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磁場(chǎng)發(fā)生相互作用的。4. 利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)的類比，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

2、圍也存在著磁場(chǎng)。3. 磁場(chǎng)是存在于 或電流周圍空間的一種客觀存在的 和電流間、電流和電流間的作用都是通過4. 規(guī)定在磁場(chǎng)中的任意一點(diǎn)小磁針 _ 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)，叫做磁鐵外面的磁場(chǎng)?！締栴}探究】1.如何理解磁場(chǎng)的物質(zhì)性;磁極和磁極間、 磁極來傳遞的。受力的方向亦即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向,。地磁場(chǎng)的分布大致就像一個(gè)62. 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?1.A.B.【課堂練習(xí)】地球赤道上空有一小磁針處于水平靜止?fàn)顟B(tài)一定是小磁針正東方向有一條形磁鐵的一定是小磁針正東方向有一條形磁鐵的,突然小磁針N極向東偏轉(zhuǎn)，可知（ N極靠近小磁

3、針S極靠近小磁針C.D.2.A.C.可能是小磁針正上方向有電子流自南向北水平通過可能是小磁針正上方向有電子流自東向西水平通過在奧斯特電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中 ，通電直導(dǎo)線應(yīng)該（）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. 通過實(shí)驗(yàn)類比和分析，尋找描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量一2. 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)度是通過將一檢驗(yàn)電荷放在電場(chǎng)中分析電荷所受的 比值來定義的，其定義式為 E= F。規(guī)定q 2. 磁場(chǎng)的方向

4、。規(guī)定在磁場(chǎng)中的任意一點(diǎn)小磁針 北極所指的方向，就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向.3. 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力通常稱為 。如圖1 ,三塊相同的蹄形磁鐵，并列放在桌上，直導(dǎo)線所在處的磁場(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)線在磁場(chǎng)中的 有關(guān)4磁場(chǎng)強(qiáng)弱一一磁感應(yīng)強(qiáng)度在磁場(chǎng)中 于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所受的安培力F跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL的比值叫公式：B= IF在國(guó)際單位制中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是-磁感應(yīng)強(qiáng)度與檢驗(yàn)電荷.1受的電場(chǎng)力方向?yàn)殡妶?chǎng)方向。受力的方向亦即小磁針N T。1T= 1A m，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。和方向的物理量，簡(jiǎn)稱特，國(guó)際

5、符號(hào)是磁感應(yīng)強(qiáng)度是磁感應(yīng)強(qiáng)度B是表示磁場(chǎng) 【問題探究】1.根據(jù)公式B=F，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度B是由F I、L三者決定的嗎?IL2.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)度的下列說法中，正確的是(A磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來表示磁場(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，C. 若有一小段長(zhǎng)為L(zhǎng),通以電流為磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小一定是ILD. 由定義式B= iL可知，電流強(qiáng)度2. 有檢驗(yàn)電流元長(zhǎng) 1 cm,并通以I的導(dǎo)體,則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零在磁場(chǎng)中某處受到的磁場(chǎng)力為F,則該處I越大，導(dǎo)線L越長(zhǎng)，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度就越小時(shí)，受到的磁場(chǎng)力為 0.1 N，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

6、的大小為A. 10 TB. 5 TC. 2 TD. 2.5 T1 A的電流，把它垂直于磁場(chǎng)方向放于磁場(chǎng)中的某點(diǎn)( )【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.課時(shí)3幾種常見的磁場(chǎng)知道磁感線，知道幾種常見磁場(chǎng)磁感線的空間分布情況2.3.4.會(huì)用安培定則判斷通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍空間的磁場(chǎng)的方向了解安培分子電流假說知道磁通量，在這些上,【自主學(xué)習(xí)】1、磁感線：所謂磁感線，是在磁場(chǎng)中畫出的一些有方向的 每一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向都在該點(diǎn)的切線方向上。2、安培定則：判定直線電流的方向跟它的磁感線方向之間的關(guān)系時(shí)，安培定則表述為：用握住導(dǎo)線，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

7、電螺線管的電流方向和磁感線方向之間的關(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，大拇指所指的方向就是環(huán)形電流或通電螺線管磁感線的方向(這里把環(huán)形電流看作是一匝的線圈)3、安培分子電流假說的內(nèi)容。4、什么是勻強(qiáng)磁場(chǎng)？勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線有什么特點(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， 則B與S的乘積叫做穿過這個(gè)面積的磁通量( magnetic flux ),簡(jiǎn)稱磁通。(2)(3)(4)定義式：?jiǎn)挝唬汉?jiǎn)稱磁通量是標(biāo)量，符號(hào)。1Wb=1T m面積為S,磁通密度即磁感應(yīng)強(qiáng)度B=-S1T=1»旦m Am【問題探究】1. 磁感線的基本特性？

8、2. 電場(chǎng)線與磁感線有哪些異同？3. 用安培定則判定直線電流和通電螺線管的磁場(chǎng)有什么不同?4.如何用安培分子電流假說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，其原因是A.分子電流消失BC.分子電流取向變得雜亂2. M與M為兩根未被磁化的鐵棒， 則被通電螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁化后.分子電流取向變得大致相同D 分子電流減弱現(xiàn)將它們分別放置于如圖(所示的位置,A. M的左端為N極，M的右端為N極C. M的右端為N極，M的左端為N極.M和M的右端均為 .M和M的左端均為©©0©0

9、9;0回知識(shí)點(diǎn)小結(jié):磁場(chǎng)題型歸類題型一對(duì)磁場(chǎng)相關(guān)知識(shí)的理解及應(yīng)用1、磁現(xiàn)象 P 59例1、例2、P1132、 對(duì)地磁場(chǎng)的理解 P 60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（）1、2、4、13Si東西東西（）*3、對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解4、對(duì)磁感線的理解 P63例1、P5、磁場(chǎng)的合成 P 114 11、Pl16 10補(bǔ)充2 :在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處，P 61 例 1、例 2、P113 6、115 1、2、47、8、 9、 10、

10、 14awb兩點(diǎn)各有一條方向垂直于長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，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)?78、幾種常見磁場(chǎng)的磁感線 P64例2、例6、P115 4、5、6、7、9、 、磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感線及電場(chǎng)線的異同P 65例5、對(duì)安培分子電流假說的理解力P64例3對(duì)磁通量的理解 P65例4、P115 8、11、12、13課時(shí)4通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力R17 1P115 3、P113 69、8【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 0。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

11、流表的工作原理?！咀灾鲗W(xué)習(xí)】1. 磁場(chǎng)對(duì)的作用力通常稱為安培力。2. 磁場(chǎng)方向的通電直導(dǎo)線，受到的安培力的大小的跟通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度有關(guān)，導(dǎo)線長(zhǎng)作用力 ；導(dǎo)線短，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0時(shí)，安培力的大小 ，方向仍可用方向，拇指所指的方向。則判定。4. 左手定則：讓磁感線垂直穿入 ,四指指向的。5. 在磁電式電流表中，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)是【問題探究】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F= BIL求安培力大小應(yīng)注意的問題【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 到N,繩子的拉力均為 F.為使F= 0,A.加水

12、平向右的磁場(chǎng)C.加垂直紙面向里的磁場(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應(yīng)用2、安培力的計(jì)算（有效長(zhǎng)度）可能達(dá)到要求的方法是（ B.加水平向左的磁場(chǎng).加垂直紙面向外的磁場(chǎng)MN電流I方向從M科P67 例 1、P1172、9P117 3、4、7、P69 例 6、P117 5、61、如圖，長(zhǎng)為21的直導(dǎo)線拆成邊長(zhǎng)相等，夾角為 60°的V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B，當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流強(qiáng)度為I的電流時(shí)，該V形通電導(dǎo)線受到的安培力X X X X xx "x/xX矽. X X X X11大小為2、如圖所示，兩根平行放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線 反的

13、電流，A受到的磁場(chǎng)力大小為 F1, 直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后， 場(chǎng)力大小變?yōu)開3、通電導(dǎo)體在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的動(dòng)態(tài)分析問題P117 8A固定，A和B載有大小相同方向相 當(dāng)加入一與導(dǎo)線所在平面垂A受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)镕2，則此時(shí)B受到的磁、12、 10、 P69例 5B如何運(yùn)動(dòng)？B電導(dǎo)體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的靜態(tài)分析問題（平衡問題）P68例2、例6、P118 15、14、133、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Li，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,Li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L2ab所受摩

14、擦力為，對(duì)導(dǎo)軌的壓力為邊的砝碼為 m的砝碼,A.A mg/24. 如圖，當(dāng)左邊的線圈通以逆時(shí)針電流I時(shí)，天平恰好平衡，此時(shí)天平右m若改為順時(shí)針方向的電流且大小不變，則需在天平右邊增加 通電線圈受到磁場(chǎng)力大小為（）B . （m+A m） g C . mg D . （m+A m） g/2L,質(zhì)量為5豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，用兩條豎直線懸吊一水平通電直導(dǎo)線，導(dǎo)線長(zhǎng)為通入電流I后，懸線偏離豎直方向 0角保持靜止，已知導(dǎo)線受的磁場(chǎng)力方向水平，求磁場(chǎng) 的磁感應(yīng)強(qiáng)度.L,質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒。 可將導(dǎo)體棒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng) 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6 .如圖所示，在傾角為a的光滑斜面上，垂直

15、紙面放置一根長(zhǎng)為 當(dāng)導(dǎo)體棒中的電流I垂直紙面向里時(shí)，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，騒中，當(dāng)外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 程中，下列關(guān)于 B的大小變化的說法中，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的2倍，理論上可采用的方法

16、是（）A.只將軌道長(zhǎng)度 L變?yōu)樵瓉淼?倍 B.只將電流I增加至原來的2倍C. 只將彈體質(zhì)量減至原來的一半L變?yōu)樵瓉淼?倍，其它量不變D. 將彈體質(zhì)量減至原來的一半，軌道長(zhǎng)度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?！咀灾鲗W(xué)習(xí)】1洛倫茲力

17、的方向的判斷一一左手定則：讓磁感線 手心，四指指向 的方向，或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的所受的方向。2洛倫茲力的大?。郝鍌惼澚?。3洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷 ，不會(huì)4.顯像管中使電子束偏轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)是由兩對(duì)線圈產(chǎn)生的 貼在一起，偏轉(zhuǎn)線圈做成。【問題探究】1.如何定量推導(dǎo)出洛倫茲力的大??？，拇指所指電荷_電荷運(yùn)動(dòng)的速率。，叫做偏轉(zhuǎn)線圈。為了與顯像管的管頸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?電子束以一定的初速度沿軸線進(jìn)入螺線管內(nèi)，螺線管中通以方向隨時(shí)間而周期性變 ）.勻速圓周運(yùn)動(dòng).來回振動(dòng)例1、化的電流，如圖所示

18、，則電子束在螺線管中做（ A.勻速直線運(yùn)動(dòng)BC.加速減速交替的運(yùn)動(dòng)D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 題型四、空間同時(shí)存在磁場(chǎng)與重力場(chǎng)1動(dòng)態(tài)分析問題 P72例4、2 平面 P119 7、81、例2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)12、 P76 例 313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。現(xiàn)給圓環(huán)向右初速度V0,在以后的運(yùn)動(dòng)過程中, 圓環(huán)克服摩擦力所做的功可能為:1 22 mV0322 m g-廠D.無法確定1 _C 2mVo "2q2B23豎直面P1194斜面

19、P119 65、13、14、課時(shí)6 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一28【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)，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)動(dòng)的半徑、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_ 3回旋加速器：（1）使帶電粒子加速的方法有：經(jīng)過多次 直線加速；利用電場(chǎng)回旋加速。在較小的范圍內(nèi)來獲

20、得 的裝置。（2）為了保證每次帶電粒子經(jīng)過狹縫時(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 帶電粒子獲得的最大能量與D形盒有關(guān)。【問題探究】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、在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。周期公式，知道與哪些因素有關(guān)。和分析的重要工具。和磁場(chǎng)的作用,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、a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)， 若磁場(chǎng)足夠）補(bǔ)充：如圖所示，沿著與磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直的方向以相同的速率開始反向運(yùn)動(dòng)。

21、大，則它們?cè)傧嘤鰰r(shí)所走過的路程之比是（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)）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), 為了使電子流經(jīng)過磁場(chǎng)時(shí)不偏轉(zhuǎn)（不計(jì)重力） 這個(gè)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小與方向應(yīng)是（B. B/V，方向水平向左D . Bv,垂直紙面向外一束電 ，則在磁場(chǎng)區(qū)）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）

22、子流以初速V從水平方向射入， 域內(nèi)必須同時(shí)存在一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，A. B/V，方向豎直向上C. Bv,垂直紙面向里P1217a、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，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）.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

23、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_ICQ壯陰+心Ba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)象稱為霍爾效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)磁場(chǎng)不太強(qiáng)時(shí)，電IBdA勢(shì)差U、電流I和B的關(guān)系為：U =k，式中的d比例系數(shù)K稱為霍爾系數(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

24、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V，電量為e，回答下列問題：（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）。電子所受的洛侖茲力的大小為（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1由靜電力和洛侖茲力平衡的條件，證明霍爾系數(shù)為 K =一，其中n代表導(dǎo)體板單位ne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 =略P1199、 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、2、3、帶電粒子在有

25、界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問題磁場(chǎng)中的臨界問題學(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 :二: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)X X « “ K X «粒子間的相互影響。下列圖中陰影部分表示帶電粒子可能經(jīng)過的區(qū)域，“八其中R= mv/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, 個(gè)質(zhì)量為m,帶電量為-q的粒子，以速度 點(diǎn)射入磁場(chǎng)，0角已知，

26、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（n - 0 ）/qB ）2mvsin0（2）粒子離開磁場(chǎng)的位置（qB ）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0角。若不計(jì)重力，關(guān)于正、負(fù)BB、重新回到邊界的速度大小和方向都相同O點(diǎn)距離不相同D運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同離子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（B ）A運(yùn)動(dòng)的軌道半徑不相同C重新回到邊界的位置與4、P121 6二、矩形磁場(chǎng)5、P122 9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)6、長(zhǎng)為L(zhǎng)、間距也為L(zhǎng)強(qiáng)度為B。今有質(zhì)量為m帶電荷量為

27、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)滿足的條件是（AB ）A ”qBLB j5qBLC 、qBLDqBL . 5qBLA V V B 7 > CV > D < V < 4m4mm4m4m三、直角形磁場(chǎng)7、如圖，在x> 0、y > 0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 粒子，在x軸上到原點(diǎn)的距離為 入此磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)作用下沿垂直于 的影響。由這些條件知DA不能確定粒子通過 y軸時(shí)的位置B、不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)

28、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，離開磁場(chǎng)時(shí)的速度方向的反向延長(zhǎng)線必過圓心B?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m電量為q的帶電xo的P點(diǎn)，以平行于y軸的初速度射y軸的方向射出此磁場(chǎng)。不計(jì)重力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，0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=23r,t= V3n r/3 v o)9、如圖所示，在以直角坐標(biāo)系xOy的坐標(biāo)原點(diǎn)0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

29、與x軸的交點(diǎn)A處，以速度Vo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)(答案 q =血 BB ta專2 )軸正方向飛出磁場(chǎng)，不計(jì)帶電粒子所受重力。(1)求粒子的荷質(zhì)比q。m(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0角，如圖所示，求磁感應(yīng)C處，沿yX C/ 乂 XA X0XX X X遲XVoX X X Xvox ArXXX xX x/強(qiáng)度B'的大小。電子束經(jīng)過電壓為U的加速10.電視機(jī)的顯像管中，電子束的偏轉(zhuǎn)是用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的電場(chǎng)后，進(jìn)入一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，如圖所示

30、磁場(chǎng)方向垂直于圓面磁場(chǎng)區(qū)的中心為 0,半徑B應(yīng)為多少？(電子荷為r.當(dāng)不加磁場(chǎng)時(shí)，電子束將通過0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0,此時(shí)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度質(zhì)比為e/m,重力不計(jì))B= lJ2mU tan日r e 2)-411.如圖是某離子速度選擇器的原理圖，在一半徑為R=10em的圓柱形筒內(nèi)有 B=1X 10 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向平行于軸線 在圓柱形筒上某一直徑兩端開有小孔 a、b分別作為入射孔和出射孔現(xiàn)有一束比荷為q =2X 1011C/kg的正離子，以不同角度a入m射，最后有不同速度的離子束射出其中入射角a =30°,且不經(jīng)碰撞而

31、直接從出射孔射出的離子的速度v大小是A. 4X 105m/s6C. 4 X 10 m/sB. 2X 105m/sD. 2X 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，一束電子以別從A處和C處射出，貝U va：vc=，所經(jīng)歷的時(shí)間之比(1 : 2, 2: 1)V0水平射入磁場(chǎng)后，分t A：tB=31翼SXAKX13.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)，成兩部分，分別從 be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。1題型十極值問題方法規(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)

32、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 (O<0<9Oo)的方向垂直磁感線射入勻強(qiáng)磁場(chǎng) B中，第一次，粒子以速度V射入磁場(chǎng)，粒子剛好沒能從 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 PQ射出磁場(chǎng)。不計(jì)重力的影響,前速度認(rèn)為是零，求：V/ V2 ( cos©/(1+eos O )粒子加速?2. 如圖所示，一足夠長(zhǎng)的矩形區(qū)域abed內(nèi)充滿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邊夾角0 = 30、大小為Vo的帶正電粒子，已知粒子質(zhì)量為m電量

33、為q, ad邊長(zhǎng)為L(zhǎng), ab邊足夠長(zhǎng)，粒子重力不計(jì)，。000；V0IdXXXXXXXXXXXX求: (1)粒子能從ab邊上射出磁場(chǎng)的V0大小范圍.(膽丄< V0W 輕3mm3 qB(2)如果帶電粒子不受上述 vo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)間題型十一分區(qū)域磁場(chǎng)問題 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的帶電粒子（不計(jì)重力），從x軸上0點(diǎn)以速度vo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=3 n m/qB）（2）粒子第

34、三次到達(dá) x軸時(shí)離0點(diǎn)的距離。（6mvO/qB）2.如圖所示,的勻強(qiáng)磁場(chǎng),Li和L2為平行的虛線，Li上方和L2下方都是垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同AB兩點(diǎn)都在L2上。帶電粒子從 A點(diǎn)以初速v與L2成30°斜向上射出，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)后正好過B點(diǎn)，經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度方向也斜向上，不計(jì)重力。下列說法中正確的是（AB)A、帶電粒子經(jīng)過 B點(diǎn)時(shí)的速度一定跟在 A點(diǎn)的速度相同;B、若將帶電粒子在 A點(diǎn)時(shí)的初速度變大（方向不變），它仍能經(jīng)過B點(diǎn);B點(diǎn);C、若將帶電粒子在 A點(diǎn)時(shí)的初速度方向改為與 L2成60°角斜向上，它就不一定經(jīng)過XX X X X X XPAB 5X X X X X X XD、

35、粒子- 定帶 :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I、 n中，A2A4與A1A3的夾角為60° 質(zhì) 量為m、帶電量為+q的粒子以某一速度從I區(qū)的邊緣點(diǎn)Ai處沿與AiA3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)過圓心 0進(jìn)入n區(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I區(qū)和n區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.(B1 =5兀m/6qt B2=5 nm/3qt )* /七-r+ T/七以+1壓打一* JrIF *+J+iTT +/+

36、II +/七/ + /£ J上"4過關(guān)檢測(cè)18題型十二 分區(qū)域電、磁場(chǎng)問題 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 y軸上y = h處的點(diǎn)Pi時(shí)速率為vo,方向沿x軸正方向，然后經(jīng)過 x軸 上x = 2h處的P2點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，并經(jīng)過 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)度的大小.J_mvo(2) V =7

37、2vo 0 =45*(3) B=qh2. (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 0C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+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軸的夾角卩，A點(diǎn)與原點(diǎn)0的距離為d。接著，質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，并垂直于 0C飛離磁場(chǎng)。不計(jì)重力影響。若0C與x軸的夾角為卩，求(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)速度的大小:(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I象限存在沿 y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，

38、第W 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 正電的粒子從y 正方向成0 =60B. 質(zhì)量為m電荷量為q的帶 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 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2(3mvo /2q ) (2mvo/qB)計(jì)粒子重力，求(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 ;粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間t .f 1f-OJ«* '*««I« «*B4*4yiX4.如下圖所示，在xoy直角坐標(biāo)系中，第I象限內(nèi)分布著方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第n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)過電壓為U的電場(chǎng)加速后，從x