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第9单元：期中复习 一、基本知识点： 1、磁场及磁现象的电本质； 2、磁场对电流的作用力； 3、磁场对运动电荷的作用力； 4、电磁感应现象、楞次定律； 5、法拉第电磁感应定律； 6、法拉第电磁感应定律的应用、自感； 7、交流电； 8、变压器、远距离输电； 9、电磁振荡电磁波。 二、基本概念： （一）、磁场及磁现象的电本质： 1、磁场和电场一样，也是一种物质；磁体与磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的相互作用是通过磁场发生的；磁体周围存在磁场；奥斯特实验表明，通电导线周围和磁体周围一样存在着磁场。 2、安培假说认为在原子、分子等物质微粒内部存在着分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为一个微小的磁体；安培假说能解释软铁棒被磁化，磁体受高温或敲击而失去磁性等现象；分子电流实际上是由原子内部的电子绕核运动形成的；磁铁棒的磁场和电流一样，都是由电荷的运动形成的。 3、磁感线是为了形象的描述磁场而由人们假想的；磁感线上各点的切线方向相同；磁感线的疏密大致能表示各处磁场的强弱；磁感线都是闭合曲线；在磁体外部，磁感线都是由N出发到达S极，在磁体内部，磁感线由S极到N极；电流（包括直线电流、环型电流、通电螺线管）周围的磁场方向与电流方向的关系，可由安培定则来确定。 4、磁感强度B= F/IL ，式中的电流元IL与磁场方向垂直，B与IL的大小、有无均无关； 磁感强度B是矢量，国际单位中，B的单位是T；穿过某一面积的磁感线条数叫做穿过这个面积的磁通量。 （二）磁场对电流的作用力： 1、安培力大小的计算：通电导线垂直于磁场方向时，F=ILB ；通电导线与磁场方向平行时，F=0；上述计算安培力的公式一般仅适用于匀强磁场。 2、安培力方向的判断：通电导线所受的安培力F的方向、磁场B的方向及电流I的方向之间的关系可以用左手定则来判断；安培力F的方向既与磁场B的方向垂直，又与电流I的方向垂直，即F总是垂直于B和I所在平面；判断较长的通电导线在非匀强磁场中所受的安培力方向时，要注意导线各部分所处的磁场B的方向的变化情况。 （三）磁场对运动电荷的作用： 1、洛仑兹力大小的计算：当带电粒子的运动方向相互平行时，f = 0 ；当带电粒子沿垂直于磁场方向在磁场中运动时，f = qvB ，公式中的f 、q 、 v 、B在国际单位中的单位分别为N、C、m/s 、T ；静止电荷在磁场中受到的磁场对电荷的作用力为零。 2、洛仑兹力的方向：运动电荷在磁场中的受力方向可用左手定则来判断；洛仑兹力的方向既垂直于磁场B的方向，即f总是垂直于B和v所在的平面；使用左手定则判断洛仑兹力方向时，若粒子带正电时，四个手指指向与正电荷的运动方向相同。若粒子带负电时，四个手指的指向与负电荷的运动方向相反。 3、带电粒子在匀强磁场中的运动：如果带电粒子的运动方向与磁场方向平行，则粒子不受磁场的作用力，仍作匀速直线运动；如果带电粒子的运动方向与磁场方向垂直，则粒子将作匀速圆周运动，其圆周半径R = mv/Bq ，其运动周期为T = 2πm/Bq （与速度大小无关）； 由于洛仑兹力始终和速度方向相互垂直，所以洛仑兹力对运动的带电粒子总不做功。 （四）电磁感应现象、楞次定律 1、电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现象，所以产生的电动势称为感应电动势，所产生的电流称为感应电流；产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化；闭合电路中的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流； 电磁感应现象的实质是产生感应电动势，电路闭合才会有感应电流，若电路不闭合，虽然没有电流，但感应电动势可依然存在；产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 2、楞次定律：感应电流具有这样的方向，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，该规律叫做楞次定律；应用楞次定律判断感应电流的方向，首先要明确原磁场的方向；其次要明确穿过闭合电路的磁通量是增加的还是减小的；然后根据楞次定律确定感应电流的磁场方向，最后利用安培定则来确定感应电流的方向；从导体和磁场的相对运动来看，感应电流总是要阻碍它们之间的相对运动，因此楞次定律是能量守恒定律的必然结果；判断导体切割磁感线所产生的感应电流的方向时，右手定则与楞次定则是等效的，而右手定则比楞次定律更方便，但前者只适宜于导体切割磁感线的情况，而后者是普遍适用的规律。 （五）法拉第电磁感应定律： 1、求感应电动势的大小有两种方法，即法拉第电磁感应定律E = n ；切割法：E=BLv 应用法拉第电磁感应定律应注意以下几点： 要严格区分磁通量φ、磁通量的变化量、磁通量的变化率为；当由磁场变化引起时= S来计算，当由回路面积变化时，=B来计算；由E = 算出的通常时间内的平均感应电动势，一般并不等于初态与末态电动势的平均值；当线圈有n匝时，E = n。 2、用