磁场复习2012.12.19

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1、中山市一中：张杰伟普通高中物理课程标准实验教科书(选修3-1)磁场复习1、磁场的产生⑴磁体的周围存在磁场（与电场一样是一种特殊物质）⑵电流（运动电荷）周围存在磁场奥斯特实验南北放置导线通电后发生偏转电流产生磁场电荷运动产生磁场一磁场的产生和性质2、磁场的基本性质对放入其中的磁体、电流（运动电荷）有力的作用同名磁极相互排斥异名磁极相互吸引⑴⑵磁体对电流的作用⑶电流对电流的作用3、磁现象的电本质安培分子电流假说：在原子、分子等物质微粒内部存在一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧

2、相当于两个磁极。解释磁化、消磁现象不显磁性显磁性磁化消磁总结：一切磁现象都是由电荷的运动产生的二、磁场的描述：1、磁感应强度B磁感应强度B：描述磁场的强弱与方向的物理量⑴定义：在磁场中垂直磁场方向的通电导线，受到的安培力跟电流和导线长度的乘积的比值。⑵表达式：特斯拉⑶矢量：方向为该点的磁场方向，即通过该点的磁感线的切线方向磁场的方向：规定在磁场中任一点，小磁针静止时N极指向（即N极的受力方向）就是该点的磁场方向。（注意：不是电流的受力方向）（4）叠加：B=B1+B2平行四边形定则2、磁感线⑴用来形象地描述磁场中

3、各点的磁场方向和强弱的假想曲线⑵磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，即小磁针N极在该点的受力方向或静止时的指向⑶磁感线的疏密表示磁场的强弱⑷磁感线是封闭曲线（和静电场的电场线不同）几种磁场的磁感线：安培定则（右手螺旋定则）：对直导线，四指指磁感线方向；对环行电流，大拇指指中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。③通电直导线判断方法：立体图纵截面图横截面图④环形电流判断方法：立体图纵截面图横截面图⑤通电螺线管判断方法电流安培定则（二）立体图横截面图纵截面图⑥地磁场安培力——磁场

4、对电流的作用1、大小：F安=ILB（当I⊥B时）当I∥B时，通电导体不受安培力当I⊥B时，所受安培力最大当I与B成θ角时，F安=ILBsinθ2、方向：用左手定则判断。注意有：F⊥B且F⊥I电流方向电流方向安培力方向判断下列导线的电流方向或磁场方向或受力方向有效长度L？通电导线在安培力作用下运动的定性判断磁场对运动电荷的作用一、洛仑兹力1、大小：F洛=Bqv当B∥v时，电荷不受洛仑兹力当B⊥v时，电荷所受洛仑兹力最大当B与v成θ角时，F洛=Bqvsinθ2、方向：用左手定则判断F洛+v注意：四指的方向为正电荷的

5、运动方向，或负电荷运动的反方向。3、特点：洛仑兹力始终与电荷运动方向垂直，只改变速度的方向，而不改变速度的大小，所以洛仑兹力不做功。4、洛仑兹力与安培力的关系洛仑兹力是安培力的微观表现，安培力是洛仑兹力的宏观体现⑴洛仑兹力提供向心力⑵轨道半径：⑶周期：与v、r无关带电粒子（不计重力）垂直射入匀强磁场做圆周运动①圆心的确定：a、两个速度方向垂直线的交点。b、一个速度方向的垂直线和一条弦的中垂线的交点②半径r的确定：物理式和几何式③运动时间VO物理规律画图，研究几何关系（圆心O、半径r、圆弧、圆心角θ、磁场边界线）

6、4、带电粒子在有界磁场中运动问题分类解析OBSVθP图1一、带电粒子在半无界磁场中的运动MNO,LAO图3P二、带电粒子在圆形磁场中的运动BABdVV300O图5三、带电粒子在长足够大的长方形磁场中的运动llr1OV+qV图6四、带电粒子在正方形磁场中的运动五、带电粒子在环状磁场中的运动知识要点1.复合场：在同一空间有电场、磁场和重力场并存或某两场复合.2、三个场力特点：电场力、重力往往不变，能做功,且做功与路径无关.洛伦兹力始终与速度方向垂直,洛伦兹力永不做功。3、三类运动：⑴带电粒子（体）在复合场中匀速直线

7、运动问题。应用力平衡求解如：速度选择器、磁流体发电机、电磁流量计、霍耳效应⑵带电体在复合场（重力、电场力、洛伦兹力作用下）匀速圆周运动问题特点：mg=qE相抵消；qvB=mv2/r⑶带电粒子（体）在复合场中的复杂曲线运动问题特点：洛伦兹力大小、方向变化，但不做功。应用动能定理求解。（1）质谱仪可以用来测定带电粒子的荷质比。也可以在已知电量的情况下测定粒子质量。带电粒子质量m，电荷量q，由电压U加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场，设轨道半径为r，有：１．组合场（电场与磁场没有同时出现在同一区域）(二).回旋加

8、速器1.加速电场的周期与带电粒子在D型盒中圆周运动周期相等。2.设D型盒最大半径R，则回旋加速器所能达到的最大动能为：速度选择器：（1）由一个正交的匀强磁场和匀强电场组成速度选择器。（2）带电粒子必须以唯一确定的速度（包括大小、方向）才能匀速（或者说沿直线）通过速度选择器。否则将发生偏转。即有确定的入口和出口。（3）这个结论与粒子带何种电荷、电荷多少都无关。＋＋＋＋＋＋＋－－－－―――