磁场第一课时

17．（10 分）
解：（1） mg
L 2cos 370
1 2
mvA2
1 2
mv02
（2 分）
得 vA 2m / s
（1 分）
（2） mg
L 2cos 370
mgh
1 2
mvB2
1 2
mv02
（2
分）
vA 29m / s （1 分）
(3)当小物块作平抛的时间为 t
t 2h 0.5s g
（2 分）
（1）小球 A 运动到何处时其速度最小？为什么？ （2）要使小球 A 在运动中始终不脱离圆轨道而做完整的圆周 运动，小球 A 在圆轨道的最低处的初速度应满足什么条件？
18．（10 分） 解 ：（ 1 ） 小 球 运 动 到 轨 道 最 高 点 时 速 度 最 小 ------------------------------------------------------------------2 分 在圆心处电荷产生的电场中，圆轨道恰好在它的一个等势面上，小球 在圆轨道上运动时，库仑力不做功，当小球运动到圆轨道最高处时， 其重力对它做的负功最多，此时速度最小。------------2 分
(4)要熟记常见的几种磁场的磁感线：
(5)地磁场：地球本身就是一个大磁体，具有以下几个特点： ①地磁场的 N 极在地理南极附近，S 极在地理北极附近， 磁感线分布如下图所示．
②地磁场 B 的水平分量(Bx)总是从地球南极指向北极，而 竖直分量(By)则南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球 垂直地面向下．
小物块落地点到桌面中心 O 点的水平距离为
x 2米Fra Baidu bibliotek
（2 分）
18．（2013 杭州）有一绝缘的、半径为 R 的光滑圆轨道固定在 竖直平面内，在其圆心处固定一带正电的点电荷，现有一质量 为 m，带电量也为正电（其电量远小于圆心处的电荷，对圆心 处电荷产生的电场影响很小，可忽略）的小球 A， 圆心处电荷对小球 A 的库仑力大小为 F。开始小 球 A 处在圆轨道内侧的最低处，如图所示。现给 小球 A 一个足够大的水平初速度，小球 A 能在 竖直圆轨道里做完整的圆周运动。
2．磁场的基本性质 磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用(对磁极一 定有力的作用；对电流只是可能有力的作用，当电流和磁感线 平行时不受磁场力作用)．
【跟踪训练】
1．下列关于磁场的说法中，正确的是( ) A．只有磁体周围才存在磁场 B．磁场是假想的，不是客观存在的 C．磁场的方向就是小磁针静止时南极所指的方向 D．磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过 磁场发生相互作用
二、磁场的描述
1．磁场的方向 对于磁场中某一点的方向是这样规定的：小磁针在磁场中 静止时 N 极所指的方向就是该点的磁场方向，或者说是小磁针 在磁场中 N 极的受力方向．
2．磁感线 (1)磁感线是用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和 强弱的曲线，是假想的物理模型．磁感线上每一点的切线方向 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．磁感线的疏密表示磁场的强弱． (2)磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同)． (3)电流磁场的磁感线绕向可由安培定则判定，它也叫做 右手螺旋定则．
FN 0
（4）————1 分
由（2）、（3）和（4）可得：v0
5gR FR m
这就是在 F mg 条件下，小球在最低点速度
应满足的条件。——————————————————————1 分
说明：第（2）问中，如没有讨论，只按一种情况做，只给 2 分，。
一、磁场的产生及基本性质
1．磁场的产生 (1)永久磁铁的磁极周围有磁场；(2)奥斯特提出电流周围 有磁场；(3)麦克斯韦提出变化的电场在周围空间产生磁场．磁 场是客观存在的一种物质． 安培提出分子电流假说(又叫磁性起源假说)，认为磁极的 磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的．
磁场第一课时
例 18 在平行板电容器之间有匀强电场，一带电粒子以速度 v 垂直电场线射入电场，在穿越电场的过程中，粒子的动能由 Ek 增加到 2Ek，若这个带电粒子以速度 2v 垂直进入该电场，则粒 子穿出电场时的动能为多少？
17．（2013 杭州）有一个边长为 L=1.6m 的正方形桌子，桌面离 地高度为 h=1.25m。一个质量为 m 的小物块可从桌面正中心 O 点以初速 v0=3m/s 沿着与 OA 成 370 的方向在桌面上运动直至落 地。设动摩擦因数为μ=0.25 ，取 g=10m/s2，求 （1）物块离开桌面时速度是多少？ （2）物块落地的速度是多少？（可用根式表示） （3）物块落地点到桌面中心点 O 的水平距离是多少？
mg
2R
1 2
mv 2
1 2
mv02
（2）————————1 分
由二式解得： v0 2 gR 这就是在 F mg 条件下，小球在最低点速度应满足的条件。——1 分 在最高点，当 F mg 时，小球在最高点的速度 v 应满足：
mg
F FN
m v2 R
（FN 为轨道对小球的支持力） （3）———1 分
F
mg
（2）在最低点，小球受到的电场力 F 与重力 mg 方向相同，小球不会脱离轨道。
在最高点，小球受到的电场力 F 与重力 mg 方向相反，当 F mg 时，在最高点小球也不会脱离
轨道。此时，小球在最高点的速度 v 应满足：v>0
（1）————————1 分
小球从圆轨道最底处运动到最高处的过程中由动能定理得：
③在赤道平面上，距离地球表面相等的各点，磁感应强度
相等，且方向水平向北．
【跟踪训练】 3．(双选)关于磁感线，下列说法中正确的是( ) A．磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致 B．磁感线是磁场中客观存在的、肉眼看不见的曲线 C．两条磁感线的空隙处不存在磁场，不同磁场形成的磁 感线可以相交 D．匀强磁场的磁感线是同向的平行等间距的直线
2．关于磁现象的电本质，下列说法中错误的是( ) A．磁体随温度升高，磁性增强 B．安培分子电流假说揭示了磁现象的电本质 C．所有磁现象的本质都可归结为电荷的运动 D．一根软铁不显磁性，是因为分子电流取向杂乱无章
【答案】A
【解析】安培分子电流假说告诉我们：物质微粒内部，存 在一种环形电流，即分子电流．分子电流使每个物质微粒都成 为微小的磁体，当分子电流的取向一致时，整个物体体现磁性， 若分子电流取向杂乱无章，那么整个物体不显磁性．当磁体的 温度升高时，分子无规则运动加剧，分子电流取向变得不一致， 磁性应当减弱．