《上課用磁場(chǎng)復(fù)習(xí)》課件

2022/12/261知識(shí)網(wǎng)絡(luò)磁場(chǎng)的產(chǎn)生磁體周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)電流周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)安培分子電流假說磁場(chǎng)的描述定量描述：磁感應(yīng)強(qiáng)度形象描述：磁感線幾種典型磁場(chǎng)的磁感線分布條形磁鐵蹄形磁鐵勻強(qiáng)磁場(chǎng)直線電流環(huán)形電流通電螺線管地磁場(chǎng)磁場(chǎng)2022/12/261知識(shí)網(wǎng)絡(luò)磁場(chǎng)的產(chǎn)生磁體周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)電流2022/12/262磁場(chǎng)對(duì)電流的作用大小I∥B，F(xiàn)安=0I⊥B，F(xiàn)安=BIL方向：左手定則電流表的工作原理磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用大小v∥B，f洛=0v⊥B，f洛=qvB方向：左手定則帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)軌道半徑運(yùn)動(dòng)周期重要應(yīng)用質(zhì)譜儀回旋加速器……2022/12/262磁場(chǎng)對(duì)電流的作用大小I∥B，F(xiàn)安=2022/12/263第一課時(shí)磁場(chǎng)的描述、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用1、磁場(chǎng)的產(chǎn)生⑴磁體的周圍存在磁場(chǎng)（與電場(chǎng)一樣是一種特殊物質(zhì)）⑵電流周圍存在磁場(chǎng)奧斯特實(shí)驗(yàn)?zāi)媳狈胖脤?dǎo)線通電后發(fā)生偏轉(zhuǎn)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)(3)運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生磁場(chǎng)2、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)對(duì)放入其中的磁體、電流、運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用同名磁極相互排斥異名磁極相互吸引⑴⑵磁體對(duì)電流的作用⑶電流對(duì)電流的作用一、磁場(chǎng)的描述2022/12/263第一課時(shí)磁場(chǎng)的描述、磁場(chǎng)2022/12/2643、磁體間相互作用的本質(zhì)磁體磁場(chǎng)磁體磁體或電流磁體或電流4、磁現(xiàn)象的電本質(zhì)安培分子電流假說：在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部存在一種環(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，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極。解釋磁化、消磁現(xiàn)象不顯磁性顯磁性磁化消磁總結(jié)：一切磁現(xiàn)象都是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)2022/12/2643、磁體間相互作用的本質(zhì)磁體磁場(chǎng)磁體磁2022/12/2655、磁場(chǎng)的方向：規(guī)定為小磁針N極在磁場(chǎng)中的受力方向?；蛐〈裴橃o止時(shí)N極所指的方向！6、磁感線⑴用來形象地描述磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向和強(qiáng)弱的假想曲線⑵磁感線上每一點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，即小磁針N極在該點(diǎn)的受力方向或靜止時(shí)的指向⑶磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱⑷磁感線是封閉曲線（和靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線不同）⑸幾種磁場(chǎng)的磁感線①條形磁鐵②蹄形磁鐵2022/12/2655、磁場(chǎng)的方向：規(guī)定為小磁針N極在磁場(chǎng)2022/12/266③通電直導(dǎo)線判斷方法：立體圖縱截面圖橫截面圖④環(huán)形電流判斷方法：立體圖縱截面圖橫截面圖2022/12/266③通電直導(dǎo)線判斷方法：立體圖縱截面圖橫2022/12/267⑤通電螺線管判斷方法電流安培定則（二）立體圖橫截面圖縱截面圖⑥地磁場(chǎng)2022/12/267⑤通電螺線管判斷方法電流安培定則（二）2022/12/268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2022/12/268例：在圖中，當(dāng)電流逆時(shí)針通過圓環(huán)導(dǎo)體時(shí)2022/12/269例.如圖所示，一小磁針靜止在通電螺線管的內(nèi)部，請(qǐng)分別標(biāo)出通電螺線管和小磁針的南北極。SNNS2022/12/269例.如圖所示，一小磁針靜止在通電螺線管2022/12/2610

例、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．IIE2022/12/2610例、有兩條垂直交叉但不接2022/12/26117、磁感應(yīng)強(qiáng)度描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與方向的物理量⑴定義：在磁場(chǎng)中垂直磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，受到的安培力跟電流和導(dǎo)線長(zhǎng)度的乘積的比值。⑵表達(dá)式：?jiǎn)挝唬禾厮估═）⑶矢量：方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向，即通過該點(diǎn)的磁感線的切線方向8、理解與鞏固⑴電流磁場(chǎng)方向的判斷★在地球赤道上空有一小磁針處于水平靜止?fàn)顟B(tài)，突然發(fā)現(xiàn)小磁針N極向東偏轉(zhuǎn)，由此可知（）A．一定是小磁針正東方向上有一條形磁鐵的N極靠近小磁針B．一定是小磁針正東方向上有一條形磁鐵的S極靠近小磁針C．可能是小磁針正上方有電子流自南向北水平通過D．可能是小磁針正上方有電子流自北向南水平通過

2022/12/26117、磁感應(yīng)強(qiáng)度描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與方向的2022/12/2612

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(chǎng)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(chǎng)中，當(dāng)B與S的夾角為α?xí)r，有Φ=BSsinα。9.磁通量2022/12/2612磁通量：穿過某一面積磁感線的條數(shù)(2022/12/2613穿過兩面積的磁通量相等嗎？２Ｒ

R穿過兩面積的磁通量相等嗎？2022/12/2613穿過兩面積的磁通量相等嗎？２Ｒ2022/12/2614兩面積內(nèi)的磁通量相等嗎？BBSSα2022/12/2614兩面積內(nèi)的磁通量相等嗎？BBSSα2022/12/2615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：B2022/12/2615例1、如圖所示，大圓導(dǎo)線環(huán)A中通有電2022/12/2616二、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力1、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力安培力⑴方向：左手定則磁場(chǎng)方向電流方向電流方向判斷下列通電導(dǎo)線的受力方向安培力方向2022/12/2616二、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力1、磁場(chǎng)對(duì)電流2022/12/2617判斷下列導(dǎo)線的電流方向或磁場(chǎng)方向或受力方向⑵大小F=BIL(B⊥I)F=0(B∥I)如B與I成任意角則把L投影到與B垂直和平行的方向上L為在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度F=BILsinθB與I的夾角2022/12/2617判斷下列導(dǎo)線的電流方向或磁場(chǎng)方向或受2022/12/26182、通電導(dǎo)線在安培力作用下運(yùn)動(dòng)的定性判斷2022/12/26182、通電導(dǎo)線在安培力作用下運(yùn)動(dòng)的定性2022/12/2619

總結(jié)：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

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總結(jié)：通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)2022/12/2620例:畫出通電導(dǎo)體ab所受的磁場(chǎng)力的方向2022/12/2620例:畫出通電導(dǎo)體ab所受的磁場(chǎng)力的方2022/12/2621

例：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(chǎng)中.(1)若磁場(chǎng)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(chǎng)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。2022/12/2621例：如圖，相距20cm的兩根2022/12/2622

例7:如圖所示,粗細(xì)均勻的金屬桿長(zhǎng)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(chǎng)中,磁場(chǎng)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(zhǎng)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?2022/12/2622例7:如圖所示,粗細(xì)均勻的金屬桿長(zhǎng)2022/12/2623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(chǎng)中,一根長(zhǎng)l1=20cm,質(zhì)量m=24g的金屬橫桿水平地懸掛在兩根長(zhǎng)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.2022/12/2623例8:在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.08T2022/12/2624第二課時(shí)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用一、洛侖茲力磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力1、大?。篎洛=qvB當(dāng)v∥B時(shí)，電荷不受洛侖茲力當(dāng)v⊥B時(shí)，電荷所受洛侖茲力最大當(dāng)v與B成θ角時(shí)，F(xiàn)洛=qvBsinθ2、方向：用左手定則判斷F洛+v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。3、特點(diǎn)：洛侖茲力始終與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直，只改變速度的方向，而不改變速度的大小，所以洛侖茲力不做功。4、洛侖茲力與安培力的關(guān)系洛侖茲力是安培力的微觀本質(zhì)，安培力是洛侖茲力的宏觀表現(xiàn)2022/12/2624第二課時(shí)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷2022/12/26252、運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)⑴洛侖茲力提供向心力⑵軌道半徑：⑶周期：與v、r無關(guān)二、帶電粒子（不計(jì)重力）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1、運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行，做勻速直線運(yùn)動(dòng)⑷圓心、半徑、運(yùn)動(dòng)時(shí)間的確定①圓心的確定a、兩個(gè)速度方向垂直線的交點(diǎn)。（常用在有界磁場(chǎng)的入射與出射方向已知的情況下）VO2022/12/26252、運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直，做勻速圓2022/12/2626b、一個(gè)速度方向的垂直線和一條弦的中垂線的交點(diǎn)O②半徑的確定應(yīng)用幾何知識(shí)來確定?、圻\(yùn)動(dòng)時(shí)間：3、理解與鞏固★兩個(gè)粒子帶電量相等，在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中只受磁場(chǎng)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2022/12/2626b、一個(gè)速度方向的垂直線和一條弦的中2022/12/2627例題如圖所示，一束電子以速度v0垂直界面射入磁感強(qiáng)度為B、寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．穿過磁場(chǎng)后的速度方向與電子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向夾角為30°，則電子的質(zhì)量為多大？穿過磁場(chǎng)所需時(shí)間為多少？2022/12/2627例題如圖所示，一束電子以速度v0垂直2022/12/2628★如圖所示，在長(zhǎng)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★垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(chǎng)邊界方向從a點(diǎn)垂直飛入磁場(chǎng)區(qū)，如圖所示，當(dāng)它飛離磁場(chǎng)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(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t．2022/12/2628★如圖所示，在長(zhǎng)直導(dǎo)線中有恒電流I通2022/12/26294、帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問題分類解析OBSVθP圖1一、帶電粒子在半無界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)MNO,LAO圖3P二、帶電粒子在圓形磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)BABdVV300O圖5三、帶電粒子在長(zhǎng)足夠大的長(zhǎng)方形磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)llr1OV+qV圖6四、帶電粒子在正方形磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)五、帶電粒子在環(huán)狀磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2022/12/26294、帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問題分類2022/12/2630★2022/12/2630★2022/12/26312022/12/26312022/12/2632★2022/12/2632★2022/12/2633★2022/12/2633★2022/12/2634三、帶電體在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1、帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，一般具有較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)圖景。這類問題本質(zhì)上是一個(gè)力學(xué)問題，應(yīng)順應(yīng)力學(xué)問題的研究思路和運(yùn)用力學(xué)的基本規(guī)律?！舴治鰩щ娏Ｗ釉陔妶?chǎng)、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，主要是兩條線索：⑴力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。根據(jù)帶電粒子所受的力，運(yùn)用牛頓第二定律并結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解。⑵功能關(guān)系。根據(jù)場(chǎng)力及其它外力對(duì)帶電粒子做功引起的能量變化或全過程中的功能關(guān)系，從而可確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況，這條線索不但適用于均勻場(chǎng)，也適用于非均勻場(chǎng)。因此要熟悉各種力做功的特點(diǎn)?！魩щ婓w在復(fù)合場(chǎng)中受力情況復(fù)雜運(yùn)動(dòng)情況多變，往往出現(xiàn)臨界問題，應(yīng)以題中“最大”、“最高”、“至少”等詞語(yǔ)為突破口，挖掘隱含條件，根據(jù)臨界條件列出輔助方程，再與其它方程聯(lián)立求解。2022/12/2634三、帶電體在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1、帶電粒2022/12/2635帶電粒子在電場(chǎng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)：如用電場(chǎng)加速或減速粒子帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)（當(dāng)帶電粒子的速度與磁場(chǎng)平行時(shí)）帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)：垂直運(yùn)動(dòng)方向的力必定平衡偏轉(zhuǎn)：類似平拋運(yùn)動(dòng)，一般分解成兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)求解圓周運(yùn)動(dòng)：以點(diǎn)電荷為圓心運(yùn)動(dòng)或受裝置約束運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)（當(dāng)帶電粒子的速度與磁場(chǎng)垂直時(shí)）圓周運(yùn)動(dòng)：重力與電場(chǎng)力一定平衡，由洛倫茲力提供向心力一般的曲線運(yùn)動(dòng)2022/12/2635帶電粒子在電場(chǎng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在2022/12/26362、帶電體在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問題分析⑴組合場(chǎng)（電場(chǎng)與磁場(chǎng)沒有同時(shí)出現(xiàn)在同一區(qū)域）★試質(zhì)譜儀名師1號(hào)P293第13題2022/12/26362、帶電體在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問題分析⑴組2022/12/26372022/12/26372022/12/2638★2022/12/2638★2022/12/2639回旋加速器名師1號(hào)P284第6、9題；P297第13題2022/12/2639回旋加速器名師1號(hào)P284第6、9題2022/12/2640★2022/12/2640★2022/12/2641⑵疊加場(chǎng)（電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)中只少有兩個(gè)同時(shí)出現(xiàn)在同一區(qū)域）◆速度選擇器①任何一個(gè)存在正交電場(chǎng)的磁場(chǎng)的空間都可看作速度選擇器②速度選擇器只選擇速度而不選擇粒子的種類，只要v=E/B，粒子就能沿直線勻速通過選擇器，而與粒子的電性、電荷量、質(zhì)量無關(guān)。（不計(jì)重力）③對(duì)于確定的速度選擇器有確定的入口與出口?！锶鐖D所示，在平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向如圖，有一束正電荷沿中心線方向水平射入，卻分成三束分別由a、b、c三點(diǎn)射出，問可以確定的是這三束帶電粒子的什么物理量不相同?(重力不計(jì))名師1號(hào)P283第3題2022/12/2641⑵疊加場(chǎng)（電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)中只少有2022/12/2642◆磁流體發(fā)電機(jī)磁流體發(fā)電機(jī)①進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子帶正、負(fù)電荷②當(dāng)Eq=Bqv時(shí)兩板間電勢(shì)差達(dá)到最大電磁流量計(jì)①流動(dòng)的導(dǎo)電液體含有正、負(fù)離子U=Bdv②流量指單位時(shí)間內(nèi)流過的體積：Q=Sv③當(dāng)液體內(nèi)的自由電荷所受電場(chǎng)力與洛侖茲力相等時(shí)，a、b間的電勢(shì)差穩(wěn)定。2022/12/2642◆磁流體發(fā)電機(jī)磁流體發(fā)電機(jī)①進(jìn)入磁場(chǎng)2022/12/2643★2022/12/2643★2022/12/2644霍爾效應(yīng)（磁強(qiáng)計(jì)）①導(dǎo)體中通過電流時(shí)，在運(yùn)動(dòng)的電荷為電子，帶負(fù)電；②當(dāng)電子所受電場(chǎng)力與洛侖茲力相等時(shí)，導(dǎo)體上、下側(cè)電勢(shì)差穩(wěn)定。名師1號(hào)P294第14題2022/12/2644霍爾效應(yīng)（磁強(qiáng)計(jì)）①導(dǎo)體中通過電流時(shí)2022/12/2645知識(shí)網(wǎng)絡(luò)磁場(chǎng)的產(chǎn)生磁體周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)電流周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)安培分子電流假說磁場(chǎng)的描述定量描述：磁感應(yīng)強(qiáng)度形象描述：磁感線幾種典型磁場(chǎng)的磁感線分布條形磁鐵蹄形磁鐵勻強(qiáng)磁場(chǎng)直線電流環(huán)形電流通電螺線管地磁場(chǎng)磁場(chǎng)2022/12/261知識(shí)網(wǎng)絡(luò)磁場(chǎng)的產(chǎn)生磁體周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)電流2022/12/2646磁場(chǎng)對(duì)電流的作用大小I∥B，F(xiàn)安=0I⊥B，F(xiàn)安=BIL方向：左手定則電流表的工作原理磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用大小v∥B，f洛=0v⊥B，f洛=qvB方向：左手定則帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)軌道半徑運(yùn)動(dòng)周期重要應(yīng)用質(zhì)譜儀回旋加速器……2022/12/262磁場(chǎng)對(duì)電流的作用大小I∥B，F(xiàn)安=2022/12/2647第一課時(shí)磁場(chǎng)的描述、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用1、磁場(chǎng)的產(chǎn)生⑴磁體的周圍存在磁場(chǎng)（與電場(chǎng)一樣是一種特殊物質(zhì)）⑵電流周圍存在磁場(chǎng)奧斯特實(shí)驗(yàn)?zāi)媳狈胖脤?dǎo)線通電后發(fā)生偏轉(zhuǎn)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)(3)運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生磁場(chǎng)2、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)對(duì)放入其中的磁體、電流、運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用同名磁極相互排斥異名磁極相互吸引⑴⑵磁體對(duì)電流的作用⑶電流對(duì)電流的作用一、磁場(chǎng)的描述2022/12/263第一課時(shí)磁場(chǎng)的描述、磁場(chǎng)2022/12/26483、磁體間相互作用的本質(zhì)磁體磁場(chǎng)磁體磁體或電流磁體或電流4、磁現(xiàn)象的電本質(zhì)安培分子電流假說：在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部存在一種環(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，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極。解釋磁化、消磁現(xiàn)象不顯磁性顯磁性磁化消磁總結(jié)：一切磁現(xiàn)象都是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)2022/12/2643、磁體間相互作用的本質(zhì)磁體磁場(chǎng)磁體磁2022/12/26495、磁場(chǎng)的方向：規(guī)定為小磁針N極在磁場(chǎng)中的受力方向。或小磁針靜止時(shí)N極所指的方向！6、磁感線⑴用來形象地描述磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向和強(qiáng)弱的假想曲線⑵磁感線上每一點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，即小磁針N極在該點(diǎn)的受力方向或靜止時(shí)的指向⑶磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱⑷磁感線是封閉曲線（和靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線不同）⑸幾種磁場(chǎng)的磁感線①條形磁鐵②蹄形磁鐵2022/12/2655、磁場(chǎng)的方向：規(guī)定為小磁針N極在磁場(chǎng)2022/12/2650③通電直導(dǎo)線判斷方法：立體圖縱截面圖橫截面圖④環(huán)形電流判斷方法：立體圖縱截面圖橫截面圖2022/12/266③通電直導(dǎo)線判斷方法：立體圖縱截面圖橫2022/12/2651⑤通電螺線管判斷方法電流安培定則（二）立體圖橫截面圖縱截面圖⑥地磁場(chǎng)2022/12/267⑤通電螺線管判斷方法電流安培定則（二）2022/12/2652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2022/12/268例：在圖中，當(dāng)電流逆時(shí)針通過圓環(huán)導(dǎo)體時(shí)2022/12/2653例.如圖所示，一小磁針靜止在通電螺線管的內(nèi)部，請(qǐng)分別標(biāo)出通電螺線管和小磁針的南北極。SNNS2022/12/269例.如圖所示，一小磁針靜止在通電螺線管2022/12/2654

例、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．IIE2022/12/2610例、有兩條垂直交叉但不接2022/12/26557、磁感應(yīng)強(qiáng)度描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與方向的物理量⑴定義：在磁場(chǎng)中垂直磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，受到的安培力跟電流和導(dǎo)線長(zhǎng)度的乘積的比值。⑵表達(dá)式：?jiǎn)挝唬禾厮估═）⑶矢量：方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向，即通過該點(diǎn)的磁感線的切線方向8、理解與鞏固⑴電流磁場(chǎng)方向的判斷★在地球赤道上空有一小磁針處于水平靜止?fàn)顟B(tài)，突然發(fā)現(xiàn)小磁針N極向東偏轉(zhuǎn)，由此可知（）A．一定是小磁針正東方向上有一條形磁鐵的N極靠近小磁針B．一定是小磁針正東方向上有一條形磁鐵的S極靠近小磁針C．可能是小磁針正上方有電子流自南向北水平通過D．可能是小磁針正上方有電子流自北向南水平通過

2022/12/26117、磁感應(yīng)強(qiáng)度描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與方向的2022/12/2656

磁通量：穿過某一面積磁感線的條數(shù)(用Φ表示)

大小：Φ=BS(S為垂直于磁場(chǎng)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(chǎng)中，當(dāng)B與S的夾角為α?xí)r，有Φ=BSsinα。9.磁通量2022/12/2612磁通量：穿過某一面積磁感線的條數(shù)(2022/12/2657穿過兩面積的磁通量相等嗎？２Ｒ

R穿過兩面積的磁通量相等嗎？2022/12/2613穿過兩面積的磁通量相等嗎？２Ｒ2022/12/2658兩面積內(nèi)的磁通量相等嗎？BBSSα2022/12/2614兩面積內(nèi)的磁通量相等嗎？BBSSα2022/12/2659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：B2022/12/2615例1、如圖所示，大圓導(dǎo)線環(huán)A中通有電2022/12/2660二、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力1、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力安培力⑴方向：左手定則磁場(chǎng)方向電流方向電流方向判斷下列通電導(dǎo)線的受力方向安培力方向2022/12/2616二、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力1、磁場(chǎng)對(duì)電流2022/12/2661判斷下列導(dǎo)線的電流方向或磁場(chǎng)方向或受力方向⑵大小F=BIL(B⊥I)F=0(B∥I)如B與I成任意角則把L投影到與B垂直和平行的方向上L為在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度F=BILsinθB與I的夾角2022/12/2617判斷下列導(dǎo)線的電流方向或磁場(chǎng)方向或受2022/12/26622、通電導(dǎo)線在安培力作用下運(yùn)動(dòng)的定性判斷2022/12/26182、通電導(dǎo)線在安培力作用下運(yùn)動(dòng)的定性2022/12/2663

總結(jié)：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

2022/12/2619

總結(jié)：通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)2022/12/2664例:畫出通電導(dǎo)體ab所受的磁場(chǎng)力的方向2022/12/2620例:畫出通電導(dǎo)體ab所受的磁場(chǎng)力的方2022/12/2665

例：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(chǎng)中.(1)若磁場(chǎng)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(chǎng)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。2022/12/2621例：如圖，相距20cm的兩根2022/12/2666

例7:如圖所示,粗細(xì)均勻的金屬桿長(zhǎng)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(chǎng)中,磁場(chǎng)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(zhǎng)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?2022/12/2622例7:如圖所示,粗細(xì)均勻的金屬桿長(zhǎng)2022/12/2667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(chǎng)中,一根長(zhǎng)l1=20cm,質(zhì)量m=24g的金屬橫桿水平地懸掛在兩根長(zhǎng)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.2022/12/2623例8:在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.08T2022/12/2668第二課時(shí)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用一、洛侖茲力磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力1、大小：F洛=qvB當(dāng)v∥B時(shí)，電荷不受洛侖茲力當(dāng)v⊥B時(shí)，電荷所受洛侖茲力最大當(dāng)v與B成θ角時(shí)，F(xiàn)洛=qvBsinθ2、方向：用左手定則判斷F洛+v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。3、特點(diǎn)：洛侖茲力始終與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直，只改變速度的方向，而不改變速度的大小，所以洛侖茲力不做功。4、洛侖茲力與安培力的關(guān)系洛侖茲力是安培力的微觀本質(zhì)，安培力是洛侖茲力的宏觀表現(xiàn)2022/12/2624第二課時(shí)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷2022/12/26692、運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)⑴洛侖茲力提供向心力⑵軌道半徑：⑶周期：與v、r無關(guān)二、帶電粒子（不計(jì)重力）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1、運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行，做勻速直線運(yùn)動(dòng)⑷圓心、半徑、運(yùn)動(dòng)時(shí)間的確定①圓心的確定a、兩個(gè)速度方向垂直線的交點(diǎn)。（常用在有界磁場(chǎng)的入射與出射方向已知的情況下）VO2022/12/26252、運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直，做勻速圓2022/12/2670b、一個(gè)速度方向的垂直線和一條弦的中垂線的交點(diǎn)O②半徑的確定應(yīng)用幾何知識(shí)來確定?、圻\(yùn)動(dòng)時(shí)間：3、理解與鞏固★兩個(gè)粒子帶電量相等，在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中只受磁場(chǎng)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2022/12/2626b、一個(gè)速度方向的垂直線和一條弦的中2022/12/2671例題如圖所示，一束電子以速度v0垂直界面射入磁感強(qiáng)度為B、寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．穿過磁場(chǎng)后的速度方向與電子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向夾角為30°，則電子的質(zhì)量為多大？穿過磁場(chǎng)所需時(shí)間為多少？2022/12/2627例題如圖所示，一束電子以速度v0垂直2022/12/2672★如圖所示，在長(zhǎng)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★垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(chǎng)邊界方向從a點(diǎn)垂直飛入磁場(chǎng)區(qū)，如圖所示，當(dāng)它飛離磁場(chǎng)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(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t．2022/12/2628★如圖所示，在長(zhǎng)直導(dǎo)線中有恒電流I通2022/12/26734、帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問題分類解析OBSVθP圖1一、帶電粒子在半無界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)MNO,LAO圖3P二、帶電粒子在圓形磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)BABdVV300O圖5三、帶電粒子在長(zhǎng)足夠大的長(zhǎng)方形磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)llr1OV+qV圖6四、帶電粒子在正方形磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)五、帶電粒子在環(huán)狀磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2022/12/26294、帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問題分類2022/12/2674★2022/12/2630★2022/12/26752022/12/26312022/12/2676★2022/12/2632★2022/12/2677★2022/12/2633★2022/12/2678三、帶電體在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1、帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，一般具有較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)圖景。這類問題本質(zhì)上是一個(gè)力學(xué)問題，應(yīng)順應(yīng)力學(xué)問題的研究思路和運(yùn)用力學(xué)的基本規(guī)律?！舴治鰩щ娏Ｗ釉陔妶?chǎng)、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，主要是兩條線索：⑴力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。根據(jù)帶電粒子所受的力，運(yùn)用牛頓第二定律并結(jié)