高三总复习经典资料 磁场
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突破点 (一 ) 对磁感应强度的理解1.理解磁感应强度的三点注意事项(1)磁感应强度由磁场本身决定,因此不能根据定义式F认为 B 与 F 成正比,与 IL B=IL成反比。
(2)测量磁感应强度时小段通电导线必须垂直磁场放入,如果平行磁场放入,则所受安培力为零,但不能说该点的磁感应强度为零。
(3)磁感应强度是矢量,其方向为放入其中的小磁针N 极的受力方向,也是自由转动的小磁针静止时 N 极的指向。
2.磁感应强度 B 与电场强度 E 的比较磁感应强度 B 电场强度 E物理意描述磁场强弱的物理量描述电场强弱的物理量义定义式B=FF IL (L 与 B 垂直 ) E=q方向磁感线切线方向,小磁针 N 极受力方向电场线切线方向,正电荷受力方向(静止时 N 极所指方向 )大小决定因素由磁场决定,与电流元无关由电场决定,与检验电荷无关场的合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度合电场强度等于各电场的电场强度的矢叠加的矢量和量和3地磁场的特点(1)在地理两极附近磁场最强,赤道处磁场最弱。
(2)地磁场的N 极在地理南极附近,地磁场的S 极在地理北极附近。
(3)在赤道平面 (地磁场的中性面)附近,距离地球表面相等的各点,地磁场的强弱程度相同,且方向水平。
突破点 (二 )安培定则的应用与磁场的叠加1.常见磁体的磁感线2.电流的磁场及安培定则直线电流的磁场通电螺线管的磁场安培定则立体图横截面图两侧是 N 极和 S 极,与条形磁体无磁极,非匀强,距导特点的磁场类似,管内可看作匀强磁线越远处磁场越弱场,管外是非匀强磁场3.安培定则的应用环形电流的磁场两侧是 N 极和 S 极,圆环内侧,离导线越近,磁场越强;圆环外侧离圆环越远,磁场越弱在运用安培定则时应分清“因”和“果”,电流是“因”,磁场是“果”,既可以由“因”判断“果”,也可以由“果”追溯“因”。
原因 (电流方向 )结果(磁场方向)直线电流的磁场大拇指四指环形电流的磁场四指大拇指4.磁场的叠加磁感应强度为矢量,合成与分解遵循平行四边形定则。
高三物理磁场知识点梳理篇一:高中物理磁场知识点(详细总结)磁场基本性质一、磁场1、磁场:磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质.它的基本特性是:对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用.2、磁现象的电本质:所有的磁现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用.二、磁感线为了描述磁场的强弱与方向,人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线. 1.疏密表示磁场的强弱.2.每一点切线方向表示该点磁场的方向,也就是磁感应强度的方向.3.是闭合的曲线,在磁体外部由N极至S极,在磁体的内部由S极至N极.磁线不相切不相交。
4.匀强磁场的磁感线平行且距离相等.没有画出磁感线的地方不一定没有磁场.5.安培定则:姆指指向电流方向,四指指向磁场的方向.注意这里的磁感线是一个个同心圆,每点磁场方向是在该点切线方向·*熟记常用的几种磁场的磁感线:【例1】根据安培假说的物理思想:磁场来源于运动电荷.如果用这种思想解释地球磁场的形成,根据地球上空并无相对地球定向移动的电荷的事实.那么由此推断,地球总体上应该是:(A)A.带负电;B.带正电;C.不带电;D.不能确定解析:因在地球的内部地磁场从地球北极指向地球的南极,根据右手螺旋定则可判断出地球表现环形电流的方向应从东到西,而地球是从西向东自转,所以只有地球表面带负电荷才能形成上述电流,故选A.三、磁感应强度1.磁场的最基本的性质是对放入其中的电流或磁极有力的作用,电流垂直于磁场时受磁场力最大,电流与磁场方向平行时,磁场力为零。
2.在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力F跟电流强度I和导线长度l的乘积Il的比值,叫做通电导线所在处的磁感应强度.①表示磁场强弱的物理量.是矢量.②大小:B=F/Il(电流方向与磁感线垂直时的公式).③方向:左手定则:是磁感线的切线方向;是小磁针N极受力方向;是小磁针静止时N极的指向.不是导线受力方向;不是正电荷受力方向;也不是电流方向.④单位:牛/安米,也叫特斯拉,国际单位制单位符号T.⑤点定B定:就是说磁场中某一点定了,则该处磁感应强度的大小与方向都是定值.⑥匀强磁场的磁感应强度处处相等.⑦磁场的叠加:空间某点如果同时存在两个以上电流或磁体激发的磁场,则该点的磁感应强度是各电流或磁体在该点激发的磁场的磁感应强度的矢量和,满足矢量运算法则.【例2】如图所示,正四棱柱abed一a'b'c'd'的中心轴线00'处有一无限长的载流直导线,对该电流的磁场,下列说法中正确的是(AC)A.同一条侧棱上各点的磁感应强度都相等B.四条侧棱上的磁感应强度都相同C.在直线ab上,从a到b,磁感应强度是先增大后减小D.棱柱内任一点的磁感应强度比棱柱侧面上所有点都大解析:因通电直导线的磁场分布规律是B∝1/r,故A,C正确,D错误.四条侧棱上的磁感应强度大小相等,但不同侧棱上的点的磁感应强度方向不同,故B 错误.【例3】如图所示,两根导线a、b中电流强度相同.方向如图所示,则离两导线等距离的P点,磁场方向如何?解析:由P点分别向a、b作连线Pa、Pb.然后过P点分别做Pa、Pb垂线,根据安培定则知这两条垂线用PM、PN就是两导线中电流在P点产生磁感应强度的方向,两导线中的电流在P处产生的磁感应强度大小相同,然后按照矢量的合成法则就可知道合磁感应强度的方向竖直向上,如图所示,这也就是该处磁场的方向.答案:竖直向上【例4】六根导线互相绝缘,所通电流都是I,排成如图10一5所示的形状,区域A、B、C、D均为相等的正方形,则平均磁感应强度最大的区域是哪些区域?该区域的磁场方向如何?解析:由于电流相同,方格对称,从每方格中心处的磁场来定性比较即可,如I1在任方格中产生的磁感应强度均为B,方向由安培定则可知是向里,在A、D方格内产生的磁感应强度均为B/,方向仍向里,把各自导线产生的磁感应强度及方向均画在四个方格中,可以看出在B、D区域内方向向里的磁场与方向向外的磁场等同,叠加后磁场削弱.答案:在A、C区域平均磁感应强度最大,在A区磁场方向向里.C区磁场方向向外.【例5】一小段通电直导线长1cm,电流强度为5A,把它放入磁场中某点时所受磁场力大小为0.1N,则该点的磁感强度为()A.B=2T; B.B≥2T; C、B≤2T ;D.以上三种情况均有可能解析:由B=F/IL可知F/IL=2(T)当小段直导线垂直于磁场B时,受力最大,因而此时可能导线与B不垂直,即Bsinθ=2T,因而B≥2T。
高三物理磁场知识点总结磁场是物理学中重要的概念之一,它与电磁学密切相关。
在高三物理学习中,磁场知识点是一个重要的内容,本文将对高三物理磁场知识进行总结。
一、磁场的基本概念1. 磁场是指物质的某种性质,产生磁力作用。
2. 磁场的单位是特斯拉 (T),常用的是高斯 (G)。
3. 磁场有方向性,以箭头表示,指向磁场线的南极。
二、磁场的特征和性质1. 磁场可以通过磁铁或者电流来产生。
2. 磁场具有磁极性,有北极和南极之分,同性相斥,异性相吸。
3. 磁感应强度表示磁场的强弱,与电流和距离相关。
三、磁场的表示方式1. 磁力线是用来表示磁场的方向的曲线。
2. 磁力线的性质包括连续性、无交叉性、指示磁场方向和磁场强弱。
3. 磁力线可通过磁针在磁场中的取向来观察。
四、磁场的运动规律1. 磁场中的运动电荷受到洛伦兹力作用。
2. 洛伦兹力的方向垂直于电荷的速度和磁场方向。
3. 洛伦兹力的大小与电荷的大小、速度、磁感应强度之间有关。
五、磁场中的工程应用1. 电磁铁:利用电流在线圈中产生磁场,实现磁场的控制和调节。
2. 电动机:利用磁场相互作用,实现电能转化为机械能。
3. 磁共振成像:利用磁场对人体内部进行成像。
六、磁场与电磁感应1. 磁感应线圈法:用安培环计测量磁感应线圈在磁场中电流变化的大小。
2. 法拉第电磁感应定律:当磁通量通过线圈发生变化时,线圈两端会产生感应电动势。
3. 楞次定律:感应电动势的方向总是使产生它的因素相反。
七、磁场的数学表达1. 磁场的磁感应强度和磁通量之间的关系:磁感应强度 = 磁通量 / 面积。
2. 磁力和磁感应强度之间的关系:磁力 = 磁感应强度 ×电荷 ×速度 ×正弦θ。
3. 磁场的叠加:当有多个磁场同时存在时,它们的矢量和决定了最终的磁场。
总结:磁场是物理学中一门重要的学科,涉及到电磁学和电动力学等多个领域。
掌握磁场的基本概念、特征和性质,能够了解磁场的表示方式和运动规律,还能够应用磁场进行工程设计和研究。
高三物理磁场一、高考要求1、电流的磁场、磁现象的本质。
(I)2、磁感应强度、磁感线、地磁场、磁通量。
(n)3、磁性材料、分子电流假说。
(I)4、磁电式电表原理。
(I)5、磁场对通电直导线的作用、安培力、左手定则。
(n)6、磁场对运动电荷的作用、洛伦兹力、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动。
(n)7、质谱仪、回旋加速器。
(I)说明:1. 只要求掌握直导线跟B平行或垂直两种情况下的安培力。
2 ••只要求掌握丫跟B平行或垂直两种情况下的洛伦兹力。
二、命题趋势历年高考对本章的知识覆盖面大,几乎所有的知识点都考查到,特别是左手定则和带电粒子在磁场(或加有电场、重力场的复合场)中的运动,更是命题生产力最高的知识点。
考题一般综合性强,多把电场的性质、运动学规律、牛顿运动规律、圆周运动知识、功能关系等有机结合在一起,难度为中等以上,对考生的物理过程和运动规律的综合分析能力、空间想象能力、运用数学工具解决物理问题的能力都有较高的要求。
三、知识结构四、考题精选1. 如图1所示,在y v 0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xy平面并指向纸面夕卜,磁感强度为B 一带正电的粒子以速度u o从0点射入磁场,入射方向在xy平面内,与x轴正向的夹角为B •若粒子射出磁场的位置与0点距离为I ,求该粒子的电量和质量之比q=?m2、如图2是测量带电粒子质量的仪器的工作原理示意图•设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A中,使它受到电子束轰击,失去一个电子变成为正一价的分子离子•分子离子从狭缝S i以很小的速度进入电压为U的加速电场区初速不计,加速后,再通过狭缝Si、S3射入磁感强度为B的匀强磁场,方向垂直于磁场区的界面PQ.最后,分子离子打到感光片上,形成垂直于纸面且平行于狭缝S3的距离为d,导出分子离子的质量m的表达式。
3、电视机的显象管中,电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。
电子束经过电压为U的加速电场后,进入一圆形匀强磁场区,如图3所示:磁场方向垂直于圆面。
高三物理磁场复习资料篇一:高三物理磁场复习一磁场复习一一、选择题(本大题共7个小题,每小题6分,共42分)1.关于磁场、磁感应强度和磁感线的描述,下列叙述正确的是()A.磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向,在磁场中是客观存在的B.磁极间的相互作用是通过磁场发生的C.磁感线总是从磁体的N极指向S极D.不论通电导体在磁场中如何放置,都能够检测磁场的存在2.根据安培的思想,认为磁场是由于运动电荷产生的,这种思想如果对地磁场也适用,而目前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷,那么由此可断定地球应该()A.带负电B.带正电C.不带电D.无法确定3.带电粒子不计重力,在匀强磁场中的运动状态不可能的是()A.静止B.匀速运动C.匀加速运动D.匀速圆周运动4.如图所示为两根互相平行的通电导线a﹑b的横截面图,a﹑b的电流方向已在图中标出.那么导线a中电流产生的磁场的磁感线环绕方向及导线b所受的磁场力的方向应分别是()A.磁感线顺时针方向,磁场力向左B.磁感线顺时针方向,磁场力向右C.磁感线逆时针方向,磁场力向左D.磁感线逆时针方向,磁场力向右5.(双选)质量为m的通电细杆置于倾角为θ的导轨上,导轨的宽度为d,杆与导轨间的动摩擦因数为μ,有电流通过杆,杆恰好静止于导轨上.如图所示的A、B、C、D四个图中,杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是()6.如图所示,一束粒子从左到右射入匀强磁场B1和匀强电场E共存的区域,发现有些粒子没有偏转,若将这些粒子引入另一匀强磁场B2中发现它们又分成几束,粒子束再次分开的原因一定是它们的()A.质量不同B.电量不同C.速度不同D.电量与质量的比不同7.如图所示,匀强电场E方向竖直向下,水平匀强磁场B垂直纸面向里,三个油滴a、b、c带有等量同种电荷.已知a静止,b、c在纸面内均做匀速圆周运动(轨迹未画出).以下说法正确的是()A.a的质量最大,c的质量最小,b、c都沿逆时针方向运动B.b的质量最大,a的质量最小,b、c都沿顺时针方向运动C.三个油滴质量相等,b沿顺时针方向运动,c沿逆时针方向运动D.三个油滴质量相等,b、c都沿顺时针方向运动二、填空题(本大题共2个小题,共12分)8.(8分)如图所示,放在蹄形磁铁两极之间的导体棒ab,当通有自b到a的电流时受到向右的安培力作用,则磁铁的上端是_________________极.若磁铁上端是S极,导体棒中的电流方向自a到b,则导体棒受到的安培力方向向_________________.9.(4分)质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具,在科学研究中具有重要应用.如图所示是质谱仪工作原理简图,电容器两极板相距为d,两端电压为U,板间匀强磁场磁感应强度为B1,一束带电量均为q的正电荷粒子从图示方向射入,沿直线穿过电容器后进入另一匀强磁场B2,结果分别打在a、b两点,测得两点间的距离为ΔR,由此可知,打在两点的粒子质量差为Δm=________。
高三物理知识点解析磁场知识点汇总一、磁场磁极和磁极之间的相互作用是经过磁场发作的。
电流在周围空间发生磁场,小磁针在该磁场中遭到力的作用。
磁极和电流之间的相互作用也是经过磁场发作的。
电流和电流之间的相互作用也是经过磁场发生的磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊形状的物质,磁极或电流在自己的周围空间发生磁场,而磁场的基本性质就是对放入其中的磁极或电流有力的作用。
二、磁现象的电实质1.罗兰实验正电荷随绝缘橡胶圆盘高速旋转,发现小磁针发作偏转,说明运动的电荷发生了磁场,小磁针遭到磁场力的作用而发作偏转。
2.安培分子电流假说法国学者安培提出,在原子、分子等物质微粒外部,存在一种环形电流-分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为庞大的磁体,它的两侧相当于两个磁极。
安培是最早提醒磁现象的电实质的。
一根未被磁化的铁棒,各分子电流的取向是杂乱无章的,它们的磁场相互抵消,对外不显磁性;当铁棒被磁化后各分子电流的取向大致相反,两端对外显示较强的磁性,构成磁极;留意,当磁体遭到高温或猛烈敲击会失掉磁性。
3.磁现象的电实质运动的电荷(电流)发生磁场,磁场对运动电荷(电流)有磁场力的作用,一切的磁现象都可以归结为运动电荷(电流)经过磁场而发作相互作用。
三、磁场的方向规则:在磁场中恣意一点小磁针北极受力的方向亦即小磁针运动时北极所指的方向就是那一点的磁场方向。
四、磁感线1.磁感线的概念:在磁场中画出一系列有方向的曲线,在这些曲线上,每一点切线方向都跟该点磁场方向分歧。
2.磁感线的特点(1)在磁体外部磁感线由N极到S极,在磁体外部磁感线由S 极到N极(2)磁感线是闭合曲线(3)磁感线不相交(4)磁感线的疏密水平反映磁场的强弱,磁感线越密的中央磁场越强3.几种典型磁场的磁感线(1)条形磁铁(2)通电直导线a.安培定那么:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流方向分歧,弯曲的四指所指的方向就是磁感线盘绕的方向;b.其磁感线是内密外疏的同心圆(3)环形电流磁场a.安培定那么:让右手弯曲的四指和环形电流的方向分歧,伸直的大拇指的方向就是环形导线中心轴线的磁感线方向。
高考磁场知识点复习磁场作为物理学中的重要概念,在高考物理考试中占据着较大的比重。
为了帮助同学们高效备考,下面将对高考磁场知识点进行全面的复习和总结。
一、磁场的基本概念磁场是由带电粒子运动形成的,具有磁性物质附近空间特有的物理量。
磁场可以由磁场线表示,磁场线从磁南极指向磁北极。
二、磁场的特性和相互作用1. 磁力线和磁感线:磁力线是沿着磁感应强度的方向而画出的曲线,表示磁场的分布情况;磁感线是表示磁感应强度大小和方向的线。
2. 磁场的特性:(1) 磁场是无源场:磁场不存在单极子,磁场线总是以环路为中心闭合的。
(2) 磁场的超线性叠加原理:多个磁体产生的磁场矢量可以通过矢量相加得到。
3. 磁场的相互作用:(1) 磁场对物质的作用:磁场可以对带电粒子施加力,使其产生受力运动。
例如,磁场可以使带正电荷的粒子受到磁力的作用,称为洛伦兹力。
(2) 磁场和电场的作用:磁场和电场可以相互转化,互相影响。
电流产生磁场,而变化磁场可以诱导出电场。
三、安培环路定理和法拉第电磁感应定律1. 安培环路定理:安培环路定理揭示了闭合回路中磁场强度和该回路内部电流的关系。
根据安培环路定理,环绕一条闭合回路的磁场线的总磁通量等于该回路内部电流的代数和乘以真空磁导率。
2. 法拉第电磁感应定律:法拉第电磁感应定律表明了变化磁场可以诱导出闭合回路中的电动势。
根据法拉第电磁感应定律,闭合回路中的电动势大小等于磁通量对时间的变化率的负值。
四、磁场的应用1. 电动机和电磁铁:电动机是利用电流产生的磁场与外部磁场相互作用而产生机械运动的装置;电磁铁是一种利用电流在绕组中产生磁场的装置。
2. 变压器:变压器利用交变磁通量诱导出的电动势进行电能的传递和改变,是电力传输中重要的设备之一。
3. 磁共振成像技术:磁共振成像技术是利用核磁共振现象进行医学检查和成像的技术,广泛应用于医学领域。
综上所述,高考磁场知识点的复习包括了磁场的基本概念、特性和相互作用、安培环路定理和法拉第电磁感应定律,以及磁场的应用等内容。
高三物理特殊磁场知识点磁场是物理学中重要的概念之一,我们身边有很多特殊的磁场现象。
本文将介绍一些高三物理中的特殊磁场知识点。
1. 磁场与电流成比例定律根据安培定律,磁场的强度与电流成正比。
即当通过一段导线的电流增大时,所产生的磁场强度也增大,反之亦然。
这一定律对于理解电磁感应、电磁铁等现象非常重要。
2. 洛伦兹力和磁场当带电粒子在磁场中运动时,会受到洛伦兹力的作用。
洛伦兹力的方向垂直于带电粒子的速度方向和磁场方向,大小与带电粒子速度、电荷量以及磁场强度有关。
3. 电磁感应和法拉第电磁感应定律当导体中的磁通量发生变化时,会在导体中产生电流。
这一现象被称为电磁感应。
法拉第电磁感应定律描述了磁通量变化和感应电动势之间的关系,即感应电动势大小与磁通量变化速率成正比。
4. 电磁铁电磁铁是利用电流通过线圈产生磁场的一种装置。
由于电流可以控制,因此可以通过改变电流大小来控制电磁铁的磁场强度。
电磁铁在现代工业中有广泛的应用,如电力继电器、磁悬浮列车等。
5. 洛伦兹力和磁场对粒子轨迹的影响带电粒子在磁场中受到洛伦兹力的作用,这会改变粒子的运动轨迹。
当磁场垂直于粒子的速度方向时,洛伦兹力会使粒子做圆周运动;当磁场与粒子速度方向夹角为45°时,洛伦兹力会使粒子做螺旋状运动。
6. 磁场对输运电子的影响在导体中的自由电子受到磁场的作用时,将出现霍尔效应。
磁场将使电子受到侧向力,导致电子在导体中偏转。
根据霍尔效应可以测量导体中的电荷密度和电子迁移率等参数。
7. 电磁感应与感应电流电磁感应不仅可以产生感应电动势,也可以产生感应电流。
当磁通量变化引起感应电流时,这种现象被称为自感。
自感会对电路中的电流和电压产生影响,如电感、互感等。
8. 磁场与电荷的交互作用磁场不仅对电流有作用,也可以对静止电荷产生力的作用。
当电荷运动速度为零时,磁场对其无任何影响;但当电荷运动速度不为零时,磁场将对其施加力,这被称为磁场的作用力。
总结:通过对高三物理中的特殊磁场知识点的介绍,我们可以更好地理解磁场的基本特性和与其他物理现象的关系。
高三物理知识点磁场磁场是物理学中的重要概念,也是高三物理学习的重点内容之一。
了解磁场,可以帮助我们更好地理解电磁学原理,并在实际应用中有所运用。
本文将介绍高三物理知识点磁场的相关内容。
一、磁场基础知识1. 磁场的概念磁场是指物体周围存在的一种特殊的力场。
它是由带有磁性物质的电荷或电流产生的,可产生力对其他磁性物体或电流产生作用。
2. 磁性物质磁性物质主要包括铁、钢铁、镍、钴等。
这些物质在外加磁场作用下,能够产生磁性。
3. 磁感线磁感线是用来描述磁场的工具,它是在磁场中磁力的方向和大小,并且呈曲线状分布。
磁感线从南极指向北极,且不能互相交叉。
二、磁场的性质和磁力的作用1. 磁场的性质(1) 磁场无源:磁场没有单独的磁荷,只存在于带有磁性物质的物体周围。
(2) 磁场有方向:磁场由南极指向北极。
2. 磁力作用(1) 磁力是由磁场产生的,能够对运动中的电荷或磁性物体产生作用力。
(2) 磁力的方向与电荷(或磁性物体)的速度方向、磁场的方向和电荷(或磁性物体)的电量(或磁矩)有关。
三、安培力和洛伦兹力1. 安培力安培力是指电流在磁场中所受到的力。
根据安培力的右手定则,可以确定安培力的方向。
2. 洛伦兹力洛伦兹力是指电荷在磁场中所受到的力。
根据洛伦兹力的右手定则,可以确定洛伦兹力的方向。
四、磁场的产生和特性1. 电流产生磁场电流通过导线时,会在导线周围产生磁场。
根据奥伦托定则,可以确定电流所产生磁场的方向。
2. 北极和南极磁体都有两种极性,分别为北极和南极。
北极和南极之间会相互吸引,同性之间会相互排斥。
五、磁感应强度和磁通量1. 磁感应强度磁感应强度是描述单位面积上磁场强度的物理量。
它的单位是特斯拉(T)。
2. 磁通量磁通量是通过一个封闭曲面的磁感线的总数。
根据安培环流定理,可以计算封闭曲面内的磁感应强度。
六、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是关于磁场与电场之间相互转换的定律。
根据法拉第定律,磁场的变化会引起感应电动势,而感应电动势会产生电流。
高考必考磁场知识点磁场是一个在空间内产生磁力的区域,磁场是磁力的载体。
在高考物理考试中,磁场是必考的知识点之一。
本文将介绍高考物理中与磁场相关的重要概念和公式,以帮助考生更好地复习和应对高考。
一、磁感线和磁感应强度磁感线是用来描述磁场分布的线条,在磁场中,磁感线由南极指向北极,密集表示磁感应强度大,稀疏表示磁感应强度小。
磁感应强度是一个矢量量,用符号B表示,单位是特斯拉(T)。
二、磁场中的磁力在磁场中,物体所受到的磁力可以通过洛伦兹力定律来计算。
洛伦兹力定律表示磁力F等于电荷q在磁场中运动时的速度v与磁感应强度B的乘积,即F=qvB。
利用洛伦兹力定律,我们可以计算磁场中物体所受到的力的大小和方向。
三、电流产生的磁场根据奥伦尼克定律,电流会在周围产生磁场。
电流所产生的磁场可以通过安培环路定理来计算。
安培环路定理表示沿着闭合曲线的磁场强度B乘以环路的长度L等于该曲线围绕的电流I的代数和,即B×L=μ0I。
其中μ0是真空中的磁导率,其值约为4π×10^-7 T·m/A。
四、磁力对流体和电荷运动的影响在磁场中,磁力不仅会作用于物体,也会对电荷和流体运动产生影响。
当电荷以速度v进入磁场区域,将受到洛伦兹力的作用,其大小为F=qvB,方向垂直于速度和磁感应强度的平面。
当带电粒子在磁场中作圆周运动时,圆周半径可以通过运动方程r=mv/(eB)计算。
五、磁场中的电磁感应磁场变化时,会产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小等于磁通量Φ对时间的变化率的负值,即ε=-dΦ/dt。
磁通量Φ等于磁感应强度B与垂直于磁感应强度的面积A的乘积,即Φ=BA。
根据楞次定律,感应电流的方向使得产生的磁场抵消原磁场变化。
六、匀强磁场中的运动粒子在匀强磁场中,带电粒子将会受到洛伦兹力的作用,其方向垂直于速度和磁感应强度的平面。
这种情况下,带电粒子将作匀速圆周运动。
匀强磁场中的运动粒子可以通过运动方程qBv=mv^2/r计算圆周半径。
§11.1 磁场及其描述【考点聚焦】1.磁场的基本概念磁场是磁体、运动电荷(或电流)在周围空间产生的一种物质.磁体与磁体、电流与磁体、电流与电流之间都通过磁场发生相互作用.磁场的方向:在磁场中任一点,小磁针静止时N 极所指的方向,为该点磁场方向.磁现象的电本质:磁体和电流的磁场都产生于电荷的运动,并通过磁场而相互作用.2.磁感线磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线,其疏密表示磁场的强弱,磁感线上每一点的切线方向,都与该点的磁场方向相同.在磁体和通电螺线管外部,磁感线从N 极至S 极,在它们内部,磁感线从S 极至N 极,形成封闭曲线.磁感线既不相交,也不相切.3.磁感应强度 磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量,是矢量.定义式:ILF B =,其中I 必须与该处磁场方向垂直.B 与F 、I 、L 无关,只取决于磁场本身.单位:特斯拉(T ).4.电流的磁场电流的磁场方向由安培定则判定:对直导线,大拇指指向电流方向,四指弯曲方向是磁感线方向;对环形电流和通电螺线管,四指弯曲方向为电流方向,大拇指指向内部磁感线方向. 【好题精析】例1 关于磁感强度B ,下列说法中正确的是A .磁场中某点B 的大小,跟放在该点的试探电流元的情况有关B .磁场中某点B 的方向,跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致C .在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时,该点B 值大小为零D .在磁场中磁感线越密集的地方,磁感强度越大解析 磁感强度是磁场本身属性,在磁场中某处为一恒量,其大小可由ILF B =计算,但与试探电流元的F 、I 、L 的情况无关;B 的方向规定为小磁针N 极受磁场力的方向,与放在该处电流元受力方向并不一致;当试探电流元的方向与磁场方向平行时,虽磁感强度不为零,但电流元受磁场力却为零;据磁感强度大小即磁通密度S B Φ=可知,在磁场中磁感线越密集的地方,磁感强度越大.由以上分析可知,正确选项为D .点评 磁场的磁感强度只取决于磁场本身,与试探电流元无关,正如电场中的电场强度与检验电荷无关一样,是场的本身属性.类似的物理量还有速度、加速度、电阻、电容、电势差等,凡是用图11.1-1比值定义的物理量都和定义式中的物理量无关.例2 一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方,如图11.1-1所示.若带电粒子飞过小磁针上方的瞬间,小磁针N 极向纸面内偏转,这带电粒子可能是A .向右飞行的正离子束B .向左飞行的正离子束C .向右飞行的负离子束D .向左飞行的负离子束解析 小磁针N 极向纸面内偏转,表示粒子飞行轨迹的下方区域的磁场方向垂直纸面向内.根据安培定则,由运动粒子形成的等效电流方向应从左向右,所以可能是向右运动的正离子束或向左运动的负离子束.由以上分析可知,正确选项为AD .点评 带电粒子的运动相当于有一股电流:带正电的粒子运动时,电流方向即粒子运动方向;带负电的粒子运动时,电流方向与其运动方向相反.因此,在运动的带电粒子周围空间也会形成磁场.例3 如图11.1-2所示,图(甲)(乙)是两种结构不同的环状螺线管的示意图.其中(乙)图是由两个匝数相同、互相对称的、半圆环形螺线管串联而成的.给它们按图示方向通以电流.试画出磁感线的分布情况示意图.解析 画电流产生的磁场的磁感线分布图应注意掌握三条原则:①电流的磁场方向,由右手螺旋定则(安培定则)决定;②磁感线是闭合曲线;③磁感强度大的地方磁感线密,磁感强度小的地方,磁感线疏.(甲)图所示的通电螺线管中的磁场,只能存在于环形螺线管的空腔中,磁感线都是圆形;根据右手螺旋定则,磁感线方向是顺时针方向.如图中的虚线所示.(乙)图为两个对称的半圆环形的螺线管组合而成.左边的通电半圆环形螺线管中的磁场是顺时针方向的;右边的通电半圆环形螺线管中的磁场是逆时针方向的;由于磁感线都是闭合曲线,两个半圆环形螺线管磁场的磁感线在环顶相遇都转弯竖直向下,各自闭合,环面图11.1-2中间部分的磁场方向向下.点评磁感线是闭合曲线,图(甲)中比较容易判断磁感线方向是顺时针的.图(乙)中要注意导线的绕向.由于左、右两半圆形螺线管中电流方向不同,应先判断环内磁感线的方向,然后根据磁感线闭合的特点来判断磁感线的形状.例4 在全自动洗衣机中,排水阀是由程序控制器控制其动作的.当洗衣机进行排水和脱水工序时,电磁铁的线圈通电,使电磁铁的铁芯2动Array作,牵引排水阀的活塞,排除污水.牵引电磁铁的结构如图11.1-3所示.以下说法正确的是A.若某时刻输入控制电流时,a为正,b为负,则铁芯2中A端为N极,B端为S极B.若某时刻输入控制电流时,a为正,b为负,则铁芯2中A端为S极,B端为N极C.若a、b处输入交变电流,铁芯2不能吸入线圈中D.若a、b处输入交变电流,铁芯2能吸入线图11.1-3圈中解析在磁场中的任一点,小磁针北极(N极)受力的方向,即小磁针静止时北极所指的方向,就是那一点的磁场方向.N极周围的磁感应线是向外发散的,若将另一个N极放入它的场中,受力与磁感线方向相同,必远离第一个N极而被排斥.若将一个S极放入它的场中,受力与磁感线方向相反,必靠近N极而被吸引.在上述全自动洗衣机排水阀问题中,线圈a、b间通以直流电,a为正,b为负时线圈的左端为N极,铁芯在图示位置被磁化,A 端为S极,B端为N极,S极处于螺线管内部,而管内部的磁感应线方向水平向左(磁场方向水平向左),铁芯A端S极受力方向则为水平向右,当然管外磁感应线方向也水平向左(整体而言),铁芯B端N极受力为水平向左,但是因管内部磁感应线较管外更密集(磁场更强),水平向右的作用力更大,结果铁芯所的合力水平向右,铁芯要被吸入线圈中,如不考虑其他因素的影响(如复位弹簧的弹力的影响),铁芯N、S两极受力平衡.断电后,铁芯在复位弹簧作用下回到原位置(图中未画弹簧).因此,A错,B对.当a、b处输入交变电流时,仍能吸入线圈,因为铁芯仍能被磁化,且磁化后的磁性总是与线圈要发生相吸的作用.因此,C 错,D 对.由以上分析可知,正确选项为BD .点评 “同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”只适用于螺线管外部磁场,不适用于其内部,磁极在螺线管内部的受力要根据“N 极受力与磁场同向,S 极受力与磁场反向”来判断. 例5 如11.1- 4图,真空中两点电荷+q 和-q 以相同角速度ω绕轴O O '匀速转动,P 点离+q 较近,试判断P 点的磁感应强度的方向.解析 点电荷+q 逆时针方向旋转,相当于逆时针方向的环形电流,由安培定则,逆时针方向环行电流在P 点产生磁场的磁感应强度方向向上.点电荷-q 逆时针方向旋转,相当于顺时针方向的环行电流,由安培定则,顺时针方向环行电流在P 点产生磁场的磁感应强度方向向下.因+q 离P 点近,+q 逆时针方向旋转相当的环行电流在P 处激发磁场的磁感应强度大,故P 点合磁场的磁感应强度方向向上.点评 空间如果存在多个电流或磁体激发磁场,求空间某一点磁感应强度的大小和方向时,首先要用安培定则确定各个电流或磁体在该点的磁感应强度方向,然后根据磁场叠加原理,用矢量叠加方法求该点合磁场的磁感应强度的大小和方向.【当堂反馈】1.按要求完成下列各图(如图11.1-5)(1)根据图(a)中小磁针静止时指向,标出电源极性. (2)根据图(b)中蹄形磁铁通电后的磁感线方向,画出线圈绕法.(3)要求两线圈通电后互相吸引,画出图(c)中导线的连接方法.(4)根据图(d)中合上电键S 后小磁针A 向右摆动的现象,画出小磁针B 的转动方向.图11.1-4图11.1-52.如图11.1-6是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图.其工作原理类似打点计时器.当电流从电磁铁的接线柱a 流入,吸引小磁铁向下运动时,以下选项中正确的是A .电磁铁的上端为N 极,小磁铁的下端为N 极B .电磁铁的上端为S 极,小磁铁的下端为S 极C .电磁铁的上端为N 极,小磁铁的下端为S 极D .电磁铁的上端为S 极,电磁铁的下端为N 极【强化训练】1.关于磁场和磁感线的下列说法中,正确的是A .磁极对磁极、电流对电流及磁极对电流的作用力都是通过磁场发生的B .磁感线总是从磁北极出发,到磁南极终止C .磁场中某点的磁场方向就是小磁针在该点时北极的指向D .磁场中某点磁场方向就是小磁针北极在该点的受力方向2.磁场中某区域的磁感线如图11.1-7所示.则A .a 、b 两处磁感强度大小不等,B a <B bB .a 、b 两处磁感强度大小不等,B a >B bC .同一小段通电导线放在a 处时受力一定比b 处时大D .同一小段通电导线放在a 处时受力可能比b 处时小3.下列说法中正确的是A .通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大B .磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向C .放在匀强磁场中各处的通电导线,受力大小和方向处处相同D .磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关4.十九世纪二十年代,以塞贝克(数学家)为代表的科学家已认识到:温度差会引起电流.安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差,从而提出如下假设:地球磁场是由绕地球的环行电流引起的,则该假设中的电流方向是A .由西向东垂直磁子午线B .由东向西垂直磁子午线C .由南向北沿磁子午线方向D .由赤道向两极沿磁子午线方向5.如图11.1-8所示,若负离子沿Y 轴正向运动,则在Z 轴上的某点A 的磁场方向应是A .沿X 轴正向B .沿X 轴负向C .沿Z 轴正向D .沿Z 轴负向 6.如图11.1-9所示,ab 、cd 是两根在同一竖直平面内的直导线,在两导线中央悬挂一个小磁针,静止在同一竖直平面内.当两导线中通以大小相等的电流时,小磁针N 极向纸面里转动,则两导线中的电流方向A .一定都是向上B .一定都是向下C .ab 中电流向下,cd 中电流向上D .ab 中电流向上,cd 中电流向下7.磁感强度的单位是特斯拉(T ),1T 相当图11.1-7图11.1-6 图11.1-8A .1kg/A ·s 2B .1kg ·m/A ·s 2C .1kg ·m 2/s 2D .1kg ·m 2/A ·s 28.如图11.1-10所示,两个半径相同、互相垂直的同心圆环形线圈,当通以相等的电流后可绕xx '轴自由转动,达到平衡时,圆心O 处的磁感强度B '与单个圆环线圈在圆心O 处的磁感强度B 的关系是________________.9.磁场具有能量,磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度,其值为μ22B ,式中B 是磁感应强度,μ是磁导率,在空气中μ为一已知常数.为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B ,一学生用一根端面面积为A 的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P ,再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离l ∆,并测出拉力F ,如图11.1-11所示,因为F 所做的功等于间隙中磁场的能量,所以由此可得磁感应强度B 与F 、A 之间的关系为__________.10.根据下列材料:碳钢、坡莫合金、软铁、铜、铝、铁氧体、陶瓷.制作条形磁棒时应选用______;制作小量程电流表中蹄形磁铁应选用______;制作打点计时器内振动片应选用______;制作电磁铁铁芯应选用______.参考答案当堂反馈: 1.(1)右端正极;(2)略;(3)略;(4)向纸外转.2.D强化训练: 1.AD 2.BD 3.D 4.B 5.B 6.D 7.A 8.B B 2=' 9.AF μ2 10.碳钢;碳钢;软铁;软铁 图11.1-10图11.1-11。
高三物理磁场方面的知识点磁场是物理学中一个重要的概念,它在我们生活中发挥着重要作用。
在高三物理学习中,我们需要掌握磁场的相关知识点,这将为我们未来的学习和应用提供基础。
下面将介绍高三物理磁场方面的一些重要知识点。
一、磁场的基本概念磁场是存在于空间中的一种物理场,物体在磁场中会受到磁力的作用。
磁场可以通过磁针、磁铁等物体的转动来观察和测量。
磁场的存在是由于电流或磁体的特殊性质引起的。
二、磁感应强度磁感应强度是磁场的一个基本物理量,用字母B表示,单位是特斯拉(T)。
磁感应强度表示单位面积上磁力的大小。
在均匀磁场中,磁感应强度的大小与磁场产生的磁力的大小成正比。
三、磁场线磁场线是表示磁场分布的曲线,可以用来描述磁场的方向和强度。
在磁场线上,箭头的方向表示磁场的方向,箭头的长度表示磁场的强度。
磁场线总是从北极指向南极,形成一个封闭的环路。
四、磁感线和磁场强度磁感线是通过将磁标极放在磁场中得到的曲线。
磁感线和磁场强度之间存在着一定的关系,磁感线的密度越大,磁场强度越大。
磁感线的密度可以通过磁感应强度来表示。
五、洛伦兹力洛伦兹力是描述带电粒子在磁场中受力情况的物理量,也是高三物理学习中的重要概念。
当带电粒子在磁场中运动时,会受到洛伦兹力的作用。
洛伦兹力的大小与带电粒子的电荷量、速度以及磁感应强度之间有关。
六、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的物理定律。
它表明,当导体中的磁通量变化时,会在导体中产生感应电动势,从而引起感应电流的产生。
法拉第电磁感应定律是理解电磁感应现象的基础。
七、安培环路定理安培环路定理是描述磁场中闭合回路上磁场强度的分布的物理定律。
根据安培环路定理,沿着闭合回路的路径,磁场强度沿着顺时针方向为正,沿着逆时针方向为负。
通过应用安培环路定理,可以计算出磁场中的磁感应强度。
八、电磁感应和发电机原理电磁感应现象是利用磁场引起感应电流的现象,而发电机则是利用电磁感应现象来生成电能的装置。
高三物理磁场知识点知识点总结高三物理磁场知识点总结在高三物理的学习中,磁场是一个重要且具有一定难度的部分。
理解和掌握磁场的相关知识,对于解决物理问题、应对高考至关重要。
下面就让我们一起来梳理一下磁场的重要知识点。
一、磁场的基本概念1、磁场的定义:磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊物质。
2、磁场的基本性质:磁场对放入其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。
3、磁感应强度:描述磁场强弱和方向的物理量,符号为 B。
定义式为 B = F/IL(F 为通电导线在磁场中受到的安培力,I 为导线中的电流,L 为导线在磁场中的有效长度)。
磁感应强度是矢量,其方向为小磁针静止时 N 极所指的方向。
二、常见的磁场1、条形磁铁的磁场:外部磁场从 N 极出发,回到 S 极,内部从 S 极到 N 极,形成闭合曲线。
2、蹄形磁铁的磁场:与条形磁铁类似,两端为磁极,磁场分布也呈现出从 N 极到 S 极的规律。
3、通电直导线的磁场:右手螺旋定则(安培定则),用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
4、通电螺线管的磁场:同样用右手螺旋定则,让右手弯曲的四指与电流的环绕方向一致,大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N 极。
三、安培力1、定义:通电导线在磁场中受到的力称为安培力。
2、大小:F =BILsinθ(θ 为电流方向与磁感应强度方向的夹角)。
当电流方向与磁场方向垂直时(θ = 90°),F = BIL;当电流方向与磁场方向平行时(θ = 0°或 180°),F = 0。
3、方向:左手定则判断。
伸开左手,让磁感线垂直穿过手心,四指指向电流方向,大拇指所指的方向就是安培力的方向。
四、洛伦兹力1、定义:运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力。
2、大小:F =qvBsinθ(q 为电荷电量,v 为电荷运动速度,θ 为速度方向与磁感应强度方向的夹角)。
磁 场【知识网络】产生:运动的电荷产生磁场(磁现象的电本质) 基本性质:对处在磁场中的运动电荷(电流)有力的作用物理量:磁感应强度B= (B ⊥L )小磁针N 极的受力方向 磁感线的切线方向描述 条形磁铁蹄形磁铁 磁感线的分布匀强磁场直线电流环行电流 磁场方向的确定,安培定则 通电螺线管安培力的大小:F =BIL (B ⊥L )方向:左手定则(F ⊥B 且F ⊥L )洛仑兹力大小:F 洛=qvB (B ⊥v ) 方向:左手定则(F 洛⊥B 且F 洛⊥v )对磁体:磁体N 极受力的方向与该处B 方向相同条件:v ⊥B半径:r =mv qB 应用 周期:T =2m qB 第一节 磁场对电流的作用【考点透视】一、考纲指要1.电流的磁场。
(Ⅰ)2.磁感应强度,磁感线,地磁场。
(Ⅱ)3.磁性材料,分子电流假说。
(Ⅱ)磁 场 方向 图线:磁感线 作用 对运动电荷 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动 质谱仪 回旋加速器4.磁场对通电直导线的作用,安培力,左手定则。
(Ⅱ)5.磁电式电表原理。
(Ⅰ)二、命题落点1.理解磁感强度的计算公式F=BIL(B⊥L)。
如例1。
2.知道地磁场分布,掌握分子电流假说的迁移应用。
如例2。
3.分析安培力作用下导体的运动。
如例3。
4.斜面上导体棒的运动问题。
如例4。
【典例精析】例1:(2004江苏)如图12-1-1所示,两根无限长的平行导线水平放置,两导线中均通以向右的、大小相等的恒定电流I,图中的A点与两导线共面,且到两导线的距离相等,则这两根通电导线在该点产生的磁感应强度的合矢量为()A.方向水平向右 B.方向水平向左C.大小一定为零D.大小一定不为零解析上面导线在A点磁感应强度方向垂直纸面向里,下面导线在A点磁感应强度方向垂直纸面向外,又因为A点和两导线距离相等,则磁感应强度大小相等,则磁感应强度的合矢量为零。
故选C。
答案:C例2:十九世纪二十年代,以塞贝克(数学家)为代表的科学家已认识到:温度差会引起电流,安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差,从而提出如下假设:地球磁场是由地球的环行电流引起的,则该假设中的电流方向是A .由西向东垂直磁子午线B.由东向西垂直磁子午线C.由南向北沿子午线 D.由赤道向两极沿子午线(注:磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线)解析地磁N极在地理南极,地磁S极在地理北极,地磁场磁感线在地球内部由北极指向南极,则由安培定则环形电流方向为由东向西垂直磁子午线。
故选B。
答案:B图12-1-1例3:两条导线相互垂直如图12-1-2所示,但相隔一段小距离,其中一条AB 是固定的,另一条CD 能自由活动,当直流电流按图示方向通入两条导线时,导线CD 将(从纸外向纸内看)()A .顺时针方向转动,同时靠近导线ABB .逆时针方向转动,同时离开导线ABC .顺时针方向转动,同时离开导线ABD .逆时针方向转动,同时靠近导线AB解析 本题可用两种方法解答(1)电流元受力分析法:把直线电流CD 等效为CO 、DO两段电流元,AB 电流的磁感线分布如图所示,用左手定则判定可知导线CD 将逆时针转动。
(2)特殊位置分析法:将导线CD 转过900的特殊位置,两直线电流相互平行,方向相同相互吸引,可见CD 将靠近AB ,所以导线CD 逆时针方向转动,同时靠近导线AB 。
答案:D例4:如图12-1-4所示,导体杆ab 的质量为m ,电阻为R ,放置在水平夹角为θ的倾斜金属导轨上。
导轨间距为d ,电阻不计,系统处于竖之向上的匀强磁场中,磁感应强度为B ,电池内阻不计,问:(1)若导轨光滑,电源电动势E 多大能使导体杆静止在导轨上? (2)若杆与导轨之间的动摩擦因数为μ,且不通电时导体不能静止在导轨上,要使杆静止在导轨上,电池的电动势应多大?解析 (1)对导体棒受力分析如图12-1-5,由平衡条件得:sin 0F N θ-=cos 0N mg θ-=而 E F BId B d R == A I.B A C D I.图12-1-2 图12-1-3图12-1-4由以上三式解得E=tan Rmg Bdθ (2)由两种可能:一种是E 偏大,I 偏大,F 偏大,2杆有上滑趋势,摩擦力沿斜面向下,由平衡条件 ()c o s s i n c o s s i n 0F m g m g F θθμθθ--+= 根据安培力公式有 1E F B d R= 以上两式联立解得 ()()sin cos 1cos sin Rmg E Bd θμθθμθ+=- 另一种可能是E 偏小,摩擦力沿斜面向上,同理可得()()sin cos 2Rmg E θμθ-= 综上所述电池电动势的取值范围是 E 1≤E ≤E 2【常见误区】1.误认为“一切磁场都是有运动电荷产生的”。
电荷的运动可以产生磁场,但不是磁场的唯一来源,根据麦克斯韦电磁理论,变化的电场也可以产生磁场。
2.不能正确理解磁极在磁场中的受力情况。
误认为不管什么情况都符合同名磁极相排斥,异名磁极相吸引。
例如:如图12-1-6为通电螺线管的纵剖面图,试确定图中A 、B 处小磁针静止时N 极的指向。
有的同学可能认为通电螺线管磁场相当于一条形磁铁,左端为N 极,右端为S 极,则A 处小磁针为左端S 极,右端N 极。
实际上,同名磁极相排斥,异名磁极相吸引,是两个互为外部的磁体间的相互作用,而本题中A 处为螺线管的内部,不适合用这种方法判断。
而应用磁体N 极的指向与该处磁感线方向一致来判断。
【基础演练】1.如图12-1-7所示,电流从A 点分两路通过对称的环形分路汇合于B 点,在环形分路的中心处的磁感应强度的方向( )图12-1-6A .垂直环面指向“纸内”B .垂直环面指向“纸内”C .磁感应强度为零D .无法判断2.根据安培假说的物理思想:磁场来源于运动电荷如果用这种思想解释地球磁场的形成,根据地球上空并无相对地球定向移动的电荷的事实,那么由此推断,地球上总体应该是( )A .带负电B .带正电C .不带电D .不能确定3.如图12-1-8所示,一金属直杆MN 两端接有导线,悬挂于线圈上方,MN 与线圈轴线均处于竖直平面内,为使MN 垂直纸面向外运动,可以( )A .将a 、c 端接在电源正极,b 、d 端接在电源负极B .将b 、d 端接在电源正极,a 、c 端接在电源负极C.将a 、d 端接在电源正极,b 、c 端接在电源负极D.将a 、c 端接在交流电源的一极,b 、d 端接在交流电源的另一极4.如图12-1-9所示,两根平行放置的长直导线a 和b 载有大小相同方向相反的电流,a 受到的磁场力大小为F 1,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a 受到的磁场力大小变为F 2,则此时b 受到的磁场力大小变为 ( )A .F 2B .F 1-F 2 C.F 1+F 2 D.2F 1-F 2 5.如图12-1-10所示,倾角为θ=30°的光滑导电轨道,两轨平行,相距L =20cm ,轨道上端接有一电动势E =3V ,内阻r =0.5Ω的电池,轨道上垂直放置一根质量m =30g ,电阻R =1.5Ω的金属棒MN ,为使MN 棒能静止在轨道上。
(1)所需加的匀强磁场的磁感应强度B 最小值为多少?最小磁感应强度的方向怎样?(2)磁感应强度B 的大小、方向如何时,MN 对轨道的压力最小?第二节 磁场对运动电荷的作用【考点透视】图12-1-9 图12-1-10图12-1-8一、考纲指要1.磁场对运动电荷的作用,洛仑兹力,带电粒子在匀强磁场中的圆周运动。
(Ⅱ)2.质谱仪,回旋加速器。
(Ⅰ)二、命题落点1.正确应用左手定则和圆周运动规律,分析带电粒子运动轨迹。
如例1。
2.应用圆周运动模型,构建运动情景。
如例2。
3.利用几何知识解决圆周运动问题。
确定圆心和运动时间。
如例3。
4.结合现代科学技术和实际应用,从情景中建立物理模型。
如例4。
【典例精析】例1:(2004北京理综).如图12-2-1所示,正方形区域abcd 中充满匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。
一个氢核从ad 边的中点m 沿着既垂直于ad 边又垂直于磁场的方向,以一定速度射入磁场,正好从ab 边中点n 射出磁场。
若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍.其他条件不变,则这个氢核射出磁场的位置是( )A .在b 、n 之间某点B .在n 、a 之间某点C .a 点D .在a 、m 之间某点 解析 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,其运动的轨迹半径为mv R qB =,当磁场变为原来的2倍时,半径变为原来的一半,由几何知识知选项C 是正确的。
答案:C例2:(2005全国理综Ⅰ)如图12-2-2,在一水平放置的平板MN 的上方有匀强磁场,磁感应强度的大小为B ,磁场方向垂直于纸面向里。
许多质量为m 带电量为+q 的粒子,以相同的速率v 沿位于纸面内的各个方向,由小孔O 射入磁场区域。
不计重力,不计粒子间的相互影响。
下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域,其中Bqm v R =。
哪个图是正确的?A .B .图12-2-1B 图12-2-2C.D.解析抓住+q粒子三个特殊速度方向,即水平向右,向上,水平向左,当粒子速度水平向右时,用左手定则可以判断其圆心在O点的正上方,其高应为2R,再把那个圆旋转180º即可得到本题的图形。
答案:A例3:(2005全国理综Ⅲ)图12-2-3中MN表示真空室中垂直于纸面的平板,它的一侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B。
一带电粒子从平板上狭缝O处以垂直于平板的初速v射入磁场区域,最后到达平板上的P点。
已知B、v以及P到O的距离l,不计重力,求此粒子的电荷q与质量m之比。
解析粒子初速v垂直于磁场,粒子在磁场中受洛伦兹力而做匀速圈周运动,设其半径为R,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律,有2mvqvBR=因粒子经O点时的速度垂直于OP,故OP是直径,l=2R由此得Blvmq2=例4:(2002全国理综)电视机的显像管中,电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。
电子束经过电压为U的加速电场后,进一圆形匀强磁场区,如图12-2-4所示。
磁场方向垂直于圆面。
磁场区中心为O,半径为r。
当不加磁场时,电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点。
为了让电子束射到屏幕边缘P,需要加磁场,使电子束偏转一已知角度θ,此时磁场的磁感应强度B应为多少?图12-2-3解析 如图12-2-5电子在磁场中沿ab运动,圆心为O,半径为R 。
以v 表示电子进入磁场时的速度,m 、e 分别表示电子的质量和电量,则212eU mv = 2mv evB R= 又有 t a n 2r Rθ= 由以上各式解得2B θ= 【常见误区】1.误把匀强磁场当成匀强电场,用类平抛规律求解。