磁场复习教学案_磁场复习导学案

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磁场复习导学案

．磁场及特性

和电场一样，磁场是一种以特殊形态——场的形态——存在着的物质；和电场不一样，电场是存在于电荷或带电体周围的物质，而磁场的场源则可以是如下三种特殊物体之一： ①磁体，②电流，③运动电荷，此三种磁场的场源都可以归结为同一种类型——运动电荷。

为了量化磁场的力特性，我们引入磁感强度的概念，其定义方式为：取检验电流，长为L，电流强度为I，并将其垂直于磁场放置，若所受到的磁场力大小为F，则电流所在处的磁感强度为 B=F/(IL).而对B的形象描绘是用磁感线：疏密反映B的大小，切线方向描绘了B的方向。2．磁场的作用规律（1）磁场对磁极的作用。

N(S)极处在磁场中，所受到的磁场力方向与磁极所在处的磁场方向相同（反）；同一磁极所在处磁感强度越大，所受磁场力越大；不同磁极处在磁场中同一处时，所受磁场力一般不同。

（2）磁场对电流的作用。

电流强度为I、长度为L的电流处在磁感强度为B的匀强磁场中时，所受到的作用称为安培力，其大小FB的取值范围为 0≤FB≤BIL

当电流与磁场方向平行时，安培力取值最小，为零；当电流与磁场方向垂直时，安培力取值最大，为BIL。如果电流与磁场方向夹角为θ，可采用正交分解的方式来处理安培力大小的计算问题，而安培力的方向则是用所谓的“左手定则”来判断的。（3）磁场对运动电荷的作用。

带电量为q、以速度υ在磁感强度为B的均强磁场中运动的带电粒子所受到的作用为称为洛仑兹力，其大小fB的取值范围为 0≤fB≤qυB.3．带电粒子在磁场中的运动

（1）电荷的匀强磁场中的三种运动形式。

如运动电荷在匀强磁场中除洛仑兹力外其他力均忽略不计（或均被平衡），则其运动有如下三种形式：

当υ∥B时，所受洛仑兹力为零，做匀速直线运动；当υ⊥B时，所受洛仑力充分向心力，做半径和周期分别为 R=m2m，T= 的匀速圆周运动； qBqB（2）电荷垂直进入匀强磁场和匀强电场时运动的比较。

由于和电场相比，磁场的基本特征以及对运动电荷的作用特征存在着较大的差异，因此电荷垂直进入匀强磁场和匀强电场时所做的所谓“磁偏转”和“电偏转”运动，有着如下诸方面的差异：

①“电偏转”中偏转力fe=qE与运动速度无关，“磁偏转”中偏转力fB=qυB随运动速度变化。

②“电偏转”时做的是类平抛运动，其运动规律为x=υ0t，y=

qE

2t；“磁偏转”时做2m的是匀速圆周运动，其运动规律是从时、空两个角度反映了运动的特征：T=

2mm，B=。qBqB③“电偏转”中偏转角度受到θe＜取任意值。

1qBt，则可π的限制；“磁偏转”中偏转角度θB=

2m④“电偏转”中偏转的快慢程度越来越慢（单位长时间内偏转角越来越小），“磁偏转”中偏转的快慢程度则保持恒定（任意相等的时间内偏转的角度均相等）。

⑤“电偏转”中由于偏转力fe做功，因而兼有加速功能，动能将增加；“磁偏转”中由于偏转力fB总不做功，动能保护定值。

⑥“电偏转”最常见的是应用于示波管中，“磁偏转”则常被应用于回旋加速器中。考点1 磁场、安培力

1、如图，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面

0向里）垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L，且abcbcd135。流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力（）

A.方向沿纸面向上，大小为(21)ILB B.方向沿纸面向上，大小为(21)ILB C.方向沿纸面向下，大小为(21)ILB D.方向沿纸面向下，大小为(21)ILB2、带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用。下列表述正确的是（）

A．洛伦兹力对带电粒子做功

B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能 C．洛伦兹力的大小与速度无关

D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向

3、如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始络与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是（）

A．感应电流方向不变 B．CD段直线始终不受安培力

C．感应电动势最大值E＝Bav D．感应电动势平均值

E1Bav44、在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图。过c点的导线所受安培力的方向（）

A.与ab边平行，竖直向上 B.与ab边平行，竖直向下 C.与ab边垂直，指向左边 D.与ab边垂直，指向右边

考点2 带电粒子在磁场中的运动、洛伦兹力

5、有关洛仑兹力和安培力的描述，正确的是()A．通电直导线处于匀强磁场中一定受到安培力的作用 B．安培力是大量运动电荷所受洛仑兹力的宏观表现 C．带电粒子在匀强磁场中运动受到洛仑兹力做正功

D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行

6、电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是()A．速率越大，周期越大 B．速率越小，周期越大 C．速度方向与磁场方向平行 D．度方向与磁场方向垂直

7、带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹．图是在有匀强磁场云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直纸面向里．该粒子在运动时，其质量和电量不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是()A．粒子先经过a点，再经过b点 B．粒子先经过b点，再经过a点 C．粒子带负电

D．粒子带正电

8、如图所示，在x轴的上方（y＞0的空间内）存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一个不计重力的带正电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成45°角，若粒子的质量为m，电量为q，求：

（1）该粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径；（2）粒子在磁场中运动的时间。考点3 带电粒子在复合场中的运动

9、磁流体发电是一项新兴技术．它可以把气体的内能直接转化为电能．如图是它的示意图。平行金属板A、B之间有一个很强的匀强磁场，磁感应强度为B．将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大世正、负带电粒子)垂直于 B的方向喷入磁场，每个离子的速度为v，电荷量大小为q，A、B两扳间距为d，稳定时下列说法中正确的是（）

A图中A板是电源的正极 B图中B板是电源的正极

C电源的电动势为Bvd D．电源的电动势为Bvq

10、如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应为B,方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为.不计空气阻力，重力加速度为g,求

(1)电场强度E的大小和方向；

(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小;(3)A点到x轴的高度h.11、如图所示，一个质量为m =2.0×10kg，电荷量q = +1.0×10C的带电微粒（重力忽略不计），从静止开始经U1=100V电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场，偏转电场的电压U2=100V。金属板长L=20cm，两板间距d =103cm。求：

（1）微粒进入偏转电场时的速度v0大小；（2）微粒射出偏转电场时的偏转角θ；（3）若该匀强磁场的宽度为D=10cm，为使微粒不

会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？-5