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磁场学案

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带电粒子做匀速圆周运动的圆心、半径及运动时
间的确定（学案）
2012年12月17日星期一
1.圆心的确定一般有以下四种情况：
(1)已知粒子运动轨迹上两点的速度方向，作这两速度的
垂线，交点即为圆心.
(2)已知粒子入射点、入射方向及运动轨迹上的一条弦，
作速度方向的垂线及弦的垂直平分线，交点即为圆心.
(3)已知粒子运动轨迹上的两条弦，作出两弦垂直平分线，
交点即为圆心.
(4)已知粒子在磁场中的入射点、入射方向和出射方向(不
一定在磁场中)，延长(或反向延长)两速度方向所在直线
使之成一夹角，作出这一夹角的角平分线，角平分线上到
两直线距离等于半径的点即为圆心.
2.半径的确定和计算.圆心找到以后，自然就有了半径，
半径的计算一般是利用几何知识，常用到解三角形的方法
及圆心角等于弦切角的两倍，速度的偏向角等于圆心角。
三角函数等知识.即找到半径R和一个已经长度L之间的
关系（互求）。
3.在磁场中运动时间的确定，利用圆心角与弦切角的关
系，速度的偏向角等于圆心角，或者是四边形内角和等

于360°计算出圆心角θ的大小，由公式t＝360T可求

出运动时间，有时也用弧长与线速度的比t＝vl.
三、两类典型问题
1.极值问题：常借助半径R和速度v(或磁场B)之间的约
束关系进行动态运动轨迹分析，确定轨迹圆和边界的关
系，求出临界点，然后利用数学方法求解极值.
注意：(1)刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中
运动的轨迹与边界相切；
(2)当速度v一定时，弧长(或弦长)越长，圆周角越大，
则带电粒子在有界磁场中运动的时间越长.
2.多解问题：多解形成的原因一般包含以下几个方面：
(1)粒子电性不确定；(2)磁场方向不确定；(3)临界状态
不唯一；(4)粒子运动的往复性等.
常见结论：对称性。
（１）单直线边界磁场.带电粒子垂直磁场进入磁场时
.①如果垂直磁场边界进入，粒子做半圆运动后垂直原边
界飞出；
②如果与磁场边界成夹角θ进入，仍以磁场边界角θ飞出。

（２）平行直线边界磁场(如图9-3-3所示).带电粒子垂直
磁场边界并垂直磁场进入磁场时,①速度较小时，作半圆运动后从原边界飞出； ②速度增加为某临界值时，粒子做部分圆周且运动轨迹与另一边界相切； ③速度较大时粒子做部分圆周运动从另一边界飞出. （3）在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，必沿径向射出。 （4）矩形边界磁场(如图9-3-4所示).带电粒子垂直磁场边界并垂直磁场进入磁场时，①速度较小时粒子做半圆运动后从原边界飞出； ②速度在某一范围内时从侧面边界飞出； ③速度为某临界时，粒子做部分圆周运动其轨迹与对面边界相切； ④速度较大时粒子作部分圆周运动从对面界飞出. 1.在洛伦兹力作用下物体的运动 1.一个质量m＝0.1 g的小滑块，带有q＝5×10－4 C的电荷，放置在倾角α＝30°的光滑斜面上(斜面绝缘)，斜面置于B＝0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示.小滑块由静止开始沿斜面下滑，其斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面.问： (1)小滑块带何种电荷？ (2)小滑块离开斜面时的瞬时速度多大？ (3)该斜面的长度至少多长？ 2、如图所示一电子以速度v垂直射入磁感应强度为B，宽度为d的匀强磁场中，穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向夹角为30°，则电子做圆周运动的半径为 ，电子的质量为 ，运动时间为 。 3：如图9-4所示，在y小于0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感应强度为B，一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场，入射速度方向为xy平面内，与x轴正向的夹角为θ，若粒子射出磁场的位置与O点的距离为L，求该粒子电量与质量之比。 4、求带电粒子在有界磁场中的运动的时间例1、如图所示，在半径为r的圆形区域内，
有一个匀强磁场，一带电粒子以速度v0从M点沿半径方
向射入磁场区，并由N点射出，O点为圆心，∠MON=120°
时，求：带电粒子在磁场区域的偏转半径R及在磁场区域
中的运动时间。
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5. 一匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面，在xy平面，磁
场分布在以O为圆心的一个圆形区域内，一个质量为m、
电荷量为q的带电粒子，由原点O开始运动，初速度为v，
方向沿x轴正方向，后来粒子经过y轴上的P点，此时速
度方向与y轴夹角为30°，P到O的距离为L，如图所示.
不计重力的影响，求磁场的磁感应强度B的大小和xy平
面上磁场区域的半径R. 2. “带电粒子在匀强磁场中的圆周运动”的范围型问题 6.如图9-8所示真空中宽为d的区域内有强度为B的匀强磁场方向如图，质量m带电-q的粒子以与CD成θ角的速度V0垂直射入磁场中。要使粒子必能从EF射出，则初速度V0应满足什么条件？EF上有粒子射出的区域？ 3. “带电粒子在匀强磁场中的圆周运动”的极值型问题 寻找产生极值的条件：①直径是圆的最大弦；②同一圆中大弦对应大的圆心角；③由轨迹确定半径的极值。 7.图9-13中半径r＝10cm的圆形区域内有匀强磁场，其边界跟y轴在坐标原点O处相切；磁场B＝0．33T垂直于纸面向内，在O处有一放射源S可沿纸面向各个方向射出速率均为v=3.2×106m/s的α粒子；已知α粒子质量为m=6.6×10-27kg，电量q=3.2×10-19c，则α粒子通过磁场空间的最大偏转角θ及在磁场中运动的最长时间t各多少？ 4. “带电粒子在匀强磁场中的圆周运动”的多解型问题 抓住多解的产生原因： （1）带电粒子电性不确定形成多解。 （2）磁场方向不确定形成多解。 （3）临界状态不唯一形成多解。 （4）运动的重复性形成多解。 8.如图9-15所示，第一象限范围内有垂直于xoy平面的匀强磁场，磁感应强度为B。质量为m，电量大小为q的带电粒子在xoy平面里经原点O射入磁场中，初速度v0与x轴夹角θ=60o，试分析计算： （1）带电粒子从何处离开磁场？穿越磁场时运动方向发生的偏转角多大？ （2）带电粒子在磁场中运动时间多长？

9：如图9-17甲所示，A、B为一对平行板，板长为L，两
板距离为d，板间区域内充满着匀强磁场，磁感应强度大
小为B，方向垂直纸面向里，一个质量为m，带电量为+q
的带电粒子以初速，从A、B两板的中间，沿垂直于磁
感线的方向射入磁场。求在什么范围内，粒子能从磁
场内射出？

10：如图9-18所示，在x轴上方有一匀强电场，场强为
E，方向竖直向下。在x轴下方有一匀强磁场，磁感应强
度为B，方向垂直纸面向里。在x轴上有一点P，离原点
的距离为a。现有一带电量+q的粒子，质量为m，从y轴
上某点由静止开始释放，要使粒子能经过P点，其初始坐
标应满足什么条件？（重力作用忽略不计）

9-13

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20.1 磁现象 磁场 学案1(人教版物理九年级全册)

20.1 磁现象 磁场 学案1(人教版物理九年级全册)


活动 3：把小磁针放在
10、条形磁铁周围存在着磁场，在右图中能正确 表示所在点磁感线方向的小磁针是（ ） A.小磁针 A、B B.小磁针 B、C C、小磁针 C、D D.小磁针 A、D
桌子上，轻轻拨动一下，等 它静止下来观察它的指向； 在拨动一下，等它静止下来 再观察它的指向
课 后 反 思ຫໍສະໝຸດ 填一填： 5 、地磁场：在地球 周围的空间里存在的磁 场，指南针指南北是因为 受到 和 作用。 的磁场 6 、地磁场的的形状 很相似，北极在地理的 ________附近，地磁场的 南极在地理的 _______ 附 近。 磁偏角：首先由我国 宋 代 科 学 家 发现。
四．巩固提高
1．将小磁针放入磁场中的某一点，磁场对小磁针有_________ 的作用， 小磁针静止后 N 极所指的方向就是该点的_________的 方 向 。 磁 场 的 基 本 性 质 是 它 对 放 入 其 中 的 _________ 有 _________的作用。 2．用条形磁铁的磁极去靠近磁针时，它们并没有接触，就发生 了力的相互作用，是因为磁体的周围空间存在着 周围的磁感线都是从磁铁的 ．磁铁 极出来，回到磁铁的
极． 3.地球本身是一个巨大的磁体，地磁的北极在地理 ， 地磁的南极在地理 .地磁场的磁感线是从地理 极出来，回到地理 极. 鳗鲡、海龟、鸽子等动物就是靠 来导航的. 4. 我国宋代的学术著作《梦溪笔谈》中有一段叙述:“方家(指 精通某种学问的行家)以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不 令南也 ( 不是正南方向 ). ”以上叙述的现象证明地球是一个 _______, 并且以事实说明了地球的地理南北极与地磁南北极 ______重合的(选填“是”或“不是”). 5．下列关于磁感线的说法中，正确的是( ) A．磁感线是由小铁屑形成的 B．磁场中有许多曲线，这些曲线叫磁感线 C．小磁针在磁感线上才受力，在两条磁感线之间不受力 D ．磁感线是人们为了形象地描述磁场的分布而假想出来 的，实际并不存在 6．关于磁场和磁感线，下列说法中错误的是 （ ） A．磁场是有方向的 B．磁感线只是用来 描述磁场的一些假象曲线 C．地球的磁场叫做地磁场 D．地理的北极就是 地磁场的北极 7．根据指南针能指方向的事实，下列说法中不正确的是 （ ） A．地磁场的形状与条形磁铁相似 B．地球周围 空间中存在着磁场 C．指南针北极所指的方向就是地磁北极 D．地磁的北 极在地理南极附近 8．把下列物体放在磁场中，不会受到磁力作用的是（ ） A．镍棒； B．铜棒；C．铁片；D．小磁针。 9 、两个同名磁极间的磁感线在下面各图的表示中正确的是 （ ）
第十一章__磁场学案

第十一章__磁场学案

第十一章磁场学案一、基本概念1.磁场的产生：（1）和周围存在的一种。

（2）提出了电磁场理论，内容：。

（3）是一种电磁波，其特点有。

2.磁场的基本性质磁场对放入其中的和有的作用。

3.磁场的方向：或4.磁感线⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场和的曲线。

磁感线上每一点的方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针的指向。

磁感线的表示磁场的强弱。

⑵磁感线是、的曲线。

⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线：磁体的磁场：条形磁铁、蹄形磁铁、同名磁极、异名磁极电流周围的磁场（发现）：通电直导线、环形电流、通电螺线管地磁场：地理极为地磁极。

⑷判断电流周围磁场的方法：发现的定则。

试在图中，由电流产生的磁场方向确定导线或线圈中的电流方向.请画出如图所示各图中相应的磁感线分布.练习1. 下列说法中正确的是（）A.磁感线可以表示磁场的方向和强弱B.磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极C.磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场D.放入通电螺线管内的小磁针，根据异名磁极相吸的原则，小磁针的N极一定指向通电螺线管的S极练习2.一束电子流沿x轴正方向高速运动，如图所示，则电子流产生的磁场在z轴上的点P处的方向是（）A.沿y轴正方向B.沿y轴负方向C.沿z轴正方向D.沿z轴负方向练习3.在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态，突然发现小磁针N 极向东偏转，由此可知（ ）A.一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的N 极靠近小磁针B.一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的S 极靠近小磁针C.可能是小磁针正上方有电子流自南向北水平通过D.可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平通过练习 4.一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，并与磁针指向平行，如图所示.此时小磁针的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5.磁感应强度：描述磁场 的性质的物理量。

磁场及磁场对电流的作用学案带答案

磁场及磁场对电流的作用学案带答案

课前预习（基础回顾） 一、磁场 磁感应强度1．下列说法正确的是（ ）A.电荷在某处不受电场力作用，则该处电场强度为零B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零C.把一小段通电直导线放磁场中某点时受到的磁场力F 与导线的长度L 、通过的电流I 乘积的比值B =F /IL 即该点的磁感应强度D.磁感应强度B =F /IL 只是定义式，它的大小取决于场源以及磁场中的位置，与F 、I 、L 以及通电导线在磁场中的方向无关。

思考1、如何理解磁感应强度及其矢量性？对应练习1．有一小段通电导线，长为1cm ，电流为5A ，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.1N ，则该点的磁感应强度可能（ ）A. B=2TB. B ＞2TC. B ≤2TD. B ＜2T二、安培定则例2．如图，位于b 、c 、d 处的三根通电直导线垂直纸面放置，电流大小相同，方向如图所示。

a 点是bd 的中点。

则a 点磁感应强度方向( )A ．垂直纸面指向纸里B ．垂直纸面指向纸外C ．沿纸面由a 指向bD ．沿纸面由a 指向c 思考2、安培定则的内容？对应练习2、如图所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时N 极指向右，试判断电源的正负极。

三、安培力例3．写出如图所示的通电直导线所受的安培力：导线长为L ，电流为I ，磁感应强度为B ,导线与磁感应强度之间夹角为θ思考3：如何计算安培力大小和判断安培力方向？对应练习3（09海南）．一根容易形变的弹性导线，两端固定。

导线中通有电流，方向如图中箭头所示。

当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是课堂合作探究一、 安培力作用下导体的平动和转动 例题1．如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁两极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流I 时，导线的运动情况是（从上往下看）A ．顺时针方向转动，同时下降B ．顺时针方向转动，同时上升C ．逆时针方向转动，同时下降D ．逆时针方向转动，同时上升例题2．如图所示，当相互靠近的两个线圈通以如图所示的电流时，如何运动？(等效分析法)例题3．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，当给导线通以垂直纸面向外的电流时（ ）A.磁铁对桌面的压力增大B. 磁铁对桌面的压力减少C.磁铁受桌面摩擦力减少D. 磁铁受桌面摩擦力增大方法总结：电流元法、特殊位置法、等效法、结论法、转换研究对象法二、 安培力作用下导体棒的平衡和加速例4．如图所示，PQ 和MN 为水平，平行放置的金属导轨，相距1m ，导体棒abNS跨放在导轨上，棒的质量为m ＝0.2kg ，棒的中点用细绳经滑轮与物体连接，物体质量为M ＝0.3kg ，棒与导轨的动摩擦因数为μ＝0.5，匀强磁场的磁感强度B ＝2T，方向垂直向下，为使物体匀速上升，应在棒中通入多大电流？方向如何？例题5．如图所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽L 。

九年级第16章16.1磁体与磁场(学案)

九年级第16章16.1磁体与磁场(学案)

九年级第16章 16.1磁体与磁场(学案)我作为一名幼儿园教师，非常重视每一次教学活动。

这次的活动是我设计的，旨在让幼儿了解磁铁和磁场的性质和特点。

一、设计意图我采用游戏和实践活动的方式，引导幼儿观察磁铁的性质，探索磁场的存在，培养幼儿的观察力、思考力和动手能力。

同时，我也希望通过这次活动，让幼儿感受到科学的乐趣，激发他们对科学的兴趣。

二、教学目标让幼儿了解磁铁的性质，认识磁场的存在，培养幼儿的观察力、思考力和动手能力，同时激发他们对科学的兴趣。

三、教学难点与重点重点：让幼儿了解磁铁的性质，认识磁场的存在。

难点：让幼儿理解磁场的概念，并通过实践探索磁场的性质。

四、教具与学具准备教具：磁铁、铁钉、铁片、塑料片、木板、绳子、指南针。

学具：每个幼儿一份，包括磁铁、铁钉、铁片、塑料片、木板、绳子、指南针。

五、活动过程1. 引入：我拿出一个磁铁，问幼儿：“你们知道这是什么吗？你们有没有见过磁铁？”引导幼儿观察磁铁的外观和性质。

2. 讲解：我向幼儿讲解磁铁的性质，如磁铁有两个极，同名极相互吸引，异名极相互排斥；磁铁可以吸引铁、镍、钴等物质。

3. 实践：我让每个幼儿拿出一颗磁铁，进行实践探索。

他们可以尝试用磁铁吸引铁钉、铁片、塑料片等物品，观察磁铁的吸引和排斥现象。

4. 讲解磁场：我向幼儿讲解磁场的概念，让他们理解磁场是一种无形的力，它存在于磁铁周围。

5. 实践探索：我让幼儿拿出一颗指南针，放在磁铁附近，观察指南针的指向变化。

他们可以发现，指南针在磁铁附近会受到磁铁的影响，指向会发生偏移。

六、活动重难点重点：让幼儿了解磁铁的性质，认识磁场的存在。

难点：让幼儿理解磁场的概念，并通过实践探索磁场的性质。

七、课后反思及拓展延伸这次活动总体上比较成功，幼儿们对磁铁和磁场的性质有了初步的认识，他们在实践探索中动脑思考，动手操作，充分发挥了自己的观察力和思考力。

但也有不足之处，如在实践探索环节，部分幼儿对磁场的理解还不够深入，需要在今后的教学中加强引导。