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1、 基础知识、基本方法、基本题型归纳整合一、磁场的描述1.1.磁感应强度 B B 单位:特斯拉(T T)定义式:B=B=(条件是匀强磁场中,或 L L 很小,并且 L L 丄 B B)。方向:该点的磁场方向,也就是在该点小磁针静止时矢量合成。遵守平行四边形定则。2.2.安培定则 常见的几种磁场的磁感线分布N N 极的指向或小磁针 N N 极的受力方向 叠加:条形雄铁蹄形磁铁琨醉分布安培定则环舷电流的施场地球磁场、磁场对电流的作用力通电直导线周围磁场通电环行导线周围磁场安培力1.1.大小:I I/B B 时 F=0F=0I I丄B B时F=BILF=BIL(L L 为有效长度,即通电导线两端点连线
2、的长度。相应的电流方向 沿 L L由始流向末端)2.2.方向:左手定则(要点:磁场穿手心,四指指电流,大拇指指受力方向)3 3 与安培力有关的题型(1 1)通电直导线(可自由运动或转动)运动情况的判断同向电流相吸,反向电流相斥 交叉电流会转向同向且靠近_ 一通电导线在另一通电导线一侧时,会转向反向并远离常用方法有:分段法,特殊位置法,等效法(例:通电圆环等效为小磁针)基本技能:画截面图(2 2)安培力作用下导体棒的平衡与非平衡问题例三、磁场对运动电荷的作用力洛伦兹力1 1 大小:v v/B B 时F F洛=0=0;v v 丄 B B 时 F F洛=qvB=qvB2 2.方向:左手定则(要点:若
3、四指指向电流”方向-正电荷运动方向或负电荷运动m vm v的反方向,则BqBq大拇指所指方向为运动电荷(无论正负)的受力方向)3.3.带电粒子在磁场中的匀速圆周运动规律(1(1)原理:qvB=qvB=(2 2)常用公式:vm vm v2rBqBq丁=空冬(已知 v v、R R);丁=迥(已知 m m、B B、q q)vBqBq(3 3)运动特点:对称性t T(a为圆周运动转过的圆心角)2兀再从这一边界射出时,速度与边界的夹角相等。如从同一直线边界射入的粒子,如磁场为圆形区域,则径向射入必径向射出。解题思路:(1 1)带电粒子在磁场中的匀速圆周运动4.4.与洛伦兹力相关的题型定偏向定圆心 方法:
4、A A.已知粒子运动轨迹上两点及对应速度方向交点即圆心。C C.若已知粒子通过某一位置的速度方向与轨道半径R R 的点即为圆心。D D.已知粒子在磁场中的入射点、入射方向和出射方向(不一定在磁场中)向的垂线与两速度(或反向延长线)夹角的角平分线的交点即为圆心。界磁场区域)定半径 方法:m vm vA A.若已知 m m、v v、q q、B B,则根据rBqBq2,作这两速度的垂线,交点即为圆心。B B.已知粒子运动轨迹上两点及其中一点对应速度方向,作速度方向的垂线及两点连线 的垂直平分线,R R,则速度垂线上距该位置距离为,则入射方(多用于求有,B B.若题目中要求的量为 m m、v v、q
5、q、B B 中某一个,则先根据几何关系求 r r,再根据 qvB=m-qvB=m-r求未知量。(其中几何关系中若存在直角三角形,常用三角函数或勾股定理)定时间:首先确定圆周运动转过的圆心角,再根据2兀(确定圆心角常用:弦切角等于所夹弧所对圆心角的一半;t T速度偏转角等于圆周运动转过的圆心角)(2(2)有界磁场问题确定有界磁场区域(例如求有界磁场的面积)临界(或极植)问题(3(3)运动的多解问题 带电粒子电性不确定形成多解。磁场的方向不确定形成多解。临界状态不唯一形成多解。运动的重复性形成多解。四、带电粒子(或物体)在复合场中的运动(1(1)直线必匀速。(2(2)变速必曲线。(3 3)当 qE=mgqE=mg 时,做匀速圆周运动1 1 三场力作用下(无其它约束)几种典型的运动形式:2 2.带电粒子在组合场中的运动关键点:(1)要熟知带电粒子在各种场中的运动规律强电场中的类平抛;匀强磁场中的匀速圆周运动)。(2)确定带电粒子经过场边界时速度的大小和方向。3.3.带电粒子在复合场中的应用(1)速度选择器(2)磁流体发电机(3)电磁流量计(4)霍尔效应(5)质谱仪(6)回旋加速器(原理及点精要述见下期)(如:匀
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