高三物理磁場復習課件

磁場(cíchǎng)〔一〕磁場磁現(xiàn)象(xiànxiàng)的電本質(zhì)磁感強度〔二〕磁感線磁通量〔三〕磁場力〔四〕洛侖茲力的應用【知識(zhīshi)要點】第一頁，共108頁。第一(dìyī)局部:磁現(xiàn)象的電本質(zhì)第二頁，共108頁。磁場(cíchǎng)的產(chǎn)生在磁體周圍(zhōuwéi)存在磁場一、磁場(cíchǎng)：第三頁，共108頁。磁場(cíchǎng)的產(chǎn)生2、電流(diànliú)周圍存在磁場磁場(cíchǎng)：直線電流周圍的磁場-----奧斯特實驗環(huán)形電流周圍的磁場通電螺線管周圍的磁場1、磁體周圍存在磁場第四頁，共108頁。二、安培(ānpéi)分子電流假說在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部，存在(cúnzài)著一種環(huán)形電流-----分子電流。分子電流使每個物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它相當于兩個磁極NS磁體(cítǐ)被磁化分子電流第五頁，共108頁。磁場(cíchǎng)磁體的周圍存在(cúnzài)磁場電流周圍存在(cúnzài)磁場—奧斯特實驗運動的電荷周圍存在磁場—羅蘭實驗安培分子環(huán)流假說所有磁場均產(chǎn)生于運動電荷。--磁現(xiàn)象的電本質(zhì)第六頁，共108頁。三、磁化(cíhuà)現(xiàn)象如果每個微小的磁體的取向大致相同，整個物體對外就顯示磁性。一個原來不具有(jùyǒu)磁性的物體，在磁場中它具的磁性，這種現(xiàn)象叫磁化。NS第七頁，共108頁。磁性材料(cíxìnɡcáiliào)順磁性物質(zhì)抗磁性物質(zhì)鐵磁性物質(zhì)被磁化后磁性的強弱很弱很弱很強被磁化后的磁場方向使外磁場稍有增強使外磁場稍有減弱使外磁場大增強外磁場撤去以后磁性幾乎完全消失磁性幾乎完全消失剩余一部分磁性典型代表物質(zhì)錳、鉻、鋁等鉍、銅、銀、惰性氣體等金屬磁性材料，包括鐵、鈷、鎳及其合金等；鐵氧體第八頁，共108頁。磁性材料(cíxìnɡcáiliào)的應用軟磁材料：收音機的天線磁棒(cíbànɡ)、錄音磁頭、記憶元件、變壓器等。硬磁材料：磁電式儀表、揚聲器、話簡、永磁電動機等。第九頁，共108頁。第二(dìèr)局部:磁感線NS第十頁，共108頁。一.磁感線(1).磁感線是用來形象描繪(miáohuì)磁場的一些列線(2).磁感線是不存在(cúnzài)的(3).對磁體的磁感線，在磁體的外部(wàibù)是從N出發(fā)到S進入(4).磁感線一定是閉合的曲線(5).磁感線某點的切向方向為該點小磁針N的指向，即為該點的磁場方向(6).磁感線越密的地方磁感應強度越大第十一頁，共108頁。1、磁體(cítǐ)的磁感線NSNS第十二頁，共108頁。2、電流(diànliú)的磁感線第十三頁，共108頁。二、電流的磁場方向的判斷

1：直線電流的磁場。

---安培定那么

2：環(huán)形電流的磁場。

---安培定那么

---右手(yòushǒu)螺旋定那么

3：通電螺線管的磁場。

---右手(yòushǒu)螺旋定那么第十四頁，共108頁。1、直線電流(diànliú)的磁場方向的判斷安培定那么—右手(yòushǒu)螺旋定那么第十五頁，共108頁。2、環(huán)形電流的磁場(cíchǎng)方向的判斷安培(ānpéi)定那么—右手螺旋定那么第十六頁，共108頁。3、通電(tōngdiàn)螺線管的磁場方向的判斷安培(ānpéi)定那么—右手螺旋定那么第十七頁，共108頁。例：在圖中，當電流逆時針通過圓環(huán)導體時，在導體中央的小磁針(cízhēn)的N極將指向_________指向(zhǐxiànɡ)讀者第十八頁，共108頁。例.如下圖，一小(yīxiǎo)磁針靜止在通電螺線管的內(nèi)部，請分別標出通電螺線管和小磁針的南北極。SNNS第十九頁，共108頁。磁感應強度的定義式B的大小與F、IL均無關(guān)(wúguān)導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，由左手定那么進行判斷。第三(dìsān)局部：磁感應強度和磁通量ILFB=１、磁感應強度(qiángdù)第二十頁，共108頁。磁通量：穿過某一面積磁感線的條數(shù)(用Φ表示)

大小(dàxiǎo)：Φ=BS(S為垂直于磁場的面積)

標量：沒有方向，它只是條數(shù)，但有正負

單位：韋伯(Wb)磁通密度：B=Φ/S

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

1T=1Wb/m2。在勻強磁場中，當B與S的夾角為α時，有Φ=BSsinα。2、磁通量第二十一頁，共108頁。穿過兩面積(miànjī)的磁通量相等嗎？

２Ｒ

R穿過兩面積(miànjī)的磁通量相等嗎？第二十二頁，共108頁。兩面積(miànjī)內(nèi)的磁通量相等嗎？BBSSα第二十三頁，共108頁。例:如下圖,在水平虛線上方有磁感強度為2B,方向水平向右的勻強磁場,水平虛線下方有磁感強度為Bl的正方形線圈放置在兩個磁場中,線圈平面與水平面成α角,線圈處于兩磁場中的局部面積相等,那么穿過線圈平面的磁通量大小(dàxiǎo)為多少?第二十四頁，共108頁。例2、如下圖，大圓(dàyuán)導線環(huán)A中通有電流I，方向如圖。另在導線環(huán)所在的平面畫了一個圓B，它的一半面積在A環(huán)內(nèi)，一半面積在A環(huán)外。那么圓B內(nèi)的磁通量以下說法正確的選項是：〔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〕條件缺乏，無法判斷BA答案(dáàn)：B第二十五頁，共108頁。安培力：磁場(cíchǎng)對電流的作用力----安培力(磁場(cíchǎng)力)

(1).當電流與磁場(cíchǎng)垂直時，安培力的大?。?/p>

F＝BIL第四局部(júbù)：安培力××××××××××××××××××××××××××××××FI第二十六頁，共108頁。1、安培力的大小(dàxiǎo)F=ILBSinα不受力受力最大受力abbcb圖中安培力如何(rúhé)計算？第二十七頁，共108頁。2、安培力方向的判斷：安培力的方向－－左手定那么伸開左手，使大姆指跟其余四指

垂直，并且都跟手掌(shǒuzhǎng)在一個平面

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

方向就是通電導線所受的安培力

方向。第二十八頁，共108頁。

FBIIα第二十九頁，共108頁。3.通電導體在安培力作用下的運動

情況的分析方法：

(1).電流元分析法

(2).特殊位置(wèizhi)法

(3).等效法

(4).推論法

方法(fāngfǎ)：第三十頁，共108頁。電流元分析法：【例】如圖11-2-7所示，把一重力不計的通電導線水平放在蹄形磁鐵磁極的正上方，導線可以自由轉(zhuǎn)動，當導線通入圖示方向(fāngxiàng)電流I時，導線的運動情況是(從上往下看)()

A.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時(tóngshí)下降；B.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時(tóngshí)上升；C.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時(tóngshí)下降；D.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時(tóngshí)上升；A第三十一頁，共108頁。特殊(tèshū)位置法：第三十二頁，共108頁。能力(nénglì)·思維·方法【解析】此題主要用電流元法和特殊位置法，即在N、S上方，均在電流上選取一段微小電流，分析其受力，以確定導線的轉(zhuǎn)動，再將電流轉(zhuǎn)到特殊位置時再確定其平動.【解題回憶(huíyì)】定性判斷通電導線或線圈在安培力作用下的運動問題：主要方法：(1)電流元法；(2)特殊位置法；(3)等效法(有時將線圈等效成小磁針)；第三十三頁，共108頁。NNSS等效(děnɡxiào)分析法L2L1第三十四頁，共108頁。電流(diànliú)之間的相互作用磁場(cíchǎng)：反相電流相互(xiānghù)排斥同相電流相互吸引第三十五頁，共108頁。推論(tuīlùn)法通以如下圖的電流彈簧會發(fā)生什么(shénme)現(xiàn)象？第三十六頁，共108頁。第五局部：

有關(guān)(yǒuguān)安培力的定性

分析和定量計算第三十七頁，共108頁。例1：如下圖的條形磁鐵放置在水平(shuǐpíng)桌面上，它的中央正方固定一條直導線，導線與磁鐵垂直，給導線通以垂直線面向外的電流，磁鐵仍然靜止的桌面上，那么：〔〕A．磁鐵(cítiě)對桌面壓力減小，

它仍不受桌面摩擦力作用B．磁鐵(cítiě)對桌面壓力增大，

它要受桌面摩擦力作用C．磁鐵(cítiě)對桌面壓力增大，

它仍不受桌面摩擦力作用D．磁鐵(cítiě)對桌面壓力減小，

它要受桌面摩擦力作用答案(dáàn)：A第三十八頁，共108頁。例2：一圓形線圈，半徑為r，通以電流強度為I的電流，放在光滑水平面上，勻強磁場的磁感應強度大小為B，方向豎直(shùzhí)向下，如下圖〔俯視圖〕，那么線圈截面上張力大小為：〔〕A．2BIrBIr

C．BIrD．不能求解C第三十九頁，共108頁。例3：(02上海)磁場具有能量，磁場中單位體積所具有的能量叫做能量密度，其值為B2/2μ，式中B是磁感強度，μ是磁導率，在空氣中μ為一常數(shù)。為了近似(jìnsì)測得條形磁鐵磁極端面附近的磁感強度B，一學生用一根端面面積為A的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片P，再用力將鐵片與磁鐵拉開一段微小距離Δl，并測出拉力F，如下圖。因為F所作的功等于

間隙中磁場的能量，所以

由此可得磁感強度B與F、

A之間的關(guān)系為B＝。第四十頁，共108頁。例:畫出通電導體ab所受的磁場(cíchǎng)力的方向第四十一頁，共108頁。如下圖,電源的電動勢E=2V,r=0.5Ω豎直導軌電阻可忽略,金屬棒的質(zhì)量m=0.1kg,R=0.5Ω,它與導軌動摩擦系數(shù)為0.4,有效長度為0.2,靠在導軌外面,為使金屬棒不動,我們施一與紙面夾角(jiājiǎo)為300且與導軌垂直向里的磁場,求:此磁場是斜向上還是斜向下?Ｂ的范圍是多少?第四十二頁，共108頁。mgNf行嗎？第四十三頁，共108頁。mgNf行嗎？還有什么(shénme)情況？第四十四頁，共108頁。mgNfmgNf第四十五頁，共108頁。例4：如下圖，空間有勻強磁場，將一導線OA放在xoy平面上通以電流I，導線與ox軸夾角為45°，AO導線受到安培力的方向(fāngxiàng)沿z軸的負方向(fāngxiàng)。假設(shè)將此導線改放在oz軸上并通以沿zo方向(fāngxiàng)的電流，這時導線受安培力的方向(fāngxiàng)沿x軸正方向(fāngxiàng)，那么磁場方向(fāngxiàng)為：〔〕A．沿x軸正方向(fāngxiàng)

B．沿y軸正方向(fāngxiàng)

C．沿z軸正方向(fāngxiàng)

D．與AO不垂直BD第四十六頁，共108頁。例5：如圖，相距20cm的兩根光滑平行銅導軌，導軌平面傾角為θ=370，上面放著質(zhì)量為80g的金屬桿ab，整個(zhěnggè)裝置放在B=0.2T的勻強磁場中.(1)假設(shè)磁場方向豎直向下，要使金屬桿靜止在導軌上，必須通以多大的電流.(2)假設(shè)磁場方向垂直斜面向下，要使金屬桿靜止在導軌上，必須通以多大的電流。第四十七頁，共108頁。能力(nénglì)·思維·方法(1)F=BIL=mgtanθI=mgtanθ/BL=15A(2)當磁場(cíchǎng)垂直斜面向下時F=BIL=mgsinθI=mgsinθ/BL=12A第四十八頁，共108頁?！窘忸}(jiětí)回憶】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，即要先以側(cè)視的方式畫出受力圖，切記.第四十九頁，共108頁。例6：如下圖，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軌上滑行。導軌間距離為d=10cm，電阻不計。導軌平面與水平面的夾角θ=30°，整個(zhěnggè)裝置放在磁感應強度B=0.4T的勻強磁場中，

磁場方向豎直向上。電源的

電動勢E=2V，內(nèi)電阻

r=0.1Ω，試求變阻器取值

是多少時，可使金屬棒靜止

在導軌上。第五十頁，共108頁。例7:如下圖,粗細均勻的金屬桿長為0.5m,質(zhì)量為10g,懸掛在兩根輕質(zhì)絕緣(juéyuán)彈簧下端,并處于垂直紙面向外的勻強磁場中,磁場的磁感應強度Bk=9.8N/m.試求彈簧不伸長時,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,那么通入的電流大小和方向

又如何?第五十一頁，共108頁。例8:在磁感應強度B=0.08T,方向豎直向下的勻強磁場中,一根長l1=20cm,質(zhì)量(zhìliàng)m=24g的金屬橫桿水平地懸掛在兩根長均為24cm的輕細導線上,電路中通以圖示的電流,電流強度保持在2.5A,橫桿在懸線偏離豎直位置

θ=300處時由靜止開始擺

下,求橫桿通過最低點

的瞬時速度大小.第五十二頁，共108頁。延伸(yánshēn)·拓展例9:如下圖,兩根平行光滑軌道水平放置，相互間隔d=0.1m,質(zhì)量為mB=0.1T,方向(fāngxiàng)豎直向下,軌道平面距地面高度h=0.8m,當接通開關(guān)S時,金屬棒由于受磁場力作用而被水平拋出,落地點水平距離s=2m,求接通S瞬間,通過金屬棒的電量.Bhs第五十三頁，共108頁。速度，此速度可以說是承上啟下.先由平拋運動確定(quèdìng)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量定理來求解：即：BILt=mv且q=It=mv/BL第五十四頁，共108頁。【解題回憶】對于短時間內(nèi)的打擊或沖擊(chōngjī)問題是動量定理最應當優(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)系中恰好有時間關(guān)系，即要考慮力的時間作用效果，綜合上述內(nèi)容，故考慮用動量定理.第五十五頁，共108頁。第六局部(júbù)：第五十六頁，共108頁。磁力矩(lìjǔ)◎NSabI第五十七頁，共108頁?！騈SaIb·右視：前視：磁力矩(lìjǔ)第五十八頁，共108頁?！騈S·前視：I磁力矩(lìjǔ)第五十九頁，共108頁?！騈S·前視：aIb磁力矩(lìjǔ)第六十頁，共108頁?！騈S·前視：I磁力矩(lìjǔ)第六十一頁，共108頁?！騈S·前視：I磁力矩(lìjǔ)第六十二頁，共108頁?！?.線圈在勻強磁場中任意位置，其合外力(wàilì)為零2.在線圈平行于磁場時，其磁力矩最大；垂直于磁場時磁力矩最小并為零。一般位置磁力矩M=nBIScosθ3.磁力矩的大小只跟面積有關(guān)，與線圈形狀無關(guān)θ是線圈平面與磁場的夾角1、磁力矩(lìjǔ)第六十三頁，共108頁。2、電流表的工作(gōngzuò)原理第六十四頁，共108頁?！る娏鞅淼墓ぷ?gōngzuò)原理1.輻向磁場使得線圈在任意位置所受的磁力矩(lìjǔ)總是：M=nBIS與轉(zhuǎn)動的角度無關(guān)，只跟電流強度成正比3.電流表的指針的偏轉(zhuǎn)角度與電流強度成正比。因此電流表的刻度是均勻的。第六十五頁，共108頁。例1：一矩形線圈通電框abcd，可繞其中心軸OO′轉(zhuǎn)動，它處在與OO′垂直的勻強磁場(cíchǎng)中，如下圖，在磁場(cíchǎng)作用下開始轉(zhuǎn)動，后靜止在平衡位置，那么平衡后：B.線框四邊受到指向線框外部

的磁場(cíchǎng)作用力，但合力為零C.線框四邊受到指向線框內(nèi)部

的磁場(cíchǎng)作用力，但合力為零D.線框的一對邊受到指向線框

外部的磁場(cíchǎng)作用力，另一對邊受到指向線框內(nèi)部磁場(cíchǎng)作用力，但合力為零答案(dáàn)：B第六十六頁，共108頁。例2.通電矩形導線框abcd與無限長通電直導線MN在同一平面內(nèi)，電流的方向如下圖，ab邊與MN平行，關(guān)于MN的磁場對線框的作用，以下表達正確的選項是A.線框有兩條邊所受的安培(ānpéi)力

方向相同B.線框有兩條邊所受的安培(ānpéi)

力大小相等D.cd所受安培(ānpéi)力對ab邊的力矩

不為零答案(dáàn)：C第六十七頁，共108頁。例3.如下圖的天平可用來測定磁感應強度，天平的右臂下面(xiàmian)掛一個矩形線圈，寬為L，共N匝，線圈的下部懸掛在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面，當線圈中通有電流I〔方向如圖〕時，在天平兩邊加上質(zhì)量為m1、m2的砝碼，天平平衡，當電流反向大小不變時，右邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后，天平重新平衡，由此可知：A.磁感應強度的方向垂直紙面向里，

大小為(m1-m2)g/NILB.磁感應強度的方向垂直紙面向里，

大小為mg/2NILC.磁感應強度的方向垂直紙面向外，

大小為〔m1-m2〕g/NILD.磁感應強度方向垂直紙面向外，

大小為mg/2NIL答案(dáàn)：B第六十八頁，共108頁。例4：設(shè)電流計中的磁場為均勻幅向分布的磁場，以下圖中abcd表示的是電流計中的通電線圈，ab=dc=1cm，ad=bc=0.9cm，共50匝，線圈兩邊所在位置的磁感應強度為0.5T，線圈每偏轉(zhuǎn)1°，彈簧產(chǎn)生的阻礙(zǔài)線圈偏轉(zhuǎn)的力矩為2.5×10-8N·m(1)當線圈中電流為0.6mA時，

指針將轉(zhuǎn)過多少度？(2)如果指針的最大偏轉(zhuǎn)角為

90°，那么這只電流計量程

是多少？(3)當指針偏轉(zhuǎn)角為40°時，

通入線圈的電流多大？答案(dáàn)：(1)54°(2)1mA(3)0.44mA第六十九頁，共108頁。例5.矩形導線框接在電壓穩(wěn)定的電路中，且與磁感線平行地放在勻強磁場中，此時它受到的磁力矩為M，要使線框受到的磁力矩變?yōu)?/2.可以采用的措施(cuòshī)是：A.將匝數(shù)減少一半 C.將線框轉(zhuǎn)過30°角 D.將線框轉(zhuǎn)過60°角答案(dáàn)：BD第七十頁，共108頁。例6.如下圖，一位于xy平面內(nèi)的矩形通電線框只能繞ox軸轉(zhuǎn)動，線圈的4個邊分別與x、y軸平行，線圈中電流方向(fāngxiàng)如圖，當空間加上如下所述的哪種磁場線圈會轉(zhuǎn)動起來：x軸的恒定磁場y軸的恒定磁場z軸的恒定磁場x軸的反方向(fāngxiàng)的

恒定磁場答案(dáàn)：B第七十一頁，共108頁。第七局部(júbù)：第七十二頁，共108頁。(1).在速度垂直于磁場時，洛倫茲力最大

(3)洛倫茲力的方向用左手定那么(注意(zhùyì)：四指的方向為正電荷的運動方向，或負電荷運動的反方向。)

(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(cíchǎng)對運動電荷的作用力洛倫茲力的公式(gōngshì)：f=qvB+fv第七十三頁，共108頁。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(zuòyòng)下自由落下，試分析它們落地的時間、速率。EB第七十四頁，共108頁。例11．顯像管的磁偏轉(zhuǎn)線圈由兩個半圓鐵芯上繞以導線制成，如下圖．當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(miànxiànɡ)外的陰極電子束運動時，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(dáàn):D第七十五頁，共108頁。帶電粒子在勻強磁場中的勻速圓周運動(yùndòng)注意(zhùyì)：周期與運動速度無關(guān)第七十六頁，共108頁。例1：兩個粒子帶電量相等，在同一勻強磁場中只受磁場力而做勻速圓周運動，那么()A.假設(shè)速率(sùlǜ)相等，那么半徑相等B.假設(shè)速率(sùlǜ)相等，那么周期相等C.假設(shè)動量大小相等，那么半徑相等D.假設(shè)動能相等，那么周期相等CⅠ:軌跡(guǐjì)問題的定性分析第七十七頁，共108頁。例2：如下圖，在長直導線中有恒電流I通過，導線正下方電子(diànzǐ)初速度v０方向與電流I的方向相同，電子(diànzǐ)將

A.沿路徑a運動，軌跡是圓

B.沿路徑a運動，

軌跡半徑越來越大

C.沿路徑a運動，

軌跡半徑越來越小

D.沿路徑b運動，

軌跡半徑越來越大第七十八頁，共108頁。例3.一帶電粒子沿垂直于磁場的方向射入一勻強磁場，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(néngliàng)逐漸減少(電量不變),那么可判斷:A、粒子從ab，帶正電；B、粒子從ba，帶負電；C、粒子從ab，帶正電；D、粒子從ba，帶負電。ab答案(dáàn)：B第七十九頁，共108頁。例4.勻強磁場里的薄金屬片，其平面與磁場方向平行，一個α粒子從某一點從PQ垂直于v的速度射出，動能(dòngnéng)是E，射出后α粒子的運動軌跡如下圖。今測得它在金屬片兩邊的軌跡半徑之比是10:9，假設(shè)在穿越板的過程中，粒子受到的阻力大小及電量恒定，那么：A、α粒子每過一次金屬片，速度減小了B、α粒子每過一次金屬片，速度減小了0.19E;C、α粒子穿過5次后陷入金屬片；D、α粒子穿過9次后陷入金屬片；第八十頁，共108頁。解題回憶：在磁場中作圓周運動的帶電粒子，其軌跡(guǐjì)半徑變化有兩種情況：

1、EK變化V變化r變化

2、B變化r變化第八十一頁，共108頁。Ⅱ:帶電粒子在磁場中的運動的定量計算(jìsuàn)：

方法：定圓心，找半徑入射方向(fāngxiàng)和出射方向(fāngxiàng)

入射方向(fāngxiàng)和出射點

第八十二頁，共108頁。在磁場中的

運動(yùndòng)時間θ第八十三頁，共108頁。例5:垂直紙面向外的勻強磁場僅限于寬度為d的條形(tiáoxínɡ)區(qū)域內(nèi),磁感應強度為B.一個質(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點垂直飛入磁場區(qū),如下圖,當它飛離磁場區(qū)時,運動方向偏轉(zhuǎn)θ動速度v以及在磁場中運動的時間t.0第八十四頁，共108頁。解析(jiěxī)：第八十五頁，共108頁。例6.一足夠長的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應強度為B方向垂直紙面向里的勻強磁場,現(xiàn)從矩形區(qū)域ad的中點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,粒子質(zhì)量(zhìliàng)為m,電量為q,ad邊長為L,ab邊足夠長,重力忽略不計.求(1)粒子能從ab邊射出v0的大小范圍.(2)粒子在磁場中運動的最長時間.V0第八十六頁，共108頁。abcdO’Dvfα第八十七頁，共108頁。例7：一帶電質(zhì)點，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點射入圖中第一象限所示的區(qū)域(qūyù)，為了使該質(zhì)點能從x軸上的b點以垂直于x軸的速度v射出，可在適當?shù)牡胤郊右粋€垂直于xy平面、磁感強度為B的勻強磁場．假設(shè)此磁場僅分布在一個圓形區(qū)域(qūyù)內(nèi)，試求這圓形磁場區(qū)域(qūyù)的最小半徑．重力忽略不計．第八十八頁，共108頁。第八十九頁，共108頁。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磁場，磁感強度為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)射的電子能到達(dàodá)檔板，那么發(fā)射的電子速率至少要多大？〔2〕假設(shè)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點上下最遠的電子運動軌跡．第九十頁，共108頁。vfV1f1v2f2第九十一頁，共108頁。例9.如下圖,在直角坐標系的第一,二象限內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場,第三象限有沿Ym,帶電(dàidiàn)量為q的粒子從M點以速度v0沿X軸負方向進入電場,不計粒子的重力,粒子經(jīng)X軸上的N和P點最后又回到MOM=OP=l,ON=2l.求：(1)帶電(dàidiàn)粒子的電性,電場強度E的大小．(2)勻強磁場的磁感應強度B的大小和方向．(3)粒子從M點進入電場,經(jīng)N,P點最后又回到M點所用的時間．第九十二頁，共108頁。Ⅲ:動態(tài)分析:

v變化(biànhuà)f變化(biànhuà)帶電粒子

受力變化(biànhuà)a變化(biànhuà)第九十三頁，共108頁。例10.質(zhì)量為m,帶電量為-qμ,整個裝置處在磁感強度為B的勻強磁場中,BI使其開始運動,當I=I0時,滑環(huán)恰能沿桿作勻速直線運動,求:(1)I0的大小(dàxiǎo)(2)假設(shè)瞬時沖量為某一定值Is，且Is≠I0,求滑環(huán)沿桿運動過程中克服摩擦力所做的功(設(shè)滑桿足夠長,沿環(huán)仍在桿上).第九十四頁，共108頁。第九十五頁，共108頁。質(zhì)量為1g,帶電量為5×10-4C圓環(huán)套在傾角為370的絕緣細棒上,可以沿細棒自由滑行(滑行時環(huán)帶電量不變).圓環(huán)與細棒間的摩擦系數(shù)為0.1,整個裝置放在一電磁場共同存在區(qū)域,電場強度E=5N/C,方向水平向左,磁感應強度B=10T,方向垂直紙面向(miànxiànɡ)里.設(shè)細棒足夠長.求(1)如果環(huán)帶的是正電荷,那么環(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)帶的是負電荷,那么環(huán)加速度到達時,其速度是多大?最大速度是多少?第九十六頁，共108頁。例14。如下圖,在空間有水平方向勻強磁場，磁感強度大小為B，方向垂直紙面向里，在磁場中有一長為l、內(nèi)壁光滑且絕緣的細筒MN豎直放置，筒的底部有一質(zhì)量(zhìliàng)為m，帶電量為+q的小球，現(xiàn)使細筒MN沿垂