磁场专题三带电粒子在复合场中的运动
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2005年12月2日 27
二、带电粒子（不计重力）在匀强磁场中的运动 1、运动方向与磁场方向平行，做匀速直线运动 2、运动方向与磁场方向垂直，做匀速圆周运动 ⑴洛仑兹力提供向心力 ⑵轨道半径： r
mv Bq p Bq
Bqv m v
2
m
4 r
2
r
T
k
2
2 mE Bq
1 B
2 mU q
解释磁化、 消磁现象 不显磁性 总结：一切磁现象都是由电荷的运动产生的 磁化 消磁 显磁性
总结：磁场的基本特性之一就是对处于其中的磁 体、电流或运动电荷有力的作用。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 都是通过自己的磁场而作用于对方的。 ５、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） 五个方向的统一：
O
V θ P S
L
B
M O,
N
A
V
d B 300 V
A
O
O
B
图1 一、带电粒子 在半无界磁场 中的运动
O r1
P 图3 二、带电粒子 在圆形磁场中 的运动
三、带电粒子在 图5 长足够大的长方 形磁场中的运动
l
+q V
V l
图6 四、带电粒子在正方 形磁场中的运动
五、带电粒子在环 名师1号P298第17题 2005年12月2日 31 状磁场中的运动
一． 磁场及其磁场的描述专题 一、磁场的描述 1、磁场的产生 ⑴磁体的周围存在磁场（与电场一样是一种特殊物质） ⑵电流（运动电荷）周围存在磁场
南北放置 导线通电后 发生偏转 电流 产生 磁场 电荷运 动产生 磁场
奥斯特实验
变化的电场在周围空间产生磁场 （麦克斯韦）。
2、磁场的基本性质
对放入其中的磁体、电流 （运动电荷）有力的作用
⑶磁感应强度的定义
★关于磁感应强度，下列说法中错误的是
（ ） A．由B=可知，B与F成正比，与IL成反比 B．由B=可知，一小段通电导体在某处不受磁场 力，说明此处一定无磁场 C．通电导线在磁场中受力越大，说明磁场越强 D．磁感应强度的方向就是该处电流受力方向
⑷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．2B B．B C．0 D． 3 B
★
2005年12月2日
32
2005年12月2日
33
★
2005年12月2日
34
★
2005年12月2日
35
三、带电体在复合场中的运动 1、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。
★垂直纸面向外的匀强磁场仅限于宽度为d 的条形区域内，磁感应强度为B．一个质量 为m、电量为q的粒子以一定的速度垂直于 磁场边界方向从a点垂直飞入磁场区，如图 所示，当它飞离磁场区时，运动方向偏转 θ角．试求粒子的运动速度v以及在磁场中 运动的时间t．
2005年12月2日 30
4、带电粒子在有界磁场中运动问题分类解析
二．安培力及判定安培力作用下物理运动方向专题
1、磁场对电流的作用力 ⑴方向：左手定则
电流方向
安培力方向
安培力
判断下列通电导线的受力 方向
磁场方向
判断下列导线的电流方向或磁场方向或受力方向
⑵大小
B与I的夹角 B⊥I 与B垂 如B与I成任意角则把L投影 F=BIL 直的为 F=BILsinθ 到与B垂直和平行的方向上 有效 L为在磁场中的有效长度
⑶周期： T
2 m Bq
与v、r无关
V
⑷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）
O
2005年12月2日 28
b、一个速度方向的垂直线和一条弦 的中垂线的交点 ②半径的确定 应用几何知识来确定！
③运动时间： t
7、磁感应强度 描述磁场的强弱与方向的物理量 ⑴定义：在磁场中垂直磁场方向的通电导线， 受到的安培力跟电流和导线长度的乘积的比值。
⑵表达式： B
F IL
单位：特斯拉（T）
⑶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
⑴电流磁场方向的判断
★在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态，
25
★(02上海)磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能 量密度，其值为B2/2μ，式中B是磁感强度，μ是磁导率，在空气 中μ为一已知常数。为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感 应强度B，一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积 的铁片P，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl，并测出拉 力F，如图所示。因为F所作的功等于 间隙中磁场的能量，所以由 此可得磁感强度B与F、A之 间的关系为B＝ 。 ★在磁感应强度B = 0.08T，方向竖直向下的匀强磁场中，一根长 l1 = 20cm，质量m = 24g的金属横杆水平地悬挂在两根长均为24cm 的轻细导线上，电路中通以图示的电流，电流 强度保持在2.5A，横杆在悬线偏离竖直位置 θ=30°处时由静止开始摆下，求横杆通 过最低点的瞬时速度大小。
只要求掌握v跟B平行或垂直两种情况下的洛仑磁力
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 定量描述：磁感应强度 形象描述：磁感线 条形磁铁
B F IL
磁场的描述
磁
几种典型磁场 的磁感线分布
场
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
6、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）
突然发现小磁针N极向东偏转，由此可知（ ） A．一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的N 极靠近小磁针 B．一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的S 极靠近小磁针 C．可能是小磁针正上方有电子流自南向北水平 通过 D．可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平 通过
★一束电子流沿x轴正方向高速运动，如图所
示，则电子流产生的磁场在z轴上的点P处的方 向是（ ） A．沿y轴正方向 B．沿y轴负方向 C．沿z轴正方向 D．沿z轴负方向
⑵磁感线
★下列说法中正确的是
（ ） A．磁感线可以表示磁场的方向和强弱 B．磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极 C．磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场 D．放入通电螺线管内的小磁针，根据异名磁 极相吸的原则，小磁针的N极一定指向通电螺线 管的S极
如B∥I则F=0
2、通电导线在安培力作用下运动的定性判断
2005年12月2日
23
3、电流在安培力作用下的定量计算问题 ★一圆形线圈，半径为r，通以电流强度为I的 电流，放在光滑水平面上，匀强磁场的磁感应 强度大小为B，方向竖直向下，如图所示（俯 视图），则线圈截面上张力大小为： （ ） A．2BIr B．0.5BIr C．BIr D．不能求解
2005年12月2日 24
★如图所示，有一金属棒ab，质量为m = 5g， 电阻R = 1Ω，可以无摩擦地在两条平行导 轨上滑行。导轨间距离为d = 10cm，电阻不 计。导轨平面与水平面的夹角θ=30°，整 个装置放在磁感应强度B = 0.4T的匀强磁场 中，磁场方向竖直向上。电源的电动势E = 2V，内电阻r = 0.1Ω，试求变阻器取值是 多少时，可使金属棒静止在导轨上。
高 三 第 一 轮 复 习
２００７年考纲要求
1 2 3 4 5 电流的磁场. 磁感应强度、磁感线 安培力 安培力的方向 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅰ
匀强磁场中的安培力. 洛仑兹力 洛仑兹力的方向
6
7
洛仑兹力的公式.带电粒子在匀强磁 场中的运动
质谱仪.回旋加速器
Ⅱ
Ⅰ
说明： 只要求掌握直导线跟B平行或垂直两种情况下的安培力
★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。
⑶电流对电流的作用
⑴ 同名磁极相互排斥
异名磁极相互吸引
⑵磁体对电流的作用
3、磁体间相互作用的本质
磁体
磁场
磁体
磁体或电流
2005年12月2日
7
4、磁现象的电本质
在原子、分子等物质微粒内部存在一种环形电流— 安培分子 —分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小 电流假说： 的磁体，它的两侧相当于两个磁极。
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。
③通电直导线 判 断 方 法 ：
立体图
纵截Biblioteka Baidu图
横截面图
④环形电流 判 断 方 法 ： 立体图 纵截面图 横截面图
⑤通电螺线管 判 断 方 法
电流
安培定则（二） 立体图 ⑥地磁场
横截面图 纵截面图 １．地磁场的Ｎ极在地球的南端（东 经１３９．９度，南纬６６．６度的 南极洲威尔斯附近；Ｓ极在地球的北 端西经１００．５度，东经７５．５ 度的北美洲帕里群岛附近； ２．水平分量从南到北，竖直分量北 半球垂直地面向下，南半球垂直地面 向上； ３．赤道平面，距离地面高度相等的 点Ｂ的大小和方向相同．
2005年12月2日 36
360
0
T
O
3、理解与巩固 ★两个粒子带电量相等，在同一匀强磁场中只受磁场力而做匀速 圆周运动，则( ) A.若速率相等，则半径相等 B.若速率相等，则周期相等 C.若动量大小相等，则半径相等 D.若动能相等，则周期相等
2005年12月2日
29
★如图所示，在长直导线中有恒电流I通过，导线正下方电子初 速度v０方向与电流I的方向相同，电子将（ ） A.沿路径 a 运动，轨迹是圆 B.沿路径 a 运动，轨迹半径越来越大 C.沿路径 a 运动，轨迹半径越来越小 D.沿路径 b 运动，轨迹半径越来越大
2005年12月2日 26
第二课时
磁场对运动电荷的作用
一、洛仑兹力 磁场对运动电荷的作用力 1、大小：F洛=Bqv 当B∥v时，电荷不受洛仑兹力 F洛 当B⊥v时，电荷所受洛仑兹力最大
当B与v成θ角时，F洛=Bqvsin θ 2、方向：用左手定则判断
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。 3、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。 4、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
★如图所示，两根平行光滑轨道水平放置， 相互间隔d=0.1m，质量为m=3g的金属棒置 于轨道一端.匀强磁场B=0.1T，方向竖直向 下，轨道平面距地面高度h=0.8m，当接通 开关S时，金属棒由于受磁场力作用而被水 平抛出，落地点水平距离s=2m，求接通S瞬 间，通过金属棒的电量.
B
h
s
2005年12月2日
磁场对电流的作用
B∥L，F=0 B⊥L，F=BIL 方向：左手定则
大小 电流表的工作原理
v∥B，F=0 大小 v⊥B，F=Bqv
方向：左手定则 磁场对运动电荷的作用 带电粒子在 匀强磁场中 运动周期 T 做圆周运动 质谱仪 重要应用 回旋加速器 …… 轨道半径
r mv Bq 2 m Bq
二、带电粒子（不计重力）在匀强磁场中的运动 1、运动方向与磁场方向平行，做匀速直线运动 2、运动方向与磁场方向垂直，做匀速圆周运动 ⑴洛仑兹力提供向心力 ⑵轨道半径： r
mv Bq p Bq
Bqv m v
2
m
4 r
2
r
T
k
2
2 mE Bq
1 B
2 mU q
解释磁化、 消磁现象 不显磁性 总结：一切磁现象都是由电荷的运动产生的 磁化 消磁 显磁性
总结：磁场的基本特性之一就是对处于其中的磁 体、电流或运动电荷有力的作用。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 都是通过自己的磁场而作用于对方的。 ５、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） 五个方向的统一：
O
V θ P S
L
B
M O,
N
A
V
d B 300 V
A
O
O
B
图1 一、带电粒子 在半无界磁场 中的运动
O r1
P 图3 二、带电粒子 在圆形磁场中 的运动
三、带电粒子在 图5 长足够大的长方 形磁场中的运动
l
+q V
V l
图6 四、带电粒子在正方 形磁场中的运动
五、带电粒子在环 名师1号P298第17题 2005年12月2日 31 状磁场中的运动
一． 磁场及其磁场的描述专题 一、磁场的描述 1、磁场的产生 ⑴磁体的周围存在磁场（与电场一样是一种特殊物质） ⑵电流（运动电荷）周围存在磁场
南北放置 导线通电后 发生偏转 电流 产生 磁场 电荷运 动产生 磁场
奥斯特实验
变化的电场在周围空间产生磁场 （麦克斯韦）。
2、磁场的基本性质
对放入其中的磁体、电流 （运动电荷）有力的作用
⑶磁感应强度的定义
★关于磁感应强度，下列说法中错误的是
（ ） A．由B=可知，B与F成正比，与IL成反比 B．由B=可知，一小段通电导体在某处不受磁场 力，说明此处一定无磁场 C．通电导线在磁场中受力越大，说明磁场越强 D．磁感应强度的方向就是该处电流受力方向
⑷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．2B B．B C．0 D． 3 B
★
2005年12月2日
32
2005年12月2日
33
★
2005年12月2日
34
★
2005年12月2日
35
三、带电体在复合场中的运动 1、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。
★垂直纸面向外的匀强磁场仅限于宽度为d 的条形区域内，磁感应强度为B．一个质量 为m、电量为q的粒子以一定的速度垂直于 磁场边界方向从a点垂直飞入磁场区，如图 所示，当它飞离磁场区时，运动方向偏转 θ角．试求粒子的运动速度v以及在磁场中 运动的时间t．
2005年12月2日 30
4、带电粒子在有界磁场中运动问题分类解析
二．安培力及判定安培力作用下物理运动方向专题
1、磁场对电流的作用力 ⑴方向：左手定则
电流方向
安培力方向
安培力
判断下列通电导线的受力 方向
磁场方向
判断下列导线的电流方向或磁场方向或受力方向
⑵大小
B与I的夹角 B⊥I 与B垂 如B与I成任意角则把L投影 F=BIL 直的为 F=BILsinθ 到与B垂直和平行的方向上 有效 L为在磁场中的有效长度
⑶周期： T
2 m Bq
与v、r无关
V
⑷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）
O
2005年12月2日 28
b、一个速度方向的垂直线和一条弦 的中垂线的交点 ②半径的确定 应用几何知识来确定！
③运动时间： t
7、磁感应强度 描述磁场的强弱与方向的物理量 ⑴定义：在磁场中垂直磁场方向的通电导线， 受到的安培力跟电流和导线长度的乘积的比值。
⑵表达式： B
F IL
单位：特斯拉（T）
⑶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
⑴电流磁场方向的判断
★在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态，
25
★(02上海)磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能 量密度，其值为B2/2μ，式中B是磁感强度，μ是磁导率，在空气 中μ为一已知常数。为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感 应强度B，一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积 的铁片P，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl，并测出拉 力F，如图所示。因为F所作的功等于 间隙中磁场的能量，所以由 此可得磁感强度B与F、A之 间的关系为B＝ 。 ★在磁感应强度B = 0.08T，方向竖直向下的匀强磁场中，一根长 l1 = 20cm，质量m = 24g的金属横杆水平地悬挂在两根长均为24cm 的轻细导线上，电路中通以图示的电流，电流 强度保持在2.5A，横杆在悬线偏离竖直位置 θ=30°处时由静止开始摆下，求横杆通 过最低点的瞬时速度大小。
只要求掌握v跟B平行或垂直两种情况下的洛仑磁力
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 定量描述：磁感应强度 形象描述：磁感线 条形磁铁
B F IL
磁场的描述
磁
几种典型磁场 的磁感线分布
场
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
6、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）
突然发现小磁针N极向东偏转，由此可知（ ） A．一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的N 极靠近小磁针 B．一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的S 极靠近小磁针 C．可能是小磁针正上方有电子流自南向北水平 通过 D．可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平 通过
★一束电子流沿x轴正方向高速运动，如图所
示，则电子流产生的磁场在z轴上的点P处的方 向是（ ） A．沿y轴正方向 B．沿y轴负方向 C．沿z轴正方向 D．沿z轴负方向
⑵磁感线
★下列说法中正确的是
（ ） A．磁感线可以表示磁场的方向和强弱 B．磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极 C．磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场 D．放入通电螺线管内的小磁针，根据异名磁 极相吸的原则，小磁针的N极一定指向通电螺线 管的S极
如B∥I则F=0
2、通电导线在安培力作用下运动的定性判断
2005年12月2日
23
3、电流在安培力作用下的定量计算问题 ★一圆形线圈，半径为r，通以电流强度为I的 电流，放在光滑水平面上，匀强磁场的磁感应 强度大小为B，方向竖直向下，如图所示（俯 视图），则线圈截面上张力大小为： （ ） A．2BIr B．0.5BIr C．BIr D．不能求解
2005年12月2日 24
★如图所示，有一金属棒ab，质量为m = 5g， 电阻R = 1Ω，可以无摩擦地在两条平行导 轨上滑行。导轨间距离为d = 10cm，电阻不 计。导轨平面与水平面的夹角θ=30°，整 个装置放在磁感应强度B = 0.4T的匀强磁场 中，磁场方向竖直向上。电源的电动势E = 2V，内电阻r = 0.1Ω，试求变阻器取值是 多少时，可使金属棒静止在导轨上。
高 三 第 一 轮 复 习
２００７年考纲要求
1 2 3 4 5 电流的磁场. 磁感应强度、磁感线 安培力 安培力的方向 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅰ
匀强磁场中的安培力. 洛仑兹力 洛仑兹力的方向
6
7
洛仑兹力的公式.带电粒子在匀强磁 场中的运动
质谱仪.回旋加速器
Ⅱ
Ⅰ
说明： 只要求掌握直导线跟B平行或垂直两种情况下的安培力
★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。
⑶电流对电流的作用
⑴ 同名磁极相互排斥
异名磁极相互吸引
⑵磁体对电流的作用
3、磁体间相互作用的本质
磁体
磁场
磁体
磁体或电流
2005年12月2日
7
4、磁现象的电本质
在原子、分子等物质微粒内部存在一种环形电流— 安培分子 —分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小 电流假说： 的磁体，它的两侧相当于两个磁极。
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。
③通电直导线 判 断 方 法 ：
立体图
纵截Biblioteka Baidu图
横截面图
④环形电流 判 断 方 法 ： 立体图 纵截面图 横截面图
⑤通电螺线管 判 断 方 法
电流
安培定则（二） 立体图 ⑥地磁场
横截面图 纵截面图 １．地磁场的Ｎ极在地球的南端（东 经１３９．９度，南纬６６．６度的 南极洲威尔斯附近；Ｓ极在地球的北 端西经１００．５度，东经７５．５ 度的北美洲帕里群岛附近； ２．水平分量从南到北，竖直分量北 半球垂直地面向下，南半球垂直地面 向上； ３．赤道平面，距离地面高度相等的 点Ｂ的大小和方向相同．
2005年12月2日 36
360
0
T
O
3、理解与巩固 ★两个粒子带电量相等，在同一匀强磁场中只受磁场力而做匀速 圆周运动，则( ) A.若速率相等，则半径相等 B.若速率相等，则周期相等 C.若动量大小相等，则半径相等 D.若动能相等，则周期相等
2005年12月2日
29
★如图所示，在长直导线中有恒电流I通过，导线正下方电子初 速度v０方向与电流I的方向相同，电子将（ ） A.沿路径 a 运动，轨迹是圆 B.沿路径 a 运动，轨迹半径越来越大 C.沿路径 a 运动，轨迹半径越来越小 D.沿路径 b 运动，轨迹半径越来越大
2005年12月2日 26
第二课时
磁场对运动电荷的作用
一、洛仑兹力 磁场对运动电荷的作用力 1、大小：F洛=Bqv 当B∥v时，电荷不受洛仑兹力 F洛 当B⊥v时，电荷所受洛仑兹力最大
当B与v成θ角时，F洛=Bqvsin θ 2、方向：用左手定则判断
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。 3、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。 4、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
★如图所示，两根平行光滑轨道水平放置， 相互间隔d=0.1m，质量为m=3g的金属棒置 于轨道一端.匀强磁场B=0.1T，方向竖直向 下，轨道平面距地面高度h=0.8m，当接通 开关S时，金属棒由于受磁场力作用而被水 平抛出，落地点水平距离s=2m，求接通S瞬 间，通过金属棒的电量.
B
h
s
2005年12月2日
磁场对电流的作用
B∥L，F=0 B⊥L，F=BIL 方向：左手定则
大小 电流表的工作原理
v∥B，F=0 大小 v⊥B，F=Bqv
方向：左手定则 磁场对运动电荷的作用 带电粒子在 匀强磁场中 运动周期 T 做圆周运动 质谱仪 重要应用 回旋加速器 …… 轨道半径
r mv Bq 2 m Bq