磁场单元复习
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高三物理磁场复习重点第1单元基本概念和安培力Ⅰ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))地球磁场通电直导线周围磁场通电环行导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)SB Φ=1 T = 1 Wb / m 2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:B2、来源:①距离很近的异名磁极之间四.了解一些磁场的强弱永磁铁――10 -3T ,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――3×10-5~7×10-5T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?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))规律:(1)左手定则(2)F ⊥B ,F ⊥I ,F 垂直于B 和I 所决定的平面。
但B 、I 不一定垂直安培力的大小与磁场的方向和电流的方向有关,两者夹角为900时,力最大,夹角为00时,力=0。
猜想由90度到0度力的大小是怎样变化的I 不受力。
《磁场》单元知识归纳A基本概念A、带电粒子在磁场中运动时不受到洛伦兹力作用,说明该区域一定没有磁场。
B、放置在磁场中的通电导线,一定受到安培力作用C、洛伦兹力对运动电荷一定不做功D、洛伦兹力对运动电荷的冲量一定为零题2、在以下图补全电流(或运动电荷)方向、磁场方向或安培力(或洛仑兹力)方向中的一个方向,并标上相应的字母。
B 、典型判断1.安培定则判断常见的磁场题3、如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的亥姆霍兹线圈,当分别 在线圈中心和上方处各挂一个小磁针,且与线圈在同一平面内,则当亥姆 霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时,从上方往下看,A 磁针向 方向转动,B 磁针向 方向转动,题3、当接通电源后,小磁针A 按图中所示的方向运动,则( A )A.小磁针B 的N 极向纸外转B.小磁针B 的N 极向纸内转C.小磁针B 不转动D.无法判断2.磁场的叠加:遵循平行四边形定则。
注意离场源的远近影响B 大小,最终影响叠加结果。
题4、 (2011年全国I)如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2,且I1>I2;a 、b 、c 、d 为导线某一横截面所在平面内的四点,且a 、b 、c 与两导线共线;b 点在两导线之间,b 、d 的连线与导线所在平面垂直.磁感应强度可能为零的点是( )A.a 点B.b 点C.c 点D.d 点3.安培力下的运动①电流元分析法:分解导线成很多小段分段分析,再判断合力。
②特殊位置法:导线旋转时注意转到特殊位置(90o)后F 的方向会发生变化。
③等效法:环形电流、螺旋管等效成条形磁铁。
④双通电导线的结论:两电流平行时,电流同向相吸,反向相斥;两电流不平行时,电流有转向平行且同向(相吸)的趋势。
题5、直接接电源的通电螺线管内有一在磁场力作用下面处于静止的小磁针,则( )A 、螺线管的P 端为N 极,a 接电源的正极×××××××××v B ××××××v B ×××B××××××××××××××× I B · · · · · · · · B(标出此图中电荷的正、负电性)B 、螺线管的P 端为N 极,a 接电源的负极C 、螺线管的P 端为S 极,a 接电源的正极D 、螺线管的P 端为S 极,a 接电源的负极题6、两个相同的圆形线圈,通以方向相同但大小不同的电流I 1和I 2,如图 所示。
高中物理学习材料 (马鸣风萧萧**整理制作)磁场单元复习2008、12、16一、知识结构二、明确知识点1、磁场:是 、 、 和 周围都存在的一种特殊物质(不由分子组成)。
2、磁场的方向:规定 N 极的指向为该点的磁场方向,即小磁针N 极 的方向,S 极所受磁力的 ,亦即该点磁感线的 方向,也是该点磁感应强度B 的方向。
3、奥斯特试验:导线沿 方向放置,在导线正下方 放置小磁针,通电时发现小磁针偏转了,说明 。
4、安培分子电流假说:物体由大量分子组成,每个分子都相当于一个环形电流,每个环形电流都相当于一个小磁针。
磁铁的本质也是由电流形成的。
可以用来解释磁化现象、退磁现象等 5、磁感应强度B :是 量(“矢量”、“标量”),叠加时遵守 定则。
(1)方向:规定 为该点的磁感应强度的方向, 简称 方向。
亦即该点磁感线的 。
(2)大小:B= ,条件: ;备注:B 与 、 、 无关,只由 和 决定。
类似的物理量你学过的还有 (列举三个)。
(3)单位: ,简称 ,符号 。
质谱仪 霍尔效应磁感应强度B※洛伦兹力回旋加速器速度选择器 等离子体发电机 磁偏转:匀速圆周6、磁感线(1)定义:在磁场中画出,使得。
(2)磁感线越密,磁场越,切线方向代表该点方向。
(3)磁感线不存在、、但是闭合的曲线,在磁体外部磁感线方向从极指向极,在内部磁感线从极指向极。
7、磁通量φ:是(“矢量”、“标量”),遵守法则。
(1)定义:φ= 条件: 。
(2)单位:(3)合磁通:磁通量有正负,但是标量。
(4)物理意义:。
(5)判断磁通量变化的方法:看穿过该面的磁感线条数是否变化。
8、安培定则:判定方向和自己的方向的关系。
9、常见的磁场分布:(1)条形磁铁(2)蹄形磁铁(3)匀强磁场(4)直线电流(5)环形电流立体图俯视图纵剖面图立体图俯视图纵剖面图(6)通电螺线管10、安培力:是(“矢量”、“标量”)(1)方向:左手定则⊥F⊥F但、不一定垂直。
磁场单元复习教案一、教学目标:1.理解什么是磁场以及磁场的特性;2.掌握如何计算磁场强度和磁场能量;3.能够解决与磁场有关的问题。
二、教学重点:1.理解磁场的概念;2.掌握磁场强度和磁场能量的计算方法;3.理解磁场与电流和磁性物质的关系。
三、教学难点:1.理解磁场的作用和应用;2.掌握通过磁场解决实际问题的方法。
四、教学过程:1.复习磁场的概念及其特性:a.引导学生回顾磁场的定义,即物质周围存在着力场,能使具有磁性的物质受力;b.讲解磁场的特性,如磁场的方向、形状、大小等。
2.复习磁场强度和磁场能量的计算方法:a.提示学生回忆磁场强度的定义和计算方法;b.教授磁场能量的计算方法,提供相关实例进行讲解。
3.复习磁场与电流的关系:a.引导学生回忆安培定律,即电流周围存在着磁场;b.讲解电流产生的磁场的特性,如方向、大小等。
4.复习磁场与磁性物质的关系:a.提示学生回忆磁性物质受力的特点,即在磁场中可以受到力的作用;b.讲解磁性物质的磁化过程和磁场对磁性物质的作用;5.复习磁场的作用和应用:a.教授磁场对电流的作用,如电磁感应和磁力;b.讲解磁场在实际生活中的应用,如电磁铁、电动机等。
6.解决与磁场有关的问题:a.给学生提供一些与磁场有关的问题,让他们应用所学知识解决;b.引导学生思考如何利用磁场解决实际问题,鼓励他们展开讨论。
五、课堂实践:1.在黑板上绘制磁场的示意图,让学生根据图形判断磁场的方向;2.提供几个实例,让学生计算磁场强度和磁场能量;3.指导学生进行实验,探究电流对磁场的影响;4.给学生提供一些与磁场有关的问题,让他们分组讨论并给出解决方案。
六、教学反思:本节课通过复习磁场的概念和特性,加深学生对基本概念的理解;通过教授磁场的计算方法,提高学生的计算能力;通过讲解磁场与电流和磁性物质的关系,引导学生探索磁场的作用和应用。
通过此次复习教案,学生对磁场的理解能力得到了提升,对磁场的应用能力有了进一步的掌握。
图1 磁场单元复习
例题1 、如图1所示,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,磁针的S 极向纸内偏
转,则这束带电粒子可能是( )
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 例题2、如图2所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其左上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂
直,给导线通以垂直纸面向外的电流,则( )
A .磁铁对桌面压力减小,不受桌面的摩擦力作用
B .磁铁对桌面压力减小,受到桌面的摩擦力作用
C .磁铁对桌面压力增大,不受桌面的摩擦力作用
D .磁铁对桌面压力增大,受到桌面的摩擦力作用
例题3、某空间存在着如图3所示的水平方向的匀强磁场,A 、B 两个物块叠放在一起,并置于
光滑的绝缘水平地面上.物块A 带正电,物块B 为不带电的绝缘块.水平恒力F 作用在物块B 上,使A 、B 一起由静止开始向左运动.在A 、B 一起向左运动的过程中,A 、B 始终保持相对静止.以下关于A 、B 受力情况的说法中正确的是( )
A .A 对
B 的压力变小
B .B 、A 间的摩擦力保持不变
C .A 对B 的摩擦力变大
D .B 对地面的压力保持不变
例题4、设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,如图4所示.已知一离子
在电场力和洛仑兹力的作用下,从静止开始自A 点沿曲线ACB 运动,到达B 点时速度为零,C 点是运动的最低点,忽略重力,以下说法中正确的是( )
A 、这离子必带正电荷
B 、A 点和B 点位于同一高度
C 、离子在C 点时速度最大
D 、离子到达B 点后,将沿原曲线返回A 点
图
2
图
3
例题5、三个带等量正电荷的粒子a 、b 、c (所受重力不计)以相同的初动
能水平射入正交的电场磁场中,轨迹如图5,则可知它们的质量m a 、
m b 、m c 大小次序为_______________________________。
例题6、 有一金属棒ab ,质量为m ,电阻不计,可在两条光滑轨道上滑动,如图6所示.轨道间
距为L ,其平面与水平面夹角为θ,置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B ,回路中电源电动势为E ,内阻不计,问滑动变阻器R 调节在什么阻值金属棒能静止在轨道上?
拓展:若金属导轨不光滑,金属棒与轨道的最大静摩擦力为其所受重力的k 倍,问滑动变阻器R
调节在什么阻值范围内金属棒能静止在轨道上?
图5
图6
例题7、质量为m 带电量为q 的离子以速率v 垂直于屏S 经过小孔O 射入存在着匀强磁场的真空
室中,如图7所示,磁感强度B 的方向与离子的运动方向垂直,并垂直于纸面向里.
(1)求离子进入磁场后到达屏S 上时的位置与O 点的距离.
(2)如果离子进入磁场后经过时间t 到达位置P ,试证明:直线OP 与离子入射方向之间的
夹角θ跟t 的关系是
例题8、电视机的显像管中,电子束的偏转是利用磁偏转技术实现的.电子束经过电压为U 的
加速电场加速后,对准圆心进入一圆形匀强磁场区域,如图8所示.磁场方向垂直纸面.磁场区的中心为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.为使电子束射到屏幕边缘P 点,需要加磁场使电子束偏转一已知角度 ,此时磁场的磁感应强度B 应为多少?(已知:电子带电量为e ,质量为m )
图7 图
8
S
例题9、如图9所示,在y>0的空间中存在匀强电场,场强为E,沿y轴负方向;在y<0的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xy平面(纸面)向外,磁感应强度为B。
一电量为q、质量为m的带正电的粒子,在P处以水平初速度v0释放,且OP=h,不计重力。
求:
(l)粒子到达磁场时的速度大小。
(2)粒子第二次经过x轴时的点为M,求M点的坐标。
(3)粒子从出发到M点的时间。
图9。