高二物理磁場資料重難知識點解析及綜合能力精析-wenkub
2023-04-19 02:41:08 本頁面
【正文】 磁場力作用下，導線將如何移動？解：先畫出導線所在處的磁感線，上下兩部分導線所受安培力的方向相反，使導線從左向右看順時針轉(zhuǎn)動；同時又受到豎直向上的磁場的作用而向右移動（不要說成先轉(zhuǎn)90176。6．安培力 （磁場對電流的作用力）（1）安培力方向的判定⑴用左手定則。：（條件是勻強磁場中，或ΔL很小，并且L⊥B ）。磁感線上每一點的切線方向就是該點的磁場方向，也就是在該點小磁針靜止時N極的指向。（但這并不等于說所有磁場都是由運動電荷產(chǎn)生的，因為麥克斯韋發(fā)現(xiàn)變化的電場也能產(chǎn)生磁場。答案為射出點相距，時間差為。角的同樣速度v射入磁場（電子質(zhì)量為m，電荷為e），它們從磁場中射出時相距多遠？射出的時間差是多少？解：正負電子的半徑和周期是相同的。解：因為必須有電場力與重力平衡，所以必為負電；由左手定則得逆時針轉(zhuǎn)動；再由帶電粒子在有界的勻強磁場中運動的問題帶電粒子進入有界勻強磁場中運動時，其軌跡是一段或多段圓弧，解決問題的關(guān)鍵：根據(jù)洛侖茲力方向時刻垂直于粒子運動方向指向軌跡圓心的特點，正確判定和畫出軌跡圓心的位置和所對應的圓心角，因為圓心和圓心角一旦確定，有關(guān)圓運動的半徑在磁場中運動的時間等問題就可以根據(jù)已知條件迎刃而解。（在解這類題時必須畫出截面圖，只有在截面圖上才能正確表示各力的準確方向，從而弄清各矢量方向間的關(guān)系）。求：⑴B至少多大？這時B的方向如何？⑵若保持B的大小不變而將B的方向改為豎直向上，應把回路總電流I2調(diào)到多大才能使金屬桿保持靜止？解：畫出金屬桿的截面圖。二、典型題舉例導線在安培力作用下的受力分析例1. 光滑導軌與水平面成α角，導軌寬L。這個速度的大小可以由洛倫茲力和電場力的平衡得出：qvB=Eq。由于F始終與V垂直，所以洛侖茲力一定不做功。條件是v與B垂直。B、I不垂直時，對B分解，取與I垂直的分量B⊥)(2)安培力方向的判定：用左手定則。磁感線上每一點的切線方向就是該點的磁場方向，也就是在該點小磁針靜止時N極的指向。I. 重難知識點精析一、知識點回顧磁場(1)磁場的產(chǎn)生：磁極周圍有磁場；電流周圍有磁場（奧斯特實驗），方向由安培定則（右手螺旋定則）判斷（即對直導線，四指指磁感線方向；對環(huán)行電流，大拇指指中心軸線上的磁感線方向；對長直螺線管大拇指指螺線管內(nèi)部的磁感線方向）；變化的電場在周圍空間產(chǎn)生磁場（麥克斯韋）。(2)磁場的基本性質(zhì)：磁場對放入其中的磁極、電流（安培力）和運動電荷（洛侖茲力）有力的作用(對磁極一定有力的作用；對電流和運動電荷只是可能有力的作用，當電流、電荷的運動方向與磁感線平行時不受磁場力作用)。磁感線的疏密表示磁場的強弱。另：只要兩導線不是互相垂直的，都可以用“同向電流相吸，反向電流相斥”判定相互作用的磁場力的方向；當兩導線互相垂直時，用左手定則判定。當v與B成θ角時，F(xiàn)=qvBsinθ。速度選擇器＋＋＋＋＋＋＋－－―――――v正交的勻強磁場和勻強電場組成速度選擇器。在本圖中，速度方向必須向右。勻強磁場磁感應強度為B。由三角形定則可知，只有當安培力方向沿導軌平面向上時安培力才最小，B也最小。帶電粒子在復合場中的運動E B例2. 一個帶電微粒在圖示的正交勻強電場和勻強磁場中在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動。注意分析粒子運動軌跡所具有的對稱性，簡化時問題的分析和處理，注意粒子的周期性重復性，防止因解答結(jié)果的片面性而遺漏部分答案。只是偏轉(zhuǎn)方向相反。關(guān)鍵是找圓心、找半徑和用對稱。）：磁場對放入其中的 磁極 和 電流 有磁場力的作用(對磁極一定有力的作用；對電流只是可能有力的作用，當電流和磁感線平行時不受磁場力作用)。磁感線的 疏密 表示磁場的強弱。磁感應強度是矢量。⑵用“同性相斥，異性相吸”（只適用于磁鐵之間或磁體位于螺線管外部時）。后平移）。解：本題有多種分析方法。⑶把條形磁鐵等效為通電螺線管，上方的電流是向里的，與通電導線中的電流是同向電流，所以互相吸引。（本題用其它方法判斷也行，但不如這個方法簡潔）。勻強磁場磁感應強度為B。由三角形定則得，只有當安培力方向沿導軌平面向上時安培力才最小，B也最小。Bhs例6. 如圖所示，質(zhì)量為m的銅棒搭在U形導線框右端，棒長和框?qū)捑鶠長，磁感應強度為B的勻強磁場方向豎直向下。7．洛倫茲力IBF安F（1）洛倫茲力運動電荷在磁場中受到的磁場力叫洛倫茲力，它是安培力的 微觀解釋 。BR＋ ＋ ＋ ＋ ＋ +－ － － － ―例7. 磁流體發(fā)電機原理圖如右。正、負極板間會產(chǎn)生電場。這時電動勢仍是E=Bdv，但路端電壓將小于Bdv。在外電路斷開時最終將達到平衡態(tài)。）解：由公式知，它們的半徑和周期是相同的。答案為射出點相距，時間差為。求勻強磁場的磁感應強度B和射出點的坐標。偏轉(zhuǎn)角由sinθ=L/R求出。畫好輔助線（半徑、速度、軌跡圓的圓心、連心線）。8．帶電粒子在混合場中的運動＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋－ － － － ― ― ―v正交的勻強磁場和勻強電場組成速度選擇器。在本圖中，速度方向必須向右。解：B增大后向上偏，說明洛倫茲力向上，所以為帶正電。可以證明：當偏轉(zhuǎn)角相同時，側(cè)移必然不同（電場中側(cè)移較大）；當側(cè)移相同時，偏轉(zhuǎn)角必然不同（磁場中偏轉(zhuǎn)角較大）。則該帶電微粒必然帶_____，旋轉(zhuǎn)方向為_____。接通電源后，電子射線由陰極沿x軸方向射出，在熒光屏上會看到一條亮線。已知磁場方向垂直紙面向里。角，若粒子穿過y軸正半軸后在磁場中到x軸的最大距離為
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