高二物理下學(xué)期磁場

1、磁場一、磁場1、磁場奧斯特實驗：說明通電導(dǎo)線周圍存在磁場磁體周圍、電流(運動電荷)周圍存在磁場磁極與磁極間存在相互作用磁極與電流間存在相互作用通過磁場實現(xiàn)2、磁場的根本性質(zhì)對磁體和電流有力的作用3、磁場的方向小磁針北極受力的方向，也即小磁針靜止時北極所指的方向，就是那一點的磁場方向 4、磁感線(1)目的：為形象地描述磁場而人為引入的假想曲線(2)特點：a.磁感線某點的切線方向表示該點的磁場方向 b.磁感線的疏密可以反映磁場的強弱 c. 磁感線是封閉曲線 d. 任何兩條磁感線都不相交5、幾種常見磁場的磁感線分布條形磁鐵蹄形磁鐵磁感線方向外部：從N極到S極，內(nèi)部：從S極到N極電流磁場 直線電流 環(huán)

2、形線圈電流 一個通電的線圈的磁場與小磁針相似，故可看成小磁針來處理通電螺線管 一個通電螺線管產(chǎn)生的磁場與條形磁鐵相似。 地磁場 a、地理的南北極與地磁的南北極剛好相反；b、赤道上空的磁感線：水平，指向地理北極；c、北半球磁感線：傾斜向下；南半球：傾斜向上；d、兩極：北極豎直向下，南極豎直向上。 例1、一環(huán)形電流左側(cè)突然放一條形磁鐵(如圖所示)，試判斷圓環(huán)的運動情況。例2、如下圖，小磁針靜止，那么電源a端為_極。在通電螺線管中的c點放一小磁針，它的N極受力方向為_。二、磁感強度1、磁感強度常見的地磁場磁感應(yīng)強度大約是 永磁鐵磁極附近的磁感應(yīng)強度大約是 條件：I(或L)與B垂直 (1) 定義：磁感

3、應(yīng)強度 若不垂直，則注意：B與F、I、L關(guān)，僅由磁場本身決定(2) 單位：特斯拉，符號為T 三、安培力1、大?。篎=BILsin 當=90時，安培力最大，F(xiàn)m=BIL2、方向：左手定那么左手定則：伸開左手，使大拇指跟其余四個手指垂直，并且跟手掌在同一個平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開的四指指向電流方向，那么，拇指所指的方向，就是通電導(dǎo)線在磁場中的受力方向 當=0或=180 時，安培力為零，F(xiàn)=0例1、以下說法正確的選項是 A磁場中某處磁感強度的大小，等于長為L，通以電流I的一小段導(dǎo)線放在該處時所受磁場力F與乘積IL的比值 B一小段通電導(dǎo)線放在某處如不受磁場力作用，那么該處

4、的磁感應(yīng)強度為零 C因為BFIL，所以磁場中某處磁感應(yīng)強度的大小與放在該處的導(dǎo)線所受磁場力F的大小成正比，與IL的大小成反比 D磁場中某處磁感應(yīng)強度的大小與放在磁場中的通電導(dǎo)線長度、電流大小及所受磁場力的大小均無關(guān) 例2、求以下圖中的電流所受的安培力例3、垂直放在磁場里的通電直導(dǎo)線如下圖，并已標明電流，磁感應(yīng)強度和安培力這三個物理量中兩個物理量的方向，試在圖中標出第三個物理量的方向 例4、畫出圖中各磁場對通電導(dǎo)線的安培力的方向 3、基此題型(1) 磁體與電流間的相互作用例1、如圖，忽略導(dǎo)線的重力，那么導(dǎo)線將如何運動？例3、如圖，把一通電直導(dǎo)線放在蹄形磁體磁極的正上方，導(dǎo)線可以自由移動，當導(dǎo)線中

5、通過如下圖的電流I時，試判斷導(dǎo)線的運動情況。(導(dǎo)線重力不計)(2) 電流與電流間的相互作用例1、電流間相互作用規(guī)律例2、如圖，電流間隔一定距離，電流I1固定，I2可以自由移動，不考慮重力，問I2將如何運動？四、磁場對運動電荷的作用1、磁場對運動電荷有力的作用：洛侖茲力 實驗依據(jù)：陰極射線在磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn) 2、洛侖茲力的方向 根據(jù)左手定那么確定安培力方向的方法，遷移到用左手定那么判定洛侖茲力的方向，特別要注意：四指應(yīng)指向正電荷的運動方向；假設(shè)為負電荷，那么四指指向運動的反方向。 帶電粒子在磁場中運動過程中，洛侖茲力方向始終與運動方向垂直故洛侖磁力不做功。 例、試判斷以下圖中，帶電粒子所受洛倫茲力

6、的方向 3、洛侖茲力的大小：F=BqvF=BILI=nqvSF=Bqv當vB時，F(xiàn)=Bqv當vB時，F(xiàn)=0當v=0時 ，F(xiàn)=0，即磁場對靜止的電荷無作用力 4、洛侖茲力的特點： a、 洛侖茲力對運動電荷不做功，不會改變電荷運動的速率 b、 洛侖茲力的大小和方向都與帶電粒子運動狀態(tài)有關(guān) C、F垂直于B、F垂直于V5、例題：例1 、如下圖，一個帶正電q的小帶電體處于垂直紙面向里的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，假設(shè)小帶電體的質(zhì)量為m，為了使它對水平絕緣面正好無壓力，應(yīng)該 A使B的數(shù)值增大B使磁場以速率 向上移動 C使磁場以速率 向右移動 D 使磁場以速率 向左移動例2、單擺擺長L，擺球質(zhì)量為m，帶有電

7、荷q，在垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中擺動，當其向左、向右通過最低點時，線上拉力大小是否相等？ 五、帶電粒子在磁場中的運動 質(zhì)譜儀 1、運動軌跡：帶電粒子在勻強磁場中作勻速圓周運動F向=F洛=Bqv研究前提： 勻強磁場 vB 忽略重力 2、半徑和周期 運動半徑： (速度越大，半徑越大) 運動周期： (周期與速度和半徑無關(guān)) 例1同一種帶電粒子以不同的速度垂直射入勻強磁場中，其運動軌跡如下圖，那么可知1帶電粒子進入磁場的速度值有幾個？2這些速度的大小關(guān)系為 3三束粒子從O點出發(fā)分別到達1、2、3點所用時間關(guān)系為 例2 如上題圖，如果這是分別表示質(zhì)子、氚核和粒子三束粒子，以一樣的速度沿

8、垂直于磁場方向射入此勻強磁場，試求： (1)1、2、3分別代表哪種粒子 (2)半徑之比和周期之比例3一質(zhì)量為m，電荷量為q的粒子，沉著器A下方的小孔S1飄入電勢差為U的加速電場，然后讓粒子垂直進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中做勻速圓周運動，最后打到照相底片D上。求：(1)粒子進入磁場時的速率；(2)粒子在磁場中運動的軌道半徑。例4、速度選擇器：當qE=qVB時，即速度V=E/B時，粒子能從S2飛出例5、磁流體發(fā)電機：3、質(zhì)譜儀 (1)構(gòu)造：容器、加速電場(U)、勻強磁場(B)、照相底片(D)(2)原理：(同上例)(3)測量：測各種同位素的原子量改進型如下圖，A為加速器，電壓為U1，B為速度選擇器

9、，磁場與電場正交，磁感應(yīng)強度為B1，電壓為U2，板間距離為d；C為偏轉(zhuǎn)別離器，磁感應(yīng)強度為B2。4、盤旋加速器假設(shè)從離子源射出的離子電量為q，質(zhì)量為m，粒子最大盤旋半徑為Rm，其運動軌跡如下圖，問：(1)盒內(nèi)有無電場 (2)離子在盒內(nèi)做何種運動 (3)所加交流電頻率應(yīng)是多大？離子運動角速度多大？ (4)離子離開加速器時速度為多大，最大動能為多少？ (5)設(shè)兩D形盒間電場的電勢差為U，盒間距離為d，其電場均勻，求加速到上述能量所需時間？例、一盤旋加速器D形盒的半徑為R，用來加速質(zhì)量為m，電量為q的質(zhì)子，使質(zhì)子由靜止加速到從D形盒邊沿出口射出的能量為E，那么： (1)加速器中勻強磁場的磁感應(yīng)強度B

10、為多少？ (2)設(shè)兩D形盒間的電壓為U，質(zhì)子每次加速獲得的動能增量一樣，加速到能量為E時所需的盤旋周數(shù)為多少？ (3)加速到能量為E時所需的時間為多少？ 9、靜夜四無鄰，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 6:01:08 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。2022/10/132022/10/1320

11、22/10/13Thursday, October 13, 202213、乍見翻疑夢，相悲各問年。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202214、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

12、線向前。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/139、沒有失敗，只有暫時停頓成功！。2022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202210、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。2022/10/132022/10/132022/10/1310/13/2022 6:01:08 AM11、成功就是日復(fù)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/

13、10/132022/10/13Thursday, October 13, 202213、不知香積寺，數(shù)里入云峰。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、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

14、秋。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/139、楊柳散和風，青山澹吾慮。2022/10/132022/10/13Thursday, 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 6:01:09 AM11、越是沒有本領(lǐng)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。2022/10/132022/10/1313 October 202217、一個人即使已登