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高二物理磁场专题辅导讲义合集

磁场，这一无形却充满力量的物理概念，是高中物理学习的重点与难点。它与电现象紧密相连，共同构成了电磁学的核心。本讲义将带你系统梳理磁场的基本概念、规律及其应用，从最基础的磁场描述到复杂的带电粒子在磁场中的运动，层层深入，助你构建完整的磁场知识体系，并提升解决实际问题的能力。

第一章磁场的基本概念与性质

1.1磁场的来源与基本性质

我们最早对磁的认识源于天然磁石，但其本质的揭示却与电现象密不可分。

*磁场的来源：磁铁、电流（运动电荷）周围存在磁场。这一点至关重要，它揭示了磁现象的电本质——运动的电荷是磁场的根本来源。

*磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁体、电流（运动电荷）有力的作用。这种力的作用是通过磁场这种特殊的物质来传递的，磁场和电场一样，是客观存在的。

*磁场的方向性：物理学中规定，在磁场中某一点，小磁针静止时北极（N极）所指的方向，就是该点的磁场方向。

1.2磁感线——形象描述磁场的工具

为了直观地描述磁场的强弱和方向，我们引入磁感线的概念。

*磁感线的特点：

*磁感线是假想的曲线，实际并不存在。

*磁感线上每一点的切线方向都表示该点的磁场方向。

*磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。磁感线越密的地方，磁场越强；反之越弱。

*在磁体外部，磁感线从N极出发，回到S极；在磁体内部，磁感线从S极指向N极，形成闭合曲线。

*任意两条磁感线都不相交，因为磁场中某一点的磁场方向是唯一的。

*常见磁场的磁感线分布：

*条形磁铁、蹄形磁铁的磁感线分布（需结合图形理解，此处略）。

*直线电流的磁场：磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆，且这些同心圆都在与导线垂直的平面内。（安培定则一：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。）

*环形电流的磁场：磁感线是围绕环形导线的闭合曲线。在环形导线的中心轴线上，磁感线与轴线平行。（安培定则二：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。）

*通电螺线管的磁场：其磁感线分布与条形磁铁相似，一端相当于N极，另一端相当于S极。内部磁感线几乎是平行等距的直线，磁场较强且均匀；外部磁感线则较稀疏，磁场较弱。（安培定则二同样适用：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向与电流方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，即拇指指向螺线管的N极。）

1.3磁感应强度——描述磁场强弱和方向的物理量

磁感线的疏密是定性描述磁场强弱的方法，而磁感应强度则是定量描述磁场强弱和方向的物理量。

*定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度。

*定义式：B=F/(IL)（条件：B⊥I）

*单位：特斯拉，简称特，符号T。1T=1N/(A·m)。

*方向：磁感应强度是矢量，其方向就是该点的磁场方向，即小磁针静止时N极所指的方向，也是磁感线在该点的切线方向。

*匀强磁场：如果磁场中某一区域内，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫做匀强磁场。匀强磁场的磁感线是一组平行且等间距的直线。（例如：通电螺线管内部的磁场，除边缘部分外，可近似看作匀强磁场。）

1.4磁通量——穿过某一面积的磁感线条数

*定义：设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，我们把B与S的乘积叫做穿过这个平面的磁通量，简称磁通。

*定义式：Φ=BS（条件：B⊥S）

*单位：韦伯，简称韦，符号Wb。1Wb=1T·m2。

*物理意义：磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数。

*磁通密度：由Φ=BS可得B=Φ/S，这表明磁感应强度B在数值上等于穿过垂直于磁场方向的单位面积的磁通量，因此B也常被称为磁通密度。

*磁通量的变化：ΔΦ=Φ?-Φ?。引起磁通量变化的常见原因有：B发生变化；S发生变化；B与S的夹角θ发生变化（此时Φ=BSsinθ，θ为B与S平面法线的夹角，若θ为B与S平面的夹角，则Φ=BScosθ，需注意定义）。

要点归纳与解题指导：

*理解磁场的物质性和方向性是基础。

*熟练掌握各种电流周围磁场的分布情况及安培定则的应用，能快速判断磁感线方向和磁极。

*磁感应强度B是描述磁场本身性质的物理量，与放入磁场中的电流元（IL）及所受安培力F无关，这一点与电场强度E类似。

*磁通量是标量，但有正负之分，其正负表示磁感线穿过平面的方向（从正面穿入还是从反面穿入）。计算磁