14.1磁场—知识点填空-2024高考物理回归课本基础知识填空（含答案）

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1．磁现象
（1）磁性：物体具有的吸引 的性质。
（2）磁极：磁体的各部分磁性强弱不同， 最强的区域叫磁极。
①磁体有两个磁极，一个叫N极（又叫 极），另一个叫S极（又叫 极）。
②同名磁极相互 ，异名磁极相互 。
2．电流的磁效应
（1）奥斯特实验：把导线沿 方向放置在指向南北的磁针上方，通电时磁针发生了 。
（2）实验意义：奥斯特实验发现了电流的 ，即电流可以产生磁场，首先揭示了 的联系。
3．磁场
（1）磁体、电流间的相互作用
①磁体与磁体间存在 。
②通电导线对磁体有 ，磁体对通电导线也有 。
③通电导线之间也有 。
（2）磁场：磁体与磁体之间、磁体与通电导线之间，以及通电导线与通电导线之间的相互作用，是通过 发生的，磁场是 或 周围一种看不见、摸不着的特殊物质。
（3）地磁场
①地磁场：地球本身是一个磁体，N极位于 附近，S极位于 附近。
②磁偏角：小磁针的指向与地理子午线（经线）之间的夹角，如图所示。
4．磁感应强度的方向
（1）磁感应强度
描述磁场的 和 的物理量，用符号“B”表示。
（2）磁感应强度的方向
小磁针静止时 规定为该点的磁感应强度的方向，简称磁场的方向。
5．磁感应强度的大小
（1）电流元：在物理学中，把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的 叫做电流元。
（2）磁感应强度：将电流元IL 放入磁场，它受到的磁场力F与IL的 叫磁感应强度。
①定义式B＝。
②磁感应强度的单位：在国际单位制中的单位是 ，简称特，符号是 ，。
6．磁感线
（1）定义：在磁场中画出一些有方向的曲线，曲线上每一点的 都跟这点磁场的方向一致，这样的曲线就叫作磁感线。
（2）特点
①磁感线的 表示磁场的强弱。磁场强的地方，磁感线 ；磁场弱的地方，磁感线 。
②磁感线某点的 表示该点磁场的方向。
7．几种常见的磁场
（1）直线电流的磁场
安培定则：如图甲所示， 握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致， 所指的方向就是磁感线环绕的方向。
直线电流周围的磁感线环绕情况如图乙所示。
（2）环形电流的磁场
安培定则：如图甲所示，让右手 跟环形电流的方向一致， 的方向就是环形导线的轴线上磁感线的方向。
（3）通电螺线管的磁场
安培定则：如图乙所示，右手握住螺线管，让弯曲的四指跟 一致，拇指所指的方向就是 的磁场的方向或者说拇指所指的方向是它的 的方向。
8．安培分子电流假说
（1）法国学者 提出：在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流—— 。分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个 。（如图所示）
（2）当铁棒中分子电流的取向 时，铁棒对外显磁性；当铁棒中分子电流的取向变得 时，铁棒对外不显磁性。
9．匀强磁场和磁通量
（1）匀强磁场
①定义： 、 处处相同的磁场。
②磁感线特点： 的平行直线。
（2）磁通量
①定义：匀强磁场中 和与磁场方向 的平面面积S的乘积。即Φ＝BS。
②拓展：磁场与平面不垂直时，这个面在垂直于磁场方向的 与磁感应强度的乘积表示磁通量。
③单位：国际单位制是 ，简称韦，符号是Wb，1 Wb＝ 。
④引申：，表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量，因此磁感应强度又叫 。
10．安培力的方向
（1）安培力： 在磁场中受的力。
（2）左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线 ，并使四指指向 的方向，这时 的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
（3）安培力方向与磁场方向、电流方向的关系：F⊥B，F⊥I，即F垂直于 所决定的平面。
11．安培力的大小
（1） 于磁场B放置、长为L的通电导线，当通过的电流为I时，所受安培力为F＝ 。
（2）当磁感应强度B的方向与 方向成θ角时，公式F＝ 。
12．磁电式电流表
（1）原理：安培力与电流的关系。通电线圈在磁场中受到 而偏转，线圈偏转的角度越大，被测电流就 根据线圈 ，可以知道被测电流的方向。
（2）构造： 、 、螺旋弹簧、指针、极靴。
（3）特点：极靴与圆柱间的磁场沿 方向，线圈转动时，安培力的大小不受磁场影响，电流所受安培力的方向总与线圈平面垂直。线圈平面与磁场方向 ，如图所示。
（4）优点：灵敏度高，可以测出 的电流。
缺点：线圈导线很细，允许通过的电流 。
13．洛伦兹力的方向和大小
（1）洛伦兹力
①定义： 在磁场中所受的力。
②与安培力的关系：通电导线在磁场中所受的安培力是 的宏观表现。
（2）洛伦兹力的方向
左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内。让 从掌心进入，并使 指向正电荷运动方向，这时 所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。
（3）洛伦兹力的大小
①当v与B成θ角时：F＝ 。
②当v⊥B时，F＝ 。
③当v∥B时：F＝ 。
14．电视显像管的工作原理
（1）构造：如图所示，由电子枪、 和荧光屏组成。
（2）原理
①电子枪 。
②电子束在磁场中 。
③荧光屏被电子束撞击发光。
（3）扫描：在偏转区的水平方向和竖直方向都有偏转磁场，其方向、强弱都在 ，使得电子束打在荧光屏上的光点从上向下、从左向右不断移动。
（4）偏转线圈：使电子束偏转的磁场是由 产生的。
15．洛伦兹力的特点
由于洛伦兹力的方向总是与速度方向 ，故洛伦兹力对粒子 。
16．带电粒子在匀强磁场中的运动
（1）若v∥B，洛伦兹力F＝ ，带电粒子以速度v做 运动。
（2）若v⊥B，带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做 运动。
①向心力由 提供，即 ＝m。
②轨道半径：r＝。
③周期：T＝，T与速度v 。
17．质谱仪
（1）用途：测量带电粒子的 和分析 的重要工具。
（2）运动过程：
①带电粒子经过电压为U的加速电场加速， ＝mv2①。
②垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，做匀速圆周运动，r＝②，由①②得r＝。
（3）分析：如图所示，根据带电粒子在磁场中做圆周运动的 大小，就可以判断带电粒子比荷的大小，如果测出半径且已知电荷量，就可求出带电粒子的 。
18．回旋加速器
（1）构造图（如图所示）
（2）工作原理
①电场的特点及作用
特点：两个D形盒之间的窄缝区域存在 的电场。
作用：带电粒子经过该区域时被
②磁场的特点及作用
特点：D形盒处于与盒面垂直的 磁场中。
作用：带电粒子在洛伦兹力作用下做 运动，从而改变 ， 周期后再次进入电场。
参考答案：
1． 铁质物体 磁性 北 南 排斥 吸引
【详解】解析略。
2． 南北 偏转 磁效应 电与磁
【详解】解析略。
3． 相互作用 作用力 作用力 作用力 磁场 磁体 电流 地理南极 地理北极
【详解】（1）[1][2][3][4]磁体与磁体间存在相互作用。通电导线对磁体有作用力，磁体对通电导线也有作用力。通电导线之间也有作用力。
（2）[5][6][7]磁场：磁体与磁体之间、磁体与通电导线之间，以及通电导线与通电导线之间的相互作用，是通过磁场发生的，磁场是磁体或电流周围一种看不见、摸不着的特殊物质。
（3）[8][9]地磁场：地球本身是一个磁体，N极位于地理南极附近，S极位于地理北极附近。
4． 强弱 方向 N极所指的方向
【详解】（1）[1][2] 磁感应强度是描述磁场的强弱和方向的物理量，用符号“B”表示。
（2）[3] 小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，简称磁场的方向。
5． 乘积IL 垂直 比值 特斯拉 T
【详解】（1）[1]在物理学中，把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫做电流元。
（2）[2][3]将电流元IL垂直放入磁场，它受到的磁场力F与IL的比值叫磁感应强度。
②[4][5]磁感应强度的单位：在国际单位制中的单位是特斯拉，简称特，符号是T，。
6． 切线方向 疏密 较密 较疏 切线方向
【解析】略
7． 右手 弯曲的四指 弯曲的四指 伸直的拇指所指 环形电流方向 螺线管内部 北极
【详解】略
8． 安培 分子电流 磁极 大致相同 杂乱无章
【详解】（1）[1][2][3]法国学者安培提出：在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流——分子电流。分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。
（2）[4][5]当铁棒中分子电流的取向大致相同时，铁棒对外显磁性；当铁棒中分子电流的取向变得杂乱无章时，铁棒对外不显磁性。
9． 强弱 方向 间隔相同 磁感应强度 垂直 投影面积S′ 韦伯 1T·m2 磁通密度
【详解】解析略。
10． 通电导线 从掌心进入 电流 拇指所指 B与I
【详解】（1）[1]安培力：通电导线在磁场中受的力。
（2）[2][3][4]左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
（3）[5]安培力方向与磁场方向、电流方向的关系：F⊥B，F⊥I，即F垂直于B与I所决定的平面。
11． 垂直 ILB 导线
【详解】解析略。
12． 安培力 越大 偏转的方向 磁铁 线圈 半径 平行 很弱 很弱
【详解】（1）[1][2][3]原理：安培力与电流的关系。通电线圈在磁场中受到安培力而偏转，线圈偏转的角度越大，被测电流就越大根据线圈偏转的方向，可以知道被测电流的方向；
（2）[4][5]构造：磁铁、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴;
（3）[6][7]特点：极靴与圆柱间的磁场沿半径方向，线圈转动时，安培力的大小不受磁场影响，电流所受安培力的方向总与线圈平面垂直。线圈平面与磁场方向平行;
（4）[8][9]优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流。
缺点：线圈导线很细，允许通过的电流很弱。
13． 运动电荷 洛伦兹力 磁感线 四指 大拇指 qvBsinθ qvB 0
【详解】略
14． 偏转线圈 发射电子 偏转 不断变化 两对线圈
【详解】
略
15． 垂直 不做功
【详解】[1][2]由于洛伦兹力的方向总是与速度方向垂直，故洛伦兹力对粒子不做功。
16． 0 匀速直线 匀速圆周 洛伦兹力 qBv 无关
【详解】（1）[1][2]若v∥B，洛伦兹力F＝0，带电粒子以速度v做匀速直线运动。
（2）[3]若v⊥B，带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做匀速圆周运动。
①[4][5]向心力由洛伦兹力提供，即
qBv＝m
③[6] T与速度v无关。
17． 质量 同位素 qU 半径 质量
【详解】（1）[1][2]用途：测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具;
（2）[3]带电粒子经过电压为U的加速电场加速，动能定理可得
（3）[4][5]分析：如图所示，根据带电粒子在磁场中做圆周运动的半径大小，就可以判断带电粒子比荷的大小，如果测出半径且已知电荷量，就可求出带电粒子的质量。
18． 周期性变化 加速 匀强 匀速圆周 运动方向 半个
【详解】（2）①[1][2]两个D形盒之间的窄缝区域存在周期性变化的电场；带电粒子经过该区域时被加速；
②[3][4] [5] D形盒处于与盒面垂直的匀强磁场中；带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，从而改变运动方向，半个周期后再次进入电场。