高三物理磁場公式彙總

　　磁場對處於其中的磁體、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***之間通過磁場而發生的相互作用。下面是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,是向量，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***運動週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佈要掌握〔見圖及第二冊P144〕;***3***其它相關內容：地磁場/磁電式電錶原理〔見第二冊P150〕/迴旋加速器〔見第二冊P156〕/磁性材料

　　磁場相關知識：

　　1.磁場

　　***1***磁場：磁場是存在於磁體、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：磁場對處於其中的磁體、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佈：

　　①直線電流的磁場：同心圓、非勻強、距導線越遠處磁場越弱。

　　②通電螺線管的磁場：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環形電流的磁場：兩側是N極和S極，離圓環中心越遠，磁場越弱。

　　④勻強磁場：磁感應強度的大小處處相等、方向處處相同。勻強磁場中的磁感線是分佈均勻、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，在磁場中垂直於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***磁感應強度是向量，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是向量，遵守向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，並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，繞閉合迴路一週，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：洛倫茲力始終垂直於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係：洛倫茲力是安培力的微觀實質，安培力是洛倫茲力的巨集觀表現。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，帶電粒子在垂直於磁感線的平面內，以入射速率v做勻速圓周運動。①軌道半徑公式：r=mv/qB②週期公式：T=2πm/qB

　　8.帶電粒子在複合場中運動

　　***1***帶電粒子在複合場中做直線運動

　　①帶電粒子所受合外力為零時，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。

　　②帶電粒子所受合外力恆定，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、能量守恆等規律列方程求解。

　　***2***帶電粒子在複合場中做曲線運動

　　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，帶電粒子在垂直於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。

　　②當帶電粒子所受的合外力是變力，與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恆列方程求解。

　　③由於帶電粒子在複合場中受力情況複雜運動情況多變，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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