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（11）磁場——高考物理一輪復習大單元知識清單
一、　磁場
1．磁體間的相互作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引．
2．磁場：磁體與磁體之間、磁體與通電導體之間，以及通電導體與通電導體之間的相互作用，是通過磁場發生的，磁場是磁體或電流周圍一種看不見、摸不著的特殊物質．
4．(1)磁場的客觀性：磁場與電場一樣，也是一種物質，是一種看不見而又客觀存在的特殊物質．存在于磁體、通電導線、運動電荷、變化電場、地球的周圍．
(2)磁場的基本性質：對放入其中的磁極、電流、運動的電荷有力的作用，而且磁體與磁體、磁體與電流、電流與電流間的相互作用都是通過磁場發生的．
二、磁感線
1．磁場的方向：物理學規定，在磁場中的某一點，小磁針靜止時N極所指方向就是這一點的磁場方向．
2．磁感線
(1)定義：在磁場中畫出的一些有方向的曲線，曲線上每一點的切線方向都跟該點的磁場方向一致，這樣的曲線就叫作磁感線．磁感線是為了形象地描述磁場而人為假想的曲線.
(2)特點
①在磁體外部，磁感線從N極發出，進入S極；在磁體內部由S極回到N極．
①磁感線的疏密表示磁場的強弱．磁場強的地方，磁感線較密；磁場弱的地方，磁感線較疏．
②磁感線某點的切線方向表示該點磁場的方向．
③磁感線閉合而不相交，不相切，也不中斷．
④磁感線是人們為了形象描述磁場而假想的線，并不真實存在．
(3)幾種特殊磁體外部的磁感線分布(如圖所示)：
3．地磁場
(1)地磁場的N極在地理南極附近，地磁場的S極在地理北極附近，磁感線分布如圖所示．(2)地磁場B的水平分量(Bx)總是從地理南極指向北極，而豎直分量(By)，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下，在赤道處的地磁場沿水平方向，指向北．
4．①電場、磁場、重力場(引力場)，它們有非常接近的性質：看不見，摸不著，但卻是客觀存在的特殊物質．②磁場不僅有大小而且有方向．磁場的方向規定為小磁針N極受力方向或者小磁針靜止時N極所指的方向或者磁感線的切線方向．
三、安培定則
1．直線電流的磁場
(1)安培定則：用右手握住導線，讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線環繞的方向，如圖所示．
(2)特點：是非勻強磁場，距導線越遠處磁場越弱．
2．環形電流的磁場
(1)安培定則：讓右手彎曲的四指與環形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環形導線軸線上磁感線的方向，如圖所示．
(2)磁感線的特點：兩側分別是N極和S極，離圓環中心越遠，磁場越弱，畫法如圖11所示．
3．通電螺線管的磁場
(1)安培定則：如圖所示，右手握住螺線管，讓彎曲的四指與螺線管電流方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺線管軸線上磁場的方向或者說拇指所指的方向是它的北極的方向．
(2)磁感線特點：兩端分別是N極和S極，管內是勻強磁場，管外是非勻強磁場，畫法如圖所示．
①通電螺線管外部的磁感線和條形磁鐵外部的磁感線相似，也是從N極出來，進入S極．通電螺線管內部的磁感線跟螺線管的軸線平行，方向由S極指向N極，并和外部的磁感線連接，形成環繞的閉合曲線．
②判斷小磁針N極的指向，需要先判斷小磁針所在處那一點的磁感線方向．
四、磁感應強度
1．定義：一段通電直導線垂直放在磁場中所受的力與導線中的電流和導線的長度的乘積的比值，叫磁感應強度．
2．定義式：B＝.
3．單位：特斯拉，簡稱特，符號為T.
4．物理意義：磁感應強度是表示磁場強弱和方向的物理量．
5．方向：磁感應強度是矢量，小磁針的N極在磁場中某點受力的方向，就是這點磁感應強度的方向．
6．大?。寒攲Ь€方向與磁場方向垂直時B＝.
7．描述：磁感線的疏密程度表示磁感應強度的大小，磁感線的切線方向表示磁感應強度的方向．
五、勻強磁場
1．概念：各點磁感應強度大小相等、方向相同的磁場．
2．磁感線特點：勻強磁場的磁感線是間隔相等的平行直線．
六、磁通量
1．定義：勻強磁場中磁感應強度和與磁場方向垂直的平面面積S的乘積．即Φ＝BS.
2．拓展：磁場與平面不垂直時，這個面在垂直于磁場方向的投影面積S′與磁感應強度的乘積表示磁通量．
3．單位：國際單位是韋伯，簡稱韋，符號是Wb,1 Wb＝1 T·m2.
4．引申：B＝，表示磁感應強度的大小等于穿過垂直磁場方向的單位面積的磁通量．
5．磁通量的計算：
(1)公式：Φ＝BS. 適用條件：①勻強磁場；②磁感線與平面垂直．
(2)若磁感線與平面不垂直，則Φ＝BScos θ.其中Scos θ為面積S在垂直于磁感線方向上的投影面積S1，如圖所示．
6．磁通量的正負：磁通量是標量，但有正負，若磁感線從某一面穿入時，磁通量為正值，磁感線從此面穿出時則為負值．
7．磁通量可用穿過某一平面的磁感線凈條數表示．若有磁感線沿相反方向穿過同一平面，則磁通量等于穿過該平面的磁感線的凈條數(磁通量的代數和)．
七、磁通量的變化
磁通量的變化大致可分為以下幾種情況：
(1)磁感應強度B不變，有效面積S發生變化．如圖(a)所示．
(2)有效面積S不變，磁感應強度B發生變化．如圖(b)所示．
(3)磁感應強度B和有效面積S都不變，它們之間的夾角發生變化．如圖(c)所示．
八、感應電流產生的條件
1．實驗：探究感應電流產生的條件
(1)如圖所示，導體AB做切割磁感線運動時，線路中有電流產生，而導體AB順著磁感線運動時，線路中無電流產生．
(2)如圖所示，當條形磁鐵插入或拔出線圈時，線圈中有電流產生，但條形磁鐵在線圈中靜止不動時，線圈中無電流產生．
(3)如圖所示，將小螺線管A插入大螺線管B中不動，當開關S閉合或斷開時，電流表中有電流通過；若開關S一直閉合，當改變滑動變阻器的阻值時，電流表中有電流通過；而開關一直閉合，滑動變阻器的滑動觸頭不動時，電流表中無電流通過．
(4)歸納總結：
實驗一中：導體棒切割磁感線運動，回路面積發生變化，從而引起了磁通量的變化，產生了感應電流．
實驗二中：磁鐵插入或拔出線圈時，線圈中的磁場發生變化，從而引起了磁通量的變化，產生了感應電流．
實驗三中：開關閉合、斷開、滑動變阻器的滑動觸頭移動時，A線圈中電流變化，從而引起穿過B的磁通量變化，產生了感應電流．
三個實驗共同特點是：產生感應電流時閉合回路的磁通量都發生了變化．
九、幾種常見的磁場
1．常見磁體的磁場
2．電流的磁場
十、安培力
1．安培力的方向
1）左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內，磁感線從掌心進入，并使四指指向電流的向，這時大拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向。
2）安培力方向總垂直于電流和磁場所決定平面，即F一定垂直于B和I，但B與I不定垂直。
2．安培力的大小
當磁感應強度B的方向與導線方向成θ角時，F=ILB sin θ。
1）當磁場與電流垂直時，θ=90°，安培力最大，Fmax=ILB。。
2）當磁場與電流平行時，θ=0，安培力等于零。
3）L為導線在磁場中的有效長度。如彎曲通電導線的有效長度L等于連接兩端點的線段的長度，相應的電流方向沿兩端點連線由始端流向末端，如圖所示。
十一、對洛倫茲力的理解
1．定義：磁場對運動電荷的作用力。
2．洛倫茲力的方向
1）判定方法：應用左手定則，注意四指應指向正電荷的運動方向或負電荷運動的反方向。
2）方向特點：FLB，FIv，即F垂直于B、v決定的平面（注意B和v可以有任意夾角）。
3．洛倫茲力的大小
1)時，F=0。
2）時，F=qvB。
3）v與B的夾角為θ時，F=qvB sin θ。
4．做功：洛倫茲力不做功。
5．洛倫茲力與安培力的聯系及區別
1）安培力是洛倫茲力的宏觀表現，洛倫茲力是安培力的微觀實質。二者是相同性質的力，都是磁場力。
2）安培力可以做功，而洛倫茲力對運動電荷不做功。
十二、安培力作用下導體運動情況的判斷方法
十三三、帶電粒子在勻強磁場中的運動
十四、帶電粒子在有界勻強磁場中的運動
1．常見的三類邊界磁場
1）直線邊界：進出磁場具有對稱性。
2）平行邊界：存在臨界條件。
3）圓形邊界：等角進出，沿徑向射入必沿徑向（半徑方向）射出。
2．圓心、半徑和運動時間的確定
1）兩種方法定圓心
方法一：已知入射點、入射方向和出射點、出射方向時，可通過入射點和出射點
作垂直于入射方向和出射方向的直線，兩條直線的交 點就是圓弧軌跡的圓心（如
圖甲所示）。
方法二：已知人射方向和入射點、出射點的位置時，可以通過入射點作入射方向的垂線，連接入射點和出射點，作其中垂線，這兩條垂線的交點就是圓弧軌跡的圓心（如圖乙所示）。
2）幾何知識求半徑
利用平面幾何關系，求出軌跡圓的可能半徑（或圓心角），求解時注意以下幾個重要的幾何特點。
①若是劣弧，粒子速度的偏向角（φ）等于圓心角（α），并等于AB弦與切線的夾角（弦切角θ）的2倍（如圖所示），即φ=α=2θ=ωt。。若是優弧，φ=2π-α。
②直角三角形的應用（勾股定理）：找到AB的中點C，連接O、C，則ΔACO、ΔBC都是直角三角形。
3）兩個觀點算時間
觀點一：由運動弧長計算，（l為弧長）。
2)觀點二：由旋轉角度計算，（或)

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