说：认为在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极；从而揭示了磁铁磁性的起源：磁铁的磁场和电流的磁场一样都是由电荷运动产生的；根据分子电流假说可以解释磁化、去磁等有关磁现象。

5地磁场（1）地球是一个巨大的磁体、地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近；（2）地磁场的分布和条形磁体磁场分布近似；（3）在地球赤道平面上，地磁场方向都是由北向南且方向水平（平行于地面）；（4）近代物理研究表明地磁场相对于地球是在缓慢的运动和变化的；地磁场对于地球上的生命活动有着重要意义。

知识点2．理解磁感应强度：知道磁感应强度的概念，会运用磁感应强度的概念描述磁场．1．定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线，所受的安培力F跟电流I和导线长度L之乘积IL的比值叫做磁感应强度，定义式为B＝F/IL。

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高中物理学知识的结构体系
高中物理包括必修1、2共7章；选修3-1、2、3、4、5共19章内容。

归纳起来，整个高中物理的知识体系可以分为力学、热学、光学、电磁学（电学和磁学）、原子物理学五大学科部分。

必修1和2属于力学部分；选修3-1、3-2属于电磁学内容；选修3-4主要为光学；选修3-5主要为原子物理学，有3章（机械振动和机械波、动量守恒定律）为力学内容。

除了热学部分是初中物理（选修3-3未学）的主讲内容外，其他都在高中期间得到学习和深化。

力学知识结构体系力学部分包括静力学、运动学和动力学
PART I 静力学
PART II 运动力学
PART III 动力学
热学知识结构体系
热学包括：研究宏观热现象的热力学、研究微观理论的统计物理学，分子动理论是热现象微观理论的基础
电磁学知识结构体系
电磁学包括：电学和磁学两大部分。

包括电性和磁性交互关系，主要研究电磁波、电磁场以及有关电荷、带电物体的动力学，二者很难清晰分割。

电磁场和电磁波
光学知识结构体系
原子物理学知识结构体系
第一章力
直线运动
牛顿运动定律
物体的平衡
.
曲线运动
万有引力定律
机械能
第九章机械振动
机械波。

第十九章生活用电本章知识结构图：一、家庭电路1.家庭电路的组成、火线和零线：（1）家庭电路的组成：安装顺序是，进户线—>电能表—>总开关（闸刀开关）—>熔断器，开关，插座，用电器。

保险丝（2）试电笔由笔尖金属体、大阻值电阻、氖管、弹簧、笔尾金属体构成，它主要用于辨别火线和零线。

使用时手接触笔尾金属体，笔尖接触导线。

如果氖管发光，则是火线，否则就是零线。

2.三线插头和漏电保护器：（1）三线插头（三孔插座）：主要用于用电器的外壳和电源火线之间的绝缘体损坏时，使外壳带电，电流就会流入大地，不至于对人造成伤害。

连接方法是“左零右火上接地”。

（2）漏电保护器：如果站在地上的人不小心接触了火线，电流经过人体流入大地时，“漏电保护器”会迅速切断电流，对人身起到保护作用。

它安装在总开关上。

二、家庭电路中电流过大的原因1.家庭电路中电流过大的原因（1）用电器的总功率过大。

根据公式P=UI，可以得到I=P/U，而家庭电路中的电压是一定的，U=220V，所以用电功率P越大，电路中的电流I就越大。

（2）短路。

由于导线的电阻很小，由欧姆定律可知，电路发生短路时，电路中的电流将会很大。

2.保险丝的作用（1）保险丝一般是用电阻比较大、熔点比较低的铅锑合金制成。

不用铁丝或铜丝等导线替代保险丝，因为它们的熔点较高。

（2）保险丝的作用：当电流过大时，切断电路，起到保护作用。

（3）使用方法是串联在电路中。

（4）保险丝的额定电流等于或者稍大于电路中最大的正常工作电流。

三、安全用电1.人体的安全电压是不高于36V。

2.电压越高越危险。

3.常见的触电事故：（1）家庭电路中，双线触电，单线触电。

（2）高压触电。

（3）急救：立即切断电源，然后进行急救。

4.注意防雷：雷电是大气中一种剧烈的放电现象。

防雷装置：避雷针。

第二十章电与磁本章知识结构图：一、磁现象磁场1.磁现象（1）能吸引铁、钴、镍的性质叫做磁性。

（2）具有磁性的物体叫做磁体。

磁感线方向判断（右手定则）：③、螺线管电流①、直线电流②、环形电流半径确定：①粒子速度的偏转角等于圆心角α∠；②圆心角α∠是弦切角θ∠的两倍；③相对弦切角相等，相邻弦切角互补。

磁场的综合应用，粒子在电场与磁场的运动逻辑：①明确洛伦兹力方向，进行受力分析；②画轨迹（V 向F 方向偏转）③找圆心与直常见磁场：条形磁铁 U型磁铁地磁场（地磁与地极相反）匀强磁场粒子在匀强磁场中的运动角度分析图BB① 粒子速度的偏向角ϕ等于回旋角α，并等于AB 线与切线的夹角（弦切角φ）的2倍，即：2t ϕαθω=== ② 相对的弦切角θ相等，与相邻的弦切角θ'互补，即：180θθ'+=。

③粒子在磁场中运动时间的确定：利用回旋角（即圆心角α）与弦切角的关系，或者利用四边形内角和等于360°计算出圆心角α的大小，由公360t T α=可求出粒子在磁场中的运动时间。

式螺旋加速器质谱仪加速电场 V=qU速度选择器 只有满足 1qvB qE =的粒子才能通过速度选择器 通过测出粒子在偏转磁场的半径r 可得 2mv r qB =12q Em B B r= 利用质谱仪可以准确地测出各种同位素的原子量θθ'ϕθαO 'Ovv极板间交变电场周期T 等于回旋周期T 回2mV r T qBπ↑↑=回当，，不变注意：交变电场中的（加速）运动时间忽略mVR qB =半径222212N 22k q B R E mV N qU m ===⋅粒子获得能量：（为回旋周期数，每个周期加速两次）2mN t NT qBπ==粒子飞行时间（回旋）：d<<R1B2B。

电磁知识点(总8页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--电与磁知识点第一节：磁现象1、磁性：磁铁能吸引铁、钴、镍等物质，磁铁的这种性质叫做磁性。

2、磁体：具有磁性的物质叫做磁体。

3、磁极；磁体各部分的磁性强弱不同，磁体上磁性最强的部分叫做磁极，它的位置在磁体的两端。

（任一个磁体都有两个磁极且是不可分割的）可以自由转动的磁体，静止后恒指南北。

为了区别这两个磁极，我们就把指南的磁极叫南极，或称S极；另一个指北的磁极叫北极，或称N极。

4、磁极间的相互作用是：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。

5、磁体可分为天然磁体和人造磁体，通常我们看到和使用的磁体都是人造磁体，它们都能长期保持磁性，通称为永磁体。

6、磁化：使原来没有磁性的物体得到磁性的过程。

铁棒被磁化后，磁性容易消失，称为软磁体。

钢被磁化后，磁性能够长期保持，称为硬磁体或永磁体，钢是制造永磁体的好材料。

人造磁体就是永磁体。

7、磁场：概念：在磁体周围存在的一种物质，能使磁针偏转，这种物质看不见，摸不到，我们把它叫做磁场。

磁场的基本性质：它对放入其中的磁体产生磁力的作用，磁体间的相互作用是通过磁场而发生的。

磁场的方向：在磁场中某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。

注意：在磁场中的一个位置的磁场方向只有一个。

8、磁感线：概念：为了形象地描述磁体周围的磁场，英国物理学家法拉第引入了磁感线：依照铁屑排列情况，画出一些带箭头的曲线。

方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致，这些曲线叫磁感应线、简称磁感线。

练习：画出下列各组磁感线方向9、磁感线的特点：（1）在磁体外部，磁感线由磁体的北极（N极）到磁体的南极（S极）。

（2）磁感线的方向就是该点小磁针北极受力的方向，也就是小磁针静止后北极所指的方向。

（3）磁感线密的地方表示该点磁场强，即磁感线的疏密表示磁场的强弱。

（4）在空间每一点只有一个磁场方向，所以磁感线不相交。

力学知识结构图力的概念定义力是物体对物体的作用。

所以每一个实在的力都有施力物体和受力物体三要素大小、方向、作用点矢量性力的矢量性表现在它不仅有大小和方向，而且它的运算符合平行四边形定则。

效果力的作用效果表现在，使物体产生形变以及改变物体的运动状态两个方面。

力的合成与分解一个力的作用效果，如果与几个力的效果相同，则这个力叫那几个力的合力，那几个力叫这个力的分力。

由分力求合力的运算叫力的合成；由合力求分力的运算叫力的分解。

重力由地球对物体的吸引而产生。

方向：总是竖直向下。

大小G ＝mg 。

g 为重力加速度，由于物体到地心的距离变化和地球自转的影响，地球周围各地g 值不同。

在地球表面，南极与北极g 值较大，赤道g 值较小；通常取g=9.8米／秒2。

重心的位置与物体的几何形状、质量分布有关。

任何两个物体之间的吸引力叫万有引力，2RMm GF 。

通常取引力常量G ＝6.67×10-11牛·米2／千克2。

物体的重力可以认为是地球对物体的万有引力。

弹力弹力产生在直接接触并且发生了形变的物体之间。

支持面上作用的弹力垂直于支持面；绳上作用的弹力沿着绳的收缩方向。

胡克定律F=kx ，k 称弹簧劲度系数。

滑动摩擦力物体间发生相对滑动时，接触面间产生的阻碍相对滑动的力，其方向与接触面相切，与相对滑动的方向相反；其大小f=μN 。

N 为接触面间的压力。

μ为动摩擦因数，由两接触面的材料和粗糙程度决定。

静摩擦力相互接触的物体间产生相对运动趋势时，沿接触面产生与相对运动趋势方向相反的静摩擦力。

静摩擦力的大小随两物体相对运动的“趋势”强弱，在零和“最大静摩擦力”之间变化。

“最大静摩擦力”的具体值，因两物体的接触面材料情况和压力等因素而异。

摩擦力三种常见的力牛顿第一定律一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。

物体的这种性质叫做惯性。

惯性是物体的固有属性，衡量惯性的大小的物理量是质量。