磁场简单复习旧人教原创

1、第十一章 磁 场,2006年12月,简 单 复 习,2006-2007高考复习,1.磁场,一、基本概念和规律,(1)永磁体和电流都能在空间激发出磁场,(2)磁现象的电本质:电荷的运动,(3)磁极与磁极、磁体与电流、电流与电流之间的相互作用是通过磁场发生的。,(4)磁场的方向,2.磁感应强度,定义式：,单位：特斯拉（T）,知识要点,注意：,B 的方向与F 的方向不同，两者是垂直关系。,定义式中的IL为检验电流元，它是一小段通电导体。,B是由磁场本身的性质决定的，与F 、IL 无关。（如长直通电导线周围的磁场为 B=kI/r ，其中I为场源电流）。,B 是矢量，其方向就是磁场的方向。,匀强磁场：在

2、某个区域内磁感应强度大小和方向处处相同，则这个区域的磁场叫做的匀强磁场。在两个异名磁极之间（边缘除外），长直通电螺线管内部（两端除外）可视为匀强磁场。,3.磁感线,几种常见磁场磁感线的分布,直线电流的磁场：,环形电流的磁场：,通电螺线管的磁场：,地磁场,地磁场,地球表面：磁场方向从南向北 南半球：斜向上 北半球：斜向下,安培力的大小：F=BIL。,5. 磁场对电流的作用力-安培力,磁感应强度为B与电流I夹角为 时：,方向：由左手定则判定,安培力F= BIl=BIlsin,同向平行电流相互吸引 反向平行电流相互排斥,6. 磁场对运动电荷的作用力-洛伦兹力,(1)洛伦兹力的大小,f = q v B

3、,说明：,洛伦兹力与安培力存在着内在联系。,洛伦兹力的方向可由左手定则判断。,运用左手定则判定运动的负电荷在磁场中受到洛仑兹力的方向时，需注意四指要指向负电荷运动速度的反方向。,(2)洛伦兹力的方向,洛伦兹力的大小f = q v Bsin 与电荷的运动状态有关。,由于洛仑兹力的方向总是垂直于运动电荷的速度方向，所以洛仑兹力对运动电荷不做功。,无论运动电荷的速度方向与磁场方向是否垂直，所受洛仑兹力的方向总是既垂直于磁场方向又垂直于运动电荷的速度方向，或者说总是垂直于磁场方向与运动电荷的速度方向所决定的平面。,二、带电粒子在匀强磁场中的运动,1.若带电粒子的运动方向与磁场方向平行,2.若带电粒子的

4、运动方向与磁场方向垂直,由于v B ， f v，且 f = C， f 充当向心力，使粒子做垂直于磁场方向的圆运动。,轨道的半径和周期,半径,周期,例题1有两条长直导线互相平行，通以大小相等、方向相反的电流。在与两导线距离相等的空间各点的磁感应强度为（ ） A.都等于零 B.不等于零，方向与导线平行 C.不等于零，方向垂 直于两导线所决定的平面 D.不等于零，方向由 一根导线指向另一根导线,B,C,若通以大小相等、方向相同的电流，又如何呢？,典例分析,例题2如图，两根平行放置的长直导线a 和 b 载有大小相同方向相反的电流，a 受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a

5、受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为多少？,(b受到的磁场力大小F2),例题3如图所示，两根相互垂直的异面通电直导线ab和cd，ab固定不动cd可自由移动，则cd的运动情况是( ) A逆时针转动，同时远离ab B 逆时针转动，同时靠近ab C顺时针转动，同时远离ab D 顺时针转动，同时靠近ab,B,例题6一矩形通电线框abcd，可绕其中心轴OO转动，它处在与OO 垂直的匀强磁场中，如图。在磁场作用下线框开始转动，最后静止在平衡位置，则平衡后（ ）,A. 线框四边都不受磁场的作用力 B. 线框四边受到指向线框外部的磁场作用力，但合力为零 C. 线框四边受到指向线框内部的磁场作

6、用力，但合力为零 D. 线框的一对边受到指向线框外部的磁场作用力，另一对边受到指向线框内部的磁场作用力，但合力为零,*,例题7如图所示，矩形匀强磁场区域的长为L，宽为L/2。磁感应强度为B，质量为m，电荷量为e 的电子沿着矩形磁场的上方边界射入磁场，欲使该电子由下方边界穿出 磁场，求：,（1）电子速率v 的取值范围？ （2）电子在磁场中运动时间t 应满足什么条件？,L,L/ 2,v,O,（1）带电粒子在有界的匀强磁场中垂直于磁场方向运动，其运动轨迹只是圆的一部分。解决这类问题过程中，如何确定轨迹的圆心、画出粒子运动的轨迹、利用几何关系求出半径和偏转角，往往成为解决问题的关键。,小结,（2）带电

7、粒子在有界的匀强磁场垂直于磁场方向运动，其运动轨迹只是圆的一部分，不是抛物线；粒子的运动是匀速圆周运动，不是类平抛运动。,几何关系不需要证明，注意强调表述几何关系的方法：由几何关系可知,例题8如图所示是质谱仪的示意图。已知速度选择器中的磁场B1=0.40T，电场E=1.00105N/C；偏转分离器中的匀强磁场B2=0.50T。现有带一个基元电荷电量的两种铜离子，在感光底片上得到两个感光点A1、A2，测得SA1=0.658m， SA2=0.679m。,求两种铜离子的质量数。（已知e=1.6010-19C，mp=1.6710-27kg）,例题9竖直放置的固定绝缘杆上，套有一带电小球，小球质量为m，电量为q，小球与杆的动摩擦因数为，如图所示。小球所在空间