1/6高考综合复习磁场专题本周教学内容一、磁现象1、磁现象:相互靠近的磁极和磁极之间,电流和电流之间都存在相互作用。2、磁现象的电本质:①安培分子电流假说:在原子、分子等物质微粒内部存在一种环形电流叫分子电流,分子电流使每一个物质微粒都成为一个微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。这两个磁极跟分子电流不可分割地联系在一起。②磁现象的电本质:运动的电荷产生磁场,磁场对运动的电荷有磁场力的作用。一切磁现象都可以归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用。二、磁场:1、磁场的产生:运动电荷在其周围空间的激发产生磁场。2、磁场的方向:在磁场中任一点,小磁针北极受力的方向,亦即小磁针静止时北极所指的方向,就是该点的磁场方向。3、磁感应强度:在磁场中垂直于磁场方向的一小段通电导线,所受的磁场力F跟电流强度I和导线长度l的乘积Il的比值叫通电导线所在处的磁感应强度,用B表示。B=注:①B由磁场本身决定②磁感应强度是矢量:它的方向即该点的磁场方向。叠加运算时遵守平行四边形定则。③单位:1T=4、磁感线:在磁场中画出的一些有方向的曲线,在这些曲线上,每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致。磁感线的基本特点:①磁感线是假想曲线②磁感线是闭合曲线③磁感线上任一点的切线方向跟该点的磁场方向一致④磁感线的疏密程度表示磁场的强弱⑤任意两条磁感线不相交应了解一些典型的磁场的磁感线分布:①匀强磁场、②条形磁铁的磁场、③蹄形磁铁的磁场、④通电直导线的磁场、⑤环形电流的磁场、⑥通电螺线管的磁场注:电流跟它所激发的磁场之间的方向关系用安培定则判断。5、磁通量:穿过磁场中某个面的磁感线条数,叫穿过这个面的磁通量,用表示Φ=BSsina,式中B为匀强磁场的磁感应强度,S为该面的面积,a为磁感应强度方向跟该面的夹角。磁通量的单位:韦伯(Wb)1Wb=1T·m2三、磁场对通电导线的作用力1、匀强磁场对通电直导线的作用2/6电流方向跟磁感应强度方向平行时F=0当电流方向跟磁感应强度方向垂直时F=BIl,安培力的方向可由左手定则判定。2、匀强磁场对通电线圈的磁力矩M=nBIScosθ,式中n为线圈匝数,B为匀强磁场的磁感应强度,I为每匝线中的电流强度,S为线圈面积,θ为线圈平面跟磁感应强度方向的夹角,转轴OO'与磁感应强度垂直。四、磁场对运动电荷的作用力1、运动电荷在匀强磁场中受到的洛伦兹力为f。当运动电荷的速度方向跟磁感应强度方向平行时,f=0当运动电荷的速度方向跟磁感应强度方向垂直时f=qBv方向由左手定则判定洛伦兹力不做功2、带电粒子在匀强磁场中的运动(重力不计)带电粒子在垂直于磁场的平面内作匀速圆周运动若带电粒子电量为q,质量为m,线速度为v,角速度为ω动量大小为P,动能为Ek,轨道半径为r,有它们的关系是:qvB=mr=T=ω=P=qBrEk=3、应用:①粒子速度选择器②质谱仪③回旋加速器④磁流体发电机五、带电粒子在重场、匀强电场、匀强磁场中的运动解决带电粒子在复合场中的运动问题,应做好受力分析、运用力学基本规律进行解决。典型例题解析:[例1]如图2所示,用两根细线吊着一根质量为m、长为l的金属直导线。在导线中通有电流强度为I的电流。若在导线周围加一竖直向下的匀强磁场B后导线将向_______方向偏转,平衡后悬线与竖直方向的夹角为________。[分析与解]研究金属直导线,它所受安培力由左手定则判断是垂直纸面向纸内,由左向右观察,平衡后导线的受力情3/6况如图3所示由图可知:tgθ=θ=arctg[例2]如图4所示,在半径为R的范围内有匀强磁场。一个电子从M点沿半径方向以速度v垂直于磁力线射入磁场,从N点射出时的速度方向偏转了60°。电子从M运行到N的时间是A、2πR/vB、2πR/(3v)C、πR/(3v)D、πR/(3v)[分析与解]:如图5所示,电子在M点和N点的洛伦兹力方向如图,可得电子作匀速圆周运动的圆心O',由牛顿第二定律,设轨道半径为r 电子从N点射出时的速度方向偏转60°,=∠MO'N=60°,Rt△MOO'中,∠MOO'=30°,tg30°=电子从M运动到N的时间t=本周巩固练习:1、有两个半径相同的圆环互相垂直地放置,圆心重合,且两环绝缘。在两环中通以相同的电流,每个4/6环在圆心处产生的磁感应强度为B,这时...