带岭区高中物理 第2章 磁场 2.4 磁场对运动电荷的作用 2.5 磁性材料导学案(无答案)新人教版

涡流、电磁阻尼和电磁驱动

1．知道感生电动势的产生以及与感生电场的联系，会判断感生电动势的方向并计算其大小。

2．了解涡流的产生过程。

3．了解涡流现象的利用和危害。

4．通过对涡流实例的分析，了解涡流现象在生活和生产中的应用。

5．了解电磁阻尼和电磁驱动及应用。

知识点一 电磁感应现象中的感生电场

[情境导学]

电磁感应现象中的感生电场与电荷周围的静电场从产生机理上看有什么区别？

提示：电磁感应现象中的感生电场是由变化的磁场激发产生的，静电场是由电荷激发产生的。

[知识梳理]

1．感生电场

麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场，它与静电场不同，不是由电荷产生的，我们把它叫作感生电场。

2．感生电动势

由感生电场产生的感应电动势。

3．感生电动势中的非静电力

就是感生电场对自由电荷的作用。

4．感生电场的方向判断

由磁场的方向和强弱变化，根据楞次定律判断。

[初试小题]

1．判断正误。

(1)感生电场线是闭合的。(√)

(2)磁场变化时，可以产生感生电场，并不需要电路闭合这一条件。(√)

(3)感生电场是产生感生电动势的原因。(√)

(4)感生电动势与动生电动势一样都是由于磁场变化产生的。(×) 2．某空间出现了如图所示的一组闭合电场线，方向从上向下看是顺时针的，这可能是( )

A．沿AB方向磁场在迅速减弱

B．沿AB方向磁场在迅速增强

C．沿BA方向磁场恒定不变

D．沿BA方向磁场在迅速减弱

解析：选A 感生电场的方向从上向下看是顺时针的，假设在平行感生电场的方向上有闭合回路，则回路中的感应电流方向从上向下看也应该是顺时针的，由右手螺旋定则可知，感应电流的磁场方向向下，根据楞次定律可知，原磁场有两种可能：原磁场方向向下且沿AB方向减弱或原磁场方向向上且沿BA方向增强。所以A正确。

知识点二 涡流

[情境导学]

在一铁块的外面绕有如图所示的线圈，当线圈通有如图所示的交变电流时，请问铁块中有感应电流吗？如果有，它的形状像什么？

高三物理一轮复习导学案

九、磁场（3）

【课题】磁场对运动电荷的作用

【导学目标】

1．理解洛伦兹力的概念及洛伦兹力与安培力的关系；

2．理解带电粒子的v⊥B时，粒子在匀磁场中做匀速圆周运动；

3．会处理带电粒子在有界磁场中运动的有关问题；

【导入】

一、磁场对运动电荷的作用——洛仑兹力

1、洛仑兹力的大小:f＝Bqv （v与B垂直）

2、洛仑兹力的方向: 用左手定则

注意：洛仑兹力与安培力的关系：

（1）洛仑兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力，而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受到的洛仑兹力的宏观表现．

（2）洛仑兹力恒不做功，但安培力却可以做功．

二、带电粒子在匀强磁场中运动

1、若v∥B，带电粒子以速度v做匀速直线运动．（此情况下洛仑兹力f＝0）

2、若v⊥B，带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做匀速圆周运动．

①、向心力由洛仑兹力提供____________．

②、轨道半径公式：R=___________； ③、周期:T=____________

三、带电粒子做匀速圆周运动的分析方法：

1、圆心的确定：

（1）已知入射方向和出射方向时，可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心．

（2）已知入射方向和出射点的位置时，可以通过入射点作入射方向的垂线，连接入射点和出射点,作其中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心

2、半径的确定和计算：

（1）利用平面几何关系，求出该圆的可能半径（或圆心角）．

（2）注意以下重要的几何特点：

粒子速度的偏向角（ф）等于回旋角（圆心角α），并等于AB弦与切线的夹角（弦切角θ）的2 倍（如图），即ф=α＝2θ＝ωt.

3、运动时间的确定:

（1）直接根据公式 t =s / v 或 t =α/ω求出运动时间t；

（2）粒子在磁场中运动时间的确定:利用回旋角（即圆心角α）与弦切角的关系，或者利用四边形内角和等于360°,计算出圆心角α的大小，由公式t=αT/360°,可求出粒子在磁场中的运动时间。

2021-2021学年高二物理 3-3 几种常见的磁场导学案 新人教版选修3-1

一、课前自主学习

(一)磁感线

1．定义：若是在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的____________的方向一致．

2．特点：磁感线的疏密程度表示__________，磁场强的地址磁感线密，磁场弱的地址__________．

(二)几种常见的磁场

1．通电直导线：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与__________一致，弯曲的四指所指的方向确实是________围绕的方向．

2．通电环形导线和通电螺线管：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向确实是环形导线________________________磁感线的方向或螺线管__________磁感线的方向．

（三）安培分子电流假说

1．分子电流假说：在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种____________——分子电流．

2．____________，决定了物体对外是不是显磁性．

(四)匀强磁场

1．概念：____________处处相同的磁场．

2．磁感线：距离相同的____________．

3．实例：距离很近的两个异名磁极间的磁场，两平行放置的通电线圈，其中间区域的磁场都是匀强磁场．

(五)磁通量

1．概念：匀强磁场磁感应强度B与和磁场方向______的平面面积S的乘积，即Φ＝________.

2．单位：1________＝1________

3．引申：B＝ΦS，因此磁感应强度B又叫________.

若是平面与磁感应强度方向不垂直，如何计算穿过它的磁通量呢？

一种方式是：考虑到磁感应强度是矢量，能够分解为平行于平面的分量和垂直于平面的分量，如图3-3-2所示，由于平行于平面的分量并非穿过平面，因此磁通量数值上等于垂直于平面的分量与面积的乘积，sinsinBSSB。另一种方式是：磁感应强度不分解，将平面的面积做投影，磁通量数值上等于磁感应强度与投影面积的乘积，sinBSBS。

人教版 高中物理 选修1-1 第2章 磁场 课时同步练习习题（含答案解析）

第一节 指南针与远洋航海

第二节 电流的磁场

典型例题

例1、 把一条导线（南北方向）平行地放在小磁针的上方，给导线中通入电流。问将发生什么现象？

解析：当导线中通入电流，导线下方的小磁针发生转动。

除磁体周围有磁场外，丹麦物理学家奥斯特首先发现电流周围也存在着磁场。导线下方的小磁针发生转动，说明电流周围 的周围也有磁场。

例2、如图所示，在通有恒定电流的螺线管内有一点P，过P点的磁感线方向一定是：（CD）

A．从螺线管的N极指向S极；

B．放在P点的小磁针S极受力的方向；

C．静止在P点的小磁针N极指的方向；

D．在P点放一通电小线圈，磁感线一定看不起于小线圈平面．

解析：由右手螺旋定则判定出螺线管磁场左S右N，在其内部磁感线由S→N，则：P点的磁感线是由S极指向N极的，是静止在P点的小磁针N极指的方向，在P点放一小通电线圈，由环形电流安培定则知磁感线一定垂直于小线圈平面．

例3、一个轻质弹簧，上端悬挂，下端与水银槽中的水银面接触，将上述装置安在电路中，如图所示，当闭合开关后会出现什么现象?如何解释?

解析：小灯炮忽明忽暗．当开关闭合后，由于水银导电，所以轻质弹簧上有电流通过，每一匝线圈都可以看成一个单独的螺线管，上端为N极，下端为S极，相邻部分为异名磁极，各线圈间相互吸引．因为弹簧上端固定，弹簧长度缩短，A点离开水银面，电路断开，线圈失去磁性，弹簧恢复原长，又和水银面接触，于是又重复上述过程．这样由于弹簧不断上下振动，使A点时而接触水银面，时而离开水银面，所以看到灯泡忽明忽暗

基础练习

一、选择题

1、首先发现电流磁效应的科学家是( B )

A.安培 B.奥斯特 C.库仑 D.麦克斯韦

2、正在通电的条形电磁铁的铁心突然断成两截，则两截铁心将（ A ）