高二物理复习一、知识网络磁场的产生磁体周围产生磁场电流周围产生磁场安培分子电流假说磁场的描述定量描述:磁感应强度ILFB形象描述:磁感线几种典型磁场的磁感线分布条形磁铁蹄形磁铁匀强磁场均匀辐向磁场直线电流环形电流通电螺线管地磁场磁场磁场对电流的作用大小B∥L,F=0B⊥L,F=BIL方向:左手定则电流表的工作原理磁场对运动电荷的作用大小v∥B,F=0v⊥B,F=Bqv方向:左手定则带电粒子在匀强磁场中做圆周运动轨道半径Bqmvr运动周期BqmT2重要应用质谱仪回旋加速器……1、磁场的方向:规定在磁场中任一点,小磁针静止时N极指向(即N极的受力方向)就是该点的磁场方向。(注意:不是电流的受力方向)磁场的方向小磁针静止时N极指向N极的受力方向磁感线某点的切线方向磁感应强度的方向五个方向的统一:二、知识点精讲及典型例题2、磁感线⑴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⑵磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向,即小磁针N极在该点的受力方向或静止时的指向⑶磁感线的疏密表示磁场的强弱⑷磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同)几种磁场的磁感线:地磁场安培定则(右手螺旋定则):对直导线,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线方向;对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。3、磁感应强度的矢量性★两根长直通电导线互相平行,电流方向相同.它们的截面处于一个等边三角形ABC的A和B处.如图所示,两通电导线在C处的磁场的磁感应强度的值都是B,则C处磁场的总磁感应强度是()A.2BB.BC.0D.B34、磁场对电流的作用力安培力⑴方向:左手定则判断下列通电导线的受力方向电流方向电流方向安培力方向磁场方向⑵大小F=BILB⊥IB∥I则F=0与B垂直的两端点的连线长度为有效L为在磁场中的有效长度F=BILsinθ2020/3/2411★如图,相距20cm的两根光滑平行铜导轨,导轨平面倾角为θ=370,上面放着质量为80g的金属杆ab,整个装置放在B=0.2T的匀强磁场中.(1)若磁场方向竖直向下,要使金属杆静止在导轨上,必须通以多大的电流.(2)若磁场方向垂直斜面向下,要使金属杆静止在导轨上,必须通以多大的电流。2020/3/24125、洛仑兹力磁场对运动电荷的作用力⑴、大小:当B∥v时,电荷不受洛仑兹力当B⊥v时,最大F洛=Bqv当B与v成θ角时,F洛=Bqvsinθ⑵、方向:用左手定则判断F洛+v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。⑶、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。⑷、洛仑兹力与安培力的关系洛仑兹力是安培力的微观表现,安培力是洛仑兹力的宏观体现2020/3/2413Ⅱ、运动方向与磁场方向垂直,做匀速圆周运动1)洛仑兹力提供向心力2224TrmrvmBqv2)轨道半径:BqmvrBqmT23)周期:与v、r无关带电粒子(不计重力)在匀强磁场中的运动Ⅰ、运动方向与磁场方向平行,做匀速直线运动4)圆心、半径、运动时间的确定①圆心的确定a、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方向已知的情况下)VO2020/3/2414b、一个速度方向的垂直线和一条弦的中垂线的交点O②半径的确定应用几何知识来确定!③运动时间:Tt03602020/3/2415带电粒子在有界磁场中运动问题分类解析OBSVP图1一、带电粒子在半无界磁场中的运动MNO,LAO图3P二、带电粒子在圆形磁场中的运动BABdVV300O图5三、带电粒子在长足够大的长方形磁场中的运动llr1OV+qV图6四、带电粒子在正方形磁场中的运动2020/3/24166、带电体在复合场中的运动带电粒子在电场、磁场、重力场中的运动,简称带电粒子在复合场中的运动,一般具有较复杂的运动图景。这类问题本质上是一个力学问题,应顺应力学问题的研究思路和运用力学的基本规律。◆分析带电粒子在电场、磁场中运动,主要是两条线索:⑴力和运动的关系。根据带电粒子所受的力,运用牛顿第二定律并结合运动学规律求解。⑵功能关系。根据场力及其它外力对带电粒子做功引起的能量变化或全过程中的功能关系,从而可确定带电粒子的运动情况,这条线索不但适用于均匀场,也适用于非均匀场。因此要熟悉各种力做功的特点。◆带电体在复合场中受力情况复杂运动情况多变,往往出现临界问题,应以题中“最大”、“最高”、“至少”等词语为突破口,挖掘隐含条件,根据临界条件列出辅助方程,再与其它方程联立求解。2020/3/2417带电粒子在复合场中的运动直线运动:垂直运动方向的力必定平衡圆周运动:重力与电场力一定平衡,由洛伦兹力提供向心力(重力场、电场、磁场共存)一般的曲线运动2020/3/2418⑴组合场(电场与磁场没有同时出现在同一区域)★试质谱仪2020/3/2419回旋加速器2020/3/2420⑵叠加场(电场、磁场、重力场中只少有两个同时出现在同一区域)◆速度选择器①任何一个存在正交电场和磁场的空间都可看作速度选择器②速度选择器只选择速度而不选择粒子的种类,只要v=E/B,粒子就能沿直线匀速通过选择器,而与粒子的电性、电荷量、质量无关。(不计重力)③对于确定的速度选择器有确定的入口与出口。★如图所示,在平行金属板间有匀强电场和匀强磁场,方向如图,有一束正电荷沿中心线方向水平射入,却分成三束分别由a、b、c三点射出,问可以确定的是这三束带电粒子的什么物理量不相同?(重力不计)2020/3/2421◆磁流体发电机、电磁流量计磁流体发电机①进入磁场的粒子带正、负电荷②当Eq=Bqv时两板间电势差达到最大电磁流量计①流动的导电液体含有正、负离子U=Bdv②流量指单位时间内流过的体积:Q=Sv③当液体内的自由电荷所受电场力与洛仑兹力相等时,a、b间的电势差稳定。