磁场单元复习课件1

1、磁场复习磁场复习:/():()BF IL永磁体直线电流磁场场源本质 运动电荷产生磁场通电螺线管磁场叠加大小定义条件场源电流磁感应强度决定因素方向 小磁针北极受力方向空间位置切线方向磁场方向特点 封闭曲线磁场描述疏密强弱磁感线形象描述永磁体基本磁场磁感线分布电流产生的磁场方向安培定则对直线电流安培力磁场力的性质:():),:()/2/:FBILvBFBqvrmv BqTm Bq运用大小最大值方向 左手定则带电粒子在匀强磁场中大小条件洛仑兹力作匀速圆周运动方向 左手定则带电粒子在复合场中受多种场力的综合问题一、磁场一、磁场1 1、永磁体永磁体和和电流电流周围都存在磁场，它是一种周围都存在磁场，它是

2、一种特殊形态的物质；特殊形态的物质；磁现象的电本质磁现象的电本质安培分子电流假说安培分子电流假说2 2、磁场的基本特性之一、磁场的基本特性之一: : 就是对处于其中的就是对处于其中的磁极或者电流有磁场力的作用。磁极与磁极磁极或者电流有磁场力的作用。磁极与磁极之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的作用力都是通过作用力都是通过自己的磁场自己的磁场而作用于对方的。而作用于对方的。3 3、磁场的方向：规定在磁场中任一点，小磁针、磁场的方向：规定在磁场中任一点，小磁针静止时静止时N N极指向（即极指向（即N N极的受力方向）就是该点极的受力方向）就是该点的磁场方向。

3、（注意：不是电流的受力方向）的磁场方向。（注意：不是电流的受力方向）五个方向的统一五个方向的统一：磁场的方向磁场的方向小磁针静止时小磁针静止时N N极指向极指向N N极的受力方向极的受力方向磁感线某点的切线方向磁感线某点的切线方向磁感应强度的方向磁感应强度的方向掌握条形磁铁、马蹄形磁铁、地磁场、通电直条形磁铁、马蹄形磁铁、地磁场、通电直导线、环形电流、通电螺线管导线、环形电流、通电螺线管的磁感线分布情况。电场线电场线磁感线磁感线相似相似之处之处不同不同之处之处4、磁感线和电场线的相似和不同之处：、磁感线和电场线的相似和不同之处：任意两条都不能相交；都是假想线；任意两条都不能相交；都是假想线；切

4、线方向都代表（电或磁）场的方向；切线方向都代表（电或磁）场的方向；疏密都代表（电或磁）场的弱和强。疏密都代表（电或磁）场的弱和强。从正电荷出发到负电从正电荷出发到负电荷终止的荷终止的不封闭不封闭曲线曲线磁铁外部：磁铁外部：N极到极到S极，极，内部：内部：S极到极到N极的封闭曲极的封闭曲线线二、磁感应强度（二、磁感应强度（B）描述磁场的强弱描述磁场的强弱1、定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线，、定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线，受到的磁场力受到的磁场力F与电流与电流I和导线长度和导线长度L的乘积的比值叫的乘积的比值叫做通电直导线所在处的磁感应强度。做通电直导线所在处的磁感应强度。

5、B=F/（IL）3、单位：特、单位：特斯拉斯拉（T）2、由磁场本身决定，和放不放入电流无关。、由磁场本身决定，和放不放入电流无关。 4、是矢量，方向就是磁场方向，也就是小磁针静止、是矢量，方向就是磁场方向，也就是小磁针静止时时N极指向。极指向。5、匀强磁场：磁感应强度处处大小相等，方向相同、匀强磁场：磁感应强度处处大小相等，方向相同的区域。的区域。两个较大的平行异名磁极之间（除边缘外）、长直通两个较大的平行异名磁极之间（除边缘外）、长直通电螺线管内部（除两端外）都是匀强磁场。电螺线管内部（除两端外）都是匀强磁场。三、磁场对电流的作用三、磁场对电流的作用1、磁场对电流的作用力叫做安培力。、磁场对

6、电流的作用力叫做安培力。大小：大小：F=BIL （适用条件：（适用条件：IB） （注意：（注意：L应取有效长度应取有效长度）方向：方向：左手定则左手定则2、重要推论：、重要推论： 两平行通电直导线，若通以同向电流，则相互吸引；两平行通电直导线，若通以同向电流，则相互吸引；若通以反向电流，则相互排斥。若通以反向电流，则相互排斥。若电流和磁场方向平行，电流不受磁场力若电流和磁场方向平行，电流不受磁场力F的方向的方向总是总是垂直于垂直于B和和I所决定的平面所决定的平面 答案：答案：C练习练习关于磁感应强度，下列说法中正确的是关于磁感应强度，下列说法中正确的是( )( )A A磁感应强度的方向，就是通

7、电直导线在磁场中的磁感应强度的方向，就是通电直导线在磁场中的受力方向受力方向B B磁感应强度大的地方，通电导线所受的力也一定磁感应强度大的地方，通电导线所受的力也一定大大C C磁感应强度的单位可以用磁感应强度的单位可以用T T表示表示D.D.通电导线在某处所受磁场力为零，则该处的磁感应通电导线在某处所受磁场力为零，则该处的磁感应强度为零强度为零 通电螺线管中有如图所示方向的电流，其中各小通电螺线管中有如图所示方向的电流，其中各小磁针磁针N N极所指方向向左的是极所指方向向左的是( ) ( ) A A甲甲B B乙乙C C丙丙D D丁丁答案答案 ： B 磁场中某点磁场的方向是磁场中某点磁场的方向是

8、( )( ) A A正电荷在该点的受力方向正电荷在该点的受力方向 B B运动电荷在该点的受力方向运动电荷在该点的受力方向 C C静止小磁针静止小磁针N N极在该点的受力方向极在该点的受力方向 D D一小段通电直导线在该点的受力方向一小段通电直导线在该点的受力方向答案：答案：C例：例：F安安MgfF2F1解：画其截面图，如图所示，解：画其截面图，如图所示，N由受力平衡可得：由受力平衡可得：沿水平方向：沿水平方向： F1= f沿竖直方向：沿竖直方向： F2+N= Mg即即:BILsin =f BILcosN =mg解得摩擦力解得摩擦力 f = BILsin N =mg- BILcos由牛顿第三定律

9、棒对导轨的压力也为由牛顿第三定律棒对导轨的压力也为 mg- BILcos【典型例题】例1：如图1682所示，有一金属棒ab，质量m=5 g，电阻R=1 ，可以无摩擦地在两条轨道上滑动，轨道间的距离d=10 cm，电阻不计，轨道平面与水平面间的夹角，置于磁感应强度B=0.4 T，方向竖直向上的匀强磁场中，回路中电池的电动势E=2 V，内电阻r=0.1 ,问变阻器的电阻Rb为多大时 ，金属棒恰好静止？图1683RrREIb解析：由题意可知，金属棒ab受重力、支持力和安培力而平衡，画出受力平面图如图所示.F=mgtan30 又F=BIL 由三式得Rb=1.7 .答案：Rb=1.7 说明：解决力、电综

10、合问题，关键仍是正确进行受力分析.平衡问题则根据平衡条件，列出方程，求出未知量.分析通电导线所受安培力的方向容易出错，为避免出错，一要把立体图改画为平面图，二要记住安培力的方向一定与磁感应强度B垂直. 1、大小：f=Bqv( (适用条件：适用条件：VB）2 2、方向：、方向： 左手定则左手定则a: f的方向的方向总是总是垂直于垂直于B和和v所决定的平面所决定的平面 b: 注意电荷有正负之分，四指的指向应为正注意电荷有正负之分，四指的指向应为正电荷的运动方向！电荷的运动方向！四、磁场对四、磁场对运动电荷运动电荷的作用力的作用力（洛伦兹力）（洛伦兹力）3、当电荷垂直射入匀强磁场时，在洛伦兹力、当电

11、荷垂直射入匀强磁场时，在洛伦兹力 作用下电荷作匀速圆周运动。作用下电荷作匀速圆周运动。rvmBqvf2Bqmvr :半径vrT2BqmT2周期周期T的大小与带电粒子在磁场中的运动速率和半径无关。 如图所示，一电量为如图所示，一电量为q q的带电粒子，（不计的带电粒子，（不计重力）自重力）自A A点垂直射入磁感应强度为点垂直射入磁感应强度为B B，宽度为，宽度为d d的匀强磁场中，穿过磁场的速度方向与原来入射的匀强磁场中，穿过磁场的速度方向与原来入射方向的夹角为方向的夹角为30300 0，则该电荷质量，则该电荷质量m m是是，穿过磁场所用的时间穿过磁场所用的时间t t为为AO300BVVdP由几

12、何知识：弧由几何知识：弧ABAB所对应的圆心角所对应的圆心角=30=300 0,OB=OA,OB=OA即为半径即为半径r r。故：。故：ddr2sin300030/22对应圆心角又因弧得而ABVBdqmdqBmVrVdqBmTt32121121:故磁场中运动时间解题关键解题关键：（1 1）确定运动轨迹所在圆的圆心）确定运动轨迹所在圆的圆心 和半径和半径300BVVAOdP（2 2）计算粒子在磁场中的运动时）计算粒子在磁场中的运动时间：先判定运动路径圆弧所对应的间：先判定运动路径圆弧所对应的 圆心角圆心角 , , 再根据再根据 求得时间求得时间t t 。 Tt360带电粒子在带电粒子在复合场复合

13、场中运动中运动1 1参考选修3-1点拨P97-P98例题1带电粒子在带电粒子在复合场复合场中运动中运动2 2参考：选修3-1点拨P102例4-P103例2例1如图12-76所示，质量m、电量q的小金属块，以某一初速沿水平放置的绝缘板进入正交的电场、磁场中，已知B垂直纸面向外，E水平金属块与板之间的摩擦因数为，当金属块由A端匀速滑到B端时，与挡板相碰，并打开开关，使电场消失。已知金属块与挡板相碰时，机械能损失75，电量不变，并能匀速返回，若AB=l，金属块往返一次的时间为T，求：(1)电场强度和磁感强度；(2)往返过程中摩擦力做的功。mgl(2)3;3ql2mgT;qmg31）（参考题：例3：(

14、1999年全国高考)如图11-20(a)所示，虚线MN是一垂直纸面的平面与纸面的交线，在平面右侧的半空间存在一磁感强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向外。O是MN上的一点，从O点可以向磁场区域发射电量为+q、质量为m、速率为v的粒子，粒子射入磁场时的速度可在纸面内各个方向。已知先后射入两个粒子恰好在磁场中给定的P点相遇，P到0的距离为L。不计重力及粒子间的相互作用。(1)求所考察的粒子在磁场中的轨道半径。(2)求这两个粒子从O点射人磁场的时间间隔。 图11-20(a)2vqvB mRmvRqB解析：解析：(1)设粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径为R.由牛顿第二定律，有 得 (2)如图11-20( b)所示，以OP为弦可画两个半径相同的圆，分别表示P点相遇的两个粒子的轨迹，圆心和直径分别为O1:O2和OO1Q1，OO2Q2，在O处两个圆的切线分别表示两个粒子的射入方向，用表示它们之间的夹角，由几何关系可知2211QPOQPO 从O点射入到相遇，粒子1的路程为半个圆周加弧长 RPQ1粒子1的运动时间为12TRtv (T为运动周期) 粒子2的运动时间为 22TRtv 两粒子射入的时间间隔12R