【高中物理笔记|杂合物理】11磁场

以下笔记为睿叔所讲总结+本人心得合并。”

“※”表示睿叔口述但截图中没有出现或表意不明的内容。

“///”表示自己总结补充或根据视频内容对睿叔所说进行扩充。

【11磁场】

A模型考点

A0.地磁场

A1.安培力

※：闭合的圆的有效长度要结合具体情况，可能为零，也可能不为零。

A21.奥斯特实验

※：

①Q：为什么电流（导线）不东西放置？

A：东西放置导线，小磁针原本指向南北方向，现在还是指向南北方向，没有明显区别，实验现象不明显。

②Q：为什么放在正上或正下方？

A：将小磁针放在正上或正下方会在平面内偏转，偏转可见。若放在左边或右边，则小磁针向外偏转，偏转不可见。

A22.通电导线产生磁场

※：当直接判断通电导线周围的点所受的安培力时，不用再去画出磁场看切线方向，直接连接该点与通电导线所在位置作出垂线，再用右手螺旋定则判断方向即可。

A23.通电导线间作用力

///补充点：

①异面垂直的通电导线间作用力可以直接用结论做：

②其实，这种类型的题型在难度提升时，只依靠结论和“先判磁再判力”有的时候是不够的。

建议还需要掌握以下三种常用方法：

1°电流元法：图三中将I2分成两部分看，其实就是应用了电流元的概念，有的教辅上称之为电流元法。

简单来说，有的时候导线在整体来看，不好分析受力情况，而电流元就是指在导线上取一小段或一个点来代表一部分导线进行受力分析。就等于是“以点代线”。这种方法一般是来判断导线的偏转方向或受力情况。

使用电流元法，要注意电流元所代表的是具有相同性质的一部分。比如在图三中（↓），分析时要取左右两个电流元，因为左右受力明显不同。

2°特殊位置法（又名等效替代法）

这种方法一般是用来判断导线之间的作用力。

以图三变形举个例子↓↓↓

当判断出I2的受力和偏转情况后，这个时候若要问I1与I2间是排斥还是吸引，就要用到特殊位置法。

因为根据结论可知：平行电流同性相吸，异性相斥（也可看做同向相吸，异向相斥。也就是电流流向）。但此时二者不平行，是没法直接用结论的。

虽然现在I2与I1不平行，没法判断。但是I2可以转动，所以将I2转动至与I1平行的位置（注意分清转动的是导线的哪一端），然后再看二者电流流向，由电流同向，即可知此时I1与I2之间是互相吸引的。

3°剖平面法

这个方法很简单，且不仅仅可以应用于磁场受力分析中。由于有时磁场的受力分析是立体的，而不是在平面的二维空间中，所以有的时候仅凭题目所给的三维立体图不太好做。这个时候就可以用到剖平面法，即将这个立体图剖出一个平面，比如说从前面、上面、左面等方向去看，从而便于受力分析。

eg.

睿叔总结的“通过磁场传递，先判磁再判力”其实隐含了以上三种做题方法，只是没有点明而已。

③磁铁与通电导线间作用力做题思路( 电流与磁场等效思维)（2种）

第一种是最基础的做题思路

第二种是等效思想，将条形磁场等效成通电导线（X或•电流）这么做会快一点。

叉顺点逆：导线通入叉电流（垂直纸面向里）产生的磁场顺时针，通入点电流（垂直纸面向外）产生的磁场逆时针。

反斥同吸：即平行电流同性相吸，异性相斥。

A3.安培力做功W和安培力冲量I

洛伦兹力

///补充点：洛伦兹力（没找到洛伦兹力在哪，所以就放在这个地方吧...笔记是自己总结还有其他网课补充的）

①洛伦兹力：运动的电荷在磁场中受到的力。

②条件:运动的电荷且运动方向与B不平行。

注意电荷正负，正电荷正常使用左手定则；负电荷在用完左手定则后，要记得把得到的洛伦兹力方向反过来。

或者更直接一点↓↓↓

负电荷受力直接反转拇指判断方向。

③洛伦兹力大小：↓

注意特殊情况——当粒子运动速度为零时，所受洛伦兹力为零！

洛伦兹力为零时，B不一定为零。 

洛伦兹力永远与速度方向垂直，永远与磁感应强度方向垂直，永远不做功。

④由于B与v均为矢量，所以当B与v夹角为θ时可以考虑分解v或分解B来进行运算，具体情况具体分析.

磁场中圆周运动的基本计算（同样还是没找到，另行补充...）

B模型考点

B1.磁偏转解题步骤与套路

///补充点：

①磁偏转粒子运动周期T与[轨道半径和线速度]无关。

②找圆心的三种情况↓               找角和求时间↓

半径大小的计算↓（利用勾股定理）

只要已知水平方向分位移X与竖直方向分位移y，就可以知道半径的大小。

B2.粒子轨迹运动分类

圆的放缩就是圆的大小改变

圆的旋转就是圆的位置改变

静态圆就是啥都不变

    B22.圆的放缩

    B23.圆的旋转

    B24.圆的平移

B3.粒子在磁场中运动的时间极值

※：当Vo是变量时，只能去看最大圆心角，因为此时弧长无法确定。

C模型考点

C1.单边有界入射型

C2.单边有界出射型



D模型考点

D1.径向入射

D2.非径向入射

D3.环形磁场

D4.圆形磁场中粒子的汇聚与发散

E模型考点

E1.双直线边界

    E11.最值相切

注意可能会有多种情况，要考虑周全。

    E12.最短/长时间

E2.反向磁场

F模型考点

F1.隐性磁场

F2.圆吃平移

G模型考点

G1.电磁组合场

G2.G3.暂无....

G4.三场组合

G5.复杂曲线（螺旋线）

H模型考点

H1.速度选择器

H2.质谱仪

H3.磁流体发电机 H5.霍尔元件 H6.电磁流量计

H4.回旋加速器

///补充点：

磁电式电流表：

1.构造：磁极，线圈，螺旋弹簧，指针，极靴。

2.磁场特点:极靴与铁质圆柱间的磁场沿半径方向,线圈无论转到什么位置,它的平面都跟磁感线平行，且线圈左右两边所在处的磁感应强度大小相等。

3.工作原理

(1)利用安培力与电流的关系.

(2)通电线圈在磁场中受到安培力而偏转.线圈转动时,螺旋弹簧变形,以反抗线圈的转动,电流越大,安培力就越大.螺旋弹簧的形变也越大,线圈偏转的角度也越大,达到新的平衡,所以，从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小。

(3)线圈中的电流方向改变时.安培力的方向随着改变,指针的偏转方向也随着改变.根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向.

4.优缺点:优点是灵敏度高,可以测出很弱的电流;缺点是线圈的导线很细，允许通过的电流很弱.

>>>注意该磁场不是与强磁场,而是辐射状磁场.

特点：线圈转到任一位置线圈平面都和磁场平行,左右两边磁感应强度相等

规律：θ∝I，刻度均匀。

【11磁场】到此结束

不过还有内容有待补充。