高中物理选修31磁场复习课件.ppt

1、前情回顾：前情回顾：磁场磁场基本概基本概念念磁场的产生磁场的产生：磁场的描述磁场的描述：1、磁感应强度磁感应强度：2、磁通量磁通量：磁场对电流的作用磁场对电流的作用 1、安培力、安培力2、多力作用下平衡与运动、多力作用下平衡与运动磁场对运动电荷的作用磁场对运动电荷的作用 1、洛伦兹力、洛伦兹力 2、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动 3、带电粒子在复合场中的运动、带电粒子在复合场中的运动 4、几个典型模型、几个典型模型 w 1磁场的产生磁场的产生w （1）磁极磁极和电流电流周围都存在磁场，它是一种特殊形的物质w （2）磁场的基本特性就是对处于其中的 或者 有磁场力的

2、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自己的 而作用于对方的。磁极磁极电流电流磁场磁场w1、做奥斯特实验时，把小磁针放在水平的通电直导线的下方，通电后发现小磁针不动，用手拨动一下小磁针，小磁针转动180o后静止不动，由此可知通电直导线放置情况是（）wA东西向 B南北向 C正西南 D正西北Aw(1)磁感线磁感线用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。磁感线上每点的 就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时 极的指向。磁感线的 表示磁场的强弱。磁感线是闭合不相交的假想曲线切线方向切线方向疏密疏密几种磁场的磁感线：几种磁场的磁感线：安培定则（安培定则（右手右

3、手螺旋定则）：对直螺旋定则）：对直导线，四指指磁感线方向；对环行导线，四指指磁感线方向；对环行电流，大拇指指中心轴线上的磁感电流，大拇指指中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指螺线方向；对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。线管内部的磁感线方向。w(2)确定电流产生磁场的方向用安培（右手）安培（右手）定则,用右手握住通电直导线，让伸直的大拇指的指向跟电流的方向一致，则弯曲的四指所指的方向表示磁感线磁感线的环绕方向而在判断环形电流的磁感线与电流方向的关系时，右手弯曲的四指和环形电流方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上的磁感线磁感线方向w(3)磁感应强度：它反映了该处

4、磁场的强弱强弱w定义 为该处的磁感应强度的大小，方向为该点的磁感线的切线方向切线方向ILFB w 1、关于磁感线和电场线的描述，正确的有()w A.电场线起止于电荷，磁感线起止于磁极w B.电场线不一定闭合，磁感线一定闭合w C.磁感线是自由小磁针在磁场力作用下的运动轨迹w D.沿磁感线方向磁场不断减弱Bw 2、在纸面上有一个等边三角形ABC，在B、C顶点处都通有相同电流的两根长直导线，导线垂直于纸面放置，电流方向如图3-2-2所示，每根通电导线在三角形的A点产生的磁感应强度大小为B，则三角形A点的磁感应强度大小为 .方向为 .若C点处的电流方向反向，则A点处的磁感应强度大小为 ，方向为 .图

5、3-2-23、如图3-2-3所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，用穿过两环的磁通量a和b大小关系为：（）w Aabw Ca=bw D无法比较图3-2-3B二、安培力二、安培力（磁场对电流的作用力）（磁场对电流的作用力）方向由方向由左手左手定则确定定则确定LIBF条件：条件：L 与与 B 垂直垂直（二者平行时不受安培力）（二者平行时不受安培力）重要推论：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 。w 1.定性分析:安培力作用下物体运动方向的 判断w 2.定量计算w a:只受安培力作用 b:安培力作用下的平衡问题例例2条形磁

6、铁放在粗糙水平面上，正中的正上方有条形磁铁放在粗糙水平面上，正中的正上方有一导线，通有图示方向的电流后，磁铁对水平面的压一导线，通有图示方向的电流后，磁铁对水平面的压力将会力将会_（增大、减小还是不变？）。水平面对（增大、减小还是不变？）。水平面对磁铁的摩擦力大小为磁铁的摩擦力大小为_。NSIFF例例1如图所示，可以自由移动的竖直导线中通有向如图所示，可以自由移动的竖直导线中通有向下的电流，不计通电导线的重力，仅在磁场力作用下的电流，不计通电导线的重力，仅在磁场力作用下，导线将如何移动？下，导线将如何移动？INSPQB从左向右看，导线将顺时针转动，同时向右运动从左向右看，导线将顺时针转动，同时

7、向右运动w 4、如图A-11-50-13所示，将一根长为的直导线，由中点折成直角形放在磁感应强度为B的匀强磁场中，导线平面与磁感线垂直，当导线中通以电流I后，磁场对导线的作用力大小为（）w A Bw C DBIl21 BIlBIl22BIl2变式训练w 3、用两个一样的弹簧吊着一根铜棒，铜棒所在虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场，棒中通以自左向右的电流（如图3-3-3所示），当棒静止时，弹簧秤的读数为F1；若将棒中的电流方向，当棒静止时，弹簧秤的示数为F2，且F2F1，根据这两个数据，可以确定（）w A磁场的方向 B磁感强度的大小 w C安培力的大小 D铜棒的重力图3-3-3ACD例例如图所示，

8、光滑导轨与水平面成如图所示，光滑导轨与水平面成角，导轨宽角，导轨宽L。匀强磁场磁感应强度为。匀强磁场磁感应强度为B。金属杆长也为。金属杆长也为L，质，质量为量为m，水平放在导轨上。当回路总电流为，水平放在导轨上。当回路总电流为I1时，金时，金属杆正好能静止。求：属杆正好能静止。求：B至少多大？这时至少多大？这时B的方向的方向如何？若保持如何？若保持B的大小不变而将的大小不变而将B的方向改为竖直的方向改为竖直向上，应把回路总电流向上，应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保调到多大才能使金属杆保持静止？持静止？E30BARmgNFGFminBLIsinmgB1方向垂直导轨平面向上方向垂直导轨平面

9、向上/cosII12mgNFGFminBFmgNFGFminB画侧视图！画侧视图！变式训练变式训练变式训练w 6电磁炮是一种理想的兵器，其主要原理如图11.2-14所示，1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2 g的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到10 km/s的电磁炮（常规炮弹速度大小约为2 km/s），若轨道宽2 m，长为100 m，通过的电流为10 A，则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为多少？磁场力的最大功率为多大？（轨道摩擦不计）图11.2-14w 1、如图A-11-50-19所示，用粗细均匀的电阻丝折成平面三角形框架，三边的长度分别为3L、L和L，电阻丝L长度的电阻为r，框架与电

10、动势为E、内阻为r的电源相连通，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场。则框架受到的磁场力大小为，方向是。w 2、.如图A-11-50-23所示，电源电动E=2V,r=0.5，竖直导轨电阻可忽略，金属棒的质量m=0.1kg,R=0.5，它与导轨动摩擦因数0.4，有效长度为0.2m，靠在导轨外面，为使金属棒不动，我们施一与纸面夹角为30与导线垂直且向里的磁场（g=10m/s2）。求：此磁场是斜向上还是斜向下？B的范围是多少？w 3、如图A-11-50-14所示，在倾角为的光滑斜面上，旋转一根长为L，质量为m，通过电流I的导线，若使导线静止，应该在斜面上施加匀强磁场B的大小和方向为（）w A，方向垂直斜面向下w B，方向垂直水平面向上w C，方向竖直向下w D，方向水平向右w 4在倾角为的光滑斜面上，置一通有电流I、长L质量为m的导体棒，如图11.2-17所示试求：w(1)欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向w(2)若棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向w(3)分析棒有可能静止在斜面上且要求B垂直L，应加外磁场的方向范围图11.2-17