人教版高中物理选修3-1课件磁场》
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高中物理课件
灿若寒星整理制作
高二物理学年复习
磁场
一个工具:磁感线
两个作用:安培力 F安=IlB（B ⊥I ） 洛仑兹力 f洛=qvB（ B⊥v）
三个思路:受力分析 能量动量
运动分析
四个应用:速度选择器 回旋加速器
质谱仪 磁流体发电机
五个细节:立体问题 比较问题 选择问题
模块问题 迁移问题
一种工具:磁感线
两个作用:安培力和洛仑兹力
I B
I B
I B
F I lB
F IlB
F 0
× ×f ×B×
×+ ×
××vv××
× ×
× × ××
f qvB
q
+v
B
f qvB
q +v B
f 0
.f . .. ..
. v..
B.. .
....
左手定则：伸开左手, 使大拇指跟四指垂直，并在同一平面内， 让磁感线垂直穿入手心，四指指向电流（正电荷运动）方向， 则大拇指所指的方向就是安培力（洛仑兹力）的方向。
B.物体运动的过程中，机械能守恒， 且机械能为 E 1 mv 2
2
C.物体运动的过程中，重力势能随
时间的变化关系为
Ep
mgR(1
cos
v R
t)
D.物体运动的过程中，电势能随时间的变化关系
为Ep
mgR(cos
v R
t
1)
^_^
10.某塑料球成型机工作时，可以喷出速度v0=10m/s的塑料小 球，已知喷出的每个小球的质量m=1.0×10-4kg，并且在 喷出时已带了q=－1.0×10-4C的电荷量.如图所示，小球 从喷口飞出后，先滑过长d=1.5m的水平光滑的绝缘轨道， 而后又过半径R=0.4m的圆弧形竖立的光滑绝缘轨道.今在 水平轨道上方加上水平向右的电场强度大小为E的匀强电 场，小球将恰好从圆弧轨道的最高点M处水平飞出；若 再在圆形轨道区域加上垂直纸面向里的匀强磁场后，小 球将恰好从圆弧轨道上与圆心等高的N点脱离轨道，最 后落入放在地面上接地良好的金属容器内，g=10m/s2， 求：
A.t1<t2 B.t1>t2
C. E 4 v B5
D.
E B
5 4
v
^_^
9.真空中存在竖直向上的匀强电场和水平方向的匀强
磁场，一质量为m，带电量为的物体以速度在竖直
平面内做半径为R的匀速圆周运动，假设t=0时刻物
体在轨迹最低点且重力势能为零，电势能也为零，
那么，下列说法正确的是:
A.物体带正电且逆时针转动
打到荧光屏上，a、b间的加速电 压U1至少为多少？
^_^
12.如图所示，质量为m的铜棒搭在U形导线框右端， 棒长和框宽均为L，磁感应强度为B的匀强磁场方 向竖直向下.电键闭合后，在磁场力作用下铜棒被 平抛出去，下落h后落在水平面上，水平位移为s. 求闭合电键后通过铜棒的电荷量Q.
^_^
高二物理学年复习
A.仍作直线运动 B.立即向左下方偏转 C.立即向右上方偏转 D.可能做匀速圆周运动
^_^
7.北半球某处，地磁场水平分量B1=0.8×10－4T，竖 直分量B2=0.5×10－4T，海水向北流动.海洋工作者 测量海水的流速时，将两极板插入此处海水中，保 持两极板正对且垂线沿东西方向，两极板相距 d=20m，如图所示.与两极板相连的电压表(可看作 理想电压表)示数为U=0.2mV，则：
五个细节:立体问题 ^_^
比较问题
8
选择问题
10
模块问题 3 迁移问题 7
例:如图所示，可以自由移动的竖直导线中通有向左 的电流，不计通电导线的重力，仅在固定的蹄形磁 铁磁场力作用下，导线将如何移动？
Hale Waihona Puke Baidu
I
S
N
从上向下看，导线将逆时针转动，同时向下运动
^_^
1.核电站的反应堆是靠熔化的钠来传递核燃料棒产生 的热量的.为了避免核泄漏,常用“电磁泵”来抽送 这些高温金属液体. 下图表示这种泵的结构，N、S 为磁铁的两极，c为放在磁场中的耐热导管，熔融 的钠从其中流过，钠液的流动方向如图中速度v所 示.要使钠液加速，加在导管中钠液的电流方向应 为:
（1）所加电场的电场强度E； （2）所加磁场的磁感应强度B.
^_^
11.飞行时间质谱仪可以对气体分子进行分析.如图所示，在真 空状态下，脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生不同价 位的正离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场，从b板小 孔射出，沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区，到达荧 光屏.已知元电荷电量为e，a、b板间距为d，极板M、N的长 度和间距均为L.不计离子重力及进入a板时的初速度.
A.由上而下（a→c） B.由下而上（c→a）
C.逆着 v 方向（b→a） D.顺着 v 方向（a→b）
^_^
2.如图所示，有一重力为G的带电小球，从两竖直的 带等量异种电荷的平行板电容器的上方高h处自由 落下，两板间还有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向 里.则小球在通过板间的过程中:
A.一定做曲线运动 B.可能做匀速直线运动 C.可能做变加速直线运动 D.机械能可能不变
磁感线
切线方向 疏密程度
磁感应强度方向 磁感应强度大小
不相交、不相切、北出南进、封闭曲线
一种工具:磁感线
安培定则（右手螺旋定则）
直线电流，弯曲四指指向磁感线方向
直流环场
环形电流，大拇指指向中心轴线上磁感线方向 环流直场
一种工具:磁感线
磁感线可以形象地描绘磁场的强弱和方向
^_^
一个工具:磁感线
两个作用:安培力 F安=IlB（B ⊥I ） 洛仑兹力 f洛=qvB（ B⊥v）
运动分析
× × ××
× ×f × ×
× × ××
B ×
×
+ m
×
v ×
一个工具:磁感线
两个作用:安培力 F安=IlB（B ⊥I ） 洛仑兹力 f洛=qvB（ B⊥v）
三个思路:受力分析
能量动量
12
运动分析
四个应用:速度选择器 回旋加速器
质谱仪 磁流体发电机
四个应用:速度选择器
四个应用:质谱仪
四个应用:回旋加速器
（1）当a、b间的电压为U1时，在M、N间加上适当电压U2， 为使离子到达荧光屏，请导出离子全部飞行时间t与比 荷 k ne 之间的关系式；
（2）去掉偏转m 电压U2，在M、N间区 域加上垂直于纸面的匀强磁场，
磁感应强度为B.若进入a、b间所 有离子质量均为m，要使所有的 离子均能通过控制区从右侧飞出
I
I
^_^
6.地球大气层外部有一层复杂的电离层，既分布有地 磁场，也分布有电场,假设某时刻在该空间中有一 小区域存在如图所示的电场和磁场；电场的方向在 纸面内斜向左下方，磁场的方向垂直纸面向里.此 时一带电宇宙粒子，恰以速度v垂直于电场和磁场 射入该区域，不计重力作用，则在该区域中，有关 该带电粒子的运动情况可能的是:
^_^
4.一根容易形变的弹性导线，两端固定.导线中通有 电流，方向如图中箭头所示.当没有磁场时，导线 呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右 或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的 四个图示中正确的是:
^_^
5.如图所示的四种情况，通电导体均置于匀强磁场中， 其中通电导线受安培力的是:
A.西极板电势高，东极板电势低 B.西极板电势低，东极板电势高 C.海水的流速大小为0.125m/s
D.海水的流速大小为0.2m/s
^_^
8.带电粒子以速度v沿CB方向点射入一横截面为正方 形的区域，C、B均为该正方形两边的中点，不计 粒子的重力.当区域内有平行纸面的竖直方向的匀 强电场E时，粒子从A点飞出，所用时间为t1，当区 域内有垂直纸面向里的匀强磁场B时，粒子也从A 点飞出，所用时间为t2，则下列说法正确的是:
谢谢各位老师光临指导
汕头一中物理组 邹逸俊
四个应用:回旋加速器
四个应用:磁流体发电机
四个应用:磁流体发电机
四个应用: forgaoer2009@126.com 下载
一个工具:磁感线
两个作用:安培力 F安=IlB（B ⊥I ） 洛仑兹力 f洛=qvB（ B⊥v）
三个思路:受力分析 能量动量
运动分析
四个应用:速度选择器 回旋加速器
质谱仪 磁流体发电机
一个工具:磁感线
两个作用:安培力 F安=IlB（B ⊥I ）
5
洛仑兹力 f洛=qvB（ B⊥v）
2
三个思路:受力分析 能量动量
运动分析
三个思路:受力分析 能量动量
因为不计重力的带电粒子
在磁场中受到的洛仑兹力充当
向心力，所以
f
qvB
v2 m
运动半径
R
mv R = qB
运动周期
T 2π R 2π m v qB
^_^
3.如图甲所示，一个质量为m、电荷量为+q的带电粒 子，不计重力.在a点以某一初速度水平向左射入磁 场区域I，沿曲线abcd运动，ab、bc、cd都是半径 为R的圆弧.粒子在每段圆弧上运动的时间都为t.规 定由纸面垂直向外的磁感应强度为正，则磁场区域 I ,II,III三部分的磁感应强度B随x变化的关系可能是 乙图中的:
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磁场
一个工具:磁感线
两个作用:安培力 F安=IlB（B ⊥I ） 洛仑兹力 f洛=qvB（ B⊥v）
三个思路:受力分析 能量动量
运动分析
四个应用:速度选择器 回旋加速器
质谱仪 磁流体发电机
五个细节:立体问题 比较问题 选择问题
模块问题 迁移问题
一种工具:磁感线
两个作用:安培力和洛仑兹力
I B
I B
I B
F I lB
F IlB
F 0
× ×f ×B×
×+ ×
××vv××
× ×
× × ××
f qvB
q
+v
B
f qvB
q +v B
f 0
.f . .. ..
. v..
B.. .
....
左手定则：伸开左手, 使大拇指跟四指垂直，并在同一平面内， 让磁感线垂直穿入手心，四指指向电流（正电荷运动）方向， 则大拇指所指的方向就是安培力（洛仑兹力）的方向。
B.物体运动的过程中，机械能守恒， 且机械能为 E 1 mv 2
2
C.物体运动的过程中，重力势能随
时间的变化关系为
Ep
mgR(1
cos
v R
t)
D.物体运动的过程中，电势能随时间的变化关系
为Ep
mgR(cos
v R
t
1)
^_^
10.某塑料球成型机工作时，可以喷出速度v0=10m/s的塑料小 球，已知喷出的每个小球的质量m=1.0×10-4kg，并且在 喷出时已带了q=－1.0×10-4C的电荷量.如图所示，小球 从喷口飞出后，先滑过长d=1.5m的水平光滑的绝缘轨道， 而后又过半径R=0.4m的圆弧形竖立的光滑绝缘轨道.今在 水平轨道上方加上水平向右的电场强度大小为E的匀强电 场，小球将恰好从圆弧轨道的最高点M处水平飞出；若 再在圆形轨道区域加上垂直纸面向里的匀强磁场后，小 球将恰好从圆弧轨道上与圆心等高的N点脱离轨道，最 后落入放在地面上接地良好的金属容器内，g=10m/s2， 求：
A.t1<t2 B.t1>t2
C. E 4 v B5
D.
E B
5 4
v
^_^
9.真空中存在竖直向上的匀强电场和水平方向的匀强
磁场，一质量为m，带电量为的物体以速度在竖直
平面内做半径为R的匀速圆周运动，假设t=0时刻物
体在轨迹最低点且重力势能为零，电势能也为零，
那么，下列说法正确的是:
A.物体带正电且逆时针转动
打到荧光屏上，a、b间的加速电 压U1至少为多少？
^_^
12.如图所示，质量为m的铜棒搭在U形导线框右端， 棒长和框宽均为L，磁感应强度为B的匀强磁场方 向竖直向下.电键闭合后，在磁场力作用下铜棒被 平抛出去，下落h后落在水平面上，水平位移为s. 求闭合电键后通过铜棒的电荷量Q.
^_^
高二物理学年复习
A.仍作直线运动 B.立即向左下方偏转 C.立即向右上方偏转 D.可能做匀速圆周运动
^_^
7.北半球某处，地磁场水平分量B1=0.8×10－4T，竖 直分量B2=0.5×10－4T，海水向北流动.海洋工作者 测量海水的流速时，将两极板插入此处海水中，保 持两极板正对且垂线沿东西方向，两极板相距 d=20m，如图所示.与两极板相连的电压表(可看作 理想电压表)示数为U=0.2mV，则：
五个细节:立体问题 ^_^
比较问题
8
选择问题
10
模块问题 3 迁移问题 7
例:如图所示，可以自由移动的竖直导线中通有向左 的电流，不计通电导线的重力，仅在固定的蹄形磁 铁磁场力作用下，导线将如何移动？
Hale Waihona Puke Baidu
I
S
N
从上向下看，导线将逆时针转动，同时向下运动
^_^
1.核电站的反应堆是靠熔化的钠来传递核燃料棒产生 的热量的.为了避免核泄漏,常用“电磁泵”来抽送 这些高温金属液体. 下图表示这种泵的结构，N、S 为磁铁的两极，c为放在磁场中的耐热导管，熔融 的钠从其中流过，钠液的流动方向如图中速度v所 示.要使钠液加速，加在导管中钠液的电流方向应 为:
（1）所加电场的电场强度E； （2）所加磁场的磁感应强度B.
^_^
11.飞行时间质谱仪可以对气体分子进行分析.如图所示，在真 空状态下，脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生不同价 位的正离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场，从b板小 孔射出，沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区，到达荧 光屏.已知元电荷电量为e，a、b板间距为d，极板M、N的长 度和间距均为L.不计离子重力及进入a板时的初速度.
A.由上而下（a→c） B.由下而上（c→a）
C.逆着 v 方向（b→a） D.顺着 v 方向（a→b）
^_^
2.如图所示，有一重力为G的带电小球，从两竖直的 带等量异种电荷的平行板电容器的上方高h处自由 落下，两板间还有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向 里.则小球在通过板间的过程中:
A.一定做曲线运动 B.可能做匀速直线运动 C.可能做变加速直线运动 D.机械能可能不变
磁感线
切线方向 疏密程度
磁感应强度方向 磁感应强度大小
不相交、不相切、北出南进、封闭曲线
一种工具:磁感线
安培定则（右手螺旋定则）
直线电流，弯曲四指指向磁感线方向
直流环场
环形电流，大拇指指向中心轴线上磁感线方向 环流直场
一种工具:磁感线
磁感线可以形象地描绘磁场的强弱和方向
^_^
一个工具:磁感线
两个作用:安培力 F安=IlB（B ⊥I ） 洛仑兹力 f洛=qvB（ B⊥v）
运动分析
× × ××
× ×f × ×
× × ××
B ×
×
+ m
×
v ×
一个工具:磁感线
两个作用:安培力 F安=IlB（B ⊥I ） 洛仑兹力 f洛=qvB（ B⊥v）
三个思路:受力分析
能量动量
12
运动分析
四个应用:速度选择器 回旋加速器
质谱仪 磁流体发电机
四个应用:速度选择器
四个应用:质谱仪
四个应用:回旋加速器
（1）当a、b间的电压为U1时，在M、N间加上适当电压U2， 为使离子到达荧光屏，请导出离子全部飞行时间t与比 荷 k ne 之间的关系式；
（2）去掉偏转m 电压U2，在M、N间区 域加上垂直于纸面的匀强磁场，
磁感应强度为B.若进入a、b间所 有离子质量均为m，要使所有的 离子均能通过控制区从右侧飞出
I
I
^_^
6.地球大气层外部有一层复杂的电离层，既分布有地 磁场，也分布有电场,假设某时刻在该空间中有一 小区域存在如图所示的电场和磁场；电场的方向在 纸面内斜向左下方，磁场的方向垂直纸面向里.此 时一带电宇宙粒子，恰以速度v垂直于电场和磁场 射入该区域，不计重力作用，则在该区域中，有关 该带电粒子的运动情况可能的是:
^_^
4.一根容易形变的弹性导线，两端固定.导线中通有 电流，方向如图中箭头所示.当没有磁场时，导线 呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右 或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的 四个图示中正确的是:
^_^
5.如图所示的四种情况，通电导体均置于匀强磁场中， 其中通电导线受安培力的是:
A.西极板电势高，东极板电势低 B.西极板电势低，东极板电势高 C.海水的流速大小为0.125m/s
D.海水的流速大小为0.2m/s
^_^
8.带电粒子以速度v沿CB方向点射入一横截面为正方 形的区域，C、B均为该正方形两边的中点，不计 粒子的重力.当区域内有平行纸面的竖直方向的匀 强电场E时，粒子从A点飞出，所用时间为t1，当区 域内有垂直纸面向里的匀强磁场B时，粒子也从A 点飞出，所用时间为t2，则下列说法正确的是:
谢谢各位老师光临指导
汕头一中物理组 邹逸俊
四个应用:回旋加速器
四个应用:磁流体发电机
四个应用:磁流体发电机
四个应用: forgaoer2009@126.com 下载
一个工具:磁感线
两个作用:安培力 F安=IlB（B ⊥I ） 洛仑兹力 f洛=qvB（ B⊥v）
三个思路:受力分析 能量动量
运动分析
四个应用:速度选择器 回旋加速器
质谱仪 磁流体发电机
一个工具:磁感线
两个作用:安培力 F安=IlB（B ⊥I ）
5
洛仑兹力 f洛=qvB（ B⊥v）
2
三个思路:受力分析 能量动量
运动分析
三个思路:受力分析 能量动量
因为不计重力的带电粒子
在磁场中受到的洛仑兹力充当
向心力，所以
f
qvB
v2 m
运动半径
R
mv R = qB
运动周期
T 2π R 2π m v qB
^_^
3.如图甲所示，一个质量为m、电荷量为+q的带电粒 子，不计重力.在a点以某一初速度水平向左射入磁 场区域I，沿曲线abcd运动，ab、bc、cd都是半径 为R的圆弧.粒子在每段圆弧上运动的时间都为t.规 定由纸面垂直向外的磁感应强度为正，则磁场区域 I ,II,III三部分的磁感应强度B随x变化的关系可能是 乙图中的: