【高中物理筆記|雜合物理】11磁場
以下筆記為睿叔所講總結(jié)+本人心得合并。”
“※”表示睿叔口述但截圖中沒有出現(xiàn)或表意不明的內(nèi)容。
“///”表示自己總結(jié)補充或根據(jù)視頻內(nèi)容對睿叔所說進行擴充。
【11磁場】
A模型考點
A0.地磁場

A1.安培力

※:閉合的圓的有效長度要結(jié)合具體情況,可能為零,也可能不為零。


A21.奧斯特實驗

※:
①Q(mào):為什么電流(導(dǎo)線)不東西放置?
A:東西放置導(dǎo)線,小磁針原本指向南北方向,現(xiàn)在還是指向南北方向,沒有明顯區(qū)別,實驗現(xiàn)象不明顯。
②Q:為什么放在正上或正下方?
A:將小磁針放在正上或正下方會在平面內(nèi)偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn)可見。若放在左邊或右邊,則小磁針向外偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn)不可見。
A22.通電導(dǎo)線產(chǎn)生磁場

※:當(dāng)直接判斷通電導(dǎo)線周圍的點所受的安培力時,不用再去畫出磁場看切線方向,直接連接該點與通電導(dǎo)線所在位置作出垂線,再用右手螺旋定則判斷方向即可。
A23.通電導(dǎo)線間作用力

///補充點:
①異面垂直的通電導(dǎo)線間作用力可以直接用結(jié)論做:

②其實,這種類型的題型在難度提升時,只依靠結(jié)論和“先判磁再判力”有的時候是不夠的。
建議還需要掌握以下三種常用方法:
1°電流元法:圖三中將I2分成兩部分看,其實就是應(yīng)用了電流元的概念,有的教輔上稱之為電流元法。
簡單來說,有的時候?qū)Ь€在整體來看,不好分析受力情況,而電流元就是指在導(dǎo)線上取一小段或一個點來代表一部分導(dǎo)線進行受力分析。就等于是“以點代線”。這種方法一般是來判斷導(dǎo)線的偏轉(zhuǎn)方向或受力情況。
使用電流元法,要注意電流元所代表的是具有相同性質(zhì)的一部分。比如在圖三中(↓),分析時要取左右兩個電流元,因為左右受力明顯不同。

2°特殊位置法(又名等效替代法)
這種方法一般是用來判斷導(dǎo)線之間的作用力。
以圖三變形舉個例子↓↓↓

當(dāng)判斷出I2的受力和偏轉(zhuǎn)情況后,這個時候若要問I1與I2間是排斥還是吸引,就要用到特殊位置法。
因為根據(jù)結(jié)論可知:平行電流同性相吸,異性相斥(也可看做同向相吸,異向相斥。也就是電流流向)。但此時二者不平行,是沒法直接用結(jié)論的。
雖然現(xiàn)在I2與I1不平行,沒法判斷。但是I2可以轉(zhuǎn)動,所以將I2轉(zhuǎn)動至與I1平行的位置(注意分清轉(zhuǎn)動的是導(dǎo)線的哪一端),然后再看二者電流流向,由電流同向,即可知此時I1與I2之間是互相吸引的。
3°剖平面法
這個方法很簡單,且不僅僅可以應(yīng)用于磁場受力分析中。由于有時磁場的受力分析是立體的,而不是在平面的二維空間中,所以有的時候僅憑題目所給的三維立體圖不太好做。這個時候就可以用到剖平面法,即將這個立體圖剖出一個平面,比如說從前面、上面、左面等方向去看,從而便于受力分析。
eg.

睿叔總結(jié)的“通過磁場傳遞,先判磁再判力”其實隱含了以上三種做題方法,只是沒有點明而已。
③磁鐵與通電導(dǎo)線間作用力做題思路( 電流與磁場等效思維)(2種)
第一種是最基礎(chǔ)的做題思路

第二種是等效思想,將條形磁場等效成通電導(dǎo)線(X或?電流)這么做會快一點。
叉順點逆:導(dǎo)線通入叉電流(垂直紙面向里)產(chǎn)生的磁場順時針,通入點電流(垂直紙面向外)產(chǎn)生的磁場逆時針。
反斥同吸:即平行電流同性相吸,異性相斥。

A3.安培力做功W和安培力沖量I

洛倫茲力
///補充點:洛倫茲力(沒找到洛倫茲力在哪,所以就放在這個地方吧...筆記是自己總結(jié)還有其他網(wǎng)課補充的)

①洛倫茲力:運動的電荷在磁場中受到的力。
②條件:運動的電荷且運動方向與B不平行。

注意電荷正負(fù),正電荷正常使用左手定則;負(fù)電荷在用完左手定則后,要記得把得到的洛倫茲力方向反過來。
或者更直接一點↓↓↓
負(fù)電荷受力直接反轉(zhuǎn)拇指判斷方向。

③洛倫茲力大?。骸?/p>
注意特殊情況——當(dāng)粒子運動速度為零時,所受洛倫茲力為零!
洛倫茲力為零時,B不一定為零。?

洛倫茲力永遠與速度方向垂直,永遠與磁感應(yīng)強度方向垂直,永遠不做功。
④由于B與v均為矢量,所以當(dāng)B與v夾角為θ時可以考慮分解v或分解B來進行運算,具體情況具體分析.
磁場中圓周運動的基本計算(同樣還是沒找到,另行補充...)

B模型考點
B1.磁偏轉(zhuǎn)解題步驟與套路

///補充點:
①磁偏轉(zhuǎn)粒子運動周期T與[軌道半徑和線速度]無關(guān)。
②找圓心的三種情況↓ ? ? ? ? ? ? ? 找角和求時間↓


半徑大小的計算↓(利用勾股定理)

只要已知水平方向分位移X與豎直方向分位移y,就可以知道半徑的大小。
B2.粒子軌跡運動分類

圓的放縮就是圓的大小改變
圓的旋轉(zhuǎn)就是圓的位置改變
靜態(tài)圓就是啥都不變
? ? B22.圓的放縮

? ? B23.圓的旋轉(zhuǎn)

? ? B24.圓的平移

B3.粒子在磁場中運動的時間極值

※:當(dāng)Vo是變量時,只能去看最大圓心角,因為此時弧長無法確定。
C模型考點
C1.單邊有界入射型

C2.單邊有界出射型

?
D模型考點
D1.徑向入射

D2.非徑向入射

D3.環(huán)形磁場

D4.圓形磁場中粒子的匯聚與發(fā)散

E模型考點
E1.雙直線邊界
? ? E11.最值相切

注意可能會有多種情況,要考慮周全。
? ? E12.最短/長時間

E2.反向磁場

F模型考點
F1.隱性磁場

F2.圓吃平移


G模型考點
G1.電磁組合場

G2.G3.暫無....
G4.三場組合

G5.復(fù)雜曲線(螺旋線)

H模型考點
H1.速度選擇器

H2.質(zhì)譜儀

H3.磁流體發(fā)電機 H5.霍爾元件 H6.電磁流量計

H4.回旋加速器

///補充點:
磁電式電流表:
1.構(gòu)造:磁極,線圈,螺旋彈簧,指針,極靴。
2.磁場特點:極靴與鐵質(zhì)圓柱間的磁場沿半徑方向,線圈無論轉(zhuǎn)到什么位置,它的平面都跟磁感線平行,且線圈左右兩邊所在處的磁感應(yīng)強度大小相等。
3.工作原理
(1)利用安培力與電流的關(guān)系.
(2)通電線圈在磁場中受到安培力而偏轉(zhuǎn).線圈轉(zhuǎn)動時,螺旋彈簧變形,以反抗線圈的轉(zhuǎn)動,電流越大,安培力就越大.螺旋彈簧的形變也越大,線圈偏轉(zhuǎn)的角度也越大,達到新的平衡,所以,從線圈偏轉(zhuǎn)的角度就能判斷通過電流的大小。
(3)線圈中的電流方向改變時.安培力的方向隨著改變,指針的偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變.根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向,可以知道被測電流的方向.
4.優(yōu)缺點:優(yōu)點是靈敏度高,可以測出很弱的電流;缺點是線圈的導(dǎo)線很細(xì),允許通過的電流很弱.

>>>注意該磁場不是與強磁場,而是輻射狀磁場.
特點:線圈轉(zhuǎn)到任一位置線圈平面都和磁場平行,左右兩邊磁感應(yīng)強度相等
規(guī)律:θ∝I,刻度均勻。
【11磁場】到此結(jié)束
不過還有內(nèi)容有待補充。