高三物理磁场知识点梳理(2)

解析:在用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离△L的过程中，拉力F可认为不变，因此F所做的功为:W＝F△L.

以ω表示间隙中磁场的能量密度，则间隙中磁场的能量E＝ωV＝ωA△L

又题给条件ω＝B2/2μ，故E＝A△LB2/2μ.

因为F所做的功等于间隙中磁场的能量，即W=E，故有F△L= A△LB2/2μ

解得B?

磁场对电流的作用

一、安培力

1.安培力：通电导线在磁场中受到的作用力叫做安培力．

说明:磁场对通电导线中定向移动的电荷有力的作用，磁场对这些定向移动电荷作用力的宏观表现即为安培力．

2.安培力的计算公式：F＝BILsinθ（θ是I与B的夹角）；通电导线与磁场方向垂直时，即θ＝900，此时安培力有最大值；通电导线与磁场方向平行时，即θ＝00，此时安培力有最小值，F=0N;00＜B＜900时，安培力F介于0和最大值之间.

3.安培力公式的适用条件:

①公式F＝BIL一般适用于匀强磁场中I⊥B的情况，对于非匀强磁场只是近似适用（如

对电流元），但对某些特殊情况仍适用．

如图所示，电流I1//I2,如I1在I2处磁场的磁感应强度为B，则I1对I2的安培力F＝BI2L，I1 I2 方向向左，同理I2对I1，安培力向右，即同向电流相吸，异向电流相斥．

②根据力的相互作用原理，如果是磁体对通电导体有力的作用，则通电导体对磁体有反作

用力．两根通电导线间的磁场力也遵循牛顿第三定律．

二、左手定则

1.用左手定则判定安培力方向的方法：伸开左手，使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，并使四指指向电流方向，这时手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直，大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向．

2.安培力F的方向既与磁场方向垂直，又与通电导线垂直,即F跟BI所在的面垂直．但B与I的方向不一定垂直．

3.安培力F、磁感应强度B、电流1三者的关系

①已知I,B的方向，可惟一确定F的方向；

②已知F、B的方向，且导线的位置确定时，可惟一确定I的方向；

③已知F,1的方向时，磁感应强度B的方向不能惟一确定．

4.由于B,I,F的方向关系常是在三维的立体空间，所以求解本部分问题时，应具有较好的空间想象力，要善于把立体图画变成易于分析的平面图，即画成俯视图，剖视图，侧视图等．

【例1】如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线通以如图所示方向电流时（）

A．磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用

B．磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用

C．磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用

D．磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用

解析：导线所在处磁场的方向沿磁感线的切线方向斜向下，对其沿水平竖直方向分解，如图10—15所示．对导线：

Bx产生的效果是磁场力方向竖直向上．

By产生的效果是磁场力方向水平向左．

根据牛顿第三定律：导线对磁铁的力有竖直向下的作用力，因而磁铁对桌面压力增大；导

线对磁铁的力有水平向右的作用力．因而磁铁有向右的运动趋势，这样磁铁与桌面间便

产生了摩擦力，桌面对磁铁的摩擦力沿水平方向向左．

答案：C

【例2】.如图在条形磁铁N极处悬挂一个线圈，当线圈中通有逆时针方向的电流时，

线圈将向哪个方向偏转？

的，与线圈中的电流方向相反，互相排斥，而左边的线圈匝数多所以线圈向右偏转。

篇二：高中物理磁场知识点归纳

第三讲 磁场

3.1 基本磁现象

由于自然界中有磁石(Fe3O4)存在，人类很早以前就开始了对磁现象的研究。 人们把磁石能吸引铁`钴`镍等物质的性质称为磁性。 条形磁铁或磁针总是两端吸引铁屑的能力最强，我们把这吸引铁屑能力最强的区域称之为磁极。 将一条形磁铁悬挂起来，则两极总是分别指向南北方向，指北的一端称北极(N表示)；指南的一端称南极(S表示)。 磁极之间有相互作用力，同性磁极互相排斥，异性磁极互相吸引。 磁针静止时沿南北方向取向说明地球是一个大磁体，它的N极位于地理南极附近，S极位于地理北极附近。

1820年，丹麦科学家奥斯特发现了电流的磁效应。 第一个揭示了磁与电存在着联系。 长直通电导线能给磁针作用；通电长直螺线管与条形磁铁作用时就如同条形磁铁一般；两根平行通电直导线之间的相互作用??，所有这些都启发我们一个问题:磁铁和电流是否在本源上一致? 1822年，法国科学家安培提出了组成磁铁的最小单元就是环形电流，这些分子环流定向排列，在宏观上就会显示出N、S极的分子环流假说。近代物理指出，正是电子的围绕原子核运动以及它本身的自旋运动形成了“分子电流”，这就是物质磁性的基本来源。

一切磁现象的根源是电流，以下我们只研究电流的磁现象。

3.2 磁感应强度

3．2．1、磁感应强度、毕奥?萨伐尔定律

将一个长L，I的电流元放在磁场中某一点，电流元受到的作用力为F。 当电流元在某一方位时，这个力最大，这个最大的力Fm和IL的比值，叫做该点的磁感应强度。 将一个能自由转动针放在该点，小磁针静止时N极所指的方向，被规定为该点磁感应强度的

真空中，当产生磁场的载流回路确定后，那空间的磁场就确定了，空间

的小磁方向。 各点的萨伐尔对电流

?

B也就确定了。 根据载流回路而求出空间各点的要运用一个称为毕奥—定律的实验定律。毕—萨定律告诉我们：一个电流元I?L(如图3-2-1)在相

??

元的位置矢量为r的P点所产生的磁场的磁感强度?B大小为

I?Lsin?

?K??

?r2?r?B，为顺着电流IL的方向与方向的夹角，的方向可

??

??r螺旋法则确定，即伸出右手，先把四指放在IL的方向上，顺着小于的角转向方向时大拇指方向即为?B的方向。

??7

10??式中K为一常数，K=韦伯/安培?米。载流回路是由许多个IL组成的，求出每个IL在P点的?B后矢量求和，

?

就得到了整个载流回路在P点的B。

??K?0??7

?1I?l??4??10 4?，0?如果令特斯拉?米?安，

那么?B又可写为 ?0I?Lsin???B?24?r B// ?0称为真空的磁导率。 下面我们运用毕——萨定律，来求一个半径为R，载电流为I的圆电流轴线上，距圆心O为?的一点的磁感应强度

?

在圆环上选一I?l，它在P点产生的磁感应强度

用右手

?0I?lsin90??0I?l

????B??22

4?4?r，其方向垂直于I?l和r所确定的平面，将B分解到沿OP方向?B//和垂直于OP方

r

向?B?，环上所有电流元在P点产生的?B?的和为零，

B=

?B//??B,sin??

?0I?lR

?2

4?rr

??B//??

?0RI?0RI

?l??2?R33

4?r4?r（??l?2?R线性一元叠加）

?0R2I

?

2(?2?R2)3/2

在圆心处，??0，

B?

?

3．2．2、 由毕——萨定律可以求出的几个载流回路产生的磁场的磁感应强度B

?0I2R

(1)无限长载流直导线

为了形象直观地描述磁场，引%b …… 此处隐藏：1340字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……