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高中物理磁场公式和磁场知识点总结 |
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一、磁场
磁体是通过磁场对铁一类物质发生作用的，磁场和电场一样，是物质存在的另一种形式，是客观存在。小磁针的指南指北表明地球是一个大磁体。磁体周围空间存在磁场;电流周围空间也存在磁场。电流周围空间存在磁场，电流是大量运动电荷形成的，所以运动电荷周围空间也有磁场。静止电荷周围空间没有 磁场。磁场存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间。磁场是物质存在的一种形式。磁场对磁体、电流都有磁力作用。与用检验电荷检验电场存在一样，可以用小磁针来检验磁场的存在。如图所示为证明通电导线周围有磁场存在? ?奥斯特实验，以及磁场对电流有力的作用实验。
1.地磁场地球本身是一个磁体，附近存在的磁场叫地磁场，地磁的南极在地球北极附近，地磁的北极在地球的南极附近。
2.地磁体周围的磁场分布 与条形磁铁周围的磁场分布情况相似。
3.指南针 放在地球周围的指南针静止时能够指南北，就是受到了地磁场作用的结果。
4.磁偏角 地球的地理两极与地磁两极并不重合，磁针并非准确地指南或指北，其间有一个交角，叫地磁偏角，简称磁偏角。 说明： ①地球上不同点的磁偏角的数值是不同的。 ②磁偏角随地球磁极缓慢移动而缓慢变化。 ③地磁轴和地球自转轴的夹角约为 11°。
二、磁场的方向
在电场中，电场方向是人们规定的，同理，人们也规定了磁场的方向。 规定：在磁场中的任意一点小磁针北极受力的方向就是那一点的磁场方向。 确定磁场方向的方法是：将一不受外力的小磁针放入磁场中需测定的位置，当小磁针在该位置静止时，小磁针 N 极的指向即为该点的磁场 方向。 磁体磁场：可以利用同名磁极相斥，异名磁极相吸的方法来判定磁场方向。
电流磁场： 利用安培定则(也叫右手螺旋定则)判定磁场方向。
三、磁感线
在磁场中画出有方向的曲线表示磁感线，在这些曲线上，每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。
1)磁感线上每一点切线方向跟该点磁场方向相同。
2)磁感线特点
1)磁感线的疏密反映磁场的强弱，磁感线越密的地方表示磁场越强，磁感线越疏的地方表示磁场越弱。
2)磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向。
3)磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线，在磁体外部由 N 极到 S 极，在磁体内部由 S 极到 N 极。以下各图分别为条形磁体、蹄形磁体、直线电流、环行电流的磁场
说明： ①磁感线是为了形象地描述磁场而在磁场中假想出来的一组有方向的曲线， 并不是客观存在于磁场中的真实曲线。 ②磁感线与电场线类似，在空间不能相交，不能相切，也不能中断。 四、几种常见磁场 1 通电直导线周围的磁场
1)安培定则：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向，这个规律也叫右手螺旋定则。
2)磁感线分布如图所示： 说明： ①通电直导线周围的磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆，实际上电流磁场应为空间图形。 ②直线电流的磁场无磁极。 ③磁场的强弱与距导线的距离有关，离导线越近磁场越强，离导线越远磁场越弱。 ④图中的“×”号表示磁场方向垂直进入纸面， ”表示磁场方向垂直离开纸面。 “?
2.环形电流的磁场
1)安培定则：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。
2)磁感线分布如图所示：
3)几种常用的磁感线不同画法。
说明： ①环形电流的磁场类似于条形磁铁的磁场，其两侧分别是 N 极和 S 极。 ②由于磁感线均为闭合曲线，所以环内、外磁感线条数相等，故环内磁场强，环外磁场弱。 ③环形电流的磁场在微观上可看成无数根很短的直线电流的磁场的叠加。
3.通电螺线管的磁场
1)安培定则：用右手握住螺线管，让弯曲时四指的方向跟电流方向一致，大拇指所指的方向就是螺线管中心轴线上的磁感线方向。
2)磁感线分布：如图所示。
3)几种常用的磁感线不同的画法。
说明： ①通电螺线管的磁场分布：外部与条形磁铁外部的磁场分布情况相同，两端分别为 N 极和 S 极。管内(边缘除外)是匀强磁场，磁场分布由 S 极指向 N 极。 ②环形电流宏观上其实就是只有一匝的通电螺线管，通电螺线管则是由许多匝环形电流串联而成的。因此，通电螺线管的磁场也就是这些环形电流磁场的叠加。 ③不管是磁体的磁场还是电流的磁场，其分布都是在立体空间的，要熟练掌握其立体图、纵截面图、横横面图的画法及转换。
四.匀强磁场
1)定义：在磁场的某个区域内，如果各点的磁感应强度大小和方向都相同，这个区域内的磁场叫做匀强磁场。
2)磁感线分布特点：间距相同的平行直线。
3)产生：距离很近的两个异名磁极之间的磁场除边缘部分外可以认为是匀强磁场;相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电时，其中间区域的磁场也是匀强磁场，如图所示：
五、磁感应强度
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