XX届高考物理第一轮考点复习教案14

XX届高考物理第一轮考点复习教案10 本资料为Word文档，请点击下载地址下载全文下载地 址莲山课 件 m静悟导读提纲（七）磁场 【考试说明】 磁场 磁场、磁感应强度、磁感线 通电直导线和通电线圈周围磁场的方向 安培力、安培力的方向 匀强磁场中的安培力 洛仑兹力、洛仑兹力的方向 洛仑兹力公式 带电粒子在匀强磁场中的运动 质谱仪和回旋加速器 I I I II I II II I 安培力的计算只限于电流与磁感应强度垂直的情形 洛仑兹力的计算只限于速度与磁场方向垂直的情形 【知识网络】 【考试说明解读】 一、磁场 1. 磁场的方向 1 磁感线在该点的切线方向； 2 规定在磁场中任意一点小磁针北极的受力方向小 磁针静止时N极的指向为该点处磁场方向。 3 对磁体外部N S,内部SN组成闭合曲线；这 点与静电场电场线不成闭合曲线不同。 4 电流产生的磁场方向用安培左手定则判断 2. 地磁场的磁感线分布特点 要明确三个问题磁极位置赤道处磁场特点南北半 球磁场方向 1 地球是一个巨大的磁体、地磁的N极在地理的南 极附近，地磁的S极在地理的北极附近； 2 地磁场的分布和条形磁体磁场分布近似； 3 在地球赤道平面上，地磁场方向都是由北向南且 方向水平平行于地面； 3. 磁感应强度 1 定义在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线， 所受的安培力F跟电流I和导线长度L之乘积IL的比值叫 做磁感应强度， 定义式为。条件是匀强磁场，或非匀强磁场中L很小, 并且L1B 磁感应强度是矢量，其方向就是磁场方向。 单位是特斯拉，符号为T, lTlN/A158;ml kg/ A158;s2 2 对定义式的理解 ① 定义式中反映的F、B、I方向关系为BL FB, FI,则F垂直于B和I所构成的平面。 ② 定义式可以用来量度磁场中某处磁感应强度，不决定 该处磁场的强弱，磁场中某处磁感应强度的大小由磁场自身 性质来决定。 ③ 磁感应强度是矢量，其矢量方向是小磁针在该处的北 极受力方向，与安培力方向是垂直的。 ④ 如果空间某处磁场是由几个磁场共同激发的，则该点 处合磁场实际磁场是几个分磁场的矢量和；某处合磁场 可以依据问题求解的需要分解为两个分磁场；磁场的分解与 合成必须遵循矢量运算法则。 【例1】有一小段通电导线，长为1cm,电流强度为5A, 把它置于磁场中某点，受到的磁场力为，则该点的磁感应强 度B一定是 A. B2TB. BW2Tc. BN2TD.以上情况都有可能 【例1】c 【例2］两根长直通电导线互相平行，电流方向相同， 它们的截面处于等边ABc的A和B处，如图所示.两通电导 线在c处产生磁场的磁感应强度大小都是B0,则c处磁场的 总磁感应强度大小是 A. OB. BOc. D. 2B0 【例2】c 二、安培力与洛伦兹力 （一）安培力 1. 安培力的大小 （1）安培力的计算公式FBIL,条件为磁场B与直 导体L垂直。 （2）导体与磁场垂直时，安培力最大；当导体与磁场 平行时，导体与磁场平行，安培力为零。 （3）FBIL要求L上各点处磁感应强度相等，故该公 式一般只适用于匀强磁场。 2. 安培力的方向 （1）安培力方向用左手定则判定伸开左手，使大拇指 和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，把手放入 磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流 方向，那么大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中的受力 方向。 （2）F、B、I三者间方向关系已知B、I的方向（B、 I不平行时）,可用左手定则确定F的唯一方向FB, FI, 则F垂直于B和I所构成的平面，但已知F和B的方向，不 能唯一确定I的方向。由于I可在图中平面a内与B成任 意不为零的夹角。同理，已知F和I的方向也不能唯一确定 B的方向。 【例3]如右图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其 正中间的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线 通以垂直纸面向里的电流，用FN表示磁铁对桌面的压力， 用Fu表示桌面对磁铁的摩擦力，电线中通电后（与通电前 相比较）（） 减小，F 11减小，F u尹增大，F u二增大,F u尹0 【例3] c 【例4】如图所示，一长L的直导线通以大小为I的电 流，放在垂直于导线的磁感应强度为B的匀强磁场中，则导 线所受安培力大小为 A. BLIsin 9 B. BLIcos e c. BLI/sin e D. BL I 【例4】D （二）洛伦兹力 1. 洛仑兹力的大小。 1洛仑兹力计算式为F qvB,条件为磁场B与带电 粒子运动的速度v垂直。 2当 v〃B, F 0；当 vB, F 最大。 2. 洛仑兹力的方向。 1 洛仑兹力的方向用左手定则判定伸开左手，使 大拇指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，把手 放入磁场中，让磁感线垂直穿入掌心，四指指向正电荷的运 动方向，那么，大拇指所指的方向就是正电荷所受洛仑兹力 的方向；如果运动电荷为负电荷，则四指指向负电荷运动的 反方向。 2 F、v、B三者方向间的关系。已知v、B的方向， 可以由左手定则确定F的唯一方向Fv. FIB、则F垂直 于v和B所构成的平面；但已知F和B的方向，不能唯一确 定v的方向，由于v可以在v和B所确定的平面内与B成不 为零的任意夹角，同理已知F和v的方向，也不能唯一确定 B的方向。 3. 洛仑兹力的特性 1 安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。 2 无论电荷的速度方向与磁场方向间的关系如何， 洛仑兹力的方向永远与电荷的速度方向垂直，因此洛仑兹力 只改变运动电荷的速度方向，不对运动电荷作功，也不改变 运动电荷的速率和动能。所以运动电荷垂直磁感线进入匀强 磁场仅受洛仑磁力作用时，一定作匀速圆周运动。 （3 ）洛仑兹力是一个与运动状态有关的力，这与重力、 电场力有较大的区别，在匀强电场中，电荷所受的电场力是 一个恒力，但在匀强磁场中，若运动电荷的速度大小或方向 发生改变，洛仑兹力是一个变力。 【例5］每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来，地磁 场可以改变射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能 到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义。假设有一 个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来，在地磁 场的作用下，它将 A.向东偏转B.向南偏转c.向西偏转D.向北偏转 【例5］ A Bnabcdm ［例6］如图所示，边长为d的正方形区域abed 中充满匀强磁场，磁场大小为B,方向垂直纸面向里。一个 氢核（质量为m,电量为e）从a d边的中点m沿着既垂直于 ad边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从 ab边的中点n射出磁场，则氢核射入磁场时的速度是 _o现将磁场的磁感应强度变为原来的2倍，其他条件不变, 则这个氢核经 时间从磁场射出。 【例6】 三、带电粒子在匀强磁场中的运动 1、在不计带电粒子（如电子、