高中物理选修3-1磁场复习

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1、磁场前情回顾:磁场知识结构磁场基本概念磁场的产生:磁场的描述:1、磁感应强度:2、磁通量:磁场对电流的作用1、安培力2、多力作用下平衡与运动磁场对运动电荷的作用1、洛伦兹力2、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4、几个典型模型一、基本概念1.磁场的产生(1)磁极和电流周围都存在磁场,它是一种特殊形的物质(2)磁场的基本特性就是对处于其中的或者有磁场力的作用。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。磁极电流磁场典型例题1、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

2、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()A.东西向B.南北向C.正西南D.正西北A2、磁场的描述(1)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N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.切线方向疏密几种磁场的磁感线: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。(2)确定电流产生磁场的方向用安培(右手

3、)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方向.(3)磁感应强度:它反映了该处磁场的强弱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典型例题1、关于磁感线和电场线的描述,正确的有()A.电场线起止于电荷,磁感线起止于磁极B.电场线不一定闭合,磁感线一定闭合C.磁感线是自由小磁针在磁场力作用下的运动轨迹D.沿磁感线方向磁场不断减弱B2、

4、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3-2-2针对训练3、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φa和φb大小关系为:()A.φa<φbB.φa>φbC.φa=φbD.无法比较图3-2-3B二、安培力(磁场对电流的作用力)方向由左手定则确定条

5、件:L与B垂直(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。分类:1.定性分析:安培力作用下物体运动方向的判断2.定量计算a:只受安培力作用b:安培力作用下的平衡问题例2.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,磁铁对水平面的压力将会______(增大、减小还是不变?)。水平面对磁铁的摩擦力大小为______。NSIFF例1.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,导线将如何移动?INSPQB从左向右看,导

6、线将顺时针转动,同时向右运动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(  )A.B.C.D.变式训练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F2>F1,根据这两个数据,可以确定()A.磁场的方向B.磁感强度的大小C.安培力的大小D.铜棒的重力图3-3-

7、3ACD例5.如图所示,光滑导轨与水平面成α角,导轨宽L。匀强磁场磁感应强度为B。金属杆长也为L,质量为m,水平放在导轨上。当回路总电流为I1时,金属杆正好能静止。求:⑴B至少多大?这时B的方向如何?⑵若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上,应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静止?E30ºBARmgNFG’FminB方向垂直导轨平面向上mgNFG’FminBFmgNFG’FminB画侧视图!变式训练变式训练2变式训练3应用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2.2g的弹体

8、(包括金属杆EF的质量)加速到10km/s的电磁炮(常规炮弹速度大小约为2km/s),若轨道宽2m,长为100m,通过的电流为10A,则轨道间所加匀强

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