磁場(chǎng)學(xué)案(全后面附有答案)

1、第三章 磁 場(chǎng)課時(shí)1 磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.列舉磁現(xiàn)象在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。了解我國(guó)古代在磁現(xiàn)象方面的研究成果及其對(duì)人類(lèi)文明的影響。關(guān)注與磁相關(guān)的現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展。2.知道磁場(chǎng)的基本特性是對(duì)處在它里面的磁極或電流有磁場(chǎng)力的作用.3.知道磁極和磁極之間、磁極和電流之間、電流和電流之間都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用的。4.利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)的類(lèi)比，培養(yǎng)比較推理能力?！咀灾鲗W(xué)習(xí)】閱讀教材P80-P81，完成下列問(wèn)題1物體具有的吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的屬性叫做 ；具有磁性的 叫做磁體；磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫做 ；磁體有兩個(gè)磁極：南極、北極。同名磁極相互 ，異名磁極相互 。2丹麥物理學(xué)家 首先發(fā)現(xiàn)電流周?chē)泊嬖谥?/p>

2、磁場(chǎng)。3磁場(chǎng)是存在于 或電流周?chē)臻g的一種客觀存在的 ；磁極和磁極間、磁極和電流間、電流和電流間的作用都是通過(guò) 來(lái)傳遞的。4規(guī)定在磁場(chǎng)中的任意一點(diǎn)小磁針 受力的方向亦即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向5地球本身在地面附近空間產(chǎn)生的磁場(chǎng)，叫做 。地磁場(chǎng)的分布大致就像一個(gè) 磁鐵外面的磁場(chǎng)?！締?wèn)題探究】1.如何理解磁場(chǎng)的物質(zhì)性2.地磁兩極與地理兩極一樣嗎？3電場(chǎng)和磁場(chǎng)有哪些異同？【課堂練習(xí)】1地球赤道上空有一小磁針處于水平靜止?fàn)顟B(tài),突然小磁針N極向東偏轉(zhuǎn),可知（ ）A一定是小磁針正東方向有一條形磁鐵的N極靠近小磁針 B一定是小磁針正東方向有一條形磁鐵的S極靠近小磁針C可能是小磁針正上

3、方向有電子流自南向北水平通過(guò)D可能是小磁針正上方向有電子流自東向西水平通過(guò)2在奧斯特電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,通電直導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)該 ( )A平行南北方向,在小磁針正上方 B平行東西方向,在小磁針正上方C東南方向,在小磁針正上方 D西南方向,在小磁針正上方課時(shí)2 磁感應(yīng)強(qiáng)度【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)類(lèi)比和分析，尋找描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量-磁感應(yīng)強(qiáng)度2.進(jìn)一步體會(huì)比值法定義物理量的方法3.知道磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義，知道其方向、大小、定義式和單位【自主學(xué)習(xí)】1.電場(chǎng)強(qiáng)度是通過(guò)將一檢驗(yàn)電荷放在電場(chǎng)中分析電荷所受的 與檢驗(yàn)電荷 的比值來(lái)定義的，其定義式為E。規(guī)定 受的電場(chǎng)力方向?yàn)殡妶?chǎng)方向。2磁場(chǎng)的方向。規(guī)定在磁場(chǎng)中的

4、任意一點(diǎn)小磁針 受力的方向亦即小磁針 時(shí)北極所指的方向，就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向1234NNSS圖13磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力通常稱(chēng)為 。如圖1，三塊相同的蹄形磁鐵，并列放在桌上，直導(dǎo)線(xiàn)所在處的磁場(chǎng)認(rèn)為是均勻的，則決定安培力大小的因素與導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中的放置方向有關(guān)與電流的 有關(guān)與通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中的 有關(guān)4磁場(chǎng)強(qiáng)弱磁感應(yīng)強(qiáng)度在磁場(chǎng)中 于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線(xiàn)，所受的安培力F跟電流I和導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度L的乘積IL的比值叫 。公式：B 在國(guó)際單位制中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是 ，簡(jiǎn)稱(chēng)特，國(guó)際符號(hào)是T。1T1磁感應(yīng)強(qiáng)度是 ，把某點(diǎn)的磁場(chǎng)方向定義為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。磁感應(yīng)強(qiáng)度B是表示磁場(chǎng) 和方向的物理量【問(wèn)題探究】1. 根據(jù)公

5、式B=，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度B是由F、I、L三者決定的嗎？2.電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度有哪些異同？【課堂練習(xí)】1.有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度的下列說(shuō)法中，正確的是()A磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來(lái)表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量B若有一小段通電導(dǎo)體在某點(diǎn)不受磁場(chǎng)力的作用，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C若有一小段長(zhǎng)為L(zhǎng)，通以電流為I的導(dǎo)體，在磁場(chǎng)中某處受到的磁場(chǎng)力為F，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小一定是D由定義式B可知，電流強(qiáng)度I越大，導(dǎo)線(xiàn)L越長(zhǎng)，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度就越小2有檢驗(yàn)電流元長(zhǎng)1 cm，并通以1 A的電流，把它垂直于磁場(chǎng)方向放于磁場(chǎng)中的某點(diǎn)時(shí)，受到的磁場(chǎng)力為0.1 N，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為()A10 TB5 TC2 TD2.5 T課時(shí)

6、3 幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1. 知道磁感線(xiàn)，知道幾種常見(jiàn)磁場(chǎng)磁感線(xiàn)的空間分布情況2. 會(huì)用安培定則判斷通電直導(dǎo)線(xiàn)和通電線(xiàn)圈周?chē)臻g的磁場(chǎng)的方向3. 了解安培分子電流假說(shuō)4. 知道磁通量【自主學(xué)習(xí)】1、磁感線(xiàn)：所謂磁感線(xiàn)，是在磁場(chǎng)中畫(huà)出的一些有方向的 ，在這些 上，每一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向都在該點(diǎn)的切線(xiàn)方向上。2、安培定則：判定直線(xiàn)電流的方向跟它的磁感線(xiàn)方向之間的關(guān)系時(shí)，安培定則表述為：用 握住導(dǎo)線(xiàn)，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是 的環(huán)繞方向；判定環(huán)形電流和通電螺線(xiàn)管的電流方向和磁感線(xiàn)方向之間的關(guān)系時(shí)要統(tǒng)一表述為：讓彎曲的四指所指方向跟 方向一致，大拇指所指的方向

7、就是環(huán)形電流或通電螺線(xiàn)管 磁感線(xiàn)的方向（這里把環(huán)形電流看作是一匝的線(xiàn)圈）。3、安培分子電流假說(shuō)的內(nèi)容。4、什么是勻強(qiáng)磁場(chǎng)？勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)有什么特點(diǎn)？5、磁通量（1）定義：設(shè)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的平面，面積為S，則B與S的乘積叫做穿過(guò)這個(gè)面積的磁通量（magnetic flux），簡(jiǎn)稱(chēng)磁通。（2）定義式： （3）單位： 簡(jiǎn)稱(chēng) ，符號(hào) 。1Wb=1T·m2（4）磁通量是標(biāo)量（5）磁通密度即磁感應(yīng)強(qiáng)度 B= 1T=1【問(wèn)題探究】1.磁感線(xiàn)的基本特性？2.電場(chǎng)線(xiàn)與磁感線(xiàn)有哪些異同？3.用安培定則判定直線(xiàn)電流和通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)有什么不同？4.如何用安培分子電流假

8、說(shuō)解釋鐵棒的磁化和去磁？5磁通量的變化一般有幾種情況？【課堂練習(xí)】1磁鐵在高溫下或者受到敲擊時(shí)會(huì)失去磁性，根據(jù)安培分子電流假說(shuō)，其原因是()A分子電流消失 B分子電流取向變得大致相同C分子電流取向變得雜亂 D分子電流減弱2.M1與M2為兩根未被磁化的鐵棒，現(xiàn)將它們分別放置于如圖1所示的位置，則被通電螺線(xiàn)管產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁化后()AM1的左端為N極，M2的右端為N極 BM1和M2的右端均為N極CM1的右端為N極，M2的左端為N極 DM1和M2的左端均為N極知識(shí)點(diǎn)小結(jié)：磁場(chǎng)題型歸類(lèi)題型一 對(duì)磁場(chǎng)相關(guān)知識(shí)的理解及應(yīng)用 1、磁現(xiàn)象 P59 例1、例2、P113 1、2、4、132、 對(duì)地磁場(chǎng)的理解 P60

9、例3、例4、P113 3、5、12補(bǔ)充1：（2011年高考題）為了解釋地球的磁性，19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場(chǎng)是由繞過(guò)地心的軸的環(huán)形電流I引起的。在下列四個(gè)圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是（） 3、 對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解 P61例1、例2、P113 6、7、8、9、10、144 、對(duì)磁感線(xiàn)的理解P63例1、 P115 1、2 、4 5 、磁場(chǎng)的合成 P114 11、P116 10補(bǔ)充2：在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處，a、b兩點(diǎn)各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)垂直穿過(guò)紙面，導(dǎo)線(xiàn)中通有大小相等的恒定電流，方向垂直于紙面向里。在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B則c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及方向?yàn)?6 、

10、幾種常見(jiàn)磁場(chǎng)的磁感線(xiàn) P64例2、例6、P115 4、5、6、7、9、P117 17 、磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感線(xiàn)及電場(chǎng)線(xiàn)的異同 P65例5、P115 3、P113 68 、對(duì)安培分子電流假說(shuō)的理解力P64例39、 對(duì)磁通量的理解 P65例4、P115 8、11、12、13課時(shí)4 通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到的力【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、知道什么是安培力，會(huì)推導(dǎo)安培力公式F=BILsin。2、知道左手定則的內(nèi)容，并會(huì)用它判斷安培力的方向。3、了解磁電式電流表的工作原理。【自主學(xué)習(xí)】1磁場(chǎng)對(duì) 的作用力通常稱(chēng)為安培力。2 磁場(chǎng)方向的通電直導(dǎo)線(xiàn)，受到的安培力的大小的跟通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度有關(guān)，導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)作用力 ；導(dǎo)線(xiàn)

11、短，作用力 。用公式表示為 。3如果磁場(chǎng)方向與電流方向夾角為時(shí)，安培力的大小 ，方向仍可用 定則判定。4左手定則：讓磁感線(xiàn)垂直穿入 ，四指指向 方向，拇指所指 的方向。 5在磁電式電流表中，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)是的?！締?wèn)題探究】1.“安培定則”和“左手定則”有何區(qū)別和聯(lián)系？2應(yīng)用公式FBIL求安培力大小應(yīng)注意的問(wèn)題【例1】 如圖所示，用兩根相同的細(xì)繩水平懸掛一段均勻載流直導(dǎo)線(xiàn)MN，電流I方向從M到N，繩子的拉力均為F.為使F0，可能達(dá)到要求的方法是()A加水平向右的磁場(chǎng)B加水平向左的磁場(chǎng)C加垂直紙面向里的磁場(chǎng) D加垂直紙面向外的磁場(chǎng)題型二 通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力1、 對(duì)安培力的理解及左手定則的

12、應(yīng)用 P67 例1、P117 3、4、7、P69例6、P117 5、62、 安培力的計(jì)算（有效長(zhǎng)度）P117 2、91、如圖，長(zhǎng)為的直導(dǎo)線(xiàn)拆成邊長(zhǎng)相等，夾角為的形，并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，當(dāng)在該導(dǎo)線(xiàn)中通以電流強(qiáng)度為的電流時(shí)，該形通電導(dǎo)線(xiàn)受到的安培力大小為 2、如圖所示，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)?3、 通電導(dǎo)體在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題 P117 8、12、10、P69例5A固定，B如何運(yùn)動(dòng)？ 4、通電導(dǎo)體在勻強(qiáng)磁

13、場(chǎng)中的靜態(tài)分析問(wèn)題（平衡問(wèn)題）P68 例2、例6、P118 15、14、13L1RB300baL23、如圖所示在水平金屬導(dǎo)軌上有一電阻R，金屬桿ab與導(dǎo)軌組成一閉合矩形電路，兩條導(dǎo)軌間距L1，矩形導(dǎo)軌長(zhǎng)L2，導(dǎo)軌區(qū)域處于與水平面成300角的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度是B，若ab靜止，導(dǎo)軌與ab的的電阻不計(jì)，流經(jīng)ab的電流I，桿ab所受摩擦力為 ，對(duì)導(dǎo)軌的壓力為 。4 如圖，當(dāng)左邊的線(xiàn)圈通以逆時(shí)針電流I時(shí)，天平恰好平衡，此時(shí)天平右邊的砝碼為m，若改為順時(shí)針?lè)较虻碾娏髑掖笮〔蛔?，則需在天平右邊增加m的砝碼，通電線(xiàn)圈受到磁場(chǎng)力大小為（ ）Amg/2 B（m+m）g C mg D（m+m）g/25豎直向下

14、的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，用兩條豎直線(xiàn)懸吊一水平通電直導(dǎo)線(xiàn)，導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為m，通入電流I后，懸線(xiàn)偏離豎直方向角保持靜止，已知導(dǎo)線(xiàn)受的磁場(chǎng)力方向水平，求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 6如圖所示，在傾角為的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒。當(dāng)導(dǎo)體棒中的電流垂直紙面向里時(shí)，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，可將導(dǎo)體棒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向在紙面內(nèi)由垂直向上沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)至水平向左的過(guò)程中，下列關(guān)于B的大小變化的說(shuō)法中，正確的是A逐漸增大 B逐漸減小C先減小后增大 D先增大后減小5、安培力作用下的變速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 P118 13補(bǔ)充：電磁軌道炮工作原理如圖所示。待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間

15、自由移動(dòng)，并與軌道保持良好接觸。電流I從一條軌道流入，通過(guò)導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回。軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面得磁場(chǎng)（可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)），磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與I成正比。通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出。現(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來(lái)的2倍，理論上可采用的方法是（） A只將軌道長(zhǎng)度L變?yōu)樵瓉?lái)的2倍  B只將電流I增加至原來(lái)的2倍C只將彈體質(zhì)量減至原來(lái)的一半 D將彈體質(zhì)量減至原來(lái)的一半，軌道長(zhǎng)度L變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，其它量不變 6、磁電式電流表 P68 例3、P118 11課時(shí)5 運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道磁場(chǎng)對(duì)電流作用（安培

16、力）實(shí)質(zhì)是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷作用（洛侖茲力）的宏觀表現(xiàn)。2.能根據(jù)安培力的表達(dá)式F=BIL推導(dǎo)洛侖茲力的表達(dá)式f=qvB，培養(yǎng)學(xué)生的推理能力和知識(shí)遷移能力。并能夠應(yīng)用公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。3.理解洛侖茲力的方向由左手定則判定，并會(huì)用左手定則熟練地判定。4.了解電視機(jī)顯像管的工作原理。【自主學(xué)習(xí)】1洛倫茲力的方向的判斷左手定則：讓磁感線(xiàn) 手心，四指指向 的方向，或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的 ，拇指所指電荷所受 的方向。2洛倫茲力的大小:洛倫茲力公式 。 3洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷 ，不會(huì) 電荷運(yùn)動(dòng)的速率。4顯像管中使電子束偏轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)是由兩對(duì)線(xiàn)圈產(chǎn)生的,叫做偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈。為了與顯像管的管頸貼在一起,偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈做成 ?！締?wèn)題探究】1

17、.如何定量推導(dǎo)出洛倫茲力的大??？2.f=qvB的適用條件如何？運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中一定受洛侖茲力的作用嗎？為什么？3.洛侖茲力做功嗎？為什么？4.洛倫茲力和靜電力的異同點(diǎn)有哪些？例1、 電子束以一定的初速度沿軸線(xiàn)進(jìn)入螺線(xiàn)管內(nèi)，螺線(xiàn)管中通以方向隨時(shí)間而周期性變化的電流，如圖所示，則電子束在螺線(xiàn)管中做（ ）A勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) B勻速圓周運(yùn)動(dòng)C加速減速交替的運(yùn)動(dòng) D來(lái)回振動(dòng)題型三、對(duì)洛倫茲力的理解及左手定則的應(yīng)用P72例3、P119 1、2、3、4、10、P71例1、例2題型四、空間同時(shí)存在磁場(chǎng)與重力場(chǎng)1 動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題 P72例4、2 平面P119 7、8、××××&

18、#215;×××××××B補(bǔ)充1：如圖所示為一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng)，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)給圓環(huán)向右初速度v0，在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，圓環(huán)克服摩擦力所做的功可能為：A0 B C D無(wú)法確定3 豎直面P119 5、4 斜面 P119 6、13、14、12、P76 例3課時(shí)6 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、理解洛倫茲力對(duì)粒子不做功。2、理解帶電粒子的初速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直時(shí)，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。3、會(huì)推導(dǎo)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)

19、動(dòng)的半徑、周期公式，知道與哪些因素有關(guān)。4、了解回旋加速器的工作原理?！咀灾鲗W(xué)習(xí)】1帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(1)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行：做 運(yùn)動(dòng)。(2)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直：粒子做 運(yùn)動(dòng)且運(yùn)動(dòng)的軌跡平面與磁場(chǎng)方向 。軌道半徑公式： 周期公式： 。2質(zhì)譜儀是一種十分精密的儀器，是測(cè)量帶電粒子的 和分析 的重要工具。3回旋加速器：(1)使帶電粒子加速的方法有：經(jīng)過(guò)多次直線(xiàn)加速；利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)的作用，回旋加速。在較小的范圍內(nèi)來(lái)獲得的裝置。(2)為了保證每次帶電粒子經(jīng)過(guò)狹縫時(shí)均被加速，使之能量不斷提高，要在狹縫處加一個(gè) 電壓，產(chǎn)生交變電場(chǎng)的頻率跟粒子運(yùn)動(dòng)的頻率 。帶電粒子獲得

20、的最大能量與D形盒 有關(guān)?！締?wèn)題探究】1、如何確立帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心、半徑及運(yùn)動(dòng)時(shí)間？2.簡(jiǎn)述回旋加速器的原理3.電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)的區(qū)別有哪些？題型五、帶電粒子只在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的基本題型P121 1、2、5、補(bǔ)充：如圖所示，粒子（氦原子核）和質(zhì)子從勻強(qiáng)磁場(chǎng)中同一點(diǎn)出發(fā)，沿著與磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直的方向以相同的速率開(kāi)始反向運(yùn)動(dòng)。若磁場(chǎng)足夠大，則它們?cè)傧嘤鰰r(shí)所走過(guò)的路程之比是（不計(jì)重力）（ ） A、1:1 B、1:2 C、2:1 D、4:1題型六、質(zhì)譜儀例1.教材P100，例題、P74 例1、P121 3、題型七、回旋加速器P75 例2、P121 4、教材P102 4題型八、空間同

21、時(shí)存在磁場(chǎng)與電場(chǎng)（離子速度選擇器、磁流體發(fā)電機(jī)、電磁流量計(jì)、霍爾效應(yīng)）P76 視野拓展（幾種與粒子運(yùn)動(dòng)有關(guān)的器材）補(bǔ)充1：（離子速度選擇器模型）空間有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一束電子流以初速v從水平方向射入，為了使電子流經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)時(shí)不偏轉(zhuǎn)（不計(jì)重力），則在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)必須同時(shí)存在一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，這個(gè)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小與方向應(yīng)是（ ）AB/v，方向豎直向上BB/v，方向水平向左CBv，垂直紙面向里 DBv，垂直紙面向外P121 7補(bǔ)充2：電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用于測(cè)量可導(dǎo)電流體（如污水）在管中的流量（在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)管內(nèi)橫截面的流體的體積）為了簡(jiǎn)化，假設(shè)流量計(jì)是如圖所示的橫截面為長(zhǎng)方形的一段管道

22、，其中空部分的長(zhǎng)、寬、高分別為圖中的a、b、c，流量計(jì)的兩端與輸送液體的管道相連接（圖中虛線(xiàn)）圖中流量計(jì)的上下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料，現(xiàn)于流量計(jì)所在處加磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于前后兩面當(dāng)導(dǎo)電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計(jì)時(shí)，在管外將流量計(jì)上、下兩表面分別與一串接了電阻R的電流表的兩端連接，I表示測(cè)得的電流值已知流體的電阻率為p，不計(jì)電流表的內(nèi)阻，則可求得流量為 補(bǔ)充3：如圖所示，厚度為h，寬度為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻場(chǎng)中，當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體板時(shí)，在導(dǎo)體板的上側(cè)面A和下側(cè)面A之間會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差。這種現(xiàn)象稱(chēng)為霍爾效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)磁場(chǎng)不太強(qiáng)時(shí)，電勢(shì)差U、電流I和B的

23、關(guān)系為：，式中的比例系數(shù)K稱(chēng)為霍爾系數(shù)。霍爾效應(yīng)可解釋如下：外部磁場(chǎng)的洛侖茲力使運(yùn)動(dòng)的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，在導(dǎo)體板的另一側(cè)會(huì)出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成橫向電場(chǎng)，橫向電場(chǎng)對(duì)電子施加與洛侖茲力方向相反的靜電力。當(dāng)靜電力與洛侖茲力達(dá)到平衡時(shí)，導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間就會(huì)形成穩(wěn)定的電勢(shì)差。設(shè)電流I是由電子的定向流動(dòng)形成的，電子的平均定向速度為，電量為e，回答下列問(wèn)題：(1)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體板上側(cè)面A的電勢(shì)_下側(cè)面A的電勢(shì)(填高于、低于)。(2)電子所受的洛侖茲力的大小為_(kāi)；(3)當(dāng)導(dǎo)體板上下側(cè)之間的電勢(shì)差為U時(shí)，電子所受靜電力的大小為_(kāi)；(4)由靜電力和洛侖茲力平衡的條件，證明霍爾系數(shù)為，其中代表導(dǎo)

24、體板單位體積中電子的個(gè)數(shù)。（1）低于（2）電子所受洛倫茲力的大小f =evB (3) 電子所受靜電力的大小F = (4)略P119 9、11、P121 7課時(shí)6 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)二【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、 帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題2、 磁場(chǎng)中的臨界問(wèn)題3、 學(xué)會(huì)找軌跡圓心并能夠利用幾何關(guān)系確定半徑總結(jié)：題型九 帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一 半有界磁場(chǎng)1、如圖，在一水平放置的平板MN的上方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里。許多質(zhì)量為m帶電量為q的粒子，以相同的速率v沿位于紙面內(nèi)的各個(gè)方向，由小孔O射入磁場(chǎng)區(qū)域。不計(jì)重力，不計(jì)粒子間的相互影響。下列圖中陰影部分表示帶電

25、粒子可能經(jīng)過(guò)的區(qū)域，其中Rmv/Bq。哪個(gè)圖是正確的？ A2、如圖所示，在x軸上方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為-q的粒子，以速度v從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，角已知，粒子重力不計(jì)，求（1）粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。（2m(-)/qB）（2）粒子離開(kāi)磁場(chǎng)的位置 （）3、如圖所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上，有兩個(gè)質(zhì)量和電量均相同的正、負(fù)離子，從O點(diǎn)以相同的速度射入磁場(chǎng)中，射入方向均與邊界成角。若不計(jì)重力，關(guān)于正、負(fù)離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（ B ）A、運(yùn)動(dòng)的軌道半徑不相同 B、重新回到邊界的速度大小和方向都相同C、重新回到邊界的位置與O點(diǎn)距離不相同D、運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同4、P121 6二

26、、矩形磁場(chǎng)5、P122 96、長(zhǎng)為L(zhǎng)、間距也為L(zhǎng)的兩平行金屬板間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。今有質(zhì)量為m、帶電荷量為q的正離子從平行板左端中點(diǎn)以平行于金屬板的方向射入磁場(chǎng)。欲使離子不打在極板上，入射離子的速度大小應(yīng)滿(mǎn)足的條件是（ AB ）A B C D 三、直角形磁場(chǎng)7、如圖，在x0、y0的空間中有恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度的方向垂直于xOy平面向里，大小為B?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m電量為q的帶電粒子，在x軸上到原點(diǎn)的距離為x0的P點(diǎn)，以平行于y軸的初速度射入此磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)作用下沿垂直于y軸的方向射出此磁場(chǎng)。不計(jì)重力的影響。由這些條件知 DA、不能確定粒子通過(guò)y軸時(shí)的位置 B、不

27、能確定粒子速度的大小C、不能確定粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間 D、以上三個(gè)判斷都不對(duì)四、圓形磁場(chǎng)規(guī)律：向著磁場(chǎng)圓心射入的粒子，離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度方向的反向延長(zhǎng)線(xiàn)必過(guò)圓心8、如圖所示，在半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)，有一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶電粒子以速度v0從M點(diǎn)沿半徑方向射入磁場(chǎng)區(qū)，并由N點(diǎn)射出，O點(diǎn)為圓心，MON=120°時(shí)，求：帶電粒子在磁場(chǎng)區(qū)域的偏轉(zhuǎn)半徑R及在磁場(chǎng)區(qū)域中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。(R=3r,t=3r/3 v0) 9、如圖所示，在以直角坐標(biāo)系xOy的坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直xOy所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電粒子由磁場(chǎng)邊界與x軸的交點(diǎn)A處，以速度v0

28、沿x軸負(fù)方向射入磁場(chǎng)，粒子恰好能從磁場(chǎng)邊界與y軸的交點(diǎn)C處，沿y軸正方向飛出磁場(chǎng)，不計(jì)帶電粒子所受重力。（ 答案 ）y××Cv0Av0xOB××××××××××××××××××（1）求粒子的荷質(zhì)比。（2）若磁場(chǎng)的方向和所在空間的范圍不變，而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)锽，該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場(chǎng)，粒子飛出磁場(chǎng)時(shí)速度的方向相對(duì)于入射方向改變了角，如圖所示，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。10. 電視機(jī)的顯像

29、管中，電子束的偏轉(zhuǎn)是用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的.電子束經(jīng)過(guò)電壓為U的加速電場(chǎng)后，進(jìn)入一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，如圖所示.磁場(chǎng)方向垂直于圓面.磁場(chǎng)區(qū)的中心為O，半徑為r.當(dāng)不加磁場(chǎng)時(shí)，電子束將通過(guò)O點(diǎn)而打到屏幕的中心M點(diǎn).為了讓電子束射到屏幕邊緣P，需要加磁場(chǎng)，使電子束偏轉(zhuǎn)一已知角度，此時(shí)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)為多少？(電子荷質(zhì)比為e/m,重力不計(jì)) B= UOMP) 11. 如圖是某離子速度選擇器的原理圖，在一半徑為R=10cm的圓柱形筒內(nèi)有B=1×104T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向平行于軸線(xiàn).在圓柱形筒上某一直徑兩端開(kāi)有小孔a、b分別作為入射孔和出射孔.現(xiàn)有一束比荷為=2×1011C/kg的正離子，

30、以不同角度入射，最后有不同速度的離子束射出.其中入射角=30°，且不經(jīng)碰撞而直接從出射孔射出的離子的速度v大小是 （ C ）A4×105m/sB2×105m/s C4×106m/s D2×106m/sP121 13五、正方形磁場(chǎng)12邊長(zhǎng)為a的正方形，處于有界磁場(chǎng)中，如圖所示，一束電子以v0水平射入磁場(chǎng)后，分別從A處和C處射出，則vA:vC= ，所經(jīng)歷的時(shí)間之比tA:tB= （1：2，2：1）13.如圖所示，一束質(zhì)子沿同方向從正方形的頂點(diǎn)a射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，分成兩部分，分別從bc邊和cd邊的中點(diǎn)e、f點(diǎn)射出磁場(chǎng)，求兩部分質(zhì)子的速度之比。題型十 極值問(wèn)

31、題方法規(guī)律：1 如圖所示，在真空區(qū)域內(nèi)，有寬度為L(zhǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，MN、PQ是磁場(chǎng)的邊界。質(zhì)量為m，帶電量為-q的粒子，先后兩次沿著與MN夾角為 (0<<90º)的方向垂直磁感線(xiàn)射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，第一次，粒子以速度V1射入磁場(chǎng)，粒子剛好沒(méi)能從PQ邊界射出磁場(chǎng)。第二次粒子速度V2射入磁場(chǎng)，粒子則剛好垂直P(pán)Q射出磁場(chǎng)。不計(jì)重力的影響，粒子加速前速度認(rèn)為是零，求：V1/、V2 （cos/(1+cos) 2.如圖所示，一足夠長(zhǎng)的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿(mǎn)方向垂直紙面向里的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在ad邊中點(diǎn)O，方向垂直磁場(chǎng)向里射入一速度方向跟ad

32、邊夾角 = 30°、大小為v0的帶正電粒子，已知粒子質(zhì)量為m，電量為q，ad邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，ab邊足夠長(zhǎng)，粒子重力不計(jì)，××××××××××××abcdOv0求：（1）粒子能從ab邊上射出磁場(chǎng)的v0大小范圍.（v0（2）如果帶電粒子不受上述v0大小范圍的限制，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間.（ 3題型十一 分區(qū)域磁場(chǎng)問(wèn)題 規(guī)律：1. 在x軸上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，x軸下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B/2，垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一質(zhì)量為m、電荷量為-q

33、的帶電粒子(不計(jì)重力)，從x軸上O點(diǎn)以速度v0垂直x軸向上射出.求：（1）經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間粒子第三次到達(dá)x軸（初始位置為第一次）；（t=3m/qB）（2）粒子第三次到達(dá)x軸時(shí)離O點(diǎn)的距離。 (6mvO/qB)2.如圖所示，和為平行的虛線(xiàn)，上方和下方都是垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩點(diǎn)都在上。帶電粒子從點(diǎn)以初速與成斜向上射出，經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)后正好過(guò)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)速度方向也斜向上，不計(jì)重力。下列說(shuō)法中正確的是（AB）、帶電粒子經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)的速度一定跟在點(diǎn)的速度相同；、若將帶電粒子在點(diǎn)時(shí)的初速度變大（方向不變），它仍能經(jīng)過(guò)點(diǎn)；、若將帶電粒子在點(diǎn)時(shí)的初速度方向改為與成角斜向上，它就不一定經(jīng)過(guò)點(diǎn)；、粒子一定帶

34、正電荷；3. （2005廣東）如圖所示，在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)，兩個(gè)方向相反且都垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在以直徑A2A4為邊界的兩個(gè)半圓形區(qū)域、中，A2A4與A1A3的夾角為60°一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子以某一速度從區(qū)的邊緣點(diǎn)A1處沿與A1A3成30°角的方向射入磁場(chǎng)，隨后該粒子以垂直于A2A4的方向經(jīng)過(guò)圓心O進(jìn)入?yún)^(qū)，最后再?gòu)腁4處射出磁場(chǎng)已知該粒子從射入到射出磁場(chǎng)所用的時(shí)間為t，求區(qū)和區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 （B1=5m/6qt B2=5m/3qt）4 過(guò)關(guān)檢測(cè) 18題型十二 分區(qū)域電、磁場(chǎng)問(wèn)題規(guī)律：1.（全國(guó)卷）如圖所示，在y > 0的空間中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)沿y軸

35、負(fù)方向；在y < 0的空間中，存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直xy平面（紙面）向外一電量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運(yùn)動(dòng)粒子，經(jīng)過(guò)y軸上y = h處的點(diǎn)P1時(shí)速率為v0，方向沿x軸正方向，然后經(jīng)過(guò)x軸上x(chóng) = 2h處的P2點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，并經(jīng)過(guò)y軸上y = 2h處的P3點(diǎn)不計(jì)粒子的重力，求 （1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大??； （2）粒子到達(dá)P2時(shí)速度的大小和方向； （3）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?） （2） （3）2. （2008.寧夏）如圖所示，在xOy平面的第一象限有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)的方向平行于y軸向下；在x軸和第四象限的射線(xiàn)OC之間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向垂直于紙面向外。有一質(zhì)量為m，帶有電荷量+

36、q的質(zhì)點(diǎn)由電場(chǎng)左側(cè)平行于x軸射入電場(chǎng)。質(zhì)點(diǎn)到達(dá)x軸上A點(diǎn)時(shí)，速度方向與x軸的夾角，A點(diǎn)與原點(diǎn)O的距離為d。接著，質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，并垂直于OC飛離磁場(chǎng)。不計(jì)重力影響。若OC與x軸的夾角為，求（1）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)速度的大?。?#160;  （2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小。3.（2008）天津）在平面直角坐標(biāo)系xOy中，第象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度v0垂直于y軸射入電場(chǎng)，經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成=60°角射入磁場(chǎng)，最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)垂直于y軸射出磁場(chǎng)，如圖所示不計(jì)粒子重力，求 （3mv02/2q）(2mv0/qB) (1)M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UMN； (2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r； (3)粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間t 4.如下圖所示，在xoy直角坐標(biāo)系中，第象限內(nèi)分布著方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第象限內(nèi)分布著方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。初速度為零、帶電量為q、質(zhì)量為m的離子經(jīng)過(guò)電壓為U的電場(chǎng)加速后，