1、磁场磁场第三章知识网络知识网络q磁场的产生磁场的产生v磁体周围产生磁场磁体周围产生磁场v电流周围产生磁场电流周围产生磁场v安培分子电流假说安培分子电流假说q磁场的描述磁场的描述v定量描述：磁感应强度定量描述：磁感应强度ILFB v形象描述：磁感线形象描述：磁感线q几种典型磁场几种典型磁场的磁感线分布的磁感线分布v条形磁铁条形磁铁v蹄形磁铁蹄形磁铁v匀强磁场匀强磁场v直线电流直线电流v环形电流环形电流v通电螺线管通电螺线管v地磁场地磁场磁磁 场场磁场对电流的作用磁场对电流的作用大小大小I B I B，F F安安=0=0I B I B，F F安安=BIL=BIL方向：左手定则方向：左手定则电流表的
2、工作原理电流表的工作原理磁场对运动电荷的作用磁场对运动电荷的作用大小大小vBvB，f f洛洛=0=0vBvB，f f洛洛=qvB=qvB方向：左手定则方向：左手定则带电粒子在带电粒子在匀强磁场中匀强磁场中做匀速圆周做匀速圆周运动运动轨道半径轨道半径qBmvr 运动周期运动周期qBmT2重要应用重要应用质谱仪质谱仪回旋加速器回旋加速器直线电流间的相互作用直线电流间的相互作用同向电流：同向电流：相互吸引相互吸引异向电流：异向电流：相互排斥相互排斥1 1、磁场的产生、磁场的产生磁体周围存在磁场（与电场一样是一种特殊物质）磁体周围存在磁场（与电场一样是一种特殊物质）电流周围存在磁场电流周围存在磁场奥斯
3、特实验奥斯特实验南北放置南北放置导线通电后导线通电后发生偏转发生偏转(3)(3)磁现象的电本质磁现象的电本质安培分子安培分子电流假说：电流假说：在原子、分子等物质微粒内部存在一种环形电流在原子、分子等物质微粒内部存在一种环形电流分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。的磁体，它的两侧相当于两个磁极。解释磁化、解释磁化、消磁现象消磁现象磁化磁化消磁消磁总结：一切磁现象都是由电荷的运动产生的总结：一切磁现象都是由电荷的运动产生的一、磁场的描述一、磁场的描述不显磁性不显磁性显磁性显磁性2 2、磁场的基本性质、磁场的基本性质对
4、放入其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用对放入其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用.同名磁极相互排斥同名磁极相互排斥异名磁极相互吸引异名磁极相互吸引磁体对电流的作用磁体对电流的作用电流对电流的作用电流对电流的作用总结：磁体间相互作用的本质总结：磁体间相互作用的本质磁体磁体磁场磁场磁体磁体磁体或电流磁体或电流磁体或电流磁体或电流磁场磁场同向电流：同向电流：相互吸引相互吸引异向电流：异向电流：相互排斥相互排斥（1 1）磁场的方向：）磁场的方向：规定为小磁针规定为小磁针N N极在磁场中的受力方向。极在磁场中的受力方向。或小磁针或小磁针静止时静止时N N极所指的方向！极所指的方向！（2 2）磁感线）磁
5、感线用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的假想曲线用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的假想曲线 磁感线上每一点的磁感线上每一点的切线方向切线方向就是该点的磁场方向，即小磁针就是该点的磁场方向，即小磁针N N极在该点的受力方向或静止时的指向极在该点的受力方向或静止时的指向 磁感线的疏密表示磁场的强弱磁感线的疏密表示磁场的强弱 磁感线是封闭曲线（和静电场的电场线不同）磁感线是封闭曲线（和静电场的电场线不同）（3 3）几种磁场的磁感线）几种磁场的磁感线(注：内部还有磁感线注：内部还有磁感线)3、磁场的描述、磁场的描述通电直导线通电直导线判断方法：判断方法：环形电流环形电流判断方法：判断方法
6、：立体图立体图纵截面图纵截面图横截面图横截面图通电螺线管通电螺线管地磁场地磁场判断方法：判断方法：例例1 1：如图所示，直导线：如图所示，直导线ABAB、螺线管、螺线管C C、电磁铁电磁铁D D三者相距较远，它们的磁场互三者相距较远，它们的磁场互不影响，当电键不影响，当电键S S闭合后，小磁针北极闭合后，小磁针北极(黑色一端黑色一端)N N的指向正确的是的指向正确的是()A.a A.aB.bB.bC.cC.cD.dD.d4 4、磁感应强度、磁感应强度描述磁场的强弱与方向的物理量描述磁场的强弱与方向的物理量定义：在磁场中垂直磁场方向的通电导线，受到的安培力跟定义：在磁场中垂直磁场方向的通电导线，
7、受到的安培力跟电流和导线长度的乘积的比值。电流和导线长度的乘积的比值。表达式：表达式：ILFB 单位：特斯拉（单位：特斯拉（T T）矢量：方向为该点的磁场方向，即通过该点的磁感线的切线方向矢量：方向为该点的磁场方向，即通过该点的磁感线的切线方向例：有一小段通电导线例：有一小段通电导线,长为长为1cm,1cm,电流为电流为5A,5A,把它置于磁场中某点把它置于磁场中某点,受到的磁场力为受到的磁场力为0.1N,0.1N,则该点的磁感应强度则该点的磁感应强度B B一定是一定是 ()()A.A.B=2TB=2TB.B.B 2TB 2TC.C.B 2TB 2TD.D.以上情况都有可能以上情况都有可能C
8、C二、磁场对电流的作用力二、磁场对电流的作用力1 1、磁场对电流的作用力、磁场对电流的作用力安培力安培力方向：左手定则方向：左手定则判断下列通电导线的受力方向判断下列通电导线的受力方向 判断下列导线的电流方向或磁场方向或受力方向判断下列导线的电流方向或磁场方向或受力方向 大小大小F=BILF=BIL（BIBI）（BIBI）（B B与与I I成成角）角）F=BILsinF=BILsinF=0F=0注意：注意：F不仅与不仅与 B、I、l 有关，还与夹角有关，还与夹角有关；有关；l是有效长度，不一定是导线的实际长度弯曲导是有效长度，不一定是导线的实际长度弯曲导线的有效长度线的有效长度l等于等于两端点
9、所连直线的长度两端点所连直线的长度，所以，所以任意形状的闭合线圈的有效长度任意形状的闭合线圈的有效长度l0.2 2、通电导线在安培力作用下的定性判断、通电导线在安培力作用下的定性判断 如图如图所示，通电直导线所示，通电直导线 abab 质量为质量为 m m，水平地放置在倾，水平地放置在倾角为角为 的光滑导轨上，导轨宽度为的光滑导轨上，导轨宽度为 L L，通以图示方向的电流，电流，通以图示方向的电流，电流大小为大小为 I I，要求导线，要求导线 abab 静止在斜面上。静止在斜面上。(1)(1)若磁场的方向竖直向上，则磁感应强度为多大？若磁场的方向竖直向上，则磁感应强度为多大？(2)(2)若要求
10、磁感应强度最小，则磁感应强度如何？若要求磁感应强度最小，则磁感应强度如何？例、例、洛仑兹力洛仑兹力三、磁场对运动电荷的作用力三、磁场对运动电荷的作用力1 1、大小：、大小：当当v Bv B时，电荷不受洛仑兹力时，电荷不受洛仑兹力当当v Bv B时，时，F F洛洛=qvB=qvB 洛仑兹力最大洛仑兹力最大当当v v与与B B成成角时，角时，F F洛洛=qvBsin=qvBsin2 2、方向：用左手定则判断、方向：用左手定则判断F F洛洛+v v注意：注意：四指的方向为正电荷的运动方向，或负电荷运动的反方向。四指的方向为正电荷的运动方向，或负电荷运动的反方向。3 3、特点：洛仑兹力始终与电荷运动方
11、向垂直，只改变速度的方、特点：洛仑兹力始终与电荷运动方向垂直，只改变速度的方向，而不改变速度的大小，所以洛仑兹力不做功。向，而不改变速度的大小，所以洛仑兹力不做功。4 4、洛仑兹力与安培力的关系、洛仑兹力与安培力的关系洛仑兹力是安培力的微观本质，安培力是洛仑兹力的宏观表现洛仑兹力是安培力的微观本质，安培力是洛仑兹力的宏观表现2 2、运动方向与磁场方向垂直，做匀速圆周运动、运动方向与磁场方向垂直，做匀速圆周运动洛仑兹力提供向心力洛仑兹力提供向心力rvmqvB2轨道半径：轨道半径：Bqmvr qBmT2周期：周期：与与v v、r r无关无关四、带电粒子（不计重力）在匀强磁场中的运动四、带电粒子（不
12、计重力）在匀强磁场中的运动1 1、运动方向与磁场方向平行，做匀速直线运动、运动方向与磁场方向平行，做匀速直线运动b b、一个速度方向的垂直线和一条弦、一个速度方向的垂直线和一条弦的中垂线的交点的中垂线的交点O O半径的确定半径的确定应用几何知识来确定！应用几何知识来确定！运动时间：运动时间：Tt0360圆心、半径、运动时间的确定圆心、半径、运动时间的确定圆心的确定圆心的确定a a、两个速度方向垂直线的交点。、两个速度方向垂直线的交点。（常用在有界磁场的入射与出射（常用在有界磁场的入射与出射方向已知的情况下）方向已知的情况下）V VO O例例.如图所示，两电子沿如图所示，两电子沿MNMN方向射入
13、两平行直线间方向射入两平行直线间的匀强磁场，并分别以的匀强磁场，并分别以 的速度射出磁的速度射出磁场。则场。则 是多少？两电子通过匀强磁场所是多少？两电子通过匀强磁场所需时间之比需时间之比 是多少？是多少？例、一质量为例、一质量为m m、带电量为、带电量为q q的带电粒子以某一初的带电粒子以某一初速射入如图所示的匀强磁场中（磁感应强度为速射入如图所示的匀强磁场中（磁感应强度为B B，磁场宽度为磁场宽度为L L），要使此带电粒子穿过这个磁场，要使此带电粒子穿过这个磁场，则带电粒子的初速度应为多大？则带电粒子的初速度应为多大？应用应用1 1速度选择器速度选择器带电粒子在复合场中运动的典型应用带电粒
14、子在复合场中运动的典型应用应 用应 用 2 2、质 谱 仪、质 谱 仪应用应用3 3、回旋加速器、回旋加速器应用应用4 4、磁流体发电机、磁流体发电机带电粒子在复合场中运动的典型应用带电粒子在复合场中运动的典型应用dba导电导电液体液体应用应用5 5、电磁流量计、电磁流量计应用应用6 6、霍尔效应、霍尔效应共同点：共同点：稳定条件相同稳定条件相同EqBqv BdvU 1、不要做刺猬，能不与人结仇就不与人结仇，谁也不跟谁一辈子，有些事情没必要记在心上。2、相遇总是猝不及防，而离别多是蓄谋已久，总有一些人会慢慢淡出你的生活，你要学会接受而不是怀念。3、其实每个人都很清楚自己想要什么，但并不是谁都有
15、勇气表达出来。渐渐才知道，心口如一，是一种何等的强大!4、有些路看起来很近，可是走下去却很远的，缺少耐心的人永远走不到头。人生，一半是现实，一半是梦想。5、你心里最崇拜谁，不必变成那个人，而是用那个人的精神和方法，去变成你自己。6、过去的事情就让它过去，一定要放下。学会狠心，学会独立，学会微笑，学会丢弃不值得的感情。7、成功不是让周围的人都羡慕你，称赞你，而是让周围的人都需要你，离不开你。8、生活本来很不易，不必事事渴求别人的理解和认同，静静的过自己的生活。心若不动，风又奈何。你若不伤，岁月无恙。9、命运要你成长的时候，总会安排一些让你不顺心的人或事刺激你。10、你迷茫的原因往往只有一个，那就
16、是在本该拼命去努力的年纪，想得太多，做得太少。11、有一些人的出现，就是来给我们开眼的。所以，你一定要禁得起假话，受得住敷衍，忍得住欺骗，忘得了承诺，放得下一切。12、不要像个落难者，告诉别人你的不幸。逢人只说三分话，不可全抛一片心。13、人生的路，靠的是自己一步步去走，真正能保护你的，是你自己的选择。而真正能伤害你的，也是一样，自己的选择。14、不要那么敏感，也不要那么心软，太敏感和太心软的人，肯定过得不快乐，别人随便的一句话，你都要胡思乱想一整天。15、不要轻易去依赖一个人，它会成为你的习惯，当分别来临，你失去的不是某个人，而是你精神的支柱;无论何时何地，都要学会独立行走，它会让你走得更坦然些。16、在不违背原则的情况下，对别人要宽容，能帮就帮，千万不要把人逼绝了，给人留条后路，懂得从内心欣赏别人，虽然这很多时候很难。17、做不了决定的时候，让时间帮你决定。如果还是无法决定，做了再说。宁愿犯错，不留遗憾!18、不要太高估自己在集体中的力量，因为当你选择离开时，就会发现即使没有你，太阳照常升起。19、时间不仅让你看透别人，也让你认清自己。很多时候，就是在跌跌拌拌中，我们学会了生活。20、与其等着别人来爱你，不如自己努力爱自己，对自己好点，因为一辈子不长，对身边的人好点，因为下辈子不一定能够遇见。
