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1、磁磁 场2021/8/11 星期三1下一页下一页上一页上一页一、磁场一、磁场 磁感线安培定则磁感线安培定则1磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间的磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的相互作用都是通过磁场来传递的磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁极和电流有磁场磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用。力的作用。磁感线磁感线用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。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
2、止时该点小磁针静止时N极的指向。极的指向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁感线越密的地方磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁感线越密的地方,磁感磁感应强度越大应强度越大,磁感受越疏的地方磁感受越疏的地方,磁感应强度越小磁感应强度越小.磁感线是闭合曲线磁感线是闭合曲线(磁体外部由磁体外部由NS,内部由内部由SN，和静，和静电场的电场线不同）且不相交。电场的电场线不同）且不相交。2021/8/11 星期三2下一页下一页上一页上一页要熟记常见的几种磁场的磁感线：要熟记常见的几种磁场的磁感线：安培定则（右手螺旋定则）：对直导线，四指指磁感线方安培定则（右手螺旋定则）：对直导线，四指指磁感线方向；对环行电流，大
3、拇指指中心轴线上的磁感线方向；对长直螺向；对环行电流，大拇指指中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向(即所指那端为即所指那端为N极极)。反反 馈馈2021/8/11 星期三3下一页下一页上一页上一页例例1：1820年，丹麦物理学家奥斯特做了一个实验，年，丹麦物理学家奥斯特做了一个实验，把一条导线沿南北方向放在小磁针的上方，当给导线通把一条导线沿南北方向放在小磁针的上方，当给导线通以从南向北的电流时，小磁针以从南向北的电流时，小磁针N极向极向偏转，这个实验偏转，这个实验表明，通电导线的周围和磁铁周围一样，存在表明，通电导线的周围和磁铁
4、周围一样，存在。西西磁场磁场2021/8/11 星期三4下一页下一页上一页上一页例例2：下列四个实验现象中，不能表明电流能产生：下列四个实验现象中，不能表明电流能产生磁场的是（磁场的是（）A甲图中，导线通电后磁针发生偏转甲图中，导线通电后磁针发生偏转B乙图中，通电导线在磁场中受到力的作用乙图中，通电导线在磁场中受到力的作用C丙图中，当电流方向相同时，导线相互靠近丙图中，当电流方向相同时，导线相互靠近D丁图中，当电流方向相反时，导线相互远离丁图中，当电流方向相反时，导线相互远离2021/8/11 星期三5下一页下一页上一页上一页例例3：以下说法正确的是：以下说法正确的是()A第一个提出磁现象的电
5、本质的科学家是奥斯特第一个提出磁现象的电本质的科学家是奥斯特B安培通过精密仪器观察到了分子电流从而提出了分安培通过精密仪器观察到了分子电流从而提出了分子电流假说子电流假说C铁钉通常情况不显磁性，是因为它的分子电流的取铁钉通常情况不显磁性，是因为它的分子电流的取向杂乱无章向杂乱无章D静止电荷之间的相互作用力是通过磁场而产生的静止电荷之间的相互作用力是通过磁场而产生的2021/8/11 星期三6下一页下一页上一页上一页例例4：关于磁感线和电场线的说法中正确的是（：关于磁感线和电场线的说法中正确的是（）A磁感线是人们为了研究问题的方便而假想的曲线，磁感线是人们为了研究问题的方便而假想的曲线，而电场线
6、是真实存在的而电场线是真实存在的B磁感线是封闭曲线，电场线不是封闭曲线磁感线是封闭曲线，电场线不是封闭曲线C磁感线是从磁感线是从N极出发极出发S极终止，电场线是从正电荷出极终止，电场线是从正电荷出发负电荷终止发负电荷终止D磁感线是磁场中铁屑排列成的曲线，而电场线是点磁感线是磁场中铁屑排列成的曲线，而电场线是点电荷在电场中运动的轨迹电荷在电场中运动的轨迹2021/8/11 星期三7下一页下一页上一页上一页例例5：如图所示，可以自由转动的小磁针静止不动时，：如图所示，可以自由转动的小磁针静止不动时，靠近螺线管的是小磁针靠近螺线管的是小磁针_极，若将小磁针放到该极，若将小磁针放到该通电螺线管内部，小
7、磁针指向与图示位置时的指向相通电螺线管内部，小磁针指向与图示位置时的指向相_填填“同同”或或“反反”）N同同NS2021/8/11 星期三8知识点知识点下一页下一页上一页上一页例例6：在下面如图所示的各图中画出导线中通电电：在下面如图所示的各图中画出导线中通电电流方向或通电导线周围磁感线的方向。其中（流方向或通电导线周围磁感线的方向。其中（a）、）、（b）为平面图，（）为平面图，（c）、（）、（d）为立体图）为立体图2021/8/11 星期三9下一页下一页上一页上一页二、磁感应强度二、磁感应强度内容：内容：当导线方向与磁场方向垂直时，通电导线当导线方向与磁场方向垂直时，通电导线所受的安培力所受
8、的安培力F跟电流跟电流I和导线的乘积的比值。和导线的乘积的比值。公式：公式：条件：条件：匀强磁场中，或匀强磁场中，或L很小；很小；并且并且LB）方向：方向：磁感应强度是矢量，其方向与磁场方向相磁感应强度是矢量，其方向与磁场方向相同。同。注意：注意：磁感应强度是磁场本身的一种性质，其大磁感应强度是磁场本身的一种性质，其大小与磁场中是否有导线、导线中电流大小及受力大小小与磁场中是否有导线、导线中电流大小及受力大小均无关。均无关。反反 馈馈2021/8/11 星期三10下一页下一页上一页上一页例例7：下列说法正确的是（：下列说法正确的是（）A磁场中某处磁感强度的大小，等于长为磁场中某处磁感强度的大小
9、，等于长为L，通以电流，通以电流I的一小段导线放在该处时所受磁场力的一小段导线放在该处时所受磁场力F与乘积与乘积IL的比值的比值B一小段通电导线放在某处如不受磁场力作用，则该处一小段通电导线放在某处如不受磁场力作用，则该处的磁感应强度为零的磁感应强度为零C因为因为BFIL，所以磁场中某处磁感应强度的大小与，所以磁场中某处磁感应强度的大小与放在该处的导线所受磁场力放在该处的导线所受磁场力F的大小成正比，与的大小成正比，与IL的大小的大小成反比成反比D在同一磁场中，磁感线密的地方磁感应强度大，疏的在同一磁场中，磁感线密的地方磁感应强度大，疏的地方磁感应强度小地方磁感应强度小2021/8/11 星期
10、三11知识点知识点下一页下一页上一页上一页例例8：匀强磁场中有一段长为：匀强磁场中有一段长为0.2m的直导线，它与磁的直导线，它与磁场方向垂直，当通过场方向垂直，当通过3A的电流时，受到的电流时，受到6.010-2N的磁的磁场力，则磁场的磁感强度是场力，则磁场的磁感强度是_特；当导线长度缩短特；当导线长度缩短一半时，磁场的磁感强度是一半时，磁场的磁感强度是_特；当通入的电流加特；当通入的电流加倍时，磁场的磁感强度是倍时，磁场的磁感强度是_特特0.10.10.12021/8/11 星期三12下一页下一页上一页上一页三、安培力三、安培力 （磁场对电流的作用）（磁场对电流的作用）1.安培力的大小：安
11、培力的大小：当当IB时（时（90），），Fmax=BI；当当IB时（时（0），），Fmin=0。2.F安安BI（条件：（条件：匀强磁场或导线足够短；匀强磁场或导线足够短；BI）3.安培力方向的判定：安培力方向的判定：安培力的方向总是垂直于安培力的方向总是垂直于I和和B所决定的平面，即一定既和所决定的平面，即一定既和B垂直又和垂直又和I垂直（垂直（FI且且FB）当用左手定则：当用左手定则：四指四指指向电流方向；拇指指向电流方向；拇指指向安培力的方向指向安培力的方向用用“同性相斥，异性相吸同性相斥，异性相吸”（只适用于磁铁之间或磁体位（只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时）。于螺线管外部时）。用
12、用“同向电流相吸，反向电流相斥同向电流相吸，反向电流相斥”。反反 馈馈2021/8/11 星期三13下一页下一页上一页上一页例例9：根据磁场对电流产生作用力的原理，人们研制出一：根据磁场对电流产生作用力的原理，人们研制出一种新型的炮弹发射装置种新型的炮弹发射装置电磁炮它的基本原理如图所示，电磁炮它的基本原理如图所示，下列结论中不正确的是（下列结论中不正确的是（）要使炮弹沿导轨向右发射必须通以自要使炮弹沿导轨向右发射必须通以自M向向N的电流；的电流；要想提高炮弹的发射速度，可适当增大电流；要想提高炮弹的发射速度，可适当增大电流；要想提高炮弹的发射速度，可适当增大磁感应强度；要想提高炮弹的发射速度
13、，可适当增大磁感应强度；使电流和磁感应强度的方向同时反向，炮弹的发射方向使电流和磁感应强度的方向同时反向，炮弹的发射方向亦将随之反向；亦将随之反向；2021/8/11 星期三14下一页下一页上一页上一页例例10：垂直放在磁场里的通电直导线如图所示，并：垂直放在磁场里的通电直导线如图所示，并已标明电流，磁感应强度和安培力这三个物理量中两个已标明电流，磁感应强度和安培力这三个物理量中两个物理量的方向，试在图中标出第三个物理量的方向物理量的方向，试在图中标出第三个物理量的方向BBF2021/8/11 星期三15知识点知识点下一页下一页上一页上一页例例11：如图所示，在倾角都为：如图所示，在倾角都为的
14、光滑导轨上，放一的光滑导轨上，放一根长为根长为l、质量为、质量为m的金属棒的金属棒ab，在两通电金属棒所在空间，在两通电金属棒所在空间存在磁感应强度为存在磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场，金属棒、方向竖直向上的匀强磁场，金属棒ab在磁场中始终处于静止状态，则金属棒在磁场中始终处于静止状态，则金属棒ab中的电流大小中的电流大小为为_，方向为，方向为。从从b到到a2021/8/11 星期三16下一页下一页上一页上一页四、洛伦兹力（磁场对运动电荷的作用）四、洛伦兹力（磁场对运动电荷的作用）1.定义：定义：运动电荷在磁场中受到的磁场力叫洛伦兹力，它是运动电荷在磁场中受到的磁场力叫洛伦兹力，它是安
15、培力的微观表现。安培力的微观表现。2.大小：大小：当当B时，洛伦兹力时，洛伦兹力Fmax=qVB；当当B时，时，Fmin=0。3方向的判定方向的判定用左手定则用左手定则四指四指指向电流方向（正电荷定向移动的方向或负电荷定向指向电流方向（正电荷定向移动的方向或负电荷定向移动方向的反方向），拇指移动方向的反方向），拇指指向洛伦力的方向。总是垂直指向洛伦力的方向。总是垂直于和于和B所决定的平面，即一定既和垂直又和所决定的平面，即一定既和垂直又和B垂直（垂直（F且且FB）4由于洛伦兹力的方向总跟电荷运动方向垂直，所以洛伦兹由于洛伦兹力的方向总跟电荷运动方向垂直，所以洛伦兹力只能改变粒子运动的方向，不能
16、改变粒子运动的快慢。或力只能改变粒子运动的方向，不能改变粒子运动的快慢。或者说，洛伦兹力对带电粒子不做功。者说，洛伦兹力对带电粒子不做功。反反 馈馈2021/8/11 星期三17下一页下一页上一页上一页例例12：下列说法正确的是（：下列说法正确的是（）A运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力作用伦兹力作用B运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度一定为零应强度一定为零C洛伦兹力既不能改变带电粒子运动速度的大小，也洛伦兹力既不能改变带电粒子运动速度的大小，也不能改变它运动的方向不能改变它运动的方向D洛伦兹力对带电粒子永不做功洛伦兹力对带电粒子永不做功2021/8/11 星期三18下一页下一页上一页上一页例例13：如图所示，电子射线管（：如图所示，电子射线管（A为其阴极），放为其阴极），放在蹄形磁轶的在蹄形磁轶的N、S两极间，射线管的两极间，射线管的AB两极分别接在两极分别接在直流高压电源的直流高压电源的极和极和极。此时，荧光屏上极。此时，荧光屏上的电子束运动径迹的电子束运动径迹偏转。（填偏转。（填“向上向上”、“向向下下”“不不”）。）。负负正正向下向下2021/8/11 星期三19演讲完毕，谢谢观看！2021/8/11 星期三202021/8/11 星期三21