高二物理磁場(獲獎課件)人教

1、磁場復習半徑公式： 周期公式：帶電粒子在電場磁場中的運動帶電粒子在電場中的運動帶電粒子在磁場中的運動帶電粒子在復合場中的運動直線運動：如用電場加速或減速粒子偏轉：類似平拋運動，一般分解成兩個分運動求解圓周運動：以點電荷為圓心運動或受裝置約束運動直線運動（當帶電粒子的速度與磁場平行時）圓周運動（當帶電粒子的速度與磁場垂直時）直線運動：垂直運動方向的力必定平衡圓周運動：重力與電場力一定平衡，由洛倫茲力提供向心力一般的曲線運動帶電粒子在電場、磁場、重力場中的運動，簡稱帶電粒子在復合場中的運動，一般具有較復雜的運動圖景。這類問題本質上是一個力學問題，應順應力學問題的研究思路和運用力學的根本規(guī)律。 分析

2、帶電粒子在電場、磁場中運動，主要是兩條線索：1力和運動的關系。根據(jù)帶電粒子所受的力，運用牛頓第二定律并結合運動學規(guī)律求解。2功能關系。根據(jù)場力及其它外力對帶電粒子做功引起的能量變化或全過程中的功能關系，從而可確定帶電粒子的運動情況，這條線索不但適用于均勻場，也適用于非均勻場。因此要熟悉各種力做功的特點。 【例題1】1999年高考全國卷如圖1所示，圖中虛線MN是一垂直紙面的平面與紙面的交線，在平面右側的半空間存在一磁感應強度為B的勻強磁場，方向垂直紙面向外。O是MN上的一點，從O點可以向磁場區(qū)域發(fā)射電量為+q、質量為m、速率為v的粒子，粒子射入磁場時的速度可在紙面內各個方向。先后射入的兩個粒子恰

3、好在磁場中給定的P點相遇，P到O的距離為L，不計重力及粒子間的相互作用。 1求所考察的粒子在磁場中的 軌道半徑； 2求這兩個粒子從O點射入磁場 的時間間隔?！军c撥解疑】1設粒子在磁場中做圓周運動的軌道半徑為R，由牛頓第二定律得 那么 2如圖2所示，以OP為弦可以畫兩個半徑一樣的圓，分別表示在P點相遇的兩個粒子的軌跡。圓心分別為O1、O2，過O點的直徑分別為OO1Q1、OO2Q2，在O點處兩個圓的切線分別表示兩個粒子的射入方向，用表示它們之間的夾角。由幾何關系可知， ，從O點射入到相遇，粒子1的路程為半個圓周加弧長Q1P=R，粒子2的路程為半個圓周減弧長PQ2=R 粒子1的運動時間為 ，其中T為

4、圓周運動的周期。 粒子2運動的時間為 兩粒子射入的時間間隔為 例6、如圖10所示，兩個共軸的圓筒形金屬電極，外電極接地，其上均勻分布著平行于軸線的四條狹縫a、b、c和d，外筒的外半徑為r，在圓筒之外的足夠大區(qū)域中有平行于軸線方向的均勻磁場，磁感強度的大小為B。在兩極間加上電壓，使兩圓筒之間的區(qū)域內有沿半徑向外的電場。一質量為、帶電量為q的粒子，從緊靠內筒且正對狹縫a的S點出發(fā)，初速為零。如果該粒子經(jīng)過一段時間的運動之后恰好又回到出發(fā)點S，那么兩電極之間的電壓U應是多少？不計重力，整個裝置在真空中abc d S圖10解析：如圖11所示，帶電粒子從S點出發(fā)，在兩筒之間的電場作用下加速，沿徑向穿過狹

5、縫a而進入磁場區(qū)，在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動。粒子再回到S點的條件是能沿徑向穿過狹縫d.只要穿過了d，粒子就會在電場力作用下先減速，再反向加速，經(jīng)d重新進入磁場區(qū)，然后粒子以同樣方式經(jīng)過c、b，再回到S點。設粒子進入磁場區(qū)的速度大小為V，根據(jù)動能定理，有 設粒子做勻速圓周運動的半徑為R，由洛倫茲力公式和牛頓第二定律，有 由前面分析可知，要回到S點， 粒子從a到d必經(jīng)過圓周，所以半 徑R必定等于筒的外半徑r ，即 R=r.由以上各式解得;.abcdSo圖11例7、如圖12所示，空間分布著有理想邊界的勻強電場和勻強磁場。左側勻強電場的場強大小為E、方向水平向右，電場寬度為L；中間區(qū)域勻強磁場的

6、磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里。一個質量為m、電量為q、不計重力的帶正電的粒子從電場的左邊緣的O點由靜止開場運動，穿過中間磁場區(qū)域進入右側磁場區(qū)域后，又回到O點，然后重復上述運動過程。求： (1)中間磁場區(qū)域的寬度; (2)帶電粒子從O點開場運動 到第一次回到O點所用時間t.BBE L d O 圖12 解析：1帶電粒子在電場中加速，由動能定理，可得： 帶電粒子在磁場中偏轉，由牛頓第二定律，可得： 由以上兩式，可得 。 可見在兩磁場區(qū)粒子運動半徑一樣，如圖13所示，三段圓弧的圓心組成的三角形O1O2O3是等邊三角形，其邊長為2R。所以中間磁場區(qū)域的寬度為OO3O1O2600 2在電場中 在

7、中間磁場中運動時間 在右側磁場中運動時間， 那么粒子第一次回到O點的所用時間為 地磁場: (1)地磁場的N極在地球南極附近，S極在地球北極附近。2地磁場B的水平分量BX 總是從地球南極指向地球北極；而豎直分量BY那么南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球上空，地磁場的豎直分量總是向下的。3在赤道平面上，距離地球外表相等的各點，磁感應強度相等，且方向水平向北*安培定那么：對直導線四指指磁感線方向；對環(huán)行電流大拇指指中心軸線上的磁感線方向；對長直螺線管大拇指指螺線管內部的磁感線方向。5.磁感應強度：B=F/IL條件是勻強磁場，或L很小，并且LB。*磁感應強度是矢量。單位是特斯拉，符號為T，1T=

8、1N/Am=1kg/As26.磁通量：穿過某個面的磁感線條數(shù)叫磁通量。用表示。是標量。單位為韋伯，符號為Wb。1Wb=1Tm2=1kgm2/As2。*在勻強磁場中，有=BScos為B與S的夾角。*B=/S，所以磁感應強度又叫磁通密度。 A.假設有一小段通電導體在某點不受磁場力的 作用, 那么該點的磁感應強度一定為零 B.假設一小段長為L、通過電流為I的導體, 在磁場中某處受到的磁場力為F, 那么該處磁感應強度的大小一定是F/IL C.由定義式B=F/IL可知, 電流強度I越大, 導線L越長, 某點的磁感應強度B就越小 D.一小段通電導體受到的磁場力的方向即為該處磁感應強度的方向例1.有關磁感應

9、強度的以下說法中, 不正確的選項是 例2.十九世紀二十年代, 以塞貝克(數(shù)學家)為代表的科學家已認識到: 溫度差會引起電流, 安培考慮到地球自轉造成了太陽照射后正面與反面的溫度差, 從而提出如下假設: 地球磁場是由繞地球的環(huán)形電流引起的, 那么該假設中的電流方向是 A.由西向東垂直磁子午線 B.由東向西垂直磁子午線 C.由南向北沿磁子午線 D.由赤道向兩極沿磁子午線方向例3.在圖141中,一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過磁針上方時,磁針的S極向紙內偏轉,這一帶電粒子束可能是A.向右飛行的正離子 B.向左飛行的正離子C.向右飛行的負離子 D.向左飛行的負離子 圖141 例2、如下圖，兩個半徑一

10、樣，互相垂直的同心圓環(huán)形線圈，當通以相等的電流后,可繞xx軸自由轉動，到達平衡時，圓心O處的磁感強度與單個圓環(huán)線圈在圓心O處的磁感強度B的關系是 。例6、如下圖，一條勁度系數(shù)較小的 金屬彈簧處于自由狀態(tài)，當彈簧通以 電流時，彈簧將 .縱向收縮，徑向膨脹； .縱向伸長，徑向收縮； .縱向收縮，徑向伸長； .縱向伸長，徑向膨脹。例3、垂直磁場方向的m長導線, 通以的電流, 通電導線受安培力為,該處的磁感應強度是 ,假設該導線方位不變,長度為0.5m, 受安培力為,那么該處的磁感應強度是 .例4、關于磁感強度，電流強度 I 和通電導線所受磁場力的關系，以下說法正確的選項是.在的地方，一定等于零； .

11、在的地方，一定等于零；.假設特，安，那么一定等于牛；.假設安，米，那么一定等于特。二、安培力 磁場對電流的作用力1.方向用左手定那么。用“同性相斥，異性相吸只適用于磁鐵或螺線管外部。用“同向電流相吸，反向電流相斥反映了磁現(xiàn)象的電本質。可以把條形磁鐵等效為長直螺線管。.大小當B與I平行時,安培力的大小為零;當B與I垂直時,安培力的大小為最大,F=BIL.例5、如下圖，固定的直導線通有從內向外的電流，在它的上面有一條通以向左電流的可自由運動的導線，那么俯視看時.順時針方向轉動，同時離開；.順時針方向轉動，同時靠近；.逆時針方向轉動，同時離開； .逆時針方向轉動，同時靠近。演講完畢，謝謝觀看！9、靜

12、夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。2022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202210、雨中黃葉樹，燈下白頭人。2022/10/132022/10/132022/10/1310/13/2022 6:18:22 AM11、以我獨沈久，愧君相見頻。2022/10/132022/10/132022/10/13Oct-2213-Oct-2212、故人江海別，幾度隔山川。2022/10/132022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202213、乍見翻疑夢，相悲各問年。2022/10/132022/10/132022/10/132

13、022/10/1310/13/202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。13 十月 20222022/10/132022/10/132022/10/1315、比不了得就不比，得不到的就不要。十月 222022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202216、行動出成果，工作出財富。2022/10/132022/10/1313 October 202217、做前，能夠環(huán)視四周；做時，你只能或者最好沿著以腳為起點的射線向前。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/139、沒有失敗，只有暫時停頓成功！。2022/10/132022/10/1

14、3Thursday, October 13, 202210、很多事情努力了未必有結果，但是不努力卻什么改變也沒有。2022/10/132022/10/132022/10/1310/13/2022 6:18:22 AM11、成功就是日復一日那一點點小小努力的積累。2022/10/132022/10/132022/10/13Oct-2213-Oct-2212、世間成事，不求其絕對圓滿，留一份缺乏，可得無限完美。2022/10/132022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202213、不知香積寺，數(shù)里入云峰。2022/10/132022/10/132022

15、/10/132022/10/1310/13/202214、意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。13 十月 20222022/10/132022/10/132022/10/1315、楚塞三湘接，荊門九派通。十月 222022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202216、少年十五二十時，步行奪得胡馬騎。2022/10/132022/10/1313 October 202217、空山新雨后，天氣晚來秋。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/139、楊柳散和風，青山澹吾慮。2022/10/132022/10/13Thur

16、sday, October 13, 202210、閱讀一切好書如同和過去最出色的人談話。2022/10/132022/10/132022/10/1310/13/2022 6:18:22 AM11、越是沒有本領的就越加自命非凡。2022/10/132022/10/132022/10/13Oct-2213-Oct-2212、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯兒。2022/10/132022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202213、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202214、意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。13 十月 20222022/10/132022/10/132022/10/1315、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。十月 222022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202216、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022/10/132022/10/1