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      高三物理磁場公式匯總

      時間: 文娟843 分享

        磁場對處于其中的磁體、電流和運動電荷有力的作用。一切磁現象都可歸結為運動電荷(或電流)之間通過磁場而發(fā)生的相互作用。下面是學習啦小編為大家整理的高三物理磁場公式,希望對大家有所幫助!

        高三物理磁場公式總結

        1.磁感應強度是用來表示磁場的強弱和方向的物理量,是矢量,單位T),1T=1N/A m

        2.安培力F=BIL;(注:L⊥B) {B:磁感應強度(T),F:安培力(F),I:電流強度(A),L:導線長度(m)}

        3.洛侖茲力f=qVB(注V⊥B);質譜儀〔見第二冊P155〕 {f:洛侖茲力(N),q:帶電粒子電量(C),V:帶電粒子速度(m/s)}

        4.在重力忽略不計(不考慮重力)的情況下,帶電粒子進入磁場的運動情況(掌握兩種):

        (1)帶電粒子沿平行磁場方向進入磁場:不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運動V=V0

        (2)帶電粒子沿垂直磁場方向進入磁場:做勻速圓周運動,規(guī)律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)運動周期與圓周運動的半徑和線速度無關,

        洛侖茲力對帶電粒子不做功(任何情況下);(c)解題關鍵:畫軌跡、找圓心、定半徑、圓心角(=二倍弦切角)。

        注:

        (1)安培力和洛侖茲力的方向均可由左手定則判定,只是洛侖茲力要注意帶電粒子的正負;

        2)磁感線的特點及其常見磁場的磁感線分布要掌握〔見圖及第二冊P144〕;(3)其它相關內容:地磁場/磁電式電表原理〔見第二冊P150〕/回旋加速器〔見第二冊P156〕/磁性材料

        磁場相關知識:

        1.磁場

        (1)磁場:磁場是存在于磁體、電流和運動電荷周圍的一種物質。永磁體和電流都能在空間產生磁場。變化的電場也能產生磁場。

        (2)磁場的基本特點:磁場對處于其中的磁體、電流和運動電荷有力的作用。

        (3)磁現象的電本質:一切磁現象都可歸結為運動電荷(或電流)之間通過磁場而發(fā)生的相互作用。

        (4)安培分子電流假說------在原子、分子等物質微粒內部,存在著一種環(huán)形電流即分子電流,分子電流使每個物質微粒成為微小的磁體。

        (5)磁場的方向:規(guī)定在磁場中任一點小磁針N極受力的方向(或者小磁針靜止時N極的指向)就是那一點的磁場方向。

        2.磁感線

        (1)在磁場中人為地畫出一系列曲線,曲線的切線方向表示該位置的磁場方向,曲線的疏密能定性地表示磁場的弱強,這一系列曲線稱為磁感線。

        (2)磁鐵外部的磁感線,都從磁鐵N極出來,進入S極,在內部,由S極到N極,磁感線是閉合曲線;磁感線不相交。

        (3)幾種典型磁場的磁感線的分布:

       ?、僦本€電流的磁場:同心圓、非勻強、距導線越遠處磁場越弱。

       ?、谕娐菥€管的磁場:兩端分別是N極和S極,管內可看作勻強磁場,管外是非勻強磁場。

        ③環(huán)形電流的磁場:兩側是N極和S極,離圓環(huán)中心越遠,磁場越弱。

       ?、軇驈姶艌觯捍鸥袘獜姸鹊拇笮√幪幭嗟取⒎较蛱幪幭嗤?。勻強磁場中的磁感線是分布均勻、方向相同的平行直線。

        3.磁感應強度

        (1)定義:磁感應強度是表示磁場強弱的物理量,在磁場中垂直于磁場方向的通電導線,受到的磁場力F跟電流I和導線長度L的乘積IL的比值,叫做通電導線所在處的磁感應強度,定義式B=F/IL。單位T,1T=1N/(A·m)。

        (2)磁感應強度是矢量,磁場中某點的磁感應強度的方向就是該點的磁場方向,即通過該點的磁感線的切線方向。

        (3)磁場中某位置的磁感應強度的大小及方向是客觀存在的,與放入的電流強度I的大小、導線的長短L的大小無關,與電流受到的力也無關,即使不放入載流導體,它的磁感應強度也照樣存在,因此不能說B與F成正比,或B與IL成反比。

        (4)磁感應強度B是矢量,遵守矢量分解合成的平行四邊形定則,注意磁感應強度的方向就是該處的磁場方向,并不是在該處的電流的受力方向。

        4.地磁場:地球的磁場與條形磁體的磁場相似,其主要特點有三個:

        (1)地磁場的N極在地球南極附近,S極在地球北極附近。

        (2)地磁場B的水平分量(Bx)總是從地球南極指向北極,而豎直分量(By)則南北相反,在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下。

        (3)在赤道平面上,距離地球表面相等的各點,磁感強度相等,且方向水平向北。

        5★.安培力

        (1)安培力大小F=BIL。式中F、B、I要兩兩垂直,L是有效長度。若載流導體是彎曲導線,且導線所在平面與磁感強度方向垂直,則L指彎曲導線中始端指向末端的直線長度。

        (2)安培力的方向由左手定則判定。

        (3)安培力做功與路徑有關,繞閉合回路一周,安培力做的功可以為正,可以為負,也可以為零,而不像重力和電場力那樣做功總為零。

        6.★洛倫茲力

        (1)洛倫茲力的大小f=qvB,條件:v⊥B。當v∥B時,f=0。

        (2)洛倫茲力的特性:洛倫茲力始終垂直于v的方向,所以洛倫茲力一定不做功。

        (3)洛倫茲力與安培力的關系:洛倫茲力是安培力的微觀實質,安培力是洛倫茲力的宏觀表現。所以洛倫茲力的方向與安培力的方向一樣也由左手定則判定。

        (4)在磁場中靜止的電荷不受洛倫茲力作用。

        7.★★★帶電粒子在磁場中的運動規(guī)律

        在帶電粒子只受洛倫茲力作用的條件下(電子、質子、α粒子等微觀粒子的重力通常忽略不計),

        (1)若帶電粒子的速度方向與磁場方向平行(相同或相反),帶電粒子以入射速度v做勻速直線運動。

        (2)若帶電粒子的速度方向與磁場方向垂直,帶電粒子在垂直于磁感線的平面內,以入射速率v做勻速圓周運動。①軌道半徑公式:r=mv/qB②周期公式:T=2πm/qB

        8.帶電粒子在復合場中運動

        (1)帶電粒子在復合場中做直線運動

       ?、賻щ娏W铀芎贤饬榱銜r,做勻速直線運動,處理這類問題,應根據受力平衡列方程求解。

       ?、趲щ娏W铀芎贤饬愣?,且與初速度在一條直線上,粒子將作勻變速直線運動,處理這類問題,根據洛倫茲力不做功的特點,選用牛頓第二定律、動量定理、動能定理、能量守恒等規(guī)律列方程求解。

        (2)帶電粒子在復合場中做曲線運動

        ①當帶電粒子在所受的重力與電場力等值反向時,洛倫茲力提供向心力時,帶電粒子在垂直于磁場的平面內做勻速圓周運動。處理這類問題,往往同時應用牛頓第二定律、動能定理列方程求解。

       ?、诋攷щ娏W铀艿暮贤饬κ亲兞Γc初速度方向不在同一直線上時,粒子做非勻變速曲線運動,這時粒子的運動軌跡既不是圓弧,也不是拋物線,一般處理這類問題,選用動能定理或能量守恒列方程求解。

       ?、塾捎趲щ娏W釉趶秃蠄鲋惺芰η闆r復雜運動情況多變,往往出現臨界問題,這時應以題目中“最大”、“最高”“至少”等詞語為突破口,挖掘隱含條件,根據臨界條件列出輔助方程,再與其他方程聯立求解。
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      磁場對處于其中的磁體、電流和運動電荷有力的作用。一切磁現象都可歸結為運動電荷(或電流)之間通過磁場而發(fā)生的相互作用。下面是學習啦小編為大家整理的高三物理磁場公式,希望對大家有所幫助! 高三物理磁場公式總結 1.磁感應強度是用來
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