福建省晋江市首峰中学高考物理总复习 磁场(1).doc

福建省晋江市首峰中学2014届高考物理总复习 磁场一、基本概念1磁场的产生磁极周围有磁场。电流周围有磁场2、磁感应强度b是矢量，有大小有方向，单位是特斯拉，符号为t3、磁感线疏密表示磁场的强弱每一点切线方向表示该点磁场的方向，也就是磁感应强度的方向+ns条形磁铁要熟记常见的几种磁场的磁感线：通电长直螺线管 通电环行导线 地球磁场蹄形磁铁通电直导线 电流的磁场方向由安培定则（右手螺旋定则）确定：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。【例1】两根长直导线a、b平行放置，如图2所示为垂直于导线的截面图，图中o点为两根导线连线ab的中点，m、n为ab的中垂线上的两点且与a、b等距，两导线中通有等大、同向的恒定电流，已知直线电流在某点产生的磁场的磁感应强度b的大小跟该点到通电导线的距离r成反比，则下列说法中正确的是 ()am点和n点的磁感应强度大小相等，方向相同bm点和n点的磁感应强度大小相等，方向相反c在线段mn上各点的磁感应强度都不可能为零d若在n点放一小磁针，静止时其北极沿on指向o点二、安培力 （磁场对电流的作用力）1安培力方向的判定（用左手定则）：伸开左手，使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，并使四指指向电流方向，这时手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直，大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向2.安培力的计算公式：fbilsin（是i与b的夹角）通电导线与磁场方向垂直时，即900，此时安培力有最大值fbil通电导线与磁场方向平行时，即00，此时安培力有最小值，f=0n00b900时，安培力f介于0和最大值之间.3.安培力公式的应用问题:fbil一般适用于匀强磁场中ib的情况，对于非匀强磁场只是近似适用公式f=bil中l为导线的有效长度，即导线两端点所连直线的长度，相应的电流方向沿l由始端流向末端如图所示，甲中：，乙中：l/=d(直径）2r（半圆环且半径为r)【例2】下面的几个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是()三、洛仑兹力（磁场对运动电荷的作用）1洛伦兹力的方向（左手定则：方法与安培力相同）四指必须指电流方向（不是速度方向），即正电荷定向移动的方向；对负电荷，四指应指负电荷定向移动方向的反方向。2洛伦兹力的大小f=qvb条件是v与b垂直。（v与b平行时洛伦兹力为零，不考其他夹角。）洛伦兹力一定不做功，它不改变运动电荷的速度大小;但安培力却可以做功3、带电粒子在匀强磁场中的运动不计重力的带电粒子在匀强磁场中的运动可分三种情况：是匀速直线运动（此时洛伦兹力与其它力等值反向）；匀速圆周运动，半径r=mv/qb；运动周期t=2m/qb（与速度大小无关）螺旋运动（不考）4、解决带电粒子在有界磁场中运动的基本思路1、分析方法:定圆心、定半径、定转过的圆心角、画轨迹是解决这类问题的前提。可以说画好轨迹图就是成功的90%。（1）圆心的确定基本思路:圆心一定在与速度方向垂直的直线上.有两种方法: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速度方向和出射速度方向的直线,两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心（如图甲所示,p点为入射点,m为出射点）. 已知入射点和出射点的位置和一个速度方向时,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（如图乙所示,p为入射点,m为出射点）.（2）半径的确定和计算利用平面几何关系,求出该圆的可能半径（或圆心角）,并注意以下两个重要的几何特点:粒子速度的偏向角等于圆心角（）,并等于ab弦与切线的夹角（弦切角）的2倍（如图所示）.即=2=t相对的弦切角（）相等,与相邻的弦切角（ ）互补,即+=180.（3）运动时间的确定粒子在磁场中运动一周的时间为t,当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为时,其运动时间可表示为【典型例题例6：圆形磁场】（2006年天津市理综试题）在以坐标原点o为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为b、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图10所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点a处以速度v沿-x方向射入磁场，恰好从磁场边界与y轴的交点c处沿+y方向飞出。（1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷q/m；（2）若磁场的方向和