磁场

磁场的思维导图，内容包含磁场的描述、安培力与洛伦兹力、带电粒子在磁场中的运动、带电粒子在复合场中的运动，还分享了易错题型与必会题型。

磁 场

• 磁场的描述
  • 磁现象
    • 磁性
    • 磁体
    • 磁极
    • 磁极间的相互作用规律
    • 电流的磁效应
      • 概念
      • 奥斯特实验：奥斯特首次揭示了电与磁的联系
    • 磁现象的本质
      • 安培分子电流假说
  • 磁场
    • 定义
    • 基本性质
    • 场源
    • 方向的规定
    • 基本作用
  • 磁感应强度
    • 定义
    • 定义式：（导体要与磁场垂直）
    • 意义
    • 方向
    • 磁场的叠加（矢量和）
    • 补充说明
  • 磁感线
    • 磁感线与电场线的比较
      • 电场线
      • 磁场线
    • 几种常见的磁感线分布
      • 条形磁铁
      • 碲形磁铁
      • 异同名磁极
      • 电流磁场
        • 直线电流的磁场
        • 通电螺线管的磁场
        • 环形电流的磁场
      • 安培定则
        • 直线电流
        • 通电螺线管
        • 环形电流
    • 匀强磁场
      • 两异名磁极间
      • 两平行通电线圈间
      • 通电螺线管内部
    • 地磁场
      • 示意图
      • 特点
• 安培力与洛伦兹力
  • 安培力
    • 通电导线在磁场中受到的力
    • 大小
    • 左手定则
    • 做功特点
      • 安培力做功与路径有关
      • 安培力做功可引起电能与其他形式的能之间的转化
  • 洛伦兹力
    • 运动的电荷在磁场中受到的力
    • 左手定则
    • 做功特点
      • 洛伦兹力永不做功
      • 洛伦兹力的分力可以做功，但一对分力做的总功为零
  • 磁电式电流表
• 带电粒子在磁场中的运动
  • 运动形式
  • 匀速圆周运动
    • 条件：粒子垂直磁场方向射入匀强磁场
    • 轨迹平面
    • 向心力
    • 轨道半径
    • 周期（频率）
    • 角速度
    • 动能
• 带电粒子在复合场中的运动
  • 无约束情景下的运动形式
    • 电场与磁场
    • 电磁场与重力场
      • 重力、电场力、洛伦兹力三力平衡时，一定做匀速直线运动 反过来，带电粒子受到洛伦兹力而做直线运动时，必是匀速直线运动，三力必平衡
      • 重力、电场力平衡，洛伦兹力不为零时，做匀速圆周运动，反过来，带电粒子做 匀速圆周运动时，重力必与电场力平衡
  • 电磁科技的应用
    • 速度选择器
      • 构造
      • 工作原理
      • 特点
    • 质谱仪
      • 构造
      • 工作原理
    • 回旋加速器
    • 磁流体发电就
    • 电磁流量计
    • 霍尔元件
• 必会题型
  • 磁场磁感线
    • 电流的磁效应及对磁场的理解
      • 磁感线箭头指哪，小磁针的N极就沿箭头的切线方向
      • 通电直导线周围会形成柱形磁场，磁场方向沿各点的切线方向，用右手定则判断
    • 对磁感线的认识
      • 沿磁感线的方向，磁场不一定减弱，在两极最强，磁感线的疏密表示磁场的强度
      • 磁感线是假想出来的，其切线方向表示磁场的方向，磁场中任意两条磁感线都不会相交；磁体外部磁感线是从N极出发回到S极，内部是从S极出发回到N极，形成闭合的曲线
    • 几种特殊磁场的磁感线分布
      • 同斥异吸规律只适应磁体外部，内部不适应本规律
      • 蹄形磁铁、通电螺线管、条形磁体、其中环形电流产生的磁场是垂直纸面方向
    • 安培定则的应用
      • 直对直，弯对弯
      • 正负电荷的定向移动都会形成电流，但负电荷的定向移动与电流的方向相反
    • 安培分子电流的假说
      • 分子杂乱无章运动无磁性，有序运动有磁性
      • 磁现象的本质是运动的电荷之间通过磁场而发生的相互作用
  • 磁感应的强度、磁通量
    • 对磁感应强度、磁通量的理解
      • 小磁针类比为试探电荷，是检验磁场存在的，磁感应强度的方向与置于该点的小磁针N极受力方向相同
      • 通电导线与磁场方向平行时，导线不受磁场力，且不能说此处的磁场强度一定为零
      • 磁感应强度只由磁场本身决定
      • 磁通量时磁感应强度与垂直磁感应强度方向上的面积乘积，磁通量的变化等于末减初，磁通量是标量，但有正负，正负表示贯穿方向，所以要规定贯穿的正负方向
      • S为有磁场的最小面积，且磁通量与线圈匝数无关
    • 磁场的叠加、地磁场
      • 两点连线画垂线，共线同加异减，夹角矢量合成
      • 。和×等大会完全抵消，谁大方向听谁的
  • 电场感应现象及应用
    • 认识电磁感应现象
      • 磁生电的现象叫作电磁感应
    • 磁通量的变化
    • 感应电流的有无判断及条件
      • 只有穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合导体电路中就产生感应电流
      • 产生感应电流的方法
        • 磁通量法
        • 切割法
  • 磁场对通电导线的作用力
    • 左手定则的应用
      • 四指指向电流的方向，大拇指的方向为安培力的方向
    • 安培力的大小
      • I与B垂直时，F=BIL
      • I与B平行时，F=0
      • I与B成角度时，投影
      • 安培力做功与路径有关，安培力做功可引起电能与其他形式的能之间的转化
      • 电流与磁场方向不一定垂直
    • 磁电式电流表
      • 指针偏转角度与电流的大小成正比，所以表盘刻度均匀
      • 原理图
    • 通电导线在安培力作用下的运动
      • 把环形电流等效为条形磁场
    • 通电导线在磁场中的平衡问题
      • 动态三角形，找一个不变的力一般为重力和要求的力构成一个矢量三角形（按花瓶），利用三角函数根据角度去分析力的变化，受力分析是关键
      • 当一个概念或者表达式不好求出他的结果来，你可以变换思维从他的周边入手比如从她的闺蜜入手，了解她的喜好，找到她的痛点拿下她是必然的
  • 磁场对运动电荷的作用力
    • 左手定则的应用
      • 让伸开的四指指向正电荷运动的方向（负电荷运动的发方向）
    • 洛伦兹力的大小
      • 洛伦兹力永不做功
    • 洛伦兹力的综合应用
    • 速度选择器
      • 平行板中的电场强度和磁感应强度相互垂直，这种装置能把具有一定速度的带电粒子选择出来，所以叫速度选择器
      • 带电粒子能做匀速直线运动的条件是qE=qvB,即v=E/B.与粒子的质量电性电荷量均无关，只与速度有关
      • 原理图
    • 等离子发电机
      • 等离子体：正负离子
      • 在燃烧室燃烧电离成的正负离子以速度v喷入偏转磁场中，在洛伦兹力的作用下，正负离子向上、向下极板偏转并积累，所以在板间形成一个向下的电场，两板间形成电势差。
      • 当电场力等于洛伦兹力时，粒子就不再向两极板偏转了，电势差就稳定了，此时就相当于一个电源
      • 原理图
    • 电磁流量计
      • 原理
    • 霍尔效应
  • 带电粒子在磁场的运动
    • 半径和周期公式的理解应用
    • 带电粒子在磁场中运动的轨迹问题
    • 直线边界匀强磁场
    • 矩形边界的匀强磁场
    • 三角形边界的匀强磁场
    • 圆形边界的匀强磁场
  • 质谱仪与回旋加速器
    • 质谱仪
    • 回旋加速器
  • 带电粒子在磁场中运动的多解问题
    • 带电粒子的电性不确定形成多解
    • 磁场方向不确定形成多解
    • 运动方向不确定形成多解
    • 临界状态不唯一形成多解
  • 带电粒子在复合场中的运动
    • 粒子从电磁场射入电磁场
    • 粒子在电磁场中的往返运动
    • 粒子在交变组合场的运动
    • 粒子在组合场的运动含动量
    • 最小面积问题
    • 直线运动
    • 曲线运动
• 易错题型
  • 忽视公式的应用条件
    • B与I一定要垂直，不垂直则投影到垂直为止
  • 忽视电场强度与电场力、磁感应强度与磁场力
    • 电荷在电场中一定受到电场力，没有特殊，除非电场强度为零；而通电导线所受磁场力为零，磁场强度不一定为零
  • 不能正确判断导线的有效长度及电流的大小
    • 匀强磁场中有效长度是导体两端点连线在垂直磁场方向的投影长度
    • 正方形线圈特别注意，支路长度不一样，电阻不一样，电流不同，安培力不同