选修3-1第三章磁场复习

由B,磁感应强度等J穿过单位面积的磁通量，所以B也叫磁通密度。 Si 3、地磁场 1 地球是一个巨大的磁体，地球周围空间存在着地磁场。正是因为有地磁场， 小磁针才能指明南北方向，即是指南针，N极指北，S极指南 2 地磁的南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。存在磁偏角，沈 括首个描述 3 地球上的地磁场方向南极正上方一竖直向上；北极正上方竖直向下 赤道正上方水平向北；北半球北下方；南半球北上方 4、电流的磁效应电流能产生磁场。 1 奥斯特发现了电流磁效应，首次揭示了电和磁之间的联系。 2 电流磁场的方向用安培定则判断［用有手］ 直线电流拇指指向电流方向，弯曲四指就是磁感线的环绕方向 环形电流弯曲四指与电流方向一致，拇指指向就是环形中心处磁感线方向 通电螺线管弯曲四指与电流方向一致，拇指指向就是管内磁感线的方向 5、安培力一磁场对通过电导线的作用力 1 大小F BILsin 0 。为B的万向与导线万向夹角，L为有效长度 当导线方向和磁感应强度方向垂直时，安培力最大，为F BIL 当导线方向和磁感应强度方向平行时，安培力最小，为F 0 2 方向由击于定则判断磁感线垂直穿过掌心，四指指向电流方向，拇指所 指方向就是安培力的方向 F一定垂直于-B和导线所确定的平面，即F IB, F 1，但B和I可以不 垂直。 3 应用①磁电式电流表②电动机就是应用了通电线圈在磁场中受安培力作 用而转动的原理，应用J电风扇、电动剃须刀、录音机、录像机、计算机、电 动玩具、电力机车等。 4 在实际问题中，要把立体图转化为平面图，便J分析。 6、洛伦兹力磁场对运动电荷的作用力 1大小F qvB sin 3 。为v和B的夹角由于高中阶段研究的都是v LB , 所以直接用F qvB 2方向用左手定则判断磁感线垂直穿过掌心，四指与正电荷的运动方向相 同［与负电荷的运动方向相反］,拇指所指方向就是洛伦兹力的方向 高二复习提纲之第三章磁场 1、磁体能够吸引铁、钻、镣等铁质物质。 磁体上磁性最强的区域叫做磁极，每个磁体都有两个磁极N极和S极。 N极能够自由转动的磁体悬吊静止时，指北的磁极叫N极。 S极能够自由转动的磁体悬吊静止时，指南的磁极叫S极。 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 2、磁场 （1）存在磁场是存在于磁体或通电导线周围空间的一种物质。 （2）性质对放入其中的磁体或电流有力的作用。 （3）磁场的方向小磁针北极的受力方向 小磁针静止时北极所指的方向 磁感线的切线方向 （4）磁感应强度（B矢量）磁感应强度是描述磁场性质（强弱，方向）的物理量。 大小B （电流的方向必须与磁感线方向垂直） IL 方向就是磁场的方向 单位特斯拉，简称特；符号T 。11 1 A m 磁感强度是由磁场本身决定的，与电流无关，当电流方向与磁感线方向平行 时，受力为零，但磁感应强度不为零。 （5）磁感线为了形象的描述磁场而人为的在磁场中画磁感线。 磁感线的性质1、磁感线上每一点的切线都与该点的磁场方向一致。 2、在磁体的外部，磁感线从N极到S极 在磁体的内部，磁感线从S极到N极（磁感线是闭合的） 3、磁感线不能相交。 4、磁感线密的地方磁场强，疏的地方磁场弱。 （6）磁通量（,标量） 意义垂直穿过某平面的磁感线的条数。 大小 BSl （S【是平面与磁感线垂直的投影面面积） 单位韦伯，简称韦；符号Wb o lWb lT m2 磁通量是标量，没有方向，但有正负。从某一面穿入为正则从该面穿出为负。 三、复合场中的特殊物理模型 1. 粒子速度选择器 如图所示，粒子经加速电场后得到一定的速度所,进入相垂直片 的电场和磁场，受到的电场力与洛伦兹力方向相反，若使粒子沿 直线从右边孔中出去，则有qv0BqE,v（）E/B,若v v0E/B,粒 子做直线运动，与粒子电量、电性、质量无关 若vE/B,电场力大，粒子向电场力方向偏，电场力做正功，动能增加. 若vE/B,洛伦兹力大，粒子向磁场力方向偏，电场力做负功，动能减少. 2 .磁流体发电机 如图所示，电离成的正、负离子（等离子体）以高速。喷入偏 转磁场B中.在洛伦兹力作用下，正、负离子分别向上、下极 板偏转、积累，从而在板间形成一个向下的电场.两板间形成 一定的电势差.当qvBqU/d时电势差稳定UdvB,这就相 当于一个可以对外供电的电源. 3 .电磁流量计. 电磁流量计原理可解释为如图所示，一圆形导管直径为d,用非 磁性材料制成，其中有可以导电的液体向左流动.导电液体中的自 由电荷（正负离子）在洛伦兹力作用下纵向偏转，a,b间出现电势 差.当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，a、b间的电势差就 保持稳定. 由 BqvEqUq/d,可得 vU/Bd.流量 QSv冗 Ud/4B 4 .质谱仪 如图所示 组成离子源O,加速场U,速度选择器（E,B）,偏转场B2,胶片. 1 ,E 原理加速场中qU mv2选择器中v 偏转场中d2r, qvB2 m 2 Bi 比荷乌工质量〃包妙作用 m B}B2d2E 荷、研究同位素. 5. 回旋加速器如图所示 组成两个D形盒，大型电磁铁，高频振荡交变电压，两缝间可形成电压U 作用电场用来对粒子（质子、氛核,a粒子等）加速，磁场用来使粒子回旋从而能反复加速.高 能粒子是研究微观物理的重要手段. 要求粒子在磁场中做圆周运动的周期等于交变电源的变化周期. （1）D形盒作用静电屏蔽，使带电粒子在圆周运动过程中只处在磁场中 7、带电粒子在匀强磁场中的运动 （1）洛伦兹力特点Flv,不改变带电粒子速度的大小，只改变速度的方向。 洛伦兹力不做功。 （2）带电粒子垂直射入匀强磁场时，在匀强磁场中做匀速圆周运动。洛伦兹力提 供向心力。 V2 qvB m r e 2 矛rm,mv T 可以推出r vqB 2jon qB 可见，相同粒子运动的轨道半径与速度大小和磁场强弱都有关，而运动周期与运动速度无关, 只与磁场强弱有关。 （3）解题方法 ①不涉及运动时间步骤 画轨迹T 找圆心T找半径（由几何关系写出半径表达式）T根 据qvB 山乙求出所要求的量 找圆心常用方法⑴两速度方向垂线的交点就是圆心；⑵一速度方向垂线与圆周上任一 弦的中垂线的交点就是圆心。 ②涉及运动时间步骤 同上得出半径T找圆心角。的大小（用到圆的知识，化为弧度）T 由qvB m, T 求出周期7 T运动时间t T rv 确定圆心角大小常用方法⑴射出磁场时的速度方向与射入时的速度方向的夹角（偏 向角）等于圆心角。⑵某段弧对应的圆心角等于这段弧的弦切角的二倍。 8、带电