磁場(chǎng)復(fù)習(xí)課件季新磊

第八章磁場(chǎng)第八章磁場(chǎng)第一課時(shí)磁場(chǎng)及其描述一、磁場(chǎng)1.磁場(chǎng)：一種看不見(jiàn)、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(chǎng)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(chǎng)的方向：小磁針N極所受磁場(chǎng)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(chǎng)：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(chǎng)和電流的磁場(chǎng)都是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的．第一課時(shí)磁場(chǎng)及其描述一、磁場(chǎng)1.磁場(chǎng)：一種看不見(jiàn)、摸不著、⑴地磁場(chǎng)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(chǎng)兩極和地理兩極不重合，形成了磁偏角；⑵地磁場(chǎng)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(chǎng)的三個(gè)特點(diǎn)是：⑴地磁場(chǎng)的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近．地球的地磁⑴磁感線是閉合曲線，磁體的外部是從N極到S極，內(nèi)部是從S極到N極；⑵磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，磁感線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向；⑶磁感線是人們?yōu)榱诵蜗竺枋龃艌?chǎng)而假想的．二、磁感線1.磁感線：在磁場(chǎng)中畫出的一些有方向的假想曲線，使曲線上的任意一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同，都代表磁場(chǎng)中該點(diǎn)小磁針北極受力的方向．2.磁感線的特點(diǎn)⑴條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場(chǎng)：在磁體的外部，磁感線從N極射出進(jìn)入S極，在內(nèi)部也有相同條數(shù)的磁感線(圖中未畫出)與外部磁感線銜接并組成閉合曲線．3.常見(jiàn)磁場(chǎng)的磁感線分布⑴磁感線是閉合曲線，磁體的外部是從N極到S極，內(nèi)部是從S極到⑵幾種電流周圍的磁場(chǎng)分布①直線電流的磁場(chǎng)特點(diǎn)：無(wú)磁極、非勻強(qiáng)且距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場(chǎng)越弱立體圖橫截面圖縱截面圖判定：安培定則⑵幾種電流周圍的磁場(chǎng)分布①直線電流的磁場(chǎng)特點(diǎn)：無(wú)磁極、非勻強(qiáng)②通電螺線管的磁場(chǎng)特點(diǎn)：與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，管內(nèi)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)且磁場(chǎng)由S極指向N極，管外為非勻強(qiáng)磁場(chǎng)。立體圖橫截面圖縱截面圖判定：安培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(chǎng)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(chǎng)越弱。②通電螺線管的磁場(chǎng)特點(diǎn)：與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，管內(nèi)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)【例與練】如圖所示，帶負(fù)電的金屬環(huán)繞軸OO′以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，在環(huán)左側(cè)軸線上的小磁針最后平衡的位置是（）A．N極豎直向上B．N極豎直向下C．N極沿軸線向左D．N極沿軸線向右【例與練】如圖所示，a、b、c三枚小磁針?lè)謩e放在通電螺線管的正上方、管內(nèi)和右側(cè)．當(dāng)這些小磁針靜止時(shí)，小磁針N極的指向是（）A．a(chǎn)、b、c均向左B．a(chǎn)、b、c均向右C．a(chǎn)向左，b向右，c向右D．a(chǎn)向右，b向左，c向右CC【例與練】如圖所示，帶負(fù)電的金屬環(huán)繞軸OO′以角速度ω勻速⑶定義式：三、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量1、磁感應(yīng)強(qiáng)度⑴物理意義：磁感應(yīng)強(qiáng)度B是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量．⑵定義：在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所受的力F跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度l的乘積Il的比值叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度．②垂直穿過(guò)單位面積的磁感線條數(shù)等于該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度．磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方，磁感線密，磁感應(yīng)強(qiáng)度小的地方，磁感線疏．磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量說(shuō)明：①磁感應(yīng)強(qiáng)度是用比值法定義的，其大小由磁場(chǎng)本身的性質(zhì)決定，與放入的直導(dǎo)線的電流I的大小、導(dǎo)線的長(zhǎng)短l的大小無(wú)關(guān)．⑶定義式：三、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量1、磁感應(yīng)強(qiáng)度⑴物理意義：磁⑷單位：特斯拉，簡(jiǎn)稱：特，符號(hào)為T.⑸方向：磁場(chǎng)中某點(diǎn)B的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，也就是放在該點(diǎn)的小磁針N極受力方向．說(shuō)明：由定義式計(jì)算B時(shí)，通電導(dǎo)線必須垂直于磁場(chǎng)；若通電導(dǎo)線平行放入磁場(chǎng)，則不受作用力，但不能說(shuō)該處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不是通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)作用力的方向，而是與作用力的方向垂直．磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電場(chǎng)強(qiáng)度E的比較：⑴電場(chǎng)強(qiáng)度的方向和電荷受力方向相同或相反，而磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和電流元受力方向垂直．⑵電荷在電場(chǎng)中一定受靜電力作用，而電流在磁場(chǎng)中不一定受作用力．⑷單位：特斯拉，簡(jiǎn)稱：特，符號(hào)為T.說(shuō)明：由定義式2、勻強(qiáng)磁場(chǎng)⑴定義：在磁場(chǎng)的某個(gè)區(qū)域內(nèi)，各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向都相同的磁場(chǎng)；⑵磁感線特點(diǎn)：是一組平行且等間距的直線；⑶存在：a.兩個(gè)相距很近的異名磁極之間，b.通電長(zhǎng)直螺線管內(nèi)部：如圖所示3、磁通量⑴定義：磁場(chǎng)中穿過(guò)磁場(chǎng)某一面積S的磁感線條數(shù)，用Φ表示；⑵計(jì)算公式：Φ＝BS；⑶單位：韋伯，符號(hào)Wb，1Wb＝1T·m2.說(shuō)明：磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)，其正負(fù)代表磁感線是正穿還是反穿，若正穿為正，則反穿為負(fù)．2、勻強(qiáng)磁場(chǎng)3、磁通量說(shuō)明：磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)，其正負(fù)代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(chǎng)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(wú)關(guān)，因?yàn)椴徽摼€圈匝數(shù)多少，穿過(guò)線圈的磁感線條數(shù)相同，而磁感線條數(shù)可表示磁通量的大小．④合磁通量求法若某個(gè)平面內(nèi)有不同方向和強(qiáng)弱的磁場(chǎng)共同存在，當(dāng)計(jì)算穿過(guò)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(chǎng)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(wú)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(guò)圓心且與兩環(huán)平面垂直，通過(guò)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(zhǎng)為1cm，電流強(qiáng)度5A，把它置于磁場(chǎng)中，受到的磁場(chǎng)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(guò)圓【例與練】在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處，各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過(guò)紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖。過(guò)c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向()A.與ab邊平行，豎直向上B.與ab邊平行，豎直向下C.與ab邊垂直，指向左邊D.與ab邊垂直，指向右邊C【例與練】在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處，各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)第二課時(shí)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用一．安培力的大小和方向1、定義：磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力稱為安培力．2、安培力的大?、臚＝BIlsinθ⑵磁場(chǎng)和電流方向垂直時(shí)：Fmax＝BIl.⑶磁場(chǎng)和電流方向平行時(shí)：Fmin=0注意：F不僅與B、I、l

有關(guān)，還與夾角θ有關(guān)；l是有效長(zhǎng)度，不一定是導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度．彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度l等于兩端點(diǎn)所連直線的長(zhǎng)度，所以任意形狀的閉合線圈的有效長(zhǎng)度l＝0.IBIB第二課時(shí)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用一．安培力的大小和方向1、定義：磁注意：安培力的方向垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電流I所決定的平面，但磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流I不一定垂直．B與I垂直時(shí)產(chǎn)生的安培力最大．⑴用左手定則判定：伸開(kāi)左手，讓拇指與其余四指垂直，并與手掌在同一平面內(nèi)．讓磁感線垂直穿過(guò)手心，四指指向電流方向，那么，拇指所指方向即為通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力方向．3、安培力的方向⑵安培力的方向特點(diǎn)：F⊥B，F(xiàn)⊥I，即F垂直于B和I決定的平面．注意：安培力的方向垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電流I所決定的平面，但【例與練】判斷下面各圖F、B、I三個(gè)中未知的一個(gè)FB乙B甲IF（F垂直紙面向外）丙丙圖中磁場(chǎng)B的方向大致向左，具體不能確定。FI【例與練】判斷下面各圖F、B、I三個(gè)中未知的一個(gè)FB乙B甲I【例與練】畫出圖中通電導(dǎo)線棒所受安培力的方向。×B.B×BFF將立體圖形轉(zhuǎn)換成平面圖形【例與練】畫出圖中通電導(dǎo)線棒所受安培力的方向?！罛.B×BF4、電流間的相互作用IIII①同向電流相互吸引⑴電流間的相互作用是電流在彼此形成的磁場(chǎng)中受到磁場(chǎng)力的作用。②反向電流相互排斥⑵結(jié)論：4、電流間的相互作用IIII①同向電流相互吸引⑴電流間的相互【例與練】如圖所示，用兩條一樣的彈簧秤吊著一根銅棒，銅棒所在的虛線框范圍內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，棒中通入自左向右的電流。當(dāng)棒靜止時(shí)，彈簧秤示數(shù)為F1；若將棒中電流反向，當(dāng)棒靜止時(shí)，彈簧秤的示數(shù)為F2，且F2＞F1，根據(jù)上面所給的信息，可以確定（）

A．磁場(chǎng)的方向

B．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小

C．安培力的大小

D．銅棒的重力ACD【例與練】如圖所示，用兩條一樣的彈簧秤吊著一根銅棒，銅棒所在【例與練】如圖所示，兩平行光滑導(dǎo)軌相距0.2m，與水平面夾角為450，金屬棒MN的質(zhì)量為0.1kg，處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電源電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻為1Ω，為使MN處于靜止?fàn)顟B(tài)，則電阻R應(yīng)為多少？(其他電阻不計(jì))×θBmgFNθ解：受力分析如圖【例與練】如圖所示，兩平行光滑導(dǎo)軌相距0.2m，與水平面夾角

【例與練】如圖所示，用兩根輕細(xì)金屬絲將質(zhì)量m，長(zhǎng)為l的金屬棒a、b懸掛在c、d兩處，置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)。當(dāng)棒中通以從a到b的電流I后，兩懸線偏離豎直方向角處于平衡狀態(tài)。則磁感應(yīng)強(qiáng)度B為

。為了使棒平衡在該位置上，所需的最小磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為

，方向

。IlabcdB平行懸線向上【例與練】如圖所示，用兩根輕細(xì)金屬絲將質(zhì)量m，長(zhǎng)為l的金屬通電導(dǎo)體（線圈）在安培力作用下運(yùn)動(dòng)方向的判斷

1、電流元分析法：把整段電流分成很多小段直線電流，其中每一小段就是一個(gè)電流元。先用左手定則判斷出其中每小段電流元受到的安培力的方向，再判斷整段電流所受安培力的方向，從而確定導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向。例：如圖把輕質(zhì)導(dǎo)線圈掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過(guò)線圈的圓心且垂直于線圈平面。當(dāng)線圈內(nèi)通入如圖方向的電流后，判斷線圈如何運(yùn)動(dòng)？NS通電導(dǎo)體（線圈）在安培力作用下運(yùn)動(dòng)方向的判斷1、電流

2、等效分析法：環(huán)形電流可等效為小磁針，條形磁鐵或小磁針也可以等效為環(huán)形電流，通電螺線管可等效為多個(gè)環(huán)形電流或條形磁鐵。例：如圖在條形磁鐵N極處懸掛一個(gè)線圈，當(dāng)線圈中通有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鲿r(shí)，線圈將向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)？NS2、等效分析法：環(huán)形電流可等效為小磁針，條形磁鐵或小3、結(jié)論法：⑴兩電流平行時(shí)無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，同向電流相互吸引，反向電流相互排斥。⑵兩電流不平行相互作用時(shí)，有轉(zhuǎn)到相互平行且電流方向相同且靠近的趨勢(shì)。例：3、結(jié)論法：例：

4、特殊位置法：根據(jù)通電導(dǎo)體在特殊位置所受安培力的方向，判斷其運(yùn)動(dòng)方向，然后推廣到一般位置。例：如圖所示，蹄形磁鐵固定，通電直導(dǎo)線AB可自由運(yùn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)線中通以圖示方向的電流時(shí)，俯視導(dǎo)體，導(dǎo)體AB將（AB的重力不計(jì)）A、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)B、順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)C、順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)D、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)NSI4、特殊位置法：根據(jù)通電導(dǎo)體在特殊位置所受安培力的5、轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法：對(duì)于定性分析磁體在電流磁場(chǎng)作用下如何運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，可先分析電流在磁體磁場(chǎng)中所受的安培力，然后由牛頓第三定律確定磁體所受電流磁場(chǎng)的作用力，從而確定磁體所受合力及運(yùn)動(dòng)方向。例：如圖所示，條形磁鐵平放于水平桌面上。在它的正中央上方偏右固定一根直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁鐵垂直?，F(xiàn)給導(dǎo)線中通以垂直紙面向內(nèi)的電流，磁鐵保持靜止，那么磁鐵受到的支持力和摩擦力如何變化？NS5、轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法：對(duì)于定性分析磁體在電流磁場(chǎng)作用下如何運(yùn)動(dòng)【例與練】如圖所示，臺(tái)秤上放一光滑平板，其左邊固定一擋板，一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來(lái)，此時(shí)臺(tái)秤讀數(shù)為F1，現(xiàn)在磁鐵上方中心偏左位置固定一通電導(dǎo)線，電流方向如圖，當(dāng)通上電流后，臺(tái)秤讀數(shù)為F2，則以下說(shuō)法正確的是()A.F1>F2，彈簧長(zhǎng)度將變長(zhǎng)B.F1>F2，彈簧長(zhǎng)度將變短C.F1<F2，彈簧長(zhǎng)度將變長(zhǎng)D.F1<F2，彈簧長(zhǎng)度將變短B【例與練】如圖所示，臺(tái)秤上放一光滑平板，其左邊固定一擋板，一⑵安培力的特點(diǎn)①方向：安培力的方向與線圈平面垂直．②大?。喊才嗔Φ拇笮∨c通過(guò)的電流成正比．二．磁電式電流表1、基本組成部分：磁鐵和放在磁鐵兩極之間的線圈．2、工作原理⑴磁場(chǎng)特點(diǎn)①方向：沿徑向均勻輻射地分布②大小：在距軸線等距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等．⑵安培力的特點(diǎn)二．磁電式電流表1、基本組成部分：磁鐵和放在磁3、優(yōu)、缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，能測(cè)出很弱的電流；缺點(diǎn)是線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過(guò)的電流很?。潜肀P刻度特點(diǎn)由于導(dǎo)線在安培力作用下帶動(dòng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，游絲變形，反抗線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，電流越大，安培力越大，形變就越大，所以指針偏角與通過(guò)線圈的電流I成正比，表盤刻度均勻．3、優(yōu)、缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，能測(cè)出很弱的電流；缺點(diǎn)是線圈的【例與練】

（2011全國(guó)理綜）.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(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?，F(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BD【例與練】（2011全國(guó)理綜）.電磁軌道炮工作原理如圖所示第三課時(shí)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用⑴v∥B時(shí)，洛倫茲力F＝0(θ＝0°或180°)⑵v⊥B時(shí)，洛倫茲力F＝qvB(θ＝90°)⑶一般角度時(shí)，可認(rèn)為Bsinθ為垂直于速度方向上的分量，也可認(rèn)為vsinθ為垂直于磁場(chǎng)方向上的分量．一．洛倫茲力的大小和方向1、定義：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力叫做洛倫茲力．2、洛倫茲力的大?。篎＝qvBsinθ，θ為v與B的夾角．⑴判定方法：應(yīng)用左手定則，注意四指應(yīng)指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向．⑵方向特點(diǎn)：F⊥B，F(xiàn)⊥v.即F垂直于B和v決定的平面．(注意B和v可以有任意夾角)3、洛倫茲力的方向第三課時(shí)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用⑴v∥B時(shí)，洛倫茲力F＝0特別提醒：⑴洛倫茲力的方向總是與粒子速度方向垂直．所以洛倫茲力始終不做功．⑵安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，但各自的表現(xiàn)形式不同，洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷永遠(yuǎn)不做功，而安培力對(duì)通電導(dǎo)線可做正功，可做負(fù)功，也可不做功．【例與練】如圖所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直紙面向外、強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量為m、帶電荷量為+Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑。在滑塊下滑的過(guò)程中，下列判斷正確的是()A.滑塊受到的摩擦力不變B.滑塊到達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能與B的大小無(wú)關(guān)C.滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下D.滑塊最終可能會(huì)沿斜面做勻速直線運(yùn)動(dòng)CD特別提醒：【例與練】如圖所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并若v⊥B，帶電粒子僅受洛倫茲力作用，在垂直于磁感線的平面內(nèi)以入射速度v做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．二．帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律1、速度方向與磁場(chǎng)方向平行若v∥B，帶電粒子不受洛倫茲力，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)．2、速度方向與磁場(chǎng)方向垂直3、帶電粒子僅受洛倫茲力作用，在垂直于磁感線的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的基本公式：⑴向心力公式：⑵軌道半徑公式：若v⊥B，帶電粒子僅受洛倫茲力作用，在垂直于磁感線的平面內(nèi)以⑶周期公式：特別提醒：T的大小與軌道半徑r和運(yùn)行速率v無(wú)關(guān)，只與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和粒子的比荷q/m有關(guān)．⑶周期公式：特別提醒：T的大小與軌道半徑r和運(yùn)行速率v無(wú)關(guān)三、帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1．圓心的確定⑴兩種情形①已知入射方向和出射方向時(shí)，可通過(guò)入射點(diǎn)和出射點(diǎn)分別作垂直于入射方向和出射方向的直線，兩條直線的交點(diǎn)就是圓弧軌跡的圓心(如圖所示，圖中P為入射點(diǎn)，M為出射點(diǎn))．②已知入射方向和出射點(diǎn)的位置時(shí)，可以通過(guò)入射點(diǎn)作入射方向的垂線，連接入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，作其中垂線，這兩條垂線的交點(diǎn)就是圓弧軌跡的圓心(如圖所示，P為入射點(diǎn)，M為出射點(diǎn))．三、帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1．圓心的確定⑴兩種情形①已知⑵帶電粒子在不同邊界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)①直線邊界(進(jìn)出磁場(chǎng)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(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)①直線邊界(進(jìn)出磁場(chǎng)具有對(duì)2．半徑的確定OvθθO′v(偏向角)AB用幾何知識(shí)(勾股定理、三角函數(shù)等),求出該圓的可能半徑(或圓心角)．并注意以下兩個(gè)重要的幾何特點(diǎn)：⑴粒子速度的偏向角(φ)等于回旋角(α)，并等于AB弦與切線的夾角(弦切角θ)的2倍(如圖)，即．φ=α=2θ=ωt⑵相對(duì)的弦切角(θ)相等，與相鄰的弦切角(θ′)互補(bǔ)，即．θ+θ′=180°2．半徑的確定OvθθO′v(偏向角)AB用幾何知識(shí)(勾股定⑴直接根據(jù)公式t=s/v或t=α/ω求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間t⑵粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間為T，當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)的圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角為α?xí)r，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間可由下式表示：3.運(yùn)動(dòng)時(shí)間的確定OvθθO′v(偏向角)AB或⑴直接根據(jù)公式t=s/v或t=α/ω求出運(yùn)動(dòng)時(shí)【例與練】電子以垂直磁場(chǎng)的速度v從圖的P處沿PQ方向進(jìn)入長(zhǎng)d，高h(yuǎn)的矩形PQNM勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，結(jié)果從N離開(kāi)磁場(chǎng)。若電子質(zhì)量為m，電荷量為e，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則()A.電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間B.電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間C.電子橫向偏移D.偏向角φ滿足BD【例與練】電子以垂直磁場(chǎng)的速度v從圖的P處沿PQ方向進(jìn)入長(zhǎng)d【例與練】

（2011海南卷）.空間存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圖中的正方形為其邊界。一細(xì)束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場(chǎng)的方向從O點(diǎn)入射。這兩種粒子帶同種電荷，它們的電荷量、質(zhì)量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不計(jì)重力。下列說(shuō)法正確的是()A.入射速度不同的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定不同B.入射速度相同的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同C.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的粒子，其運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同D.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的粒子，其軌跡所對(duì)的圓心角一定越大BD【例與練】（2011海南卷）.空間存在方向垂直于紙面向里的【例與練】如圖所示，一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)平面直角坐標(biāo)系的第I象限，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子以速度v從O點(diǎn)沿著與y軸夾角為30°方向進(jìn)入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速度方向與x軸的正方向相同，不計(jì)粒子重力，則（）A、粒子帶負(fù)電B、點(diǎn)A與x軸的距離為C、粒子由O到A經(jīng)歷的時(shí)間為D、粒子運(yùn)動(dòng)的速度沒(méi)有變化AC【例與練】如圖所示，一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)平面直角坐標(biāo)系的第I【例與練】如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)．在邊長(zhǎng)為2R的正方形區(qū)域里也有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩個(gè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同．兩個(gè)相同的帶電粒子以相同的速率分別從M、N兩點(diǎn)射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)．在M點(diǎn)射入的帶電粒子，其速度方向指向圓心；在N點(diǎn)射入的帶電粒子，速度方向與邊界垂直，且N點(diǎn)為正方形邊長(zhǎng)的中點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是(

)A．帶電粒子在磁場(chǎng)中飛行的時(shí)間可能相同B．從M點(diǎn)射入的帶電粒子可能先飛出磁場(chǎng)C．從N點(diǎn)射入的帶電粒子可能先飛出磁場(chǎng)D．從N點(diǎn)射入的帶電粒子不可能比M點(diǎn)射入的帶電粒子先飛出磁場(chǎng)ABD【例與練】如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)．在邊長(zhǎng)【例與練】如圖甲所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界過(guò)原點(diǎn)O和y軸上的點(diǎn)a(0，L).一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從a點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場(chǎng)，并從x軸上的b點(diǎn)射出磁場(chǎng)，此時(shí)速度的方向與x軸正方向的夾角為60°.下列說(shuō)法正確的是(

)A.電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為B.電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為C.磁場(chǎng)區(qū)域的圓心坐標(biāo)為D.電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心坐標(biāo)為(0，－2L)BC【例與練】如圖甲所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直紙面向里的【例與練】如圖所示，ABC為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道，其中AB為傾斜直軌道，BC為與AB相切的圓形軌道，并且圓形軌道處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．質(zhì)量相同的甲、乙、丙三個(gè)小球中，甲球帶正電、乙球帶負(fù)電、丙球不帶電，現(xiàn)將三個(gè)小球在軌道AB上分別從不同高度處由靜止釋放，都恰好通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn)，則(

)A．經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，三個(gè)小球的速度相等B．經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，甲球的速度最小C．甲球的釋放位置比乙球的高D．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中三個(gè)小球的機(jī)械能均保持不變CD【例與練】如圖所示，ABC為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道，其中A【例與練】（2011浙江）.利用如圖所示裝置可以選擇一定速度范圍內(nèi)的帶電粒子。圖中板MN上方是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，板上有兩條寬度分別為2d和d的縫，兩縫近端相距為L(zhǎng)。一群質(zhì)量為m、電荷量為q，具有不同速度的粒子從寬度為2d的縫垂直于板MN進(jìn)入磁場(chǎng)，對(duì)于能夠從寬度為d的縫射出的粒子，下列說(shuō)法正確的是（）A.粒子帶正電B.射出粒子的最大速度為C.保持d和L不變，增大B，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大D.保持d和B不變，增大L，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大BC【例與練】（2011浙江）.利用如圖所示裝置可以選擇一定速【例與練】如圖所示，帶負(fù)電的粒子垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，出磁場(chǎng)時(shí)速度偏離原方向60°角，已知帶電粒子質(zhì)量m＝3×10-20Kg，電量q＝10-13C，速度v0＝105m/s，磁場(chǎng)區(qū)域的半徑R＝3×10-1m，不計(jì)重力，求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。rrOO′解析：畫出軌跡和半徑如圖所示。帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有：【例與練】如圖所示，帶負(fù)電的粒子垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)【例與練】（05年廣東卷）如圖所示，在一個(gè)圓形域內(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、Ⅱ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Ⅰ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Ⅱ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Ⅱ區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。ê雎粤Ｗ又亓Γ?。【例與練】（05年廣東卷）如圖所示，在一個(gè)圓形域內(nèi)，兩個(gè)方向解析：畫出軌跡如圖所示。由幾何關(guān)系可知：r1=2r2。所以B2=2B1由以上各式可解得：解析：畫出軌跡如圖所示。由幾何關(guān)系可知：r1=2r2。所以B【例與練】(04年廣東卷）如圖，真空室內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于圖中紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B＝0.60T。磁場(chǎng)內(nèi)有一塊平面感光干板ab，板面與磁場(chǎng)方向平行。在距ab的距離為l＝16cm處，有一個(gè)點(diǎn)狀的α放射源S，它向各個(gè)方向發(fā)射α粒子，α粒子的速度都是v＝3.0×106m/s。已知α粒子的電荷與質(zhì)量之比q/m＝5.0×107C/kg?，F(xiàn)只考慮在圖紙平面中運(yùn)動(dòng)的α粒子，求ab上被α粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度。Sab解析：帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有：可見(jiàn)，2R＞l＞R.【例與練】(04年廣東卷）如圖，真空室內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方因朝不同方向發(fā)射的α粒子的圓軌跡都過(guò)S,任何α粒子在運(yùn)動(dòng)中離S的距離不可能超過(guò)2R,作出軌跡如圖所示。由圖中幾何關(guān)系得：因朝不同方向發(fā)射的α粒子的圓軌跡都過(guò)S,任何α粒子在運(yùn)動(dòng)中離第五課時(shí)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)第五課時(shí)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【例與練】在圖中實(shí)線框所示的區(qū)域內(nèi)同時(shí)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)．一個(gè)帶電粒子(不計(jì)重力)恰好能沿直線MN從左至右通過(guò)這一區(qū)域．那么勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向可能為下列哪種情況（）A．勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向垂直于紙面向外B．勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向垂直于紙面向里C．勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向上D．勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向都水平向右BD【例與練】在圖中實(shí)線框所示的區(qū)域內(nèi)同時(shí)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電【例與練】如圖所示，空間存在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(zhǎng)的豎直絕緣桿上，自靜止開(kāi)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(chǎng)E和垂直紙【例與練】如圖所示，帶電平行板中勻強(qiáng)電場(chǎng)豎直向上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，某帶電小球從光滑絕緣軌道上的a點(diǎn)自由滑下，經(jīng)過(guò)軌道端點(diǎn)P進(jìn)入板間后恰好沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)使小球從稍低些的b點(diǎn)開(kāi)始自由滑下，在經(jīng)P點(diǎn)進(jìn)入板間的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中()A、其動(dòng)能將會(huì)增大B、其電勢(shì)能將會(huì)增大C、小球所受的洛倫茲力將會(huì)增大D、小球所受的電場(chǎng)力將會(huì)增大ABC【例與練】如圖所示，帶電平行板中勻強(qiáng)電場(chǎng)豎直向上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方【例與練】如圖所示，空間存在著方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在光滑水平面上固定一個(gè)帶負(fù)電的小球A，另有一個(gè)帶正電的小球Q.現(xiàn)給小球Q一合適的初速度，Q將在水平面上按圖示的軌跡做勻速圓周運(yùn)動(dòng).在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由于Q內(nèi)部的因素，從Q中分離出一小塊不帶電的物質(zhì)C(可以認(rèn)為剛分離時(shí)兩者速度相同)，則此后(

)A.Q會(huì)向圓外飛去，C做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.Q會(huì)向圓外飛去，C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)C.Q會(huì)向圓內(nèi)飛去，C做勻速直線運(yùn)動(dòng)D.Q會(huì)向圓內(nèi)飛去，C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)C【例與練】如圖所示，空間存在著方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在光滑【例與練】如圖所示，兩導(dǎo)體板水平放置，兩板間電勢(shì)差為U,帶電粒子以某一初速度v0

沿平行于兩板的方向從兩板正中間射入，穿過(guò)兩板后又垂直于磁場(chǎng)方向射入邊界線豎直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則粒子射入磁場(chǎng)和射出磁場(chǎng)的M、N兩點(diǎn)間的距離d隨著U和v0

的變化情況為（）A．d隨v0

增大而增大，d與U無(wú)關(guān)B．d隨v0

增大而增大，d隨U增大而增大C．d隨U增大而增大，d與v0

無(wú)關(guān)D．d隨v0

增大而增大，d隨U增大而減小A解析：【例與練】如圖所示，兩導(dǎo)體板水平放置，兩板間電勢(shì)差為U,【例與練】如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m＝2.0×10-11kg，電荷量q＝＋1.0×10-5C的帶電微粒(重力忽略不計(jì))，從靜止開(kāi)始經(jīng)U1＝100V電壓加速后，水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓U2＝100V．金屬板長(zhǎng)L＝20cm，兩板間距。求：(1)微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度v0

的大小；(2)微粒射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ；(3)若該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為D＝10cm，為使微粒不會(huì)由磁場(chǎng)右邊射出，該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少多大？解析（1）由動(dòng)能定理得：【例與練】如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m＝2.0×10-11kg，電（2）微粒在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，有：（3）進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)微粒的速度是：軌跡如圖所示由幾何關(guān)系有：洛倫茲力提供向心力有：由以上各式可求得：（2）微粒在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，有：（3）進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)微?！纠c練】如圖所示，相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的大小分別為E和B，一個(gè)質(zhì)量為m、電量為＋q的油滴，從a點(diǎn)以水平速度v0飛入，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，試計(jì)算：(1)油滴剛進(jìn)入疊加場(chǎng)a點(diǎn)時(shí)的加速度；(2)若到達(dá)b點(diǎn)時(shí)，偏離入射方向的距離為d，則其速度是多大？解析：

(1)如圖，油滴在a點(diǎn)受三個(gè)力，豎直向下的重力、電場(chǎng)力及豎直向上的洛倫茲力，由牛頓定律Bqv－(mg＋qE)＝ma得：方向豎直向上(2)從a運(yùn)動(dòng)到b，重力、電場(chǎng)力對(duì)粒子做負(fù)功，洛倫茲力不做功，根據(jù)動(dòng)能定理得：【例與練】如圖所示，相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的大小分別為【例與練】（04全國(guó)卷Ⅲ）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(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)重力。求⑴電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。⑵粒子到達(dá)P2時(shí)速度的大小和方向。⑶磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。解析：（1）粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示。設(shè)粒子從P1到P2的時(shí)間為t，電場(chǎng)度的大小為E，粒子在電場(chǎng)中的加速度為a，由牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有【例與練】（04全國(guó)卷Ⅲ）如圖所示，在y>0的空間中存在勻強(qiáng)解得：(2)粒子到達(dá)P2時(shí)速度沿x方向的分量仍為v0，以v1表示速度沿y方向分量的大小，v表示速度的大小，θ表示速度和x軸的夾角，則有：又：解得：得：(3)設(shè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在洛倫茲力作用下粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律r是圓周的半徑、此圓周與x軸和y軸的交點(diǎn)為P2、P3，因?yàn)镺P2=OP3，θ=450，由幾何關(guān)系可知，連線P2P3為圓軌道的直徑，由此可求得解得：(2)粒子到達(dá)P2時(shí)速度沿x方向的分量仍為v0，以v【例與練】在如右圖所示的直角坐標(biāo)系中，x軸的上方存在與x軸正方向成45°角斜向右下方的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)的大小為E＝×104V/m。x軸的下方有垂直于xOy面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B＝2×10－2T。把一個(gè)比荷為q/m＝2×108C/kg的正點(diǎn)電荷從坐標(biāo)為(0,1)的A點(diǎn)處由靜止釋放。電荷所受的重力忽略不計(jì)。(1)求電荷從釋放到第一次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所用的時(shí)間；(2)求電荷在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑(保留兩位有效數(shù)字)；(3)當(dāng)電荷第二次到達(dá)x軸上時(shí)，電場(chǎng)立即反向，而場(chǎng)強(qiáng)大小不變，試確定電荷到達(dá)y軸時(shí)的位置坐標(biāo)．【例與練】在如右圖所示的直角坐標(biāo)系中，x軸的上方存在與x軸正解：(1)電荷從A點(diǎn)勻加速運(yùn)動(dòng)到x軸上C點(diǎn)的過(guò)程：(2)電荷到達(dá)C點(diǎn)的速度為即電荷在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為0.71m在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)：速度方向與x軸正方向成45°角。得：解：(1)電荷從A點(diǎn)勻加速運(yùn)動(dòng)到x軸上C點(diǎn)的過(guò)程：(2)電荷(3)如圖，軌跡圓與x軸相交的弦長(zhǎng)為：所以電荷從坐標(biāo)原點(diǎn)O再次進(jìn)入電場(chǎng)中，且速度方向與電場(chǎng)方向垂直，電荷在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)．解得：則類平拋運(yùn)動(dòng)中垂直于電場(chǎng)方向的位移即電荷到達(dá)y軸上的點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,8)．設(shè)到達(dá)y軸的時(shí)間為t1，則：(3)如圖，軌跡圓與x軸相交的弦長(zhǎng)為：所以電荷從坐標(biāo)原點(diǎn)O再【例與練】

（2011安徽）如圖所示，在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)，有相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里。一帶正電的粒子（不計(jì)重力）從O點(diǎn)沿y軸正方向以某一速度射入，帶電粒子恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t0時(shí)間從P點(diǎn)射出。（1）求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。（2）若僅撤去磁場(chǎng)，帶電粒子仍從O點(diǎn)以相同的速度射入，經(jīng)t0/2時(shí)間恰從半圓形區(qū)域的邊界射出。求粒子運(yùn)動(dòng)加速度的大小。（3）若僅撤去電場(chǎng)，帶電粒子仍從O點(diǎn)射入，且速度為原來(lái)的4倍，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。xyOPB【例與練】（2011安徽）如圖所示，在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心解析：（1）設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，初速度為v，電場(chǎng)強(qiáng)度為E?？膳袛喑隽Ｗ邮艿降穆鍌惔帕ρ豿軸負(fù)方向，于是可知電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸正方向（2）僅有電場(chǎng)時(shí)，帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中作類平拋運(yùn)動(dòng)在y方向位移：

設(shè)在水平方向位移為x，因射出位置在半圓形區(qū)域邊界上，于是又：得：又：得：解析：（1）設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，初速度為v，電（3）僅有磁場(chǎng)時(shí)，入射速度v1=4v，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)軌道半徑為r，由牛頓第二定律有:又：解得：由幾何關(guān)系有：帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期：帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間：（3）僅有磁場(chǎng)時(shí)，入射速度v1=4v，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中作(1)速度選擇器①如圖所示．平行板中電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B互相垂直．這種裝置能把具有一定速度的粒子選擇出來(lái)，所以叫做速度選擇器．帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用實(shí)例②帶電粒子能夠沿直線勻速通過(guò)速度選擇器的條件是qE＝qvB，即v＝E/B.(1)速度選擇器帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用實(shí)例②帶電粒子能②原理：離子由靜止被加速電場(chǎng)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(chǎng)、速度選擇器、偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)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(chǎng)B的點(diǎn)的距離，比荷q/m的值．離子在磁場(chǎng)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(guò)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(chǎng)B.②原理：離子由靜止被加速電場(chǎng)加速，(2)質(zhì)譜儀①構(gòu)造：如圖所(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(guò)程中一次一次地經(jīng)過(guò)D形盒縫隙，兩盒間的電場(chǎng)一次一次地反向，粒子就會(huì)被一次一次地加速．由，得，可見(jiàn)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(wú)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(chǎng)垂直穿過(guò)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【例與練】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能，則下列說(shuō)法中正確的是()A．增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B．增大勻強(qiáng)電場(chǎng)間的加速電壓C．增大D形金屬盒的半徑D．減小狹縫間的距離解析：AC【例與練】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與【例與練】如圖所示，電容器兩極板相距為d，兩板間電壓為U，極板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，一束電荷量相同的帶正電的粒子從圖示方向射入電容器，沿直線穿過(guò)電容器后進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，結(jié)果分別打在a、b兩點(diǎn)，兩點(diǎn)間距離為ΔR.設(shè)粒子所帶電荷量為q，且不計(jì)粒子所受重力．求：打在a、b兩點(diǎn)的粒子的質(zhì)量之差Δm是多少？【例與練】如圖所示，電容器兩極板相距為d，兩板間電壓為U，極磁場(chǎng)復(fù)習(xí)課件季新磊第八章磁場(chǎng)第八章磁場(chǎng)第一課時(shí)磁場(chǎng)及其描述一、磁場(chǎng)1.磁場(chǎng)：一種看不見(jiàn)、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(chǎng)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(chǎng)的方向：小磁針N極所受磁場(chǎng)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(chǎng)：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(chǎng)和電流的磁場(chǎng)都是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的．第一課時(shí)磁場(chǎng)及其描述一、磁場(chǎng)1.磁場(chǎng)：一種看不見(jiàn)、摸不著、⑴地磁場(chǎng)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(chǎng)兩極和地理兩極不重合，形成了磁偏角；⑵地磁場(chǎng)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(chǎng)的三個(gè)特點(diǎn)是：⑴地磁場(chǎng)的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近．地球的地磁⑴磁感線是閉合曲線，磁體的外部是從N極到S極，內(nèi)部是從S極到N極；⑵磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，磁感線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向；⑶磁感線是人們?yōu)榱诵蜗竺枋龃艌?chǎng)而假想的．二、磁感線1.磁感線：在磁場(chǎng)中畫出的一些有方向的假想曲線，使曲線上的任意一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同，都代表磁場(chǎng)中該點(diǎn)小磁針北極受力的方向．2.磁感線的特點(diǎn)⑴條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場(chǎng)：在磁體的外部，磁感線從N極射出進(jìn)入S極，在內(nèi)部也有相同條數(shù)的磁感線(圖中未畫出)與外部磁感線銜接并組成閉合曲線．3.常見(jiàn)磁場(chǎng)的磁感線分布⑴磁感線是閉合曲線，磁體的外部是從N極到S極，內(nèi)部是從S極到⑵幾種電流周圍的磁場(chǎng)分布①直線電流的磁場(chǎng)特點(diǎn)：無(wú)磁極、非勻強(qiáng)且距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場(chǎng)越弱立體圖橫截面圖縱截面圖判定：安培定則⑵幾種電流周圍的磁場(chǎng)分布①直線電流的磁場(chǎng)特點(diǎn)：無(wú)磁極、非勻強(qiáng)②通電螺線管的磁場(chǎng)特點(diǎn)：與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，管內(nèi)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)且磁場(chǎng)由S極指向N極，管外為非勻強(qiáng)磁場(chǎng)。立體圖橫截面圖縱截面圖判定：安培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(chǎng)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(chǎng)越弱。②通電螺線管的磁場(chǎng)特點(diǎn)：與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，管內(nèi)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)【例與練】如圖所示，帶負(fù)電的金屬環(huán)繞軸OO′以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，在環(huán)左側(cè)軸線上的小磁針最后平衡的位置是（）A．N極豎直向上B．N極豎直向下C．N極沿軸線向左D．N極沿軸線向右【例與練】如圖所示，a、b、c三枚小磁針?lè)謩e放在通電螺線管的正上方、管內(nèi)和右側(cè)．當(dāng)這些小磁針靜止時(shí)，小磁針N極的指向是（）A．a(chǎn)、b、c均向左B．a(chǎn)、b、c均向右C．a(chǎn)向左，b向右，c向右D．a(chǎn)向右，b向左，c向右CC【例與練】如圖所示，帶負(fù)電的金屬環(huán)繞軸OO′以角速度ω勻速⑶定義式：三、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量1、磁感應(yīng)強(qiáng)度⑴物理意義：磁感應(yīng)強(qiáng)度B是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量．⑵定義：在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所受的力F跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度l的乘積Il的比值叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度．②垂直穿過(guò)單位面積的磁感線條數(shù)等于該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度．磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方，磁感線密，磁感應(yīng)強(qiáng)度小的地方，磁感線疏．磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量說(shuō)明：①磁感應(yīng)強(qiáng)度是用比值法定義的，其大小由磁場(chǎng)本身的性質(zhì)決定，與放入的直導(dǎo)線的電流I的大小、導(dǎo)線的長(zhǎng)短l的大小無(wú)關(guān)．⑶定義式：三、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量1、磁感應(yīng)強(qiáng)度⑴物理意義：磁⑷單位：特斯拉，簡(jiǎn)稱：特，符號(hào)為T.⑸方向：磁場(chǎng)中某點(diǎn)B的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，也就是放在該點(diǎn)的小磁針N極受力方向．說(shuō)明：由定義式計(jì)算B時(shí)，通電導(dǎo)線必須垂直于磁場(chǎng)；若通電導(dǎo)線平行放入磁場(chǎng)，則不受作用力，但不能說(shuō)該處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不是通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)作用力的方向，而是與作用力的方向垂直．磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電場(chǎng)強(qiáng)度E的比較：⑴電場(chǎng)強(qiáng)度的方向和電荷受力方向相同或相反，而磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和電流元受力方向垂直．⑵電荷在電場(chǎng)中一定受靜電力作用，而電流在磁場(chǎng)中不一定受作用力．⑷單位：特斯拉，簡(jiǎn)稱：特，符號(hào)為T.說(shuō)明：由定義式2、勻強(qiáng)磁場(chǎng)⑴定義：在磁場(chǎng)的某個(gè)區(qū)域內(nèi)，各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向都相同的磁場(chǎng)；⑵磁感線特點(diǎn)：是一組平行且等間距的直線；⑶存在：a.兩個(gè)相距很近的異名磁極之間，b.通電長(zhǎng)直螺線管內(nèi)部：如圖所示3、磁通量⑴定義：磁場(chǎng)中穿過(guò)磁場(chǎng)某一面積S的磁感線條數(shù)，用Φ表示；⑵計(jì)算公式：Φ＝BS；⑶單位：韋伯，符號(hào)Wb，1Wb＝1T·m2.說(shuō)明：磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)，其正負(fù)代表磁感線是正穿還是反穿，若正穿為正，則反穿為負(fù)．2、勻強(qiáng)磁場(chǎng)3、磁通量說(shuō)明：磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)，其正負(fù)代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(chǎng)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(wú)關(guān)，因?yàn)椴徽摼€圈匝數(shù)多少，穿過(guò)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(chǎng)共同存在，當(dāng)計(jì)算穿過(guò)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(chǎng)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(wú)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(guò)圓心且與兩環(huán)平面垂直，通過(guò)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(zhǎng)為1cm，電流強(qiáng)度5A，把它置于磁場(chǎng)中，受到的磁場(chǎng)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(guò)圓【例與練】在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處，各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過(guò)紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖。過(guò)c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向()A.與ab邊平行，豎直向上B.與ab邊平行，豎直向下C.與ab邊垂直，指向左邊D.與ab邊垂直，指向右邊C【例與練】在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處，各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)第二課時(shí)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用一．安培力的大小和方向1、定義：磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力稱為安培力．2、安培力的大?、臚＝BIlsinθ⑵磁場(chǎng)和電流方向垂直時(shí)：Fmax＝BIl.⑶磁場(chǎng)和電流方向平行時(shí)：Fmin=0注意：F不僅與B、I、l

有關(guān)，還與夾角θ有關(guān)；l是有效長(zhǎng)度，不一定是導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度．彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度l等于兩端點(diǎn)所連直線的長(zhǎng)度，所以任意形狀的閉合線圈的有效長(zhǎng)度l＝0.IBIB第二課時(shí)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用一．安培力的大小和方向1、定義：磁注意：安培力的方向垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電流I所決定的平面，但磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流I不一定垂直．B與I垂直時(shí)產(chǎn)生的安培力最大．⑴用左手定則判定：伸開(kāi)左手，讓拇指與其余四指垂直，并與手掌在同一平面內(nèi)．讓磁感線垂直穿過(guò)手心，四指指向電流方向，那么，拇指所指方向即為通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力方向．3、安培力的方向⑵安培力的方向特點(diǎn)：F⊥B，F(xiàn)⊥I，即F垂直于B和I決定的平面．注意：安培力的方向垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電流I所決定的平面，但【例與練】判斷下面各圖F、B、I三個(gè)中未知的一個(gè)FB乙B甲IF（F垂直紙面向外）丙丙圖中磁場(chǎng)B的方向大致向左，具體不能確定。FI【例與練】判斷下面各圖F、B、I三個(gè)中未知的一個(gè)FB乙B甲I【例與練】畫出圖中通電導(dǎo)線棒所受安培力的方向?！罛.B×BFF將立體圖形轉(zhuǎn)換成平面圖形【例與練】畫出圖中通電導(dǎo)線棒所受安培力的方向?！罛.B×BF4、電流間的相互作用IIII①同向電流相互吸引⑴電流間的相互作用是電流在彼此形成的磁場(chǎng)中受到磁場(chǎng)力的作用。②反向電流相互排斥⑵結(jié)論：4、電流間的相互作用IIII①同向電流相互吸引⑴電流間的相互【例與練】如圖所示，用兩條一樣的彈簧秤吊著一根銅棒，銅棒所在的虛線框范圍內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，棒中通入自左向右的電流。當(dāng)棒靜止時(shí)，彈簧秤示數(shù)為F1；若將棒中電流反向，當(dāng)棒靜止時(shí)，彈簧秤的示數(shù)為F2，且F2＞F1，根據(jù)上面所給的信息，可以確定（）

A．磁場(chǎng)的方向

B．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小

C．安培力的大小

D．銅棒的重力ACD【例與練】如圖所示，用兩條一樣的彈簧秤吊著一根銅棒，銅棒所在【例與練】如圖所示，兩平行光滑導(dǎo)軌相距0.2m，與水平面夾角為450，金屬棒MN的質(zhì)量為0.1kg，處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電源電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻為1Ω，為使MN處于靜止?fàn)顟B(tài)，則電阻R應(yīng)為多少？(其他電阻不計(jì))×θBmgFNθ解：受力分析如圖【例與練】如圖所示，兩平行光滑導(dǎo)軌相距0.2m，與水平面夾角

【例與練】如圖所示，用兩根輕細(xì)金屬絲將質(zhì)量m，長(zhǎng)為l的金屬棒a、b懸掛在c、d兩處，置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)。當(dāng)棒中通以從a到b的電流I后，兩懸線偏離豎直方向角處于平衡狀態(tài)。則磁感應(yīng)強(qiáng)度B為

。為了使棒平衡在該位置上，所需的最小磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為

，方向

。IlabcdB平行懸線向上【例與練】如圖所示，用兩根輕細(xì)金屬絲將質(zhì)量m，長(zhǎng)為l的金屬通電導(dǎo)體（線圈）在安培力作用下運(yùn)動(dòng)方向的判斷

1、電流元分析法：把整段電流分成很多小段直線電流，其中每一小段就是一個(gè)電流元。先用左手定則判斷出其中每小段電流元受到的安培力的方向，再判斷整段電流所受安培力的方向，從而確定導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向。例：如圖把輕質(zhì)導(dǎo)線圈掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過(guò)線圈的圓心且垂直于線圈平面。當(dāng)線圈內(nèi)通入如圖方向的電流后，判斷線圈如何運(yùn)動(dòng)？NS通電導(dǎo)體（線圈）在安培力作用下運(yùn)動(dòng)方向的判斷1、電流

2、等效分析法：環(huán)形電流可等效為小磁針，條形磁鐵或小磁針也可以等效為環(huán)形電流，通電螺線管可等效為多個(gè)環(huán)形電流或條形磁鐵。例：如圖在條形磁鐵N極處懸掛一個(gè)線圈，當(dāng)線圈中通有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鲿r(shí)，線圈將向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)？NS2、等效分析法：環(huán)形電流可等效為小磁針，條形磁鐵或小3、結(jié)論法：⑴兩電流平行時(shí)無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，同向電流相互吸引，反向電流相互排斥。⑵兩電流不平行相互作用時(shí)，有轉(zhuǎn)到相互平行且電流方向相同且靠近的趨勢(shì)。例：3、結(jié)論法：例：

4、特殊位置法：根據(jù)通電導(dǎo)體在特殊位置所受安培力的方向，判斷其運(yùn)動(dòng)方向，然后推廣到一般位置。例：如圖所示，蹄形磁鐵固定，通電直導(dǎo)線AB可自由運(yùn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)線中通以圖示方向的電流時(shí)，俯視導(dǎo)體，導(dǎo)體AB將（AB的重力不計(jì)）A、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)B、順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)C、順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)D、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)NSI4、特殊位置法：根據(jù)通電導(dǎo)體在特殊位置所受安培力的5、轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法：對(duì)于定性分析磁體在電流磁場(chǎng)作用下如何運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，可先分析電流在磁體磁場(chǎng)中所受的安培力，然后由牛頓第三定律確定磁體所受電流磁場(chǎng)的作用力，從而確定磁體所受合力及運(yùn)動(dòng)方向。例：如圖所示，條形磁鐵平放于水平桌面上。在它的正中央上方偏右固定一根直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁鐵垂直?，F(xiàn)給導(dǎo)線中通以垂直紙面向內(nèi)的電流，磁鐵保持靜止，那么磁鐵受到的支持力和摩擦力如何變化？NS5、轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法：對(duì)于定性分析磁體在電流磁場(chǎng)作用下如何運(yùn)動(dòng)【例與練】如圖所示，臺(tái)秤上放一光滑平板，其左邊固定一擋板，一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來(lái)，此時(shí)臺(tái)秤讀數(shù)為F1，現(xiàn)在磁鐵上方中心偏左位置固定一通電導(dǎo)線，電流方向如圖，當(dāng)通上電流后，臺(tái)秤讀數(shù)為F2，則以下說(shuō)法正確的是()A.F1>F2，彈簧長(zhǎng)度將變長(zhǎng)B.F1>F2，彈簧長(zhǎng)度將變短C.F1<F2，彈簧長(zhǎng)度將變長(zhǎng)D.F1<F2，彈簧長(zhǎng)度將變短B【例與練】如圖所示，臺(tái)秤上放一光滑平板，其左邊固定一擋板，一⑵安培力的特點(diǎn)①方向：安培力的方向與線圈平面垂直．②大?。喊才嗔Φ拇笮∨c通過(guò)的電流成正比．二．磁電式電流表1、基本組成部分：磁鐵和放在磁鐵兩極之間的線圈．2、工作原理⑴磁場(chǎng)特點(diǎn)①方向：沿徑向均勻輻射地分布②大?。涸诰噍S線等距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等．⑵安培力的特點(diǎn)二．磁電式電流表1、基本組成部分：磁鐵和放在磁3、優(yōu)、缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，能測(cè)出很弱的電流；缺點(diǎn)是線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過(guò)的電流很?。潜肀P刻度特點(diǎn)由于導(dǎo)線在安培力作用下帶動(dòng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，游絲變形，反抗線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，電流越大，安培力越大，形變就越大，所以指針偏角與通過(guò)線圈的電流I成正比，表盤刻度均勻．3、優(yōu)、缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，能測(cè)出很弱的電流；缺點(diǎn)是線圈的【例與練】

（2011全國(guó)理綜）.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(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?，F(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BD【例與練】（2011全國(guó)理綜）.電磁軌道炮工作原理如圖所示第三課時(shí)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用⑴v∥B時(shí)，洛倫茲力F＝0(θ＝0°或180°)⑵v⊥B時(shí)，洛倫茲力F＝qvB(θ＝90°)⑶一般角度時(shí)，可認(rèn)為Bsinθ為垂直于速度方向上的分量，也可認(rèn)為vsinθ為垂直于磁場(chǎng)方向上的分量．一．洛倫茲力的大小和方向1、定義：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力叫做洛倫茲力．2、洛倫茲力的大?。篎＝qvBsinθ，θ為v與B的夾角．⑴判定方法：應(yīng)用左手定則，注意四指應(yīng)指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向．⑵方向特點(diǎn)：F⊥B，F(xiàn)⊥v.即F垂直于B和v決定的平面．(注意B和v可以有任意夾角)3、洛倫茲力的方向第三課時(shí)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用⑴v∥B時(shí)，洛倫茲力F＝0特別提醒：⑴洛倫茲力的方向總是與粒子速度方向垂直．所以洛倫茲力始終不做功．⑵安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，但各自的表現(xiàn)形式不同，洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷永遠(yuǎn)不做功，而安培力對(duì)通電導(dǎo)線可做正功，可做負(fù)功，也可不做功．【例與練】如圖所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直紙面向外、強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量為m、帶電荷量為+Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑。在滑塊下滑的過(guò)程中，下列判斷正確的是()A.滑塊受到的摩擦力不變B.滑塊到達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能與B的大小無(wú)關(guān)C.滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下D.滑塊最終可能會(huì)沿斜面做勻速直線運(yùn)動(dòng)CD特別提醒：【例與練】如圖所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并若v⊥B，帶電粒子僅受洛倫茲力作用，在垂直于磁感線的平面內(nèi)以入射速度v做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．二．帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律1、速度方向與磁場(chǎng)方向平行若v∥B，帶電粒子不受洛倫茲力，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)．2、速度方向與磁場(chǎng)方向垂直3、帶電粒子僅受洛倫茲力作用，在垂直于磁感線的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的基本公式：⑴向心力公式：⑵軌道半徑公式：若v⊥B，帶電粒子僅受洛倫茲力作用，在垂直于磁感線的平面內(nèi)以⑶周期公式：特別提醒：T的大小與軌道半徑r和運(yùn)行速率v無(wú)關(guān)，只與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和粒子的比荷q/m有關(guān)．⑶周期公式：特別提醒：T的大小與軌道半徑r和運(yùn)行速率v無(wú)關(guān)三、帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1．圓心的確定⑴兩種情形①已知入射方向和出射方向時(shí)，可通過(guò)入射點(diǎn)和出射點(diǎn)分別作垂直于入射方向和出射方向的直線，兩條直線的交點(diǎn)就是圓弧軌跡的圓心(如圖所示，圖中P為入射點(diǎn)，M為出射點(diǎn))．②已知入射方向和出射點(diǎn)的位置時(shí)，可以通過(guò)入射點(diǎn)作入射方向的垂線，連接入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，作其中垂線，這兩條垂線的交點(diǎn)就是圓弧軌跡的圓心(如圖所示，P為入射點(diǎn)，M為出射點(diǎn))．三、帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1．圓心的確定⑴兩種情形①已知⑵帶電粒子在不同邊界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)①直線邊界(進(jìn)出磁場(chǎng)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(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)①直線邊界(進(jìn)出磁場(chǎng)具有對(duì)2．半徑的確定OvθθO′v(偏向角)AB用幾何知識(shí)(勾股定理、三角函數(shù)等),求出該圓的可能半徑(或圓心角)．并注意以下兩個(gè)重要的幾何特點(diǎn)：⑴粒子速度的偏向角(φ)等于回旋角(α)，并等于AB弦與切線的夾角(弦切角θ)的2倍(如圖)，即．φ=α=2θ=ωt⑵相對(duì)的弦切角(θ)相等，與相鄰的弦切角(θ′)互補(bǔ)，即．θ+θ′=180°2．半徑的確定OvθθO′v(偏向角)AB用幾何知識(shí)(勾股定⑴直接根據(jù)公式t=s/v或t=α/ω求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間t⑵粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間為T，當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)的圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角為α?xí)r，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間可由下式表示：3.運(yùn)動(dòng)時(shí)間的確定OvθθO′v(偏向角)AB或⑴直接根據(jù)公式t=s/v或t=α/ω求出運(yùn)動(dòng)時(shí)【例與練】電子以垂直磁場(chǎng)的速度v從圖的P處沿PQ方向進(jìn)入長(zhǎng)d，高h(yuǎn)的矩形PQNM勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，結(jié)果從N離開(kāi)磁場(chǎng)。若電子質(zhì)量為m，電荷量為e，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則()A.電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間B.電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間C.電子橫向偏移D.偏向角φ滿足BD【例與練】電子以垂直磁場(chǎng)的速度v從圖的P處沿PQ方向進(jìn)入長(zhǎng)d【例與練】

（2011海南卷）.空間存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圖中的正方形為其邊界。一細(xì)束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場(chǎng)的方向從O點(diǎn)入射。這兩種粒子帶同種電荷，它們的電荷量、質(zhì)量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不計(jì)重力。下列說(shuō)法正確的是()A.入射速度不同的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定不同B.入射速度相同的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同C.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的粒子，其運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同D.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的粒子，其軌跡所對(duì)的圓心角一定越大BD【例與練】（2011海南卷）.空間存在方向垂直于紙面向里的【例與練】如圖所示，一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)平面直角坐標(biāo)系的第I象限，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子以速度v從O點(diǎn)沿著與y軸夾角為30°方向進(jìn)入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速度方向與x軸的正方向相同，不計(jì)粒子重力，則（）A、粒子帶負(fù)電B、點(diǎn)A與x軸的距離為C、粒子由O到A經(jīng)歷的時(shí)間為D、粒子運(yùn)動(dòng)的速度沒(méi)有變化AC【例與練】如圖所示，一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)平面直角坐標(biāo)系的第I【例與練】如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)．在邊長(zhǎng)為2R的正方形區(qū)域里也有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩個(gè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同．兩個(gè)相同的帶電粒子以相同的速率分別從M、N兩點(diǎn)射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)．在M點(diǎn)射入的帶電粒子，其速度方向指向圓心；在N點(diǎn)射入的帶電粒子，速度方向與邊界垂直，且N點(diǎn)為正方形邊長(zhǎng)的中點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是(

)A．帶電粒子在磁場(chǎng)中飛行的時(shí)間可能相同B．從M點(diǎn)射入的帶電粒子可能先飛出磁場(chǎng)C．從N點(diǎn)射入的帶電粒子可能先飛