高中物理磁場知識點總結(jié)+例題

1、20102011年度第一階段高考總復(fù)習(xí)許蘇建1磁場一、基本概念1磁場的產(chǎn)生⑴磁極周圍有磁場。⑵電流周圍有磁場（奧斯特）。安培提出分子電流假說（又叫磁性起源假說），認為磁極的磁場和電流的磁場都是由電荷的運動產(chǎn)生的。⑶變化的電場在周圍空間產(chǎn)生磁場（麥克斯韋）。2磁場的基本性質(zhì)磁場對放入其中的磁極和電流有磁場力的作用（對磁極一定有力的作用；對電流可能有力的作用，當(dāng)電流和磁感線平行時不受磁場力作用）。3磁感應(yīng)強度（條件是L⊥B；在勻強磁場中或Δ

2、L很小。）ILFB?磁感應(yīng)強度是矢量。單位是特斯拉，符號為T，1T=1N(A?m)=1kg(A?s2)4磁感線⑴用來形象地描述磁場中各點的磁場方向和強弱的曲線。磁感線上每一點的切線方向就是該點的磁場方向，也就是在該點小磁針N極受磁場力的方向。磁感線的疏密表示磁場的強弱。⑵磁感線是封閉曲線（和靜電場的電場線不同）。⑶要熟記常見的幾種磁場的磁感線：地磁場的特點：兩極的磁感線垂直于地面；赤道上方的磁感線平行于地面；除兩極外，磁感線的水平分量總

3、是指向北方；南半球的磁感線的豎直分量向上，北半球的磁感線的豎直分量向下。⑷電流的磁場方向由安培定則（右手螺旋定則）確定：對直導(dǎo)線，四指指磁感線方向；對環(huán)行電流，大拇指指中心軸線上的磁感線方向；對長直螺線管大拇指指螺線管內(nèi)部的磁感線方向。二、安培力（磁場對電流的作用力）1安培力方向的判定⑴用左手定則。⑵用“同向電流相吸，反向電流相斥”（適用于兩電流互相平行時）?！狽S地球磁場條形磁鐵蹄形磁鐵通電環(huán)行導(dǎo)線周圍磁場通電長直螺線管內(nèi)部磁場通電直

4、導(dǎo)線周圍磁場20102011年度第一階段高考總復(fù)習(xí)許蘇建3電過程電流不恒定，這個結(jié)論仍然是正確的。練習(xí)1.如圖所示，可以自由移動的豎直導(dǎo)線中通有向下的電流，不計通電導(dǎo)線的重力，僅在磁場力作用下，導(dǎo)線將如何移動？解：先畫出導(dǎo)線所在處的磁感線，上下兩部分導(dǎo)線所受安培力的方向相反，使導(dǎo)線從左向右看順時針轉(zhuǎn)動；同時又受到豎直向上的磁場的作用而向右移動（不要說成先轉(zhuǎn)90后平移）。分析的關(guān)鍵是畫出相關(guān)的磁感線。三、洛倫茲力1洛倫茲力的大小運動電荷在

5、磁場中受到的磁場力叫洛倫茲力，它可以看做是安培力的微觀表現(xiàn)。計算公式的推導(dǎo)：如圖所示，整個導(dǎo)線受到的磁場力（安培力）為F安=BIL；其中I=nesv；設(shè)導(dǎo)線中共有N個自由電子N=nsL；每個電子受的磁場力為f，則F安=Nf。由以上四式得f=qvB。條件是v與B垂直。（v與B平行時洛倫茲力為零。）2洛倫茲力的方向在用左手定則時，四指必須指電流方向（不是速度方向），即正電荷定向移動的方向；對負電荷，四指應(yīng)指負電荷定向移動方向的反方向。例5磁

6、流體發(fā)電機原理圖如右。等離子體高速從兩板間由左向右噴射，兩極板間有如圖方向的勻強磁場。該發(fā)電機哪個極板為正極？兩板間最大電壓為多少？解：由左手定則，正、負離子受的洛倫茲力分別向上、向下。所以上極板為正。正、負極板間將產(chǎn)生電場。當(dāng)剛進入的正負離子受的洛倫茲力與電場力等值反向時，達到最大電壓：，U=Bdv。當(dāng)外電路斷開時，這就是電動勢E。當(dāng)外電路qvBqdU??接通時，極板上的電荷量減小，板間場強減小，洛倫茲力將大于電場力，進入的正負離子將

7、繼續(xù)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這時電動勢仍是E=Bdv，但路端電壓將小于Bdv。本題的重要結(jié)論有：⑴正負離子速度方向相同時，在同一磁場中受洛倫茲力方向相反；⑵在v恒定的條件下，無論外電路是否接通，電動勢Bdv保持不變；⑶帶電粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)聚集在極板上后，將新產(chǎn)生的電場。例6半導(dǎo)體靠自由電子（帶負電）和空穴（相當(dāng)于帶正電的粒子）導(dǎo)電，分為p型和n型兩種。p型半導(dǎo)體中空穴為多數(shù)載流子；n型半導(dǎo)體中自由電子為多數(shù)載流子。用實驗可以判定半導(dǎo)體材料的類型：如圖

8、將材料放在勻強磁場中，通以向右的電流I，比較上下兩個表面的電勢高低，若上極板電勢高，就是p型半導(dǎo)體；若下極板電勢高，就是n型半導(dǎo)體。試分析原理。解：分別判定空穴和自由電子所受的洛倫茲力的方向，由于四指指電流方向，都向右，所以洛倫茲力方向都向上，它們都將向上偏轉(zhuǎn)。p型半導(dǎo)體中空穴多，上極板的電勢高；n型半導(dǎo)體中自由電子多，上極板電勢低。因此可以判定半導(dǎo)體材料的類型。本題的重要結(jié)論有：電流方向相同時，正、負離子在同一個磁場中的所受的洛倫茲力