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第三章 磁场 复习学案
【学习目标 】
(1)进一步掌握磁场以及磁场的描述,并会利用安培定则处理相关问题。
(2)进一步掌握安培力和洛仑兹力的大小计算和方向判断的方法。
(3)能综合f=qvB及向心力公式解决带电粒子在磁场以及复合场中的运动问题。
【课内探究】
一、磁现象的电本质
(一) 磁场
1、产生: 和 的周围存在磁场。
2、基本性质 。
(二)安培分子电流假说
1、磁现象的电本质--------分子环形电流假说
2、 地磁场的特点
(三)磁化现象:
二、磁感线
1、磁感线:
2、特点:
3、磁体的磁感线
4、电流的磁感线
方向的判断:
例1:在图中,当电流逆时针通过圆环导体时,在导体中央的小磁针
的N极将指向_________
例2.如图所示,一小磁针静止在通电螺线管的内部,
请分别标出通电螺线管和小磁针的南北极。
三、磁感应强度和磁通量
1、磁感应强度
(1)定义
(2) 定义式
(3) 单位
(4)方向
(5)磁感应强度的叠加
2、磁通量:
大小:
单位:
磁通密度:
例3、如图所示,大圆导线环A中通有电流 I,方向如图。另在导线环所在的平面画了一个圆B,它的一半面积在A环内,一半面积在A环外。则圆B内的磁通量下列说法正确的是:
A、圆B内的磁通量垂直纸面向外 ( )
B、圆B内的磁通量垂直纸面向里
C、圆B内的磁通量为零 D、条件不足,无法判断
4、安培力
1、安培力:
2、安培力的大小:
3、安培力方向的判断:
例4:如图所示的条形磁铁放置在水平桌面上,它的中央正方固定一条直导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直线面向外的电流,磁铁仍然静止的桌面上,则:( )
A.磁铁对桌面压力减小,它仍不受桌面摩擦力作用
B.磁铁对桌面压力增大,它要受桌面摩擦力作用
C.磁铁对桌面压力增大,它仍不受桌面摩擦力作用
D.磁铁对桌面压力减小,它要受桌面摩擦力作用
例5:如图,相距20cm的两根光滑平行铜导轨,导轨平面倾角为θ=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。
5、洛伦兹力
1、洛伦兹力
(1)定义:
(2)大小:
(3)方向的判断:
2、带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动
轨道半径:
周期:
例6.一带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场,粒子的一段径迹如图,径迹上每一段都可看成园弧,由于带电粒子使沿途中空气电离,粒子的能量逐渐减少(电量不变),则可判断:
A、粒子从a b ,带正电;
B、粒子从b a ,带负电;
C、粒子从a b ,带正电;
D、粒子从b a, 带负电。
3、带电粒子在磁场中的运动的定量计算
方法:定圆心,找半径
已知入射方向和出射点
已知入射方向和出射方向
例7、如图3-6-10所示,在x轴上方有磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场。X轴下方有磁感应强度大小为B/2,方向垂直带负电粒子(不计重力),从x轴上O点以速度v0垂直x轴向上射出。求:
(1)射出之后经多长时间粒子第二次到达x轴?
(2)粒子第二次到达x轴时离O点的距离。
4、带电粒子在复合场中的运动
主要解题步骤:
明确过程,分析各个过程的受力情况、运动情况或能量转化情况;
分过程恰当选用规律列方程;求解方程
例8、在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,有一倾角为 θ 、足够长的光滑绝缘斜面,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,电场方向竖直向上,有一质量为m、带电荷量为+q的小球静止在斜面顶端,这时小球对斜面的正压力恰如为零,如图3-5-7所示,若迅速把电场方向反转为竖直向下,小球能在斜面上连续滑行多远?所用时间是多少?
【巩固练习】
1、关于磁感应强度,下列说法中正确的是( )
A.磁感应强度的方向,就是通电直导线在磁场中的受力方向
B.磁感应强度大的地方,通电导线所受的力也一定大
C.磁感应强度的单位可以用T表示
D.通电导线在某处所受磁场力为零,则该处的磁感应强度为零
2、如右图所示为电视机显像管偏转线圈的示意图,当
线圈通以图示的直流电时,形成的磁场如图所示,一束
沿着管颈轴线射向纸内的电子将 ( )
A.向上偏转 B.向下偏转
C.向右偏转 D.向左偏转
3、 如图6所示,在y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xy平面并指向纸里,磁感应强度为B.一带负电的粒子(质量为m、电荷量为q)以速度v0从O点射入磁场,入射方向在xy平面内,与x轴正向的夹角为θ.求:(1)该粒子射出磁场的位置;
(2)该粒子在磁场中运动的时间.(粒子所受重力不计)
B
A
a
b
图6
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