高三物理专题——磁场

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1、磁场一.基础知识回顾一、磁场：1、基本性质：对放入其中的磁极、电流有力的作用。磁极间、电流间的作用通过磁场产生，磁场是客观存在的一种特殊形态的物质。2、方向：放入其中小磁针N极的受力方向（静止吋N极的指向）放入其中小磁针S极的受力的反方向（静止时S极的反指向）3、磁感线：形彖描述磁场强弱和方向的假想的曲线。磁体外部：N极到S极；磁体内部：S极到N极。磁感线上某点的切线方向为该点的磁场方向；磁感线的疏密表示磁场的强弱。4、安培定则：（右手四指为环绕方向，大拇指为单独走向）导体的种类磁场形状判断方法通申育导线•:X以导线为中心的各簇互相平行的同心圆。右手握住导线，大拇指指向与

2、电流方向一致，四指绕向为磁感线的方向。矩形、环形电流©各簇围绕环形导线的闭合曲线，中心轴上，磁感垂直环形平面。右手绕向与环形电流方向…致，大拇指方向为环形电流内部的磁场方向。通电螺线管N

3、外部类似丁•条形磁体的磁场，内部为匀强磁场。右手握住螺线管，四指绕向与电流绕向一致，大拇指指向为磁场的N极。二、安培力:1＞定义：磁场对电流的作用力。2、计算公式：F=ILBsinO=I丄LB式中：（）是I与B的夹角。电流与磁场平行时，电流在磁场屮不受安培力；电流与磁场垂直时，电流在磁场屮受安培力最大：F=ILB0

4、，四指指向电流方向，大拇指指向为通电导线所受安培力的方向。三、磁感应强度1、定义：放入磁场中的电流元与磁场垂直时，所受安培力F跟电流元IL的比值。2、公式：b=L磁感应强度B是磁场的一种特性，与F、I、L等无关。IL注：匀强磁场中，B与I垂直时，L为导线的长度；非匀强磁场中，B与I垂直时，L为短导线长度。3、国际单位：特斯拉（T）。4、磁感应强度B是矢量，方向即磁场方向。磁感线方向为B方向，疏密表示B的强弱。5、匀强磁场：磁感应强度B的大小和方向处处相同的磁场。磁感线是分布均匀的平行直线。例：靠近的两个异名磁极之间的部分磁场；通电螺线管内的磁场。电场强度E磁感应强度B相同

5、点都是客观存在的描述场的特殊物理量，都是矢量，叠加时遵循“平行四边形"法则。不同点电场强度E磁感应强度B引入用试探电荷q用试探电流元IL定义E=F/q,E与F、q无关B=F/IL,B与F、I、L无关。单位N/C或V/mT形象描述电场线磁感线两线切线方向为场方向，疏密表示场的强弱。不封闭曲线，从“+Q"指向“一Q"封闭曲线，外部从N指向S,内部从S指向N场力F电场力F=qE由电荷作用判断方向安培力F=I丄LB左菲定则判断方向匀强场E—定B—定两线均为分布均匀的平行直线四、磁场对运动电荷的作用：1、洛伦兹力：运动电荷在磁场中所受的力。2、方向：用左手定则判断——磁感线穿过掌心

6、，四指所指为正电荷运动方向（负电荷运动的反方向），大拇指所指方向为洛伦兹力方向。3、大小：F=qv丄B4、洛伦兹力始终与电荷运动方向垂直，只改变电荷的运动方向，不对电荷做功。5、电荷垂直进入磁场时，运动轨迹是一个圆。mvr=qBT=2切qB轨道半径只与粒子的m、v、q有关。轨道周期只与粒子的m、q有关，而与粒子的r、v等无关。1•如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖肖向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流•平衡时两悬线与竖直方向夹角均为如果仅改变下列某一个条件，9的相应变化情况是（）a.棒中的电流变大，e角变小B.两悬线等长变短，0角不变C.金屈棒质

7、量变大，0角变大d.磁感应强度变大，e角变小2.—个质量m=O.lg的小滑块，带有店5乂10叱的电荷量多少为5xW4C,放置在倾角a=30°的光滑斜面上（斜面绝缘），斜面置于B=0.5T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滑下，其斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面.求：（1）小滑块带何种电荷？（2）小滑块离开斜面的瞬时速度多大？（3）该斜面的长度至少为多少？2.如图所示，ab、cd、ef是同一竖直平面的三条水平直线，它们之间的距离均为d=0.3m,ab与cdZ间的区域内有水平向右的匀强电场，在cd与cfZ间的区域内有方向垂直竖直面

8、向里的匀强磁场.一个不计重力、比荷q/m=3x108c/kg的带正电粒子以初速度v0=3x106m/s垂直ab射入电场，粒子经过电场后，速度方向与cd成30。角进入磁场，最后垂直于ef离开磁场.求:(1)匀强电场的场强E的大小；(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小；(3)粒子从ef离开磁场时出射点与从ab进入电场时的入射点间的水平距离.2.如图所示的平面直角坐标系xOy,在第I象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y正方向;在第IV象限的正三角形abc区域内有匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里，正三角形边长为L,且ab边与y轴平行