试题-全国-2008_高考物理总复习 磁场 ppt.rar

第十四讲磁场【知识要点】（一）磁场磁现象的电本质磁感强度磁场的方向安培定则（2）磁现象的电本质奥斯特试验（3）磁感强度人们规定：某点的磁场方向就是小磁针N极在该点的方向（注意：人们并不把运动的正电荷在某点的受力方向作为该点场的磁场方向）．磁场的强弱用磁感强度B定量描述．磁感强度的定义式为：B=F/IL该定义式中的F是指垂直置入磁场中的检验电流所受到的磁场力．磁感强度由磁场本身性质所决定，与检验电流无关．（二）磁感线磁通量典型磁场磁体的磁场（2）磁通量表示磁场中穿过某一面积的磁感线条数．在匀强磁场中，计算公式为Φ=BSsinθ其中θ是指某一面积的平面与磁感强度方向的夹角．根据该式，磁通量的计算公式还可表示为示某一面积在垂直于磁场方向上的投影面积）．磁通量是有正负号的，若通过某个面积有方向相反的磁场，求磁通量，应考虑相反方向抵消以后所剩余的磁通量，即应求该面积各磁通量的代数和．(3)磁通量的变化Δф磁感应强度发生变化ΔΦ=SΔB面积发生变化ΔΦ=BΔS=BLvΔt平面与磁感应强度的夹角发生变化ΔΦ=BS(sinθ2–sinθ1)(3)磁通量的变化率磁感应强度发生变化面积发生变化平面与磁感应强度的夹角发生变化（三）磁场力左手定则磁场对电流发生作用(2)通电线圈所受到的安培力矩（3）洛仑兹力磁场对运动电荷的作用力称洛仑兹力．洛仑兹力的大小为f=Bqvsinθ，其中θ表示磁感强度B与电荷运动方向v的夹角．洛仑兹力的方向可用左手定则判定，因负电荷所受的洛仑兹力方向与正电荷相反，因此，负电荷运动时，左手的四指应指向负电荷运动的反方向．与安培力类似，在磁场中，当运动电荷的电性、B的方向、v的方向确定时，其f方向也就确定了（一定垂直于B的方向、v的方向所组成的平面）．洛仑兹力的特点：洛仑兹力始终与速度垂直，不改变速度的大小，只改变速度的方向，即洛仑兹力不做功．应当注意，在电场、磁场等混合场中，尽管洛仑兹力不改变速度的大小，但可通过改变速度的方向，间接地使其它力改变速度的大小．（四）洛仑兹力的应用（2）带电粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动如图所示，带电粒子垂直射入匀强磁场中因洛仑兹力始终垂直于速度，所以当带电粒子垂直射入匀强磁场时，一定作匀速圆周运动，其向心力由洛仑兹力提供．（3）质谱仪如图所示，从离子源放出的离子初速可忽略．经电压为U的加速电场加速后，垂直射入一个有界的磁场（磁感强度为B），然后作匀速圆周运动，落在记录它的照相底片M上．若测出出入口的距离（直径）为d，则可求得离子的荷质比(五)带电微粒在复合场中的运动1.带电微粒在电场中的运动(1)加速(2)偏转2.带电微粒在磁场中的运动(1)匀速运动(2)匀速圆周运动3.带电微粒在电磁场中的运动(1)电场与磁场垂直带电微粒做匀速运动(2)电场与磁场平行带电微粒做匀加速直线运动4.带电微粒在电场.磁场与重力场的复合场中的运动(1)三场正交带电微粒做匀速运动(2)电场与磁场平行与重力场成角度带电微粒做匀速运动(3)电场力与重力平衡且与磁场垂直带电微粒做匀速圆周运动5.带电体的运动【典型例题】分析：三角形abc的平面与磁感线不垂直，可以取垂直于磁感线B的平面射影面积，作为求磁通量的有效面积，由图3-1可看出，△abc在垂直于B方向的射影面积即为yOz平面上的△bOc，用此面积与磁感应强度相乘即为穿过△abc的磁通量．当通电直导线与磁感应强度方向不垂直时，可以取导线在垂直于B方向的射影长度作为通电直导线的有效长度计算安培力．由图3-1可见，ab、bc、ca三段通电直导线在垂直于B方向的有效射影长度分别为Ob、bc、cO，用此三段长度计算安培力即可．说明：（1）当磁感线与平面abc不垂直或磁感线与通电导线ab、ca不垂直时，可以把磁感应强度B正交分解、求出垂直于平面abc或垂量或安培力．这样求出来的结果与本题取面积或导线长度的射影求出来的结果完全相同．（2）磁场力的方向垂直于磁场方向与电流方向所决定的平面，按左手定则确定．例2平行光滑导轨宽度为L，导线平面与水平面夹α角，在导轨回路中有电动势为ε、内阻为r的电池，回路其他电阻均集中在R，如图（1）所示．一根质量为m、长为L的金属棒ab水平置于导轨平面上，在磁场作用下保持静止．试求：分析：金属棒ab能静止在导轨平面上，必然是ab的重力G、导轨说明：通电直导线在匀强磁场中所受安培力的方向总是在由I和B组成的平面的垂线方向．例3垂直纸面向外的匀强磁场仅限于宽度为d的条形区域内，磁感应强度为B．一个质量为m、电量为q的粒子以一定的速度垂直于磁场边界方向从α点垂直飞入磁场区，如图（1）所示，当它飞离磁场区时，运动方向偏转θ角．试求粒子的运动速度v以及在磁场中运动的时间t．分析：运动带电粒子以一定速度垂直于磁感线方向飞入匀强磁场后，洛仑兹力提供粒子做匀速率圆周运动所需