高2物理選修3-1知識點(4)
高2物理選修3-1知識點
第3節(jié) 幾種常見的磁場
一、磁場的方向
物理學(xué)規(guī)定：
在磁場中的任一點，小磁針北極受力的方向，亦即小磁針靜止時北極所指的方向，就是該點的磁場方向。
二、圖示磁場
(一)磁感線——在磁場中假想出的一系列曲線
1、磁感線上任意點的切線方向與該點的磁場方向一致(小磁針靜止時N極所指的方向)。
2、磁感線的疏密程度表示磁場的強弱。
(二)常見磁場的磁感線
1、永久性磁體的磁場：條形，蹄形
2、直線電流的磁場
剖面圖(注意“ ”和“×”的意思)箭頭從紙里到紙外看到的是點，從紙外到紙里看到的是叉。
3、環(huán)形電流的磁場(安培定則：讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上磁感線的方向。)
4、螺線管電流的磁場(安培定則：用右手握住螺旋管，讓彎曲的四指所指的方向跟電流方向一致，大拇指所指的方向就是螺旋管內(nèi)部磁感線的方向。)
常見的圖示：
三、磁感線的特點：
1、磁感線的疏密表示磁場的強弱。
2、磁感線上的切線方向為該點的磁場方向。
3、在磁體外部，磁感線從N極指向S極;在磁體內(nèi)部，磁感線從S極指向N極。
4、磁感線是閉合的曲線(與電場線不同)。
5、任意兩條磁感線一定不相交。
6、常見磁感線是立體空間分布的。
7、磁場在客觀存在的，磁感線是人為畫出的，實際不存在。
四、安培分子環(huán)流假說
(一)分子電流假說
任何物質(zhì)的分子中都存在環(huán)形電流——分子電流，分子電流使每個分子都成為一個微小的磁體。
(二)安培分子環(huán)流假說對一些磁現(xiàn)象的解釋：
①未被磁化的鐵棒，磁化后的鐵棒。
②永磁體之所以具有磁性，是因為它內(nèi)部的環(huán)形分子電流本來就排列整齊。
③永磁體受到高溫或猛烈的敲擊會失去磁性，這是因為在激烈的熱運動或機械振動的影響下，分子電流的取向又變得雜亂無章了。
(三)磁現(xiàn)象的電本質(zhì)
第5、6節(jié) 運動電荷在磁場中受到的力和帶電粒子勻強磁場中的運動
一、磁場對運動電荷有力的作用——這個力叫洛侖茲力。
二、磁場對電流有安培力的作用，而電流是由電荷定向運動形成的。所以磁場對電流的安培力可能是磁場對運動電荷的作用力的宏觀表現(xiàn)。即：
(一)安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。
(二)洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì)。
三、洛倫茲力的方向
(一)洛倫茲力的方向符合左手定則：伸開左手，使大拇指跟其余四指垂直，且處于同一平面內(nèi)，把手放入磁場中，磁感線垂直穿過手心，四指指向正電荷運動的方向，那么，拇指所指的方向就是正電荷所受洛倫茲力的方向;若是負(fù)電荷運動的方向，那么四指應(yīng)指向其反方向。
(二)關(guān)于洛侖茲力的說明：
1、洛侖茲力的方向垂直于v和B組成的平面。
2、洛侖茲力永遠與速度方向垂直。
3、洛侖茲力對電荷不做功。
4、洛侖茲力只改變速度的方向，不改變速度的大小。
5、洛侖茲力對電荷只起向心力的作用，故只在洛侖茲力的作用下，電荷將作勻速圓周運動。
四、洛倫茲力的大小
(一)安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。
(二)洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì)。
五、帶電粒子在勻強磁場中的運動：做勻速圓周運動
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