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第三章 磁场（复习）

第三章 磁场（复习）. 一、思考几个基本问题 :. 1 ．磁场存在于何处？ 2 ．磁场的基本特性是什么？ 3 ．什么是磁现象的电本质？. 磁感强度： 　　　要求Ｂ、Ｉ垂直，矢量Ｂ与Ｆ、Ｉ无关，是用比值定义的物理量. 磁通量： 　　　　，Ｓ是垂直于Ｂ方向上的投影面积，是标量，有正负之分。. 磁场对直线电流的作用：. 产生：. 电流（运动电荷）产生磁场－－ 磁现象的电本质. 二 知识归类. 物理量. 描述. 用来描述磁场的人为曲线，方向代表磁场方向，疏密代表场强。. 磁感线. 磁场. 形象描述.

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第三章 磁场（复习）

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Presentation Transcript

  1. 第三章 磁场（复习） 一、思考几个基本问题: 1．磁场存在于何处？ 2．磁场的基本特性是什么？ 3．什么是磁现象的电本质？

  2. 磁感强度：　　　要求Ｂ、Ｉ垂直，矢量Ｂ与Ｆ、Ｉ无关，是用比值定义的物理量磁感强度：　　　要求Ｂ、Ｉ垂直，矢量Ｂ与Ｆ、Ｉ无关，是用比值定义的物理量 磁通量：　　　　，Ｓ是垂直于Ｂ方向上的投影面积，是标量，有正负之分。 磁场对直线电流的作用： 产生： 电流（运动电荷）产生磁场－－磁现象的电本质 二 知识归类 物理量 描述 用来描述磁场的人为曲线，方向代表磁场方向，疏密代表场强。 磁感线 磁场 形象描述 几种典型磁场的磁感线分布，直线电流、环形电流通电螺线管、匀强磁场。 相互作用 安培力 方向：左手定则 直线电流间的相互作用：同向相吸、反向相斥。

  3. 磁场对运动电荷的作用：　　　　，此式只适用于V、B垂直的情况。V、B不垂直时，　　　　　　　　是v、Ｂ的夹角。磁场对运动电荷的作用：　　　　，此式只适用于V、B垂直的情况。V、B不垂直时，　　　　　　　　是v、Ｂ的夹角。 带电粒子在匀强磁场中运动：－－是匀速圆周运动，其中：　　　　　　　　　　　　　　　　　。 安培力：（续上） 磁场 洛仑兹力 方向：左手定则 特点：洛仑兹力对对带电粒子永远都不做功。

  4. 2、大小： 一个场（磁场） 本章纲要 二个力（安培力、洛仑兹力） 三个计算（安培力、洛仑兹力、复合场中力的计算） 四个概念（磁感线、磁感强度、磁通量、磁现象的电本质） 三、磁场（电流）对电流的作用 1、方向：左手定则 3、电流对电流的作用 ４、练习：右图abcd中，试判断 　　磁场对电流的作用

  5. 四、带电粒子在洛仑兹力作用下的运动 V//B （含同向或反向）F洛=0 匀速直线运动 洛仑兹力 F洛=Bqv匀速圆周运动 V⊥B v与B成θ角 F洛=Bqv⊥等距螺旋（0＜θ＜90°） （洛仑兹力不做功）

  6. 1、洛仑兹力方向：左手定则 １、伸直指掌，拇指、四个手指 　　同在一个平面 ２、拇指跟四个手指互相垂直 ３、让磁感线垂直穿过掌心 ４、四指指向正电荷运动方向， （或负电荷运动方向的反方向）

  7. B I S L 2、洛仑兹力大小:由F=BIL出发证明：F洛=qvB 设电子电量为q，导体中单位体积内的自由电子数为n ①建立情景： ②联系宏观微观： F安=N F洛 I=nqVS ③数学推导： N=nSL

  8. 分阶段求解 不平衡~复杂的曲线运动 功能关系 ３、带电粒子和质点在电场、磁场中的运动 1、能忽略带电体重力的情况，可忽略重力 2、电场和磁场成独立区域 3、电场和匀强磁场共存区域 运用二力平衡~匀速直线运动列方程求解

  9. 一、磁场及其电本质的学习要求： （1）记住条形磁体、蹄形磁体、直线电流、环形电流、通电螺旋管的磁感线分布。能熟练使用安培定则。 （2）理解用磁感应强度和磁感线对磁场的描述。 （3）了解磁现象的电本质。 针对性问题： D 1、下列关于磁场的说法中，正确的是 A、只有磁铁周围才存在磁场 B、磁场是假想的，不是客观存在的 C、磁场只有在磁极与磁极、磁极和电流发生相互作用时才产生 D．磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发 　　生相互作用

  10. 2、下面有关磁感应强度的理解，正确的是： A．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量 B．某点磁感应强度的方向就是通过该点的磁感线的切线方向 C．磁感应强度的方向就是通电导体在该处的受力方向 D．磁场某处磁感应强度越大，该处磁通量就越大 A B 3、下列关于磁通量的说法，正确的是： A.在磁场中，磁感应强度B与平面面积的乘积叫做磁通量 B.在磁场中，穿过某一平面单位面积的磁感线条数，就叫做穿过 这个面积的磁通量 C.某个面的磁通量等于穿过这个面的磁感线的总条数 D.磁通量是矢量，它的正负表示它的方向 C

  11. z a 5、如图所示，一束电子流沿y轴正方向运动，在x轴 　 和z轴上a、b两处的磁场方向为： A．在a处沿-z方向 B、在a处沿-x方向 C、在b处沿-x方向 D．在b处沿+z方向 y b x 电子 6、如图所示，为两个通电螺线管，a、b为电源的两个极，当S闭合时，两螺线管间的小磁针A逆时针偏转，则关于电源的极性及B、C两小磁针的偏转方向的判断，正确的是： A．a为电源正极，B顺时针偏转 B．a为电源正极，C逆时针偏转 C．b为电源正极，B顺时针偏转 D．b为电源正极，C顺时针偏转 4、把一根水平放置的导线沿东西方向垂直放在小磁针的上方，当给导线通电时,磁针将： A．偏转90° B．偏转180°C．偏转360° D．不发生偏转 D B D C

  12. 7、如图所示，环形导线周围有三只小磁针a、b、7、如图所示，环形导线周围有三只小磁针a、b、 c，闭合开关S后，三只小磁针N极的偏转方向是： A．全向里 B．全向外 C．a向里，b、c向外 D．a、c、向外，b向里 D 8、下列说法正确的是： A.奥斯特实验说明电流能产生磁场，安培假说提出了磁场的电本质 B.硬磁性材料与软磁性材料的重要区别在于是否易于去磁 C.无论是磁体的磁场还是电流的磁场都来源与运动电荷 D.磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间的相互作用都是运动电荷通过磁场对运动电荷的作用 ABCD

  13. 1、如图所示，直导线AB在磁铁的正上方， AB能够在磁场力的作用下自由运动．当在 导线中通入如图所示的电流时，导线AB的 运动状况应是(从上向下看)： A．逆时针转动且向上运动 B．顺时针转动且向上运动 C．逆时针转动且向下运动 D．顺时针转动且向下运动 二、磁场力要求： （1）能熟练使用左手定则判断安培力和洛伦兹力的方向，能用安培力和洛伦兹力的公式计算它们的大小。 （2）了解磁力矩，知道电动机、电流表的工作原理。 （3）知道速度选择器、质谱仪、回旋加速器的工作原理，能解决带电粒子在匀强磁场中的圆周运动问题。 针对性问题： D

  14. 3、如右所示，图给出了通电闭合线圈在匀强磁场中的不同位置，那么能绕轴OO‘转动的有：3、如右所示，图给出了通电闭合线圈在匀强磁场中的不同位置，那么能绕轴OO‘转动的有： 2、如图所示，两根长通电导线M、N中通有同方向等大小的电流，一闭合线框abcd位于两平行通电导线所在平面上，并可自由运动，线框两侧与导线平行且等距，当线框中通有图示方 向电流时，该线框将： A．ab边向里，cd边向外转动 B．ab边向外，cd边向里转动 C．线框向左平动，靠近导线M D．线框向右平动，靠近导线N C B

  15. 4、如图，在竖直平面内放一个光滑绝缘的 半圆形轨道，水平方向的匀强磁场与半圆 形轨道所在的平面垂直。一个带正电荷的 小滑块由静止开始从半圆轨道的最高点M滑 下，则下列说法中正确的是： A．滑块经过最低点时的速度比磁场不存在时大 B．滑块从M点到最低点所用的时间比磁场不存在时短 C．滑块经过最低点时的速度大小与磁场不存在时相等 D．滑块从M点滑到最低点所用的时间与磁场不存在时相等 5、如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有a、b两个电子从同一处沿垂直磁感线方向开始运动，a的初速度为v，b的初速度为2v．则：　 A．a先回到出发点 B．b先回到出发点 C．a、b的轨迹是一对圆，且b的半径大 　 D．a、b的轨迹是一对圆，且b的半径大 ×××××××××××××××××××××××××××××× b a CD C

  16. 6、如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图．速度选择器（也称滤速器）中场强E的方向竖直向下，磁感应强度B1的方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度B2的方向垂直纸面向外．在S处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和B1入射到速度选择器中，若m甲= m乙< m丙= m丁，v甲< v乙= v丙< v丁，在不计重力的情况下，则分别打在P1、P2、P3、P4四点 的离子分别是： A．甲乙丙丁 B．甲丁乙丙 C．丙丁乙甲 D．甲乙丁丙 B

  17. 8、图为一测定磁感应强度B的实验装置，天平右端挂一矩形线圈，其匝数为5匝，底边cd长20厘米，放在待测匀强磁场中，设磁场方向垂直于纸面向里，当线圈中通入8、图为一测定磁感应强度B的实验装置，天平右端挂一矩形线圈，其匝数为5匝，底边cd长20厘米，放在待测匀强磁场中，设磁场方向垂直于纸面向里，当线圈中通入 如图方向的电流I=100毫安时，天平平 衡．如电流方向相反，则要在天平左 盘加质量m=8.2克砝码才能平衡．求磁 感应强度B的量值。 7、如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，置一长为L、质量为m、通有电流I的导体棒，试求： （1）欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁 场的磁感强度B的最小值和方向。 （2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压 力，外加匀强磁场的磁感强度B的最小值和方向。 （1）mgsinθ/IL，沿斜面向上（2） mg/IL，水平向左 0.41T

  18. 9、如图，在y0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感强度为B。一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为θ。若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l，求该粒子的电量和质量之比？9、如图，在y0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感强度为B。一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为θ。若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l，求该粒子的电量和质量之比？ 10、如图所示，为显像管电子束偏转示意图，电子质量为m，电量为e，进入磁感应强度为B的匀强磁场中，该磁场被束缚在直径为l的圆形区域，电子初速度v0的方向过圆形磁场的轴心O，轴心到光屏距离为L（即 P0 O=L），设某一时刻电子束打到光屏上的P点，求P P0之间的距离. 2v0 sinθ/Bl

  19. 12、如图所示，在互相垂直的水平方向的匀强电场（E已知）和匀强磁场（B已知）中，有一固定的竖直绝缘杆，杆上套一个质量为m、电量为q的小球，它们之间的摩擦因数为μ，现由静止释放小球，试分析小球运动的加速度和速度的变化情况，并求出最大速度Vm。（mg＞μqE）12、如图所示，在互相垂直的水平方向的匀强电场（E已知）和匀强磁场（B已知）中，有一固定的竖直绝缘杆，杆上套一个质量为m、电量为q的小球，它们之间的摩擦因数为μ，现由静止释放小球，试分析小球运动的加速度和速度的变化情况，并求出最大速度Vm。（mg＞μqE） 11、如图所示，质量m=10-4千克的小球，放在绝缘的水平面上，小球带电量q=2×10-4库，小球与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，外加匀强电场E=5伏/米，匀强磁场B=2特，方向如图．小球从静止开始运动，求小球的最大加速度和可能达到的最大速度。（g=10米/秒2） am=8m/s2 ; vm=10m/s

  20. （１） （２） （３） 13、如图，某一质量m、带电量为q的金属滑块（可视为质点），以某一初速度沿水平方向放置的绝缘板进入存在电场和磁场的空间，匀强磁场的方向垂直纸面向外，匀强电场方向水平，滑块与木板间的动摩擦因数为μ．滑块由A点沿木板匀速运动到B点时，与B处挡板碰撞，将安在B点的开关撞开，使电场消失，只能保留磁场．金属块碰撞时动能损失64％，并能匀速地返回A点．已知AB长为L，金属块往返一次的时间为t．求： （1）匀强电场的电场强度E； （2）匀强磁场的磁感应强度B； （3）摩擦力所做的功．

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