高三物理高考復(fù)習(xí)磁場

1、高三物理高考復(fù)習(xí)磁場課件第1頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四第一部分:磁現(xiàn)象的電本質(zhì)第2頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四磁場的產(chǎn)生在磁體周圍存在磁場一、磁場：第3頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四磁場的產(chǎn)生2、電流周圍存在磁場磁場：直線電流周圍的磁場-奧斯特實(shí)驗環(huán)形電流周圍的磁場通電螺線管周圍的磁場1、磁體周圍存在磁場第4頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四二、安培分子電流假說在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流-分子電流。分子電流使每個物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它相當(dāng)于兩個磁極

2、NS磁體被磁化分子電流第5頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四磁場磁體的周圍存在磁場電流周圍存在磁場奧斯特實(shí)驗運(yùn)動的電荷周圍存在磁場羅蘭實(shí)驗安培分子環(huán)流假說所有磁場均產(chǎn)生于運(yùn)動電荷。-磁現(xiàn)象的電本質(zhì)第6頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四三、磁化現(xiàn)象如果每個微小的磁體的取向大致相同，整個物體對外就顯示磁性。一個原來不具有磁性的物體，在磁場中它具的磁性，這種現(xiàn)象叫磁化。NS第7頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四磁性材料順磁性物質(zhì)抗磁性物質(zhì)鐵磁性物質(zhì)被磁化后磁性的強(qiáng)弱很弱很弱很強(qiáng)被磁化后的磁場方向使外磁場稍有增強(qiáng)使外磁場稍有

3、減弱使外磁場大增強(qiáng)外磁場撤去以后磁性幾乎完全消失磁性幾乎完全消失剩余一部分磁性典型代表物質(zhì)錳、鉻、鋁等鉍、銅、銀、惰性氣體等金屬磁性材料，包括鐵、鈷、鎳及其合金等；鐵氧體第8頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四 磁性材料的應(yīng)用軟磁材料：收音機(jī)的天線磁棒、錄音磁頭、記憶元件、變壓器等。硬磁材料：磁電式儀表、揚(yáng)聲器、話簡、永磁電動機(jī)等。第9頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四第二部分:磁感線NS第10頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四一. 磁感線 (1).磁感線是用來形象描繪磁場的一些列線 (2).磁感線是不存在的 (3).

4、對磁體的磁感線，在磁體的外部是從N出發(fā)到S進(jìn)入 (4).磁感線一定是閉合的曲線 (5).磁感線某點(diǎn)的切向方向為該點(diǎn)小磁針N的指向，即為該點(diǎn)的磁場方向 (6).磁感線越密的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度越大第11頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四1、磁體的磁感線NSNS第12頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四2、電流的磁感線第13頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四二、電流的磁場方向的判斷1：直線電流的磁場。 -安培定則2：環(huán)形電流的磁場。 -安培定則 -右手螺旋定則3：通電螺線管的磁場。 -右手螺旋定則第14頁，共107頁，2022年

5、，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四1、直線電流的磁場方向的判斷安培定則右手螺旋定則第15頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四2、環(huán)形電流的磁場方向的判斷安培定則右手螺旋定則第16頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四3、通電螺線管的磁場方向的判斷安培定則右手螺旋定則第17頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四例：在圖中，當(dāng)電流逆時針通過圓環(huán)導(dǎo)體時，在導(dǎo)體中央的小磁針的N極將指向_指向讀者第18頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四例.如圖所示，一小磁針靜止在通電螺線管的內(nèi)部，請分別標(biāo)出通電螺線管和小磁針的

6、南北極。SNNS第19頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B的大小與F、IL均無關(guān)導(dǎo)線一定要垂直放置在磁場中單位：特斯拉(1T=1N/Am)地磁場：0.310-40.710-4T磁場方向總是與F 的方向垂直，由左手定則進(jìn)行判斷。第三部分：磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量ILFB=、磁感應(yīng)強(qiáng)度第20頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四 磁通量：穿過某一面積磁感線的條數(shù)(用表示)大?。?BS (S為垂直于磁場的面積)標(biāo)量：沒有方向，它只是條數(shù)，但有正負(fù)單位：韋伯(Wb)磁通密度： B=/S -磁感應(yīng)強(qiáng)度又叫磁通密度 -垂直穿過1m2面積的磁感線條

7、數(shù) 1T=1Wb/m2。在勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)B與S的夾角為時，有=BSsin。2、磁通量第21頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四穿過兩面積的磁通量相等嗎？ R穿過兩面積的磁通量相等嗎？第22頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四兩面積內(nèi)的磁通量相等嗎？BBSS第23頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四例:如圖所示,在水平虛線上方有磁感強(qiáng)度為2B,方向水平向右的勻強(qiáng)磁場,水平虛線下方有磁感強(qiáng)度為B,方向水平向左的勻強(qiáng)磁場.邊長為l的正方形線圈放置在兩個磁場中,線圈平面與水平面成角,線圈處于兩磁場中的部分面積相等,則穿過線圈平面的

8、磁通量大小為多少?第24頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四例2、如圖所示，大圓導(dǎo)線環(huán)A中通有電流 I，方向如圖。另在導(dǎo)線環(huán)所在的平面畫了一個圓B，它的一半面積在A環(huán)內(nèi)，一半面積在A環(huán)外。則圓B內(nèi)的磁通量下列說法正確的是：（A）圓B內(nèi)的磁通量垂直紙面向外（B）圓B內(nèi)的磁通量垂直紙面向里（C）圓B內(nèi)的磁通量為零（D）條件不足，無法判斷 BA答案：B第25頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四安培力：磁場對電流的作用力-安培力(磁場力) (1).當(dāng)電流與磁場垂直時，安培力的大?。?FBIL第四部分：安培力FI第26頁，共107頁，2022年，5月20日

9、，16點(diǎn)23分，星期四1、安培力的大小F=ILBSin不受力受力最大受力abbcb圖中安培力如何計算？第27頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四2、安培力方向的判斷：安培力的方向左手定則伸開左手，使大姆指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線穿過手心，并使伸開的四指指向電流的方向，那么大姆指所指的方向就是通電導(dǎo)線所受的安培力方向。第28頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四 FBII第29頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四3.通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動 情況的分析方法： (1).電流元分析法

10、(2).特殊位置法 (3).等效法 (4).推論法方法：第30頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四 電流元分析法：【 例】如圖11-2-7所示，把一重力不計的通電導(dǎo)線水平放在蹄形磁鐵磁極的正上方，導(dǎo)線可以自由轉(zhuǎn)動，當(dāng)導(dǎo)線通入圖示方向電流I時，導(dǎo)線的運(yùn)動情況是(從上往下看)( ) A.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降；B.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升；C.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降；D.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升；A第31頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四特殊位置法：第32頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四能力思維方法 【解析】本題主要

11、用電流元法和特殊位置法，即在N、S上方，均在電流上選取一段微小電流，分析其受力，以確定導(dǎo)線的轉(zhuǎn)動，再將電流轉(zhuǎn)到特殊位置時再確定其平動. 【解題回顧】定性判斷通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運(yùn)動問題： 主要方法：(1)電流元法；(2)特殊位置法；(3)等效法(有時將線圈等效成小磁針)；第33頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四NNSS等效分析法L2L1第34頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四電流之間的相互作用磁場：反相電流相互排斥同相電流相互吸引第35頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四推論法通以如圖所示的電流彈簧會發(fā)生什么

12、現(xiàn)象？第36頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四第五部分： 有關(guān)安培力的定性 分析和定量計算第37頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四例1：如圖所示的條形磁鐵放置在水平桌面上，它的中央正方固定一條直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁鐵垂直，給導(dǎo)線通以垂直線面向外的電流，磁鐵仍然靜止的桌面上，則：（ ） A磁鐵對桌面壓力減小，它仍不受桌面摩擦力作用 B磁鐵對桌面壓力增大，它要受桌面摩擦力作用 C磁鐵對桌面壓力增大，它仍不受桌面摩擦力作用 D磁鐵對桌面壓力減小，它要受桌面摩擦力作用答案：A第38頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四 例2：一圓形線

13、圈，半徑為r，通以電流強(qiáng)度為I的電流，放在光滑水平面上，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向下，如圖所示（俯視圖），則線圈截面上張力大小為： （ ） A2BIr B0.5BIr CBIr D不能求解C第39頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四例3：(02上海)磁場具有能量，磁場中單位體積所具有的能量叫做能量密度，其值為B2/2，式中B是磁感強(qiáng)度，是磁導(dǎo)率，在空氣中為一已知常數(shù)。為了近似測得條形磁鐵磁極端面附近的磁感強(qiáng)度B，一學(xué)生用一根端面面積為A的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片P，再用力將鐵片與磁鐵拉開一段微小距離l，并測出拉力F，如圖所示。因為F所作的功等于間隙中磁

14、場的能量，所以由此可得磁感強(qiáng)度B與F、A之間的關(guān)系為B 。第40頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四例:畫出通電導(dǎo)體ab所受的磁場力的方向第41頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四如圖所示,電源的電動勢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)軌動摩擦系數(shù)為0.4,有效長度為0.2,靠在導(dǎo)軌外面,為使金屬棒不動,我們施一與紙面夾角為300且與導(dǎo)軌垂直向里的磁場,求:此磁場是斜向上還是斜向下?的范圍是多少?第42頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四mgNf行嗎？第43頁，共107頁

15、，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四mgNf行嗎？還有什么情況？第44頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四mgNfmgNf第45頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四例4：如圖所示，空間有勻強(qiáng)磁場，將一導(dǎo)線OA放在xoy平面上通以電流I，導(dǎo)線與ox軸夾角為45，AO導(dǎo)線受到安培力的方向沿z軸的負(fù)方向。若將此導(dǎo)線改放在oz軸上并通以沿zo方向的電流，這時導(dǎo)線受安培力的方向沿x軸正方向，則磁場方向為：（ ） A沿x軸正方向 B沿y軸正方向 C沿z軸正方向 D與AO不垂直BD第46頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四 例

16、5：如圖，相距20cm的兩根光滑平行銅導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面傾角為=370，上面放著質(zhì)量為80g的金屬桿ab，整個裝置放在B=0.2T的勻強(qiáng)磁場中. (1)若磁場方向豎直向下，要使金屬桿靜止在導(dǎo)軌上，必須通以多大的電流. (2)若磁場方向垂直斜面向下，要使金屬桿靜止在導(dǎo)軌上，必須通以多大的電流。第47頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四能力思維方法【解析】此類問題的共性是先畫出側(cè)視圖，并進(jìn)行受力分析.如圖所示由平衡條件得(1)F=BIL=mgtanI=mgtan/BL=15A(2)當(dāng)磁場垂直斜面向下時F=BIL=mgsinI=mgsin/BL=12A第48頁，共107頁，202

17、2年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四 【解題回顧】要明確在該題中最后結(jié)果并不是很重要，相比而言，此題中的處理問題的方法卻是重點(diǎn)，即要先以側(cè)視的方式畫出受力圖，切記.第49頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四例6：如圖所示，有一金屬棒ab，質(zhì)量為m = 5g，電阻R = 1，可以無摩擦地在兩條平行導(dǎo)軌上滑行。導(dǎo)軌間距離為d = 10cm，電阻不計。導(dǎo)軌平面與水平面的夾角=30，整個裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 0.4T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向豎直向上。電源的電動勢E = 2V，內(nèi)電阻r = 0.1，試求變阻器取值是多少時，可使金屬棒靜止在導(dǎo)軌上。 第50頁，共107頁，202

18、2年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四 例7:如圖所示,粗細(xì)均勻的金屬桿長為0.5m,質(zhì)量為10g,懸掛在兩根輕質(zhì)絕緣彈簧下端,并處于垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 0.49T.彈簧的勁度系數(shù)k = 9.8N/m.試求彈簧不伸長時,通入金屬桿中的電流大小和方向?要使金屬桿下降落1cm后能夠靜止下來,通入金屬桿中的電流大小和方向?要使金屬桿上升1cm后靜止,則通入的電流大小和方向又如何?第51頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四例8:在磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 0.08T,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,一根長l1 = 20cm,質(zhì)量m = 24g的金屬橫桿水平地懸掛

19、在兩根長均為24cm的輕細(xì)導(dǎo)線上,電路中通以圖示的電流,電流強(qiáng)度保持在2.5A,橫桿在懸線偏離豎直位置=300處時由靜止開始擺下,求橫桿通過最低點(diǎn)的瞬時速度大小.第52頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四延伸拓展例9:如圖所示,兩根平行光滑軌道水平放置，相互間隔d=0.1m,質(zhì)量為m=3g的金屬棒置于軌道一端.勻強(qiáng)磁場B=0.1T,方向豎直向下,軌道平面距地面高度h=0.8m,當(dāng)接通開關(guān)S時,金屬棒由于受磁場力作用而被水平拋出,落地點(diǎn)水平距離s=2m,求接通S瞬間,通過金屬棒的電量.Bhs第53頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四 【解析】此題導(dǎo)

20、體運(yùn)動的過程實(shí)際上分為兩個，一是加速度過程，此過程中牽涉到安培力的問題；二是平拋運(yùn)動.而問題的關(guān)鍵在兩種運(yùn)動連結(jié)點(diǎn)上的速度，此速度可以說是承上啟下. 先由平拋運(yùn)動確定其平拋初速度： h=gt/2、s=vt解得：v=5m/s 而該速度亦為水平加速的末速此后的問題可用動量定理來求解： 即：BILt=mv且q=It=mv/BL=1.5C第54頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四 【解題回顧】對于短時間內(nèi)的打擊或沖擊問題是動量定理最應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮的，而在此題中似乎并無電量問題，但有電流，電流與電量的關(guān)系中恰好有時間關(guān)系，即要考慮力的時間作用效果，綜合上述內(nèi)容，故考慮用動量定理.第

21、55頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四第六部分：安培力矩與電流表的工作原理第56頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四磁力矩NSabI第57頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四NSaIb右視：前視：磁力矩第58頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四NS前視：I磁力矩第59頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四NS前視：aIb磁力矩第60頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四NS前視：I磁力矩第61頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四N

22、S前視：I磁力矩第62頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四1.線圈在勻強(qiáng)磁場中任意位置，其合外力為零2.在線圈平行于磁場時，其磁力矩最大；垂直于磁場時磁力矩最小并為零。 一般位置磁力矩 M= nBIScos3.磁力矩的大小只跟面積有關(guān)，與線圈形狀無關(guān)4.磁力矩的大小與轉(zhuǎn)動軸的位置無關(guān)5.其中是線圈平面與磁場的夾角1、磁力矩第63頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四2、電流表的工作原理第64頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四電流表的工作原理1.輻向磁場使得線圈在任意位置所受的磁力矩總是： M=nBIS 與轉(zhuǎn)動的角度無關(guān)，只

23、跟電流強(qiáng)度成正比2.螺旋彈簧的扭轉(zhuǎn)力矩與轉(zhuǎn)動角成正比3.電流表的指針的偏轉(zhuǎn)角度與電流強(qiáng)度成正比。因此電流表的刻度是均勻的。第65頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四例1：一矩形線圈通電框abcd，可繞其中心軸OO轉(zhuǎn)動，它處在與OO垂直的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，在磁場作用下開始轉(zhuǎn)動，后靜止在平衡位置，則平衡后：A.線框都不受磁場力的作用B.線框四邊受到指向線框外部的磁場作用力，但合力為零C.線框四邊受到指向線框內(nèi)部的磁場作用力，但合力為零D.線框的一對邊受到指向線框外部的磁場作用力，另一對邊受到指向線框內(nèi)部磁場作用力，但合力為零答案：B第66頁，共107頁，2022年，5月

24、20日，16點(diǎn)23分，星期四例2.通電矩形導(dǎo)線框abcd與無限長通電直導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi)，電流的方向如圖所示，ab邊與MN平行，關(guān)于MN的磁場對線框的作用，下列敘述正確的是A.線框有兩條邊所受的安培力方向相同B.線框有兩條邊所受的安培力大小相等C.線框所受安培力的合力朝左D.cd所受安培力對ab邊的力矩不為零答案：C第67頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四例3.如圖所示的天平可用來測定磁感應(yīng)強(qiáng)度，天平的右臂下面掛一個矩形線圈，寬為L，共N匝，線圈的下部懸掛在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面，當(dāng)線圈中通有電流I（方向如圖）時，在天平兩邊加上質(zhì)量為m1、m2的砝碼，天平平衡

25、，當(dāng)電流反向大小不變時，右邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后，天平重新平衡，由此可知：A.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，大小為(m1-m2)g/NILB.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，大小為mg/2NILC.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外，大小為（m1-m2）g/NILD.磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，大小為mg/2NIL答案：B第68頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四例4：設(shè)電流計中的磁場為均勻幅向分布的磁場，下圖中abcd表示的是電流計中的通電線圈，ab=dc=1 cm，ad=bc=0.9 cm，共50匝，線圈兩邊所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5 T，已知線圈每偏轉(zhuǎn)1，彈簧產(chǎn)生的阻

26、礙線圈偏轉(zhuǎn)的力矩為2.510-8 Nm(1)當(dāng)線圈中電流為0.6 mA時，指針將轉(zhuǎn)過多少度？(2)如果指針的最大偏轉(zhuǎn)角為90，則這只電流計量程是多少？(3)當(dāng)指針偏轉(zhuǎn)角為40時，通入線圈的電流多大？答案：(1) 54(2) 1 mA (3) 0.44mA 第69頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四例5.矩形導(dǎo)線框接在電壓穩(wěn)定的電路中，且與磁感線平行地放在勻強(qiáng)磁場中，此時它受到的磁力矩為M，要使線框受到的磁力矩變?yōu)?/2.可以采用的措施是： A.將匝數(shù)減少一半 B.將長寬均減少一半 C.將線框轉(zhuǎn)過30角 D.將線框轉(zhuǎn)過60角答案：BD第70頁，共107頁，2022年，5月

27、20日，16點(diǎn)23分，星期四例6.如圖所示，一位于xy平面內(nèi)的矩形通電線框只能繞ox軸轉(zhuǎn)動，線圈的4個邊分別與x、y軸平行，線圈中電流方向如圖，當(dāng)空間加上如下所述的哪種磁場線圈會轉(zhuǎn)動起來： A.方向沿x軸的恒定磁場 B.方向沿y軸的恒定磁場 C.方向沿z軸的恒定磁場 D.方向沿x軸的反方向的恒定磁場答案：B第71頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四第七部分：洛倫茲力第72頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四(1).在速度垂直于磁場時，洛倫茲力最大(3)洛倫茲力的方向用左手定則(注意：四指的方向為正電荷的運(yùn)動方向，或負(fù)電荷運(yùn)動的反方向。)(2).洛

28、倫茲力始終垂直于速度，所以洛倫茲力不做功洛倫茲力磁場對運(yùn)動電荷的作用力洛倫茲力的公式：f=qvB+fv第73頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四問題分析：三只帶電小球，從同一高度，分別在水平電場、垂直紙面向內(nèi)的磁場、只有重力作用下自由落下，試分析它們落地的時間、速率。EB第74頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四例11顯像管的磁偏轉(zhuǎn)線圈由兩個半圓鐵芯上繞以導(dǎo)線制成，如圖所示當(dāng)線圈中通以圖示電流，并在圓環(huán)中心（顯像管的軸線方向）有垂直紙面向外的陰極電子束運(yùn)動時，這些電子將 A向左偏轉(zhuǎn) B向右偏轉(zhuǎn) C向下偏轉(zhuǎn) D向上偏轉(zhuǎn)答案:D 第75頁，共107頁

29、，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的勻速圓周運(yùn)動注意：周期與運(yùn)動速度無關(guān)第76頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四 例1：兩個粒子帶電量相等，在同一勻強(qiáng)磁場中只受磁場力而做勻速圓周運(yùn)動，則( ) A.若速率相等，則半徑相等 B.若速率相等，則周期相等 C.若動量大小相等，則半徑相等 D.若動能相等，則周期相等C:軌跡問題的定性分析第77頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四 例2：如圖所示，在長直導(dǎo)線中有恒電流I通過，導(dǎo)線正下方電子初速度v方向與電流I的方向相同，電子將 A.沿路徑 a 運(yùn)動，軌跡是圓 B.沿路徑 a

30、 運(yùn)動， 軌跡半徑越來越大 C.沿路徑 a 運(yùn)動， 軌跡半徑越來越小 D.沿路徑 b 運(yùn)動， 軌跡半徑越來越大第78頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四例3.一帶電粒子沿垂直于磁場的方向射入一勻強(qiáng)磁場，粒子的一段徑跡如圖，徑跡上每一段都可看成園弧，由于帶電粒子使沿途中空氣電離，粒子的能量逐漸減少(電量不變),則可判斷:A、粒子從a b ，帶正電；B、粒子從b a ，帶負(fù)電；C、粒子從a b ，帶正電；D、粒子從b a， 帶負(fù)電。ab答案：B第79頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四例4.勻強(qiáng)磁場里的薄金屬片，其平面與磁場方向平行，一個粒子從某一點(diǎn)

31、從PQ垂直于v的速度射出，動能是E，射出后粒子的運(yùn)動軌跡如圖所示。今測得它在金屬片兩邊的軌跡半徑之比是10:9，若在穿越板的過程中，粒子受到的阻力大小及電量恒定，則：A、粒子每過一次金屬片，速度減小了 B、 粒子每過一次金屬片，速度減小了 0.19E;C、 粒子穿過5次后陷入金屬片；D、 粒子穿過9次后陷入金屬片；第80頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四解題回顧：在磁場中作圓周運(yùn)動的帶電粒子，其軌跡半徑變化有兩種情況：1、EK變化 V變化 r變化 2、B變化 r變化 第81頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四:帶電粒子在磁場中的運(yùn)動的定量計算：

32、方法：定圓心，找半徑已知入射方向和出射方向已知入射方向和出射點(diǎn)第82頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四在磁場中的運(yùn)動時間第83頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四 例5:垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場僅限于寬度為d的條形區(qū)域內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一個質(zhì)量為m,電量為q的粒子以一定的速度垂直于磁場邊界方向從點(diǎn)垂直飛入磁場區(qū),如圖所示, 當(dāng)它飛離磁場區(qū)時,運(yùn)動方 向偏轉(zhuǎn)角.試求粒子的運(yùn) 動速度v以及在磁場中 運(yùn)動的時間t.0第84頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四解析：第85頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期

33、四例6.一足夠長的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,現(xiàn)從矩形區(qū)域ad的中點(diǎn)0處,垂直磁場射入一速度方向跟ad邊夾角為300,大小為v0的帶電粒子,已知粒子質(zhì)量為m,電量為q,ad邊長為L,ab邊足夠長,重力忽略不計.求(1)粒子能從ab 邊射出v0的大小范圍.(2)粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間.V0第86頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四abcdODvf第87頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四 例7： 一帶電質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為m，電量為q，以平行于x軸的速度v從y軸上的a點(diǎn)射入圖中第一象限所示的區(qū)域，為了使該質(zhì)點(diǎn)能從x軸

34、上的b點(diǎn)以垂直于x軸的速度v射出，可在適當(dāng)?shù)牡胤郊右粋€垂直于xy平面、磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場若此磁場僅分布在一個圓形區(qū)域內(nèi)，試求這圓形磁場區(qū)域的最小半徑重力忽略不計第88頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四第89頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四例8圖中的S是能在紙面內(nèi)的360方向發(fā)射電子的電子源，所發(fā)射出的電子速率均相同MN是一塊足夠大的豎直擋板，與電子源S的距離OS=L，擋板的左側(cè)分布著方向垂直與紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為B設(shè)電子的質(zhì)量為m，帶電量為e，求：（1）要使電子源發(fā)射的電子能達(dá)到檔板，則發(fā)射的電子速率至少要多大？（2）若電子源

35、發(fā)射的電子速率為eBL/m， 擋板被電子擊中的范圍有多大？要求 在圖中畫出能擊中擋板的距O點(diǎn)上下最 遠(yuǎn)的電子運(yùn)動軌跡第90頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四vfV1f1v2f2第91頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四例9.如圖所示,在直角坐標(biāo)系的第一,二象限內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場,第三象限有沿Y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,第四象限內(nèi)無電場和磁場.質(zhì)量為m,帶電量為q的粒子從M點(diǎn)以速度v0沿X軸負(fù)方向進(jìn)入電場,不計粒子的重力,粒子經(jīng)X軸上的N和P點(diǎn)最后又回到M點(diǎn).設(shè)OM=OP=l,ON=2l.求：(1)帶電粒子的電性,電場強(qiáng)度E的大小(2)勻強(qiáng)磁場的

36、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向(3)粒子從M點(diǎn)進(jìn)入電場,經(jīng)N,P點(diǎn)最后又回到M點(diǎn)所用的時間 第92頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四:動態(tài)分析:v變化 f 變化 帶電粒子 受力變化 a變化 第93頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四例10.質(zhì)量為m,帶電量為-q的絕緣滑環(huán)套在固定于水平方向且足夠長的絕緣桿上,如圖所示.滑環(huán)與桿之間的動摩擦因數(shù)為,整個裝置處在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,B的方向垂直紙面向外.現(xiàn)給滑環(huán)一個水平向右瞬時沖量I使其開始運(yùn)動,已知當(dāng)I=I0時,滑環(huán)恰能沿桿作勻速直線運(yùn)動,求: (1)I0的大小 (2)若瞬時沖量為某一定值Is，

37、且IsI0,求滑環(huán)沿桿運(yùn)動過 程中克服摩擦力所做的功 (設(shè)滑桿足夠長,沿環(huán)仍在桿上).第94頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四第95頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四質(zhì)量為1g,帶電量為510-4C圓環(huán)套在傾角為370的絕緣細(xì)棒上,可以沿細(xì)棒自由滑行(滑行時環(huán)帶電量不變).已知圓環(huán)與細(xì)棒間的摩擦系數(shù)為0.1,整個裝置放在一電磁場共同存在區(qū)域,電場強(qiáng)度E=5N/C,方向水平向左,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=10T,方向垂直紙面向里.設(shè)細(xì)棒足夠長.求(1)如果環(huán)帶的是正電荷,則環(huán)從靜止釋放后,下滑的最大速度和最大加速度是多大?(2)如果環(huán)帶的是負(fù)電荷,則環(huán)加速度達(dá)到時,其速度是多大? 最大速度是多少?第96頁，共107頁，2022年，5月20日，16點(diǎn)23分，星期四例14。如圖所示,在空間有水平方向勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，在磁場中有一長為l、內(nèi)壁光滑且絕緣的細(xì)筒MN豎直放置，筒的底部有一質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球，現(xiàn)使細(xì)筒MN沿垂直磁場方向水平向右勻速運(yùn)動，設(shè)小球帶電量不變1 若使小