高二物理磁场复习 课件人教版新课标.ppt

高二物理复习赵彦丽 磁场 考纲要求 只要求掌握直导线跟b平行或垂直两种情况下的安培力 只要求掌握v跟b平行或垂直两种情况下的洛仑兹力 说明 一 知识网络 磁场的产生 磁体周围产生磁场 电流周围产生磁场 安培分子电流假说 磁场的描述 定量描述 磁感应强度 形象描述 磁感线 几种典型磁场的磁感线分布 条形磁铁 蹄形磁铁 匀强磁场 均匀辐向磁场 直线电流 环形电流 通电螺线管 地磁场 磁场 磁场对电流的作用 大小 b l f 0 b l f bil 方向 左手定则 电流表的工作原理 磁场对运动电荷的作用 大小 v b f 0 v b f bqv 方向 左手定则 带电粒子在匀强磁场中做圆周运动 轨道半径 运动周期 重要应用 质谱仪 回旋加速器 1 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 磁场的方向小磁针静止时n极指向n极的受力方向磁感线某点的切线方向磁感应强度的方向 二 知识点精讲及典型例题 2 磁感线 用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的假想曲线 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 磁感线的疏密表示磁场的强弱 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 地磁场 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 磁感应强度的矢量性 两根长直通电导线互相平行 电流方向相同 它们的截面处于一个等边三角形abc的a和b处 如图所示 两通电导线在c处的磁场的磁感应强度的值都是b 则c处磁场的总磁感应强度是 a 2bb bc 0d b 4 磁场对电流的作用力 安培力 方向 左手定则 判断下列通电导线的受力方向 大小 f bil b i b i则f 0 与b垂直的两端点的连线长度为有效 l为在磁场中的有效长度 f bilsin 2020 3 4 12 如图 相距20cm的两根光滑平行铜导轨 导轨平面倾角为 370 上面放着质量为80g的金属杆ab 整个装置放在b 0 2t的匀强磁场中 1 若磁场方向竖直向下 要使金属杆静止在导轨上 必须通以多大的电流 2 若磁场方向垂直斜面向下 要使金属杆静止在导轨上 必须通以多大的电流 2020 3 4 13 5 洛仑兹力 磁场对运动电荷的作用力 大小 当b v时 电荷不受洛仑兹力 当b v时 最大f洛 bqv 当b与v成 角时 f洛 bqvsin 方向 用左手定则判断 注意 四指的方向为正电荷的运动方向 或负电荷运动的反方向 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 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 2020 3 4 14 运动方向与磁场方向垂直 做匀速圆周运动 1 洛仑兹力提供向心力 2 轨道半径 带电粒子 不计重力 在匀强磁场中的运动 运动方向与磁场方向平行 做匀速直线运动 4 圆心 半径 运动时间的确定 圆心的确定 a 两个速度方向垂直线的交点 常用在有界磁场的入射与出射方向已知的情况下 o 2020 3 4 15 b 一个速度方向的垂直线和一条弦的中垂线的交点 o 半径的确定 应用几何知识来确定 运动时间 2020 3 4 16 带电粒子在有界磁场中运动问题分类解析 o b s v p 图1 一 带电粒子在半无界磁场中的运动 2020 3 4 17 6 带电体在复合场中的运动 带电粒子在电场 磁场 重力场中的运动 简称带电粒子在复合场中的运动 一般具有较复杂的运动图景 这类问题本质上是一个力学问题 应顺应力学问题的研究思路和运用力学的基本规律 分析带电粒子在电场 磁场中运动 主要是两条线索 力和运动的关系 根据带电粒子所受的力 运用牛顿第二定律并结合运动学规律求解 功能关系 根据场力及其它外力对带电粒子做功引起的能量变化或全过程中的功能关系 从而可确定带电粒子的运动情况 这条线索不但适用于均匀场 也适用于非均匀场 因此要熟悉各种力做功的特点 带电体在复合场中受力情况复杂运动情况多变 往往出现临界问题 应以题中 最大 最高 至少 等词语为突破口 挖掘隐含条件 根据临界条件列出辅助方程 再与其它方程联立求解 2020 3 4 18 带电粒子在复合场中的运动 直线运动 垂直运动方向的力必定平衡 圆周运动 重力与电场力一定平衡 由洛伦兹力提供向心力 重力场 电场 磁场共存 一般的曲线运动 2020 3 4 19 组合场 电场与磁场没有同时出现在同一区域 质谱仪 2020 3 4 20 回旋加速器 2020 3 4 21 叠加场 电场 磁场 重力场中只少有两个同时出现在同一区域 速度选择器 任何一个存在正交电场和磁场的空间都可看作速度选择器 速度选择器只选择速度而不选择粒子的种类 只要v e b 粒子就能沿直线匀速通过选择器 而与粒子的电性 电荷量 质量无关 不计重力 对于确定的速度选择器有确定的入口与出口 如图所示 在平行金属板间有匀强电场和匀强磁场 方向如图 有一束正电荷沿中心线方向水平射入 却分成三束分别由a b c三点射出 问可以确定的是这三束带电粒子的什么物理量不相同 重力不计 2020 3 4 22 磁流体发电机 电磁流量计 磁流体