磁场复123[学习资料]

1、磁场复习（1）基础知识点及基本题型知识网络知识要点 地球磁场 通电直导线周围磁场 通电环行导线周围磁场一、基本概念1.磁场的产生：磁极周围有磁场。电流周围有磁场（奥斯特实验）。安培提出分子电流假说（又叫磁性起源假说），认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的。（从磁的电本质将电磁统一）2.磁场的基本性质： 磁场对放入其中的磁极和电流及运动电荷有磁场力的作用(对磁极一定有力的作用；对电流及运动电荷只是可能有力的作用，当电流或运动电荷速度方向和磁感线平行时不受磁场力作用)。这一点应该跟电场的基本性质相比较。3.磁感应强度：B=F/IL比值定义式（条件是匀强磁场，或L很小，并且LB ）。（类

2、似试探电荷）磁感应强度是矢量。单位是特斯拉，符号为T，1T=1N/(Am)=1kg/(As2)4.磁感线用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱引入的一簇假想曲线。磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时N极的指向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁感线是闭合曲线（和静电场的电场线不同）。要熟记常见的几种磁场的磁感线：安培定则（右（电）手螺旋定则）：对直导线，四指环磁感线方向；对环行电流，大拇指指中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。二、安培力 （磁场对电流的作用力）1.安培力方向的判定用左(力)手定则。安培力一定同时垂直于导线和磁场。用“

3、同性相斥，异性相吸”（只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时）。用“同向电流相吸，反向电流相斥”。 对比记忆！2.安培力大小的计算(匀强磁场中)（1）I与B平行时 F=0，不受安培力，（2）I与B垂直时 F=BIL，（3）当电流I与磁感应强度B不垂直时，可将B分解为平行于电流分量B|和垂直于电流分量B，则安培力F=BIL=BILsin（为B、L间的夹角）。三、洛伦兹力1.洛伦兹力的大小：f=qBv运动电荷在磁场中受到的磁场力叫洛伦兹力。它是安培力的微观表现。（1）v与B平行时 f=0，不受洛伦兹力，（2）v与B垂直时 f=qBv，2.洛伦兹力方向的判定左（力）手定则。在用左手定则时，四指必须指

4、电流方向（不是速度方向），即正电荷定向移动的方向；对负电荷，四指应指负电荷定向移动方向的反方向。洛伦兹力一定同时垂直于电荷运动方向和磁场方向。由于fv，故洛伦兹力不做功。四、带电粒子（不计重力）在匀强磁场中的运动1、运动方向与磁场方向平行，做匀速直线运动2、运动方向与磁场方向垂直，做匀速圆周运动（关健是画出运动轨迹图,画图应规范）。洛仑兹力提供向心力：轨道半径：周期： 与v、R无关 (计算题必须写出原始式子)圆心、半径、运动时间的确定(圆心的确定)因f洛一定指向圆心，f洛v任意两个f洛方向的指向交点为圆心；两个速度方向垂直线的交点。（常用在有界磁场的入射与出射方向已知的情况下）任意一弦的中垂线

5、一定过圆心； 两速度方向夹角的角平分线一定过圆心。求半径(两个方面)：利用几何关系 由轨迹图得出几何关系方程 （勾股定理即找直角三角形） 利用几何关系：（速度的偏向角）=偏转圆弧所对应的圆心角(回旋角)=2倍的弦切角，即=2、求粒子的部分圆周运动时间： =S弧长/v 注：(S弧长=R)、圆周运动有关的对称规律：特别注意在文字中隐含着的临界条件a、从同一直边界射入的粒子，又从同一直边界射出，射入速度和射出速度与边界夹角相等。b、在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，一定沿径向射出。C、恰好出（不出）边界磁场的临界条件：与边界磁场相切。附：常见的几种装置装置原理图规律回旋加速器v0-+B原理：在电场

6、中加速,在D形盒内磁场偏转。条件：交流电频率等于圆周运动频率最大速度：与加速电压和次数无关。在D形盒内时间：速度选择器当粒子做匀速直线运动，与q正负和大小无关，对于给定的选择器只能单向使用。磁流体发电机+v0-Bd等离子体子体原理：等离子体射入，受洛伦兹力偏转，使上极板带正电，下极板带负电，两极电压为U时稳定。霍尔效应vhdBAA稳定时：， A板电势比A电势高电磁流量计aBdv （Q单位时间流过的体积）质谱仪v0BPAe,mU电子经U加速，从A孔入射经偏转打到P点加速：偏转：荷质比【典型例题分析】SN例1. 条形磁铁放在粗糙水平面上，正中的正上方有一导线，通有图示方向的电流后，磁铁对水平面的压

7、力将会(增大、减小还是不变？)。水平面对磁铁的摩擦力大小为。例2. 如图所示，可以自由移动的竖直导线中通有向下的电流，不计通电导线的重力，仅在磁场力作用下，导线将如何移动？例3. 如图所示，在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈，线圈与水平磁铁位于同一平面内，当线圈中电流沿图示方向流动时，将会出现( ).(A)线圈向磁铁平移 (B)线圈远离磁铁平移(C)从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁(D)从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁铁例4. 关于磁感应强度B的概念，下列说法中正确的是( ).(A)根据磁感应强度B的定义式B=F/IL可知，磁感应强度B与F成正比，与IL成反比(B)一小段通电导线放存

8、磁感应强度为零处，它所受的磁场力一定为零(C)一小段通电导线在某处不受磁场力作用，该处的磁感应强度一定为零(D)磁场中某处磁感应强度的方向，与通电导线在该处所受磁场力的方向相同例5.如图所示，一个带正电的粒子沿x轴正向射入匀强磁场中，它所受到的洛伦兹力方向沿y轴正向，则磁场方向( ).(A)一定沿z轴正向(B)一定沿z轴负向(C)一定在xOy平面内(D)一定在xOz平面内例6.试在图中，由电流产生的磁场方向确定导线或线圈中的电流方向.例7. 两根长直通电导线互相平行，电流方向相同，它们的截面处于等边ABC的A和B处，如图所示.两通电导线在C处产生磁场的磁感应强度大小都足B0，则C处磁场的总磁感

9、应强度大小是( )(A)0(B)B0(C)(D)2B0 例8.如图所示的四个图中，分别标明了通电导线在磁场中的电流方向、磁场方向以及通电导线所受磁场力的方向，其中正确的是( ).例9.如图所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线均处于同一竖直平面内，为使MN垂直纸面向外运动，可以( ).(A)将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负檄(B)将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极(C)将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极(D)将a、c端接在交流电源的一端,b、d接在交流电源的另一端例10.质量为m的通电细杆ab置于倾角为的导轨上，导轨的宽度为d，杆ab与导

10、轨间的摩擦因数为.有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图所示.图(b)中的四个侧视图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是( ).PMNQ例11. 方向相同如图所示，光滑导轨与水平面成角，导轨宽L。匀强磁场磁感应强度为B。金属杆长也为L ，质量为m，水平放在导轨上。当回路总电流为I1时，金属杆正好能静止。求：B至少多大？这时B的方向如何？若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静止？3 D 4 B 5 D 7 C 8 C 9 ABD 10 AB11.解：画出金属杆的截面图。由三角形定则可知，只有当安培力方向沿导轨平面向上时安培力才最小，B也最小。根据左手定则，这时