《河北省滄州市高考物理一輪復(fù)習(xí) 備戰(zhàn)高考(物理部分)課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《河北省滄州市高考物理一輪復(fù)習(xí) 備戰(zhàn)高考(物理部分)課件（80頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、一、磁場(chǎng)的基本概念一、磁場(chǎng)的基本概念1.磁體的周圍存在磁場(chǎng)，磁體的周圍存在磁場(chǎng)，2.電流的周圍也存在磁場(chǎng)，電流的周圍也存在磁場(chǎng)，3.變化的電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng)（麥克斯韋）。變化的電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng)（麥克斯韋）。4.磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，也是一種特殊物質(zhì)磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，也是一種特殊物質(zhì)5.磁場(chǎng)不僅對(duì)磁極產(chǎn)生力的作用，磁場(chǎng)不僅對(duì)磁極產(chǎn)生力的作用， 對(duì)電流也產(chǎn)生力的作用對(duì)電流也產(chǎn)生力的作用6.磁場(chǎng)的方向磁場(chǎng)的方向在磁場(chǎng)中的任一點(diǎn)，小磁針北極受力的方向，亦即小磁針在磁場(chǎng)中的任一點(diǎn)，小磁針北極受力的方向，亦即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向靜止時(shí)北極所指的方向，就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向7.磁

2、現(xiàn)象的電本質(zhì)磁現(xiàn)象的電本質(zhì):磁鐵的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)一樣，都是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磁鐵的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)一樣，都是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的二、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：二、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁極或電流有磁場(chǎng)力的作用磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁極或電流有磁場(chǎng)力的作用（對(duì)磁極一定有力的作用（對(duì)磁極一定有力的作用;對(duì)電流只是可能有力的作用對(duì)電流只是可能有力的作用,當(dāng)電流和磁感線平行當(dāng)電流和磁感線平行時(shí)不受磁場(chǎng)力作用）。時(shí)不受磁場(chǎng)力作用）。1.磁極和磁極之間有磁場(chǎng)力的作用磁極和磁極之間有磁場(chǎng)力的作用2.兩條平行直導(dǎo)線，兩條平行直導(dǎo)線， 當(dāng)通以相同方向的電流時(shí)，它們相互吸引，當(dāng)通以相同方向的電流時(shí)，它們相互吸引， 當(dāng)通

3、以相反方向的電流時(shí)，它們相互排斥當(dāng)通以相反方向的電流時(shí)，它們相互排斥3.電流和電流之間，就像磁極和磁極之間一樣，也會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用電流和電流之間，就像磁極和磁極之間一樣，也會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用4.磁體或電流在其周圍空間里產(chǎn)生磁場(chǎng)，而磁場(chǎng)對(duì)處在它里面的磁極或電流磁體或電流在其周圍空間里產(chǎn)生磁場(chǎng)，而磁場(chǎng)對(duì)處在它里面的磁極或電流有磁場(chǎng)力的作用有磁場(chǎng)力的作用5.磁極和磁極之間、磁極和電流之間、電流和電流之間都是通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)傳遞的磁極和磁極之間、磁極和電流之間、電流和電流之間都是通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)傳遞的6、電流的磁場(chǎng)和安培定則、電流的磁場(chǎng)和安培定則（1）直線電流的磁場(chǎng)：右手握住直導(dǎo)線，伸直大拇指，方向與電

4、流的方向一）直線電流的磁場(chǎng)：右手握住直導(dǎo)線，伸直大拇指，方向與電流的方向一致，彎曲的四指方向就是直線電流在周圍空間激發(fā)磁場(chǎng)的磁場(chǎng)方向。致，彎曲的四指方向就是直線電流在周圍空間激發(fā)磁場(chǎng)的磁場(chǎng)方向。（2）通電螺線管的磁場(chǎng)）通電螺線管的磁場(chǎng)右手彎曲四指方向跟電流方向一致，伸直大拇指，所指方向?yàn)橥娐菥€管右手彎曲四指方向跟電流方向一致，伸直大拇指，所指方向?yàn)橥娐菥€管內(nèi)內(nèi)部部的磁感線的方向。的磁感線的方向。7、地磁場(chǎng)、地磁場(chǎng)地球的磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，其主要特點(diǎn)有三個(gè)：地球的磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，其主要特點(diǎn)有三個(gè)：（1）地磁場(chǎng)的）地磁場(chǎng)的N極在地球南極附近，極在地球南極附近，S極在地球北極附近

5、。極在地球北極附近。（2）地磁場(chǎng)）地磁場(chǎng)B的水平分量的水平分量Bx總是從地球南極指向北極，而豎直分量總是從地球南極指向北極，而豎直分量By則南北則南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下。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，距離地面表面相等的各點(diǎn)，感應(yīng)強(qiáng)度相等，且方向水平）在赤道平面上，距離地面表面相等的各點(diǎn)，感應(yīng)強(qiáng)度相等，且方向水平向北。向北。三、磁感應(yīng)強(qiáng)度三、磁感應(yīng)強(qiáng)度1.在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所受的安培力在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所受的安培力F跟電流跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)和導(dǎo)線長(zhǎng)度度L的乘積的乘積IL的比值叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度的比值叫

6、做磁感應(yīng)強(qiáng)度lIFB 2.磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位: 特斯拉，簡(jiǎn)稱特，國(guó)際符號(hào)是特斯拉，簡(jiǎn)稱特，國(guó)際符號(hào)是TmAN1T1 3.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向: 就是磁場(chǎng)的方向就是磁場(chǎng)的方向 小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向 磁感線上各點(diǎn)的磁感線上各點(diǎn)的切線方向就是這點(diǎn)的磁場(chǎng)的方向也就是這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向切線方向就是這點(diǎn)的磁場(chǎng)的方向也就是這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向4.磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加類似于電場(chǎng)的疊加類似于電場(chǎng)的疊加四、磁感線1.是在磁場(chǎng)中畫(huà)出的一些有方向的曲線，在這些曲線上，每一點(diǎn)的切線方向是在磁場(chǎng)中畫(huà)出的

7、一些有方向的曲線，在這些曲線上，每一點(diǎn)的切線方向都在該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向上磁感線的分布可以形象地表示出磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向都在該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向上磁感線的分布可以形象地表示出磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向2.磁感線上各點(diǎn)的切線方向就是這點(diǎn)的磁場(chǎng)的方向磁感線上各點(diǎn)的切線方向就是這點(diǎn)的磁場(chǎng)的方向. 也就是這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度也就是這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向的方向3.磁感線的密疏表示磁場(chǎng)的大小在同一個(gè)磁場(chǎng)的磁感線分布圖上，磁感線磁感線的密疏表示磁場(chǎng)的大小在同一個(gè)磁場(chǎng)的磁感線分布圖上，磁感線越密的地方，表示那里的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大越密的地方，表示那里的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大4.磁感線都是閉合曲線，磁場(chǎng)中的磁感線不相交磁感線都是閉合曲線，磁場(chǎng)中的磁感

8、線不相交 常見(jiàn)的磁感應(yīng)線通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)通電環(huán)形導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)通電環(huán)形導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)1.磁通量的定義：設(shè)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的平面，磁場(chǎng)的磁磁通量的定義：設(shè)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的平面，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為感應(yīng)強(qiáng)度為B，平面的面積為，平面的面積為S,我們定義磁感應(yīng)強(qiáng)度我們定義磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面積與面積S的乘積，叫作的乘積，叫作穿過(guò)這個(gè)面的磁通量，簡(jiǎn)稱磁通穿過(guò)這個(gè)面的磁通量，簡(jiǎn)稱磁通如果用如果用表示磁通量，則有表示磁通量，則有=BS六、磁通量2. 磁通量的單位磁通量的單位如果平面跟磁場(chǎng)方向夾角為如果平面跟磁場(chǎng)方向夾角為，我們可以作出它在垂直于磁場(chǎng)方向上的投影平，

9、我們可以作出它在垂直于磁場(chǎng)方向上的投影平面面=BS sin 為平面跟磁場(chǎng)方向夾角為平面跟磁場(chǎng)方向夾角韋伯，簡(jiǎn)稱韋韋伯，簡(jiǎn)稱韋,符號(hào)是符號(hào)是Wb1Wb=1T m2=1V s=1kg m2/(A s2)。4. 磁通密度磁通密度: 從從=BS可以得出可以得出B=/S ，這表示磁感應(yīng)強(qiáng)度等于穿過(guò)單位面積，這表示磁感應(yīng)強(qiáng)度等于穿過(guò)單位面積的磁通量，因此常把磁感應(yīng)強(qiáng)叫做磁通密度，并且用的磁通量，因此常把磁感應(yīng)強(qiáng)叫做磁通密度，并且用Wb/m2作單位作單位 1T=1 Wb/m2=1N/Am3.磁通量的意義磁通量的意義: 垂直于磁場(chǎng)方向的垂直于磁場(chǎng)方向的1m2面積中，磁感線的條數(shù)跟那里的磁感面積中，磁感線的條數(shù)

10、跟那里的磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)值相同應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)值相同.5.磁通量是標(biāo)量磁通量是標(biāo)量,但是有正負(fù)但是有正負(fù).如果將從平面某一側(cè)穿入的磁通量為正如果將從平面某一側(cè)穿入的磁通量為正, 則從平面反一側(cè)穿入的磁通量為負(fù)則從平面反一側(cè)穿入的磁通量為負(fù). 一、安培力的大小:在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直垂直的情況下電流所受的安培力的情況下電流所受的安培力F等于磁感應(yīng)強(qiáng)度等于磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流、電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度和導(dǎo)線長(zhǎng)度L三者的乘積三者的乘積 FILB 通電導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向不垂直時(shí)的安培力通電導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向不垂直時(shí)的安培力 B1BB2IB把磁感應(yīng)強(qiáng)度把磁感應(yīng)強(qiáng)度B分

11、解為兩個(gè)分量：分解為兩個(gè)分量： 一個(gè)是跟通電導(dǎo)線方向平行的分量一個(gè)是跟通電導(dǎo)線方向平行的分量 B1Bcos 另一個(gè)是跟通電導(dǎo)線方向垂直的分量另一個(gè)是跟通電導(dǎo)線方向垂直的分量 B2Bsin B1與通電導(dǎo)線方向平行，對(duì)電流沒(méi)有作用力，電流受到與通電導(dǎo)線方向平行，對(duì)電流沒(méi)有作用力，電流受到的力是由的力是由B2決定的，決定的， 即即FILB2 將將B2=Bsin代入上式，得到代入上式，得到 FILB sin=0 F=0 =90 F=ILB四、安培力的方向四、安培力的方向 用左手定則：用左手定則：伸開(kāi)左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，把伸開(kāi)左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且

12、都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開(kāi)的四指指向電流的方向，手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開(kāi)的四指指向電流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向那么，大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向用用“同性相斥，異性相吸同性相斥，異性相吸”（只適用于磁鐵之間或磁體位于螺線管外部時(shí)（只適用于磁鐵之間或磁體位于螺線管外部時(shí)）用用“同向電流相吸，反向電流相斥同向電流相吸，反向電流相斥”（適用于兩電流互相平行時(shí)）?？梢裕ㄟm用于兩電流互相平行時(shí)）?？梢园褩l形磁鐵等效為長(zhǎng)直螺線管（不要把長(zhǎng)直螺線管等效為條形磁鐵）。把條形磁鐵等效為

13、長(zhǎng)直螺線管（不要把長(zhǎng)直螺線管等效為條形磁鐵）。 只要兩導(dǎo)線不是互相垂直的，都可以用只要兩導(dǎo)線不是互相垂直的，都可以用“同向電流相吸，反向電流相斥同向電流相吸，反向電流相斥” 判定相互作用的磁場(chǎng)力的方向；判定相互作用的磁場(chǎng)力的方向； 當(dāng)兩導(dǎo)線互相垂直時(shí)，用左手定則分別判定每半根導(dǎo)線所受的安培力。當(dāng)兩導(dǎo)線互相垂直時(shí)，用左手定則分別判定每半根導(dǎo)線所受的安培力。（1）當(dāng)）當(dāng)B、I、L兩兩垂直時(shí)，兩兩垂直時(shí)，F(xiàn)=BIL，若，若B與與I（L）夾角為）夾角為，則，則F=BILsin （）彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度（）彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度L，等于兩端點(diǎn)所連直線的長(zhǎng)度；相應(yīng)的電流方，等于兩端點(diǎn)所連直線的長(zhǎng)度；相應(yīng)的電流方

14、向，沿由始端流向末端，以為任意形狀的閉合線圈，其有效長(zhǎng)度，向，沿由始端流向末端，以為任意形狀的閉合線圈，其有效長(zhǎng)度，所以閉合通電線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，受到的安培力的矢量和一定為零。所以閉合通電線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，受到的安培力的矢量和一定為零。（）公式的適用條件：一般只適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)（）公式的適用條件：一般只適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)五、安培力的大?。何?、安培力的大?。喊才喽▌t的理解與運(yùn)用安培定則的理解與運(yùn)用如圖為一種利用電磁原理制作的充氣泵的結(jié)構(gòu)示意圖如圖為一種利用電磁原理制作的充氣泵的結(jié)構(gòu)示意圖,其工作原理類似打點(diǎn)計(jì)其工作原理類似打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)器,當(dāng)電流從電磁鐵的接線柱當(dāng)電流從電磁鐵的接線柱a流入，吸引小磁鐵向

15、下運(yùn)動(dòng)時(shí)，以下選項(xiàng)中流入，吸引小磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，以下選項(xiàng)中正確的是（正確的是（ ）A 電磁鐵的上端為電磁鐵的上端為N極，小磁鐵的極，小磁鐵的下端為下端為N極極B 電磁鐵的上端為電磁鐵的上端為S極，小磁鐵的極，小磁鐵的下端為下端為S極極C 電磁鐵的上端為電磁鐵的上端為N極，小磁鐵的極，小磁鐵的下端為下端為S極極D 電磁鐵的上端為電磁鐵的上端為S極，小磁鐵的極，小磁鐵的下端為下端為N極極D例例2、如圖所示，彈簧秤下掛一條形磁鐵，其中條形磁鐵、如圖所示，彈簧秤下掛一條形磁鐵，其中條形磁鐵N極的一部分位于未極的一部分位于未通電的螺線管內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是（通電的螺線管內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是（ ）若將若將

16、a接通電源正極，接通電源正極，b接負(fù)極，彈簧秤示數(shù)減小接負(fù)極，彈簧秤示數(shù)減小若將若將a接通電源正極，接通電源正極，b接負(fù)極，彈簧秤示數(shù)增大接負(fù)極，彈簧秤示數(shù)增大若將若將b接通電源正極，接通電源正極，a接負(fù)極，彈簧秤示數(shù)增大接負(fù)極，彈簧秤示數(shù)增大若將若將b接通電源正極，接通電源正極，a接負(fù)極，彈簧秤示數(shù)減小接負(fù)極，彈簧秤示數(shù)減小A. B. C. D. SabB磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的理解磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的理解例例1、關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的下列說(shuō)法中，正確的是（、關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的下列說(shuō)法中，正確的是（ ）A.放在磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線，電流越大，受到的磁場(chǎng)力也越大，表示該處的磁放在磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線，電流越大，受到的磁場(chǎng)

17、力也越大，表示該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大感應(yīng)強(qiáng)度越大B.磁感線的指向就是磁感強(qiáng)度的方向磁感線的指向就是磁感強(qiáng)度的方向C.垂直磁場(chǎng)放置的通電導(dǎo)線的受力方向及磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直磁場(chǎng)放置的通電導(dǎo)線的受力方向及磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小、方向與放入磁場(chǎng)的通電導(dǎo)線的電流大小，導(dǎo)電長(zhǎng)度，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小、方向與放入磁場(chǎng)的通電導(dǎo)線的電流大小，導(dǎo)電長(zhǎng)度，導(dǎo)線趨向均無(wú)關(guān)導(dǎo)線趨向均無(wú)關(guān)D例例2、關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念，以下說(shuō)法中正確的是（、關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念，以下說(shuō)法中正確的是（ ）A.電流元電流元IS在磁場(chǎng)中受力為在磁場(chǎng)中受力為F，則磁感應(yīng)強(qiáng)度，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B一定等于一定等于F/ISB.電流元電流元IS在

18、磁場(chǎng)中受力為在磁場(chǎng)中受力為F，則磁感應(yīng)強(qiáng)度，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B可能大于或等于可能大于或等于F/ISC.磁場(chǎng)中電流元受力大的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大磁場(chǎng)中電流元受力大的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大D.磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，與電流元在此點(diǎn)的受力方向相同磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，與電流元在此點(diǎn)的受力方向相同B安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向的判斷安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向的判斷例例1、如圖所示，、如圖所示，MN是一條水平放置的固定長(zhǎng)直導(dǎo)線，通電電流大小為是一條水平放置的固定長(zhǎng)直導(dǎo)線，通電電流大小為I1，方向如圖，方向如圖，P是一個(gè)通有電流是一個(gè)通有電流I2的與的與MN共面的金屬環(huán)，圓環(huán)共面的金屬環(huán)，圓環(huán)P在磁場(chǎng)作

19、用在磁場(chǎng)作用下將下將A 沿紙面向上運(yùn)動(dòng)沿紙面向上運(yùn)動(dòng)B 沿紙面向下運(yùn)動(dòng)沿紙面向下運(yùn)動(dòng)C 上半部垂直紙面向外，下半部垂直紙面向里運(yùn)動(dòng)上半部垂直紙面向外，下半部垂直紙面向里運(yùn)動(dòng)D上半部垂直紙面向里，下半部垂直紙面向外運(yùn)動(dòng)上半部垂直紙面向里，下半部垂直紙面向外運(yùn)動(dòng)B例例2、兩條直導(dǎo)線互相垂直，如圖所示，但相隔一個(gè)小距離，其中一條、兩條直導(dǎo)線互相垂直，如圖所示，但相隔一個(gè)小距離，其中一條AB是是固定的，另一條能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)直流電流按圖所示通入電流，固定的，另一條能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)直流電流按圖所示通入電流，CD導(dǎo)線將導(dǎo)線將（ ）A 不動(dòng)不動(dòng)B 順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線ABC

20、順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開(kāi)導(dǎo)線順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開(kāi)導(dǎo)線ABD 逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開(kāi)導(dǎo)線逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開(kāi)導(dǎo)線ABE 逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線ABEABCD例例3、一條磁鐵放在水平桌面上，在其左上方固定一根與磁鐵垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線、一條磁鐵放在水平桌面上，在其左上方固定一根與磁鐵垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線通過(guò)如圖所示方向電流時(shí)（，當(dāng)導(dǎo)線通過(guò)如圖所示方向電流時(shí)（ ）A.磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，且受到向左的摩擦力作用磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，且受到向左的摩擦力作用B.磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，且受到向右的摩擦力作用磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，且受到向右的摩擦力作用C.磁鐵對(duì)桌面的

21、壓力增大，且受到向左的摩擦力作用磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，且受到向左的摩擦力作用D.磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，且受到向左的摩擦力作用磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，且受到向左的摩擦力作用NSIC例例4、如圖所示，把一重力不計(jì)的通電直導(dǎo)線水平放在蹄形磁鐵兩極的正上方、如圖所示，把一重力不計(jì)的通電直導(dǎo)線水平放在蹄形磁鐵兩極的正上方，導(dǎo)線可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)線通入圖示方向電流，導(dǎo)線可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)線通入圖示方向電流I時(shí)，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是（從時(shí)，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是（從上向下看）（上向下看）（ ）A.順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降B.順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升C.逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)

22、下降逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降D.逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升SNOIABA安培力作用下導(dǎo)體的平衡問(wèn)題安培力作用下導(dǎo)體的平衡問(wèn)題例例1、如圖所示，通電直導(dǎo)線、如圖所示，通電直導(dǎo)線ab質(zhì)量為質(zhì)量為m,長(zhǎng)為長(zhǎng)為L(zhǎng)，水平地放置在傾角為水平地放置在傾角為的光滑斜面上，通以圖示的光滑斜面上，通以圖示方向的電流，電流強(qiáng)度為方向的電流，電流強(qiáng)度為I，要求導(dǎo)線，要求導(dǎo)線ab靜止在靜止在斜面上斜面上（1）若磁場(chǎng)的方向豎直向上，則磁感應(yīng)強(qiáng)度為）若磁場(chǎng)的方向豎直向上，則磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大？多大？（2）若要求磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，則磁感應(yīng)強(qiáng)度如）若要求磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，則磁感應(yīng)強(qiáng)度如何？何？ILmgILmgs

23、intanab例例2、如圖所示，相距為、如圖所示，相距為20cm的平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，導(dǎo)軌所在平面與水的平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角平面的夾角=37，現(xiàn)在導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為，現(xiàn)在導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為330g的金屬棒的金屬棒ab，它與導(dǎo)軌間的，它與導(dǎo)軌間的摩擦因數(shù)為摩擦因數(shù)為0.50，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌所接電源電動(dòng)勢(shì)為導(dǎo)軌所接電源電動(dòng)勢(shì)為15V，內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的阻值符合要求，其他，內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的阻值符合要求，其他部分電阻不計(jì)，取部分電阻不計(jì)，取g=10m/s2，為了保持，為了保持

24、ab處于靜止?fàn)顟B(tài)，則：處于靜止?fàn)顟B(tài)，則：（1）ab通入的最大電流為多少？通入的最大電流為多少？（2）ab通入的最小電流為多少？通入的最小電流為多少？（3）R的調(diào)節(jié)范圍至少為多大？的調(diào)節(jié)范圍至少為多大？EKRabB16.5A1.5A010安培力作用下導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題安培力作用下導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題如圖所示為利用電磁作用輸送非導(dǎo)電體裝置的示意圖，一邊長(zhǎng)為如圖所示為利用電磁作用輸送非導(dǎo)電體裝置的示意圖，一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，截面為，截面為正方形的塑料管道水平放置，其右端面上有一截面積為正方形的塑料管道水平放置，其右端面上有一截面積為A的小噴口，噴口離的小噴口，噴口離地的高度為地的高度為h，管道中有一絕緣活塞，在活塞的

25、中部和上部分別嵌有兩根金屬，管道中有一絕緣活塞，在活塞的中部和上部分別嵌有兩根金屬桿桿a、b,其中棒其中棒b的兩端與一電壓表相連，整個(gè)裝置放在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的兩端與一電壓表相連，整個(gè)裝置放在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)棒中，當(dāng)棒a中通有垂直紙面向里的恒定電流中通有垂直紙面向里的恒定電流I時(shí)，活塞向右勻速推動(dòng)以液體從時(shí)，活塞向右勻速推動(dòng)以液體從噴口水平射出，液體落地點(diǎn)里噴口的水平距離為噴口水平射出，液體落地點(diǎn)里噴口的水平距離為s，若液體的密度為，若液體的密度為，不計(jì)，不計(jì)所有阻力，求：所有阻力，求：（1）活塞移動(dòng)的速度）活塞移動(dòng)的速度（2）該裝置的功率）該裝置的功率（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度）磁感應(yīng)強(qiáng)度B

26、的大小的大小322423432424)()3()2(2)()2(2)1(IhLgSALhgLSALAhgLAs 六、磁電式電流表的工作原理、安培力矩的計(jì)算式：M=BILScos ，其中N為線圈匝數(shù)，B為勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，S為線圈的面積， 為線圈平面與磁感方向的夾角。上式適用條件：（）磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且轉(zhuǎn)軸與磁場(chǎng)垂直，對(duì)于平行于磁場(chǎng)的任意轉(zhuǎn)軸，安培力矩為零（）對(duì)任意形狀的平面線圈均適用，如三角形、圓形和四邊形等，韻味任意形狀的平面線圈都可以通過(guò)微元法，是為無(wú)數(shù)矩形元組成。2、磁電式電流表的磁場(chǎng)為均勻大小的輻向磁場(chǎng)，電流對(duì)通電線圈的轉(zhuǎn)矩為、磁電式電流表的磁場(chǎng)為均勻大小的輻向磁場(chǎng)，電流對(duì)通電線圈

27、的轉(zhuǎn)矩為M=NBIS，同時(shí)有彈簧產(chǎn)生反向力矩使線圈處于力矩平衡狀態(tài)，則電流表指，同時(shí)有彈簧產(chǎn)生反向力矩使線圈處于力矩平衡狀態(tài)，則電流表指針偏角針偏角于通過(guò)的電流成正比，即于通過(guò)的電流成正比，即=kI ，其原理圖如下：，其原理圖如下：NS磁電式電流表的工作原理磁電式電流表的工作原理兩只電壓表兩只電壓表V1和和V2是由完全相同的電流表改裝而成的，是由完全相同的電流表改裝而成的，V2的量程為的量程為5V，V1的的量程為量程為15V,為了測(cè)量為了測(cè)量15、20V的電壓，把的電壓，把V1和和V2串聯(lián)起來(lái)使用，在這種情況串聯(lián)起來(lái)使用，在這種情況下（下（ ）A V1和和V2的讀數(shù)相等的讀數(shù)相等B V1和和V

28、2的指針偏轉(zhuǎn)角相等的指針偏轉(zhuǎn)角相等C V1和和V2讀數(shù)之比等于電壓表的內(nèi)阻之比讀數(shù)之比等于電壓表的內(nèi)阻之比D V1和和V2的指針偏轉(zhuǎn)角度之比等于兩個(gè)電壓表的內(nèi)阻之比的指針偏轉(zhuǎn)角度之比等于兩個(gè)電壓表的內(nèi)阻之比BCBC一、洛侖茲力七、七、 洛侖茲力洛侖茲力（1）洛侖茲力大小：）洛侖茲力大?。?f =qvBsin f=qvB（當(dāng)（當(dāng)Bv時(shí)），當(dāng)電荷靜止或運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向跟磁感強(qiáng)度時(shí)），當(dāng)電荷靜止或運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向跟磁感強(qiáng)度的方向平行時(shí)，電荷都不受洛侖茲力。的方向平行時(shí)，電荷都不受洛侖茲力。 （2）洛侖茲力的方向）洛侖茲力的方向由左手定則判斷。由左手定則判斷。注意：注意： 洛侖茲力一定垂直于洛侖茲

29、力一定垂直于B和和v所決定的平面所決定的平面.四指的指向是正電荷的運(yùn)動(dòng)方向或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向；四指的指向是正電荷的運(yùn)動(dòng)方向或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向；（3）特性：洛侖茲力對(duì)電荷不做功，它只改變運(yùn)動(dòng)電荷的速）特性：洛侖茲力對(duì)電荷不做功，它只改變運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向，不改變速度的大小。度方向，不改變速度的大小。（4）洛）洛侖侖茲力和安培力的關(guān)系：茲力和安培力的關(guān)系：洛洛侖侖茲力是安培力的微觀表現(xiàn)。茲力是安培力的微觀表現(xiàn)。洛侖茲力計(jì)算公式的推導(dǎo)：f =qvBsin如圖所示，當(dāng)如圖所示，當(dāng)v與與B垂直時(shí)，整個(gè)導(dǎo)線受到的安培力為垂直時(shí)，整個(gè)導(dǎo)線受到的安培力為IBFfF安安 =BIL （1）其中其中 I=nqS

30、v （2）設(shè)導(dǎo)線中共有設(shè)導(dǎo)線中共有N個(gè)自由電子個(gè)自由電子 N=nSL （3）每個(gè)電子受的磁場(chǎng)力為每個(gè)電子受的磁場(chǎng)力為f，則，則F安安=Nf （4）由以上四式得由以上四式得 f=qvB當(dāng)當(dāng)v與與B成成角時(shí)，角時(shí)， f=qvBsin八、帶電粒子在磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)若帶電粒子速度方向與磁場(chǎng)方向平行若帶電粒子速度方向與磁場(chǎng)方向平行(相同或相反相同或相反)，帶電粒子以不變的速度，帶電粒子以不變的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)當(dāng)帶電粒子速度方向與磁場(chǎng)垂直時(shí)，帶電粒子在垂直于磁感應(yīng)線的平面內(nèi)做當(dāng)帶電粒子速度方向與磁場(chǎng)垂直時(shí)，帶電粒子在垂直于磁感應(yīng)線的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)1.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中僅

31、受洛侖茲力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛侖茲力充當(dāng)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中僅受洛侖茲力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛侖茲力充當(dāng)向心力：向心力：rmvqvB2 軌道半徑：軌道半徑：qBmvr 角速度：角速度：mqB 周期：周期：qBmvRT 22 頻率：頻率：mqBTf 21 動(dòng)能：動(dòng)能：m(qBR)mvEk22122 2、帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法、帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法(1) 圓心的確定如何確定圓心是解決問(wèn)題的前提，也是解題的關(guān)鍵如何確定圓心是解決問(wèn)題的前提，也是解題的關(guān)鍵首先首先,應(yīng)有一個(gè)最基本的思路：即應(yīng)有一個(gè)最基本的思路：即圓心一定在與速度方向垂直的直線上圓心一定在與速度方向垂直的直線上圓

32、圓心位置的確定通常有兩種方法心位置的確定通常有兩種方法:a.已知入射方向和出射方向時(shí)，可通過(guò)入射點(diǎn)和出射點(diǎn)分別作垂直于入射已知入射方向和出射方向時(shí)，可通過(guò)入射點(diǎn)和出射點(diǎn)分別作垂直于入射方向和出射方向的直線，兩條直線的方向和出射方向的直線，兩條直線的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心(如圖所示，如圖所示，圖中圖中P為入射點(diǎn)，為入射點(diǎn)，M為出射點(diǎn)為出射點(diǎn))b. 已知入射方向和出射點(diǎn)的位置時(shí)，可以通過(guò)入射點(diǎn)作入射方向的垂線已知入射方向和出射點(diǎn)的位置時(shí)，可以通過(guò)入射點(diǎn)作入射方向的垂線,連連接入射點(diǎn)和出射點(diǎn)接入射點(diǎn)和出射點(diǎn),作其中垂線，這兩條垂線的交點(diǎn)就是圓弧作其中垂線，這兩條垂線的交點(diǎn)就是圓

33、弧軌道的圓心軌道的圓心(如圖示，如圖示，P為入射點(diǎn)，為入射點(diǎn)，M為出為出射點(diǎn)射點(diǎn))(2)半徑的確定和計(jì)算利用平面幾何關(guān)系利用平面幾何關(guān)系,求出該圓的可能半徑求出該圓的可能半徑(或圓心角或圓心角)并注意以并注意以下兩個(gè)重要的幾何特點(diǎn)：下兩個(gè)重要的幾何特點(diǎn)：vvOAB(偏向角偏向角)Oa. 粒子速度的偏向角粒子速度的偏向角()等于回旋角等于回旋角 ()，并等于，并等于AB弦與切弦與切線的夾角線的夾角(弦切角弦切角)的的2倍倍 (如圖如圖) ，即即=2=tb. 相對(duì)的弦切角相對(duì)的弦切角()相等，與相鄰的弦切角相等，與相鄰的弦切角()互補(bǔ)，即互補(bǔ)，即+ =180(3)a. 直接根據(jù)公式直接根據(jù)公式 t

34、 =s / v 或或 t =/求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間tb. 粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間為粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間為T，當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)的圓弧，當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)的圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角為所對(duì)應(yīng)的圓心角為時(shí)，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間可由下式表示：時(shí)，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間可由下式表示：TtTt360或2 運(yùn)動(dòng)時(shí)間的確定此外還要靈活運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)中有關(guān)的對(duì)稱規(guī)律：如從同一邊界射入的粒子，此外還要靈活運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)中有關(guān)的對(duì)稱規(guī)律：如從同一邊界射入的粒子，從同一邊界射出時(shí)，速度與邊界的夾角相等；在圓形磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，沿徑向射從同一邊界射出時(shí)，速度與邊界的夾角相等；在圓形磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，沿徑向射入的粒子，必沿徑向射出。入的粒子，必沿徑向射出。3、分析帶

35、電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的極值問(wèn)題，注意下列結(jié)論，再借助數(shù)學(xué)、分析帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的極值問(wèn)題，注意下列結(jié)論，再借助數(shù)學(xué)方法分析方法分析（1）剛好穿出磁場(chǎng)邊界的條件是帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡與邊界相切）剛好穿出磁場(chǎng)邊界的條件是帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡與邊界相切（2）當(dāng)速度）當(dāng)速度v一定時(shí)，弧長(zhǎng)（或弦長(zhǎng)）越長(zhǎng)，則帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一定時(shí)，弧長(zhǎng)（或弦長(zhǎng)）越長(zhǎng)，則帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng)的時(shí)間越長(zhǎng)（3）當(dāng)速率）當(dāng)速率v變化時(shí)，圓周角大的，運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)變化時(shí)，圓周角大的，運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)（4）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的多解問(wèn)題）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的多解問(wèn)題帶電粒子電性不確定形成多解帶電粒

36、子電性不確定形成多解磁場(chǎng)方向不確定形成多解磁場(chǎng)方向不確定形成多解臨界狀態(tài)不唯一形成多解臨界狀態(tài)不唯一形成多解運(yùn)動(dòng)的重復(fù)性形成多解運(yùn)動(dòng)的重復(fù)性形成多解九、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)穿過(guò)矩形磁場(chǎng)區(qū)。要先畫(huà)好輔助線（半徑、穿過(guò)矩形磁場(chǎng)區(qū)。要先畫(huà)好輔助線（半徑、速度及延長(zhǎng)線）。速度及延長(zhǎng)線）。偏轉(zhuǎn)角由偏轉(zhuǎn)角由sin=L/R求出。求出。側(cè)移由側(cè)移由 R2=L2 - (R-y)2 解出。解出。Bqmt 經(jīng)歷時(shí)間由經(jīng)歷時(shí)間由 得出。得出。注意，這里射出速度的反向延長(zhǎng)線與初速度延長(zhǎng)線的交點(diǎn)不再是寬度線段的注意，這里射出速度的反向延長(zhǎng)線與初速度延長(zhǎng)線的交點(diǎn)不再是寬度線段的中點(diǎn)，這點(diǎn)與帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)結(jié)

37、論不同！中點(diǎn)，這點(diǎn)與帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)結(jié)論不同！ 穿過(guò)圓形磁場(chǎng)區(qū)。畫(huà)好輔助線（半徑、速度、軌跡圓的圓心、穿過(guò)圓形磁場(chǎng)區(qū)。畫(huà)好輔助線（半徑、速度、軌跡圓的圓心、連心線）。連心線）。vRvO Or偏角可由偏角可由 求出。求出。Rrtan 2 Bqmt 經(jīng)歷經(jīng)歷 時(shí)間由時(shí)間由 得出。得出。注意注意: :由對(duì)稱性由對(duì)稱性, ,射出線的反向延長(zhǎng)線必過(guò)磁場(chǎng)圓的圓心。射出線的反向延長(zhǎng)線必過(guò)磁場(chǎng)圓的圓心。 十、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)十、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 1.帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)和重力場(chǎng)等共存的復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，其受力情況和運(yùn)帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)和重力場(chǎng)等共存的復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，其受力情況和運(yùn)動(dòng)圖

38、景都比較復(fù)雜，但其本質(zhì)是力學(xué)問(wèn)題，應(yīng)按力學(xué)的基本思路，運(yùn)用力學(xué)的動(dòng)圖景都比較復(fù)雜，但其本質(zhì)是力學(xué)問(wèn)題，應(yīng)按力學(xué)的基本思路，運(yùn)用力學(xué)的基本規(guī)律研究和解決此類問(wèn)題?；疽?guī)律研究和解決此類問(wèn)題。 2.分析帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的受力時(shí)，要注意各力的特點(diǎn)。如帶電粒子無(wú)論分析帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的受力時(shí)，要注意各力的特點(diǎn)。如帶電粒子無(wú)論運(yùn)動(dòng)與否，在重力場(chǎng)中所受重力及在勻強(qiáng)電場(chǎng)中所受的電場(chǎng)力均為恒力，它運(yùn)動(dòng)與否，在重力場(chǎng)中所受重力及在勻強(qiáng)電場(chǎng)中所受的電場(chǎng)力均為恒力，它們的做功只與始末位置在重力場(chǎng)中的高度差或在電場(chǎng)中的電勢(shì)差有關(guān)，而與們的做功只與始末位置在重力場(chǎng)中的高度差或在電場(chǎng)中的電勢(shì)差有關(guān)，而與運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)。

39、而帶電粒子在磁場(chǎng)中只有運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)。而帶電粒子在磁場(chǎng)中只有運(yùn)動(dòng) (且速度不與磁場(chǎng)平行且速度不與磁場(chǎng)平行)時(shí)才會(huì)時(shí)才會(huì)受到洛侖茲力受到洛侖茲力, 力的大小隨速度大小而變力的大小隨速度大小而變, 方向始終與速度垂直方向始終與速度垂直,故洛侖茲力對(duì)故洛侖茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功運(yùn)動(dòng)電荷不做功.3.帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電微粒在重力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力共同作用下的運(yùn)動(dòng)（電帶電微粒在重力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力共同作用下的運(yùn)動(dòng)（電場(chǎng)、磁場(chǎng)均為勻強(qiáng)場(chǎng)）場(chǎng)、磁場(chǎng)均為勻強(qiáng)場(chǎng)）帶電微粒在三個(gè)場(chǎng)共同作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)帶電微粒在三個(gè)場(chǎng)共同作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng): 必然是電場(chǎng)力和重力平衡，而洛倫茲力充當(dāng)向心力必然是電場(chǎng)力和重

40、力平衡，而洛倫茲力充當(dāng)向心力.帶電微粒在三個(gè)場(chǎng)共同作用下做直線運(yùn)動(dòng)帶電微粒在三個(gè)場(chǎng)共同作用下做直線運(yùn)動(dòng):重力和電場(chǎng)力是恒力，它們的合力也是恒力。重力和電場(chǎng)力是恒力，它們的合力也是恒力。當(dāng)帶電微粒的速度平行于磁場(chǎng)時(shí)，不受洛倫茲力，因此可能做勻速運(yùn)動(dòng)也可當(dāng)帶電微粒的速度平行于磁場(chǎng)時(shí)，不受洛倫茲力，因此可能做勻速運(yùn)動(dòng)也可能做勻變速運(yùn)動(dòng)；能做勻變速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)帶電微粒的速度垂直于磁場(chǎng)時(shí)，一定做勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)帶電微粒的速度垂直于磁場(chǎng)時(shí)，一定做勻速運(yùn)動(dòng)。與力學(xué)緊密結(jié)合的綜合題，要認(rèn)真分析受力情況和運(yùn)動(dòng)情況（包括速度和與力學(xué)緊密結(jié)合的綜合題，要認(rèn)真分析受力情況和運(yùn)動(dòng)情況（包括速度和加速度）。必要時(shí)加以討論。加速度

41、）。必要時(shí)加以討論。4. 帶電粒子在重力場(chǎng)、勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的基本模型有帶電粒子在重力場(chǎng)、勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的基本模型有：a. 勻速直線運(yùn)動(dòng)。勻速直線運(yùn)動(dòng)。自由的帶點(diǎn)粒子在復(fù)合場(chǎng)中作的直線運(yùn)動(dòng)通常都是勻速直線運(yùn)動(dòng)，除非粒子自由的帶點(diǎn)粒子在復(fù)合場(chǎng)中作的直線運(yùn)動(dòng)通常都是勻速直線運(yùn)動(dòng)，除非粒子沿磁場(chǎng)方向飛入不受洛侖茲力作用。因?yàn)橹亓?、電?chǎng)力均為恒力，若兩者的沿磁場(chǎng)方向飛入不受洛侖茲力作用。因?yàn)橹亓?、電?chǎng)力均為恒力，若兩者的合力不能與洛侖茲力平衡，則帶點(diǎn)粒子速度的大小和方向?qū)?huì)改變，不能維合力不能與洛侖茲力平衡，則帶點(diǎn)粒子速度的大小和方向?qū)?huì)改變，不能維持直線運(yùn)動(dòng)了。

42、持直線運(yùn)動(dòng)了。b. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)。勻速圓周運(yùn)動(dòng)。自由的帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，必定滿足電場(chǎng)力和重力平衡自由的帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，必定滿足電場(chǎng)力和重力平衡，則當(dāng)粒子速度方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，洛侖茲力提供向心力，使帶電粒子，則當(dāng)粒子速度方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，洛侖茲力提供向心力，使帶電粒子作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。c. 較復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)。較復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)。在復(fù)合場(chǎng)中，若帶電粒子所受合外力不斷變化且與粒子速度不在一直線上時(shí)在復(fù)合場(chǎng)中，若帶電粒子所受合外力不斷變化且與粒子速度不在一直線上時(shí)，帶電粒子作非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。此類問(wèn)題，通常用能量觀點(diǎn)分析解決，帶，帶電粒子作非勻

43、變速曲線運(yùn)動(dòng)。此類問(wèn)題，通常用能量觀點(diǎn)分析解決，帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中若有軌道約束，或勻強(qiáng)電場(chǎng)或勻速磁場(chǎng)隨時(shí)間發(fā)生周期性電粒子在復(fù)合場(chǎng)中若有軌道約束，或勻強(qiáng)電場(chǎng)或勻速磁場(chǎng)隨時(shí)間發(fā)生周期性變化等原因，使粒子的運(yùn)動(dòng)更復(fù)雜，則應(yīng)視具體情況進(jìn)行分析。變化等原因，使粒子的運(yùn)動(dòng)更復(fù)雜，則應(yīng)視具體情況進(jìn)行分析。5.正確分析帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的受力并判斷其運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及軌跡是解題的正確分析帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的受力并判斷其運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及軌跡是解題的關(guān)鍵，在分析其受力及描述其軌跡時(shí)，要有較強(qiáng)的空間想象能力并善于把空關(guān)鍵，在分析其受力及描述其軌跡時(shí)，要有較強(qiáng)的空間想象能力并善于把空間圖形轉(zhuǎn)化為最佳平面視圖。當(dāng)帶電粒子在電磁

44、場(chǎng)中作多過(guò)程運(yùn)動(dòng)時(shí)間圖形轉(zhuǎn)化為最佳平面視圖。當(dāng)帶電粒子在電磁場(chǎng)中作多過(guò)程運(yùn)動(dòng)時(shí),關(guān)鍵是關(guān)鍵是掌握基本運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和尋找過(guò)程的邊界條件掌握基本運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和尋找過(guò)程的邊界條件. 帶電粒子在磁場(chǎng)或復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的典型實(shí)際應(yīng)用帶電粒子在磁場(chǎng)或復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的典型實(shí)際應(yīng)用1、速度選擇器、速度選擇器如圖所示，由所受重力可忽略不計(jì)，運(yùn)動(dòng)方向相同而速如圖所示，由所受重力可忽略不計(jì)，運(yùn)動(dòng)方向相同而速率不同的正粒子組成的離子束射入相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)率不同的正粒子組成的離子束射入相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)所組成的場(chǎng)區(qū)中，已知電場(chǎng)強(qiáng)度大小為和勻強(qiáng)磁場(chǎng)所組成的場(chǎng)區(qū)中，已知電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，方向向下；磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為方向向

45、下；磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向，方向垂直于紙面向里，若粒子運(yùn)動(dòng)軌跡不發(fā)生偏折（重力不計(jì)），必須滿里，若粒子運(yùn)動(dòng)軌跡不發(fā)生偏折（重力不計(jì)），必須滿足平衡條件：足平衡條件：qBv=qE，故，故v=E/B，這樣就把滿足條件的，這樣就把滿足條件的離子選擇出來(lái)了。選擇出來(lái)的離子與它的質(zhì)量、電量均離子選擇出來(lái)了。選擇出來(lái)的離子與它的質(zhì)量、電量均無(wú)關(guān)，跟粒子所帶電荷的正負(fù)也無(wú)關(guān)，這跟粒子的速度無(wú)關(guān)，跟粒子所帶電荷的正負(fù)也無(wú)關(guān)，這跟粒子的速度有關(guān)，且對(duì)速度的方向進(jìn)行選擇，如圖若從右側(cè)入射則有關(guān)，且對(duì)速度的方向進(jìn)行選擇，如圖若從右側(cè)入射則不能穿出場(chǎng)區(qū)。不能穿出場(chǎng)區(qū)。+-qvBqEv2、質(zhì)譜儀以下的兩

46、種裝置都可以用來(lái)測(cè)定帶電粒子的荷質(zhì)比以下的兩種裝置都可以用來(lái)測(cè)定帶電粒子的荷質(zhì)比.也可以在已知電量的情況也可以在已知電量的情況下測(cè)定粒子質(zhì)量。下測(cè)定粒子質(zhì)量。帶電粒子質(zhì)量帶電粒子質(zhì)量m,電荷量電荷量q,由電壓由電壓U加速后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為加速后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁的勻強(qiáng)磁場(chǎng)場(chǎng),設(shè)軌道半徑為設(shè)軌道半徑為r,則有：則有：221mvqU rmvqvB2 可得可得222rBUmq 帶電粒子質(zhì)量帶電粒子質(zhì)量m,電荷量電荷量q,以速度以速度v穿過(guò)速度選擇器穿過(guò)速度選擇器(電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度E，磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1),垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng).設(shè)軌道

47、半徑為設(shè)軌道半徑為r,則有：則有：qE=qvB1rmvqvB22 可得：可得：rBBEmq11 3、回旋加速器利用帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期與速度大小無(wú)利用帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期與速度大小無(wú)關(guān)的特點(diǎn)，可以作成回旋加速器。關(guān)的特點(diǎn)，可以作成回旋加速器。在在AA和和AA間加交變電壓，其周期與粒子運(yùn)動(dòng)周期相同。帶電粒間加交變電壓，其周期與粒子運(yùn)動(dòng)周期相同。帶電粒子在兩個(gè)子在兩個(gè)D形金屬盒之間運(yùn)動(dòng)時(shí)，形金屬盒之間運(yùn)動(dòng)時(shí)，被電場(chǎng)加速；在被電場(chǎng)加速；在D形金屬盒內(nèi)運(yùn)動(dòng)形金屬盒內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于時(shí)，由于D形金屬盒可以屏蔽形金屬盒可以屏蔽電場(chǎng)，因此帶電粒子只受洛侖茲電場(chǎng)，因此帶電粒

48、子只受洛侖茲力作用而作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。力作用而作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。D形金形金屬盒的半徑與粒子的最大動(dòng)能對(duì)屬盒的半徑與粒子的最大動(dòng)能對(duì)應(yīng)。用此裝置可以應(yīng)。用此裝置可以將質(zhì)子加速到約將質(zhì)子加速到約20MeV。結(jié)論：結(jié)論：（1）電場(chǎng)加速）電場(chǎng)加速qU=Ek；（2）磁場(chǎng)約束偏轉(zhuǎn)）磁場(chǎng)約束偏轉(zhuǎn)qBv=mv2/r，r=mv/qBv；（3）加速條件，高頻電源的周期與帶電粒子在）加速條件，高頻電源的周期與帶電粒子在D形盒中運(yùn)動(dòng)的周期相同，即形盒中運(yùn)動(dòng)的周期相同，即T電場(chǎng)電場(chǎng)=T回旋回旋=2m/qB。帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其周期帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其周期T= 2m/qB，可見(jiàn)，可見(jiàn)，Ek

49、m與與B有關(guān)，與有關(guān)，與D形盒半徑形盒半徑R有關(guān)，而與高頻電源的加速電壓有關(guān)，而與高頻電源的加速電壓U無(wú)關(guān)。無(wú)關(guān)。4、磁流體發(fā)電機(jī)、磁流體發(fā)電機(jī)如圖是磁流體發(fā)電機(jī)，其原理是：等離子如圖是磁流體發(fā)電機(jī)，其原理是：等離子氣體噴入磁場(chǎng)，正、負(fù)粒子在洛侖茲力作氣體噴入磁場(chǎng)，正、負(fù)粒子在洛侖茲力作用下發(fā)生上下偏轉(zhuǎn)而聚集到用下發(fā)生上下偏轉(zhuǎn)而聚集到A、B板上，產(chǎn)板上，產(chǎn)生電勢(shì)差，設(shè)生電勢(shì)差，設(shè)A、B平行金屬板的面積為平行金屬板的面積為S，相距為，相距為l，等離子氣體的，等離子氣體的RABNS電阻率為電阻率為，噴入氣體速度為，噴入氣體速度為v，板間磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，板間磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，板外電阻為，板外

50、電阻為R，當(dāng)?shù)入x子氣體勻速通過(guò)當(dāng)?shù)入x子氣體勻速通過(guò)A、B板間時(shí)，板間時(shí)，A、B板上聚集的電荷最多，板間電勢(shì)板上聚集的電荷最多，板間電勢(shì)差最大，即為電源電動(dòng)勢(shì)，此時(shí)，粒子受力平衡：差最大，即為電源電動(dòng)勢(shì)，此時(shí)，粒子受力平衡：E場(chǎng)場(chǎng)q=Bqv，E場(chǎng)場(chǎng)=Bv，電，電動(dòng)勢(shì)動(dòng)勢(shì)E=E場(chǎng)場(chǎng)l=Blv，電源內(nèi)阻，電源內(nèi)阻r= l/S，故，故R中的電流中的電流I=I/(R+r)=Blv/(R+ l/S)=BlvS/(RS+ l)5、電磁流量計(jì)、電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)原理解釋為：如圖所示，一圓形導(dǎo)管直徑為電磁流量計(jì)原理解釋為：如圖所示，一圓形導(dǎo)管直徑為d，用非磁性材料制成，用非磁性材料制成，其中有可以導(dǎo)電的液體向

51、左流動(dòng)，導(dǎo)電液體中的自由電荷（正負(fù)離子）在，其中有可以導(dǎo)電的液體向左流動(dòng)，導(dǎo)電液體中的自由電荷（正負(fù)離子）在洛侖茲力作用下橫向偏轉(zhuǎn)，洛侖茲力作用下橫向偏轉(zhuǎn)，a、b間出現(xiàn)電勢(shì)差，當(dāng)自由電荷所受電場(chǎng)力和洛間出現(xiàn)電勢(shì)差，當(dāng)自由電荷所受電場(chǎng)力和洛侖茲力平衡時(shí)，侖茲力平衡時(shí)，a、b間的電勢(shì)差就保持穩(wěn)定。間的電勢(shì)差就保持穩(wěn)定。BdUBdUdSvBdUvqdUEqBqv44Q.2 流量流量，可得，可得由由dabv帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的基本分析與計(jì)算帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的基本分析與計(jì)算例例1、如圖所示，在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)，兩個(gè)方、如圖所示，在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)，兩個(gè)方向相反且都垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在以直

52、向相反且都垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在以直徑徑A2A4位邊界的兩個(gè)半圓形區(qū)域位邊界的兩個(gè)半圓形區(qū)域、中，中，A2A4與與A1A3的夾角為的夾角為60。一質(zhì)量為。一質(zhì)量為m、帶、帶電量為電量為+q的粒子以某一速度從的粒子以某一速度從區(qū)的邊緣點(diǎn)區(qū)的邊緣點(diǎn)A1處沿與處沿與A1A3成成30 角的方向射入磁場(chǎng)，隨后該粒子以垂直于角的方向射入磁場(chǎng)，隨后該粒子以垂直于A2A4的方向的方向經(jīng)過(guò)圓心經(jīng)過(guò)圓心O進(jìn)入進(jìn)入 區(qū)，最后再?gòu)膮^(qū)，最后再?gòu)腁4處射出磁場(chǎng)，已知該粒子從射入到射出磁處射出磁場(chǎng)，已知該粒子從射入到射出磁場(chǎng)所用的時(shí)間為場(chǎng)所用的時(shí)間為t，求，求區(qū)和區(qū)和區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。ê雎粤Ｗ又亓Γ﹨^(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度的

53、大?。ê雎粤Ｗ又亓Γ﹒tmBqtmB35,6521 例例2、電視機(jī)的顯像管中，電子束的偏轉(zhuǎn)是用此偏轉(zhuǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。電子束經(jīng)過(guò)、電視機(jī)的顯像管中，電子束的偏轉(zhuǎn)是用此偏轉(zhuǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。電子束經(jīng)過(guò)電壓為電壓為U的加速電場(chǎng)后，進(jìn)入一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，如圖所示，磁場(chǎng)方向垂直的加速電場(chǎng)后，進(jìn)入一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，如圖所示，磁場(chǎng)方向垂直于圓面，磁場(chǎng)區(qū)的中心為于圓面，磁場(chǎng)區(qū)的中心為O，半徑為，半徑為r，當(dāng)不加磁場(chǎng)時(shí)，電子束將通過(guò)，當(dāng)不加磁場(chǎng)時(shí)，電子束將通過(guò)O點(diǎn)而點(diǎn)而達(dá)到屏幕中心達(dá)到屏幕中心M點(diǎn)，為了讓電子束射到屏幕邊緣點(diǎn)，為了讓電子束射到屏幕邊緣P點(diǎn)，需要加磁場(chǎng)，使電子束點(diǎn)，需要加磁場(chǎng)，使電子束偏轉(zhuǎn)一已知角度偏轉(zhuǎn)一已

54、知角度 ，此時(shí)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，此時(shí)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)為多少？應(yīng)為多少？U-+M電子束電子束P2tan21 emUrB 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的多解問(wèn)題例例1、如圖所示，寬度為、如圖所示，寬度為d的勻強(qiáng)有界磁場(chǎng)，磁感應(yīng)的勻強(qiáng)有界磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為強(qiáng)度為B，MM和和NN是它的兩條邊界?，F(xiàn)有一質(zhì)量是它的兩條邊界?，F(xiàn)有一質(zhì)量為為m，電量為，電量為q的帶電粒子沿圖示方向垂直磁場(chǎng)射入的帶電粒子沿圖示方向垂直磁場(chǎng)射入，要使粒子不能從邊，要使粒子不能從邊NN射出，求粒子入射速率最大射出，求粒子入射速率最大值為值為 。 45MM NN mBqdvmBqdvmm)22(q)22(q 為負(fù)值時(shí)：為負(fù)值時(shí)：若若

55、為正值時(shí)：為正值時(shí)：若若例例2、如圖所示，在直角坐標(biāo)系、如圖所示，在直角坐標(biāo)系xoy的第一象限的第一象限中分布著與中分布著與y軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第四象限內(nèi)軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第四象限內(nèi)分布著垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為分布著垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m，電量為，電量為q的正粒子（不計(jì)重力）在的正粒子（不計(jì)重力）在A（0，3）點(diǎn)平行）點(diǎn)平行x軸入射，初速度軸入射，初速度vA=120m/s。該粒子。該粒子從電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)，又從磁場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng)，并且只通過(guò)從電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)，又從磁場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng)，并且只通過(guò)x軸上的點(diǎn)軸上的點(diǎn)P（4.5，0）及）及Q（8，0）各一次，已知該粒子的荷質(zhì)比為）各一次，已

56、知該粒子的荷質(zhì)比為q/m=108C/kg(1)若粒子先通過(guò)若粒子先通過(guò)P點(diǎn)，后通過(guò)點(diǎn)，后通過(guò)Q點(diǎn)，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向?yàn)辄c(diǎn)，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向?yàn)?。 若粒子先通過(guò)若粒子先通過(guò)Q點(diǎn)，后通過(guò)點(diǎn)，后通過(guò)P點(diǎn)，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向?yàn)辄c(diǎn)，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向?yàn)?。(2)在第（在第（1）問(wèn)中任選一種情況，求磁感強(qiáng)度的大小。）問(wèn)中任選一種情況，求磁感強(qiáng)度的大小。PQAvA12x/my/mO垂直紙面向里垂直紙面向里垂直紙面向外垂直紙面向外9.110-7T或或5.110-7T例例3、在半徑為、在半徑為R的圓形區(qū)域，磁感強(qiáng)度為的圓形區(qū)域，磁感強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中，由一小孔射入一帶電的磁場(chǎng)中，由一小孔射入一帶電粒子，質(zhì)量為粒子，質(zhì)量

57、為m，電荷量為，電荷量為q，求能從該小孔射出的帶電粒子的速度的大小，求能從該小孔射出的帶電粒子的速度的大小，和所用的時(shí)間。和所用的時(shí)間。v帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的臨界與極值問(wèn)題例例1、如圖所示，真空室內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于圖中紙面向里，磁、如圖所示，真空室內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于圖中紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.60T，磁場(chǎng)內(nèi)有一塊平面感光直板，磁場(chǎng)內(nèi)有一塊平面感光直板ab，板面與磁場(chǎng)方向平，板面與磁場(chǎng)方向平行。在距行。在距ab的距離為的距離為l=16cm處，有一個(gè)點(diǎn)狀的處，有一個(gè)點(diǎn)狀的a放射源放射源S，它向各個(gè)方向發(fā)，它向各個(gè)方向發(fā)射射a粒子，粒子，a粒

58、子的速度都是粒子的速度都是v=3.0106m/s。已知。已知a粒子的電荷與質(zhì)量之比粒子的電荷與質(zhì)量之比q/m=5.0107C/kg，現(xiàn)只考慮在圖紙平面中運(yùn)動(dòng)的，現(xiàn)只考慮在圖紙平面中運(yùn)動(dòng)的a粒子，求粒子，求ab上被上被a粒子打粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度。中的區(qū)域的長(zhǎng)度。abSlP1P2=20cmpNP1RMQS2RdbpNP1RMQS2Rdb例例2、據(jù)有關(guān)資料介紹，受控核聚變裝置中有極高的溫度，因而帶電粒子將沒(méi)、據(jù)有關(guān)資料介紹，受控核聚變裝置中有極高的溫度，因而帶電粒子將沒(méi)有通常意義上的容器可裝，而是由磁場(chǎng)約束帶電粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)制束縛在某個(gè)區(qū)有通常意義上的容器可裝，而是由磁場(chǎng)約束帶電粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)制束縛在某個(gè)

59、區(qū)域內(nèi)，現(xiàn)按下面的簡(jiǎn)化條件來(lái)討論這個(gè)問(wèn)題：如圖是一個(gè)截面為內(nèi)徑域內(nèi)，現(xiàn)按下面的簡(jiǎn)化條件來(lái)討論這個(gè)問(wèn)題：如圖是一個(gè)截面為內(nèi)徑R1=0.6m、外徑、外徑R2=1.2m的環(huán)狀區(qū)域，區(qū)域內(nèi)有垂直于截面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。的環(huán)狀區(qū)域，區(qū)域內(nèi)有垂直于截面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知氦核的比荷已知氦核的比荷q/m=4.8107C/kg,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T，不計(jì)帶電粒子，不計(jì)帶電粒子重力，試求以下問(wèn)題：重力，試求以下問(wèn)題：R1B（1）實(shí)踐證明，氦核在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)沿垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)）實(shí)踐證明，氦核在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)沿垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)，速度動(dòng)，速度v的大小與它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑的大小與它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的

60、軌道半徑r有關(guān)，有關(guān)，試推導(dǎo)試推導(dǎo)v與與r的關(guān)系式的關(guān)系式（2）若氦核沿磁場(chǎng)區(qū)域的半徑方向，平行于截面從）若氦核沿磁場(chǎng)區(qū)域的半徑方向，平行于截面從A點(diǎn)射入磁場(chǎng)，畫(huà)出氦核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)而不穿出外邊界點(diǎn)射入磁場(chǎng)，畫(huà)出氦核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)而不穿出外邊界的最大圓軌道示意圖的最大圓軌道示意圖（3）若氦核平行于截面從）若氦核平行于截面從A點(diǎn)沿各個(gè)方向射入磁場(chǎng)都點(diǎn)沿各個(gè)方向射入磁場(chǎng)都不能穿出磁場(chǎng)外邊界，求氦核的最大速度不能穿出磁場(chǎng)外邊界，求氦核的最大速度（1）v=qBr/m（2）如圖）如圖（3） BsmmrBqvm/1067. 56 例例3、如圖所示，、如圖所示，M、N、P是三個(gè)互相平行的平是三個(gè)互相平行的平面，

61、間距分別為面，間距分別為l1和和l2，M、N和和N、P之間分布有之間分布有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不等，分別為不等，分別為B1、B2，一個(gè)帶正電的粒子帶電量，一個(gè)帶正電的粒子帶電量為為q，質(zhì)量為，質(zhì)量為m，以大小為，以大小為v0的速度垂直于的速度垂直于M面和面和磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)，試討論粒子初速度磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)，試討論粒子初速度v0應(yīng)滿足應(yīng)滿足什么條件，才可能通過(guò)兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)從什么條件，才可能通過(guò)兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)從P面射出？面射出？（不計(jì)重力）（不計(jì)重力）面射出面射出通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)從通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)從入射粒子可入射粒子可時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)結(jié)果相同結(jié)果相同若若聯(lián)立

62、以上關(guān)系式得聯(lián)立以上關(guān)系式得由幾何關(guān)系由幾何關(guān)系垂直的同一條直線上垂直的同一條直線上在與在與、圓心圓心內(nèi)運(yùn)動(dòng)的初速。內(nèi)運(yùn)動(dòng)的初速。磁場(chǎng)磁場(chǎng)是在磁感應(yīng)強(qiáng)度為是在磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的末速度，磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的末速度，的的是粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為是粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為如上圖所示，如上圖所示，同理：同理：得：得：由：由：為最小值。為最小值。相切，這種情況對(duì)應(yīng)的相切，這種情況對(duì)應(yīng)的應(yīng)與應(yīng)與時(shí)，時(shí)，邊緣射出邊緣射出，當(dāng)粒子恰從，當(dāng)粒子恰從大小不知，可設(shè)大小不知，可設(shè)、PBcosOOBBVqBmvRqBmvRRvmBqvvPvPBBB2211021221102221121210A2A21011201002121,q

63、mlBlBv,BqmlBlBv:;RlRRl,vv;BA 如圖所示，一束質(zhì)量、速度和電量不同的正離子垂直地射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)如圖所示，一束質(zhì)量、速度和電量不同的正離子垂直地射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)正交的區(qū)域里，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有些離子保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向，未發(fā)生任何偏電場(chǎng)正交的區(qū)域里，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有些離子保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向，未發(fā)生任何偏轉(zhuǎn)，如果讓這些不偏轉(zhuǎn)離子進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，發(fā)現(xiàn)這些粒子又分裂成幾轉(zhuǎn)，如果讓這些不偏轉(zhuǎn)離子進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，發(fā)現(xiàn)這些粒子又分裂成幾束，對(duì)這些進(jìn)入后一磁場(chǎng)的離子，可得出結(jié)論（束，對(duì)這些進(jìn)入后一磁場(chǎng)的離子，可得出結(jié)論（ ）A 它們的動(dòng)能一定各不相同它們的動(dòng)能一定各不相同B 它們的

64、電量一定各不相同它們的電量一定各不相同C 它們的質(zhì)量一定各不相同它們的質(zhì)量一定各不相同D 它們的電量與質(zhì)量的比值一定各不相同它們的電量與質(zhì)量的比值一定各不相同D速度選擇器速度選擇器磁流體發(fā)電機(jī)原理的理解磁流體發(fā)電機(jī)原理的理解目前世界上正在研究一種新型發(fā)電機(jī)叫做磁流體目前世界上正在研究一種新型發(fā)電機(jī)叫做磁流體發(fā)電機(jī)，它可以把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，發(fā)電機(jī)，它可以把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，如圖所示為它的發(fā)電原理，將一束等離子體（即如圖所示為它的發(fā)電原理，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和負(fù)電的微高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和負(fù)電的微粒，從整體來(lái)說(shuō)呈電中性）噴射入磁感應(yīng)強(qiáng)度

65、為粒，從整體來(lái)說(shuō)呈電中性）噴射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)中有兩塊面積為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)中有兩塊面積為S，相距為，相距為d 的平行金屬板與外電阻的平行金屬板與外電阻R相連相連構(gòu)成一電路，設(shè)氣流的速度為構(gòu)成一電路，設(shè)氣流的速度為v，氣體的電導(dǎo)率（電阻率的倒數(shù)）為，氣體的電導(dǎo)率（電阻率的倒數(shù)）為g，則流，則流過(guò)外電阻過(guò)外電阻R的電流強(qiáng)度的電流強(qiáng)度I及電流方向?yàn)椋半娏鞣较驗(yàn)椋?）A I=RBdvBRABARBgdSRBdvSI CARBRBdvI DBRAdgSRBdvSI DQABR電磁流量計(jì)原理的理解電磁流量計(jì)原理的理解如圖所示為一電磁流量計(jì)的示意圖如圖所示為一電磁流量計(jì)的示意圖,截面為正

66、方形的非磁性管截面為正方形的非磁性管,其每邊長(zhǎng)為其每邊長(zhǎng)為d，內(nèi)有導(dǎo)電流體流動(dòng)，在垂直液體流動(dòng)方向加一指向紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)內(nèi)有導(dǎo)電流體流動(dòng)，在垂直液體流動(dòng)方向加一指向紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為強(qiáng)度為B，現(xiàn)測(cè)得液體上、下表面上，現(xiàn)測(cè)得液體上、下表面上a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U，管內(nèi)導(dǎo)電液體，管內(nèi)導(dǎo)電液體的流量的流量Q的值為（的值為（ ）A dU/B B B/dUC Bd/U D BU/dAd液體ab 回旋加速器回旋加速器 的的D形盒的半徑為形盒的半徑為R，用來(lái)加速質(zhì)量為，用來(lái)加速質(zhì)量為m，帶電量為，帶電量為q 的質(zhì)子，的質(zhì)子，使質(zhì)子由靜止加速到能量為使質(zhì)子由靜止加速到能量為E 后，由后，由A 孔射出。求孔射出。求： （1）加速器中勻強(qiáng)磁場(chǎng)）加速器中勻強(qiáng)磁場(chǎng)B 的方向和大小。的方向和大小。 （2）設(shè)兩）設(shè)兩D形盒間的距離為形盒間的距離為d，其間電壓為，其間電壓為U，加速到上述，加速到上述 能量所需回旋周數(shù)能量所需回旋周數(shù).（3）加速到上述能量所需時(shí)間）加速到上述能量所需時(shí)間(不計(jì)通過(guò)縫隙的時(shí)間）。不計(jì)通過(guò)縫隙的時(shí)間）。 A UdqRmEB2 B的方向垂直于紙面向里的方