磁場(chǎng)簡(jiǎn)單復(fù)習(xí)舊人教原創(chuàng)

第十一章磁場(chǎng)2006年12月簡(jiǎn)單復(fù)習(xí)2006---2007高考復(fù)習(xí)1.磁場(chǎng)一、基本概念和規(guī)律(1)永磁體和電流都能在空間激發(fā)出磁場(chǎng)(2)磁現(xiàn)象的電本質(zhì):電荷的運(yùn)動(dòng)(3)磁極與磁極、磁體與電流、電流與電流之間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的。(4)磁場(chǎng)的方向2.磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式：?jiǎn)挝唬禾厮估═）

知識(shí)要點(diǎn)注意：①B的方向與F的方向不同，兩者是垂直關(guān)系。②定義式中的IL為檢驗(yàn)電流元，它是一小段通電導(dǎo)體。③B是由磁場(chǎng)本身的性質(zhì)決定的，與F、IL

無(wú)關(guān)。（如長(zhǎng)直通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)拇艌?chǎng)為B=kI/r

，其中I為場(chǎng)源電流）。④B是矢量，其方向就是磁場(chǎng)的方向。⑤勻強(qiáng)磁場(chǎng)：在某個(gè)區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向處處相同，則這個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)叫做的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在兩個(gè)異名磁極之間（邊緣除外），長(zhǎng)直通電螺線(xiàn)管內(nèi)部（兩端除外）可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)。3.磁感線(xiàn)幾種常見(jiàn)磁場(chǎng)磁感線(xiàn)的分布①直線(xiàn)電流的磁場(chǎng)：②環(huán)形電流的磁場(chǎng)：③通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)：④地磁場(chǎng)地磁場(chǎng)地球表面：磁場(chǎng)方向從南向北南半球：斜向上北半球：斜向下安培力的大小：F=BIL。5.磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力------安培力磁感應(yīng)強(qiáng)度為B與電流I夾角為時(shí)：方向：由左手定則判定安培力F=B⊥Il=BIlsin

同向平行電流相互吸引反向平行電流相互排斥6.磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力---洛倫茲力(1)洛倫茲力的大小f=qvB說(shuō)明：①洛倫茲力與安培力存在著內(nèi)在聯(lián)系。②洛倫茲力的方向可由左手定則判斷。運(yùn)用左手定則判定運(yùn)動(dòng)的負(fù)電荷在磁場(chǎng)中受到洛侖茲力的方向時(shí)，需注意四指要指向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)速度的反方向。(2)洛倫茲力的方向③洛倫茲力的大小f=qvBsin與電荷的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。v=0f=0v

Bf=0v

B

f最大④由于洛侖茲力的方向總是垂直于運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向，所以洛侖茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功。無(wú)論運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向與磁場(chǎng)方向是否垂直，所受洛侖茲力的方向總是既垂直于磁場(chǎng)方向又垂直于運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向，或者說(shuō)總是垂直于磁場(chǎng)方向與運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向所決定的平面。二、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1.若帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行2.若帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直由于v

B

，

f

v，且f=C，

f充當(dāng)向心力，使粒子做垂直于磁場(chǎng)方向的圓運(yùn)動(dòng)。軌道的半徑和周期半徑周期[例題1]有兩條長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)互相平行，通以大小相等、方向相反的電流。在與兩導(dǎo)線(xiàn)距離相等的空間各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為（）

A.都等于零

B.不等于零，方向與導(dǎo)線(xiàn)平行

C.不等于零，方向垂直于兩導(dǎo)線(xiàn)所決定的平面

D.不等于零，方向由一根導(dǎo)線(xiàn)指向另一根導(dǎo)線(xiàn)IIB1B2BC若通以大小相等、方向相同的電流，又如何呢？典例分析[例題2]如圖，兩根平行放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)a和b載有大小相同方向相反的電流，a受到的磁場(chǎng)力大小為F1，當(dāng)加入一與導(dǎo)線(xiàn)所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，a受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)镕2，則此時(shí)b受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)槎嗌?？II

a

b(b受到的磁場(chǎng)力大小F2)[例題3]如圖所示，兩根相互垂直的異面通電直導(dǎo)線(xiàn)ab和cd，ab固定不動(dòng)cd可自由移動(dòng)，則cd的運(yùn)動(dòng)情況是()A．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)遠(yuǎn)離ab

B．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近abC．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)遠(yuǎn)離ab

D．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近ab

BIIabcd[例題6]一矩形通電線(xiàn)框abcd，可繞其中心軸OO’轉(zhuǎn)動(dòng)，它處在與OO’

垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖。在磁場(chǎng)作用下線(xiàn)框開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，最后靜止在平衡位置，則平衡后（）A.線(xiàn)框四邊都不受磁場(chǎng)的作用力B.線(xiàn)框四邊受到指向線(xiàn)框外部的磁場(chǎng)作用力，但合力為零C.線(xiàn)框四邊受到指向線(xiàn)框內(nèi)部的磁場(chǎng)作用力，但合力為零D.線(xiàn)框的一對(duì)邊受到指向線(xiàn)框外部的磁場(chǎng)作用力，另一對(duì)邊受到指向線(xiàn)框內(nèi)部的磁場(chǎng)作用力，但合力為零IIBOO’abcd*[例題7]如圖所示，矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的長(zhǎng)為L(zhǎng)，寬為L(zhǎng)/2。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，質(zhì)量為m，電荷量為e

的電子沿著矩形磁場(chǎng)的上方邊界射入磁場(chǎng)，欲使該電子由下方邊界穿出磁場(chǎng)，求：（1）電子速率v的取值范圍？（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？××××××××××××××××××LL/2abcdvffvOv（1）帶電粒子在有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡只是圓的一部分。解決這類(lèi)問(wèn)題過(guò)程中，如何確定軌跡的圓心、畫(huà)出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡、利用幾何關(guān)系求出半徑和偏轉(zhuǎn)角，往往成為解決問(wèn)題的關(guān)鍵。[小結(jié)]（2）帶電粒子在有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡只是圓的一部分，不是拋物線(xiàn)；粒子的運(yùn)動(dòng)是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，不是類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)。幾何關(guān)系不需要證明，注意強(qiáng)調(diào)表述幾何關(guān)系的方法：由幾何關(guān)系可知……_+B1SB2A2A1甲乙丙[例題8]如圖所示是質(zhì)譜儀的示意圖。已知速度選擇器中的磁場(chǎng)B1=0.40T，電場(chǎng)E=1.00×105N/C；偏轉(zhuǎn)分離器中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2=0.50T。現(xiàn)有帶一個(gè)基元電荷電量的兩種銅離子，在感光底片上得到兩個(gè)感光點(diǎn)A1、A2，測(cè)得SA1=0.658m，SA2=0.679m。求兩種銅離子的質(zhì)量數(shù)。（已知e=1.60×10-19C，mp=1.67×10-27kg）[例題9]豎直放置的固定絕緣桿上，套有一帶電小球，小球質(zhì)量為m，電量為q，小球與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，如圖所示。小球所在空間有正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)