高二物理竞赛磁力与电荷的运动 课件

第七章磁力磁铁与磁铁之间的相互作用1磁力与电荷的运动1.磁力的基本现象(1)永磁铁之间同极相斥、异极相吸；(2)磁体对载流导线的作用；注意：如果把一条磁铁折成数段，不论段数多少或各段的长短如何，每一小段仍将形成一个很小的磁铁，仍具有N、S两极，即N极与S极相互依存而不可分离。但是，正电荷或负电荷却可以独立存在，这是磁现象和电现象的基本区别。磁力——电流和磁体之间的相互作用。NS磁铁1．正确掌握描述磁场的物理量——磁感应强度的概念。2．掌握洛伦兹力的计算方法，并会分析带电粒子在电磁场中的运动。3．掌握安培定律，会计算载流导线在磁场中受到的安培力，会计算平面载流线圈在均匀磁场中受到的磁力矩。4.理解霍尔效应。会分析金属及半导体中的霍尔效应，并由此判断载流子的性质。本章基本要求本章主要内容：首先通过磁力的几种对外表现，说明磁力的微观意义，然后引入磁场和描述磁场性质的磁感应强度矢量，并在此基础上说明运动的带电粒子和电流受磁力的规律。电源S磁体对电流的作用现象：当导线中通入电流时，导线会被排开或吸入。表明：通有电流的导线受到了磁铁的作用力。磁体与电流之间的相互作用N现象：电子束发生偏转。说明：运动的电荷受到了磁铁的作用力。磁铁与运动电荷之间的相互作用磁体对运动电子的作用NSI现象：放在载流导线(即通有电流的导线)周围的磁针会受到力的作用而发生偏转，如果电流方向改变，那么，偏转方向也要改变。说明：磁针受到电流的作用力。电流与磁体之间的相互作用电流的磁效应NS丹麦自然哲学家－奥斯特现象：同向电流相互吸引；反向电流相互排斥。说明：电流与电流之间有相互作用力。上述实验现象导致了人们对“磁性本源”的研究。并提出了等效的分子电流的观点：在分子内部，电子和质子等带电粒子的运动也形成微小的电流

——分子电流内部的分子电流的方向按一定的方式排列整齐

——磁体结论：从微观上看，磁力都是运动电荷之间的相互作用的表现。小结：磁体与磁体之间，电流与磁体之间，以及电流与电流之间的磁现象，或者可以说一切磁现象都可归结为电流的磁效应。运动电荷与静止电荷不同之处在于：静止电荷的周围空间只存在静电场；任何运动电荷或电流的周围空间，除了和静止电荷一样存在电场之外，还存在磁场。电场对处于其中的任何电荷（不论运动与否）都有电力作用；而磁场则只对运动电荷有磁力作用。注意磁场对外的各种表现小磁针在磁场中会转向沿磁场的方向；一个运动的电荷在磁场中会改变运动的方向；载流线圈在磁场中会转动；一段载流导线在磁场中会产生运动。利用“磁场对检验的运动点电荷有磁场力作用”这一对外表现，引入磁感应强度这一物理量，来描述磁场中各点的方向和强弱。（借鉴用电场强度来描述电场的方法）2.磁场的定量描述＋VOxyzvFmq1.当点电荷沿磁场方向运动时，它不受磁场力作用，

Fm

=

0；运动方向和磁场方向平行时2.当点电荷垂直于磁场方向运动时，它所受的磁场力最大，用

Fmax

表示。实验表明，运动点电荷在磁场中任一指定点处所受的磁场力，具有两种特殊情况：运动方向和磁场方向垂直时xyz但对磁场中某一指定点而言，|Fmax|

与|q|v

的比值是一个与q

和v

的大小都无关的恒量，这恒量仅与磁场在该点的性质有关。◆磁感应强度B(1)磁场中某点磁感应强度的大小为3.磁感应强度B的单位是T，叫