2025年高考物理：物理基礎薄弱黨狂喜拯救你的磁場專題

基礎不牢，地動山搖。這句話一點不假，尤其是對于物理這種大家公認的超難學科，基礎知識的重要性不必多說。今天給大家總結了一份超全的“磁場基礎知識點合集”！基礎薄弱的同學快快看過來！\知識組1磁現象和磁場一.磁現象和電流的磁效應1．磁現象(1)磁性和磁體物體具有吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質叫磁性。具有磁性的物體叫磁體。(2)磁極磁體的各部分磁性強弱不同，磁性最強的區域叫磁極。任何磁體都有兩個磁極，一個叫南極(又稱S極)，另一個叫北極(又稱N極)。(3)磁極間的相互作用同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。(4)磁化和去退磁使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程叫做磁化；反過來，磁化后的物體失去磁性的過程叫做退磁或去磁。(5)磁性材料磁性材料是由鐵磁性物質或亞鐵磁性物質組成，如鐵、鈷、鎳等．它一般分為兩類，即軟磁性材料和硬磁性材料。其中磁化后容易去磁的為軟磁性材料，不容易去磁的為硬磁性材料?！菊f明】物體磁化后的磁極與使該物體產生磁性的磁體的相鄰磁極互為異名磁極。2.電流的磁效應(1)奧斯特實驗①1820年，丹麥物理學家奧斯特發現，沿南北方向放置的導線通電后，其下方與導線平行的小磁針會發生偏轉。②奧斯特實驗的意義：發現了電流的磁效應，首次揭示了電與磁的聯系。【注意】在做“奧斯特實驗時”，為減弱地磁場的影響，通電導線應南北放置，且放在小磁針的正下方或正上方(不應將小磁針放在通電導線的延長線上)。因為小磁針靜止時指向南北方向，若將導線東西放置，小磁針可能不偏轉。③電流的磁效應：通電導線周圍有磁場，即電流的周圍有磁場，電流的磁場使放在導線周圍的磁針發生偏轉，磁場的方向跟電流的方向有關，這種現象叫做電流的磁效應。(2)磁鐵對通電導線的作用如圖所示，磁鐵對通電導體棒產生力的作用，使導體棒運動。(3)電流和電流間的相互作用①如圖所示，相互平行而且距離較近的兩條導線，當導線中分別通以方向相同或方向相反的電流時，觀察到發生的現象是：通同向電流的兩根導線會靠近，通異向電流的兩根導線會遠離。②結論：同向電流相互吸引，異向電流相互排斥。二.磁場和地磁場1．磁場(1)磁場的定義磁體或電流周圍空間存在的一種特殊物質，磁體與磁體之間、磁體與通電導體之間、通電導體與通電導體之間的相互作用，是通過磁場發生的。【說明】磁場與電場一樣，都是場物質，都是真實存在的。磁場是傳遞磁作用的一種物質。(2)磁場的基本性質磁場對放入其中的磁體、通電導體或運動電荷有力的作用。(3)磁場的產生①永磁體周圍存在磁場；②通電導體周圍存在磁場——電流的磁效應；③運動電荷的周圍存在磁場。2.

地磁場(1)地磁場地球是一個巨大的磁體，周圍空間存在的磁場叫地磁場。地球磁極的北極在地理的南極附近，地球磁極的南極在地理的北極附近?！菊f明】不但地球具有磁場，宇宙中的其他天體也有磁場。(2)地磁場的特點如圖所示，地球周圍的磁場與條形磁鐵周圍的磁場分布的情況相似。兩極磁性最強，中間磁性最弱。在地磁場北極、南極附近，磁場方向是豎直的，而在赤道附近磁場方向是水平的。(3)磁偏角地球的地理兩極與地磁兩極并不完全重合，磁針并非準確地指南或指北，其間有一個夾角，叫地磁偏角，簡稱磁偏角?！菊f明】①地球上不同點的磁偏角數值不同。②由于地球磁極的緩慢移動，磁偏角也在緩慢變化。③地磁軸和地球自轉軸的夾角約為11度。知識組2

磁感應強度和幾種常見磁場一.磁感應強度1．磁感應強度的方向(1)磁感應強度描述磁場強弱和方向的物理量，用符號B表示。(2)磁感應強度的方向小磁針靜止時N極所指的方向為該點的磁感應強度的方向，簡稱磁場方向。無論小磁針是否處于靜止狀態，其N極受力方向是確定的，因此磁場的方向也可說成小磁針在磁場中N極的受力方向。2．磁感應強度的大小二.磁感線（重點）1．定義在磁場中畫一些有方向的曲線，曲線上每一點的切線方向都跟該點的磁場方向相同，這樣的曲線稱為磁感線。2．常見磁場的磁感線分布3．磁感線的特點(1)磁感線在磁體的外部是從北極(N極)出來，進入南極(S極)，在磁體的內部則是由南極回到北極，形成一條閉合的曲線。(2)磁感線的疏密程度表示磁場的強弱。磁感線密集的地方磁場強，稀疏的地方磁場弱。(3)磁感線上每一點的切線方向為該點的磁場方向。(4)磁感線是為了形象地研究磁場而在磁場中假想出來的一組有方向的曲線，并不是客觀存在于磁場中的真實曲線。(5)磁感線在空間不相交，不相切，也不中斷。(6)沒有磁感線的地方，并不表示就沒有磁場存在，通過磁場中的任一點總能而且只能畫出一條磁感線。三.幾種常見的磁場1．直線電流的磁場(重點)(1)安培定則右手握住導線，讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線環繞的方向，也叫右手螺旋定則。(2)分布特點①直線電流的磁場分布的立體圖和截面圖如圖所示。②通電直導線周圍的磁感線是以導線上各點為圓心的同心圓，實際上電流磁場為空間圖形。③直線電流的磁場無磁極。④磁場的強弱與距導線的距離有關，離導線越近，磁場越強；離導線越遠，磁場越弱。【說明】圖中“×”號表示磁場方向垂直紙面向里，“·”號表示磁場方向垂直紙面向外。2．環形電流的磁場(重點)(1)安培定則讓右手彎曲的四指與環形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環形導線軸線上磁感線的方向，如圖所示。(2)分布特點①環形電流的磁場分布的立體圖和截面圖如圖所示。②環形電流的磁場類似于條形磁鐵的磁場，其兩側可等效為N極和S極。③由于磁感線為閉合曲線，所以環內、外磁感線條數相等，故環內磁場強，環外磁場弱。④環形電流的磁場在微觀上可看成無數根很短的直線電流的磁場的疊加。3．通電螺線管的磁場(重點)(1)安培定則用右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向跟電流方向一致，大拇指所指的方向就是螺線管中心軸線上的磁感線的方向(大拇指指向螺線管北極)，如圖所示。(2)分布特點①通電螺線管的磁場分布的立體圖和截面圖如圖所示。②內部近似為勻強磁場且比外部強，方向由S極指向N極，外部類似條形磁鐵，由N極指向S極。③環形電流宏觀上其實就是只有一匝的通電螺線管，通電螺線管則是由許多匝環形電流串聯而成的。因此，通電螺線管的磁場也就是這些環形電流磁場的疊加。【注意】不管是磁體的磁場還是電流的磁場，其分布都是在立體空間中的，要熟練掌握其立體圖及縱、橫截面圖的畫法以及轉換。4．安培分子電流假說(1)安培分子電流假說的內容安培認為，在原子、分子等物質微粒的內部存在著一種環形電流——分子電流。分子電流使每個物質微粒都成為微小的磁體，它的兩側相當于兩個磁極，如圖所示。(2)安培分子電流假說對一些磁現象的解釋①磁化現象：一根鐵棒未被磁化時，內部各分子電流的取向是雜亂無章的，它們的磁場互相抵消，對外不顯磁性，如圖1所示。當鐵棒受到外界磁場的作用時，各分子電流的取向變得大致相同，鐵棒被磁化，兩端對外界顯示出較強的磁作用，形成磁極，如圖2所示。②磁體的消磁：磁體受到高溫或猛烈撞擊時，即在劇烈的熱運動或震動的影響下，分子電流取向又變得雜亂無章，磁體的磁性消失。(3)磁現象的本質磁鐵的磁場和電流的磁場一樣，都是由運動的電荷產生的。四.勻強磁場1．定義在磁場的某個區域內，如果各點的磁感應強度的大小和方向都相同，這個區域內的磁場叫做勻強磁場。2．磁感線的特點間距相同的平行直線。3．存在位置距離很近的兩個平行的異名磁極之間(邊沿除外)、通電螺線管內部(邊沿除外)的磁場都是勻強磁場。五.磁通量1．定義如圖所示，在磁感應強度為B的勻強磁場中，有一個與磁場方向垂直的平面，面積為S，我們把B與S的乘積叫做穿過這個面積的磁通量，簡稱磁通。用字母Φ表示。2．計算（重點）(1)公式：Φ＝BS.(2)適用條件：①勻強磁場；②磁感線與平面垂直。(3)若磁感線與平面不垂直，公式Φ＝BS中的S應為平面在垂直于磁感線方向上的投影面積，即Φ＝BS⊥。如圖所示，在豎直方向的勻強磁場中，平面abcd與垂直于磁感線方向的平面的夾角為θ，則穿過面積abcd的磁通量應為Φ＝BScosθ，Scosθ即為面積S在垂直于磁感線方向的投影。(4)若磁感線沿相反方向穿過同一平面，且正向磁感線條數為Φ1，反向磁感線條數為Φ2，則磁通量等于穿過平面的磁感線的凈條數(磁通量的代數和，凈磁通量)，即Φ＝Φ1－Φ2。(5)磁感線是閉合曲線(不同于靜電場的電場線)，所以穿過任意閉合曲面的磁通量一定為零，即Φ＝0。例如一個球面，磁感線只要穿入球面，就一定穿出球面，穿過球面的磁感線的凈條數為零，即磁通量為零?！军c透】磁通量是針對某個面來說的，與給定的線圈的匝數多少無關，即在有關磁通量的計算時，只要n匝線圈的面積相同，放置情況也相同，則穿過n匝線圈與單匝線圈的磁通量相同，不需要考慮線圈匝數n。3．單位4．磁通密度5．磁通量的正負磁通量是標量，有正負之分。其正負是這樣規定的：任何一個面都有正、反兩面，若規定磁感線從正面穿入時磁通量為正值，則磁感線從反面穿入時磁通量為負值。【說明】磁通量的正負既不表示大小，也不表示方向，僅是為了計算方便而引入的。6．磁通量發生變化幾種情形知識組3

安培力和洛倫茲力一.

安培力1．安培力及其方向(1)安培力①通電導線在磁場中受的力稱為安培力。②安培力是性質力，其作用點可等效在導體的幾何中心。(2)安培力方向的判定——左手定則①左手定則：如圖所示，伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內；讓磁感線從掌心進入，并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向。②安培力的方向總是既與磁場方向垂直，又與電流方向垂直，也就是說安培力的方向總是垂直于磁場和電流所決定的平面。因此，在判斷時，首先確定磁場和電流所確定的平面，從而判斷出安培力的方向在哪一條直線上，然后再根據左手定則判斷出安培力的具體方向。③當電流方向跟磁場方向不垂直時，安培力的方向仍垂直電流和磁場所決定的平面，所以仍可用左手定則來判斷安培力的方向，只是磁感線不再垂直穿過手心。【說明】(1)在磁場中無論怎樣形成的電流，只要屬于電流在磁場中受安培力的問題，左手定則同樣適用。(2)左手定則判定的是磁場對電流作用力的方向，而不一定是載流導體運動的方向，載流導體是否運動，要根據它所處的具體情況而定。例如兩端固定的載流導體，即使受到安培力的作用，它也不能運動。2．安培定則與左手定則的區別(1)在適用對象上安培定則研究電流(直線電流、環形電流、通電螺線管)產生磁場時，電流與其產生的磁場二者方向的關系；左手定則研究通電導線(或運動電荷)在磁場中受力時，F、I、B三者方向的關系。(2)在電流與磁場的關系上安培定則中的“磁場”與“電流”密不可分，同時存在、同時消失，“磁場”是由電流的磁效應產生的；左手定則中的“磁場”與“電流”可以單獨存在，“磁場”是外加的磁場，不是通電導線產生的。(3)在因果關系上安培定則中的“電流”是“因”，磁場為“果”，正是有了電流(直流電流、環形電流、螺線管電流)才出現了由該電流產生的磁場；左手定則中的“磁場”和“電流”都是“因”，磁場對通電導線的作用力是“果”，有因才有果，而此時的兩個“因”對產生安培力來說缺一不可。(4)判斷電流方向選取定則的原則當已知磁感線的方向，要判斷產生該磁場的電流方向時，選用安培定則；當已知導線所受安培力的方向時，用左手定則判斷電流的方向。3．安培定則的大?。ㄖ攸c）4．勻強磁場對通電線圈的作用磁場對通電線圈有安培力矩的作用。磁場(磁感應強度為B)對通電線圈(電流為I，線圈面積為S)的安培力矩大小MB的取值范圍為0～IBS.當磁場方向與線圈平行時，安培力矩MB取得最大值IBS；垂直時MB＝0.要判斷安培力矩的方向，首先要用左手定則先判斷線圈各邊所受的安培力的方向。磁場對通電線圈的安培力矩作用具備如下特征：與線圈形狀無關；與轉動軸位置無關。5．磁電式電流表(1)用途判斷電流的大小和方向。(2)磁電式電流表的構造主要包括：蹄形磁鐵、圓柱形鐵芯、線圈、螺旋彈簧、指針和刻度盤。(3)原理二.

洛倫茲力1．洛倫茲力的大小和方向(1)洛倫茲力磁場對運動電荷的作用力叫做洛倫茲力。(2)洛倫茲力的方向①判定方法——左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內，讓磁感線從掌心進入，并使四指指向正電荷運動的方向，這時拇指所指的方向就是運動的正電荷在磁場中所受洛倫茲力的方向。②方向特點：F⊥B，F⊥v，即F垂直于B和v決定的平面。(3)洛倫茲力的大小計算公式：F＝qvBsin

θ，其中q為粒子所帶電荷量，v為粒子的運動速度，B為磁場的磁感應強度大小，θ為粒子速度方向與磁感應強度方向的夾角。①若帶電粒子運動方向與磁感應強度方向垂直，則F＝qvB.②若帶電粒子運動方向與磁感應強度方向平行，則F＝0.③若帶電粒子靜止在磁場中，則F＝0.三.

帶電粒子在磁場中的運動及應用1．帶電粒子在勻強磁場中的運動2．電視機顯像管3．速度選擇器(重點)(1)用途利用相互垂直的電場、磁場選出一定速度的帶電粒子的裝置。(2)基本構造如圖所示，兩平行金屬板間加電壓產生勻強電場E，勻強磁場方向與勻強電場方向垂直。(3)原理(4)特點：①速度選擇器只選擇粒子的速度(大小、方向)而不選擇質量和電荷量，如圖所示，若從右側入射則不能穿過場區。②速度選擇器B、E、v三個物理量的大小、方向互相約束，以保證粒子受到的電場力和洛倫茲力等大、反向，只改變磁場B的方向，粒子將發生偏轉。4．質譜儀(重點)(1)用途用來分析各種元素的同位素并測量其質量及含量百分比的儀器。(2)構造如圖所示，主要由以下幾部分組成：①帶電粒子注入器；②加速電場(U)；③速度選擇器(B1、E)；④偏轉磁場(B2)；⑤照相底片。(3)原理5．回旋加速器(重點)(1)組成包括兩個D形盒、大型電磁鐵、高頻