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1、2022高考物理總復(fù)習(xí) 考查點(diǎn)19 磁場(chǎng)掌中寶素材
[考點(diǎn)巧記](méi)
考點(diǎn)1 磁現(xiàn)象 磁場(chǎng) 磁感線(xiàn) A
1.磁現(xiàn)象
(1)地磁場(chǎng)
①磁偏角:地磁北極在地理南極附近,小磁針并不準(zhǔn)確指南(S)或指北(N),其間有一個(gè)交角,叫磁偏角.科學(xué)家發(fā)現(xiàn),磁偏角在緩慢變化.
②地磁場(chǎng)方向:赤道上方地磁場(chǎng)方向水平向北.
(2)磁極:磁體的各個(gè)部分磁性強(qiáng)弱不同,磁性最強(qiáng)的區(qū)域叫做磁極.
(3)古代遠(yuǎn)洋航海的三大必要條件:指南針導(dǎo)航,尾舵掌握方向,有效利用風(fēng)力.
2.磁場(chǎng)
(1)磁場(chǎng):磁體和電流周?chē)即嬖诖艌?chǎng).
(2)磁場(chǎng)方向:在磁場(chǎng)中的某點(diǎn),小磁針北極受力的方向,即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向,就
2、是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向.
3.磁感線(xiàn)
(1)磁感線(xiàn)的作用:磁感線(xiàn)可以形象地描述磁場(chǎng)的分布.磁感線(xiàn)的疏密程度反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱;磁感線(xiàn)上某點(diǎn)的切線(xiàn)方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向.
(2)磁感線(xiàn)的特點(diǎn):①磁感線(xiàn)是假想的線(xiàn);②兩條磁感線(xiàn)不會(huì)相交;③磁感線(xiàn)一定是閉合的.
考點(diǎn)2 電流的磁場(chǎng) 安培定則 A
1.磁極和磁極之間、磁極和電流之間、電流和電流之間的相互作用都是通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)傳遞的.
2.電流的磁效應(yīng):電流也能產(chǎn)生磁場(chǎng),這個(gè)現(xiàn)象稱(chēng)之為電流的磁效應(yīng).
1820年,丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特用實(shí)驗(yàn)展示了電與磁的聯(lián)系,說(shuō)明了電與磁之間存在著相互作用,揭示了電流的磁效應(yīng).
3.安培定則(右手螺旋定則):對(duì)直導(dǎo)線(xiàn),四
3、指指向磁感線(xiàn)方向;對(duì)環(huán)形電流,大拇指指向中心軸線(xiàn)上的磁感線(xiàn)方向;對(duì)長(zhǎng)直螺線(xiàn)管大拇指指向螺線(xiàn)管內(nèi)部的磁感線(xiàn)方向.
4.幾種常見(jiàn)磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)的分布
(1)條形磁鐵和碲形磁鐵的磁感線(xiàn)
條形磁鐵和蹄形磁鐵是兩種最常見(jiàn)的磁體,如圖所示的是這兩種磁體在平面內(nèi)的磁感線(xiàn)形狀,其實(shí)它們的磁感線(xiàn)分布在整個(gè)空間內(nèi),而且磁感線(xiàn)是閉合的,它們的內(nèi)部都有磁感線(xiàn)分布.
(2)通電直導(dǎo)線(xiàn)磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)
通電直導(dǎo)線(xiàn)磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)的形狀與分布如圖所示,通電直導(dǎo)線(xiàn)磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)是一組組以導(dǎo)線(xiàn)上各點(diǎn)為圓心的同心圓.
通電直導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)是不均勻的,越靠近導(dǎo)線(xiàn),磁場(chǎng)越強(qiáng),磁感線(xiàn)越密.電流的方向與磁感線(xiàn)方向的關(guān)系可
4、以用安培定則來(lái)判斷,如圖所示.用右手握住直導(dǎo)線(xiàn),伸直的大拇指與電流方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線(xiàn)的環(huán)繞方向.
(3)環(huán)形電流磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)
環(huán)形電流磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)是一些圍繞環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)的閉合曲線(xiàn),在環(huán)形的中心軸上,由對(duì)稱(chēng)性可知,磁感線(xiàn)是與環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)的平面垂直的一條直線(xiàn).如圖甲所示,環(huán)形電流方向與磁感線(xiàn)方向的關(guān)系也可以用右手定則來(lái)判斷,如圖乙所示,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圓環(huán)軸線(xiàn)上磁感線(xiàn)的方向;如圖丙所示,讓右手握住部分環(huán)形導(dǎo)線(xiàn),伸直的大拇指與電流方向一致,則四指所指的方向就是圍繞環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)的磁感線(xiàn)的方向.
圖甲 圖乙
5、 圖丙
(4)通電螺線(xiàn)管的磁感線(xiàn)
通電螺線(xiàn)管表現(xiàn)出來(lái)的磁性很像一根條形磁鐵,一端相當(dāng)于北極(N),另一端相當(dāng)于南極(S),形成的磁感線(xiàn)在通電螺線(xiàn)管的外部從北極(N)出來(lái)進(jìn)入南極(S),通電螺線(xiàn)管內(nèi)部具有磁場(chǎng),磁感線(xiàn)方向與管軸線(xiàn)平行,方向都是由S極指向N極,并與外部磁感線(xiàn)連接形成一些閉合曲線(xiàn),其方向也可用安培定則判斷,用右手握住螺線(xiàn)管,讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致,那么大拇指所指的方向就是螺線(xiàn)管內(nèi)部磁感線(xiàn)的方向,如圖所示.
立體圖 剖面圖 上視圖
考點(diǎn)3 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量 A
1.磁感應(yīng)強(qiáng)度
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的物理意義:描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向.
6、
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義:當(dāng)通電導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),導(dǎo)線(xiàn)所受的安培力跟電流與導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度乘積的比值,即B=F/IL;單位:T.
(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向:小磁針靜止時(shí)N極的指向.
(4)磁感應(yīng)強(qiáng)度是個(gè)矢量,不僅有大小,而且有方向.
2.磁通量
(1)定義:在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,與磁場(chǎng)方向垂直的面積S和B的乘積.
(2)表達(dá)式:Φ=BS;①適用條件:勻強(qiáng)磁場(chǎng);②S的意義:垂直磁場(chǎng)有效面積;③磁通量與線(xiàn)圈匝數(shù)無(wú)關(guān).
考點(diǎn)4 安培力的大小 左手定則 A
1.安培力:通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到的作用力叫安培力.
2.決定安培力大小的因素及安培力公式:安培力的大小既跟導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度成正比,又跟
7、導(dǎo)線(xiàn)中的電流成正比.用公式F=BIL表示.
3.通電導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),此時(shí)安培力有最大值F=BIL;通電導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向平行時(shí),此時(shí)安培力有最小值F=0.
4.安培力的方向:用左手定則來(lái)判定.伸開(kāi)左手,使拇指跟其余的四指垂直,且與手掌都在同一平面內(nèi),讓磁感線(xiàn)穿過(guò)手心,并使四指指向電流方向,這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中所受安培力的方向.
考點(diǎn)5 洛倫茲力 A
1.定義:磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力,安培力是洛倫茲力的宏觀(guān)表現(xiàn);
2.公式:F=Bqv;
3.洛倫茲力的大小
(1)如果速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直,運(yùn)動(dòng)電荷所受的洛倫茲力為F=Bqv;
(2)如果運(yùn)動(dòng)的方向與磁場(chǎng)平行,運(yùn)動(dòng)電荷所受的洛倫茲力F=0.
4.洛倫茲力的方向:用左手定則來(lái)判斷.伸開(kāi)左手,使拇指與其余四個(gè)手指垂直,并且都與手掌在同一平面內(nèi);讓磁感線(xiàn)從手心進(jìn)入,并使四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向,這時(shí)拇指所指的方向就是運(yùn)動(dòng)的正電荷在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的方向(負(fù)電荷的受力方向與正電荷的受力方向相反).