高中物理 第三章 磁场章末复习提升课课件 新人教版选修3-1
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地磁场的 分布大致 上就像一 个条形 磁 体。
各地磁感 线近似平 行地面
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5、磁感线： （1）定义：在磁场中画出一些有方向的曲线,在这些
曲线上，每一点的切线方向，都跟该点的磁场方 向相同。这样的曲线叫磁感线 磁感线的疏密 表示磁场强弱。 (2)目的：为形象地描述磁场而人为引入的假想曲线 (3)特点： a.磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向 b.磁感线的疏密可以反映磁场的强弱 c. 磁感线是封闭曲线 d. 任何两条磁感线都不相交
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（5）条形磁体和蹄形磁体的磁感线：
磁感线方向 外部：从N极到S极，内部：从S极到N极
高中物理新课标人教版选修3-1第三章《磁场》PPT小磁针北极 1、电场的方向：规定正电荷所 受力的方向（或小磁针静止时 受电场力的方向 北极所指的方向）
郑和下西洋，不但是中国海上探险事业的巨大成 就，也是世界地理发现史上的光辉纪录。
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2、欧洲人的远洋探险： 在宋、元两代，我国发明的指南针传到了欧洲和亚洲的许
多国家，使得近代欧洲的远洋探险成为可能。 意大利航海家哥伦布（约1451—1506 ）进行了远洋探险，在
小结
一、磁场 1、磁场：磁体周围存在磁场。类似电场。 2、磁场的基本性质：对磁体有力的作用。
同名磁极相斥 ，异名磁极相吸 。 3、作用过程：通过磁场实现。 4、磁场的方向：规定小磁针北极受力的方向，也即小磁
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地磁场的 分布大致 上就像一 个条形 磁 体。
各地磁感 线近似平 行地面
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5、磁感线： （1）定义：在磁场中画出一些有方向的曲线,在这些
曲线上，每一点的切线方向，都跟该点的磁场方 向相同。这样的曲线叫磁感线 磁感线的疏密 表示磁场强弱。 (2)目的：为形象地描述磁场而人为引入的假想曲线 (3)特点： a.磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向 b.磁感线的疏密可以反映磁场的强弱 c. 磁感线是封闭曲线 d. 任何两条磁感线都不相交
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（5）条形磁体和蹄形磁体的磁感线：
磁感线方向 外部：从N极到S极，内部：从S极到N极
高中物理新课标人教版选修3-1第三章《磁场》PPT小磁针北极 1、电场的方向：规定正电荷所 受力的方向（或小磁针静止时 受电场力的方向 北极所指的方向）
郑和下西洋，不但是中国海上探险事业的巨大成 就，也是世界地理发现史上的光辉纪录。
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2、欧洲人的远洋探险： 在宋、元两代，我国发明的指南针传到了欧洲和亚洲的许
多国家，使得近代欧洲的远洋探险成为可能。 意大利航海家哥伦布（约1451—1506 ）进行了远洋探险，在
小结
一、磁场 1、磁场：磁体周围存在磁场。类似电场。 2、磁场的基本性质：对磁体有力的作用。
同名磁极相斥 ，异名磁极相吸 。 3、作用过程：通过磁场实现。 4、磁场的方向：规定小磁针北极受力的方向，也即小磁
人教版高中物理选修3-1 第3章《第三章 磁场》章末总结(课件) (共35张PPT)
【解析】从 b 向 a 看侧视图如图所示 （1）水平方向：Ff＝FAsinθ ① 竖直方向：FN＋FAcosθ＝mg ② 又 FA＝BIL＝B
E L③ R
联立①②③得：FN＝mg－
Ff
BLE sin R mgR EL
BLE cos ， R
（2）使 ab 棒受支持力为零，且让磁场最小，可知安培力竖直向上，则有 FA＝mg
mv0 2 Bq
得：v=2v0/7π
（3）则在每 4 周期刚结束时粒子第二次经过 x1 2r 1 的这一 点，以后每过一周期将会出现符合要求的点。 故 xk 2r 1
(k 3)m0 v (k 1)r k 3 1 r 1 2 2 2 Bq
（式中 k
取 1、2、3……）
m v0 k 3m0 v 【答案】 （1） r1 ； （2）2v0/7π； （3） Bq 2 Bq
【典型例题】如图所示，无限宽广的匀强磁场分布在 xoy 平面内，x 轴上下方 磁场均垂直 xoy 平面向里，x 轴上方的磁场的磁感应强度为 B，x 轴下方的磁场的 磁感应强度为 4B/3。现有一质量为 m，电量为-q 带负电粒子以速度 v0 从 坐标原点 O 沿 y 方向进入上方磁场。在粒子运动过程中，与 x 轴交于若干点。不计粒子的重 力。求： （1）粒子在 x 轴上方磁场做匀速圆周运动半径 r1 （2）如把 x 上方运动的半周与 x 下方运动的半周称为一周期的话，则每经过 一周期，在 x 轴上粒子右移的平 均速度。 （3）在与 x 轴的所有交点中，粒子两次通过同一点的坐标位置。
Bmin
根据左手定则判定磁场方向水平向右
BLE cos BLE sin 【答案】 （1）FN＝mg－ ， Ff R R mgR （2） Bmin ，磁场方向水平向右 EL
高中物理 第3章磁场章末归纳提升课件 新人教版选修31
图3－4
第十七页，共35页。
A．在b、n之间某点 C．a点
B．在n、a之间某点 D．在a、m之间某点
【解析】 因为氢核是一带正电微粒，不计重力，在匀强磁
场中做匀速圆周运动，由左手定则知其向上偏转．因为正好从n
点射出，则可知其运行轨迹为1/4圆周．当磁感应强度B变为原来
的2倍时，由半径公式r＝ mqBv
粒子速度大小v1为 v1＝ v20＋at02③ 设速度方向与竖直方向的夹角为α，则 tan α＝avt00④ 此时粒子到出发点P0的距离为 s0＝ 2v0t0⑤
第三十二页，共35页。
此后，粒子进入磁场，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动， 圆周半径为
r1＝mqBv1⑥ 设粒子首次离开磁场的点为P2，弧 P1P2 所张的圆心角为 2β，则P1到点P2的距离为 s1＝2r1sin β⑦
所谓“电偏转”与“磁偏转”是分别利用电场和磁场对运动 电荷施加作用，从而控制其运动方向，但电场和磁场对电荷的作 用特点不同，因此这两种偏转有明显的差别．
第十一页，共35页。
磁偏转
电偏转
若v⊥B，则洛伦兹力FB＝ FE＝qE为恒力，粒 qvB，使粒子做匀速圆周 子做匀变速曲线运动
受力特征及 运动规律
图3－3
第十四页，共35页。
【解析】 设电场区域的宽度为d，带电粒子在电场中做类 平抛运动．
粒子在电场中的加速度为a＝qmE 沿电场方向的分速度为vy＝at＝qmEvd0 因为偏角为θ，故有tan θ＝vv0y＝qmEvd20 解得：d＝mvq20tEan θ
第十五页，共35页。
粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆半径R＝mqBv0
第七页，共35页。
1．真空中两根长直金属导线平行放置，其中一根导线中通 有恒定电流．在两导线所确定的平面内，一电子从P点运动的轨 迹的一部分如图3－2中的曲线PQ所示，则一定是( )
高中物理第三章磁场章末整合提升课件新人教版选修3_1
地磁场
内部:S→N
直线电流 磁感线的形状及方向
环形电流 安培定则
通电螺线管
磁通量 定义:与磁场方向垂直的平面面积������与匀强磁场的磁感应强度������的乘积 公式及单位:������ = ������������、韦伯 Wb
对通电导线 安培力的大小:������ = ������������������(������ ⊥ ������) 方向:左手定则������ ⊥ ������且������ ⊥ ������
半径������
=
������������ ������������
应用 质谱仪
周期������
=
2���� ������������
回旋加速器
专题一 安培力问题探究
1.安培力的大小 (1)当通电导线与磁场方向垂直时,F=ILB。 (2)当通电导线与磁场方向平行时,F=0。 (3)当通电导线与磁场方向的夹角为 θ 时,F=ILBsin θ。 2.安培力的方向 (1)安培力的方向由左手定则确定。 (2)F 安⊥B、同时 F 安⊥L,即 F 安垂直于 B 和 L 决定的平面,但 L 和 B 不一定垂直。 3.解决安培力问题的一般步骤 (1)画出通电导线所在处的磁感线的方向,用左手定则确定通电 导线所受安培力的方向。
思路分析:金属棒受到四个力的作用:重力 mg、垂直斜面向上的
支持力 FN、沿斜面向上的安培力 F 和沿斜面方向的摩擦力 Ff。金 属棒静止在导轨上时,摩擦力 Ff 的方向可能沿斜面向上,也可能沿斜 面向下,需分两种情况考虑。
解析:
当滑动变阻器 R 接入电路的阻值较大时,I 较小,安培力 F 较小, 金属棒在重力沿斜面的分力 mgsin θ 作用下有沿斜面下滑的趋势,导 轨对金属棒的摩擦力沿斜面向上(如图所示)。金属棒刚好不下滑时 有 B������������l+μmgcos θ-mgsin θ=0
高中物理第三章磁场章末复习课课件教科选修31教科高二选修31物理课件
【导学号：12602215】
2021/12/10
图3-6
第二十九页，共三十三页。
[解析] 假设粒子带负电，则其所受电场力方向水平向左，洛伦兹力方向斜向 右下方与v垂直，可以从力的平衡条件判断出这样的粒子不可能做匀速直线运 动，所以粒子应带正电荷，受力情况如图所示.
2021/12/10
第三十页，共三十三页。
内容 总结 (nèiróng)
No
Image
12/10/2021
第三十三页，共三十三页。Biblioteka [答案]5πm 3qB
v≤q3BmL
第二十三页，共三十三页。
带电粒子在组合场、复合场中的运动 1．带电粒子垂直电场方向进入匀强电场后，要做类平抛运动，可采用研究平 抛运动的方法(运动的合成与分解)处理． 2．带电粒子在匀强磁场中一般做匀速圆周运动，用好半径公式、周期公式即 可． 3．带电粒子在两种场的分界面上的速度和位置是连接两个运动过程的桥梁， 尤其是速度(包括大小和方向)，起着承上启下的作用．所以，不论带电粒子先 在哪种场中运动，射出这种场时的速度大小和方向都必须求出． 4．如果出现临界状态，注意挖掘隐含条件，分析临界条件，列出辅助方程．
根据合外力为零得 mg＝qvBsin 45° qE＝qvBcos 45°
联立以上两式可得B＝ 2qmv g，E＝mqg.
[答案]
E＝mqg
B＝
2mg qv
2021/12/10
第三十一页，共三十三页。
谢谢 观看 (xiè xie)
2021/12/10
第三十二页，共三十三页。
第3章 磁场(cíchǎng)
2021/12/10
第七页，共三十三页。
如图3-1所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽为L.匀强磁场的磁感应强 度为B.金属杆长为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：
2021/12/10
图3-6
第二十九页，共三十三页。
[解析] 假设粒子带负电，则其所受电场力方向水平向左，洛伦兹力方向斜向 右下方与v垂直，可以从力的平衡条件判断出这样的粒子不可能做匀速直线运 动，所以粒子应带正电荷，受力情况如图所示.
2021/12/10
第三十页，共三十三页。
内容 总结 (nèiróng)
No
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12/10/2021
第三十三页，共三十三页。Biblioteka [答案]5πm 3qB
v≤q3BmL
第二十三页，共三十三页。
带电粒子在组合场、复合场中的运动 1．带电粒子垂直电场方向进入匀强电场后，要做类平抛运动，可采用研究平 抛运动的方法(运动的合成与分解)处理． 2．带电粒子在匀强磁场中一般做匀速圆周运动，用好半径公式、周期公式即 可． 3．带电粒子在两种场的分界面上的速度和位置是连接两个运动过程的桥梁， 尤其是速度(包括大小和方向)，起着承上启下的作用．所以，不论带电粒子先 在哪种场中运动，射出这种场时的速度大小和方向都必须求出． 4．如果出现临界状态，注意挖掘隐含条件，分析临界条件，列出辅助方程．
根据合外力为零得 mg＝qvBsin 45° qE＝qvBcos 45°
联立以上两式可得B＝ 2qmv g，E＝mqg.
[答案]
E＝mqg
B＝
2mg qv
2021/12/10
第三十一页，共三十三页。
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第三十二页，共三十三页。
第3章 磁场(cíchǎng)
2021/12/10
第七页，共三十三页。
如图3-1所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽为L.匀强磁场的磁感应强 度为B.金属杆长为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：
高中物理 第3章 磁场章末归纳提升课件 教科版选修31
JK ·物理 选修3-1
3．注意的问题 (1)分析带电粒子在有界磁场中的运动问题应抓住解决 问题的基本思路，即找圆心、求半径、确定圆心角并利用其 对称性，结合磁场边界，画出粒子在有界磁场中的轨迹． (2)带电粒子在有界磁场中的对称性或临界情景 ①带电粒子在一些有界磁场中的圆周运动具有对称性是 指从某一边界射入又从同一边界射出时，粒子的速度方向与 边界的夹角相等，或在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子， 必沿径向射出． ②刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的 轨迹与边界相切． (3)当速度 v 一定时，弧长越长，轨道对应的圆心角越大， 带电粒子在有界磁场中运动的时间越长．
棒共受三个力作用：重力 mg，方向竖直向下；弹力垂直于斜
面向上，大小随磁场力的变化而变化；安培力始终与磁场方
向及电流方向垂直，大小随方向不同而变．由平衡条件知，
斜面弹力与安培力的合力必与重力 mg 等大反向，故当安培
力方向与弹力方向垂直即沿斜面向上时，安培力最小，最小
值为 Fmin＝BIL，由平衡条件知 Fmin＝mgsin α，所以 B＝
JK ·物理 选修3-1
【答案】 (1)B＝mgIsLin α，垂直斜面向上 (2)mILg，水平 向左 (3)B 与水平向右方向的夹角 θ 满足 α<θ≤π
JK ·物理 选修3-1
带电粒子在有界磁场中的运动
1.几种常见情景 (1)直线边界(进出磁场具有对称性，如图 3－3 所示)
(a)
(b)
(c)
JK ·物理 选修3-1
(3)此问讨论的只要问题的可能性，并没有具体研究满足 平衡的定量关系，为讨论问题的方便，建立如图所示的直角 坐标系．欲使棒有可能平衡，安培力 F 的方向须限定在图上 的 F1 和 F2 之间．由图不难看出，F 的方向应包括 F2 的方向， 但不能包括 F1 的方向，根据左手定则，B 与 x 轴正方向的夹 角 θ 满足 α<θ≤π.
高中物理第三章磁场本章小结课件新人教版选修3-1.ppt
m=0.1 kg,电阻 R=0.5 Ω,它与导轨间的动摩擦因数 μ=0.4,
靠在导轨的外面.为使金属棒不滑动,施加一与纸面夹角
为 30°且与导体棒垂直指向纸里的匀强磁场(设最大静摩
擦力等于滑动摩擦力,g 取 10 m/s2).求:
(1)此磁场的方向;
(2)磁感应强度 B 的取值范围.
专题一
专题二
专题三
.
0
= 0
sin
④
专题一
专题二
专题三
专题四
(2)离子在电场中运动的时间 t1=
离子在磁场中运动的时间 t2=
由⑤⑥得,t1∶t2=sinθ∶θ.
答案:(1)
cos
0
(2)sinθ∶θ
0
0
=
⑤
0sin
⑥
专题一
专题二
专题三
专题四
带电粒子在磁场中运动的多解问题
带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,由于某些条件不确定,使
π
4 0
解得,T=(2+ ) .
答案:(1) 2v0
02
2
π
4 0
(2)(2+ )
跟电流方向垂直;
(2)画出导体受力的平面图.
2.安培力与以前各章节知识均能综合到一起,其分析与解决问题的方
法与力学方法相同,只是在分析受力时再加一种安培力.
专题一
专题二
专题三
专题四
【例 1】 如图所示,电源电动势 E=2 V,内阻 r=0.5 Ω,
竖直导轨宽 L=0.2 m,导轨电阻不计.另有一金属棒质量
3.临界状态不唯一形成多解
带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁场时,由于粒子运动轨迹是圆
靠在导轨的外面.为使金属棒不滑动,施加一与纸面夹角
为 30°且与导体棒垂直指向纸里的匀强磁场(设最大静摩
擦力等于滑动摩擦力,g 取 10 m/s2).求:
(1)此磁场的方向;
(2)磁感应强度 B 的取值范围.
专题一
专题二
专题三
.
0
= 0
sin
④
专题一
专题二
专题三
专题四
(2)离子在电场中运动的时间 t1=
离子在磁场中运动的时间 t2=
由⑤⑥得,t1∶t2=sinθ∶θ.
答案:(1)
cos
0
(2)sinθ∶θ
0
0
=
⑤
0sin
⑥
专题一
专题二
专题三
专题四
带电粒子在磁场中运动的多解问题
带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,由于某些条件不确定,使
π
4 0
解得,T=(2+ ) .
答案:(1) 2v0
02
2
π
4 0
(2)(2+ )
跟电流方向垂直;
(2)画出导体受力的平面图.
2.安培力与以前各章节知识均能综合到一起,其分析与解决问题的方
法与力学方法相同,只是在分析受力时再加一种安培力.
专题一
专题二
专题三
专题四
【例 1】 如图所示,电源电动势 E=2 V,内阻 r=0.5 Ω,
竖直导轨宽 L=0.2 m,导轨电阻不计.另有一金属棒质量
3.临界状态不唯一形成多解
带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁场时,由于粒子运动轨迹是圆
人教版高中物理选修3-1：第三章 磁场 复习课件
向沿y轴正方向，电场区域宽度l＝0.1m．现从坐 标为（－0.2m，－0.2m）的P点发射出质量m＝ 2.0×10－9kg、带电荷量q＝5.0×10－5C的带正电 粒＝子5.0，×沿10y3轴m/正s.重方力向不射计入。匀强磁场，速度大小v0
图 3－4
• （1）求该带电粒子射出电场时的位置坐标； • （2）为了使该带电粒子能从坐标为（0.1m，－0.05m）
③
故电子要射出磁场，速率至少应为m1＋Becdos
。 θ
由③式可知，θ＝0°时，v0＝B2med最小，
由②式知此时半径最小，rmin＝d2，也可由轨迹分析得出上述结
论。
答案：（1）m1＋Becdos θ （2）B2med
• 反思领悟：解题关键是用放缩法画图找临界条件。
• 复合场是指电场、磁场和重力场并存，或其中 某两场并存，或分区域存在的某一空间。粒子
（2）粒子飞离电场时，沿电场方向速度 vy＝at＝5.0×103 m/s＝v0， 粒子射出电场时速度 v＝ 2v0。 由几何关系可知，粒子在正方形区域磁场中做圆周运动半径
r′＝0.05 2m， 由 qvB′＝mrv′2 ，解得 B′＝4T. 正方形区域最小面积 S＝(2r′)2，解得 S＝0.02m2.
• 在x轴方向上有： • mgsinθ＋Ff＝F安·cosθ， • 解得Ff＝－0.067N， • 负号说明静摩擦力的方向与假设的方向相反， • 即沿斜面向上。 • 答案：（1）0.5N 水平向右 （2）0.067N
沿斜面向上
1.洛伦兹力 （1）大小：带电粒子的速度与磁场平行时 F 洛＝0，速度与磁 场垂直时 F 洛＝qvB。 （2）方向：由左手定则判断。 （3）特点：对带电粒子永远不做功。 （4）作用：带电粒子在匀强磁场中（v⊥B）只受洛伦兹力作 用时，做匀速圆周运动。 半径：R＝mqBv，周期 T＝2qπBm（与半径、速率均无关）。
图 3－4
• （1）求该带电粒子射出电场时的位置坐标； • （2）为了使该带电粒子能从坐标为（0.1m，－0.05m）
③
故电子要射出磁场，速率至少应为m1＋Becdos
。 θ
由③式可知，θ＝0°时，v0＝B2med最小，
由②式知此时半径最小，rmin＝d2，也可由轨迹分析得出上述结
论。
答案：（1）m1＋Becdos θ （2）B2med
• 反思领悟：解题关键是用放缩法画图找临界条件。
• 复合场是指电场、磁场和重力场并存，或其中 某两场并存，或分区域存在的某一空间。粒子
（2）粒子飞离电场时，沿电场方向速度 vy＝at＝5.0×103 m/s＝v0， 粒子射出电场时速度 v＝ 2v0。 由几何关系可知，粒子在正方形区域磁场中做圆周运动半径
r′＝0.05 2m， 由 qvB′＝mrv′2 ，解得 B′＝4T. 正方形区域最小面积 S＝(2r′)2，解得 S＝0.02m2.
• 在x轴方向上有： • mgsinθ＋Ff＝F安·cosθ， • 解得Ff＝－0.067N， • 负号说明静摩擦力的方向与假设的方向相反， • 即沿斜面向上。 • 答案：（1）0.5N 水平向右 （2）0.067N
沿斜面向上
1.洛伦兹力 （1）大小：带电粒子的速度与磁场平行时 F 洛＝0，速度与磁 场垂直时 F 洛＝qvB。 （2）方向：由左手定则判断。 （3）特点：对带电粒子永远不做功。 （4）作用：带电粒子在匀强磁场中（v⊥B）只受洛伦兹力作 用时，做匀速圆周运动。 半径：R＝mqBv，周期 T＝2qπBm（与半径、速率均无关）。
高中物理 第三章 磁场章末复习总结 新人教版选修3-1
知识网络重组
磁 场
磁 场
学科素养培优
一、磁场及其描述 1．磁场 (1)磁体和通电导体的周围都存在磁场，磁场是一种特殊物 质． (2)磁场方向：规定在磁场中任一点小磁针N极受力的方向 (或者小磁针静止时N极的指向)就是那一点的磁场方向．
2．磁感线 (1)定义：在磁场中人为地画出一系列曲线，曲线的切线方 向表示该位置的磁场方向，曲线的疏密能定性地表示磁场的强 弱，这一系列曲线称为磁感线．它是为了形象地描述磁场在空 间的分布情况而人为假设的有向曲线． (2)电流(包括直线电流、环形电流、通电螺线管中的电流) 周围的磁感线方向与电流方向的关系，可以由安培定则来判 定．
(2)安培力与以前各章节知识均能综合到一起，其分析和求 解问题的方法与力学问题的分析方法相同，只不过在受力分析 时再加上安培力即可．
四、洛伦兹力作用下形成多解的问题 带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，由于某些条 件不确定，使问题出现多解． 1．带电粒子电性不确定形成多解 带电粒子由于电性不确定，在初速度相同的条件下，正、 负带电粒子在磁场中运动轨迹不同，导致形成双解．
(5)匀强磁场：若某个区域里磁感应强度大小处处相等，方 向都相同，那么这个区域的磁场叫做匀强磁场．
距离很近的两个异名磁极之间(除边缘之外)、长直密绕通 电螺线管内部(除两端之外)都可以认为是匀强磁场．
匀强磁场中的磁感线是平行等距的直线．
4．磁通量 (1)定义． 设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场垂直的 面积为S的平面，则B与S的乘积叫做穿过该平面的磁通量． (2)定义式． Φ＝BS，条件：B与S垂直． (3)单位． 韦伯，符号为Wb,1 Wb＝1 T·m2.
五、“磁偏转”与“电偏转”的区别 所谓“电偏转”与“磁偏转”是分别利用电场和磁场对运 动电荷施加作用，从而控制其运动方向，但电场和磁场对电荷 的作用特点不同，因此这两种偏转有明显的差别.
磁 场
磁 场
学科素养培优
一、磁场及其描述 1．磁场 (1)磁体和通电导体的周围都存在磁场，磁场是一种特殊物 质． (2)磁场方向：规定在磁场中任一点小磁针N极受力的方向 (或者小磁针静止时N极的指向)就是那一点的磁场方向．
2．磁感线 (1)定义：在磁场中人为地画出一系列曲线，曲线的切线方 向表示该位置的磁场方向，曲线的疏密能定性地表示磁场的强 弱，这一系列曲线称为磁感线．它是为了形象地描述磁场在空 间的分布情况而人为假设的有向曲线． (2)电流(包括直线电流、环形电流、通电螺线管中的电流) 周围的磁感线方向与电流方向的关系，可以由安培定则来判 定．
(2)安培力与以前各章节知识均能综合到一起，其分析和求 解问题的方法与力学问题的分析方法相同，只不过在受力分析 时再加上安培力即可．
四、洛伦兹力作用下形成多解的问题 带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，由于某些条 件不确定，使问题出现多解． 1．带电粒子电性不确定形成多解 带电粒子由于电性不确定，在初速度相同的条件下，正、 负带电粒子在磁场中运动轨迹不同，导致形成双解．
(5)匀强磁场：若某个区域里磁感应强度大小处处相等，方 向都相同，那么这个区域的磁场叫做匀强磁场．
距离很近的两个异名磁极之间(除边缘之外)、长直密绕通 电螺线管内部(除两端之外)都可以认为是匀强磁场．
匀强磁场中的磁感线是平行等距的直线．
4．磁通量 (1)定义． 设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场垂直的 面积为S的平面，则B与S的乘积叫做穿过该平面的磁通量． (2)定义式． Φ＝BS，条件：B与S垂直． (3)单位． 韦伯，符号为Wb,1 Wb＝1 T·m2.
五、“磁偏转”与“电偏转”的区别 所谓“电偏转”与“磁偏转”是分别利用电场和磁场对运 动电荷施加作用，从而控制其运动方向，但电场和磁场对电荷 的作用特点不同，因此这两种偏转有明显的差别.
选修3-1 第三章磁场章节复习(共21张PPT)[优秀课件][优秀课件]
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A. B =2T
B. B≤ 2T
C. B≥ 2T
D. 以上情况都有可能
二、磁场对电流的作用力 1、磁场对电流的作用力 ⑴方向：左手定则
安培力 判断下列通电导线的受力方向
判断下列导线的电流方向或磁场方向或受力方向
⑵大小
F=BIL （B⊥I）
F= （B∥I） F0=BILsinθ （B与I成θ角）
注意：F不仅与 B、I、l 有关，还与夹角θ有关；l
I⊥ B ，F安=BIL
方向：左手定则 电流表的工作原理
同向电流： 相互吸引
直线电流间的相互作用 异向电流：
大小
v∥B，f洛=0 相互排斥 v⊥B， f洛=qvB
方向：左手定则
qB磁场对运动电荷的作用
带电粒子在 轨道半径 匀强磁场中 做匀速圆周 运动周期 运动
T 2m qB
质谱仪
重要应用 回旋加速器
B
F
IL第三章
Hale Waihona Puke 磁场知识网络 磁场的产生磁场的描述
❖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
❖蹄形磁铁
磁 几种典型磁场 ❖匀强磁场
的磁感线分布
❖直线电流
场
❖环形电流
❖通电螺线管
❖地磁场
大小 I∥ B ，F安=0
rmv 磁场对电流的作用
是有效长度，不一定是导线的实际长度．弯曲导 线的有效长度l等于两端点所连直线的长度，所以 任意形状的闭合线圈的有效长度l＝0.
2、通电导线在安培力作用下的定性判断
例、 如图所示，通电直导线 ab 质量为 m，水平地放置在倾 角为 θ 的光滑导轨上，导轨宽度为 L ，通以图示方向的电流，电流 大小为 I，要求导线 ab静止在斜面上。
B. B≤ 2T
C. B≥ 2T
D. 以上情况都有可能
二、磁场对电流的作用力 1、磁场对电流的作用力 ⑴方向：左手定则
安培力 判断下列通电导线的受力方向
判断下列导线的电流方向或磁场方向或受力方向
⑵大小
F=BIL （B⊥I）
F= （B∥I） F0=BILsinθ （B与I成θ角）
注意：F不仅与 B、I、l 有关，还与夹角θ有关；l
I⊥ B ，F安=BIL
方向：左手定则 电流表的工作原理
同向电流： 相互吸引
直线电流间的相互作用 异向电流：
大小
v∥B，f洛=0 相互排斥 v⊥B， f洛=qvB
方向：左手定则
qB磁场对运动电荷的作用
带电粒子在 轨道半径 匀强磁场中 做匀速圆周 运动周期 运动
T 2m qB
质谱仪
重要应用 回旋加速器
B
F
IL第三章
Hale Waihona Puke 磁场知识网络 磁场的产生磁场的描述
❖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
❖蹄形磁铁
磁 几种典型磁场 ❖匀强磁场
的磁感线分布
❖直线电流
场
❖环形电流
❖通电螺线管
❖地磁场
大小 I∥ B ，F安=0
rmv 磁场对电流的作用
是有效长度，不一定是导线的实际长度．弯曲导 线的有效长度l等于两端点所连直线的长度，所以 任意形状的闭合线圈的有效长度l＝0.
2、通电导线在安培力作用下的定性判断
例、 如图所示，通电直导线 ab 质量为 m，水平地放置在倾 角为 θ 的光滑导轨上，导轨宽度为 L ，通以图示方向的电流，电流 大小为 I，要求导线 ab静止在斜面上。
高中物理选修3-1：第三章 磁场 复习 (共66张PPT)
二、 磁场对电流的作用 1.安培力的大小: F = BIL (B⊥IL )
说明: (1) L是导线的有效长度 (2) B一定是匀强磁场，一定是导线所在处 的磁感应强度值.
F
I B
2.安培力的方向——左手定则 注意来自F一定垂直I、B； I、B可以垂直可以 不垂直。
F
3. 安培力矩: B a 矩形线圈匝数为n，边长为l和L通有 恒定电流I，线圈平面与磁场成a角 安培力矩： F l M N 2BIL cosa NBILl cosa 2 当a = 0º , 即线圈平面∥ 磁感线时，力矩最大
答案：B应垂直于导轨平面 向上， B=mgsinα/(I1L)。 α I2=I1/cosα。
α
例. 如图所示，长度为l、质量为m的金属 杆，用两根长度均为 h 的金属轻杆接在水 平轴 OO' 上，构成框架，放入匀强磁场中， 磁感强度为B，方向竖直向上。当电键S闭 合一个短时间 t 再断开，短时间 t 内电流脉 冲 I0 通过框架，试确定框架偏离竖直平面 的最大偏角 (t 时间内框架偏移很小，可忽 略不计)。
解题规范
画侧视图、受力图 列出力学方程和电学方程 F 求解、解释答案。
N
mg sinq BIl cosq 0
mg
E I R1 r
发散：若有摩擦，使金属棒静止，R1的取值为多少？
如图，水平放置的光滑金属导轨M、N， 平行地置于匀强磁场中，间距为d，磁场的 磁感应强度大小为B，方向与导轨平面夹角 为α，金属棒a、b的质量为m，放在导轨上 且与导轨垂直，电源电动势为E，定值电阻 为R，其余电阻不计，则当电键K闭合时， 棒a、b受到的安培力的大小为多少？方向怎 样？棒的加速度大小为多少？ B a
平衡、变速运动
(人教版)选修3-1第三章磁场复习课(共17张PPT)
5.几种磁场的磁感线
永磁体的磁感线
注意：内部也有磁感线，内部和外部的 磁感线形成闭合曲线。
通电直导线
环形电流
通电螺线管
地磁场
• 在两极附近,磁感线 近似和地面垂直. • 在赤道附近,磁感线 近似和地面平行.
• 在其它地方,磁感线 和地面成相应的角度.
5．磁感应强度
（1）定义：在磁场中垂直于磁场方向的 通电直导线，受到安培力F的作用，安培力F 跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值。是描述 磁场的力的性质的物理量。 （2）公式：B= F/IL 单位：T （3）变式表述：磁感应强度等于穿过 单位面积的磁通量，又叫磁通密度。表达式 B= Φ/S
4．磁感线
（1）定义：如果在磁场中画出一些曲线，使 曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度 方向一致，这样的曲线就叫做磁感线。 （2）特点：①磁感线是为了形象的描述磁场 而人为假设的曲线；②在磁体的外部，磁感线从 北极出来，进入南极；在磁体的内部，由南极回 到北极；③磁感线的疏密程度表示磁场的强弱， 磁场的方向在过该点的磁感线的切线上；④磁感 线是不相交、不相切的闭合曲线。 （3）判断方法：安培定则（右手螺旋定则）
mgsinα/IL
垂直斜面向上
(2)欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力， 外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向；
mg/IL 水平向左
七、洛仑兹力
1. 磁场对运动电荷的作用力称洛仑兹 力．洛仑兹力的大小为 f =Bqv sinθ， 其中 θ 表示磁感强度 B 与电荷运动方 向v的夹角． 2.洛仑兹力的方向用左手定则判定。 负电荷所受的洛仑兹力方向与正电荷 相反， 3. 洛仑兹力的方向一定垂直于 B 、 v 所 组成的平面． 4. 洛仑兹力的特点：洛仑兹力始终与 速度垂直，不改变速度的大小，只改 变速度的方向，即洛仑兹力不做功．
人教课标版高中物理选修3-1：《磁场》章末复习课件1-新版
半径大小． 3．运动时间的求解
t＝36α0°T 或 t＝2απT 或 t＝vs.
4、转过的圆心角等于偏转角
四、带电粒子在复合场中的运动
一、复合场 1.复合场的分类 (1)叠加场 (2)组合场
2． 三种场的比较
名称
力的特点
重力场
大小：G＝mg 方向：竖直向下
大小：F＝qE 方向：a.正电荷受力方向 静电场 与场强方向相同
q v0
B
=m
v2 0
R
R
=
m v0 qB
T
=
2π R
v0
=
2π m
qB
× ×× × ×× × ×× × ××
× ×× × ×× × ×× × ××
× × × ×Fm × ×
× × q × v × × 0
× ×× × ××
电偏转 受力特征 F电＝qE 恒力做功
运动性质 匀变速曲线运动 运动轨迹
磁偏转 F洛＝qvB变力不做功
《磁场》复习
一、磁场、对磁场的描述 1、常见磁场
2、描述磁场的物理量
（1）磁感应强度 （2）磁感线
（3）磁通量 B S
3、磁场的叠加
二、安培力
1．安培力的大小 (1)磁场和电流不垂直时，F＝BIL sinθ (2)磁场和电流垂直时，F＝BIL. (3)磁场和电流平行时：F＝0.
(3)电场力、磁场力、重力并存 ①若三力平衡，一定做匀速直线运动． ②若重力与电场力平衡，一定做匀速圆周运
动． ③若合力不为零且与速度方向不垂直，将做
复杂的曲线运动，可以用分运动的思想分析运 动，因洛伦兹力不做功，可用能 量守恒或动能 定理求解问题．
2、带电粒子在叠加场中有约束情况下的运动 带电体在复合场中受轻杆、轻绳、圆环、轨道 等约束的情况下，常见的运动形式有直线运动 和圆周运动，此时解题要通过受力分析明确变 力、恒力做功情况，并注意洛伦兹 力不做功的 特点，运用动能定理、能量守恒定律结合牛顿 运动定律求解．
t＝36α0°T 或 t＝2απT 或 t＝vs.
4、转过的圆心角等于偏转角
四、带电粒子在复合场中的运动
一、复合场 1.复合场的分类 (1)叠加场 (2)组合场
2． 三种场的比较
名称
力的特点
重力场
大小：G＝mg 方向：竖直向下
大小：F＝qE 方向：a.正电荷受力方向 静电场 与场强方向相同
q v0
B
=m
v2 0
R
R
=
m v0 qB
T
=
2π R
v0
=
2π m
qB
× ×× × ×× × ×× × ××
× ×× × ×× × ×× × ××
× × × ×Fm × ×
× × q × v × × 0
× ×× × ××
电偏转 受力特征 F电＝qE 恒力做功
运动性质 匀变速曲线运动 运动轨迹
磁偏转 F洛＝qvB变力不做功
《磁场》复习
一、磁场、对磁场的描述 1、常见磁场
2、描述磁场的物理量
（1）磁感应强度 （2）磁感线
（3）磁通量 B S
3、磁场的叠加
二、安培力
1．安培力的大小 (1)磁场和电流不垂直时，F＝BIL sinθ (2)磁场和电流垂直时，F＝BIL. (3)磁场和电流平行时：F＝0.
(3)电场力、磁场力、重力并存 ①若三力平衡，一定做匀速直线运动． ②若重力与电场力平衡，一定做匀速圆周运
动． ③若合力不为零且与速度方向不垂直，将做
复杂的曲线运动，可以用分运动的思想分析运 动，因洛伦兹力不做功，可用能 量守恒或动能 定理求解问题．
2、带电粒子在叠加场中有约束情况下的运动 带电体在复合场中受轻杆、轻绳、圆环、轨道 等约束的情况下，常见的运动形式有直线运动 和圆周运动，此时解题要通过受力分析明确变 力、恒力做功情况，并注意洛伦兹 力不做功的 特点，运用动能定理、能量守恒定律结合牛顿 运动定律求解．
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图6
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【解析】 欲使带电粒子不打在极板上，带电粒子可以从 左边穿出，也可以从右边穿出，因此问题归结为求粒子能从右 边穿出时轨道半径的最小值r1以及粒子能从左边穿出时轨道半径 的最大值r2.设粒子刚好从右边穿出时的速度为v1，如图所示， 此时圆心在O1点，由几何关系有：
r21＝L2＋(r1－L2)2①
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4．运动方向不确定：带电粒子以不同的速度方向进入磁场 中，做圆周运动的轨迹是不同的，因而会形成多解情形．
5．运动的反复性：带电粒子在复合场中运动时，或与挡板 等边界发生碰撞，将不断地反复在磁场中运动，也会形成一些 多解问题．
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17
如图6所示，长为L的水平极板间有垂直纸面向里 的匀强磁场，磁感应强度为B，板间的距离也为L，板不带 电．现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)，从极 板间左边中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不 打在极板上，则v需要满足什么条件？
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8
(2)当以一定的速率垂直射入磁场时，运动的弧长越长，圆 心角越大，则带电粒子在有界磁场中运动时间越长．
(3)当比荷相同，速率v变化时，在匀强磁场中运动的带电粒 子圆心角越大，运动时间越长．
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9
(多选)空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场， 图4中的正方形为其边界．一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂 直于磁场的方向从O点入射．这两种粒子带同种电荷，它们的电 荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒 子，不计重力．下列说法正确的是( )
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由牛顿第二定律得： qv1B＝mvr121② 由①②两式得：
v1＝5q4BmL 设粒子刚好从左边穿出时的速度为v2，如图所示，此时圆 心在O2点，由几何关系有： r2＝L4③
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而qv2B＝mvr222④
由③④式可得：v2＝q4BmL
因此，当粒子的速度满足v>
5qBL 4m
(2)平行边界(存在临界条件，如图2丁、戊、己所示)．
丁
戊
图2
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己
6
(3)圆形边界(沿径向射入必沿径向射出，如图庚所示)．
庚 图3
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7
2．解决带电粒子在有界磁场中运动问题的方法 解决此类问题时，找到粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆 心位置、半径大小，以及与半径相关的几何关系是解题的关 键．解决此类问题时应注意下列结论： (1)刚好穿出或刚好不能穿出磁场的条件是带电粒子在磁场 中运动的轨迹与边界相切．
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12
一磁场宽度为L，磁感应强度为B，如图5所示，一粒子质 量为m，带电荷量为－q，不计重力，以一速度(方向如图3－6－ 10)射入磁场．若使其不从右边界飞出，则电荷的速度应为多 大？
图5
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13
【解析】 若要粒子不从右边界飞出，则当达到最大速度
时，半径最大，此时运动轨迹如图所示，即轨迹恰好和右边界
1．带电粒子的电性不确定：受洛伦兹力作用的带电粒子， 可能带正电，也可能带负电．当具有相同初速度时，正负粒子 在磁场中的运动轨迹不同，导致形成双解.
ppt精选15Fra bibliotek2．磁场方向的不确定：磁感应强度是矢量．如果题设只给 出磁感应强度的大小，而未指出其方向，此时要考虑磁感应强 度方向不确定而形成多解．
3．临界状态不唯一：带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界 磁场时，由于粒子运动轨迹是圆弧状，因此，可能会从不同的 位置穿越边界，临界条件不唯一会形成多解．
或v<
qBL 4m
时，粒子不会打
在极板上．
【答案】 v>5q4BmL或v<q4BmL
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21
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粒子轨迹半径相同，运动轨迹也必相同，B正确；对于入射速度
不同的粒子在磁场中可能的运动轨迹如图所示，由图可知，粒
子的轨迹直径不超过磁场边界一半时转过的圆心角都相同，运
动时间都为半个周期，而由T＝
2πm qB
知所有粒子在磁场运动周期
都相同，故A、C皆错误；再由t＝2θπT＝θqmB可知D正确． 【答案】 BD
章末复习提升课(三)
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1
————[先总揽全局]—————————
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2
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3
———[再填写关键]———————————
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4
有界匀强磁场问题 1.几种常见的不同边界磁场中的运动规律 (1)直线边界(进出磁场具有对称性，如图1甲、乙、丙所 示)．
甲
乙
图1
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丙
5
图4
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10
A．入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同 B．入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同 C．在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同 D．在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一 定越大
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11
【解析】
由于粒子比荷相同，由R＝
mv qB
可知速度相同的
相切．
由几何关系可求得最大半径r，即r＋rcos θ＝L，
所以r＝1＋Lcos θ
由牛顿第二定律得qvB＝mv2/r
所以vmax＝Bmqr＝m1＋BqcLos θ.
【答案】 0＜v≤m1＋BqcLpopts精θ选
14
洛伦兹力的多解问题
带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，由于多种因 素的影响，常使问题形成多解．形成多解的原因主要有以下几 个方面：