高考物理 专题九 磁场课件

知识点四 带电粒子在匀强磁场中的运动（不计重力） 1.若v∥B 带电粒子不受洛伦兹力，在匀强磁场中做_匀__速__直__线___运动. 2.若v⊥B 带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内以入射速 度v做_匀__速__圆__周___运动.
【名师助学】 带电粒子在匀强磁场中的运动周期T的大小与轨道半径和运行速 率v无关，只与磁场的磁感应强度B和粒子的比荷有关.
直线电流的磁场 通电螺线管的磁场 环形电流的磁场
与条形磁铁的磁场 环形电流的两侧
无磁极、非匀强且
相似，管内为匀强 是N极和S极且离
特点 距导线越远处磁场
_越__弱__
磁场且磁场_最__强__， 圆环中心越远， 管外为非匀强磁场 磁场_越__弱___
安培定则 立体图 横截面图 纵截面图
(2)地磁场 ①地磁场的N极在地球的地理__南__极__附近，S极在地球的地理_北__极__ 附近，磁感线分布如图所示.
知识点二 磁场对电流的作用 1.安培力的大小：F＝_B_I_L_s_i_n_θ_(θ是I与B的夹角)
(1)当θ＝90°(I⊥B)时，F＝_B_I_L___； (2)当θ＝0°(I∥B)时，F＝0.
2.方向(左手定则)：掌心——磁感线垂直穿过手心；四指——指向 _电__流__的方向；大拇指——指向_安__培__力__的方向 (1)安培力的方向既与B垂直，又与I垂直，但B与I的方向不一 定垂直. (2)当导线弯曲时，L是导线两端的有效直线长度(如图).
物理意义
描述磁场的性 质
描述电场的性质
定
义 共同点 都是用比值的形式定义
式
不同点
B＝IFL，通电导 线与 B 垂直，B 与 F、I、L 无关
E＝Fq ，E 无关
与
F、q
方 向
共同点
Fra Baidu bibliotek
矢量
不同点
小磁针 N 极受力 放入该点的正电
方向
荷受力方向
共同点 场 的 叠 不同点 加
都遵从矢量合成法则
合磁感应强度B合等 合电场强度等于 于各磁场的磁感应强 各个电场的电场
知识点一 磁场及其描述 1.磁场 (1)基本特性：对放入其中的磁体、电流和运动电荷都有_磁__场__力__的 作用. (2)方向：磁场中任一点小磁针_北__极__(N__极__)的受力方向为该处的磁场 方向.
2.磁感应强度
B＝IFL
强弱
方向
北极(N极)
3.磁感应强度与电场强度的比较
磁感应强度 B 电场强度 E
【易错防范】 (1)磁场中某点磁感应强度的大小，跟放在该点的试探电流元的情 况无关( √ ) (2)垂直磁场放置的线圈面积减小时，穿过线圈的磁通量一定减小
(× ) (3)通电导线放入磁场中，若不受安培力，说明该处磁感应强度为 零( × ) (4)磁感线越密的地方，磁场越强，穿过线圈的磁通量越大( × )
意：B 和 v 不一定垂直)
2.洛伦兹力的大小 F＝_q_v_B__s_in__θ_，θ为v与B的夹角，如图所示.
(1)v∥B时，θ＝0°或180°，洛伦兹力F＝__0_. (2)v⊥B时，θ＝90°，洛伦兹力F＝_q_v_B_. (3)v＝0时，洛伦兹力F＝__0_.
【名师助学】 (1)当电荷运动方向发生变化时，洛伦兹力的方向也随之变化. (2)由于F⊥v，所以洛伦兹力永不做功. (3)用左手定则判断负电荷在磁场中运动所受的洛伦兹力方向时， 要注意将四 指指向电荷运动的反方向.
度B的矢量和
强度E的矢量和
单位
1 T＝1 N/(A·m)
1 V/m＝1 N/C
4.磁感线的特点 (1)是人为画出的，不是真实存在的. (2)是闭合曲线,在磁体的外部是从_N_极到_S_极,内部是从_S_极到_N_极. (3)磁感线的疏密表示磁场的__强__弱__.
5.常见的磁场 (1)几种电流周围的磁场分布
知识点五 带电粒子在组合场、复合场中运动的应用实例 1.速度选择器(如图所示)
(1)平行板中电场强度E和磁感应强度B互相_垂__直__.这种装置能把具 有一定速度的粒子选择出来，所以叫做速度选择器. (2)带电粒子能够匀速沿直线通过速度选择器的条件是_q_E_＝__q_v__B，
【易错防范】 (1)闭合线圈通电后在匀强磁场中，受到的安培力的矢量和为零
( √) (2)安培力的方向总垂直于B和I决定的平面( √ ) (3)安培力一定不做功( × )
知识点三 磁场对运动电荷的作用
1.洛伦兹力的方向 (1)判断方法：左手定则 磁 四感 指线 指从 向掌__正__心__电__进 _荷__入运__动__的方向 拇指指向_正__电__荷__所__受__洛__伦__兹__力___的方向 (2)方向特点：F⊥B，F⊥v，即 F 垂直于_B__和__v__决定的平面.(注
8.对磁通量的理解 (1)Φ＝B·S只适用于B与面垂直的情况，可理解为Φ＝B·S⊥＝ BScos θ，如图甲所示. (2)S不一定是某个线圈的真正面积，而是线圈在磁场范围内的有效 面积，如图乙所示.
(3)磁通量与线圈的匝数无关. (4)当计算某个面内的磁通量时，先规定某个方向的磁通量为正，相 反方向的磁通量为负，平面内各个方向的磁通量的代数和等于这个 平面内的磁通量，磁通量的正、负并不表示磁通量的方向，仅表示 磁感线的贯穿方向.
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___. ③在赤道平面上,距离地球表面高度相等的各点,磁场强弱_相__同___， 且方向水平_向__北___.
6.磁场方向规定 (1)磁感线在该点的切线方向. (2)磁场中任一点小磁针北极(N极)的受力方向(小磁针静止时N极的 指向)为该处的磁场方向. (3)对磁体：外部(N→S)，内部(S→N)组成闭合曲线；这点与静电场 电场线(不是闭合曲线)不同. (4)用安培(右手螺旋)定则判断. 7.磁通量 (1)定义：在匀强磁场中，磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的 乘积叫做穿过这个面积的磁通量. (2)公式：Φ＝B·S，是标量. (3)单位：韦伯(Wb)，1 Wb＝1 T·m2. (4)定性描述：可用穿过该面积的磁感线条数形象描述.