3-1-第三章磁场复习小结解析课件.ppt
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- 第三 磁场 复习 小结 解析 课件
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1、一、磁场的产生?磁场的基本性质一、磁场的产生?磁场的基本性质?二、磁场的描述二、磁场的描述:1:1、磁感应强度、磁感应强度B B?2 2、磁感线?几种磁感线?几种 典型磁场的磁感线分布典型磁场的磁感线分布?三、安培力三、安培力F F安:大小?方向安:大小?方向?四、洛仑兹力四、洛仑兹力f f 大小?方向大小?方向?基本知识基本知识磁场磁场 知识、题型、方法知识、题型、方法基本题型基本题型 一、通电导体在磁场中受力运动问题一、通电导体在磁场中受力运动问题1、定性判定、定性判定例例:(4、5、7、15)2、定量计算、定量计算例例(16)二、带电粒子在匀强磁场中圆周运动问题二、带电粒子在匀强磁场中圆
2、周运动问题例例(1721)三、带电粒子在(电场、磁场、重力场)复合场中受三、带电粒子在(电场、磁场、重力场)复合场中受 力运力运动问题动问题例例(22)四、典型应用事例:质谱仪、回旋加速器、速度选择器四、典型应用事例:质谱仪、回旋加速器、速度选择器磁流体发电机、电磁流量计、霍尔效应磁流体发电机、电磁流量计、霍尔效应例例(11、12、13、20)1、磁场的产生、磁场的产生磁体的周围存在磁场(与电场一样是一种特殊物质)磁体的周围存在磁场(与电场一样是一种特殊物质)电流(运动电荷)周围存在磁场电流(运动电荷)周围存在磁场奥斯特实验奥斯特实验南北放置南北放置导线通电后导线通电后发生偏转发生偏转电流电流
3、产生产生磁场磁场电荷运电荷运动产生动产生磁场磁场变化的电场在周围空间产生磁场变化的电场在周围空间产生磁场(麦克斯韦)。(麦克斯韦)。一磁场的产生和性质一磁场的产生和性质2、磁场的基本性质、磁场的基本性质对对放入其中的磁体、电流放入其中的磁体、电流(运动电荷)有力的作用(运动电荷)有力的作用同名磁极相互排斥同名磁极相互排斥异名磁极相互吸引异名磁极相互吸引磁体对电流的作用磁体对电流的作用电流对电流的作用电流对电流的作用3、磁现象的电本质、磁现象的电本质安培分子安培分子电流假说:电流假说:在在原子、分子等物质微粒内部存在一种环形电流原子、分子等物质微粒内部存在一种环形电流分子电流,分子电流使每个物质
4、微粒都成为微小分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。的磁体,它的两侧相当于两个磁极。解释磁化、解释磁化、消磁现象消磁现象不显不显磁性磁性显显磁性磁性磁化磁化消磁消磁总结:一切磁现象都是由电荷的运动产生的总结:一切磁现象都是由电荷的运动产生的 二、磁场的描述:二、磁场的描述:1、磁感应强度、磁感应强度B磁感应强度磁感应强度B B:描述磁场的强弱与方向的物理量描述磁场的强弱与方向的物理量定义:在磁场中定义:在磁场中垂直垂直磁场方向的通电导线,受到的磁场方向的通电导线,受到的安培力跟电流和导线长度的乘积的比值。安培力跟电流和导线长度的乘积的比值。表达式:表达式:F
5、BIL特斯拉特斯拉 T T矢量:方向为该点的磁场方向,即通过该点的矢量:方向为该点的磁场方向,即通过该点的磁感线的切线方向磁感线的切线方向磁场的方向:磁场的方向:规定在磁场中任一点,小磁针静止时规定在磁场中任一点,小磁针静止时N N极极指向(即指向(即N N极的受力方向)就是该点的磁场方向。极的受力方向)就是该点的磁场方向。(注意:不是电流的受力方向)(注意:不是电流的受力方向)(4)叠加:)叠加:B=B1+B2 平行四边形定则平行四边形定则2、磁感线、磁感线用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的假想假想曲线曲线 磁感线上每一点的磁感线上每一点的切
6、线方向切线方向就是该点的就是该点的磁场方向磁场方向,即小磁针即小磁针N N极在该点的受力方向或静止时的指向极在该点的受力方向或静止时的指向 磁感线的磁感线的疏密表示磁场的强弱疏密表示磁场的强弱 磁感线是磁感线是封闭曲线封闭曲线(和静电场的电场线不同)(和静电场的电场线不同)几种磁场的磁感线:几种磁场的磁感线:安培定则安培定则(右手右手螺旋定则):对直螺旋定则):对直导线,四指指磁感线方向;对环行导线,四指指磁感线方向;对环行电流,大拇指指中心轴线上的磁感电流,大拇指指中心轴线上的磁感线方向;对长直螺线管大拇指指螺线方向;对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。线管内部的磁感线方向。通电直导
7、线通电直导线判断方法:判断方法:立体图立体图纵纵截面图截面图横横截面图截面图环形电流环形电流判断方法:判断方法:立体图立体图横截面图横截面图纵截面图纵截面图通电螺线管通电螺线管判断方法判断方法电流电流安培定则(二)安培定则(二)立体图立体图横截面图横截面图纵纵截面图截面图地磁场地磁场地磁场的极在地球的南端(东地磁场的极在地球的南端(东经度,南纬度的经度,南纬度的南极洲威尔斯附近;极在地球的北南极洲威尔斯附近;极在地球的北端西经度,东经端西经度,东经度的北美洲帕里群岛附近;度的北美洲帕里群岛附近;水平分量从南到北,竖直分量北水平分量从南到北,竖直分量北半球垂直地面向下,南半球垂直地面半球垂直地面
8、向下,南半球垂直地面向上;向上;赤道平面,距离地面高度相等的赤道平面,距离地面高度相等的点的大小和方向相同点的大小和方向相同电流磁场方向的判断电流磁场方向的判断在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态,在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态,突然发现小磁针突然发现小磁针N极向东偏转,由此可知(极向东偏转,由此可知()A一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的N极靠近小磁针极靠近小磁针B一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的S极靠近小磁针极靠近小磁针C可能是小磁针正上方有电子流自南向北水平可能是小磁针正上方有电子流自南向北水平通
9、过通过D可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平通过通过 C 一束电子流沿一束电子流沿x轴正方向高速运动,如图所轴正方向高速运动,如图所示,则电子流产生的磁场在示,则电子流产生的磁场在z轴上的点轴上的点P处的方处的方向是(向是()A沿沿y轴正方向轴正方向 B沿沿y轴负方向轴负方向C沿沿z轴正方向轴正方向 D沿沿z轴负方向轴负方向 A下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A磁感线可以表示磁场的方向和强弱磁感线可以表示磁场的方向和强弱B磁感线从磁体的磁感线从磁体的N极出发,终止于磁体的极出发,终止于磁体的S极极C磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场磁铁能产生磁场,
10、电流也能产生磁场 D放入通电螺线管内的小磁针,根据异名磁放入通电螺线管内的小磁针,根据异名磁极相吸的原则,小磁针的极相吸的原则,小磁针的N极一定指向通极一定指向通电螺线电螺线管的管的S极极 磁感线磁感线AC磁感应强度的定义磁感应强度的定义关于磁感应强度,下列说法中错误的是关于磁感应强度,下列说法中错误的是()A由由B=F/IL可知,可知,B与与F成正比,与成正比,与IL成反比成反比B由由B=F/IL可知,一小段通电导体在某处不受可知,一小段通电导体在某处不受磁场力,说明此处一定无磁场磁场力,说明此处一定无磁场 C通电导线在磁场中受力越大,说明磁场越强通电导线在磁场中受力越大,说明磁场越强D磁感
11、应强度的方向就是该处电流受力方向磁感应强度的方向就是该处电流受力方向 ABCD磁感应强度的矢量性磁感应强度的矢量性两根长直通电导线互相平行,电流方向相同两根长直通电导线互相平行,电流方向相同.它它们的截面处于一个等边三角形们的截面处于一个等边三角形ABC的的A和和B处处.如图如图所示,两通电导线在所示,两通电导线在C处的磁场的磁感应强度的值处的磁场的磁感应强度的值都是都是B,则,则C处磁场的总磁感应强度是(处磁场的总磁感应强度是()A2BBB C0 D B 3D安培力安培力磁场对电流的作用磁场对电流的作用1、大小:、大小:F安安=ILB (当当IB时)时)当当IB时,通电导体不受安培力时,通电
12、导体不受安培力当当IB时,所受安培力最大时,所受安培力最大当当I与与B成成角时,角时,F安安=ILBsin 2、方向:用左手定则判断。注意有:、方向:用左手定则判断。注意有:F B 且且FI电流方向电流方向电流方向电流方向安培力方向安培力方向判断下列导线的电流方向或磁场方向或受力方向判断下列导线的电流方向或磁场方向或受力方向 有效长度有效长度L?通电导线在安培力作用下运动的定性判断通电导线在安培力作用下运动的定性判断3、电流在安培力作用下的定量计算问题、电流在安培力作用下的定量计算问题如图,相距如图,相距20cm20cm的两根光滑平行铜导轨,导轨平面倾角为的两根光滑平行铜导轨,导轨平面倾角为=
13、37=370 0,上面放着质量为上面放着质量为80g80g的金属杆的金属杆abab,整个装置放在整个装置放在B B=0.2T=0.2T的匀强磁场中的匀强磁场中.(1)(1)若磁场方向竖直向下,若磁场方向竖直向下,要使金属杆静止在导轨上,要使金属杆静止在导轨上,必须通以多大的电流必须通以多大的电流.(2)(2)若磁场方向垂直斜若磁场方向垂直斜面向下,要使金属杆静止在面向下,要使金属杆静止在导轨上,必须通以多大的电流。导轨上,必须通以多大的电流。磁场对运动电荷的作用磁场对运动电荷的作用一、洛仑兹力一、洛仑兹力1、大小、大小:F洛洛=Bqv当当Bv时,电荷不受洛仑兹力时,电荷不受洛仑兹力当当Bv时,
14、电荷所受洛仑兹力最大时,电荷所受洛仑兹力最大当当B与与v成成角时,角时,F洛洛=Bqvsin 2、方向、方向:用:用左手定则左手定则判断判断F洛洛+v注意:注意:四指的方向为四指的方向为正电荷正电荷的运动方向,或的运动方向,或负电荷负电荷运动的运动的反方向反方向。3、特点、特点:洛仑兹力始终与电荷运动方向垂直,:洛仑兹力始终与电荷运动方向垂直,只改变只改变速度的速度的方方向向,而,而不改变不改变速度的速度的大小大小,所以洛仑兹力,所以洛仑兹力不做功不做功。4、洛仑兹力与安培力的关系、洛仑兹力与安培力的关系洛仑兹力是洛仑兹力是安培力的安培力的微观本质,微观本质,安培力是洛仑兹力的安培力是洛仑兹力
15、的宏观体现宏观体现洛仑兹力洛仑兹力提供向心力提供向心力2224TrmrvmBqv轨道半径:轨道半径:mvrBqBqmT2周期:周期:与与v、r无关无关带电粒子(不计重力)垂直射入匀强磁场做圆周运动带电粒子(不计重力)垂直射入匀强磁场做圆周运动圆心的确定:圆心的确定:a a、两个速度方向垂直线的交点。两个速度方向垂直线的交点。b b、一个速度方向的垂直线和一条一个速度方向的垂直线和一条弦的中垂线的交点弦的中垂线的交点半径半径r的确定:物理式和几何式的确定:物理式和几何式运动时间运动时间VO物理规律物理规律画图,研究几何关系画图,研究几何关系(圆心(圆心O、半径半径r、圆弧、圆心角圆弧、圆心角、磁
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