高二物理磁场课件
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一、磁现象和磁场
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.
三、几种常见的磁场
(一)、 磁感线
⒈磁感线是徦想的,用来对磁场进行直观描述的曲线,它并不是客观存在的。
⒉磁感线是闭合曲线极极磁体的内部极极磁体的外部NSSN
⒊磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。
⒋任何两条磁感线都不会相交,也不能相切。
5.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.
6.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·
7、 *熟记常用的几种磁场的磁感线:
(二)、匀强磁场
1、 磁感线的方向反映了磁感强度的方向,磁感线的疏密反映了磁感强度的大小。
2、 磁感应强度的大小和方向处处相同的区域,叫匀强磁场。其磁感线平行且等距。
例:长的通电螺线管内部的磁场、两个靠得很近的异名磁极间的磁场都是匀强磁场。
3、 如用B=F/(I·L)测定非匀强磁场的磁感应强度时,所取导线应足够短,以能反映该位置的磁场为匀强。
高中物理磁场专题分类题型
一、【磁场的描述 磁场对电流的作用】典型题
1.如图所示,带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后平衡时的位置是( )
A.N极竖直向上 B.N极竖直向下
C.N极沿轴线向左 D.N极沿轴线向右
解析:选C.负电荷匀速转动,会产生与旋转方向反向的环形电流,由安培定则知,在磁针处磁场的方向沿轴OO′向左.由于磁针N极指向为磁场方向,可知选项C正确.
2.磁场中某区域的磁感线如图所示,则( )
A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba>Bb
B.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba<Bb
C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大
D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小
解析:选A.磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小,由a、b两处磁感线的疏密程度可判断出Ba>Bb,所以A正确,B错误;安培力的大小跟该处的磁感应强度的大小B、电流大小I、导线长度L和导线放置的方向与磁感应强度的方向的夹角有关,故C、D错误.
3.将长为L的导线弯成六分之一圆弧,固定于垂直纸面向外、大小为B的匀强磁场中,两端点A、C连线竖直,如图所示.若给导线通以由A到C、大小为I的恒定电流,则导线所受安培力的大小和方向是( )
A.ILB,水平向左 B.ILB,水平向右
C.3ILBπ,水平向右 D.3ILBπ,水平向左
解析:选D.弧长为L,圆心角为60°,则弦长AC=3Lπ,导线受到的安培力F=BIl=3ILBπ,由左手定则可知,导线受到的安培力方向水平向左.
4.如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O为半圆弧的圆心,∠MOP=60°,在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图所示,这时O点的磁感应强度大小为B1.若将M处长直导线移至P处,则O点的磁感应强度大小为B2,那么B2与B1之比为( )
高二物理第一学期期末复习教学案-------磁 场
一、知识点回顾
1、磁场 (1)基本特征 (2)磁场的方向
2、磁感线 (1)特点 (2)分布与安培定则
3、磁感应强度 (1)定义与单位 FBIL 1T=1N/Am
(2)方向与意义
4、安培力 (1)大小 F=BIL (2)方向
5、洛伦兹力 (1)大小 F=qvB (2)方向 (3)与电场力的比较
6、带电粒子在匀强磁场中的运动
7、带电粒子在复合场中的运动
速度选择器、磁流体发电机、电磁流量计、质谱仪、回旋加速器
二、典型例题
例1 来自宇宙的带有正、负电荷的粒子流,以与地球表面垂直的方向向赤道上的某一点,则这些粒子在进入周围的空间时,下列说法正确的是
A、它们都将竖直向下沿直线射向地面 B、正离子将相对于预定地点向东偏转
C、负离子将相对于预定地点向东偏转 D、正离子将相对于预定地点向西偏转
E、负离子将相对于预定地点向西偏转
例2 如图所示,平行金属导轨与水平面的夹角θ=37°,处于B=1T、方向垂直斜面向上的匀强磁场中,质量m=10g,有效长度L=10cm的金属杆,与导轨的动摩擦因数μ=0.5,电源电动势E=2V,试分析:当变阻器阻值R为何值时,金属杆可静止在斜轨上?(其余电阻不计)
例3 带电粒子的质量m=1.7×10-27kg,电荷量q=1.6×10-19C,以速度v=3.2×106m/s,沿垂直于磁场方向同时又垂直于磁场边界的方向射入匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B=0.17T,宽度l=10cm,求:
(1)带电粒子离开磁场时速度多大?速度方向与入射方向间的偏向角多大?
(2)带电粒子在磁场中的运动时间多长?离开磁场时偏离入射方向的距离多大?
课堂练习
1、在以坐标原点O为圆心,半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示,一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿一x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿+y方向飞出。
磁场
一.知识点梳理
考试要点
基本概念
一、磁场和磁感线(三合一)
1、磁场的来源:磁铁和电流、变化的电场
2、磁场的基本性质:对放入其中的磁铁和电流有力的作用
3、磁场的方向(矢量)
方向的规定:磁针北极的受力方向,磁针静止时N极指向。
4、磁感线:切线~~磁针北极~~磁场方向
5、典型磁场——磁铁磁场和电流磁场(安培定则(右手螺旋定则))
6、磁感线特点: ① 客观不存在、② 外部N极出发到S,内部S极到N极③ 闭合、不相交、④ 描述磁场的方向和强弱
二.磁通量(Φ 韦伯 Wb 标量)
通过磁场中某一面积的磁感线的条数,称为磁通量,或磁通
二.磁通密度(磁感应强度B 特斯拉T 矢量)
大小:通过垂直于磁感线方向的单位面积的磁感线的条数叫磁通密度。
SB 1 T = 1 Wb / m2 方向:B的方向即为磁感线的切线方向 意义:1、描述磁场的方向和强弱 2、由场的本身性质决定 三.匀强磁场
1、定义:B的大小和方向处处相同,磁感线平行、等距、同向
2、来源:①距离很近的异名磁极之间
②通电螺线管或条形磁铁的内部,边缘除外
四.了解一些磁场的强弱
永磁铁――10 -3 T,电机和变压器的铁芯中――0.8~1.4 T
超导材料的电流产生的磁场――1000T,地球表面附近――3×10-5~7×10-5 T
比较两个面的磁通的大小关系。如果将底面绕轴L旋转,则磁通量如何变化? N S
L 地球磁场 通电直导线周围磁场 通电环行导Ⅱ 磁场对电流的作用——安培力
一.安培力的方向 ——(左手定则)伸开左手,使大拇指与四指在同一个平面内,并跟四指垂直,让磁感线穿入手心,使四指指向电流的流向,这时大拇指的方向就是导线所受安培力的方向。(向里和向外的表示方法(类比射箭))