磁场复习导学案.doc

高二物理（选修）期末复习磁场导学案编者： 韩照彬 班级： 姓名： 磁场产生磁场磁场方向奥斯特实验安培分子电流假说应用安培力质谱仪霍尔效应描述安培定则磁通量磁感应强度B磁感线洛伦兹力回旋加速器速度选择器等离子体发电机磁偏转：匀速圆周一、知识结构二、明确知识点1、磁场：是 、 、 和 周围都存在的一种特殊物质（不由分子组成）。2、磁场的方向：规定 N极的指向为该点的磁场方向，即小磁针N极 的方向，S极所受磁力的 ，亦即该点磁感线的 方向，也是该点磁感应强度B的方向。3、奥斯特试验：导线沿 方向放置，在导线正下方 放置小磁针，通电时发现小磁针偏转了，说明 。4、安培分子电流假说：物体由大量分子组成，每个分子都相当于一个环形电流，每个环形电流都相当于一个小磁针。磁铁的本质也是由电流形成的。可以用来解释磁化现象、退磁现象等5、磁感应强度B：是 量（“矢量”、“标量”），叠加时遵守 定则。 (1)方向：规定 为该点的磁感应强度的方向， 简称 方向。亦即该点磁感线的 。（2）大小：B= ，条件： ； 备注：B与 、 、 无关，只由 和 决定。类似的物理量你学过的还有 （列举三个）。 （3）单位： ，简称 ，符号 。6、磁感线（1）定义：在磁场中画出 ，使得 。（2）磁感线越密，磁场越 ，切线方向代表该点 方向。（3）磁感线不存在、 、但是闭合的曲线，在磁体外部磁感线方向从 极指向 极， 在内部磁感线从 极指向 极。7、磁通量：是 （“矢量”、“标量”），遵守 法则。（1）定义：= 条件: 。（2）单位： （3）合磁通：磁通量有正负，但是标量。（4）物理意义： 。（5）判断磁通量变化的方法：看穿过该面的磁感线条数是否变化。8、安培定则：判定 方向和自己的 方向的关系。9、常见的磁场分布：（1）直线电流（2）环形电流立体图 俯视图 纵剖面图 立体图 俯视图 纵剖面图 安培定则图4（3）通电螺线管10、安培力：是 （“矢量”、“标量”）（1）方向：左手定则 但 、 不一定垂直。（2）大小： F= ； F= ；I、B夹角，F= ；11、磁电式仪表的工作原理： 。12、洛伦兹力：是 （“矢量”、“标量”）（1）方向：左手定则 但 、 不一定垂直。v，只改变v的方向，不改变v的大小。故洛伦兹力对电荷永不做功。（2）大小： F= ； F= ；v、B夹角，F= ；13、带电粒子在匀强磁场中的运动（1）静止电荷或时，电荷在磁场中 作用。（2）且仅受洛伦兹力的作用，电荷将作匀速圆周运动，即 （1） 解得偏转半径 周期 = 。 在磁场中飞行时间 其中为偏转圆弧所对的圆心角。14、速度选择器.：vBEd、U（1）原理：q（不计重力）匀速（或者说沿直线）通过速度选择器（2）公式：qvB=Eq， 。()，这个结论与离子带何种电荷、电荷多少都无关。15、质谱仪：测定带电粒子的荷质比。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，则有：，可得带电粒子质量m，电荷量q，以速度v穿过速度选择器（电场强度E，磁感应强度B1），垂直进入磁感应强度为B2的匀强磁场。设轨道半径为r，则有：qE=qvB1，可得：16、回旋加速器（1）在AA和A/A/间加交变电压。（2）最大速度： 解得最大速度粒子获得最大动能例：回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的匀强电场（其频率为f），使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中，如图6所示，设匀强磁场的磁感应强度为B，D形金属盒的半径为R，狭缝间的距离为d，匀强电场间的加速电压为U。则下列说法中正确的是：( )A增大匀强电场间的加速电压，被加速粒子最终获得的动能将增大；B.增大磁场的磁感应强度，被加速粒子最终获得的动能将增大；C.被加速粒子最终速度大小不超2fR；D.增大匀强电场间的加速电压，被加速粒子在加速器中运动的圈数将减少。17、等离子体发电机（1）原理：等离子气体喷入磁场，正、负离子在洛伦兹力作用下发生上下偏转而聚集到A、B板上，产生电势差。平行金属板的面积为S，相距为L，等离子气体的电阻率为p，喷入气体速度为v，磁感应强度为B，板外电阻为R。E场q=Bqv，E场=Bv，电动势E= E场L=Blv，电源内电阻r=，故R中的电流 I=hAAIB18、霍尔效应：如图所示，厚度为h、宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感强度为B的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A之间会产生电势差这种现象称为霍尔效应。电势差U、电流I和B的关系为：，式中的比例系数K称为霍尔系数。原理：当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差。（1）达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势 下侧面A的电势。（2）电子所受的洛伦兹力的大小为 （3）当导体板上下两侧之间的电势差为U时，电子所受静电力的大小为 (4）由静电力和洛伦兹力平衡的条件,证明霍尔系数为K= ，其中n代表导体单位体积中电子的个数。高二物理期末复习磁场一、选择题（本题共8小题，每小题至少有一答案正确）1、磁感线上某点的切线方向表示（ ） A、该点磁场的方向 B、小磁针在该点的受力方向 C、小磁针静止时N极在该点的指向 D、小磁针静止时S极在该点的指向2、关于洛伦兹力，以下说法正确的是（ ） A、带电粒子在磁场中一定会受到洛伦兹力的作用 B、若带电粒子在某点受到洛伦兹力的作用，则该点的磁感应强度一定不为零 C、洛伦兹力不会改变运动电荷的速度 D、仅受洛伦兹力作用（重力不计）的运动电荷的动能一定不改变3、电子流从南向北进入方向自东向西的磁场，电子流受到的磁场的作用力方向是（ ） A、竖直向上 B、竖直向下 C、向南 D、向北4、关于磁现象的本质，安培提出了分子电流的概念，他是在怎样的情况下提出来的（ ） A、安培通过精密仪器观察到分子电流 B、安培根据环形电流的磁性与磁铁相似，提出了一种猜测 C、安培根据原子结构理论严格推导出来的 D、安培凭空想象出来的5、下列说法中错误的是（ ） A、磁场中某处的磁感强度大小，就是通以电流I，长为L的一小段导线放在该处时所受磁场力F与I，L的乘积的比值。 B、一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，则该处一定没有磁场 C、一小段通电导线放在磁场中A处时受磁场强力比放在B处大，则A处磁感强度比B处的磁感强度大 D、因为，所以某处磁感强度的大小与放在该处的通电小段导线IL乘积成反比AB6、如图，金属棒AB用软线悬挂在磁感应强度为B，方向如图所示的匀强磁场中，电流由A向B，此时悬线张力为T，欲使悬线张力变小，可采用的方法有（ ） A、将磁场反向，且适当增大磁感应强度 B、改变电流方向，且适当增大电流强度 C、电流方向不变，且适当增大电流强度 D、磁场方向不变，且适当增大磁感强度+AB左右7、如图所示，在纸面内有两根长直的平行绝缘线A和B，它们都带有均匀分布的正电荷，当它们沿各自的直线向相反方向运动时，绝缘线B所受磁力的方向是（ ） A、垂直纸面向里 B、垂直纸面向外 C、在纸面内，方向向左 D、在纸面内，方向向右avb8、在图中，水平导线中有电流I通过，导线正下方的电子初速度的方向与电流I的方向相同，则电子将（ ） A、沿路径a运动，轨迹是圆 B、沿路径a运动，轨迹半径越来越大 C、沿路径a运动，轨迹半径越来越小 D、沿路径b运动，轨迹半径越来越小二、填空题9、在1870年，丹麦物理学家 ，首先通过实验发现通导线周围存在磁场。NS10、如图所示，给圆环通电时，与其共面的小磁针S极转向读者，则圆环中的电流方向是 （填顺时针或逆时针）。11、在磁电式电流表中，蹄形磁针和铁芯间的磁场是 分布的，不管通电线圈转到什么角度，它们的平面都跟磁感线 。abv12、有电子（），质子（），氘核（）、氚（），以同样的速度垂直进入同一匀强磁场中，它们都做匀速圆周运动，则轨道半径最大的粒子是 ，周期最大的粒子是 。13、如图是等离子体发电机示意图，平行金属板间的匀强磁场的磁感强度B=0.5T，两板间距离为20cm，要使输出电压为220V，则等离子体垂直射入磁场的速度v= m/s。a是电源的 极。三、计算题14.在倾角=30的斜面上，固定一金属框，宽l=0.25m，接入电动势E=12V、内阻不计的电池垂直框面放有一根质量m=0.2kg的金属棒ab，它与框架的动摩擦因数为，整个装置放在磁感应强度B0.8T的垂直框面向上的匀强磁场中（如图11.2-）当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，框架与棒的电阻不计，g10m/s2）图11.2-15、如图，在T的匀强磁场中，CD是垂直于磁场方向上的同一平面上的两点，相距d=0.05m，磁场中运动的电子经过C时，速度方向与CD成角，而后又通过D点，求：（1）在图中标出电子在C点受磁场力的方向。C+CCCD+v（2）电子在磁场中运动的速度大小。（3）电子从C点到D点经历的时间。（电子的质量 电量） 16、匀强磁场分布在半径为R的圆内，磁感应强度为B，CD是圆的直径。质量为m、电量为q的带正电粒子，由静止开始经加速电场加速后，沿着与直径CD平行且相距0.6R的直线从A点进入磁场，如图所示。若带电粒子在磁场中运动的时间是