高中物理《磁场》课件人教选修31

1、2021/8/11 星期三1 高二物理学年复习磁 场2021/8/11 星期三2 一个工具:磁感线 两个作用:安培力 F安=IlB （B I ） 洛仑兹力 f洛=qvB （ Bv ） 三个思路:受力分析 运动分析 能量动量四个应用:速度选择器 质谱仪 回旋加速器 磁流体发电机五个细节:立体问题 模块问题 比较问题 迁移问题 选择问题2021/8/11 星期三3 一种工具:磁感线不相交、不相切、北出南进、封闭曲线磁感线切线方向疏密程度磁感应强度大小磁感应强度方向2021/8/11 星期三4 一种工具:磁感线 安培定则（右手螺旋定则） 直线电流，弯曲四指指向磁感线方向 直流环场 环形电流，大拇指指

2、向中心轴线上磁感线方向 环流直场2021/8/11 星期三5 一种工具:磁感线_ 磁感线可以形象地描绘磁场的强弱和方向2021/8/11 星期三6 一个工具:磁感线 两个作用:安培力 F安=IlB （B I ） 洛仑兹力 f洛=qvB （ Bv ）2021/8/11 星期三7 两个作用:安培力和洛仑兹力左手定则：伸开左手, 使大拇指跟四指垂直，并在同一平面内，让磁感线垂直穿入手心，四指指向电流（正电荷运动）方向，则大拇指所指的方向就是安培力（洛仑兹力）的方向。BIBIBI.vfB+Bqv+Bqv+vfBv2021/8/11 星期三8 一个工具:磁感线 两个作用:安培力 F安=IlB （B I

3、） 洛仑兹力 f洛=qvB （ Bv ） 三个思路:受力分析 运动分析 能量动量252021/8/11 星期三9 三个思路:受力分析 运动分析 能量动量+vfBm 因为不计重力的带电粒子在磁场中受到的洛仑兹力充当向心力，所以 运动周期运动半径2021/8/11 星期三10 一个工具:磁感线 两个作用:安培力 F安=IlB （B I ） 洛仑兹力 f洛=qvB （ Bv ） 三个思路:受力分析 运动分析 能量动量四个应用:速度选择器 质谱仪 回旋加速器 磁流体发电机122021/8/11 星期三11 四个应用:速度选择器2021/8/11 星期三12 四个应用:质谱仪2021/8/11 星期三1

4、3 四个应用:回旋加速器2021/8/11 星期三14 四个应用:回旋加速器2021/8/11 星期三15 四个应用:磁流体发电机2021/8/11 星期三16 四个应用:磁流体发电机2021/8/11 星期三17 四个应用: 下载2021/8/11 星期三18 一个工具:磁感线 两个作用:安培力 F安=IlB （B I ） 洛仑兹力 f洛=qvB （ Bv ） 三个思路:受力分析 运动分析 能量动量四个应用:速度选择器 质谱仪 回旋加速器 磁流体发电机五个细节:立体问题 模块问题 比较问题 迁移问题 选择问题_810372021/8/11 星期三19例:如图所示，可以自由移动的竖直导线中通有

5、向左的电流，不计通电导线的重力，仅在固定的蹄形磁铁磁场力作用下，导线将如何移动？ 从上向下看，导线将逆时针转动，同时向下运动NSI_2021/8/11 星期三201.核电站的反应堆是靠熔化的钠来传递核燃料棒产生的热量的.为了避免核泄漏,常用“电磁泵”来抽送这些高温金属液体. 下图表示这种泵的结构，N、S为磁铁的两极，c为放在磁场中的耐热导管，熔融的钠从其中流过，钠液的流动方向如图中速度v所示.要使钠液加速，加在导管中钠液的电流方向应为: A.由上而下（ac） B.由下而上（ca） C.逆着 v 方向（ba） D.顺着 v 方向（ab）_2021/8/11 星期三212.如图所示，有一重力为G的

6、带电小球，从两竖直的带等量异种电荷的平行板电容器的上方高h处自由落下，两板间还有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里.则小球在通过板间的过程中: A.一定做曲线运动 B.可能做匀速直线运动 C.可能做变加速直线运动 D.机械能可能不变_2021/8/11 星期三223.如图甲所示，一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子，不计重力.在a点以某一初速度水平向左射入磁场区域I，沿曲线abcd运动，ab、bc、cd都是半径为R的圆弧.粒子在每段圆弧上运动的时间都为t.规定由纸面垂直向外的磁感应强度为正，则磁场区域I ,II, III三部分的磁感应强度B随x变化的关系可能是乙图中的: _2021/8/11 星期

7、三234.一根容易形变的弹性导线，两端固定.导线中通有电流，方向如图中箭头所示.当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是:_2021/8/11 星期三245.如图所示的四种情况，通电导体均置于匀强磁场中，其中通电导线受安培力的是:_II2021/8/11 星期三256.地球大气层外部有一层复杂的电离层，既分布有地磁场，也分布有电场,假设某时刻在该空间中有一小区域存在如图所示的电场和磁场；电场的方向在纸面内斜向左下方，磁场的方向垂直纸面向里.此时一带电宇宙粒子，恰以速度v垂直于电场和磁场射入该区域，不计重力作用，

8、则在该区域中，有关该带电粒子的运动情况可能的是: A.仍作直线运动 B.立即向左下方偏转 C.立即向右上方偏转 D.可能做匀速圆周运动_2021/8/11 星期三267.北半球某处，地磁场水平分量B1=0.8104T，竖直分量B2=0.5104T，海水向北流动.海洋工作者测量海水的流速时，将两极板插入此处海水中，保持两极板正对且垂线沿东西方向，两极板相距d=20m，如图所示.与两极板相连的电压表(可看作理想电压表)示数为U=0.2mV，则： A.西极板电势高，东极板电势低 B.西极板电势低，东极板电势高 C.海水的流速大小为0.125m/s D.海水的流速大小为0.2m/s_2021/8/11

9、 星期三278.带电粒子以速度v沿CB方向点射入一横截面为正方形的区域，C、B均为该正方形两边的中点，不计粒子的重力.当区域内有平行纸面的竖直方向的匀强电场E时，粒子从A点飞出，所用时间为t1，当区域内有垂直纸面向里的匀强磁场B时，粒子也从A点飞出，所用时间为t2，则下列说法正确的是: A.t1t2 C. D._2021/8/11 星期三289.真空中存在竖直向上的匀强电场和水平方向的匀强磁场，一质量为m，带电量为的物体以速度在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，假设t=0时刻物体在轨迹最低点且重力势能为零，电势能也为零，那么，下列说法正确的是: A.物体带正电且逆时针转动 B.物体运动的过程

10、中，机械能守恒， 且机械能为 C.物体运动的过程中，重力势能随 时间的变化关系为 D.物体运动的过程中，电势能随时间的变化关系 为_2021/8/11 星期三2910.某塑料球成型机工作时，可以喷出速度v0=10m/s的塑料小球，已知喷出的每个小球的质量m=1.010-4kg，并且在喷出时已带了q=1.010-4C的电荷量.如图所示，小球从喷口飞出后，先滑过长d=1.5m的水平光滑的绝缘轨道，而后又过半径R=0.4m的圆弧形竖立的光滑绝缘轨道.今在水平轨道上方加上水平向右的电场强度大小为E的匀强电场，小球将恰好从圆弧轨道的最高点M处水平飞出；若再在圆形轨道区域加上垂直纸面向里的匀强磁场后，小球

11、将恰好从圆弧轨道上与圆心等高的N点脱离轨道，最后落入放在地面上接地良好的金属容器内，g=10m/s2，求： （1）所加电场的电场强度E； （2）所加磁场的磁感应强度B._2021/8/11 星期三3011.飞行时间质谱仪可以对气体分子进行分析.如图所示，在真空状态下，脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生不同价位的正离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场，从b板小孔射出，沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区，到达荧光屏.已知元电荷电量为e，a、b板间距为d，极板M、N的长度和间距均为L.不计离子重力及进入a板时的初速度. （1）当a、b间的电压为U1时，在M、N间加上适当电压U2， 为使离子到达荧光屏，请导出离子全部飞行时间t与比 荷 之间的关系式； （2）去掉偏转电压U2，在M、N间区 域加上垂直于纸面的匀强磁场， 磁感应强度为B.若进入a、b间所 有离子质量均为m，要使所有的 离子均能通过控制区从右侧飞出 打到荧光屏