磁場(chǎng)復(fù)習(xí) 課件

1、w 1.了解磁場(chǎng),知道磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量.會(huì)用磁感線描述磁場(chǎng).（）w 2.會(huì)判斷通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場(chǎng)的 方向. （）w 3.會(huì)判斷安培力的方向. （） 會(huì)計(jì)算勻強(qiáng)磁場(chǎng)中安培力的大小. （）第一節(jié)第一節(jié) 磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)磁現(xiàn)象和磁場(chǎng) （1）磁極磁極和電流電流周圍都存在磁場(chǎng)，它是一種特殊形的物質(zhì) （2）磁場(chǎng)的基本特性就是對(duì)處于其中的 或者 有磁場(chǎng)力的作用。磁極與磁極之間、磁體與電流之間、電流與電流之間的作用力都是通過(guò) 產(chǎn)生的。磁極磁極電流電流磁場(chǎng)磁場(chǎng)w1、做奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí)，把小磁針?lè)旁谒降耐娭睂?dǎo)線的下方，通電后發(fā)現(xiàn)小磁針不動(dòng)，用手撥動(dòng)一下小磁針，小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)180o后靜止不動(dòng)，由此可知通電直導(dǎo)

2、線放置情況是（ ）w A東西向 B南北向 C正西南 D正西北A 第二節(jié)第二節(jié) 磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式：定義式：B=F/ IL B=F/ IL B B的大小與的大小與F F、I I、L L的大的大小無(wú)關(guān)小無(wú)關(guān)單位：?jiǎn)挝唬?T=1N/A m1T=1N/A m方向：方向：與小磁針與小磁針N N極受力方向一致極受力方向一致磁感應(yīng)強(qiáng)度的物理意義：第二節(jié) 磁感應(yīng)強(qiáng)度w 1、磁感線磁感線用來(lái)形象地描述磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向和強(qiáng)弱的曲線。磁感線上每點(diǎn)的 就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，也就是在該點(diǎn)小磁針靜止時(shí) 極的指向。w 2 2、磁感線的特性：、磁感線的特性：（1 1）磁感線是閉合不想交的假想曲線）磁感線是閉合不想交

3、的假想曲線（2 2）磁體）磁體外部從外部從NN到到S S，內(nèi)部從，內(nèi)部從S S到到NN，形成閉，形成閉合曲線合曲線（3 3）疏密描述強(qiáng)弱，切線描述方向）疏密描述強(qiáng)弱，切線描述方向切線方向切線方向w 2、在紙面上有一個(gè)等邊三角形ABC，在B、C頂點(diǎn)處都通有相同電流的兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線，導(dǎo)線垂直于紙面放置，電流方向如圖3-2-2所示，每根通電導(dǎo)線在三角形的A點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則三角形A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 . 方向?yàn)?.若C點(diǎn)處的電流方向反向，則A點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 ，方向?yàn)?.圖3-2-2幾種磁場(chǎng)的磁感線：幾種磁場(chǎng)的磁感線：安培定則（安培定則（右手右手螺旋定則）：對(duì)直螺旋定則）：對(duì)直導(dǎo)線

4、，四指指磁感線方向；對(duì)環(huán)行導(dǎo)線，四指指磁感線方向；對(duì)環(huán)行電流，大拇指指中心軸線上的磁感電流，大拇指指中心軸線上的磁感線方向；對(duì)長(zhǎng)直螺線管大拇指指螺線方向；對(duì)長(zhǎng)直螺線管大拇指指螺線管內(nèi)部的磁感線方向。線管內(nèi)部的磁感線方向。 w 1、關(guān)于磁感線和電場(chǎng)線的描述，正確的有( )w A.電場(chǎng)線起止于電荷，磁感線起止于磁極w B.電場(chǎng)線不一定閉合，磁感線一定閉合w C.磁感線是自由小磁針在磁場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡w D.沿磁感線方向磁場(chǎng)不斷減弱B磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度物理意義物理意義描述磁場(chǎng)的性質(zhì)描述磁場(chǎng)的性質(zhì) 描述電場(chǎng)的性描述電場(chǎng)的性質(zhì)質(zhì)定義定義在磁場(chǎng)中垂直于磁在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向放一個(gè)通

5、電場(chǎng)方向放一個(gè)通電直導(dǎo)線直導(dǎo)線在電場(chǎng)放一個(gè)電在電場(chǎng)放一個(gè)電荷荷運(yùn)算法則運(yùn)算法則平行四邊形法則平行四邊形法則單位單位1T=1N/Am1V/m=1N/Cw (2) 確定電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向用安培（右手）安培（右手）定則w 通電直導(dǎo)線：w 環(huán)形電流：w 通電螺線管：w 如圖所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)如圖所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接通后，分別標(biāo)出小磁針接通后，分別標(biāo)出小磁針甲、乙、丙靜止時(shí)甲、乙、丙靜止時(shí)N極的指向。極的指向。w 1磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量w 穿過(guò)垂直于磁感線的單位面積的磁感線條數(shù)穿過(guò)垂直于磁感線的單位面積的磁感線條數(shù)等于該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。等于該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。w 我們把磁場(chǎng)中穿過(guò)磁場(chǎng)某一面積我們把磁

6、場(chǎng)中穿過(guò)磁場(chǎng)某一面積S的磁感線條的磁感線條數(shù)定義為穿過(guò)該面積的磁通量。數(shù)定義為穿過(guò)該面積的磁通量。（1）磁場(chǎng)和）磁場(chǎng)和面垂直：面垂直：=BS（2）磁場(chǎng)）磁場(chǎng)和面平行：和面平行：=0（3）磁場(chǎng)和面）磁場(chǎng)和面成任意角度：成任意角度：=BSnw 如圖所示，如圖所示，A為通電線圈，電流方向如圖所示，為通電線圈，電流方向如圖所示，B、C為與為與A在同一平面內(nèi)的兩同心圓，在同一平面內(nèi)的兩同心圓，B、C分別為分別為通過(guò)兩圓面的磁通量的大小，下述判斷中正確的是通過(guò)兩圓面的磁通量的大小，下述判斷中正確的是（ ）w A穿過(guò)兩圓面的磁通方向是向外穿過(guò)兩圓面的磁通方向是向外w B穿過(guò)兩圓面的磁通方向是向里穿過(guò)兩圓面的

7、磁通方向是向里w CBC w DBC AC3、如圖3-2-3所示，兩個(gè)同心放置的共面金屬圓環(huán)a和b，一條形磁鐵穿過(guò)圓心且與環(huán)面垂直，用穿過(guò)兩環(huán)的磁通量a和b大小關(guān)系為：（ ） w Aabw Ca=bw D無(wú)法比較圖3-2-3B第四節(jié)第四節(jié) 通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力 重要推論：兩平行通電直導(dǎo)線，若通以同向電流，則相互 吸引 ；若通以反向電流，則相互 排斥 。1.安培力方向的判定：左手定則。安培力方向的判定：左手定則。2安培力大小的計(jì)算安培力大小的計(jì)算: F=BILsin（為為B、I間的夾角）間的夾角） I/B F=0 IB F=BIL例例：F安安MgfF2F1解：畫其解：

8、畫其截面截面圖，如圖所示，圖，如圖所示，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沿豎直方向：沿豎直方向： F2+N= Mg即即:BILsin =f BILcosN =mg解得摩擦力解得摩擦力f = BILsin N =mg- BILcos由牛頓第三定律棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力也為由牛頓第三定律棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力也為mg- BILcosw4、如圖A-11-50-13所示，將一根長(zhǎng)為的直導(dǎo)線，由中點(diǎn)折成直角形放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)線平面與磁感線垂直，當(dāng)導(dǎo)線中通以電流I后，磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)線的作用力大小為（）wA BwC DBIl21 BIlBIl22BIl2變式訓(xùn)練例例如圖所示

9、，光滑導(dǎo)軌與水平面成如圖所示，光滑導(dǎo)軌與水平面成角，導(dǎo)軌寬角，導(dǎo)軌寬L。勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為。勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。金屬桿長(zhǎng)也為。金屬桿長(zhǎng)也為L(zhǎng) ，質(zhì)，質(zhì)量為量為m，水平放在導(dǎo)軌上。當(dāng)回路總電流為，水平放在導(dǎo)軌上。當(dāng)回路總電流為I1時(shí)，金時(shí)，金屬桿正好能靜止。求：屬桿正好能靜止。求：B至少多大？這時(shí)至少多大？這時(shí)B的方向的方向如何？如何？若保持若保持B的大小不變而將的大小不變而將B的方向改為豎直的方向改為豎直向上，應(yīng)把回路總電流向上，應(yīng)把回路總電流I2調(diào)到多大才能使金屬桿保調(diào)到多大才能使金屬桿保持靜止？持靜止？E30BARmgNFGFminBLIsinmgB1方向垂直導(dǎo)軌平面向上方向垂直導(dǎo)軌

10、平面向上/cosII12mgNFGFminBFmgNFGFminB畫側(cè)視圖！畫側(cè)視圖！變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練w 6電磁炮是一種理想的兵器，其主要原理如圖11.2-14所示，1982年澳大利亞國(guó)立大學(xué)制成了能把2.2 g的彈體（包括金屬桿EF的質(zhì)量）加速到10 km/s的電磁炮（常規(guī)炮彈速度大小約為2 km/s），若軌道寬2 m，長(zhǎng)為100 m，通過(guò)的電流為10 A， 則軌道間所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少？磁場(chǎng)力的最大功率為多大？（軌道摩擦不計(jì)）圖11.2-14磁場(chǎng)基本概念磁場(chǎng)的產(chǎn)生： 磁場(chǎng)的描述：1、磁感應(yīng)強(qiáng)度：2、磁通量：磁場(chǎng)對(duì)電流的作用 1、安培力2、多力作用下平衡與運(yùn)動(dòng)w 1、如圖A

11、-11-50-19所示，用粗細(xì)均勻的電阻絲折成平面三角形框架，三邊的長(zhǎng)度分別為3L、L和L，電阻絲L長(zhǎng)度的電阻為r，框架與電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源相連通，垂直于框架平面有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。則框架受到的磁場(chǎng)力大小為，方向是。w 2、.如圖A-11-50-23所示，電源電動(dòng)E=2V,r=0.5，豎直導(dǎo)軌電阻可忽略，金屬棒的質(zhì)量m=0.1kg,R=0.5，它與導(dǎo)軌動(dòng)摩擦因數(shù)0.4，有效長(zhǎng)度為0.2m，靠在導(dǎo)軌外面，為使金屬棒不動(dòng)，我們施一與紙面夾角為30與導(dǎo)線垂直且向里的磁場(chǎng)（g=10m/s2）。求：此磁場(chǎng)是斜向上還是斜向下？B的范圍是多少？w 3、如圖A-11-50-14所示，在傾角為的光滑斜面上，旋轉(zhuǎn)一根長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為m，通過(guò)電流I的導(dǎo)線，若使導(dǎo)線靜止，應(yīng)該在斜面上施加勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的大小和方向?yàn)椋ǎ﹚ A，方向垂直斜面向下w B，方向垂直水平面向上w C，方向豎直