磁场(选修).ppt
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1、磁感线是在磁场中画出的一条条磁感线是在磁场中画出的一条条有方向有方向的的曲线,曲线上每一点的曲线,曲线上每一点的切线方向切线方向表示该点的表示该点的磁场(磁感应强度)方向。磁场(磁感应强度)方向。四、磁感线四、磁感线1 1、磁感线的、磁感线的性质性质:A AB BA AC CB BC CDDB BDD与电场线类比与电场线类比四、磁感线四、磁感线在磁体外部:在磁体外部:磁感线从磁感线从N N极指向极指向S S极。极。在磁体内部:在磁体内部:磁感线从磁感线从S S极指向极指向N N极。极。磁感线一定是磁感线一定是不相交不相交的的闭合闭合曲线。曲线。1 1、磁感线的性质:、磁感线的性质:磁感线磁感线
2、密密处磁场处磁场强强,A AC CB BA A B BC C磁感线磁感线疏疏处磁场处磁场弱弱。与电场线的区别与电场线的区别四、磁感线四、磁感线2 2、几种常见的磁场的磁感线:、几种常见的磁场的磁感线:四、磁感线四、磁感线2 2、几种常见的磁场的磁感线:、几种常见的磁场的磁感线:安培定则安培定则I I用用右手右手握住直导线,握住直导线,伸直的大姆指指向伸直的大姆指指向电流方向电流方向,四指环绕方向,就四指环绕方向,就是是磁感线方向磁感线方向。四、磁感线四、磁感线2 2、几种常见的磁场的磁感线:、几种常见的磁场的磁感线:俯视图:俯视图:正视图:正视图: 四、磁感线四、磁感线2 2、几种常见的磁场的
3、磁感线:、几种常见的磁场的磁感线:用用右手右手握住导线,握住导线,四指环绕方向与四指环绕方向与电流方向电流方向相同,相同,伸直的大姆指的指伸直的大姆指的指向,就是环形电流向,就是环形电流中心轴线中心轴线上的上的磁感磁感线方向线方向。安培定则安培定则II II四、磁感线四、磁感线2 2、几种常见的磁场的磁感线:、几种常见的磁场的磁感线:安培定则安培定则II II:用用右手右手握住螺线管,握住螺线管,四指环绕方向与四指环绕方向与电电流方向流方向相同,相同,伸直的大姆指的指伸直的大姆指的指向,就是螺线管向,就是螺线管中中心轴线心轴线上的上的磁感线磁感线方向方向(或螺线管的(或螺线管的N N极)。极)
4、。四、磁感线四、磁感线2 2、几种常见的磁场的磁感线:、几种常见的磁场的磁感线:正视图:正视图:四、磁感线四、磁感线2 2、几种常见的磁场的磁感线:、几种常见的磁场的磁感线:例与练例与练 5 5、关于磁感线,下列说法中正确的是、关于磁感线,下列说法中正确的是 ( ) A A、磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁、磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向场方向 B B、磁感线一定从磁体的、磁感线一定从磁体的N N极出发,到极出发,到S S极终极终止止 C C、任何磁场的磁感线都是闭合曲线,磁感线、任何磁场的磁感线都是闭合曲线,磁感线在空间不能相交在空间不能相交 DD、磁感线密处磁场强,磁感线疏
5、处磁场弱、磁感线密处磁场强,磁感线疏处磁场弱ACD例与练例与练 6 6、确定下图中小磁针静止时的确定下图中小磁针静止时的N N极极 7 7、已知磁场方向,标出下列各图导线、已知磁场方向,标出下列各图导线中电流方向中电流方向 例与练例与练 I II I 8 8、如右图所示,一束带电粒子沿着水、如右图所示,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时磁针的平方向平行地飞过磁针上方时磁针的N N极向纸极向纸内内偏转,这束带电粒子束可能偏转,这束带电粒子束可能是是 ( ) A A、向右飞行的正离子、向右飞行的正离子 B B、向左飞行的正离子、向左飞行的正离子 C C、向右飞行的负离子、向右飞行的负离子
6、 DD、向左飞行的负离子、向左飞行的负离子例与练例与练AD 9 9、如图所示,螺线管圈通电以后,放、如图所示,螺线管圈通电以后,放在螺线管左侧的小磁针的在螺线管左侧的小磁针的S S极指向螺线极指向螺线管,则电源的正极在管,则电源的正极在_端。端。 例与练例与练S S N N右右N NS S 五、匀强磁场五、匀强磁场 如果磁场中各点如果磁场中各点强弱、方向强弱、方向处处相同处处相同,这,这个磁场就叫个磁场就叫匀强匀强磁场。磁场。 匀强磁场的磁感线是匀强磁场的磁感线是方向方向相同相同、互相互相平行平行且且间距相等间距相等的的直线直线。B B(1)磁感应强度)磁感应强度B与垂直磁场方向的面积与垂直磁
7、场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量的乘积叫做穿过这个面的磁通量=BS=BSS S与与B B垂直垂直:S S与与B B平行平行:=0=0 六、磁通量六、磁通量S S与与B B不平行不平行也不垂直也不垂直:=BS=BS(2 2)磁通量表示穿过某一)磁通量表示穿过某一面积的磁感线条数多少。面积的磁感线条数多少。六、磁通量六、磁通量(3 3)磁通量的单位:)磁通量的单位:韦伯韦伯1Wb=1Tm1Wb=1Tm2 2WbWb七、磁现象的电本质七、磁现象的电本质八、安培力八、安培力(1 1)安培力的方向安培力的方向:八、安培力八、安培力(1 1)安培力的方向安培力的方向:左手定则左手定则IF BF
8、八、安培力八、安培力 1010、已知磁场方向和电流方向,试确定图、已知磁场方向和电流方向,试确定图中电流所受安培力的方向中电流所受安培力的方向 例与练例与练垂直纸面向外垂直纸面向外垂直纸面向外垂直纸面向外FF 1111、已知磁场方向和安培力方向,试确定、已知磁场方向和安培力方向,试确定图中电流的方向图中电流的方向 。例与练例与练IIFI 1212、在赤道上空,水平放置一根通以由西、在赤道上空,水平放置一根通以由西向东电流的直导线,此导线受到地磁场的向东电流的直导线,此导线受到地磁场的安培力方向为(安培力方向为( ) A A竖直向上竖直向上 B B竖直向下竖直向下 C C由南向北由南向北 DD由
9、西向东由西向东例与练例与练F F垂直纸面垂直纸面向外向外IB即即F F竖直向上竖直向上俯视图:俯视图: 1313、例与练例与练BFF 1414、如图所示,一条形磁铁放在水平桌面上在如图所示,一条形磁铁放在水平桌面上在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线,当导其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线,当导线通以如图所示方向电流时(线通以如图所示方向电流时( ) A A磁铁对桌面的压力减小,且受到向左的摩擦力磁铁对桌面的压力减小,且受到向左的摩擦力 B B磁铁对桌面的压力减小,且受到向右的摩擦力磁铁对桌面的压力减小,且受到向右的摩擦力 C C磁铁对桌面的压力增大,且受到向左的摩擦力磁铁对桌面的压力增大
10、,且受到向左的摩擦力 D D磁铁对桌面的压力增大,且受到向右的摩擦力磁铁对桌面的压力增大,且受到向右的摩擦力例与练例与练NS 1515、例与练例与练S S N NNS (思考题)(思考题)例与练例与练 1616、综合安培定则和左手定则,判断同向、综合安培定则和左手定则,判断同向平行电流和两反向平行电流之间的互相作平行电流和两反向平行电流之间的互相作用力的方向。用力的方向。例与练例与练(2 2)安培力的大小安培力的大小:BILF 0FsinBILF八、安培力八、安培力 1717、垂直垂直磁场方向放入匀强磁场的通电导磁场方向放入匀强磁场的通电导线长线长L=1cmL=1cm,电流强度,电流强度I=1
11、0AI=10A,磁感应强,磁感应强度度B B0.2T0.2T,求:,求: 导线所受的安培力导线所受的安培力F F大小。大小。例与练例与练BILF NN02. 001. 0102 . 0 1818、在同一个水平面内的相距、在同一个水平面内的相距0.2m0.2m的两平行导的两平行导轨,一根质量为轨,一根质量为0.6Kg0.6Kg的金属棒放在导轨上,整的金属棒放在导轨上,整个装置处在竖直方向的匀强磁场中,磁感应强度个装置处在竖直方向的匀强磁场中,磁感应强度B=1.0TB=1.0T。当金属棒中的电流为。当金属棒中的电流为2A2A时,棒恰好做时,棒恰好做匀速运动;当金属棒中的电流增加到匀速运动;当金属棒
12、中的电流增加到8A8A时,金属时,金属棒获得的加速度为多大?棒获得的加速度为多大? 例与练例与练1Ff NLBI4 .01NLBIF6 .122NfFF2 .12合2/2smmFa合例与练例与练 1919、电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示,、电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示,19821982年,澳大利亚国立大学制成了能把年,澳大利亚国立大学制成了能把2.2g2.2g的弹体(包的弹体(包括金属杆括金属杆EFEF的质量)加速到的质量)加速到10km/s10km/s的电磁炮(常规炮的电磁炮(常规炮弹的速度约为弹的速度约为2km/s2km/s),若轨道宽),若轨道宽2m2m,长
13、为,长为100m100m,通,通以恒定电流以恒定电流10A10A,则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度,则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为多大?磁场力的最大功率为多大?(不计轨道摩擦)为多大?磁场力的最大功率为多大?(不计轨道摩擦)022 vas252/1052smsvaNmaF1100TILFB55WFvPm7101 . 1 2020、如图所示,一根质量为、如图所示,一根质量为40g40g、长为、长为0.5m0.5m的的细铜棒细铜棒MNMN用两等长的细线水平地悬吊在磁感应用两等长的细线水平地悬吊在磁感应强度为强度为0.2T0.2T的匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面的匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面水
14、平向里。水平向里。 (1 1)细线的张力为零,棒中的电流什么方向?)细线的张力为零,棒中的电流什么方向?大小是多少?大小是多少? (2 2)如果电流大小不变,将磁场方向变化竖直)如果电流大小不变,将磁场方向变化竖直向上,则细线的张力是多大?向上,则细线的张力是多大?细线与竖直方向的夹角是多大?细线与竖直方向的夹角是多大? 例与练例与练析与解析与解mgmgF FNmgBILF4 . 0ABLFI4mgmgT TF FI INmgFT24 . 0)(221tanmgF045 2121、如图所示,跟水平面成、如图所示,跟水平面成37370 0角且连接电源的角且连接电源的光滑金属框架宽为光滑金属框架宽
15、为20cm20cm,一根重为,一根重为GG的金属棒的金属棒abab水平放在金属框架,磁感应强度水平放在金属框架,磁感应强度B=0.6TB=0.6T,方,方向竖直向上,当通过金属棒的电流为向竖直向上,当通过金属棒的电流为5A5A时,它刚时,它刚好处于静止状态,求金属棒的重力和金属框架对好处于静止状态,求金属棒的重力和金属框架对棒的支持力大小。棒的支持力大小。 例与练例与练NBILF6 . 0G GN NF FNFG8 . 037tan0NFN137sin0 2222、在倾角为、在倾角为 的光滑斜面上,置一通有电流为的光滑斜面上,置一通有电流为I I、长为长为L L、质量为、质量为mm的导体棒,如
16、图所示,试问:的导体棒,如图所示,试问: (1 1)欲使棒静止在斜面上,外加匀强磁场的磁)欲使棒静止在斜面上,外加匀强磁场的磁感应强度感应强度B B的最小值和方向。的最小值和方向。 (2 2)欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力,外)欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力,外加匀强磁场的磁感应强度加匀强磁场的磁感应强度B B的大小和方向的大小和方向 。例与练例与练九、磁电式九、磁电式电流表电流表 2323、关于磁电式电流表内的磁铁和铁心间的磁关于磁电式电流表内的磁铁和铁心间的磁场,下列说法中错误的是(场,下列说法中错误的是( ) A A磁感应强度大小处处相等,方向不同磁感应强度大小处处相等,方向不同 B
17、 B磁感应强度方向处处相同,大小不等磁感应强度方向处处相同,大小不等 C C线圈转动的角度不同,它的平面与磁感线的线圈转动的角度不同,它的平面与磁感线的夹角也不同夹角也不同 DD线圈转动的角度不同,所处位置的磁感应强线圈转动的角度不同,所处位置的磁感应强度大小也不同度大小也不同 例与练例与练 2424、关于磁电式电流表内的磁铁和铁心间的矩形线圈与、关于磁电式电流表内的磁铁和铁心间的矩形线圈与该磁场的关系,下列说法中正确的是(该磁场的关系,下列说法中正确的是( ) A A通电线圈旋转的角度不同,它所在位置的磁感应强度通电线圈旋转的角度不同,它所在位置的磁感应强度大小也不同大小也不同 B B不管通
18、电线圈转到什么位置,它所在位置的磁感应强不管通电线圈转到什么位置,它所在位置的磁感应强度大小都相等度大小都相等 C C通电线圈旋转的角度不同,它的平面与磁感线的夹角通电线圈旋转的角度不同,它的平面与磁感线的夹角也不同也不同 D D不管通电线圈转到什么位置,它的平面都与磁感线相不管通电线圈转到什么位置,它的平面都与磁感线相平行平行例与练例与练 2525、电流表中通以相同的电流时,指针的偏转角越大,、电流表中通以相同的电流时,指针的偏转角越大,表示电流表的灵敏度越高,下列关于电流表的灵敏度的表示电流表的灵敏度越高,下列关于电流表的灵敏度的说法中正确的是说法中正确的是 ( ) A A增加电流表中的线
19、圈匝数,可以提高电流表的灵敏度增加电流表中的线圈匝数,可以提高电流表的灵敏度 B B增加电流表中永久磁铁的磁性,可以提高电流表的灵增加电流表中永久磁铁的磁性,可以提高电流表的灵敏度敏度 C C电流表中通的电流越大,电流灵敏度越高电流表中通的电流越大,电流灵敏度越高 D D电流表中通的电流越小,电流表的灵敏度越高电流表中通的电流越小,电流表的灵敏度越高例与练例与练十、十、洛伦兹力洛伦兹力(1 1)洛伦兹力洛伦兹力:磁场对磁场对运动电荷运动电荷的作用力。的作用力。(2 2)洛伦兹力与安培力洛伦兹力与安培力:vfvfvfvfvfvfIF安安. . . . . . . . . . . . . . .
20、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .安培力是洛伦兹安培力是洛伦兹力的力的宏观表现宏观表现洛伦兹力是安培洛伦兹力是安培力的力的微观本质微观本质十、十、洛伦兹力洛伦兹力(3 3)洛伦兹力的方向洛伦兹力的方向:可以把运动电可以把运动电荷看作电流荷看作电流左手定则左手定则vf Bf vf. . . . . . . . . . . . . . .与与相反相反十、十、洛伦兹力洛伦兹力 2626、下列关于磁场对运动电荷的洛仑兹力、下列关于磁场对运动电荷的洛仑兹力的说法中正确的是的说法中正确的是 ( ) A A电荷在磁场中一定受到洛仑兹力电荷在磁场中一定受到洛
21、仑兹力 B B运动电荷在磁场中一定受到洛仑兹力运动电荷在磁场中一定受到洛仑兹力 C C安培力是洛伦兹力的宏观表现安培力是洛伦兹力的宏观表现 DD洛仑兹力对运动电荷一定不做功洛仑兹力对运动电荷一定不做功例与练例与练 2727、下列各图中已经画出磁场方向和电荷、下列各图中已经画出磁场方向和电荷的运动方向,请指出洛仑兹力的方向。的运动方向,请指出洛仑兹力的方向。 例与练例与练f f垂直纸面垂直纸面向外向外ff 2828、下列各图中已经画出磁场方向和洛仑、下列各图中已经画出磁场方向和洛仑兹力的方向,请画出电荷的运动方向。兹力的方向,请画出电荷的运动方向。 例与练例与练vv垂直纸面垂直纸面向里向里 29
22、29、下列各图中已经画出磁场方向、电荷、下列各图中已经画出磁场方向、电荷的运动方向和洛仑兹力的方向,请指出电的运动方向和洛仑兹力的方向,请指出电荷的电性。荷的电性。 例与练例与练- - - 3030、下图中已经知道电荷的运动方向和洛、下图中已经知道电荷的运动方向和洛仑兹力的方向,请指出磁铁的极性。仑兹力的方向,请指出磁铁的极性。 例与练例与练N NS SB 3131、如图所示,在一根电流方向向右的通、如图所示,在一根电流方向向右的通电直电线的正下方有一个电子射线管与导电直电线的正下方有一个电子射线管与导线平行放置,则管内的电子射线将(线平行放置,则管内的电子射线将( ) A A向上偏向上偏 B
23、 B向下偏向下偏 C C向纸内偏向纸内偏 DD向纸外偏向纸外偏例与练例与练 fv (思考题)(思考题)例与练例与练(4 4)洛伦兹力的大小洛伦兹力的大小:vf. . . . . . . . . . . . . . .qvBf 0fvf十、十、洛伦兹力洛伦兹力 3232、两个带电粒子以相同的速度垂直磁感、两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一个匀强磁场,两粒子质量线方向进入同一个匀强磁场,两粒子质量之比为之比为1 1:4 4,电量之比为,电量之比为1 1:2 2,则两带电,则两带电粒子受到洛仑兹力之比为粒子受到洛仑兹力之比为 ( ) A A2 2:1 1B B1 1:1 1 C C1 1
24、:2 2 DD1 1:4 4例与练例与练qvBf 212121qqff 3333、当一带正电当一带正电q q的粒子以速度的粒子以速度v v沿螺线管中轴沿螺线管中轴线进入该通电螺线管,若不计重力,则线进入该通电螺线管,若不计重力,则 ()() A A带电粒子速度大小改变;带电粒子速度大小改变; B B带电粒子速度方向改变;带电粒子速度方向改变; C C带电粒子速度大小不变;带电粒子速度大小不变; DD带电粒子速度方向不变。带电粒子速度方向不变。例与练例与练B B+v B 3434、如图所示,运动电荷电量为如图所示,运动电荷电量为q=2q=21010-8-8C C,电性图中标明(正电荷),电性图中
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