高考综合复习考试电场专题.docx

/NUMPAGES6高考综合复习磁场专题本周教学内容一、磁现象1、磁现象：相互靠近的磁极和磁极之间，电流和电流之间都存在相互作用。2、磁现象的电本质：①安培分子电流假说：在原子、分子等物质微粒内部存在一种环形电流叫分子电流，分子电流使每一个物质微粒都成为一个微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。这两个磁极跟分子电流不可分割地联系在一起。②磁现象的电本质：运动的电荷产生磁场，磁场对运动的电荷有磁场力的作用。一切磁现象都可以归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用。二、磁场：1、磁场的产生：运动电荷在其周围空间的激发产生磁场。2、磁场的方向：在磁场中任一点，小磁针北极受力的方向，亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是该点的磁场方向。3、磁感应强度：在磁场中垂直于磁场方向的一小段通电导线，所受的磁场力F跟电流强度I和导线长度l的乘积Il的比值叫通电导线所在处的磁感应强度，用B表示。B=注：①B由磁场本身决定②磁感应强度是矢量：它的方向即该点的磁场方向。叠加运算时遵守平行四边形定则。③单位：1T=4、磁感线：在磁场中画出的一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致。磁感线的基本特点：①磁感线是假想曲线②磁感线是闭合曲线③磁感线上任一点的切线方向跟该点的磁场方向一致④磁感线的疏密程度表示磁场的强弱⑤任意两条磁感线不相交应了解一些典型的磁场的磁感线分布：①匀强磁场、②条形磁铁的磁场、③蹄形磁铁的磁场、④通电直导线的磁场、⑤环形电流的磁场、⑥通电螺线管的磁场注：电流跟它所激发的磁场之间的方向关系用安培定则判断。5、磁通量：穿过磁场中某个面的磁感线条数，叫穿过这个面的磁通量，用表示Φ=BSsina，式中B为匀强磁场的磁感应强度，S为该面的面积，a为磁感应强度方向跟该面的夹角。磁通量的单位：韦伯（Wb）1Wb=1T·m2三、磁场对通电导线的作用力1、匀强磁场对通电直导线的作用电流方向跟磁感应强度方向平行时F=0当电流方向跟磁感应强度方向垂直时F=BIl，安培力的方向可由左手定则判定。2、匀强磁场对通电线圈的磁力矩M=nBIScosθ，式中n为线圈匝数，B为匀强磁场的磁感应强度，I为每匝线中的电流强度，S为线圈面积，θ为线圈平面跟磁感应强度方向的夹角，转轴OO'与磁感应强度垂直。四、磁场对运动电荷的作用力1、运动电荷在匀强磁场中受到的洛伦兹力为f。当运动电荷的速度方向跟磁感应强度方向平行时，f=0当运动电荷的速度方向跟磁感应强度方向垂直时f=qBv方向由左手定则判定洛伦兹力不做功2、带电粒子在匀强磁场中的运动（重力不计）带电粒子在垂直于磁场的平面内作匀速圆周运动若带电粒子电量为q，质量为m，线速度为v，角速度为ω动量大小为P，动能为Ek，轨道半径为r，有它们的关系是：qvB=mr=T=ω=P=qBrEk=3、应用：①粒子速度选择器②质谱仪③回旋加速器④磁流体发电机五、带电粒子在重场、匀强电场、匀强磁场中的运动解决带电粒子在复合场中的运动问题，应做好受力分析、运用力学基本规律进行解决。典型例题解析：[例1]如图2所示，用两根细线吊着一根质量为m、长为l的金属直导线。在导线中通有电流强度为I的电流。若在导线周围加一竖直向下的匀强磁场B后导线将向_______方向偏转，平衡后悬线与竖直方向的夹角为________。[分析与解]研究金属直导线，它所受安培力由左手定则判断是垂直纸面向纸内，由左向右观察，平衡后导线的受力情况如图3所示由图可知：tgθ=θ=arctg[例2]如图4所示，在半径为R的范围内有匀强磁场。一个电子从M点沿半径方向以速度v垂直于磁力线射入磁场，从N点射出时的速度方向偏转了60°。电子从M运行到N的时间是A、2πR/vB、2πR/（3v）C、πR/（3v）D、πR/（3v）[分析与解]：如图5所示，电子在M点和N点的洛伦兹力方向如图，可得电子作匀速圆周运动的圆心O'，由牛顿第二定律，设轨道半径为r∵电子从N点射出时的速度方向偏转60°，=∠MO'N=60°，Rt△MOO'中，∠MOO'=30°，tg30°=电子从M运动到N的时间t=本周巩固练习：1、有两个半径相同的圆环互相垂直地放置，圆心重合，且两环绝缘。在两环中通以相同的电流，每个环在圆心处产生的磁感应强度为B，这时圆心处总的磁感应强度的大小为_________。2、如图7所示一位于xy平面内的矩形通电线圈只能绕ox轴转动，线圈的四个边分别与xy轴平行。线圈中电流方向如图。当空间加上如下所述的哪种磁场时，线圈会转动起来。A、方向沿x轴的恒定磁场B、方向沿y轴的恒定磁场C、方向沿z轴的恒定磁场D、方向沿x轴的变化磁场3、如图8所示，在两个倾角都为q的光滑斜面上，各放一根相同的金属棒，分别通有稳恒电流I1和I2。在两通电金属棒所在空间存在匀