(完整版)高中物理选修3-1笔记磁场
高中物理选修31知识点总结

高中物理选修3-1知识点总结高中物理选修3-1知识点总结高中物理选修3-1知识点总结第一章电场一基本公式1.库仑定律:F静=KQ1Q2r2(k9.0109Nm2/c2)2.场强(1)定义式:EF电q(2)点电荷:EKQr2(3)匀强电强:EUd3.电场力:F电Eq4.电势差:UABWABABqAWAOq5.电场力做功:与重力做功类同,做正功电势能减少,做负做电势能不断增加(1)W电=Uq(2)W电=F电scos6.电容器:QQ(1)cU{(2)Cs4kd7.电荷以初速度为零先进入加速电场U1再进入偏转电场U2:(1)水平侧移技术水平距离即竖直方向位移:U2y2l4U1d(2):tanU2l2Ud18.带电粒子在电场中的位移:(1)粒子穿过电场的时间:tLv0(2)在磁场中的加速度:aUqmd(3)搬回电场时的侧移距离:y12at2(4)离开电场时的速度偏向角:tanvyatvxv0二.基本规律1.电荷守恒定律a.带同种电荷的相同两球先接触后再分开,则两球各带总电荷量的一半b.带异种电荷的相同两球先之后接触后再分开,则电荷先中和再均分。
2.库仑定律条件:真空中的点电荷3.场强方向:规定:把正电荷受力的方向规定为场强方向4.电场线:(1)不相交、不相切,不闭合(2)密的地方场强大,疏的地方场强弱(3)某点的强场方向与该点的切线方向一致5.等势线:(1)与电场线垂直(2)在等势线上移动电荷,电场力不做功(3)等势线密的地方场强大,疏的地方场强弱6.等量这三类电荷电场分布:7.等量生化电荷电场分布:8.电容器:a.与源断开,电量Q不变;b.与电源接通电压U不变。
9.力做功:(1)电场力:仅仅决定电势能的变化。
正功,电势能减少;负功,电势能增加。
(2)重力:只决定重力势能的变化。
正功,重力势能减少;负功,重力势能增加(3)安培力:做正功电能转化为机械能,做负功机械能转化为电能。
做多少功,就转化多少能量。
(4)洛仑兹力:对运动电荷永远不够做功,始终与速度方向垂直。
高二物理选修3-1第三章磁场知识点总结复习

第三章磁场教案3.1 磁现象和磁场第一节、磁现象和磁场1.磁现象磁性:能吸引铁质物体的性质叫磁性.磁体:具有磁性的物体叫磁体.磁极:磁体中磁性最强的区域叫磁极。
2.电流的磁效应磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.(与电荷类比)电流的磁效应:电流通过导体时导体周围存在磁场的现象(奥斯特实验)。
3.磁场磁场的概念:磁体周围存在的一种特殊物质(看不见摸不着,是物质存在的一种特殊形式)。
磁场的基本性质:对处于其中的磁极和电流有力的作用.磁场是媒介物:磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的.磁场对电流的作用,电流与电流的作用,类比于库仑力和电场,形成磁场的概念,磁场虽然看不见、摸不着,但是和电场一样都是客观存在的一种物质,我们可以通过磁场对磁体或电流的作用而认识磁场.4.磁性的地球地球是一个巨大的磁体,地球周围存在磁场———地磁场.地球的地理两极与地磁两极不重合(地磁的N极在地理的南极附近,地磁的S极在地理的北极附近),其间存在磁偏角.地磁体周围的磁场分布情况和条形磁铁周围的磁场分布情况相似。
宇宙中的许多天体都有磁场。
月球也有磁场。
例1、以下说法中,正确的是()A、磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B、电流与电流的相互作用是通过电场产生的C、磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的D、磁场和电场是同一种物质例2、如图表示一个通电螺线管的纵截面,ABCDE在此纵截面内5个位置上的小磁针是该螺线管通电前的指向,当螺线管通入如图所示的电流时,5个小磁针将怎样转动?例3、有一矩形线圈,线圈平面与磁场方向成 角,如图所示。
设磁感应强度为B,线圈面积为S,则穿过线圈的磁通量为多大?例4、如图所示,两块软铁放在螺线管轴线上,当螺线管通电后,两软铁将(填“吸引"、“排斥”或“无作用力”),A端将感应出极。
3。
2 磁感应强度第二节 、 磁感应强度1.磁感应强度的方向:小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向 思考:能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢?2.磁感应强度的大小匀强磁场:如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫匀强磁场。
人教版高中物理选修知识点——第三章《磁场》

人教版高中物理选修知识点——第三章《磁场》人教版高中物理选修3-1部分学问点内部资料第三章《磁场》一、磁现象和磁场1)磁体分为自然磁石和人造磁体。
磁体吸引铁质物体的性质叫做磁性。
磁体磁性最强的区域叫做磁极。
同名磁极互相排斥;异名磁极互相吸引。
2)电流的磁效应奥斯特发觉,电流能使磁针偏转,因此,电流就等效成磁体。
3)磁场①磁场与电场一样,都是看不见摸不着,客观存在的物质。
电流和磁体的周围都存在磁场。
①磁体与磁体之间、磁体与电流之间,以及电流与电流之间的互相作用,是通过磁场发生的。
①地球的磁场地球的地理两极与地磁两极并不重合,其间有一个夹角,这就是地磁偏角。
地理南极附近是地磁北极;地理北极附近是地磁南极。
二、磁感应强度B1)物理意义:磁感应强度B 为矢量,它是描述磁场强弱的物理量。
2)方向:小磁针静止时N 极所指的方向或者小磁针N 极的受力方向规定为该点的磁感应强度的方向。
3)大小:ILF B ,单位:特斯拉(T )条件:磁场B 的方向与电流I 的方向垂直。
其中:IL 为电流元,F 为电流元受到的磁场力。
三、几种常见的磁场1)磁感线为了形象地描述磁场,曲线上每一点的切线方向都是该点的磁感应强度B 的方向。
2)安培定则(右手螺旋定则)①第一种描述:对于直线电流,右手握住导线,1、拇指指向电流的方向;2、弯曲的四指指向磁感线的方向。
直线电流的磁感线都是以电流为轴的同心圆,越远离电流磁场越弱。
①其次种描述:对于环形电流,1、弯曲的四指指向环形电流的方向;2、拇指指向环内部的磁感线方向。
环形电流内部的磁场恰好与外部的磁场反向。
3)安培分子电流假说分子电流使每个物质微粒都成为极小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。
安培分子电流假说揭示了磁的电本质。
一条铁棒未被磁化的时候,内部分子电流的取向是杂乱无章的;当分子电流的取向全都时,铁棒被磁化。
磁体受到高温或猛烈撞击时会失去磁性。
4)磁通量Φ①定义式:BS =φ,单位:韦伯(Wb )其中:S 为在磁场中的有效面积。
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(完整版)⾼中物理选修3-1笔记磁场第三章磁场3.1磁现象和磁场⼀、磁现象1.磁性:物质具有吸引铁钴镍等物质的性质称为磁性。
2.磁体:具有磁性的物质叫磁体。
3.磁极:磁性最强的部分叫磁极。
任何磁铁都有两个磁极,⼀个叫S极,⼀个叫N极。
4.磁极之间的相互作⽤:同名相斥,异名相吸。
⼆、电流的磁效应1.电流对⼩磁针的作⽤(丹麦物理学家奥斯特)1)现象:通电后,通电导线下⽅的与导线平⾏的⼩磁针发⽣偏转。
2)注意:为排除地磁场的影响,⼩磁针及通电导线均应南北放置。
3)结论:通电导线周围有磁场产⽣。
2.磁铁对通电导线的作⽤结论:磁铁会对通电导线产⽣⼒的作⽤,使导体偏转。
3.定义:通电导体的周围有磁场,电流的磁场使放在导体周围的磁针发⽣偏转,磁场的⽅向跟电流有关,这种现象叫电流的磁效应。
三、磁场1.定义:磁场是磁体或电流周围存在的⼀种特殊物质。
2.性质:对放⼊其中的磁极或电流产⽣⼒的作⽤。
3.产⽣:1)永磁体2)电流4. ⼩磁针静⽌时N极所指的⽅向即为该点的磁场⽅向。
四、地磁场1.两极1)地理南极是地磁北极2)地理北极是地磁南极2.定义:地球周围存在着的磁场叫做地磁场3.地磁偏⾓地轴与磁轴之间的夹⾓称为地磁偏⾓3.2磁感应强度⼀、磁感应强度1.定义:在磁场中垂直于磁场⽅向的通电导线所受的安培⼒跟电流I和导线长度L的乘积的⽐值叫磁感应强度。
2.物理意义:表⽰磁场强弱和⽅向的物理量3.表⽰:B4.公式B=F电流⽅向与磁场⽅向垂直5.单位:特斯拉,简称特,符号T。
(1T=1N)6.⽅向:⼩磁针静⽌时N极所指的⽅向规定为该点的磁感应强度的⽅向。
即磁场⽅向。
三、探究影响通电导线受⼒的因素1.电流元:把很短的⼀段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫电流元。
2.检验电流:为了间接了解磁场特性⽽垂直放⼊磁场的电流元称为检验电流。
3.⽅法1)保持I不变,改变L2)保持L不变,改变I4.结论F∝IL3.3⼏种常见的磁场⼀、磁感线1.定义:在磁场中画⼀些有⽅向的曲线,曲线上每⼀点的切线⽅向都跟该点的磁场⽅向相同,这样的曲线称为磁感线。
高中物理选修3-1磁场 复习 提纲+例题

V2
V0
V4
2、将带电粒子在狭缝之间的运动首尾连接 起来是一个初速度为零的匀加速直线运动
3、带电粒子每经电场加速一次,回旋半径 就增大一次,每次增加的动能为⊿E =qU
K
所有各次半径之比为:
1 2∶ 3∶ ∶ ...
4、对于同一回旋加速器,其粒子的回旋的 最大半径是相同的。
mv 1 2 B2q 2 R2 由最大半径得: = R E mv qB 2 2m
D、环形线圈有扩张的趋势
1、把一重力不计的通电直导线水平放在蹄 形磁铁磁极的正上方,导线可以自由转动, 当导线通入图示方向电流I时,导线的运动 情况是(从上往下看)( C ) A.顺时针方向转动,同时下降 B.顺时针方向转动,同时上升 C.逆时针方向转动,同时下降 D.逆时针方向转动,同时上升
I
电流微元法
3、解题一般步骤: ①判断安培力方向 注意选择视图(视角) ②其它力受力分析 将立体受力图应转化成平面图 ③列力学方程:
平衡方程
牛二方程(动能定理) F=ILB ④列电学辅助方程: Q=It
u=IR ……. ⑤解方程及必要的讨论(“答”)
F=BIL中的L为有效长度
试指出下述各图中的安培力的大小。
安培力作用下物体的平衡问题 【例】在倾斜角为θ的光滑斜面上,置 一通有电流I,长为L,质 量为m的导 体棒,如图所示,在竖直向上的磁场中 静止,则磁感应强度B为 _________.
FN
θ
mg
F BIL mg tan mg tan B IL
F
B
FN
×
θ
F
mg
引申1:欲使它静止在斜面上, 外加磁场的磁感应
R
2
mV qB
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最新整理高三物理高中物理选修3-1——磁场知识点总结高中物理选修3-1——磁场知识点总结一、磁场及其磁感线1、磁场(1)磁场是存在于磁极或电流周围空间里的一种特殊的物质,磁场和电场一样,都是“场形态物质”。
(2)磁场的方向:物理学规定,在磁场中的任一点,小磁针北极受力的方向,亦即小磁针静止时北极所指的方向,就是那一点磁场的方向。
(3)磁场的基本性质:磁场对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用。
磁极和磁极之间、磁场和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的。
2、磁感线(1)磁感线:是形象地描述磁场而引入的有方向的曲线。
在曲线上,每一点切线方向都在该点的磁场方向上,曲线的疏密反映磁场的强弱。
(2)磁感线的特点:a.磁感线是闭合的曲线,磁体的磁感线在磁体外部由N极到S极,内部由S 极到N极。
b.任意两条磁感线不能相交。
3、几种常见磁场的磁感线的分布(1)条形磁铁和碲形磁铁的磁感线条形磁铁和蹄形磁铁是两种最常见的磁体,如图所示的是这两种磁体在平面内的磁感线形状,其实它们的磁感线分布在整个空间内,而且磁感线是闭合的,它们的内部都有磁感线分布。
(2)通电直导线磁场的磁感线通电直导线磁场的磁感线的形状与分布如图所示,通电直导线磁场的磁感线是一组组以导线上各点为圆心的同心圆。
需要指出的是,通电直导线产生的磁场是不均匀的,越靠近导线,磁场越强,磁感线越密。
电流的方向与磁感线方向的关系可以用安培定则来判断,如图所示。
用右手握住直导线,伸直的大拇指与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
(3)环形电流磁场的磁感线环形电流磁场的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线,在环形的中心轴上,由对称性可知,磁感线是与环形导线的平面垂直的一条直线。
如图甲所示,环形电流方向与磁感线方向的关系也可以用右手定则来判断,如图乙所示,让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是圆环轴线上磁感线的方向;如图丙所示,让右手握住部分环形导线,伸直的大拇指与电流方向一致,则四指所指的方向就是围绕环形导线的磁感线的方向。
高中物理课堂笔记----选修3-1 笔记1

第一章 《静电场》一、电荷、电荷守恒定律1、两种电荷:“+”“-”用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。
2、元电荷:所带电荷的最小基元,一个元电荷的电量为1.6×10-19C ,是一个电子(或质子)所带的电量。
说明:任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。
荷质比(比荷):电荷量q 与质量m 之比,(q/m)叫电荷的比荷 3、起电方式有三种 ①摩擦起电②接触起电 注意:电荷的变化是电子的转移引起的;完全相同的带电金属球相接触,同种电荷总电荷量平均分配,异种电荷先中和后再平分。
③感应起电——切割B ,或磁通量发生变化。
④光电效应——在光的照射下使物体发射出电子 4、电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能被消灭,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,系统的电荷总数是不变的. 二、库仑定律1. 内容:真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
方向由电性决定(同性相斥、异性相吸) 2. 公式:221rQ Q kF = k =9.0×109N ·m 2/C 2 极大值问题:在r 和两带电体电量和一定的情况下,当Q 1=Q 2时,有F 最大值。
3.适用条件:(1)真空中; (2)点电荷.点电荷是一个理想化的模型,在实际中,当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时,就可以把带电体视为点电荷.(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r 都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心距代替r )。
点电荷很相似于我们力学中的质点.注意:①两电荷之间的作用力是相互的,遵守牛顿第三定律②使用库仑定律计算时,电量用绝对值代入,作用力的方向根据“同性相排斥,异性相吸引”的规律定性判定。
高中物理选修3-1重要知识点

高中物理选修3-1重要知识点(一)安培力方向的判断1.安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面,在判断安培力方向时首先确定磁场和电流所确定的平面,从而判断出安培力的方向在哪一条直线上,然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向。
2.已知I、B的方向,可唯一确定F的方向;已知F、B的方向,且导线的位置确定时,可唯一确定I的方向;已知F、I的方向时,磁感应强度B的方向不能唯一确定。
3.由于B、I、F的方向关系在三维立体空间中,所以解决该类问题时,应具有较好的空间想像力.如果是在立体图中,还要善于把立体图转换成平面图。
对磁感应强度的理解1、公式B=F/IL是磁感应强度的定义式,是用比值定义的,磁感应强度B 的大小只决定于磁场本身的性质,与F、I、L均无关。
2、定义式B=FIL成立的条件是:通电导线必须垂直于磁场方向放置。
因为磁场中某点通电导线受力的大小,除了与磁场强弱有关外,还与导线的方向有关。
导线放入磁场中的方向不同,所受磁场力也不相同.通电导线受力为零的地方,磁感应强度B的大小不一定为零,这可能是电流方向与B的方向在一条直线上的原因造成的。
3、磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场,这时L应很短,IL称作“电流元”,相当于静电场中的试探电荷。
4、通电导线受力的方向不是磁场磁感应强度的方向。
高中物理选修3-1重要知识点(二)匀强磁场:如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫做匀强磁场.在匀强磁场中,在通电直导线与磁场方向垂直的情况下,导线所受的安培力F= BIL。
(一)公式F=BIL中L指的是“有效长度”.当B与I垂直时,F最大,F=BIL;当B与I平行时,F=0。
(二)弯曲导线的有效长度L,等于连接两端点直线的长度,如下图相应的电流沿L由始端流向末端。
1、当电流与磁场方向垂直时,F = ILB2、当电流与磁场方向夹θ角时,F = ILBsinθ常见磁场的磁感线1、永久性磁体的磁场:条形,蹄形2、直线电流的磁场剖面图(注意“ ”和“×”的意思)箭头从纸里到纸外看到的是点,从纸外到纸里看到的是叉。
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第三章磁场3.1磁现象和磁场一、磁现象1.磁性:物质具有吸引铁钴镍等物质的性质称为磁性。
2.磁体:具有磁性的物质叫磁体。
3.磁极:磁性最强的部分叫磁极。
任何磁铁都有两个磁极,一个叫S极,一个叫N极。
4.磁极之间的相互作用:同名相斥,异名相吸。
二、电流的磁效应1.电流对小磁针的作用(丹麦物理学家奥斯特)1)现象:通电后,通电导线下方的与导线平行的小磁针发生偏转。
2)注意:为排除地磁场的影响,小磁针及通电导线均应南北放置。
3)结论:通电导线周围有磁场产生。
2.磁铁对通电导线的作用结论:磁铁会对通电导线产生力的作用,使导体偏转。
3.定义:通电导体的周围有磁场,电流的磁场使放在导体周围的磁针发生偏转,磁场的方向跟电流有关,这种现象叫电流的磁效应。
三、磁场1.定义:磁场是磁体或电流周围存在的一种特殊物质。
2.性质:对放入其中的磁极或电流产生力的作用。
3.产生:1)永磁体2)电流4. 小磁针静止时N极所指的方向即为该点的磁场方向。
四、地磁场1.两极1)地理南极是地磁北极2)地理北极是地磁南极2.定义:地球周围存在着的磁场叫做地磁场3.地磁偏角地轴与磁轴之间的夹角称为地磁偏角3.2磁感应强度一、磁感应强度1.定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线所受的安培力跟电流I和导线长度L的乘积的比值叫磁感应强度。
2.物理意义:表示磁场强弱和方向的物理量3.表示:B4.公式B=F电流方向与磁场方向垂直5.单位:特斯拉,简称特,符号T。
(1T=1N)6.方向:小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向。
即磁场方向。
三、探究影响通电导线受力的因素1.电流元:把很短的一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫电流元。
2.检验电流:为了间接了解磁场特性而垂直放入磁场的电流元称为检验电流。
3.方法1)保持I不变,改变L2)保持L不变,改变I4.结论F∝IL3.3几种常见的磁场一、磁感线1.定义:在磁场中画一些有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同,这样的曲线称为磁感线。
2.特征1)磁感线是闭合曲线2)在磁体外部,磁感线N→S;在磁体内部,磁感线S→N3)磁感线密的地方磁场强,磁感线疏的地方磁场弱4)磁感线的切线方向为在该点的磁场方向,即静止小磁针N极所指方向5)磁感线永不相交6)磁感线是看不到的二、几种常见的磁场1.判定方法——安培定则(右手螺旋定则)1)直线电流右手握住导线,让伸直的拇指所指方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是环形导线轴线上的磁感线方向。
2)环形电流右手握住环形导线,弯曲的四指所指的方向与电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上的磁感线方向。
3)通电螺线管右手握住螺线管,弯曲的四指所指的方向与电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是螺线管内部的磁感线方向。
三、叠加原理若空间同时存在几个磁场,空间某处的磁场由其叠加而成。
(矢量叠加)四、安培分子电流假说(磁场是由运动电荷产生的),只能解释某些现象1.内容:在原子、分子等物质微粒内部存在一种环形分子电流,分子电流使每个物质微粒都称为微小的磁体,分子的两侧相当于两个磁极。
2.对磁现象的解释1)磁化现象未磁化的,内部各分子电流的取向杂乱无章,磁性相互抵消。
当受到外界磁场的作用,各分子电流取向变得大致相同,两端显示较强的磁性作用。
2)消磁磁体受到高温或猛烈撞击时,在激烈的热运动或机械运动影响下,分子电流取向重新变得杂乱无章,磁性消失。
五、匀强磁场1.定义:在磁场的某个区域内,如果各点的磁感应大小和方向都相同,这个区域的磁场叫匀强磁场。
2.具体举例1)距离很近的两个异名磁极(除边缘外)2)通电螺线管内部3.磁感线:间隔相同的平行直线。
六、磁通量(Φ)1.定义:设在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个与磁场方向垂直的平面,面积为S,我们把B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量。
Φ=BS2.单位:韦伯,简称韦。
符号Wb。
1Wb=1T/m23.4磁场对通电导线的作用力一、安培力的方向1.安培力:通电导线在磁场中受到的力称为安培力2.判断安培力的方向——左手定则伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内,让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中受安培力的方向。
不论I是否与B垂直,I永远与F垂直。
已知F,I的方向,不能确定B的方向。
二、安培力的大小1.公式:F=BIL适用条件:匀强磁场若L与B成θ角时, F=BI Lsinθ2.L的有效长度若为曲线导线,且所在平面与B垂直,则L为始末端距离;若为闭合线圈,且所在平面与B垂直,则F=0三、安培力做功的实质起传递能量的作用,将电源的能量转化为通电导线的机械能。
四、磁电式电流表1.构造蹄形磁铁、带软铁铁芯的线圈、极靴、指针、螺旋弹簧2.原理电流通过线圈,导线受到安培力的作用,使线圈带动指针转动。
五、高考题型1.安培力方向的判断对电流的作用:磁体周围磁场电流周围磁场常用结论1)同向电流相吸,反向电流相斥;2)环形电流可等效为小磁针,大拇指为N极;3)稳定时小磁针N极必定指向磁场B的方向;4)若导线不同位置所处磁场不同,可能同时发生“平动”和“转动”2.安培力计算注意:三维到二维的转换3.5磁场对运动电荷的作用力一、洛伦兹力1.定义:运动的电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力2.判断方向:左手定则。
与安培力方法一致3.大小:F=qvB4.推导F安=NF洛(N为电荷数)设有长为L的导线,横截面为S,单位体积含有电荷数为n,每个电荷的电荷量为q,定向移动的平均速率为v则F=BIL,I=nqSv,N=nls,f 洛=FnlS=qvB5.特点:1)f洛只改变v大小,不改变v方向2)f洛永不做功二、电视显像管的工作原理1.构造电子枪、偏转线圈、荧光屏2.原理:阴极发射电子,经过偏转线圈,电子受洛伦兹力发生偏转,打在荧光屏上。
3.扫描:偏转区水平方向和竖直方向都加有偏转电场,其方向、强弱都在不断变化,因此电子束打在荧光屏上的光点不断移动,这种现象称为扫描。
3.6带电粒子在匀强磁场中的运动一、带电粒子在匀强磁场中的运动1.运动轨迹1)匀速直线运动:带电粒子的速度方向与磁场平行(相同或相反)2)匀速圆周运动:带电粒子垂直射入匀强磁场(洛伦兹力提供向心力)3)螺旋式运动:带电粒子的速度与磁场方向成一定角度2.轨道半径和周期1)半径:r=mv qB半径与速度成正比,与比荷成反比2)周期:T=2πm qB周期只与比荷成反比3.运动时间t的确定通过的圆弧对应的圆心角是圆周的n倍,则t为T的n倍二、回旋加速器1.原理:利用磁场使带电粒子回旋、每个回旋间隙经高频交流电压反复加速;2.核心部件:外部磁场B、D型盒(两个)、D型盒间隙处交变电场U;3.1932年由美国物理学家劳伦斯及他的学生埃德尔森和利文斯顿发明;4.相关结论1)最大速度、最大动能:v m=qBr m2)回旋圈数、回旋时间:n圈:2nUq=E k=q2B2r2 2mt 总=nT=n2πmqB3)交流电频率、交流电电压:T交=T回4.易错点:(1)加速不同比荷的粒子,交流电频率不同;(2)加速电压的高低只会影响带电粒子回旋圈数和总时间,并不影响最大动能三、质谱仪主要用于分析同位素,测定其质量、荷质比;由英国物理学家阿斯顿发明;构成:粒子源、加速电场、偏转磁场和照相底片等。
r=1√2Um取决于荷质比四、速度选择器只能选择速度,不能区分粒子m,q,正负电性;不具有可逆性v=EB=UdB五、离子发电机1.又叫磁流体发电机,是根据霍尔效应,是将带电的流体(离子气体或液体)以极高的速度喷射到磁场中去,利用磁场对带电的流体产生的作用,分开正负离子、形成电势差,从而发出电来。
2.注意:电动势E和内阻r的计算,电路中电流大小、方向的分析。
六、霍尔效应1.现象:在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流体,当磁场方向与电流方向垂直时,形成电流的载流子受洛伦兹力的作用发生偏转,导体在与场、电流方向都垂直的方向上出现了电势差(霍尔电势差)。
2.霍尔电压(霍尔电势差):载流子所受的洛伦兹力与电场力平衡时,霍尔电压达到稳定值:注意霍尔电压的产生位置及电势高低的判断。
平衡后:qvB=Udq→U=Bdv电势上低下高溶液(流动)电势上高下低溶液(通电)上侧离子浓度升高,上下无电势差七、电磁流量计流量:单位时间内流过某横截面积的流体量,常见的有质量流量或者体积流量;对于体积流量来说,Q=Sv,单位:m3/s。
Q=SvU=Bhv推出Q=dUB、d一定,U大Q大拓展:复合场中粒子运动(匀强场)1)g+E:平衡:匀速直线运动不平衡:匀变速直线运动2)g(E)+B:平衡:匀速直线运动不平衡:摆线(洛伦兹力永不做功,动能定理)3)g+E+B:(1)直线必匀直(2)圆周必匀圆(3)摆线(洛伦兹力永不做功,动能定理)高考题型:《专题》1带电粒子在磁场中的运动1)解题思路:左手定则+平面几何(虽是物理题,难点在几何)2)几何分析:轨迹、圆心、半径、弦长、弧长、时间的确定;3)圆心:初末速度垂线,相切边界垂线,弦中垂线,角平分线等口诀:速度做垂线,弦做中垂线,临界找相切,大弦对大弧4)粒子运动规律:(1)对称性单直线边界,θ角进,θ角出。
θ为进出速度与边界夹角圆边界,θ角进,θ角出。
θ为进出速度与半径夹角三点共线:轨迹圆心、磁场圆心、出入速度交点(2)互补性直线边界中,入射角互补的同种粒子或比荷相同的正负粒子,轨迹互补。
5)临界极值问题的四种方法:相交相切、平移、缩放、定点旋转(1)相交相切:求最大、最小的轨迹圆半径(v,B变化)(2)平移:定速、定向、不定点(3)缩放:定向不定速(4)定点旋转:定速不定向6)常考题型套路:解题基本公式:(1)第一类题:求t,不需要找圆心半径,只要找到速偏角即可。
位偏角:α速偏角:θ速偏角=圆心角=2×位偏角1.(2017届衡水中学高三摸底考试)5.如图所示,在一个边长为a的正六边形区域内存在磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里的匀强磁场,三个相同带正电的粒子,比荷为q/m,先后从A点沿AD方向以大小不等的速度射入匀强磁场区域,粒子在运动过程中只受到磁场力的作用,已知a粒子恰好从F点飞出磁场区域,b粒子恰好从E点飞出磁场区域,c粒子从ED边上的某一点垂直边界飞出磁场区域,则()A.a粒子在磁场区域内运动的时间为πmqBB.b粒子在磁场区域内运动的时间为πmqBC.三个粒子进入磁场的速度依次增加D.三个粒子在磁场内运动的时间依次增加2.(16新课标Ⅱ)18.一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向与筒的轴平行,筒的横截面如图所示。
图中直径MN的两端分别开有小孔,筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动。