高2物理選修3-1知識(shí)點(diǎn)(4)
高2物理選修3-1知識(shí)點(diǎn)
第3節(jié) 幾種常見的磁場(chǎng)
一、磁場(chǎng)的方向
物理學(xué)規(guī)定：
在磁場(chǎng)中的任一點(diǎn)，小磁針北極受力的方向，亦即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。
二、圖示磁場(chǎng)
(一)磁感線——在磁場(chǎng)中假想出的一系列曲線
1、磁感線上任意點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致(小磁針靜止時(shí)N極所指的方向)。
2、磁感線的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。
(二)常見磁場(chǎng)的磁感線
1、永久性磁體的磁場(chǎng)：條形，蹄形
2、直線電流的磁場(chǎng)
剖面圖(注意“ ”和“×”的意思)箭頭從紙里到紙外看到的是點(diǎn)，從紙外到紙里看到的是叉。
3、環(huán)形電流的磁場(chǎng)(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(chǎng)(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(diǎn)：
1、磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。
2、磁感線上的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)在客觀存在的，磁感線是人為畫出的，實(shí)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(gè)分子都成為一個(gè)微小的磁體。
(二)安培分子環(huán)流假說對(duì)一些磁現(xiàn)象的解釋：
?、傥幢淮呕蔫F棒，磁化后的鐵棒。
②永磁體之所以具有磁性，是因?yàn)樗鼉?nèi)部的環(huán)形分子電流本來就排列整齊。
?、塾来朋w受到高溫或猛烈的敲擊會(huì)失去磁性，這是因?yàn)樵诩ち业臒徇\(yùn)動(dòng)或機(jī)械振動(dòng)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(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力和帶電粒子勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
一、磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用——這個(gè)力叫洛侖茲力。
二、磁場(chǎng)對(duì)電流有安培力的作用，而電流是由電荷定向運(yùn)動(dòng)形成的。所以磁場(chǎng)對(duì)電流的安培力可能是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)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(chǎng)中，磁感線垂直穿過手心，四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(yuǎn)與速度方向垂直。
3、洛侖茲力對(duì)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(duì)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(yùn)動(dòng)。
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(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
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