素材-全国-2010_高中物理 磁场章节小结素材 新人教版选修3.rar

13用心爱心专心磁场小结（一）磁场：1.在电流和磁体周围存在磁场。（丹麦奥斯特实验电生磁）2.磁体的磁极和电流磁场是由运动电荷产生的。——磁现象的电本质。3.变化的电场在周围空间产生磁场（麦克斯韦电磁场理论）4.磁场的基本性质：对放入磁体磁极、电流、运动电荷有磁场力作用。（二）描述磁场：1.磁感（应）强度：B（2）方向：即磁场方向，即小磁针在该点静止时N极指向（非F安方向，F安⊥B）（4）磁场叠加：几个场电流在某点的磁感强度B等于各场电流单独在该点产生Bi的矢量和遵循平行四边形定则。2.磁感线：（2）在磁体外部磁感线N→S，在磁体内部S→N，是闭合曲线。（3）5个典型磁场磁感线分布图（立体图、平面图）（4）地磁场：3.（1）定义：穿过某一面积的磁感线条数。（三）磁场力1磁场对电流——安培力注：（1）F安⊥B且F安⊥I（2）电场中F电与E方向在同一直线上。2.磁场对运动电荷——洛仑兹力：（3）f洛对运动电荷永不做功。3.定性判断导线或线圈在安培力作用下的运动问题。（1）平行电流分析法：同向平行电流引力，异向平行电流斥力。判断：左侧通电直导线固定，右侧轻质通电线框。Fab>Fcd，向左平动，靠近直导线。直导线所受反作用力水平向右。光滑杆上两通电圆环，相互靠近。（2）特殊位置分析法：固定通电导线AB下方有一自由水平导线CD。导线CD逆时针转动，同时靠近AB。（转90°平行）条形磁铁N极旁有一悬挂的通电圆环。从上往下看：顺时针转动，同时向N极靠近。（3）等效分析法：环形电流，通电螺线管等效为条形磁铁。4.安培力平衡、牛顿定律问题：其余电阻不计，轨道光滑，导体棒ab要静止在斜面上，求B。画受力平面图：思考：（1）使导体棒静止需加B1的最小值及方向？（2）如磁场方向限定在此平面内，确定棒能静止斜面上的B所有可能方向。（1）→B5.带电粒子在磁场中运动：（4）研究方法：①定圆心，画轨迹。②利用几何知识和三角形知识求解R（半径），θ（偏转角）【典型例题】例1.如图甲所示，带状匀强磁场宽度为d，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，有一带电量为－q，质量为m的电荷从a点垂直于PQ及磁场的方向射入，然后从b点射出，ab连线与PQ间的夹角为60°，试求电荷的速度。解析：电荷在匀强磁场中的运动是匀速圆周运动，要求电荷在匀强磁场中运动的速度，必须知道圆周运动的半径；而要求得半径，必须确定圆心及电荷在b点的运动方向。步骤是：（1）连接a、b；（2）作线段ab的垂直平分线与PQ交于O，O就是圆心；（3）连接Ob，即得半径Oa及Ob，如图乙所示。则三角形aOb是正三角形例2.在边长为L的正方形abcd区域内有匀强磁场，方向垂直纸面向里，电子各以不同速率从a沿ab方向垂直磁场方向射入，其中电子1和2分别从bc和cd边的中点M和N射出，求这两个电子的速度之比v1/v2。（如图所示）解析：同，同一磁场B相同，则v与r成正比，求速度大小之比就是求回转半径之比。把两电子的半径r1和r2通过几何关系，都用正方形边长L来表示，就构成本题基本能力要求。首先要确定电子做圆周运动的圆心，由于电子从a点进入磁场受到指向圆心的洛伦兹力，所以两电子轨道圆心都在与ad边重合的直线上。弦aM的中垂线过圆心，这样就确定了电子1的圆轨迹的圆心O1，如图所示。O1a及O1M为其半径r1，注意到M为bc边中点的条件，作出M与ad边中点M1的连线，从△O1MM1中不难得到同样方法可得电子2的轨道半径r2若计算两电子在磁场中运行时间比t1/t2，可从几何关系求得其转过的圆心角分别为：例3.如图所示，在半径为R的绝缘圆筒内有匀强磁场，方向垂直纸面向里，圆筒正下方有小孔C与平行金属板M、N相通。两板间距离为d，两板与电动势为E的电源连接，一带电量为－q，质量为m的带电粒子（重力忽略不计），开始时静止于C孔正下方紧靠N板的A点，经电场加速后从C孔进入磁场，并以最短的时间从C孔射出。已知带电粒子与筒壁的碰撞无电量损失，且每次碰撞时间极短，碰后以原速率返回。求：（1）筒内磁场的磁感应强度大小；（2）带电粒子从A点出发至第一次回到A点所经历的时间。解：（1）由题意知，带电粒子从C孔进入，与筒壁碰撞2次再从C孔射出经历的时间为最短例4.如图，在xoy平面内，MN和x轴之间有平行于y轴的匀强电场和垂直于xoy平面的匀强磁场。y轴上离坐标原点4L的A点处有一电子枪，可以沿+x方向射出速度为v0的电子（质量为m，电量为e）。如果电场和磁场同时存在，电子将做匀速直线运动。如果撤去电场，只保留磁场，电子将从x轴上距坐标原点3L的C点离开磁场。不计重力的影响，求：（1）磁感应强度B和电场强度E的大小和方向；（2）如果撤去磁场，只保留电场，电子将从D点（图中未标出）离开电场。求D点的坐标；（3）电子通过D点时的动能。解：（1）只