磁场知识小结VIP免费

磁场奥斯特首先发现电流周围有磁场，安培认为磁体周围的磁场可以看成是物体内部的分子环流趋于一致产生的，即磁现象有电本质。磁体间、磁体与电流间、电流与电流间的相互作用是通过磁场进行的。磁场是客观存在的物质，它的力的性质用磁感应强度来描述，磁感应强度是矢量，它的方向规定为小磁针N极受磁场力方向（也就是小磁针自由静止时N极指向），它的大小用电流元来测量。磁场的分布用磁感线展示出来，它的疏密表示磁场的强弱，它的切线方向表示该点的磁场方向。磁感线是封闭的曲线，磁体外部的磁场从N极指向S极，内部的磁场从S极指向N极。地球外部的磁场可以想象成地球内部存在的巨大条形磁铁产生的，其N极在南极附近而S极在北极附近，因此，地磁场是从南指向北的；赤道附近的地磁场是水平的；南半球的地磁场斜向上，北半球的地磁场斜向下；在南极附近地磁场几乎竖直向上，在北极附近地磁场几乎竖直向下。电流方向与它产生的磁场的方向关系遵守安培定则。判断通电直导线产生的磁场方向时，大拇指指向为电流方向；判断通电螺线管产生的磁场方向时，大拇指指向为管中磁场方向；环形电流可看成单匝通电螺线管，与可以看成是许多段通电直导线串接而成。磁场对电流的作用力叫安培力。安培力既垂直于磁场也垂直于电流，它垂直于磁场与电流所构成的平面，它的方向用左手定则判断（注意：磁场的方向不是电流受到的安培力方向），其中：手心面向磁场方向，四指指向电流方向，大拇指指向就是安培力方向；安培力的大小用公式：进行计算（其中，L指导体两端点间的线段长度，θ指电流与磁场间的夹角），公式说明：电流与磁场平行时电流不受安培力；电流与磁场垂直时，安培力最大。当然也可以用电流元来测量磁感应强度，若用公式：，则要求F为在该点此电流元调节所有方向的受到的最大安培力，当然此时的电流方向必定垂直于磁场。磁场对运动电荷的作用力叫洛仑兹力。洛仑兹力既垂直于磁场也垂直于速度（垂直于磁场和速度所构成的平面），因为垂直于速度，所以它不改变速度的大小，不做功。洛仑兹力的方向用左手定则判断，与安培力的方向判断方法完全一致（对负电荷，其形成的电流方向与速度方向相反）。洛仑兹力的大小用公式：进行计算（其中，θ指速度与磁场间的夹角），公式说明：磁场对静止电荷没有洛仑兹力；对平行于磁场运动的电荷没有洛仑兹力；速度与磁场垂直时洛仑兹力最大。带电粒子在匀强磁场中作匀速度圆周运动时，其半径：，周期：，在有界磁场中运动的时间：；在半有界磁场中运动时有“怎样入，怎样出”的特点，其含义是：出射时速度与边界的夹角等于入射时速度与边界的夹角；在圆形磁场区域中运动也有“怎样入，怎样出”的特点，其含义是：出射时速度与区域半径的夹角等于入射时速度与区域半径的夹角。分析带电粒子在匀强磁场中的运动的思路是：由速度方向找洛仑兹力方向，定出圆心方位，找出半径大小，描出轨迹，找出圆心角，找构造直角三角形，列半径公式、周期公式或运动时间公式求解。回旋加速器由两D形盒构成，两D形盒内有垂直于盒的相同匀强磁场，两D形盒间为平行的电极板，极板间接合适频率的交变电压，使带电粒子每次经过两极板时始终被加速，带电粒子每被电场加速一次后就在D形盒内以更大半径每作一次半圆运动，再进入电场又被加速，如此反复，最终带电粒子从D形盒边缘飞出，此时达到最大速度，有最大动能。因此，交变电压的周期与带电粒子在匀强磁场中运动周期相等（不计带电粒子在电场中运动时间），即：，带电粒子的最大速度：，带电粒子的最大动能：。带电粒子在正交匀强电场和匀强磁场中作直线运动时，电场力和洛仑兹力相平衡，比如速度选择器、电磁流量计、磁流体发电机以及霍尔效应，都满足：。对速度选择器，带电粒子要沿直线穿过，既要求速度合适，还要求从“入口端”入。带电粒子在重力场、正交匀强电场和匀强磁场中的直线运动一定是匀速直线运动，此时的电场与重力场要看成等效电场，带电粒子的直线运动可看成在沿直线穿越等效速度选择器。带电粒子在重力场、匀强电场和匀强磁场中的圆周运动一定是作匀速圆周运动，此时必有重力与电场力相平衡，相当于只有匀...