高中物理網(wǎng)上家教高二物理

高中物理網(wǎng)上家教高二物理第1頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四磁場第2頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四1.磁場和電場一樣，是磁極、電流周圍客觀存在的物質(zhì).2.基本性質(zhì)：對放入其中的磁極、電流、運動電荷有力的作用。3.磁場的來源：磁場存在于磁體附近、電流周圍、運動電荷周圍(變化的電場周圍可產(chǎn)生磁場).4.磁場的作用：磁體之間、磁體與電流之間、電流(或運動電荷)與電流(或運動電荷)之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的.一、磁場第3頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四

5.磁場方向的規(guī)定：在磁場中的任意一點，放在該點的小磁針N極的受力方向，即放在該點的小磁針靜止時，N極的指向就是該點的磁場方向.6.安培分子電流假說：在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部存在著微小的分子環(huán)流，它使每個物質(zhì)微粒都能獨立地成為一個微小的磁體.安培假說能解釋磁化、失磁等磁現(xiàn)象.7.磁現(xiàn)象的電本質(zhì)：一切磁場起源于運動電荷，一切磁現(xiàn)象均是運動電荷周圍磁場間的相互作用產(chǎn)生的。第4頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四二、磁感應(yīng)強度1.磁感應(yīng)強度：是描述磁場強弱的物理量.當(dāng)一段通電直導(dǎo)線垂直磁場放置時，其所受安培力F與導(dǎo)線的長度和電流乘積的比值稱為該處的磁感應(yīng)強度.B=F/IL磁感應(yīng)強度是由磁場自身性質(zhì)決定的，與是否引入電流以及電流的大小無關(guān).(判斷正誤：磁感應(yīng)強度與安培力成正比，與電流，導(dǎo)線長度成反比.)第5頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四2.磁感應(yīng)強度的單位是特斯拉，簡稱特，T.3.磁感應(yīng)強度是矢量，其方向就是磁場的方向.磁感應(yīng)強度、磁場、磁感線切線方向、小磁針北極的受力方向四向一致.

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1.磁感線是為了形象描述磁場而人為假想的，客觀并不存在.2.磁感線上各點的切線方向與磁場中該點的磁感應(yīng)強度方向相同.3.磁感線可以定性的描述磁場的強弱和方向；磁感線的疏密能表示各處的磁感應(yīng)強度的大小.4.磁感線都是閉合曲線.在磁體外，磁感線都是由N極出發(fā)，進(jìn)入S極，在磁體內(nèi)部磁感線由S極指向N極.“同性相斥，異性相吸”的結(jié)論只適用于磁體外部.三、磁感線第7頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四1.條形磁鐵的磁場.2.蹄形磁鐵的磁場.3.通電直導(dǎo)線的磁場：電流周圍的磁感線方向與電流的方向的關(guān)系，可由安培定則來判定.4.通電螺線管的磁場:5.環(huán)形電流的磁場：6.勻強磁場：7.地球磁場：地磁場的S、N極與地理南北極相反.四、常見磁場的磁感線分布第8頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四畫出圖中各種磁場的不同視圖.第9頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四1.關(guān)于磁感應(yīng)強度的概念，以下說法中正確的有

A.電流元IL在磁場中受力為F，則磁感應(yīng)強度B一定等于F/IL

B.電流元IL在磁場中受力為F，則磁感應(yīng)強度B可能大于或等于F/ILC.磁場中電流元受力大的地方，磁感應(yīng)強度一定大

D.磁場中某點磁感應(yīng)強度的方向，與電流元在此點的受力方向相同自我解析：B與磁場垂直時，F(xiàn)最大，B=F/IL。。B與磁場不垂直時，F(xiàn)變小，B>F/IL。B與磁場平行時，F(xiàn)最小，B=0第10頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四2.下列說法中正確的是()

A.一切磁現(xiàn)象都起源于電流或運動電荷，一切磁作用都是電流或運動電荷之間通過磁場而發(fā)生的相互作用

B.除永久磁鐵外，一切磁場都是由運動電荷或電流產(chǎn)生的

C.據(jù)安培的分子環(huán)流假說，在外界磁場作用下，物體內(nèi)部分子電流取向變得大致相同時，物體就被磁化，兩端形成磁極

D.磁就是電，電就是磁第11頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四

3.如圖11-1-3所示，有一束電子正在y軸上向y軸正方向移動，則在z軸上某點A處的磁場方向應(yīng)是()A.沿x軸的正方向

B.沿x軸的負(fù)方向

C.沿z軸的正方向

D.沿z軸的負(fù)方向

第12頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四4.如圖11-1-4所示，一根通電直導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強度B=1T的勻強磁場中，在以導(dǎo)線為圓心，半徑為r的圓周上有a、b、c、d四個點，若a點的實際磁感應(yīng)強度為0，則下列說法中正確的是()

A.直導(dǎo)線中電流方向是垂直紙面向里

B.c點的實際磁感應(yīng)強度也為0C.d點實際磁感應(yīng)強度為2T，方向斜向下，與B夾角為45°D.以上均不正確自我解析：因為a點的實際磁感應(yīng)強度為0，所以電流對其作用力向做，所以電流向里，所以c點電流對其作用力向右，大小為2T。而d的大小為根號2T第13頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四5.根據(jù)安培假說的物理思想：磁場來源于運動電荷.如果用這種思想解釋地球磁場的形成，根據(jù)地球上空并無相對地球定向移動的電荷的事實.那么由此推斷，地球上總體應(yīng)該是：()

A.帶負(fù)電

B.帶正電

C.不帶電D.不能確定自我解析：因為磁場北極向下，磁場向左，而地球自西向東轉(zhuǎn)，方向向右，所以地球上總體應(yīng)該帶負(fù)點第14頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四磁場對電流的作用第15頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四

1.安培力：通電導(dǎo)線在磁場中受到的作用力叫安培力.2.大小：F=BILsin；通電導(dǎo)線與磁場方向垂直時，即

=900，此時安培力有最大值；通電導(dǎo)線與磁場方向平行時，即=00，此時安培力有最小值，F(xiàn)min=0N；0°＜＜90°時，安培力F介于0和最大值之間.

一、安培力第16頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四3.安培力公式的適用條件；①一般只適用于勻強磁場；②導(dǎo)線垂直于磁場；③L為導(dǎo)線的有效長度，即導(dǎo)線兩端點所連直線的長度，相應(yīng)的電流方向沿L由始端流向末端；如圖所示，幾種有效長度；

【說明】安培力的計算只限于導(dǎo)線與B垂直和平行的兩種情況.第17頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四二、安培力的方向-左手定則

1.通電導(dǎo)線所受的安培力方向和磁場B的方向、電流方向之間的關(guān)系，可以用左手定則來判定.2.安培力F的方向既與磁場方向垂直，又與通電導(dǎo)線方向垂直，即F總是垂直于磁場與導(dǎo)線所決定的平面.但B與I的方向不一定垂直.第18頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四

1.下列關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強磁場中受安培力的說法，正確的有()

A.安培力的方向與磁場方向垂直，同時又與電流方向垂直

B.若某段導(dǎo)線在磁場中取某一方向時受到的磁場力最大，此時導(dǎo)線必與磁場方向垂直

C.若導(dǎo)線受到的磁場力為0，導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強度必為0D.安培力的大小只跟磁場的強弱和電流有關(guān)練習(xí)第19頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四

2.如圖所示，給一根松弛的導(dǎo)體線圈中通上電流，線圈將會()

A.縱向收縮，徑向膨脹

B.縱向伸長，徑向膨脹

C.縱向伸長，徑向收縮D.縱向收縮，徑向收縮自我解析：電流同向相吸，異向相斥。電流元法和結(jié)論的直接應(yīng)用第20頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四3.如圖11-2-7所示，把一重力不計的通電導(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，當(dāng)導(dǎo)線通入圖示方向電流I時，導(dǎo)線的運動情況是(從上往下看)()A.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降；B.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升；C.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降；D.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升；特殊位置的判斷第21頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四解題的基本思路

1.先確定通電導(dǎo)線或線圈所在的磁場。

2.判斷通電導(dǎo)線或線圈所受安培力的方向。

3.結(jié)合整體判斷通電導(dǎo)線或線圈運動情況。定性判斷通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運動問題常用方法：(1)電流元法；(2)特殊位置法；(3)等效法；(4)利用結(jié)論法；第22頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四4.如圖11-2-8所示，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根長直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁鐵垂直，給導(dǎo)線通以垂直紙面向外的電流，則()A.磁鐵對桌面壓力減小，不受桌面的摩擦力作用；B.磁鐵對桌面壓力減小，受到桌面的摩擦力作用C.磁鐵對桌面壓力增大，不受桌面的摩擦力作用D.磁鐵對桌面壓力增大，受到桌面的摩擦力作用自我解析：力的作用是相互的，電流對磁鐵作用力向下，磁鐵對電流作用力就向上，所以，磁鐵對桌面壓力減小。第23頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四5.如圖，相距20cm的兩根光滑平行銅導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面傾角為a=370，上面放著質(zhì)量為80g的金屬桿ab，整個裝置放在B=0.2T的勻強磁場中.(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。第24頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四

6.如圖所示，在同一水平面上的兩導(dǎo)軌相互平行，并處在豎直向上的勻強磁場中，一根質(zhì)量為3.6kg，有效長度為2m的金屬棒放在導(dǎo)軌上，當(dāng)金屬棒中的電流為5A時，金屬棒做勻速運動；當(dāng)金屬棒中的電流增加到8A時，金屬棒的加速度為2m/s2，求磁場的磁感強度.第25頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四磁場對運動電荷的作用第26頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四1.不計重力的帶電粒子的運動方向與磁場方向平行時，帶電粒子做勻速直線運動，是因為帶電粒子在磁場中不受洛倫茲力的作用.2.不計重力的帶電粒子的運動方向與磁場方向不平行時是螺旋運動.帶電粒子在勻強磁場中的運動第27頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四3.如果不計重力的帶電粒子的運動方向與磁場方向垂直時，帶電粒子做勻速圓周運動，洛倫茲力只改變其運動方向，不改變其速度大小.因此洛倫茲力不做功

勻速圓周運動：qvB=mv2/rr=mv/Bq;運動周期：T=2m/Bq注意r、T的影響因素第28頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四4.帶電粒子在勻強磁場中做圓周運動的解題思路：

(1)用幾何知識確定圓心并求半徑.

因為F方向指向圓心，根據(jù)F一定垂直v，畫出粒子運動軌跡中任意兩點(大多是射入點和出射點)的F或半徑方向，其延長線的交點即為圓心，再用幾何知識求其半徑與弦長的關(guān)系.(2)確定軌跡所對的圓心角，求運動時間.

先利用圓心角與弦切角的關(guān)系，或者是四邊形內(nèi)角和等于360°(或2)計算出圓心角的大小，再由公式t=T/3600(或T/2)可求出運動時間.第29頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四

1.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，軌跡半徑越來越大練習(xí)第30頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四2.質(zhì)子和α粒子在同一個勻強磁場中做半徑相同的圓周運動，由此可知質(zhì)子的動能E1和α粒子的動能E2之比為E1/E2=

1：1

.3.兩個粒子帶電量相等，在同一勻強磁場中只受磁場力而做勻速圓周運動，則()A.若速率相等，則半徑相等B.若速率相等，則周期相等C.若動量大小相等，則半徑相等D.若動能相等，則周期相等練習(xí)第31頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四4.一長直螺線管通有交流電，一個電子以速度v沿著螺線管的軸線射入管內(nèi)，則電子在管內(nèi)的運動情況是：()A.勻加速運動B.勻減速運動

C.勻速直線運動D.在螺線管內(nèi)來回往復(fù)運動練習(xí)第32頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四5.如圖11-3-3所示，勻強磁場中，放置一塊與磁感線平行的均勻薄鉛板，一個帶電粒子進(jìn)入磁場，以半徑Ｒ1=20cm做勻速圓周運動，第一次垂直穿過鉛板后，以半徑R2=19cm做勻速圓周運動(設(shè)其電量始終保持不變)則帶電粒子還能夠穿過鉛板

次.練習(xí)第33頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四

【解題回顧】在磁場中做勻速圓周運動的帶電粒子其軌跡半徑變化有兩種情況：其一是帶電粒子的動能變化也就是速率變化，可由r=mv/Bq得知r也隨之發(fā)生變化；其二是磁感應(yīng)強度B發(fā)生變化r也會隨之變化.第34頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四6.關(guān)于帶電粒子在勻強電場和勻強磁場中的運動，下列說法中正確的是：()A.帶電粒子沿電場線方向射入，電場力對帶電粒子不做功，粒子動能一定增加

B.帶電粒子沿垂直電場線方向射入，電場力對帶電粒子做正功，粒子動能不變

C.帶電粒子沿磁感線方向射入，磁場力對帶電粒子做正功，粒子動能一定增加

D.不管帶電粒子怎樣射入磁場，磁場力對帶電粒子都不做功，粒子動能不變練習(xí)第35頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四7.如圖(a)所示，在x軸上方有勻強磁場B，一個質(zhì)量為m，帶電量為-q的的粒子，以速度v從O點射入磁場，0角已知，粒子重力不計，求：(1)粒子在磁場中的運動時間.(2)粒子離開磁場的位置.第36頁，共39頁，2023年，2月20日，星期四

8.如圖所