第七講 磁場(chǎng)綜合

1、第七講 磁場(chǎng)綜合一、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力題型一：基本概念（磁場(chǎng)、磁通量、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)力）例1: 如右圖所示，兩個(gè)完全相同的通電圓環(huán)A、B圓心O重合、圓面相互垂直的放置，通電電流相同，電流方向如圖所示，設(shè)每個(gè)圓環(huán)在其圓心O處獨(dú)立產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度都為B0，則O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 ( )A0 BB0 CB0 D無(wú)法確定針對(duì)訓(xùn)練1-1：在同一平面內(nèi)有四根彼此絕緣的通電直導(dǎo)線，如右圖所示，四根導(dǎo)線中電流i4i3> i2> i1，要使中心處點(diǎn)磁場(chǎng)增強(qiáng)，應(yīng)切斷哪一根導(dǎo)線中的電流 ( )Ai1 Bi2 Ci3 Di4例2：如左下圖所示，根據(jù)小磁針的指向，畫(huà)出線圈的繞線方向。針對(duì)訓(xùn)練2-1：如右

2、上圖所示，放在通電螺線管內(nèi)部中間處的小磁針，靜止時(shí)N極指向右，試判定電源的正負(fù)極例3：如右圖所示，面積為S的矩形線圈abcd，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線框平面成角，當(dāng)線框以ab為軸順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)，穿過(guò)abcd面的磁通量變化量為多少？針對(duì)訓(xùn)練3-1：如右圖所示，兩個(gè)同心圓形線圈a、b在同一平面內(nèi)，圓半徑Ra<Rb，一條形磁鐵穿過(guò)圓心垂直于圓面，穿過(guò)兩個(gè)線圈的磁通量分別為a和b，則( ) Aa>b Ba=b Ca<b D無(wú)法判斷題型二：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力例4：如右圖所示，兩根平行放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線a和b載有大小相同方向相反的電流，a受到磁場(chǎng)力大

3、小為F1。當(dāng)放人一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，a受到磁場(chǎng)力大小為F2，則此時(shí)b受到磁場(chǎng)力大小變?yōu)?( ) AF2 BF1一F2 CF1+F2 D2FlF2針對(duì)訓(xùn)練4-1：如右圖所示，把一重力不計(jì)的通電直導(dǎo)線水平放在蹄形磁鐵磁極的正上方，導(dǎo)線可以自由移動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)線通過(guò)圖示方向電流I時(shí)，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是(從上往下看) ( )A順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降B順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升C逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降D逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升題型三：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力平衡例5：在傾角為的光滑斜面上，置一通有電流I，長(zhǎng)L，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒，如右圖所示，試問(wèn)：(1)欲使棒靜止在斜面上，外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B

4、的最小值和方向(2)欲使棒靜止在斜面上且對(duì)斜面無(wú)壓力，外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向(3)分析棒有可能靜止在斜面上且要求B垂直L，應(yīng)加外磁場(chǎng)的方向的范圍。針對(duì)訓(xùn)練5-1：如右圖所示，光滑導(dǎo)軌與水平面成角，導(dǎo)軌寬L，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。金屬桿長(zhǎng)也為L(zhǎng)，質(zhì)量為m，水平放在導(dǎo)軌。當(dāng)回路總電流為I1時(shí)，金屬桿正好能靜止。求：(1)B至少多大?這時(shí)B的方向如何?(2)若保持B的大小不變而將B的方向改為豎直向上，應(yīng)將回路電流I2調(diào)到多大才能使金屬桿保持靜止？二：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力題型一：帶電粒子在磁場(chǎng)中的一般運(yùn)動(dòng)例1：如右圖所示，PQ是勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的一片薄金屬片，其平面與磁場(chǎng)方向平行，一個(gè)帶

5、電粒子從某點(diǎn)以與PQ垂直的速度v射出，動(dòng)能是E，射出后帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如右圖所示。今測(cè)得它在金屬片兩邊的軌跡半徑之比為10：9，若在穿板的過(guò)程中粒子受到的阻力大小及電荷量恒定，則 （ ）A帶電粒子一定帶正電B帶電粒子每穿過(guò)一次金屬片，速度減小了C帶電粒子每穿過(guò)一次金屬片，動(dòng)能減少了0.19ED帶電粒子穿過(guò)5次后陷在金屬片針對(duì)訓(xùn)練1-1：如右圖所示，A、B兩絕緣物體疊放在粗糙的水平面上，地面上方存在如右圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，A物體帶有正電荷，現(xiàn)使A、B兩個(gè)物體以初速度v0向右相對(duì)靜止的運(yùn)動(dòng)， 則 ( )AA、B兩物體間的摩擦力大小不變B地面對(duì)B物體的摩擦力不斷的增大CA、B兩物體間的摩擦力不斷的增

6、大D地面與B間的摩擦力不斷的減小題型二：帶電粒子在“長(zhǎng)方形磁場(chǎng)區(qū)域”中的運(yùn)動(dòng)例2：如右圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)，間距為d的水平兩極板間，有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，兩板不帶電，現(xiàn)有質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電粒子(重力不計(jì))，從左側(cè)兩極板的中心處以不同速率v水平射人，欲使粒子不打在板上，求粒子速率v應(yīng)滿足什么條件。針對(duì)訓(xùn)練2-1：如右圖所示，A、B為水平放置的足夠長(zhǎng)的平行板，板間距離為d1.0×10-2 m，A板中央有一電子源P，在紙面內(nèi)能向各個(gè)方向發(fā)射速度在03.2×107 ms范圍內(nèi)的電子，Q為P點(diǎn)正上方B板上的一點(diǎn)，若垂直紙面向里加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B9.1

7、×10-3 T，已知電子的質(zhì)量m9.1×10-31 kg，電子電荷量e1.6×10-19 C，不計(jì)電子的重力和電子間相互作用力，且電子打到板上均被吸收，并轉(zhuǎn)移到大地求：沿PQ方向射出的電子擊中A、B兩板上的范圍題型三：帶電粒子在“單邊磁場(chǎng)區(qū)域”中的運(yùn)動(dòng)例3：如右圖所示，在真空中坐標(biāo)xOy平面的x>O區(qū)域內(nèi)，有磁感應(yīng)強(qiáng)度B1.0×10-2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向與xOy平面垂直，在x軸上的P(10，0)點(diǎn)，有一放射源，在xOy平面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射速率v1.0×104 ms的帶正電的粒子，粒子的質(zhì)量為m1.6×10-25kg，電荷量為q

8、1.6×10-18C，求帶電粒子能打到y(tǒng)軸上的范圍。針對(duì)訓(xùn)練3-1：將傾角為的光滑絕緣斜面放置在一個(gè)足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一個(gè)質(zhì)量為m，帶電荷量為q的小物體在斜面上由靜止開(kāi)始下滑(設(shè)斜面足夠長(zhǎng))如右圖所示，滑到某一位置開(kāi)始離開(kāi)斜面，則：(1)物體帶什么電荷?(2)物體離開(kāi)斜面時(shí)的速度為多少?(3)物體在斜面上滑行的長(zhǎng)度為多少?三、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)題型一：帶電體在復(fù)合場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)例1：如右圖所示，絕緣直棒上的小球，其質(zhì)量為m、帶電荷量是+q，小球可在棒上滑動(dòng)。將此棒豎直放在互相垂直且沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度是E，磁感應(yīng)強(qiáng)度是B，小球與棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，求小球由靜止沿棒下滑的最大加速度和最大速度。(小球所帶電荷量不變)針對(duì)訓(xùn)練1