第十二章 磁場

第十二章磁場第1頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三知識結(jié)構(gòu)：第2頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三知識內(nèi)容第一節(jié)磁場一、電流的磁場1．電流與磁場的相互作用通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用，說明電流與磁場有相互作用．2．電流與電流的相互作用兩條通電導(dǎo)線在它們的電流方向相同或相反時會產(chǎn)生吸引或排斥的力，說明電流和電流之間也會通過磁場發(fā)生力的作用．二、磁現(xiàn)象的電本質(zhì)1．安培分子電流假說（1）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，分子電流使每個物質(zhì)微粒都成為一個微小的磁體，它的兩極相當(dāng)于兩個磁極，這兩個磁極不可分割地聯(lián)系在一起．（2）磁鐵的磁場和電流的磁場一樣，都是由電荷的運動產(chǎn)生的.但并不是說所有磁場都是由運動電荷產(chǎn)生的，因為變化的電場也能產(chǎn)生磁場。第3頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三知識內(nèi)容2．用安培分子電流假說解釋有關(guān)磁現(xiàn)象（1）每個分子電流就相當(dāng)于一個小的磁鐵．當(dāng)它們排列整齊的時候，對外顯示出磁性，當(dāng)它們排列不整齊的時候，對外不顯示出磁性．（2）物體分子的環(huán)形電流在受到外界的機械振動或者高溫的影響下，會使其排列由整齊變?yōu)椴徽R，就是失去磁性，反之就是產(chǎn)生磁性．3．磁性材料：能夠被強烈磁化的物質(zhì)叫磁性材料．磁化后容易去磁的叫軟磁性材料，不容易去磁的叫做硬磁性材料．第4頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三課堂練習(xí)磁體和通電導(dǎo)線周圍都存在著

，磁體間、磁體和電流間以及電流和電流之間的相互作用都是通過

發(fā)生的．．安培的

假說揭示了磁現(xiàn)象的

．磁鐵的磁場和電流的磁場一樣，都是由

產(chǎn)生的．磁場磁場分子電流電本質(zhì)電荷的運動．關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，安培提出了分子電流的概念，他是在怎樣的情況下提出來的？A、安培通過精密的儀器觀測到了分子電流B．安培通過環(huán)形電流的磁性與磁鐵相似，提出的一種假說C．安培根據(jù)原子結(jié)構(gòu)理論，進行嚴(yán)格推理得出的結(jié)論D．安培憑空想出來的（B）第5頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三

課堂練習(xí)．圖是鐵棒甲與鐵棒乙內(nèi)部各分子電流取向的示意圖，甲棒內(nèi)部各分子電流取向是雜亂無章的，乙棒內(nèi)部各分子電流取向大致相同，則下面說法正確的是A、兩棒均顯磁性B．兩棒均不顯磁性C．甲棒不顯磁性，乙棒顯磁性D．甲棒顯磁性，乙棒不顯磁性．下列關(guān)于對磁鐵的使用的說法中正確的是A．磁鐵受到撞擊，會使磁鐵的磁性減弱B．原先沒有磁性的鐵，在長期受到磁鐵的吸引會產(chǎn)生磁性C．對磁鐵加熱，會使磁鐵的磁性減弱D．永磁體在受到加熱或敲打后，其磁性不會發(fā)生改變（C）（ABC）第6頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三

課堂練習(xí)．安培的分子電流假說，可以解釋A、電荷定向移動的原因；B．電流為什么能產(chǎn)生磁場C．通電導(dǎo)線在磁場中為什么受力；D．磁體在高溫下為什么會失去磁性；．下列物品中必須用到磁性材料的是A、錄像帶；B．計算機上的磁盤；C、銀行的信用卡；D．喝水用的搪瓷杯子；（BD）（ABC）第7頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三三、磁場的性質(zhì)1、磁場是存在于磁體及運動電荷周圍的一種特殊物質(zhì)．它的基本性質(zhì)是對放入其中的磁極及運動電荷有力的作用．(對磁極一定有力的作用；對電流可能有力的作用)。知識內(nèi)容2、磁場力的本質(zhì)：磁極和電流之間的相互作用力（包括磁極與磁極、電流與電流、磁極與電流）都是運動電荷通過磁場發(fā)生的。第8頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三3、磁場的方向人們規(guī)定：某點的磁場方向就是小磁針N極在該點的受力方向（注意：人們并不把運動的正電荷在某點的受力方向作為該點的磁場方向）．知識內(nèi)容磁場中一系列的有向曲線，這些曲線上每一點的切向方向，都和該點的磁場方向一致。疏密程度反映磁場的強弱程度．4、磁感線磁感線是不存在、不相交的閉合曲線。第9頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三知識內(nèi)容5．典型磁場的磁感線第10頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三知識內(nèi)容5．典型磁場的磁感線地磁場特點：1、地磁場的N極在地球南極附近，S極在地球北極附近2、地磁場B的水平分量總是從地球南極指向北極，豎直分量在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下3、在赤道平面上，距地球表面高度相等的各點，磁感應(yīng)強度相等，且方向水平向北。地面附近的磁感應(yīng)強度約為10－5T的數(shù)量級．第11頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三6、安培定則及其應(yīng)用（1）直線電流：用右手握住導(dǎo)線，讓大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。（2）環(huán)形電流：讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上磁感線的方向。（3）通電螺線管：用右手握住通電螺線管，讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致，大拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向。知識內(nèi)容（4）雖然都叫安培定則，都是用右手進行判斷，但是它們應(yīng)用的場合是不同的．且對直導(dǎo)線，四指指磁感線方向；對環(huán)形電流，大拇指指中心軸線上的磁感線方向；對長直螺線管大拇指指螺線管內(nèi)部的磁感線方向。第12頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三第13頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三

課堂練習(xí)．下列關(guān)于磁感線的敘述，正確的說法是A．磁感線是磁場中確實存在的一種曲線B．磁感線總是從N極指向S極C．磁感線是由磁場中的鐵屑形成的D．磁感線是根據(jù)磁場的性質(zhì)人為畫出來的曲線．在某個區(qū)域中存在磁場，這個區(qū)域中某點的磁場方向是A．正電荷在該點的受力方向；B、小磁針S極在該點的受力方向C．沿磁感線由N極指向S極；D．在該點磁感線的切線方向上（D）（D）第14頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三

二、磁感應(yīng)強度（1）磁場的強弱用磁感強度B定量描述．磁感強度的定義式為：B=F/IL（條件是勻強磁場，或ΔL很小，并且L⊥B）。磁感強度大，表示磁場強；磁感強度小，表示磁場弱．該定義式中的F是指垂直置入磁場中的檢驗電流所受到的磁場力．磁感強度由磁場本身性質(zhì)所決定，與檢驗電流無關(guān)．知識內(nèi)容（2）磁感強度的單位是特斯拉，簡稱特，符號是T．1T=1N/Am=1kg/As2（3）磁感強度是矢量，它的方向是在磁場中小磁針N極受力的方向．（4）在磁場中畫出一些有方向的曲線是磁感線，在磁感線上每一點的切線方向是磁感強度的方向．第15頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三

課堂練習(xí)6．表示磁場強弱的物理量叫

．它在國際單位制中的單位是

．7．以下關(guān)于磁感強度的說法，正確的是A、在電場中電量為1C的點電荷，受到電場的作用力為1N時點電荷所在處的磁感強度是1TB．在磁場中電量為1C的點電荷，受到磁場的作用力為1N時點電荷所在處的磁感強度是1TC．在電場中垂直于電場方向的導(dǎo)線，通過1A的電流，受到電場的作用力為1N時導(dǎo)線所在處的磁感強度是1TD．在磁場中垂直于磁場方向的導(dǎo)線，通過1A的電流，受到磁場的作用力為1N時導(dǎo)線所在處的磁感強度是1T磁感應(yīng)強度特斯拉（D）第16頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三

課堂練習(xí)．磁場中某點的磁感強度的方向是A、正電荷在該點的受力方向；B．小磁針S極在該點的受力方向C．沿磁感線由N極指向S極；D．在該點磁感線的切線方向上．下列關(guān)于磁感線的敘述，正確的說法是A、磁感線是磁場中確實存在的一種曲線B．磁感線總是從N極指向S極C．磁感線是由磁場中的鐵屑形成的D．磁感線是根據(jù)磁場的特性人為地畫出來的曲線．如圖是地球的示意圖，圖上的A點表示北極．請你在這個圖中畫出一條地磁場的磁感線（D）（D）第17頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)磁場對電流的作用（1）安培力磁場對通電導(dǎo)線的作用力稱安培力，其大小為F=BILsinθ，其中θ表示電流方向與磁感強度方向的夾角．安培力的方向可用左手定則判定．由左手定則可知：安培力F一定垂直B、I所組成的平面．綜合安培定則和左手定則，可以證明兩同向電流互相吸引，兩反向電流互相排斥；因此，螺線管通電后，在軸向上有收縮趨勢；在徑向上有擴張趨勢．注意：當(dāng)B，Ｉ方向確定時，安培力F的方向也就確定了，而當(dāng)F、B方向確定時，I的方向不是唯一的．知識內(nèi)容第18頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三（2）左手定則知識內(nèi)容伸開左手，使大拇指跟其余四個手指垂直，并且都跟手掌在一個平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開的四指指向電流的方向．那么大拇指所指的方向，就是通電導(dǎo)線在磁場中的受力的方向．磁場對電流發(fā)生作用第19頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三例題分析如圖不計通電導(dǎo)線的重力，在磁場力作用下，導(dǎo)線將如何運動？分析：先畫出導(dǎo)線所在處的磁感線，上下兩部分導(dǎo)線所受安培力的方向相反，使導(dǎo)線從左向右看順時針轉(zhuǎn)動；同時又受到豎直向上的磁場的作用而向右移動。解題小結(jié)：定性分析可以：①用左手定則。②用“同性相斥，異性相吸”（只適用于磁鐵或螺線管外部）。③用“同向電流相吸，反向電流相斥”（反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)）。可以把條形磁鐵等效為長直螺線管。第20頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三例題分析如圖在條形磁鐵N極處懸掛一個線圈，當(dāng)線圈中通有逆時針方向的電流時，線圈將向哪個方向偏轉(zhuǎn)？分析：用“同向電流互相吸引，反向電流互相排斥”最簡單：螺線管的電流在正面是向下的，與線圈中的電流方向相反，互相排斥，而左邊的線圈匝數(shù)多所以線圈向右偏轉(zhuǎn)。如圖所示，用絕緣絲線懸掛著的環(huán)形導(dǎo)體，位于與其所在平面垂直且向右的勻強磁場中，若環(huán)形導(dǎo)體通有如圖所示方向的電流I，試判斷環(huán)形導(dǎo)體的運動情況。解答：利用左手定則判斷?？蓪h(huán)形導(dǎo)體等分為若干段，每小段通電導(dǎo)體所受安培力均指向圓心。由對稱性可知，這些安培力均為成對的平衡力。故該環(huán)形導(dǎo)體將保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)。第21頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三例題分析質(zhì)量為m的通電導(dǎo)體棒ab置于傾角為θ的導(dǎo)軌上，如圖所示。已知導(dǎo)體與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，在圖所加各種磁場中，導(dǎo)體均靜止，則導(dǎo)體與導(dǎo)軌間摩擦力為零的可能情況是：解：要使靜摩擦力為零，如果N=0，必有f=0。圖B選項中安培力的方向豎直向上與重力的方向相反可能使N=0，B正確；如果N≠0，則導(dǎo)體除受靜摩擦力f以外的其他力的合力只要為零，那么f=0。在圖A選項中，導(dǎo)體所受到的重力G、支持力N及安培力F安三力合力可能為零，則導(dǎo)體所受靜摩擦力可能為零。圖的C．D選項中，從導(dǎo)體所受到的重力G、支持力N及安培力F安三力的方向分析，合力不可能為零，所以導(dǎo)體所受靜摩擦力不可能為零。故A、B正確。第22頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三θBF安MgfF2F1解：畫其截面圖，如圖所示，N

BILcosθ+

N=mg解得摩擦力f=BILsinθ

導(dǎo)軌對棒的支持力N=mg-BILcosθ由牛頓第三定律棒對導(dǎo)軌的壓力也為mg-BILcosθ④由受力平衡可得：沿水平方向：F1=f沿豎直方向：F2+N=Mg即:BILsinθ=f③①②θθ如圖所示，金屬桿ab質(zhì)量為m，長為L，通過的電流為I，處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，結(jié)果ab靜止且緊壓于水平導(dǎo)軌上。若磁場方向與導(dǎo)軌平面成θ角，求：（1）棒ab受到的摩擦力；（2）棒對導(dǎo)軌的壓力。例題分析第23頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三例題分析如圖所示，有一金屬棒ab，質(zhì)量m=5g，電阻R=1Ω，可以無摩擦地在兩條軌道上滑動，軌道間的距離d=10cm，電阻不計，軌道平面與水平面間的夾角θ＝３０°，置于磁感應(yīng)強度B=0.4T，方向豎直向上的勻強磁場中，回路中電池的電動勢E=2V，內(nèi)電阻r=0.1Ω,問變阻器的電阻Rb為多大時，金屬棒恰好靜止？解析：由題意可知，金屬棒ab受重力、支持力和安培力而平衡，畫出受力平面圖如圖所示。則有：F=mgtan30°①又∵F=BIL②③聯(lián)立①②③式，待入數(shù)據(jù)可解得：Rb=1.7Ω第24頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三平行光滑導(dǎo)軌寬度為L，導(dǎo)線平面與水平面夾α角，在導(dǎo)軌回路中有電動勢為ε、內(nèi)阻為r的電池，回路其他電阻均集中在R，如圖所示．一根質(zhì)量為m、長為L的金屬棒ab水平置于導(dǎo)軌平面上，在磁場作用下保持靜止．試求：

例題分析分析：金屬棒ab能靜止在導(dǎo)軌平面上，必然是ab的重力G、導(dǎo)軌第25頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三例題分析即:若B垂直斜面向下,則即:若B垂直水平面向下,則第26頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三

課堂練習(xí)．在圖中，標(biāo)出了磁場的方向、通電直導(dǎo)線中電流I的方向，以及通電直導(dǎo)線所受安培力F的方向．其中正確的是．如圖所示，要使線圈abed受到磁場力后，ab邊向紙外，cd邊向紙里轉(zhuǎn)動，可行的方法是A、施加垂直紙面向外的磁場，同時通以abcd電流B．施加平行紙面向上的磁場，同時通以abcd電流C．施加平行紙面向下的磁場，同時通以adcb電流D．施加垂直紙面向內(nèi)的磁場，同時通以adcb電流（C）（BC）第27頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三

課堂練習(xí)某同學(xué)畫的表示磁場從電流I和安培力F的相互關(guān)系如圖所示，其中正確的是（D）．下列關(guān)于通電導(dǎo)線受磁場力的說法，正確的是A、磁場力方向既跟磁場方向垂直，又跟電流方向垂直B．磁場力大小只跟磁場的強弱和電流的強弱有關(guān)C．如果導(dǎo)線受到的磁場力為零，導(dǎo)線所在處的磁感強度必為零D．如果導(dǎo)線受到的磁場力最大，導(dǎo)線必與磁場方向垂直（AD）第28頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三

課堂練習(xí)、如圖所示，在水平方向的勻強磁場中，用兩根柔軟的細線將金屬棒ab懸掛在水平位置上，金屬棒中通入由a到b的穩(wěn)定電流I，這時兩根細線被拉緊，現(xiàn)要想使兩根細線對金屬棒拉力變?yōu)榱?，可采用的方法是A、適當(dāng)增大電流IB．將電流反向并適當(dāng)改變大小C．適當(dāng)增大磁場D．將磁場反向并適當(dāng)改變大?。岩粋€可以繞水平軸轉(zhuǎn)動的鋁盤放在水平方向的勻強磁場中，勻強磁場的方向與鋁盤平面垂直，盤的下邊浸在水銀糟內(nèi)，將轉(zhuǎn)軸和水銀用導(dǎo)線直接連在電源的兩極上，如圖所示，則下列說法正確的是A．由于磁場對電流的作用，鋁盤將順時針轉(zhuǎn)動B、由于磁場對電流的作用，鋁盤將逆時針轉(zhuǎn)動C．將電源兩極對調(diào)，鋁盤的轉(zhuǎn)動方向不會改變D．將電流及磁場方向同時改變，鋁盤的轉(zhuǎn)動方向改變

（AC）（B）第29頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三(2)通電線圈所受到的安培力矩知識內(nèi)容第30頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三磁場對運動電荷的作用力稱洛侖茲力．洛侖茲力的大小為f=Bqvsinθ，其中θ表示磁感強度B與電荷運動方向v的夾角．洛侖茲力的方向可用左手定則判定，因負(fù)電荷所受的洛侖茲力方向與正電荷相反，因此，負(fù)電荷運動時，左手的四指應(yīng)指向負(fù)電荷運動的反方向．在磁場中，當(dāng)運動電荷的電性、B的方向、v的方向確定時，其f方向也就確定了（一定垂直于B的方向、v的方向所組成的平面）．

洛侖茲力的特點：洛侖茲力始終與速度垂直，不改變速度的大小，只改變速度的方向，即洛侖茲力不做功．應(yīng)當(dāng)注意，在電場、磁場等混合場中，盡管洛侖茲力不改變速度的大小，但可通過改變速度的方向，間接地使其它力改變速度的大小．知識內(nèi)容二、磁場對運動電荷的作用第31頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三公式推導(dǎo)：每個電荷的帶電量：q橫截面積：S單位體積的電荷數(shù)：n定向移動的速率：v通電導(dǎo)體的長度：L磁感應(yīng)強度:B洛倫茲力的大小知識內(nèi)容第32頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三1.電場對運動電荷、靜止電荷都有電場力的作用磁場只對運動電荷才有磁場力的作用洛倫茲力與電場力的區(qū)別2.在勻強電場中,電荷所受的電場力是一個恒力即使在勻強磁場中,若運動電荷的速度大小或方向發(fā)生變化,洛倫茲力也是一個變力3.電場力的方向與電場方向平行,正電荷的電場力方向就是電場方向運動電荷所受洛倫茲力永遠與磁場方向垂直4.電場力可對電荷做功洛倫茲力始終與電荷速度方向垂直,永遠不會做功知識內(nèi)容第33頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三從太陽或其他星體上，時刻都有大量的高能粒子流放出，稱為宇宙射線。這些高能粒子流，如果都到達地球，將對地球上的生物帶來危害。慶幸的是，地球周圍存在地磁場，改變了宇宙射線中帶電粒子的運動方向，對宇宙射線起了一定的阻擋作用。洛倫茲力的作用知識內(nèi)容第34頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三洛侖茲力的應(yīng)用（1）速度選擇器如圖所示，在平行板電容器間加有正交的勻強電場和勻強磁場，運動電荷垂直于電場及磁場射入．沿直線運動的電荷受到的電場力和洛侖茲力滿足：qBv=qE故速率v=E/B的粒子，即使電性不同，荷質(zhì)比不同，也可沿直線穿出右側(cè)小孔．而其它速率的粒子或者上偏，或者下偏，無法穿出右孔，從而該裝置可達到選速及控速的目的．知識內(nèi)容第35頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三

（2）帶電粒子在勻強磁場中作勻速圓周運動如圖所示，帶電粒子垂直射入勻強磁場中因洛侖茲力始終垂直于速度，所以當(dāng)帶電粒子垂直射入勻強磁場時，一定作勻速圓周運動，其向心力由洛侖茲力提供．從上式可推出，若帶電粒于在磁場中，所通過的圓弧對應(yīng)的圓心角為θ（弧度），則運動時間即運動的時間與粒子的初速、半徑無關(guān)．如圖所示.知識內(nèi)容第36頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三

（3）質(zhì)譜儀如圖所示，從離子源放出的離子初速可忽略．經(jīng)電壓為U的加速電場加速后，垂直射入一個有界的磁場（磁感強度為B），然后作勻速圓周運動，落在記錄它的照相底片M上．若測出出入口的距離（直徑）為d，則可求得離子的荷質(zhì)比

知識內(nèi)容第37頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三例題分析.磁流體發(fā)電機原理圖如右。等離子體高速從左方向右噴射，兩極板間有如圖方向的勻強磁場。該發(fā)電機哪個極板為正極？兩板間最大電壓為多少？分析：由左手定則，正、負(fù)離子受的洛倫茲力分別向上、向下。所以上極板為正。正、負(fù)極板間會產(chǎn)生電場。當(dāng)離子受的洛倫茲力與電場力等值反向時，達到最大電壓：U=Bdv。*可見正負(fù)離子速度方向相同時，在同一磁場中受洛倫茲力方向相反。*外電路接通時，電路中有電流，洛倫茲力大于電場力，兩板間電壓將小于Bdv。第38頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三垂直紙面向外的勻強磁場僅限于寬度為d的條形區(qū)域內(nèi)，磁感應(yīng)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)，如圖所示，當(dāng)它飛離磁場區(qū)時，運動方向偏轉(zhuǎn)θ角．試求粒子的運動速度v以及在磁場中運動的時間t．例題分析分析：運動帶電粒子以一定速度垂直于磁感線方向飛入勻強磁場后，洛侖茲力提供粒子做勻速率圓周運動所需要的向心力，因而其運動周期為粒子在磁場中的運動軌跡不是整圓時，可以通過作輔助線——半徑找到圓心，從而求解第39頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三

解：通過a、b兩點作即時速度的垂線交于O，則aO=bO即為運動粒子軌跡的圓半徑R，圓弧ab所對的圓心角∠aOb等于其運動方向的偏轉(zhuǎn)角θ，如圖所示．粒子在磁場中運動時間為例題分析第40頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三確定帶電粒子在磁場中運動軌跡的方法1、物理方法：3、幾何方法：2、物理和幾何方法：作出帶電粒子在磁場中兩個位置所受洛侖茲力，沿其方向延長線的交點確定圓心，從而確定其運動軌跡。作出帶電粒子在磁場中某個位置所受洛侖茲力，沿其方向的延長線與圓周上兩點連線的中垂線的交點確定圓心，從而確定其運動軌跡。①圓周上任意兩點連線的中垂線過圓心②圓周上兩條切線夾角的平分線過圓心③過切點作切線的垂線過圓心知識內(nèi)容第41頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三如圖所示，在y<0的區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁場方向垂直于xy平面并指向紙面外，磁感應(yīng)強度為B。一帶正電的粒子以速度v0從O點射入磁場，入射方向在xy平面內(nèi)，與x軸正向的夾角為θ。若粒子射出磁場的位置與O點的距離為L，求該粒子的電量和質(zhì)量之比q/m。解：由幾何知識：粒子的運動半徑：r=L/2sinθ粒子的運動半徑：r=mv/qB由上兩式可得粒子的荷質(zhì)比：q/m=2vsinθ/BL作出粒子運動軌跡如圖。設(shè)P點為出射點。例題分析第42頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三一帶電質(zhì)點，質(zhì)量為m、電量為q，以平行于Ox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，為了使該質(zhì)點能從x軸上的b點以垂直于Ox軸的速度v射出，可在適當(dāng)?shù)牡胤郊右粋€垂直于Oxy平面、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，若此磁場僅分布在一個圓形區(qū)域內(nèi)，試求這個圓形磁場區(qū)域的最小半徑（重力忽略不計）。例題分析第43頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三解：質(zhì)點在磁場中作圓周運動，

半徑為：R=mv/qB連接MN，所求的最小磁場區(qū)域應(yīng)以MN為直徑的圓形區(qū)域。故所求磁場區(qū)域的最小半徑為：R=MN/2=R2+R22=2R2=2mv2qB過P點作角∠aPb的角平分線，然后在角∠aPb的平分線上取一點O`，以O(shè)`為圓心，以R為半徑作圓與aP和bP分別相切于M點和N點,粒子的運動跡為MN的一段圓弧。過a、b兩點分別作平行x軸和y軸的平行線且交于P點；P例題分析第44頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三．如圖所示，有兩條互相絕緣的、垂直放置的導(dǎo)線a和b，a中通有豎直向下的電流，b中通有水平向右的電流，導(dǎo)線a固定，導(dǎo)線b可自由運動，那么正確說法是A．導(dǎo)線b順時針轉(zhuǎn)動同時向a靠攏B．導(dǎo)線b逆時針轉(zhuǎn)動同時向a靠攏C．導(dǎo)線b順時針轉(zhuǎn)動同時遠離aD．導(dǎo)線b逆時針轉(zhuǎn)動同時遠離a答案:A．有關(guān)磁現(xiàn)象及其電本質(zhì)的判斷，正確的是：A．同向電流間的吸引力是通過磁場來實現(xiàn)的B．安培分子電流假設(shè)揭示了磁體的磁場也是一種特殊的運動電荷（分子電流）所激發(fā)的C．安培分子電流假設(shè)是用來解釋通電導(dǎo)線產(chǎn)生磁場的原因的D．安培分子電流假設(shè)是用來解釋通電導(dǎo)線間有相互作用力的原因的答案:AB

課堂練習(xí)第45頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三第四節(jié)帶電微粒在復(fù)合場中的運動1.帶電微粒在電場中的運動(1)加速(2)偏轉(zhuǎn)2.帶電微粒在磁場中的運動(1)勻速運動(2)勻速圓周運動3.帶電微粒在電場、磁場的復(fù)合場中的運動(1)電場與磁場垂直帶電微粒做勻速運動(2)電場與磁場平行帶電微粒做勻加速直線運動4.帶電微粒在電場.磁場與重力場的復(fù)合場中的運動(1)三場正交帶電微粒做勻速運動(2)電場與磁場平行與重力場成角度帶電微粒做勻速運動(3)電場力與重力平衡且與磁場垂直帶電微粒做勻速圓周運動5.帶電體的運動知識內(nèi)容第46頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三1.帶電微粒在電場中的運動(1)加速(2)偏轉(zhuǎn)知識內(nèi)容第47頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三2.帶電微粒在磁場中的運動(1)勻速運動(2)勻速圓周運動知識內(nèi)容第48頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三3.帶電微粒在電磁場中的運動(1)電場與磁場垂直帶電微粒做勻速運動(2)電場與磁場平行帶電微粒做勻加速直線運動知識內(nèi)容第49頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三4.帶電微粒在電場.磁場與重力場的復(fù)合場中的運動(1)三場正交帶電微粒做勻速運動知識內(nèi)容第50頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三(2)電場與磁場平行與重力場成角度帶電微粒做勻速運動知識內(nèi)容第51頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三(3)電場力與重力平衡且與磁場垂直帶電微粒做勻速圓周運動知識內(nèi)容第52頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三5.帶電體的運動知識內(nèi)容第53頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三

質(zhì)量為m，正電量為q的小球串在一根傾角為α的絕緣長桿上，如圖。球與桿之間的動摩擦因數(shù)為μ，整個裝置置于紙面內(nèi)，并處在垂直紙面向外的磁感應(yīng)強度為Ｂ的勻強磁場中。求小球從靜止起沿桿下滑時的最大加速度和最大速度。

解析：要詳細分析小球下滑的物理過程，才能知道小球在什么時候有最大加速度和什么時候有最大速度。例題分析開始球受摩擦力f＝μmgcosα，按題意，mgsinα>f，故球加速下滑。于是出現(xiàn)了垂直桿子向上的洛侖茲力Ｆ，它使桿與球之間的正壓力Ｎ減小，摩擦力f隨著減小，加速度增大。到Ａ處時，洛侖茲力已大到Ｆ＝mgcosα，因而球與桿間無擠壓，摩擦力消失，此時加速度最大。隨著速度增大，Ｆ繼續(xù)變大，球與桿間正壓力Ｎ轉(zhuǎn)為垂直桿子向下，摩擦力再次出現(xiàn)使加速度減小，但速度仍增大。第54頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三據(jù)此，在Ａ處，am＝mgsinα／m＝gsinα在Ｂ處，由f＝mgsinα，得μ（Ｂqvm－mgcosα）＝mgsinα解得vm＝mg（sinα＋μcosα）／μＢqf＝Bqv．v變化→f變化→F合變化→a變化例題分析到Ｂ處時，摩擦力大到f＝mgsinα，小球加速度為零。然后，球向下勻速滑動，球在Ｂ處有最大收尾速度vm。第55頁，共61頁，2023年，2月20日，星期三．在圖中，各圖已標(biāo)明電流（或運動電荷速度）、磁感強度B、和安培力（或洛侖茲力）這三個物理量的方向，其中正確的是答案:D

．在垂直紙面向里的勻強磁場B中，有一個垂直磁感線的環(huán)形線圈，通有順時針電流I，如圖所示，則下列敘述中正確的是A．環(huán)形線圈所受