第八章：磁场.ppt

因朝不同方向发射的α粒子的圆轨迹都过S,任何α粒子在运动中离S的距离不可能超过2R, 作出轨迹如图所示。 由图中几何关系得： 预习教程P154-161 复合场中带电粒子的运动的内容 完成《限时规范特训手册》P311-312中第八章第2单元的内容 作业： 再见 运动的合成和分解的应用 ———1.小船渡河 鄂尔多斯一中物理组：赵春光 第八章 磁场 复合场是指电场、磁场和重力场并存，或其中某两场并存，或分区存在在。 ⑵匀速圆周运动： 1. 复合场： 考点一：带电粒子在复合场中的运动分类 ⑴静止或匀速直线运动： 2. 运动分类： mg=qE，且方向相反，qvB提供向心力 F合=0时 ⑶较复杂的曲线运动： F合与v不平行与不垂直 ⑷分阶段运动： 粒子依次通过几个不同的复合场区域的运动 考点二:带电粒子在复合场中运动的典型应用 ⑴如图所示，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。 1. 速度选择器： B ⑵带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是qE=qvB，即v=E/B 考点二:带电粒子在复合场中运动的典型应用 ⑴如图所示，将内能直接转化为电能。 2. 磁流体发电机： ⑵两板间距为d，等离子体速度为v，磁感应强度为B。则：qU/d=qvB，得两板间最大电势差为U=dvB d a b 考点二:带电粒子在复合场中运动的典型应用 原理，如图所示，非磁性材料的圆形导管直径为d，导电液在管中向左流动，液体中正负电荷在洛伦兹力作用下横向偏转，a、b间电势差为U=Ed，当平衡时有：qE=qvB，得v=U/dB。故液体流量Q=Sv=πdU/4B 3. 电磁流量计： v 考点二:带电粒子在复合场中运动的典型应用 原理，如图所示，在匀强磁场中放一载流导体，当磁场与电流方向垂直时，导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差，这种现象称为霍尔效应。所产生的电势差称为霍尔电势差。当平衡时有： 4. 霍尔效应： U=Ed qE=qvB I=nqadv B=nqaU/I 解得： d a b I U B 前四个的共同特点是什么？ 平衡时电场力等于洛伦兹力。 2.等效分析法： 例：如图在条形磁铁N极处悬挂一个线圈，当线圈中通有逆时针方向的电流时，线圈将向哪个方向偏转？ N S 考点五:通电导体在安培力作用下运动的判断 环形电流可等效为小磁针，条形磁铁或小磁针也可以等效为环形电流，通电螺线管可等效为多个环形电流或条形磁铁。 3.结论法： ⑴两电流平行时无转动趋势，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥。 ⑵两电流不平行相互作用时，有转到相互平行且电流方向相同且靠近的趋势。 例： 考点五:通电导体在安培力作用下运动的判断 4 .特殊位置法：根据通电导体在特殊位置所受安培力的方向，判断其运动方向，然后推广到一般位置。 例：如图所示，蹄形磁铁固定，通电直导线AB可自由运动，当导线中通以图示方向的电流时，俯视导体，导体AB将（AB的重力不计） A.逆时针转动，同时向下运动 B.顺时针转动，同时向下运动 C.顺时针转动，同时向上运动 D.逆时针转动，同时向上运动 N S I A 考点五:通电导体在安培力作用下运动的判断 5.转换研究对象法：对于定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律确定磁体所受电流磁场的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向。 例：如图所示，条形磁铁平放于水平桌面上。在它的正中央上方偏右固定一根直导线，导线与磁铁垂直。现给导线中通以垂直纸面向内的电流，磁铁保持静止，那么磁铁受到的支持力和摩擦力如何变化？ N S 考点五:通电导体在安培力作用下运动的判断 练11.如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为F1，现在磁铁上方中心偏左位置固定一通电导线，电流方向如图，当通上电流后，台秤读数为F2，则以下说法正确的是( ) A.F1F2，弹簧长度将变长 B.F1F2，弹簧长度将变短 C.F1F2，弹簧长度将变长 D.F1F2，弹簧长度将变短 B ⑵安培力的特点 ①方向：安培力的方向与线圈平面垂直。 ②大小：安培力的大小与通过的电流成正比。 1.基本组成部分： 2.工作原理 ⑴磁场特点 ①方向：沿径向均匀辐射地分布 ②大小：在距轴线等距离处的磁感应强度大小相等。 考点六：磁电式电流表 磁铁和放在磁铁两极之间的线圈 3、优、缺点： ⑶表盘刻度特点 由于导线在安培力作用下带动线圈转动，游丝变形，反抗线圈的转动，电流越大，安培力越大，形变就越大，所以指针偏角与通过线圈的