高一物理磁场

高一物理磁场内容摘要：

IL=BILsinθ ） B I  B I B I 推广 : 1）当 I  B， F=BIL 2）当 I // B， F=0 下面请两个同学上来，先述说自己的实验方案，再进行探究，并对实验现象进行小结 既跟磁场方向垂直 ， 又跟电流方向垂直 ， 即安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面 ． 安培力的方向： 1）伸开左手，大拇指跟四指垂直 ，且在同 一平面内 左手定则： 2）让磁感线穿过手心 左手定则：3）使四指指向电流方向 ，则拇指指向安培力的方向 例：左手定则运用 F F B B 例 4：将长度为 20cm、 通有 放入一匀强磁场中 ， 电流与磁场的方向如图所示 ， 已知磁感应强度为 1T。 试求出下列图中导线受安培力的大小。 上课时我们观察了电动机的工作，当电流方向发生变化时线圈转动方向发生变化，现在我们学习了左手定则，能否解释以上现象呢。 三、磁电式电流表： 基本组成部分：磁铁和放在磁铁两极之间的线圈 抢答（每小题 10分，共 5题）： ① 线圈的转动是怎样产生的。 ② 线圈为什么不一直转下去。 答：线圈转动是因为它受到安培力的作用 答：当线圈受力平衡时，将不再转动 ③ 为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱。 答：螺旋弹簧变形，反抗线圈转动。 电流越大安培力越大，螺旋弹簧的形变也就越大，所以，从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小 ④ 如何根据指针偏转的方向来确定电路上电流的方向。 答：电流方向改变，安培力的方向也随之改变，指针的偏转方向也随着改变，故根据指针的偏转方向能判断被测电流的方向 ⑤ 使用时要特别注意什么。 答：所通电流不能太大 安培力的大小： 安培力的方向 —— 左手定则 1）当 I  B， F=BIL 2）当 I // B， F=0 3）当 I与 B有夹角 时，F=BIL sin 电流表的工作原理 知训与能力 １、洛仑兹力 （ 1）洛仑兹力：磁场对运动电荷力的作用 （ 2）洛仑兹力和安培力是微观和宏观的关系 ２、洛仑兹力的方向的判断 ３、电子束的磁偏转 磁场的强弱和电子的速度都能影响圆的半径 ４、显像管的工作原理 实验仪器： 安装一个阴极、一个阳极的真空玻璃管、高压电源、磁铁 B 电量为 q 电荷在磁场中受到的洛仑兹力： vBvqf L  大小 : Bvfq L   //,0Bvfq L   )/ / (,0LfBLf 一、磁场对运动电荷的作用 — 洛仑兹力 s i nq v Bf L 方向 : 垂直由 和 构成的平面。 Lf v BqBvq vq 洛仑兹力不对运动电荷作功，它只改变带电粒子的运动方向，并不改变带电粒子的速率和动能。 以速度 v 置入一带电量为 q 的粒子，粒子受到电场和磁场的共同作用。 + + + E 速度选择器 Fe fL B 当粒子速度较小时，电场力大于洛伦兹力，粒子向左偏转被左极板吸收。 (1)质谱仪的工作原理 当粒子速度较大时，电场力小于洛伦兹力，粒子向右偏转被右极板吸收。 当粒子速度满足电场力等于洛伦兹力时， ,Le fF  ,q v BqE BEv 粒子竖直向下运动穿过狭缝进入下方磁场 B’； 通过调整 E 和 B 可选择粒子速度。 vR B’ + + + v E 速度选择器 Fe fL B 39。 qBmvR 质量大的同位素粒子，轨道半径大，质量小的同位素粒子，轨道半径小。 不同质量的粒子在胶片屏上留下不同的质谱线。 在 B’ 中作圆周运动的轨道半径为： 根据质谱线的位置，可推出同位素的质量。 (2)同位素 有相同的质子数和电子数，但中子数不同的元素。 它们的化学性质相同，无法用化学的方向将它们分离开。 39。 qBmvR 由 知 : 质谱线： 其结构为金属双 D 形盒，在其上加有磁场和交变的电场。 由于金属具有静电屏蔽作用，带电粒子在磁场的作用下作圆周运动，进入缝隙后，电场极性变换，粒子被反向加速，进入右半盒，由于速度增加，轨道半径也增加。 然后又穿过缝隙，电场极性又变换，粒子不断地被加速。 将一粒子置于双 D形盒的缝隙处，在电场的作用下，进入左半盒。 ~ B B (1)原因 : 是由于运动电荷在磁场中受洛伦兹力的结果。 载流导体的宽为 b， 厚为 d。 通有电流 I。 1879年霍耳发现，把一载流导体放在磁场中，如果磁场方向与电流方向垂直，则在与磁场和电流二者垂直的方向上出现横向电势差，这一现象称之为霍耳现象。 I b d VH q 以载流子是正电荷为例 , BLfveFEnqR H1为霍尔系数。 dIBRVHH B描写电流元在磁场中受安培力的规律。 大小： lIds i nI d l BdF 用矢量式表示： BlIdFd  FdlIdBFd二、磁场对电流的作用 安培定律： 一个电流元在磁场中所受磁场力为电流元 与磁感应强度 的矢量积。 lId B方向： 从 右旋到 ，大拇指指向 lId B 垂直由 和 构成的平面。 Fd lId B 计算一段电流在磁场中受到的安培力时，应先将其分割成无限多电流元，将所有电流元受到的安培力矢量求和 矢量积分。  FdF    BlId lIdB 均匀磁场中曲线电流受的安培力，等于从起点到终点的直线电流所受的安培力。  ba FdF    ba BlId  BldI ba   )(由于 ， Lldba ,BLIF  s i nI LBF a b I  L BBlIdFd  例 1： 在无限长载流直导线 I1 旁，平行放置另一长为 L的载流直导线 I2 ,两根导线相距为 a，求导线 I2所受到的安培力。 La 1I 2I解： 由于电流 I2 上各点到电流 I1 距离相同， I2 各点处的 B 相同， F1BI2 受到的安培力方向如图所示， s i n12 LBIF 其中 ,2 101 aIB  2 s i n12 LBIF 2s i。