高中物理 磁场
磁场英文：magnetic field
简易定义：对放入其中的小磁针有磁力的作用的物质叫做磁场。
磁场的基本特征是能对其中的运动电荷施加作用力，磁场对电流、对磁体的作用力或力距皆源于此。而现代理论则说明，磁力是电场力的相对论效应。
与电场相仿，磁场是在一定空间区域内连续分布的矢量场，描述磁场的基本物理量是磁感应强度矢量B ，也可以用磁感线形象地图示。然而，作为一个矢量场，磁场的性质与电场颇为不同。运动电荷或变化电场产生的磁场，或两者之和的总磁场，都是无源有旋的矢量场，磁力线是闭合的曲线族，不中断，不交叉。换言之，在磁场中不存在发出磁力线的源头，也不存在会聚磁力线的尾闾，磁力线闭合表明沿磁力线的环路积分不为零，即磁场是有旋场而不是势场（保守场），不存在类似于电势那样的标量函数。
磁感应强度：与磁力线方向垂直的单位面积上所通过的磁力线数目，又叫磁力线的密度，也叫磁通密度，用B表示，单位为特（斯拉）T。
磁通量：磁通量是通过某一截面积的磁力线总数，用Φ表示，单位为韦伯（Weber），符号是Wb。 通过一线圈的磁通的表达式为：Φ=B·S（其中B为磁感应强度，S为该线圈的面积。） 1Wb=1T·m2
磁场方向：规定小磁针的北极在磁场中某点所受磁场力的方向为该电磁场的方向 。从北极出发到南极的方向，在磁体内部是由南极到北极，在外可表现为磁感线的切线方向或放入磁场的小磁针在静止时北极所指的方向!磁场的南北极与地理的南北极正好相反，且一端的两种极之间存在一个偏角，称为磁偏角！磁偏角不断地发生缓慢变化！掌握磁偏角的变化对于应用指南针指向具有重要意义！
磁感线：在磁场中画一些曲线，使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同，这些曲线叫磁力线。磁力线是闭合曲线。规定小磁针的北极所指的方向为磁力线的方向。磁铁周围的磁力线都是从N极出来进入S极，在磁体内部磁力线从S极到N极。
电磁场是电磁作用的媒递物，是统一的整体，电场和磁场是它紧密联系、相互依存的两个侧面，变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，变化的电磁场以波动形式在空间传播。电磁波以有限的速度传播，具有可交换的能量和动量，电磁波与实物的相互作用，电磁波与粒子的相互转化等等，都证明电磁场是客观存在的物质，它的“特殊”只在于没有静质量。
磁现象是最早被人类认识的物理现象之一，指南针是中国古代一大发明。磁场是广泛存在的，地球，恒星(如太阳)，星系（如银河系），行星、卫星，以及星际空间和星系际空间，都存在着磁场。为了认识和解释其中的许多物理现象和过程，必须考虑磁场这一重要因素。在现代科学技术和人类生活中，处处可遇到磁场，发电机、电动机、变压器、电报、电话、收音机以至加速器、热核聚变装置、电磁测量仪表等无不与磁现象有关。甚至在人体内，伴随着生命活动，一些组织和器官内也会产生微弱的磁场。地球的磁级与地理的两极相反。
安培力：（左手定则）F=BIL*Sinθ
洛伦兹力：（左手定则）【微观上】F=qvBSinθ
[编辑本段]电磁场
电磁场（electromagnetic field）是有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体和总称。随时间变化的电场产生磁场，随时间变化的磁场产生电场，两者互为因果，形成电磁场。电磁场可由变速运动的带电粒子引起，也可由强弱变化的电流引起，不论原因如何，电磁场总是以光速向四周传播，形成电磁波。电磁场是电磁作用的媒递物，具有能量和动量，是物质存在的一种形式。电磁场的性质、特征及其运动变化规律由麦克斯韦方程组确定。
[编辑本段]地磁场
地磁场（geomagnetic field）是从地心至磁层顶的空间范围内的磁场。地磁学的主要研究对象。人类对于地磁场存在的早期认识，来源于天然磁石和磁针的指极性。地磁的北磁极在地理的南极附近；地磁的南磁极在地理的北极附近。磁针的指极性是由于地球的北磁极（磁性为S极）吸引着磁针的N极，地球的南磁极（磁性为N极）吸引着磁针的S极。这个解释最初是英国W.吉伯于1600年提出的。吉伯所作出的地磁场来源于地球本体的假定是正确的。这已为1839年德国数学家C.F.高斯首次运用球谐函数分析法所证实。
地磁的磁感线和地理的经线是不平行的，它们之间的夹角叫做磁偏角。中国古代的著名科学家沈括是第一个注意到磁偏角现象的科学家。
地磁场是一个向量场。描述空间某一点地磁场的强度和方向，需要3个独立的地磁要素。常用的地磁要素有7个，即地磁场总强度F，水平强度H，垂直强度Z，X和Y分别为H的北向和东向分量，D和I分别为磁偏角和磁倾角。其中以磁偏角的观测历史为最早。在现代的地磁场观测中，地磁台一般只记录H，D，Z或X，Y，Z。
近地空间的地磁场，像一个均匀磁化球体的磁场，其强度在地面两极附近还不到1高斯，所以地磁场是非常弱的磁场。地磁场强度的单位过去通常采用伽马（γ），即1纳特斯拉。1960年决定采用特斯拉作为国际测磁单位，1高斯＝10^(-4)特斯拉（T），1伽马＝10^(-9)特斯拉＝1纳特斯拉（nT），简称纳特。地磁场虽然很弱，但却延伸到很远的空间，保护着地球上的生物和人类，使之免受宇宙辐射的侵害。
地磁场包括基本磁场和变化磁场两个部分，它们在成因上完全不同。基本磁场是地磁场的主要部分，起源于地球内部，比较稳定，变化非常缓慢。变化磁场包括地磁场的各种短期变化，主要起源于地球外部，并且很微弱。
地球的基本磁场可分为偶极子磁场、非偶极子磁场和地磁异常几个组成部分。偶极子磁场是地磁场的基本成分，其强度约占地磁场总强度的90％，产生于地球液态外核内的电磁流体力学过程，即自激发电机效应。非偶极子磁场主要分布在亚洲东部、非洲西部、南大西洋和南印度洋等几个地域，平均强度约占地磁场的10％。地磁异常又分为区域异常和局部异常，与岩石和矿体的分布有关。
地球变化磁场可分为平静变化和干扰变化两大类型。平静变化主要是以一个太阳日为周期的太阳静日变化，其场源分布在电离层中。干扰变化包括磁暴、地磁亚暴、太阳扰日变化和地磁脉动等，场源是太阳粒子辐射同地磁场相互作用在磁层和电离层中产生的各种短暂的电流体系。磁暴是全球同时发生的强烈磁扰，持续时间约为1～3天，幅度可达10纳特。其他几种干扰变化主要分布在地球的极光区内。除外源场外，变化磁场还有内源场。内源场是由外源场在地球内部感应出来的电流所产生的。将高斯球谐分析用于变化磁场，可将这种内、外场区分开。根据变化磁场的内、外场相互关系，可以得出地球内部电导率的分布。这已成为地磁学的一个重要领域，叫做地球电磁感应。
地球变化磁场既和磁层、电离层的电磁过程相联系，又和地壳上地幔的电性结构有关，所以在空间物理学和固体地球物理学的研究中都具有重要意义。
[编辑本段]磁场类型
1.恒定磁场 磁场强度和方向保持不变的磁场称为恒定磁场或恒磁场，如铁磁片和通以直流电的电磁铁所产生的磁场。
2.交变磁场 磁场强度和方向在规律变化的磁场，如工频磁疗机和异极旋转磁疗器产生的磁场。
3.脉动磁场 磁场强度有规律变化而磁场方向不发生变化的磁场，如同极旋转磁疗器、通过脉动直流电磁铁产生的磁场。
4.脉冲磁场 用间歇振荡器产生间歇脉冲电流，将这种电流通入电磁铁的线圈即可产生各种形状的脉冲磁场。脉冲磁场的特点是间歇式出现磁场，磁场的变化频率、波形和峰值可根据需要进行调节。
恒磁场又称为静磁场，而交变磁场，脉动磁场和脉冲磁场属于动磁场。磁场的空间各处的磁场强度相等或大致相等的称为均匀磁场，否则就称为非均匀磁场。离开磁极表面越远，磁场越弱，磁场强度呈梯度变化。
C
粒子以不同的速度v沿bc从b点射入磁场后，在洛仑兹力的作用下做匀速圆周运动,轨迹的圆心在b点的正上方,则粒子只能从ab边射出
qvB=mv^2/R,则R=mv/(qB),可知速度大的半径大
而周期T=2πR/v=2πm/(qB),可知粒子的周期都是相等的
而由于圆周运动的圆心在b点的正上方,则圆在ba方向的弦与竖直的半径的夹角相等,即粒子运动的不同长度的弧所对的圆心角是相等,即粒子在磁场中所运动的时间占周期的分数是一定的,即从ab边出射的粒子的运动时间都相等
所以C选项是正确的
Uq=mv^2/2 可得v=√(2Uq/m)
mv^2/R=Bqv 可得R=mv/Bq=1/B*√(2Um/q)
故AD =2R=2/B*√(2Um/q)
运动时间t=T/2=πR/v=πm/Bq
qU=1/2mv2 v=根号下2qU/m
AD=2R=2mv/qB 将m带入即得解
司马骂米希： 磁场1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位:(T),1T=1N/A??m 2.安培力F=BIL (注:L⊥B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)} 3.洛仑兹力f=qVB(注:V⊥B...
浏阳市15788498158： 高中物理磁场概念问题 - ？
司马骂米希： 你看书没注意细节,磁通量是矢量,但是开始就要求了面积是在垂直于B的水平面上,也就是说,方向只有2个,等效成标量方便高中生计算.大学里就是矢量了,放心吧,到时有的你烦的.第二点,磁通密度是一种形象的表达,磁感应强度是科学的物理量.表达可以感性,但是物理量一定是定量的.
浏阳市15788498158： 高中物理,关于磁场... - ？
司马骂米希： 解:①金属杆运动到竖直时的角速度ω=v/L 此时切割磁力线产生电动势E=BL(1/2*ωL)=1/2BLV 看成两个半金属圆环并联后与oa串联,总电阻R总=r+R/4 磁场力的功率P=Fv均=BIL(1/2*v)=B(E/R总)L(1/2v)=BLV/(R+4r) ②设转化成内能为Q,由能量守恒: Q+1/2mv^2=mgL, 得:Q=mgL-1/2mv^2
浏阳市15788498158： 求高中物理选修3 - 1中磁场的知识点归纳,越详细越好,谢谢啦! - ？
司马骂米希： 电场、恒定电流、磁场知识点汇总 (一)磁场知识点汇总 一、 磁场 ⒈磁场是一种客观物质,存在于磁体和运动电荷(或电流)周围. ⒉磁场(磁感应强度)的方向规定为磁场中小磁针N极的受力方向(磁感线的切线方向). ⒊磁场的基本性质...
浏阳市15788498158： 高中物理磁场 - ？
司马骂米希： 场是能量的一种表现形式,是实实在在存在的东西 来源:发出场的物质所本身具有的能量在空间中形成的 性质:能量 特效:与现实物质不同 看不到 因此比较令人费解 磁场的来源的比较靠谱的说法是发出磁场的物质内的分子做方向一致的运动进而形成的分子环形电流 由无数分子环形电流形成了宏观上的磁场 因此理论上没有磁单极子的存在 类似与重力场 在重力场中的物质都会表现出一个特性,就是受到了重力的作用 在磁场中的磁介质都会表现出受到磁力 这种问题想想就好 否则容易钻牛角尖 最后你会问:为什么正电荷和负电荷会相互吸引呢?物理中的那些在生活中见不到的东西会比较难以理解 因为我们先入为主的都是生活中常见的东西 常见就会变得容易接受
浏阳市15788498158： 高中物理“地磁场”的知识点归纳 - ？
司马骂米希：[答案] 地球是一个具有磁场的磁体地球的磁极和地极相反,1.地理上是上北极下南极.而地球的磁极是上南极下北极.2.地级是正南正北的,而地球的磁场是偏南偏北,存在磁偏角.3.地球磁场在历史上有过几次互换(科学家考证过).由于...
浏阳市15788498158： 高中物理选修3 - 1第三章磁场的所有公式及推到公式常用的. - ？
司马骂米希：[答案] 第三章是电路 I=Q/T R=PL/S=PL^2/V=PV^2/SQ=UIT(纯电路) p=w/t=UIQ=I^2RT(非纯电路 有两种或以上的能量装换)Q=U^2 T/R磁场的话只要记3个定则 两个右手 1个左手∮=BS 通电导线在磁场中受安培力F=ILB带点粒子在磁场中受力F=QVB
浏阳市15788498158： 高中物理关于磁场的知识？
司马骂米希： 电生磁,磁生电.
浏阳市15788498158： 高中物理关于各类磁场的电流方向和磁感线方向 - ？
司马骂米希：[答案] 磁场的分布就是以通电直导线为圆心的一个个同心圆啊~越靠近通电直导线,磁性越强,磁场分布就越密. 磁感线的方向嘛,你右手握拳,大拇指指着电流方向,四指方向是磁力线方向,就行了.
浏阳市15788498158： 谁有高中物理恒定电流和磁场两章的公式和知识点越全越好 - ？
司马骂米希：[答案] 恒定电流 1.电流强度:I=q/t {I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)} 2.欧姆定律:I=U/R ... P总=P1+P2+P3+ 磁场 1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位:(T),1T=1N/A•m 2.安培力F...
