磁场与磁场力主干知识复习

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1、磁场与磁场力主干知识复习1．磁场：（1）物质性：磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊形态的物质。（2）磁场的基本特性：磁场对置身其中的磁体、通电导体及运动电荷有磁场力的作用。（3）磁现象的电本质：磁体、通电导体和运动电荷的磁场都产生于电荷的运动，并通过磁场而相互作用。2、磁感应强度（1）意义：定量描述磁场的强弱和方向。（2）定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，受到磁场力F跟电流强度I和导线长度L的乘积IL的比值，叫通电导线所在处的磁感应强度。磁感应强度是矢量。它的方向就是小磁针N极在该点所受磁场力的方向。注意：公式是磁感应强度的量度式，磁场中某点的磁感应强度与产生磁

2、场的磁极或电流有关，与该点是否存在通电导线无关。磁场中某点的磁感应强度反映磁场的性质，与该点在磁场中的位置有关。3、磁感线（1）引入：磁感线是为了形象描绘磁场中各点磁感应强度情况而假想出来的曲线，在磁场中画出一组有方向的曲线。在这些曲线上每一点的切线方向，都和该点的磁场方向相同。（2）磁感线的特点：磁感线上每点的切线方向，都表示该点磁感应强度的方向。磁感线密的地方磁场强，疏的地方磁场弱。在磁体外部，磁感线由N极到S极，在磁体内部磁感线从S极到N极，形成闭合曲线。磁感线不能相交。应掌握条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流和通电螺线管的磁感线画法。4、磁通量（1）磁通量（）：穿过某一面

3、积（S）的磁感线的条数。（2）磁通密度(B)：垂直穿过单位面积的磁感线条数，即磁感应强度的大小。（3）与B的关系：=BScosq，式中Scosq为面积S在中性面上投影的大小。注意：=BScosq只适用于计算平面在匀强磁场中的磁通量；q角表示平面法线（n）方向与磁场（B）的夹角，而不是平面（S）与磁场（B）的夹角。改变磁通量的方法有改变B、S或q。（4）磁通量是双向标量，其正负表示与规定的正方向（如平面法线的方向）是相同还是相反，当磁感线沿相反向穿过同一平面时，磁通量等于穿过平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和)，即=1－25．磁场对通电导线的作用（1）安培力：磁场对电流的作用力。当q

4、=90°时，安培力最大为：Fm=BIL当q=0°或180°时，安培力为零：F=0当0°90°时,安培力F=BIlsinq（2）注意：①安培力的方向，总是垂直B、I所决定的平面，即一定垂直B和I，但B与I不一定垂直。②弯曲导线的有效长度L，等于两端点连接直线的长度（如图4所示）相应的电流方向，沿L由始端流向末端。③任何形状的闭合平面线圈，通电后在匀强磁场受到的安培力的矢量和一定为零，因为有效长度L=0。④公式只适用于匀强磁场。6．磁场对运动电荷的作用(1)洛伦兹力：运动电荷在磁场中所受的磁场力。①当电荷垂直磁场的方向运动时，f=qvB②当电荷平行磁场的方向运动时，f=0③洛伦兹力

5、只能改变运动电荷速度的方向。洛伦兹力不对电荷做功。（2）电荷在磁场中的运动：在不计带电粒子的重力的条件下，带电粒子在匀强磁场有两种典型的运动：（取决于粒子的速度v方向和磁场的磁感应强度B的方向）①当v与B平行时，带电粒子以入射速度（v）作匀速直线运动；②当v与B垂直时，带电粒子以入射速度（v）作匀速圆周运动：向心力F=轨道半径周期特点：T的大小与轨道半径（R）和运行速率（V）无关，而只与磁场的磁感应强度（B）和粒子的荷质比（q/m）有关。在分析和解答带电粒子作匀速圆周运动的问题时，必须掌握确定轨道圆心的基本方法和计算速度偏向角、回旋角a和弦切角q的定量关系。如图所示，在洛仑兹力作用下

6、，一个作匀速圆周运动的粒子，不论沿顺时针方向还是逆时针方向，从A点运动到B点，均具有以下特点：第一、轨道圆心（O）总是位于A、B两点洛仑兹力（f）的交点上或AB弦的中垂线（OO¢）与任一个f的交点上。第二、粒子的速度偏向角（），等于回旋角（a），并等于AB弦与切线的夹角——弦切角（q）的2倍，即=a=2q=wt。第三、相对的弦切角（q）相等，与相邻的弦切角（q¢）互补，即q+q¢=180°。