(1)磁场的**。
磁体的周围存在磁场。
电流的周围存在磁场:丹麦物理学家奥斯特首先发现电流周围也存在着磁场。把一条导线平行地放在小磁针的上方,给导线中通入电流。当导线中通入电流,导线下方的小磁针发生转动。
2)磁体与电流间的相互作用通过磁场来完成。
3)磁场。磁场:磁体和电流周围,运动电荷周围存在的一种特殊物质,叫磁场。
磁场的基本性质:对处于其中的磁极或电流有力的作用。
磁场的物质性:虽然磁场看不见摸不着,对于我们初学者感到很抽象,其实磁场和电场一样是客观存在的,是物质存在的一种特殊形式。
1)磁感应强度大小:
2)磁感应强度方向:小磁针静止时n极的受力方向,自由小磁针静止时n极所指的方向。
3)磁感应强度单位:特斯拉(t)
1)磁感线对磁场的描述:
所谓磁感线,是在磁场中画出的一些有方向的曲线,在这些曲线上,每一点的切线方向都在该点的磁场方向上。(与电场线对比)
2)磁感线的特点:闭合,不交叉,起止性。
3)几种磁场的磁感线:
4)安培定则:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
1)安培力:
定义:磁场对通电导线的作用力,称作安培力。
大小:f=bil(计算式中个物理量的含义,注意安培力的计算只限于电流与磁感应强度垂直的情况)
方向:左手定则。
2)洛伦兹力:
定义:磁场对运动电荷的作用力,称作安培力。
大小:f=bqv(计算式中各物理量的含义,注意安培力的计算只限于速度与磁感应强度垂直的情况)
方向:左手定则。
3)洛伦兹力与安培力的关系。
.洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力,而安培力是导体中所有定向称动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏观表现.
.洛伦兹力一定不做功,它不改变运动电荷的速度大小;但安培力却可以做功.
例1、根据安培假说的物理思想:磁场**于运动电荷.如果用这种思想解释地球磁场的形成,根据地球上空并无相对地球定向移动的电荷的事实.那么由此推断,地球总体上应该是:()
a.带负电; b.带正电; c.不带电; d.不能确定。
例2、图为云室中某粒子穿过铅板p前后的轨迹.室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直(图中垂直于纸面向里),由此可知此粒子( )
a.一定带正电 b.一定带负电 c.不带电 d.可能带正电,也可能带负电。
例3、在等边三角形的三个顶点a、b、c处,各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图。过c点的导线所受安培力的方向。
a.与ab边平行,竖直向上b.与ab边平行,竖直向下。
c.与ab边垂直,指向左边d.与ab边垂直,指向右边。
例4、有关洛仑兹力和安培力的描述,正确的是( )
a.通电直导线处于匀强磁场中一定受到安培力的作用。
b.安培力是大量运动电荷所受洛仑兹力的宏观表现。
c.带电粒子在匀强磁场中运动受到洛仑兹力做正功。
d.通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行。
例5、如图所示,同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2,通有大小相等。方向相反的电流,两点与两导线共面,a点在两导线的中间与两导线的距离均为r,b点在导线2右侧,与导线2的距离也为r.现测得a点磁感应强度的大小为b,则去掉导线1后,b点的磁感应强度大小为 ,方向 .
例6、为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流i引起的。在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是。
例7、质量分别为m1和m2、电荷量分别为q1和q2的两粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,已知两粒子的速度与质量的乘积大小相等。下列说法正确的是( )
a.若q1=q2,则它们作圆周运动的半径一定相等。
b.若m1=m2,则它们作圆周运动的周期一定相等。
c. 若q1≠q2,则它们作圆周运动的半径一定不相等。
d. 若m1≠m2,则它们作圆周运动的周期一定不相等。
1.一个带电粒子,沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场,粒子的一段径迹如图所示。径迹上的每一小段都可近似看成圆弧。由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小(带电量不变).
从图中情况可以确定( )
(a)粒子从a到b,带正电b)粒子从b到a,带正电。
(c)粒子从a到b,带负电d)粒子从b到a,带负电。
2.两根互相平行的长直导线过纸面上的m、n两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、o、b在m、n的连线上,o为mn的中点,c、d位于mn的中垂线上,且a、b、c、d到o点的距离均相等。
关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是( )
点处的磁感应强度为零。
两点处的磁感应强度大小相等,方向相反。
两点处的磁感应强度大小相等,方向相同。
两点处磁感应强度的方向不同。
3.如图所示,三根通电直导线垂直纸面放置,位于b、c、d处,通电电流大小相同,方向如图。a位于bd中点。则a点的磁感应强度方向是( )
a.垂直纸面指向纸里b.垂直纸面指向纸外。
c.沿纸面由a指向bd.沿纸面由a指向c
4.如图所示,正四棱柱abed一a'b'c'd'的中心轴线00'处有一无限长的载流直导线,对该电流的磁场,下列说法中正确的是( )
a.同一条侧棱上各点的磁感应强度都相等。
b.四条侧棱上的磁感应强度都相同。
c.在直线ab上,从a到b,磁感应强度是先增大后减小。
d.棱柱内任一点的磁感应强度比棱柱侧面上所有点都大。
5.来自宇宙的质子流,以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点,则这些质子在进入地球周围的空间时,将( )
a.竖直向下沿直线射向地面b.相对于预定地面向东偏转。
c.相对于预定点稍向西偏转d.相对于预定点稍向北偏转。
6(2012天津卷).如图所示,金属棒mn两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由m向n的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ,如果仅改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是( )
a.棒中的电流变大,θ角变大。
b.两悬线等长变短,θ角变小。
c.金属棒质量变大,θ角变大。
d.磁感应强度变大,θ角变小。
7.电子在匀强磁场中做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
a.速率越大,周期越大 b.速率越小,周期越大。
c.速度方向与磁场方向平行 d.速度方向与磁场方向垂直。
8.(2012广东卷).质量和电量都相等的带电粒子m和n,以不同的速度率经小孔s垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图2种虚线所示,下列表述正确的是( )
a.m带负电,n带正电。
的速度率小于n的速率。
c.洛伦磁力对m、n做正功。
的运行时间大于n的运行时间。
9.(2012北京卷).处于匀强磁场中的一个带电粒子,仅在磁场力作用下做匀速圆周运动.将该粒子的运动等效为环形电流,那么此电流值( )
a.与粒子电荷量成正比
b.与粒子速率成正比
c.与粒子质量成正比
d.与磁感应强度成正比。
10.(2012全国新课标).图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力,来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。
所用部分器材已在图中给出,其中d为位于纸面内的u形金属框,其底边水平,两侧边竖直且等长;e为直流电源;r为电阻箱;为电流表;s为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。
1)在图中画线连接成实验电路图。
2)完成下列主要实验步骤中的填空。
按图接线。保持开关s断开,在托盘内加入适量细沙,使d处于平衡状态;然后用天平称出细沙质量m1。
闭合开关s,调节r的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量细沙,使d___然后读出并用天平称出。
用米尺测量。
3)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小,可以得出b
4)判定磁感应强度方向的方法是:若磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里。
11、(2012海南卷).空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,图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。
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。
例1、a .解析:因在地球的内部地磁场从地球北极指向地球的南极,根据右手螺旋定则可判断出地球表现环形电流的方向应从东到西,而地球是从西向东自转,所以只有地球表面带负电荷才能形成上述电流。
例2、a例3、c
例4、b例5、,垂直纸面向外。
例6.b 例7【答案】ac【解析】根据半径公式及周期公式知ac正确。
1、b2、【答案】c 【解析】a错误,两磁场方向都向下,不能 ;a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相同,b错误;c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同,c正确;c、d两点处的磁感应强度方向相同,都向下,d错误。
3、c解析:根据安培定则:b、d两根导线在a点形成的磁场,磁感应强度大小相等,方向相反,合磁感应强度应为零,故a点磁场就由通电导线c来决定,根据安培定则在a点处的磁场,磁感应强度方向应为沿纸面由a指向b,正确选项为c。
磁场教师版
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