高考第一輪物理復(fù)習(xí)磁場課件

磁場磁場第一部分:磁現(xiàn)象的電本質(zhì)第一部分:磁現(xiàn)象的電本質(zhì)磁場的產(chǎn)生在磁體周圍存在磁場一、磁場：磁場的產(chǎn)生在磁體周圍存在磁場一、磁場：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(yàn)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---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(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它相當(dāng)于兩個(gè)磁極NS磁體被磁化分子電流二、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)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(yàn)運(yùn)動(dòng)的電荷周圍存在磁場—羅蘭實(shí)驗(yàn)安培分子環(huán)流假說所有磁場均產(chǎn)生于運(yùn)動(dòng)電荷。--磁現(xiàn)象的電本質(zhì)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(yàn)運(yùn)動(dòng)的電荷三、磁化現(xiàn)象如果每個(gè)微小的磁體的取向大致相同，整個(gè)物體對(duì)外就顯示磁性。一個(gè)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三、磁化現(xiàn)象如果每個(gè)微小的磁體的取向大致相同，整個(gè)物體對(duì)外就一、磁場1.磁場：一種看不見、摸不著、存在于電流或磁體周圍的物質(zhì)，它傳遞著磁相互作用．2.基本性質(zhì)：磁場對(duì)處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用．3.磁場的方向：小磁針N極所受磁場力的方向，或小磁針靜止時(shí)N極所指的方向．5.地球的磁場：地球本身就是一個(gè)大磁體，4.磁現(xiàn)象的電本質(zhì)：磁鐵的磁場和電流的磁場都是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的．一、磁場1.磁場：一種看不見、摸不著、存在于電流或磁體周圍的⑴地磁場的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近．地球的地磁場兩極和地理兩極不重合，形成了磁偏角；⑵地磁場B的水平分量總是從地球南極指向北極，而豎直分量則南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下；⑶在赤道平面上，距離地球表面相等的各點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，且方向均水平．地磁場的三個(gè)特點(diǎn)是：⑴地磁場的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近．地球的地磁第二部分:磁感線NS第二部分:磁感線NS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).對(duì)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?yàn)樵擖c(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)度越大一.磁感線(1).磁感線是用來形象描繪磁場的一些列線(1、磁體的磁感線NSNS1、磁體的磁感線NSNS2、電流的磁感線2、電流的磁感線二、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。

---右手螺旋定則二、電流的磁場方向的判斷

1：直線電流的磁場。

1、直線電流的磁場方向的判斷安培定則—右手螺旋定則1、直線電流的磁場方向的判斷安培定則—右手螺旋定則①直線電流的磁場特點(diǎn)：無磁極、非勻強(qiáng)且距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場越弱立體圖橫截面圖縱截面圖判定：安培定則①直線電流的磁場特點(diǎn)：無磁極、非勻強(qiáng)且距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場越弱立2、環(huán)形電流的磁場方向的判斷安培定則—右手螺旋定則2、環(huán)形電流的磁場方向的判斷安培定則—右手螺旋定則立體圖橫截面圖縱截面圖判定：安培定則③環(huán)形電流的磁場特點(diǎn)：環(huán)形電流的兩側(cè)是N極和S極且離圓環(huán)中心越遠(yuǎn)磁場越弱。立體圖橫截面圖縱截面圖判定：安培定則③環(huán)形電流的磁場3、通電螺線管的磁場方向的判斷安培定則—右手螺旋定則3、通電螺線管的磁場方向的判斷安培定則—右手螺旋定則②通電螺線管的磁場特點(diǎn)：與條形磁鐵的磁場相似，管內(nèi)為勻強(qiáng)磁場且磁場由S極指向N極，管外為非勻強(qiáng)磁場。立體圖橫截面圖縱截面圖判定：安培定則②通電螺線管的磁場特點(diǎn)：與條形磁鐵的磁場相似，管內(nèi)為勻強(qiáng)磁場例：在圖中，當(dāng)電流逆時(shí)針通過圓環(huán)導(dǎo)體時(shí)，在導(dǎo)體中央的小磁針的N極將指向_________指向讀者例：在圖中，當(dāng)電流逆時(shí)針通過圓環(huán)導(dǎo)體時(shí)，在導(dǎo)體中央的小磁針的例.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南北極。SNNS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)出通電有兩條垂直交叉但不接觸的導(dǎo)線，通以大小相等的電流，方向如圖所示，問哪些區(qū)域中某些點(diǎn)的磁感強(qiáng)度B可能為零？()A．僅在象限Ⅰ；B．僅在象限Ⅱ；C．在象限Ⅲ；D．在象限Ⅰ、Ⅳ；E．在象限Ⅱ、Ⅳ．IIE有兩條垂直交叉但不接觸的導(dǎo)線，通以大小相等的電流23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/A·m)地磁場：0.3×10-4～0.7×10-4T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=１、磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式第三部分：磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量ILFB=１、磁通量：穿過某一面積磁感線的條數(shù)(用Φ表示)

大?。害?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=Φ/S

--------磁感應(yīng)強(qiáng)度又叫磁通密度--------垂直穿過1m2面積的磁感線條數(shù)．

1T=1Wb/m2。在勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)B與S的夾角為α?xí)r，有Φ=BSsinα。2、磁通量磁通量：穿過某一面積磁感線的條數(shù)(用Φ表示)

大?。害?B⑷對(duì)磁通量的理解①Φ＝B·S的含義Φ＝BS只適用于磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面積S垂直的情況．當(dāng)S與垂直于B的平面間的夾角為θ時(shí)，則有Φ＝BScosθ.可理解為Φ＝B(Scosθ)，即Φ等于B與S在垂直于B方向上投影面積的乘積如圖所示；也可理解為Φ＝(Bcosθ)S，即Φ等于B在垂直于S方向上的分量與S的乘積．S不一定是某個(gè)線圈的真正面積，而是線圈在磁場范圍內(nèi)的面積．如圖所示，S應(yīng)為線圈面積的一半．②面積S的含義：⑷對(duì)磁通量的理解①Φ＝B·S的含義Φ＝BS只適用于磁感應(yīng)強(qiáng)度③多匝線圈的磁通量：多匝線圈內(nèi)磁通量的大小與線圈匝數(shù)無關(guān)，因?yàn)椴徽摼€圈匝數(shù)多少，穿過線圈的磁感線條數(shù)相同，而磁感線條數(shù)可表示磁通量的大?。芎洗磐壳蠓ㄈ裟硞€(gè)平面內(nèi)有不同方向和強(qiáng)弱的磁場共同存在，當(dāng)計(jì)算穿過這個(gè)面的磁通量時(shí)，先規(guī)定某個(gè)方向的磁通量為正，反方向的磁通量為負(fù)，平面內(nèi)各個(gè)方向的磁通量的代數(shù)和等于這個(gè)平面內(nèi)的合磁通量．4、磁場的疊加：磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，計(jì)算時(shí)與力的計(jì)算方法相同，利用平行四邊形定則或正交分解法進(jìn)行合成與分解．③多匝線圈的磁通量：多匝線圈內(nèi)磁通量的大小與線圈匝數(shù)無關(guān)，因【例與練】如圖所示，兩個(gè)同心放置的金屬圓環(huán)，條形磁鐵穿過圓心且與兩環(huán)平面垂直，通過兩圓環(huán)的磁通量Φa、Φb的關(guān)系為()A．Φa＞ΦbB．Φa＜ΦbC．Φa＝ΦbD．不能確定A【例與練】有一小段通電導(dǎo)線，長為1cm，電流強(qiáng)度5A，把它置于磁場中，受到的磁場力為0.1N，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B一定是()A.B=2TB.B≤2TC.B≥2TD.以上情況均可能C【例與練】如圖所示，兩個(gè)同心放置的金屬圓環(huán)，條形磁鐵穿過圓兩面積內(nèi)的磁通量相等嗎？BBSSα兩面積內(nèi)的磁通量相等嗎？BBSSα例1、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(gè)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例1、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)安培力：磁場對(duì)電流的作用力----安培力(磁場力)

(1).當(dāng)電流與磁場垂直時(shí)，安培力的大?。?/p>

F＝BIL第四部分：安培力××××××××××××××××××××××××××××××FI安培力：磁場對(duì)電流的作用力----安培力(磁場力)

(1)1、安培力的大小F=ILBSinα不受力受力最大受力abbcb圖中安培力如何計(jì)算？1、安培力的大小F=ILBSinα不受力受力最大受力abbc一、安培力1.安培力大小的計(jì)算(1)通電導(dǎo)線垂直于磁場方向時(shí)，F(xiàn)=BIL(2)通電導(dǎo)線與磁場方向平行時(shí)，F(xiàn)=

.(3)若B與I(L)夾角為θ時(shí)，F(xiàn)=

.注：公式的適用條件——一般只適用于勻強(qiáng)磁場.0BILsinθ一、安培力0BILsinθ一、安培力有什么特點(diǎn)？1.大小特點(diǎn)(1)不僅與B、I、L有關(guān)，還與放置方式有關(guān).(2)L是有效長度，不一定是導(dǎo)線的實(shí)際長度.彎曲導(dǎo)線的有效長度L等于兩端點(diǎn)所連直線的長度(如圖所示)，相應(yīng)的電流方向，沿L由始端流向末端.因?yàn)槿我庑螤畹拈]合線圈，其有效長度L=0，所以通電后在勻強(qiáng)磁場中，受到的安培力的矢量和一定為零.一、安培力有什么特點(diǎn)？3.安培力做功的特點(diǎn)(1)安培力做功與路徑有關(guān)，繞閉合回路一周，安培力做的功可以為正，可以為負(fù)，也可以為零，而不像重力和電場力做功一定為零.(2)安培力做功的實(shí)質(zhì)：起傳遞能量的作用，將電源的能量傳遞給通電直導(dǎo)線，而磁場本身并不能提供能量，安培力這種傳遞能量的特點(diǎn)，與靜摩擦力做功相似.3.安培力做功的特點(diǎn)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(gè)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。2、安培力方向的判斷：3.通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)

情況的分析方法：

(1).電流元分析法

(2).特殊位置法

(3).等效法

(4).推論法

方法：3.通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)

情況的分析方法：

電流元分析法：【例1】如圖11-2-7所示，把一重力不計(jì)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(dòng)，當(dāng)導(dǎo)線通入圖示方向電流I時(shí)，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是(從上往下看)()

A.順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降；B.順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升；C.逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降；D.逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升；A電流元分析法：A例2：例2：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推論法通以如圖所示的電流彈簧會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？推論法通以如圖所示的電流彈簧會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？第五部分：

有關(guān)安培力的定性

分析和定量計(jì)算第五部分：

有關(guān)安培力的定性

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(duì)桌面壓力減小，

它仍不受桌面摩擦力作用B．磁鐵對(duì)桌面壓力增大，

它要受桌面摩擦力作用C．磁鐵對(duì)桌面壓力增大，

它仍不受桌面摩擦力作用D．磁鐵對(duì)桌面壓力減小，

它要受桌面摩擦力作用A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

例2：一圓形線圈，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：（）A．2BIrB．0.5BIr

C．BIrD．不能求解C例2：一圓形線圈，半徑為r，通以電流強(qiáng)度為I的電流，放在光3.安培力作用下物體的平衡問題質(zhì)量為m、長度為L的導(dǎo)體棒MN靜止于水平導(dǎo)軌上，通過MN的電流為I，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，其方向與導(dǎo)軌平面成θ角斜向上，如圖所示，求MN受到的支持力和摩擦力.3.安培力作用下物體的平衡問題【補(bǔ)充的光滑斜面上，垂直紙面.在導(dǎo)體棒中的電流

】

如圖所示，在傾角為θ放置一根長為L，質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒.I方向垂直紙面向里，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，下列外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向正確的是（

）

A.B=mgILasin，方向垂直斜面向上

B.B=mgILasin，方向垂直斜面向下

C.B=mgILacos，方向垂直斜面向下

D.B=mgILacos，方向垂直斜面向上

【補(bǔ)充的光滑斜面上，垂直紙面.在導(dǎo)體棒中的電流】如圖所示例:畫出通電導(dǎo)體ab所受的磁場力的方向例:畫出通電導(dǎo)體ab所受的磁場力的方向例：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(shí)導(dǎo)線受安培力的方向沿x軸正方向，則磁場方向?yàn)椋海ǎ〢．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例：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

例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θ=370，上面放著質(zhì)量為80g的金屬桿ab，整個(gè)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。例5：如圖，相距20cm的兩根光滑平行銅導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平能力·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=mgtanθI=mgtanθ/BL=15A(2)當(dāng)磁場垂直斜面向下時(shí)F=BIL=mgsinθI=mgsinθ/BL=12A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

【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.【解題回顧】要明確在該題中最后結(jié)果并不是很重要，相比而例6：如圖所示，有一金屬棒ab，質(zhì)量為m=5g，電阻R=1Ω，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(jì)。導(dǎo)軌平面與水平面的夾角θ=30°，整個(gè)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(dòng)勢E=2V，內(nèi)電阻

r=0.1Ω，試求變阻器取值

是多少時(shí)，可使金屬棒靜止

在導(dǎo)軌上。例6：如圖所示，有一金屬棒ab，質(zhì)量為m=5g，電阻R

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(shí),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?例7:如圖所示,粗細(xì)均勻的金屬桿長為0.5m,質(zhì)量為10g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

θ=300處時(shí)由靜止開始擺

下,求橫桿通過最低點(diǎn)

的瞬時(shí)速度大小.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(shí),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【解析】此題導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的過程實(shí)際上分為兩個(gè)，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(dòng).而問題的關(guān)鍵在兩種運(yùn)動(dòng)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(dòng)確定其平拋初速度：

h=gt２/2、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(dòng)量定理來求解：即：BILt=mv且q=It=mv/BL=1.5C【解析】此題導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的過程實(shí)際上分為兩個(gè)，一是加速度過

【解題回顧】對(duì)于短時(shí)間內(nèi)的打擊或沖擊問題是動(dòng)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(shí)間關(guān)系，即要考慮力的時(shí)間作用效果，綜合上述內(nèi)容，故考慮用動(dòng)量定理.【解題回顧】對(duì)于短時(shí)間內(nèi)的打擊或沖擊問題是動(dòng)量定理最應(yīng)第六部分電流表的工作原理第六部分電流表的工作原理2、電流表的工作原理2、電流表的工作原理二、電流表的工作原理1.磁電式電流表的構(gòu)造如圖所示.二、電流表的工作原理2.如圖中蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻向分布的.不管通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)到什么位置，線圈平面都跟

平行，線圈受到的安培力矩M=nBIS保持不變.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)某一角度，螺旋彈簧的阻力矩M′與安培力矩M大小相等時(shí)線圈停止轉(zhuǎn)動(dòng)，磁感線2.如圖中蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻向分布·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(dòng)的角度無關(guān)，只跟電流強(qiáng)度成正比2.螺旋彈簧的扭轉(zhuǎn)力矩與轉(zhuǎn)動(dòng)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。·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(dòng)，線圈的4個(gè)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(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)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)第七部分：第七部分：(1).在速度垂直于磁場時(shí)，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?yàn)檎姾傻倪\(yùn)動(dòng)方向，或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向。)

(2).洛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(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力洛倫茲力的公式：f=qvB+fv(1).在速度垂直于磁場時(shí)，洛倫茲力最大

(3)洛倫茲力的方問題分析：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(shí)間、速率。EB問題分析：三只帶電小球，從同一高度，分別在水平電場、垂直紙面例11．顯像管的磁偏轉(zhuǎn)線圈由兩個(gè)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(dòng)時(shí)，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

例11．顯像管的磁偏轉(zhuǎn)線圈由兩個(gè)半圓鐵芯上繞以導(dǎo)線制成，如圖帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)注意：周期與運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)注意：周期與運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)

例1：兩個(gè)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(dòng)，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(dòng)量大小相等，則半徑相等D.若動(dòng)能相等，則周期相等CⅠ:軌跡問題的定性分析例1：兩個(gè)粒子帶電量相等，在同一勻強(qiáng)磁場中只受磁場力而

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v０方向與電流I的方向相同，電子將

A.沿路徑a運(yùn)動(dòng)，軌跡是圓

B.沿路徑a運(yùn)動(dòng)，

軌跡半徑越來越大

C.沿路徑a運(yùn)動(dòng)，

軌跡半徑越來越小

D.沿路徑b運(yùn)動(dòng)，

軌跡半徑越來越大例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ab，帶正電；B、粒子從ba，帶負(fù)電；C、粒子從ab，帶正電；D、粒子從ba，帶負(fù)電。ab答案：B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Ⅱ:帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)的定量計(jì)算：

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)

Ⅱ:帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)的定量計(jì)算：

方法：定圓心，找半徑在磁場中的

運(yùn)動(dòng)時(shí)間θ在磁場中的

運(yùn)動(dòng)時(shí)間θ⑵帶電粒子在不同邊界磁場中的運(yùn)動(dòng)①直線邊界(進(jìn)出磁場具有對(duì)稱性，如圖)②平行邊界(存在臨界條件，如圖)③圓形邊界(沿徑向射入必沿徑向射出，如圖)⑵帶電粒子在不同邊界磁場中的運(yùn)動(dòng)①直線邊界(進(jìn)出磁場具有對(duì)

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(gè)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α點(diǎn)垂直飛入磁場區(qū),如圖所示,當(dāng)它飛離磁場區(qū)時(shí),運(yùn)動(dòng)方向偏轉(zhuǎn)θ角.試求粒子的運(yùn)動(dòng)速度v以及在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.0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)解析：解析：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(jì).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(dòng)的最長時(shí)間.V0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abcdO’DvfαabcdO’Dvfα

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€(gè)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(gè)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(jì)．例7：一帶電質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為m，電量為q，以平行高考第一輪物理復(fù)習(xí)磁場課件例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(dòng)軌跡．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vfV1f1v2f2vfV1f1v2f2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(jì)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?。?2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(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(shí)間．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【例與練】如圖所示，空間存在水平方向的勻強(qiáng)電場E和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場B，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為＋q的小球套在不光滑的足夠長的豎直絕緣桿上，自靜止開始下滑，則（）A．小球的動(dòng)能不斷增大，直到某一最大值B．小球的加速度不斷減小，直至為零C．小球的加速度先增大后減小，最終為零D．小球的速度先增加后減小，最終為零ACΔ若小球與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求：①小球速度為多大時(shí)，加速度最大?最大值是多少?②小球下滑的最大速度是多少?①②【例與練】如圖所示，空間存在水平方向的勻強(qiáng)電場E和垂直紙質(zhì)量為1g,帶電量為5×10-4C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(shí)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(gè)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(shí),其速度是多大?最大速度是多少?質(zhì)量為1g,帶電量為5×10-4C圓環(huán)套在傾角為370的絕緣Ⅳ:帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)A:速度選擇器V動(dòng)力學(xué)方程qvB=EqV=EBⅣ:帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)A:速度選擇器V動(dòng)力學(xué)方程qvB②原理：離子由靜止被加速電場加速，根據(jù)動(dòng)能定理可得關(guān)系式：(2)質(zhì)譜儀①構(gòu)造：如圖所示，由離子源、加速電場、速度選擇器、偏轉(zhuǎn)磁場和照相底片等構(gòu)成．由上面三式可得離子在底片上的位置與離子進(jìn)入磁場B的點(diǎn)的距離，比荷q/m的值．離子在磁場中受洛倫茲力作用而偏轉(zhuǎn)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)洛倫茲力提供向心力得關(guān)系式在速度選擇器A中，直線經(jīng)過須滿足qE＝qvB′，得v＝E/B′

，即只有速度為v的離子才能進(jìn)入磁場B.②原理：離子由靜止被加速電場加速，(2)質(zhì)譜儀①構(gòu)造：如圖所C:磁流體發(fā)電機(jī)原理圖當(dāng)AB板上的電荷數(shù)量減少時(shí),Eq與qvB的平衡被打破,粒子又發(fā)生偏轉(zhuǎn),從而維持AB兩板電荷數(shù)量保持恒定,使AB兩板電勢差恒定.C:磁流體發(fā)電機(jī)原理圖當(dāng)AB板上的電荷數(shù)量D:霍爾效應(yīng):Ivf動(dòng)力學(xué)方程qvB=EqEEqD:霍爾效應(yīng):Ivf動(dòng)力學(xué)方程qvB=EqEEq(3)回旋加速器②原理：交流電的周期和粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等，粒子在圓周運(yùn)動(dòng)的過程中一次一次地經(jīng)過D形盒縫隙，兩盒間的電場一次一次地反向，粒子就會(huì)被一次一次地加速．由，得，可見粒子獲得的最大動(dòng)能由磁感應(yīng)強(qiáng)度B和D形盒半徑?jīng)Q定，與加速電壓無關(guān)．①構(gòu)造：如圖所示，主要由兩個(gè)半圓形的中空銅盒D1、D2構(gòu)成，兩盒間留有一狹縫，置于真空中．由大型電磁鐵產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場垂直穿過盒面，由高頻振蕩器產(chǎn)生的交變電壓加在兩盒的狹縫處．(3)回旋加速器②原理：交流電的周期和粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期磁場磁場第一部分:磁現(xiàn)象的電本質(zhì)第一部分:磁現(xiàn)象的電本質(zhì)磁場的產(chǎn)生在磁體周圍存在磁場一、磁場：磁場的產(chǎn)生在磁體周圍存在磁場一、磁場：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(yàn)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---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(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它相當(dāng)于兩個(gè)磁極NS磁體被磁化分子電流二、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)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(yàn)運(yùn)動(dòng)的電荷周圍存在磁場—羅蘭實(shí)驗(yàn)安培分子環(huán)流假說所有磁場均產(chǎn)生于運(yùn)動(dòng)電荷。--磁現(xiàn)象的電本質(zhì)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(yàn)運(yùn)動(dòng)的電荷三、磁化現(xiàn)象如果每個(gè)微小的磁體的取向大致相同，整個(gè)物體對(duì)外就顯示磁性。一個(gè)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三、磁化現(xiàn)象如果每個(gè)微小的磁體的取向大致相同，整個(gè)物體對(duì)外就一、磁場1.磁場：一種看不見、摸不著、存在于電流或磁體周圍的物質(zhì)，它傳遞著磁相互作用．2.基本性質(zhì)：磁場對(duì)處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用．3.磁場的方向：小磁針N極所受磁場力的方向，或小磁針靜止時(shí)N極所指的方向．5.地球的磁場：地球本身就是一個(gè)大磁體，4.磁現(xiàn)象的電本質(zhì)：磁鐵的磁場和電流的磁場都是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的．一、磁場1.磁場：一種看不見、摸不著、存在于電流或磁體周圍的⑴地磁場的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近．地球的地磁場兩極和地理兩極不重合，形成了磁偏角；⑵地磁場B的水平分量總是從地球南極指向北極，而豎直分量則南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下；⑶在赤道平面上，距離地球表面相等的各點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，且方向均水平．地磁場的三個(gè)特點(diǎn)是：⑴地磁場的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近．地球的地磁第二部分:磁感線NS第二部分:磁感線NS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).對(duì)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?yàn)樵擖c(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)度越大一.磁感線(1).磁感線是用來形象描繪磁場的一些列線(1、磁體的磁感線NSNS1、磁體的磁感線NSNS2、電流的磁感線2、電流的磁感線二、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。

---右手螺旋定則二、電流的磁場方向的判斷

1：直線電流的磁場。

1、直線電流的磁場方向的判斷安培定則—右手螺旋定則1、直線電流的磁場方向的判斷安培定則—右手螺旋定則①直線電流的磁場特點(diǎn)：無磁極、非勻強(qiáng)且距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場越弱立體圖橫截面圖縱截面圖判定：安培定則①直線電流的磁場特點(diǎn)：無磁極、非勻強(qiáng)且距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場越弱立2、環(huán)形電流的磁場方向的判斷安培定則—右手螺旋定則2、環(huán)形電流的磁場方向的判斷安培定則—右手螺旋定則立體圖橫截面圖縱截面圖判定：安培定則③環(huán)形電流的磁場特點(diǎn)：環(huán)形電流的兩側(cè)是N極和S極且離圓環(huán)中心越遠(yuǎn)磁場越弱。立體圖橫截面圖縱截面圖判定：安培定則③環(huán)形電流的磁場3、通電螺線管的磁場方向的判斷安培定則—右手螺旋定則3、通電螺線管的磁場方向的判斷安培定則—右手螺旋定則②通電螺線管的磁場特點(diǎn)：與條形磁鐵的磁場相似，管內(nèi)為勻強(qiáng)磁場且磁場由S極指向N極，管外為非勻強(qiáng)磁場。立體圖橫截面圖縱截面圖判定：安培定則②通電螺線管的磁場特點(diǎn)：與條形磁鐵的磁場相似，管內(nèi)為勻強(qiáng)磁場例：在圖中，當(dāng)電流逆時(shí)針通過圓環(huán)導(dǎo)體時(shí)，在導(dǎo)體中央的小磁針的N極將指向_________指向讀者例：在圖中，當(dāng)電流逆時(shí)針通過圓環(huán)導(dǎo)體時(shí)，在導(dǎo)體中央的小磁針的例.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南北極。SNNS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)出通電有兩條垂直交叉但不接觸的導(dǎo)線，通以大小相等的電流，方向如圖所示，問哪些區(qū)域中某些點(diǎn)的磁感強(qiáng)度B可能為零？()A．僅在象限Ⅰ；B．僅在象限Ⅱ；C．在象限Ⅲ；D．在象限Ⅰ、Ⅳ；E．在象限Ⅱ、Ⅳ．IIE有兩條垂直交叉但不接觸的導(dǎo)線，通以大小相等的電流113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/A·m)地磁場：0.3×10-4～0.7×10-4T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=１、磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式第三部分：磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量ILFB=１、磁通量：穿過某一面積磁感線的條數(shù)(用Φ表示)

大?。害?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=Φ/S

--------磁感應(yīng)強(qiáng)度又叫磁通密度--------垂直穿過1m2面積的磁感線條數(shù)．

1T=1Wb/m2。在勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)B與S的夾角為α?xí)r，有Φ=BSsinα。2、磁通量磁通量：穿過某一面積磁感線的條數(shù)(用Φ表示)

大?。害?B⑷對(duì)磁通量的理解①Φ＝B·S的含義Φ＝BS只適用于磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面積S垂直的情況．當(dāng)S與垂直于B的平面間的夾角為θ時(shí)，則有Φ＝BScosθ.可理解為Φ＝B(Scosθ)，即Φ等于B與S在垂直于B方向上投影面積的乘積如圖所示；也可理解為Φ＝(Bcosθ)S，即Φ等于B在垂直于S方向上的分量與S的乘積．S不一定是某個(gè)線圈的真正面積，而是線圈在磁場范圍內(nèi)的面積．如圖所示，S應(yīng)為線圈面積的一半．②面積S的含義：⑷對(duì)磁通量的理解①Φ＝B·S的含義Φ＝BS只適用于磁感應(yīng)強(qiáng)度③多匝線圈的磁通量：多匝線圈內(nèi)磁通量的大小與線圈匝數(shù)無關(guān)，因?yàn)椴徽摼€圈匝數(shù)多少，穿過線圈的磁感線條數(shù)相同，而磁感線條數(shù)可表示磁通量的大?。芎洗磐壳蠓ㄈ裟硞€(gè)平面內(nèi)有不同方向和強(qiáng)弱的磁場共同存在，當(dāng)計(jì)算穿過這個(gè)面的磁通量時(shí)，先規(guī)定某個(gè)方向的磁通量為正，反方向的磁通量為負(fù)，平面內(nèi)各個(gè)方向的磁通量的代數(shù)和等于這個(gè)平面內(nèi)的合磁通量．4、磁場的疊加：磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，計(jì)算時(shí)與力的計(jì)算方法相同，利用平行四邊形定則或正交分解法進(jìn)行合成與分解．③多匝線圈的磁通量：多匝線圈內(nèi)磁通量的大小與線圈匝數(shù)無關(guān)，因【例與練】如圖所示，兩個(gè)同心放置的金屬圓環(huán)，條形磁鐵穿過圓心且與兩環(huán)平面垂直，通過兩圓環(huán)的磁通量Φa、Φb的關(guān)系為()A．Φa＞ΦbB．Φa＜ΦbC．Φa＝ΦbD．不能確定A【例與練】有一小段通電導(dǎo)線，長為1cm，電流強(qiáng)度5A，把它置于磁場中，受到的磁場力為0.1N，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B一定是()A.B=2TB.B≤2TC.B≥2TD.以上情況均可能C【例與練】如圖所示，兩個(gè)同心放置的金屬圓環(huán)，條形磁鐵穿過圓兩面積內(nèi)的磁通量相等嗎？BBSSα兩面積內(nèi)的磁通量相等嗎？BBSSα例1、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(gè)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例1、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)安培力：磁場對(duì)電流的作用力----安培力(磁場力)

(1).當(dāng)電流與磁場垂直時(shí)，安培力的大小：

F＝BIL第四部分：安培力××××××××××××××××××××××××××××××FI安培力：磁場對(duì)電流的作用力----安培力(磁場力)

(1)1、安培力的大小F=ILBSinα不受力受力最大受力abbcb圖中安培力如何計(jì)算？1、安培力的大小F=ILBSinα不受力受力最大受力abbc一、安培力1.安培力大小的計(jì)算(1)通電導(dǎo)線垂直于磁場方向時(shí)，F(xiàn)=BIL(2)通電導(dǎo)線與磁場方向平行時(shí)，F(xiàn)=

.(3)若B與I(L)夾角為θ時(shí)，F(xiàn)=

.注：公式的適用條件——一般只適用于勻強(qiáng)磁場.0BILsinθ一、安培力0BILsinθ一、安培力有什么特點(diǎn)？1.大小特點(diǎn)(1)不僅與B、I、L有關(guān)，還與放置方式有關(guān).(2)L是有效長度，不一定是導(dǎo)線的實(shí)際長度.彎曲導(dǎo)線的有效長度L等于兩端點(diǎn)所連直線的長度(如圖所示)，相應(yīng)的電流方向，沿L由始端流向末端.因?yàn)槿我庑螤畹拈]合線圈，其有效長度L=0，所以通電后在勻強(qiáng)磁場中，受到的安培力的矢量和一定為零.一、安培力有什么特點(diǎn)？3.安培力做功的特點(diǎn)(1)安培力做功與路徑有關(guān)，繞閉合回路一周，安培力做的功可以為正，可以為負(fù)，也可以為零，而不像重力和電場力做功一定為零.(2)安培力做功的實(shí)質(zhì)：起傳遞能量的作用，將電源的能量傳遞給通電直導(dǎo)線，而磁場本身并不能提供能量，安培力這種傳遞能量的特點(diǎn)，與靜摩擦力做功相似.3.安培力做功的特點(diǎn)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(gè)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。2、安培力方向的判斷：3.通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)

情況的分析方法：

(1).電流元分析法

(2).特殊位置法

(3).等效法

(4).推論法

方法：3.通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)

情況的分析方法：

電流元分析法：【例1】如圖11-2-7所示，把一重力不計(jì)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(dòng)，當(dāng)導(dǎo)線通入圖示方向電流I時(shí)，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是(從上往下看)()

A.順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降；B.順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升；C.逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降；D.逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升；A電流元分析法：A例2：例2：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推論法通以如圖所示的電流彈簧會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？推論法通以如圖所示的電流彈簧會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？第五部分：

有關(guān)安培力的定性

分析和定量計(jì)算第五部分：

有關(guān)安培力的定性

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(duì)桌面壓力減小，

它仍不受桌面摩擦力作用B．磁鐵對(duì)桌面壓力增大，

它要受桌面摩擦力作用C．磁鐵對(duì)桌面壓力增大，

它仍不受桌面摩擦力作用D．磁鐵對(duì)桌面壓力減小，

它要受桌面摩擦力作用A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

例2：一圓形線圈，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：（）A．2BIrB．0.5BIr

C．BIrD．不能求解C例2：一圓形線圈，半徑為r，通以電流強(qiáng)度為I的電流，放在光3.安培力作用下物體的平衡問題質(zhì)量為m、長度為L的導(dǎo)體棒MN靜止于水平導(dǎo)軌上，通過MN的電流為I，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，其方向與導(dǎo)軌平面成θ角斜向上，如圖所示，求MN受到的支持力和摩擦力.3.安培力作用下物體的平衡問題【補(bǔ)充的光滑斜面上，垂直紙面.在導(dǎo)體棒中的電流

】

如圖所示，在傾角為θ放置一根長為L，質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒.I方向垂直紙面向里，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，下列外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向正確的是（

）

A.B=mgILasin，方向垂直斜面向上

B.B=mgILasin，方向垂直斜面向下

C.B=mgILacos，方向垂直斜面向下

D.B=mgILacos，方向垂直斜面向上

【補(bǔ)充的光滑斜面上，垂直紙面.在導(dǎo)體棒中的電流】如圖所示例:畫出通電導(dǎo)體ab所受的磁場力的方向例:畫出通電導(dǎo)體ab所受的磁場力的方向例：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(shí)導(dǎo)線受安培力的方向沿x軸正方向，則磁場方向?yàn)椋海ǎ〢．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例：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

例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θ=370，上面放著質(zhì)量為80g的金屬桿ab，整個(gè)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。例5：如圖，相距20cm的兩根光滑平行銅導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平能力·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=mgtanθI=mgtanθ/BL=15A(2)當(dāng)磁場垂直斜面向下時(shí)F=BIL=mgsinθI=mgsinθ/BL=12A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

【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.【解題回顧】要明確在該題中最后結(jié)果并不是很重要，相比而例6：如圖所示，有一金屬棒ab，質(zhì)量為m=5g，電阻R=1Ω，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(jì)。導(dǎo)軌平面與水平面的夾角θ=30°，整個(gè)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(dòng)勢E=2V，內(nèi)電阻

r=0.1Ω，試求變阻器取值

是多少時(shí)，可使金屬棒靜止

在導(dǎo)軌上。例6：如圖所示，有一金屬棒ab，質(zhì)量為m=5g，電阻R

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(shí),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?例7:如圖所示,粗細(xì)均勻的金屬桿長為0.5m,質(zhì)量為10g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

θ=300處時(shí)由靜止開始擺

下,求橫桿通過最低點(diǎn)

的瞬時(shí)速度大小.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(shí),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【解析】此題導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的過程實(shí)際上分為兩個(gè)，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(dòng).而問題的關(guān)鍵在兩種運(yùn)動(dòng)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(dòng)確定其平拋初速度：

h=gt２/2、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(dòng)量定理來求解：即：BILt=mv且q=It=mv/BL=1.5C【解析】此題導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的過程實(shí)際上分為兩個(gè)，一是加速度過

【解題回顧】對(duì)于短時(shí)間內(nèi)的打擊或沖擊問題是動(dòng)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(shí)間關(guān)系，即要考慮力的時(shí)間作用效果，綜合上述內(nèi)容，故考慮用動(dòng)量定理.【解題回顧】對(duì)于短時(shí)間內(nèi)的打擊或沖擊問題是動(dòng)量定理最應(yīng)第六部分電流表的工作原理第六部分電流表的工作原理2、電流表的工作原理2、電流表的工作原理二、電流表的工作原理1.磁電式電流表的構(gòu)造如圖所示.二、電流表的工作原理2.如圖中蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻向分布的.不管通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)到什么位置，線圈平面都跟

平行，線圈受到的安培力矩M=nBIS保持不變.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)某一角度，螺旋彈簧的阻力矩M′與安培力矩M大小相等時(shí)線圈停止轉(zhuǎn)動(dòng)，磁感線2.如圖中蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻向分布·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(dòng)的角度無關(guān)，只跟電流強(qiáng)度成正比2.螺旋彈簧的扭轉(zhuǎn)力矩與轉(zhuǎn)動(dòng)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。·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(dòng)，線圈的4個(gè)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(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)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)第七部分：第七部分：(1).在速度垂直于磁場時(shí)，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?yàn)檎姾傻倪\(yùn)動(dòng)方向，或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向。)

(2).洛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(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力洛倫茲力的公式：f=qvB+fv(1).在速度垂直于磁場時(shí)，洛倫茲力最大

(3)洛倫茲力的方問題分析：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(shí)間、速率。EB問題分析：三只帶電小球，從同一高度，分別在水平電場、垂直紙面例11．顯像管的磁偏轉(zhuǎn)線圈由兩個(gè)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(dòng)時(shí)，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

例11．顯像管的磁偏轉(zhuǎn)線圈由兩個(gè)半圓鐵芯上繞以導(dǎo)線制成，如圖帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)注意：周期與運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)注意：周期與運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)

例1：兩個(gè)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(dòng)，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(dòng)量大小相等，則半徑相等D.若動(dòng)能相等，則周期相等CⅠ:軌跡問題的定性分析例1：兩個(gè)粒子帶電量相等，在同一勻強(qiáng)磁場中只受磁場力而

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v０方向與電流I的方向相同，電子將

A.沿路徑a運(yùn)動(dòng)，軌跡是圓

B.沿路徑a運(yùn)動(dòng)，

軌跡半徑越來越大

C.沿路徑a運(yùn)動(dòng)，

軌跡半徑越來越小

D.沿路徑b運(yùn)動(dòng)，

軌跡半徑越來越大例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ab，帶正電；B、粒子從ba，帶負(fù)電；C、粒子從ab，帶正電；D、粒子從ba，帶負(fù)電。ab答案：B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Ⅱ:帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)的定量計(jì)算：

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)

Ⅱ:帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)的定量計(jì)算：

方法：定圓心，找半徑在磁場中的

運(yùn)動(dòng)時(shí)間θ在磁場中的

運(yùn)動(dòng)時(shí)間θ⑵帶電粒子在不同邊界磁場中的運(yùn)動(dòng)①直線邊界(進(jìn)出磁場具有對(duì)稱性，如圖)②平行邊界(存在臨界條件，如圖)③圓形邊界(沿徑向射入必沿徑向射出，如圖)⑵帶電粒子在不同邊界磁場中的運(yùn)動(dòng)①直線邊界(進(jìn)出磁場具有對(duì)

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(gè)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α點(diǎn)垂直飛入磁場區(qū),如圖所示,當(dāng)它飛離磁場區(qū)時(shí),運(yùn)動(dòng)方