高中物理磁场复习课第一部分（基本概念、磁场力）课件人教版选修三

期末期末一、磁场一、磁场1、永磁体永磁体和和电流电流周围都存在磁场，它是一种特殊形态的物质；周围都存在磁场，它是一种特殊形态的物质；磁现象的电本质磁现象的电本质安培分子电流假说安培分子电流假说2、磁场的基本特性之一就是对处于其中的磁极或者电流有磁场、磁场的基本特性之一就是对处于其中的磁极或者电流有磁场力的作用。磁极与磁极之间、磁体与电流之间、电流与电流之力的作用。磁极与磁极之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的作用力都是通过间的作用力都是通过自己的磁场自己的磁场而作用于对方的。而作用于对方的。3、磁场的方向：规定在磁场中任一点，小磁针静止时、磁场的方向：规定在磁场中任一点，小磁针静止时N极指向极指向（即（即N极的受力方向）就是该点的磁场方向。（注意：极的受力方向）就是该点的磁场方向。（注意：不是电流不是电流的受力方向的受力方向）磁场的方向磁场的方向小磁针静止时小磁针静止时N极指向极指向N极的受力方向极的受力方向磁感线某点的磁感线某点的切线方向切线方向磁感应强度的方向磁感应强度的方向五个五个方向方向的统一：的统一：掌握条形磁铁、马蹄形磁铁、地磁场、通电直导线、环形电流、条形磁铁、马蹄形磁铁、地磁场、通电直导线、环形电流、通电螺线管通电螺线管的磁感线分布情况。电场线电场线磁感线磁感线相似相似之处之处不同不同之处之处4、磁感线和电场线的相似和不同之处：、磁感线和电场线的相似和不同之处：任意两条都不能相交；都是假想线；任意两条都不能相交；都是假想线；切线方向都代表（电或磁）场的方向；切线方向都代表（电或磁）场的方向；疏密都代表（电或磁）场的弱和强。疏密都代表（电或磁）场的弱和强。从正电荷出发到负电从正电荷出发到负电荷终止的荷终止的不封闭不封闭曲线曲线磁铁外部：磁铁外部：N极到极到S极，极，内部：内部：S极到极到N极的极的封闭封闭曲线曲线二、磁感应强度（二、磁感应强度（B）描述磁场的强弱描述磁场的强弱1、定义：在磁场中、定义：在磁场中垂直垂直于磁场方向的通电直导线，受到的磁场于磁场方向的通电直导线，受到的磁场力力F与电流与电流I和导线长度和导线长度L的乘积的比值叫做通电直导线所在处的的乘积的比值叫做通电直导线所在处的磁感应强度。磁感应强度。 B=F/（IL）3、单位：特、单位：特斯拉斯拉（T）2、由磁场本身决定，和放不放入电流无关。、由磁场本身决定，和放不放入电流无关。4、是矢量，方向就是磁场方向，也就是小磁针静止时、是矢量，方向就是磁场方向，也就是小磁针静止时N极指向。极指向。5、匀强磁场：磁感应强度处处大小相等，方向相同的区域。、匀强磁场：磁感应强度处处大小相等，方向相同的区域。两个较大的平行异名磁极之间（除边缘外）、长直通电两个较大的平行异名磁极之间（除边缘外）、长直通电螺线管内部（除两端外）都是匀强磁场。螺线管内部（除两端外）都是匀强磁场。三、磁场对电流的作用三、磁场对电流的作用1、磁场对电流的作用力叫做安培力。、磁场对电流的作用力叫做安培力。大小：大小：F=BIL （适用条件：（适用条件：IB） （注意：（注意：L应取有效长度应取有效长度）方向：方向：左手定则左手定则2、重要推论：、重要推论： 两平行通电直导线，若通以同向电流，则相互吸引；两平行通电直导线，若通以同向电流，则相互吸引；若通以反向电流，则相互排斥。若通以反向电流，则相互排斥。若电流和磁场若电流和磁场方向方向平行，电流不受磁场力平行，电流不受磁场力F的方向的方向总是总是垂直于垂直于B和和I所决定的平面所决定的平面例例：F安安MgfF2F1解：画其解：画其截面截面图，如图所示，图，如图所示，N由受力平衡可得：由受力平衡可得：沿水平方向：沿水平方向： F1= f沿竖直方向：沿竖直方向： F2+N= Mg即即:BILsin =f BILcosN =mg解得摩擦力解得摩擦力f = BILsin N =mg- BILcos由牛顿第三定律棒对导轨的压力也为由牛顿第三定律棒对导轨的压力也为mg- BILcos四、磁场对四、磁场对运动电荷运动电荷的作用力（洛伦兹力）的作用力（洛伦兹力）1、大小、大小：2、方向：、方向： 左手定则左手定则a: f的方向的方向总是总是垂直于垂直于B和和v所决定的平面所决定的平面 b: 注意电荷有正负之分，四指的指向应为正注意电荷有正负之分，四指的指向应为正电荷的运动方向！电荷的运动方向！f=Bqv( (适用条件：适用条件：VB）3、当电荷垂直射入匀强磁场时，在洛伦兹力、当电荷垂直射入匀强磁场时，在洛伦兹力 作用下电荷作匀速圆周运动。作用下电荷作匀速圆周运动。rvmBqvf2Bqmvr :半径vrT2BqmT2周期周期T的大小与带电粒子在磁场中的运动速率和半径无关。 如图所示，一电量为如图所示，一电量为q的带电粒子，（不计重力）的带电粒子，（不计重力）自自A点垂直射入磁感应强度为点垂直射入磁感应强度为B，宽度为，宽度为d的匀强磁场中，的匀强磁场中，穿过磁场的速度方向与原来入射方向的夹角为穿过磁场的速度方向与原来入射方向的夹角为300，则，则该电荷质量该电荷质量m是是，穿过磁场所用的时间，穿过磁场所用的时间t为为由几何知识：弧由几何知识：弧AB所对应的圆心所对应的圆心角角=300,OB=OA即为半径即为半径r。故：。故：ddr2sin300030/22对应圆心角又因弧得而ABVBdqmdqBmVrAO300BVVdPVdqBmTt32121121:故磁场中运动时间解题关键解题关键：（：（1）确定运动轨迹所在圆的圆心）确定运动轨迹所在圆的圆心 和半径和半径（2）计算粒子在磁场中的运动时间：）计算粒子在磁场中的运动时间： 先判定运动路径圆弧所对应的先判定运动路径圆弧所对应的 圆心角圆心角 , 再根据再根据 求得时间求得时间t 。 Tt0360300BVVAOdP带电粒子在带电粒子在复合场复合场中运动中运动1 1带电粒子在带电粒子在复合场复合场中运动中运动2 2 关于磁感应强度，下列说法中正确的是关于磁感应强度，下列说法中正确的是( )A磁感应强度的方向，就是通电直导线在磁场中的受磁感应强度的方向，就是通电直导线在磁场中的受 力方向力方向B磁感应强度大的地方，通电导线所受的力也一定大磁感应强度大的地方，通电导线所受的力也一定大C磁感应强度的单位可以用磁感应强度的单位可以用T表示表示D.通电导线在某处所受磁场力为零，则该处的磁感应强度通电导线在某处所受磁场力为零，则该处的磁感应强度为零为零答案：答案：C练习练习 通电螺线管中有如图所示方向的电流，通电螺线管中有如图所示方向的电流，其中各小磁针其中各小磁针N极所指方向向左的是极所指方向向左的是( ) A甲甲B乙乙C丙丙D丁丁练习练习答案答案 ： B练习练习 磁场中某点磁场的方向是磁场中某点磁场的方向是( ) A正电荷在该点的受力方向正电荷在该点的受力方向 B运动电荷在该点的受力方向运动电荷在该点的受力方向 C静止小磁针静止小磁针N极在该点的受力方向极在该点的受力方向 D一小段通电直导线在该点的受力方向一小段通电直导线在该点的受力方向答案：答案：C