本課件為基于精確校對(duì)的本課件為基于精確校對(duì)的wordword書稿制作的書稿制作的“逐字編輯逐字編輯”課件，使用時(shí)欲修改課件，請(qǐng)雙擊對(duì)應(yīng)內(nèi)容，進(jìn)入可編輯狀態(tài)。課件，使用時(shí)欲修改課件，請(qǐng)雙擊對(duì)應(yīng)內(nèi)容，進(jìn)入可編輯狀態(tài)。如果有的公式雙擊后無法進(jìn)入可編輯狀態(tài)，請(qǐng)單擊選中此如果有的公式雙擊后無法進(jìn)入可編輯狀態(tài)，請(qǐng)單擊選中此公式，點(diǎn)擊右鍵、公式，點(diǎn)擊右鍵、“切換域代碼切換域代碼”，即可進(jìn)入編輯狀態(tài)。修改，即可進(jìn)入編輯狀態(tài)。修改后再點(diǎn)擊右鍵、后再點(diǎn)擊右鍵、“切換域代碼切換域代碼”，即可退出編輯狀態(tài)。，即可退出編輯狀態(tài)。新課標(biāo)新課標(biāo)廣東省專用廣東省專用第第3939講講磁場的描述磁場對(duì)電磁場的描述磁場對(duì)電流的作用流的作用 第第4040講講 磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用 第第4141講講 帶電粒子在有界磁場中帶電粒子在有界磁場中的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng) 第第4242講講 帶電粒子在組合場和復(fù)帶電粒子在組合場和復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)合場中的運(yùn)動(dòng) 第九單元第九單元磁場磁場第九單元第九單元 知識(shí)系統(tǒng)總覽知識(shí)系統(tǒng)總覽知識(shí)系統(tǒng)總覽第九單元第九單元 課標(biāo)考綱展示課標(biāo)考綱展示課標(biāo)考綱展示新課程標(biāo)準(zhǔn)考試說明要求說明 (1)列舉磁現(xiàn)象在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用了解我國古代在磁現(xiàn)象方面的研究成果及其對(duì)人類文明的影響關(guān)注與磁相關(guān)的現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展 (2)了解磁場，知道磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量會(huì)用磁感線描述磁場磁場、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線1.安培力的計(jì)算只限于電流與磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直的情形通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向安培力、安培力的方向勻強(qiáng)磁場中的安培力洛倫茲力、洛倫茲力的方向洛倫茲力公式帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)第九單元第九單元 課標(biāo)考綱展示課標(biāo)考綱展示新課程標(biāo)準(zhǔn)考試說明要求說明 (3)會(huì)判斷通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向 (4)通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)安培力會(huì)判斷安培力的方向會(huì)計(jì)算勻強(qiáng)磁場中安培力的大小 (5)通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)洛倫茲力會(huì)判斷洛倫茲力的方向，會(huì)計(jì)算洛倫茲力的大小了解電子束的磁偏轉(zhuǎn)原理以及在科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用 (6)認(rèn)識(shí)電磁現(xiàn)象的研究在社會(huì)發(fā)展中的作用.質(zhì)譜儀和回旋加速器2.洛倫茲力的計(jì)算只限于速度與磁場方向垂直的情形第九單元第九單元 復(fù)習(xí)策略指南復(fù)習(xí)策略指南復(fù)習(xí)策略指南本單元是高考的重點(diǎn)板塊，常與電場、重力場綜合在一起本單元是高考的重點(diǎn)板塊，常與電場、重力場綜合在一起進(jìn)行考查近幾年高考命題具有以下特點(diǎn)：進(jìn)行考查近幾年高考命題具有以下特點(diǎn)：1 1熱點(diǎn)突出：關(guān)于帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)的題目出現(xiàn)熱點(diǎn)突出：關(guān)于帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)的題目出現(xiàn)頻率最高，幾乎年年必考它通常將直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律、牛頓運(yùn)動(dòng)頻率最高，幾乎年年必考它通常將直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、圓周運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)的合成與分解等知識(shí)進(jìn)行綜合，題型主定律、圓周運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)的合成與分解等知識(shí)進(jìn)行綜合，題型主要是計(jì)算題，一般難度較大要是計(jì)算題，一般難度較大第九單元第九單元 復(fù)習(xí)策略指南復(fù)習(xí)策略指南2 2注重應(yīng)用：本章知識(shí)與現(xiàn)代科技聯(lián)系較多，如質(zhì)譜儀、注重應(yīng)用：本章知識(shí)與現(xiàn)代科技聯(lián)系較多，如質(zhì)譜儀、回旋加速器、速度選擇器、等離子體發(fā)電機(jī)、電磁流量計(jì)、離回旋加速器、速度選擇器、等離子體發(fā)電機(jī)、電磁流量計(jì)、離子推進(jìn)器、電視顯像管、電磁炮、霍爾效應(yīng)等內(nèi)容大多曾經(jīng)出子推進(jìn)器、電視顯像管、電磁炮、霍爾效應(yīng)等內(nèi)容大多曾經(jīng)出現(xiàn)在高考試題中，預(yù)計(jì)現(xiàn)在高考試題中，預(yù)計(jì)20132013高考命題仍會(huì)出現(xiàn)這些內(nèi)容高考命題仍會(huì)出現(xiàn)這些內(nèi)容本單元在高考中占據(jù)重要地位，題目分值大，對(duì)考生能力本單元在高考中占據(jù)重要地位，題目分值大，對(duì)考生能力要求較高復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)突破以下幾方面：要求較高復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)突破以下幾方面：1 1熟記磁場分布規(guī)律：要重點(diǎn)掌握條形磁體的磁場、通電熟記磁場分布規(guī)律：要重點(diǎn)掌握條形磁體的磁場、通電直導(dǎo)線的磁場、通電螺線管的磁場、勻強(qiáng)磁場的磁感線分布情直導(dǎo)線的磁場、通電螺線管的磁場、勻強(qiáng)磁場的磁感線分布情況況( (立體立體) )，能畫出這些磁場的磁感線分布平面圖，能畫出這些磁場的磁感線分布平面圖第九單元第九單元 復(fù)習(xí)策略指南復(fù)習(xí)策略指南2 2掌握兩種磁場力：掌握洛倫茲力和安培力公式，并能夠掌握兩種磁場力：掌握洛倫茲力和安培力公式，并能夠熟練地進(jìn)行方向判定和定量計(jì)算熟練地進(jìn)行方向判定和定量計(jì)算3 3培養(yǎng)空間想象能力：磁場的磁感線分布是立體的；在安培養(yǎng)空間想象能力：磁場的磁感線分布是立體的；在安培力和洛倫茲力的有關(guān)計(jì)算中，電流方向、電荷運(yùn)動(dòng)方向及受培力和洛倫茲力的有關(guān)計(jì)算中，電流方向、電荷運(yùn)動(dòng)方向及受力方向之間存在著較復(fù)雜的空間方位關(guān)系力方向之間存在著較復(fù)雜的空間方位關(guān)系左手定則在具左手定則在具體問題的分析中要培養(yǎng)學(xué)生將題中提供的立體圖轉(zhuǎn)化為側(cè)視平體問題的分析中要培養(yǎng)學(xué)生將題中提供的立體圖轉(zhuǎn)化為側(cè)視平面圖的能力面圖的能力 第九單元第九單元 高考縱覽高考縱覽高考縱覽200920102011磁場、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線、通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向全國卷15、課標(biāo)全國卷14安培力、安培力的方向、勻強(qiáng)磁場中的安培力全國卷17、重慶卷19全國卷18、上海卷13、浙江卷23課標(biāo)全國卷18、上海卷18第九單元第九單元 高考縱覽高考縱覽200920102011洛倫茲力、洛倫茲力的方向、洛倫茲力公式、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)江蘇卷14、廣東卷11、安徽卷19重慶卷21、江蘇卷9、全國卷26、廣東卷36海南卷10、浙江卷20、課標(biāo)全國卷25、安徽卷23、全國卷25、四川卷25、重慶卷25質(zhì)譜儀和回旋加速器廣東卷12、福建卷22全國卷26、天津卷12、福建卷20北京卷23、天津卷12、江蘇卷15第九單元第九單元 使用建議使用建議使用建議1 1復(fù)習(xí)本單元應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：復(fù)習(xí)本單元應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)(1)幫助學(xué)生辨析概念、定則：如磁感線與電場線、磁感應(yīng)幫助學(xué)生辨析概念、定則：如磁感線與電場線、磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場強(qiáng)度、安培力與洛倫茲力、安培定則與左手定則強(qiáng)度與電場強(qiáng)度、安培力與洛倫茲力、安培定則與左手定則(2)(2)強(qiáng)調(diào)解決兩種題型的方法：對(duì)載流導(dǎo)體在磁場中平衡的強(qiáng)調(diào)解決兩種題型的方法：對(duì)載流導(dǎo)體在磁場中平衡的問題，要注意畫出從某一側(cè)面看到的平面受力圖；對(duì)帶電粒子在問題，要注意畫出從某一側(cè)面看到的平面受力圖；對(duì)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)問題，應(yīng)畫出運(yùn)動(dòng)軌跡、找出圓心，并借助數(shù)學(xué)知磁場中的運(yùn)動(dòng)問題，應(yīng)畫出運(yùn)動(dòng)軌跡、找出圓心，并借助數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行求解識(shí)進(jìn)行求解第九單元第九單元 使用建議使用建議(3)(3)注重培養(yǎng)學(xué)生的能力：要注意培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力注重培養(yǎng)學(xué)生的能力：要注意培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力及應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的能力及應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的能力2 2課時(shí)安排：課時(shí)安排：本單元建議安排本單元建議安排7 7課時(shí)：第課時(shí)：第3939講、第講、第4040講各講各1 1課時(shí)，第課時(shí)，第4141講講2 2課時(shí)，第課時(shí)，第4242講講2 2課時(shí)，單元訓(xùn)練課時(shí)，單元訓(xùn)練1 1課時(shí)課時(shí). . 第第3939講講 磁場的描述磁場對(duì)電流的作用磁場的描述磁場對(duì)電流的作用 第第3939講講 編讀互動(dòng)編讀互動(dòng)編讀互動(dòng)1 1本講要求準(zhǔn)確地理解、掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線等重要本講要求準(zhǔn)確地理解、掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線等重要的基本概念，建議多采用與電場進(jìn)行類比的方法理解磁場本的基本概念，建議多采用與電場進(jìn)行類比的方法理解磁場本講的重點(diǎn)是安培力的應(yīng)用講的重點(diǎn)是安培力的應(yīng)用2. 2. 本講教學(xué)可以按下面的思路安排：本講教學(xué)可以按下面的思路安排：(1)(1)通過例通過例1 1及變式題使學(xué)生學(xué)生掌握常見的磁場的磁感線及變式題使學(xué)生學(xué)生掌握常見的磁場的磁感線的分布情況的分布情況(2)(2)通過例通過例2 2及變式題使學(xué)生掌握安培力大小和方向的確定及變式題使學(xué)生掌握安培力大小和方向的確定方法，重點(diǎn)是等效長度的確定方法，重點(diǎn)是等效長度的確定(3)(3)通過例通過例3 3及變式題使掌握安培力作用下的力學(xué)問題及變式題使掌握安培力作用下的力學(xué)問題. . 第第3939講講 考點(diǎn)自主梳理考點(diǎn)自主梳理 考點(diǎn)自主梳理 知識(shí)點(diǎn)一磁場知識(shí)點(diǎn)一磁場1 1產(chǎn)生：產(chǎn)生于磁體或產(chǎn)生：產(chǎn)生于磁體或_周圍周圍2 2本質(zhì)：磁鐵的磁場和電流的磁場一樣，都是由本質(zhì)：磁鐵的磁場和電流的磁場一樣，都是由_產(chǎn)生的產(chǎn)生的3 3特性：磁場對(duì)放入其中的磁體或運(yùn)動(dòng)電荷特性：磁場對(duì)放入其中的磁體或運(yùn)動(dòng)電荷( (電流電流) )有力的作用，有力的作用，N N極的受力方向與磁場方向極的受力方向與磁場方向_，S S極的受力方向極的受力方向與磁場方向相反磁體、電流之間都是通過磁場發(fā)生相互與磁場方向相反磁體、電流之間都是通過磁場發(fā)生相互作用的作用的電流電流 電荷的運(yùn)動(dòng)電荷的運(yùn)動(dòng) 相同相同 第第3939講講 考點(diǎn)自主梳理考點(diǎn)自主梳理 知識(shí)點(diǎn)二磁感應(yīng)強(qiáng)度知識(shí)點(diǎn)二磁感應(yīng)強(qiáng)度1 1定義：在磁場中，垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線受到的安培力定義：在磁場中，垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線受到的安培力F F與電流與電流I I和導(dǎo)線長度和導(dǎo)線長度L L的乘積的比值，叫做通電導(dǎo)線所在處的乘積的比值，叫做通電導(dǎo)線所在處磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度即磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度即B B_(_(定義式定義式) )2 2方向：磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，其方向就是該處磁場的方向，也方向：磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，其方向就是該處磁場的方向，也是小磁針是小磁針N N極的受力方向，即小磁針靜止時(shí)極的受力方向，即小磁針靜止時(shí)N N極的指向，其合極的指向，其合成遵循成遵循_定則定則3 3單位：特斯拉，簡稱特，符號(hào)是單位：特斯拉，簡稱特，符號(hào)是(T)(T)，1 T1 T1 N/(1 N/(AmAm) )4 4意義：表示磁場強(qiáng)弱和方向的物理量意義：表示磁場強(qiáng)弱和方向的物理量平行四邊形平行四邊形 第第3939講講 考點(diǎn)自主梳理考點(diǎn)自主梳理 知識(shí)點(diǎn)三磁感線知識(shí)點(diǎn)三磁感線1 1定義：在磁場中畫一系列曲線，使曲線上任意點(diǎn)的定義：在磁場中畫一系列曲線，使曲線上任意點(diǎn)的_方向都跟該點(diǎn)磁場方向一致，這一系列曲線即方向都跟該點(diǎn)磁場方向一致，這一系列曲線即為磁感線為磁感線2 2意義：磁感線的疏密程度表示磁場的強(qiáng)弱，意義：磁感線的疏密程度表示磁場的強(qiáng)弱，_方方向表示磁場的方向向表示磁場的方向3 3特點(diǎn)：磁感線是閉合曲線，磁體外部的磁感線是從特點(diǎn)：磁感線是閉合曲線，磁體外部的磁感線是從N N極到極到S S極，極，磁體內(nèi)部的磁感線是從磁體內(nèi)部的磁感線是從S S極到極到N N極，磁感線不相交極，磁感線不相交 知識(shí)點(diǎn)四常見磁場及磁場方向的判定知識(shí)點(diǎn)四常見磁場及磁場方向的判定1 1常見磁體產(chǎn)生的磁場：常見磁體產(chǎn)生的磁場：_的磁場、蹄形磁鐵的磁的磁場、蹄形磁鐵的磁場、地磁場場、地磁場切線切線 切線切線 條形磁鐵條形磁鐵 第第3939講講 考點(diǎn)自主梳理考點(diǎn)自主梳理 2 2常見電流產(chǎn)生的磁場：常見電流產(chǎn)生的磁場：_的磁場、環(huán)形電流的磁的磁場、環(huán)形電流的磁場、通電螺線管的磁場它們的方向都是由安培定則來判定場、通電螺線管的磁場它們的方向都是由安培定則來判定的的3 3勻強(qiáng)磁場：如果在磁場的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和勻強(qiáng)磁場：如果在磁場的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處方向處處_，這個(gè)區(qū)域的磁場就叫做勻強(qiáng)磁場，這個(gè)區(qū)域的磁場就叫做勻強(qiáng)磁場，如通電螺線管內(nèi)部的磁場如通電螺線管內(nèi)部的磁場4 4安培定則：安培定則：(1)(1)通電直導(dǎo)線中的安培定則：用右手握住通電通電直導(dǎo)線中的安培定則：用右手握住通電直導(dǎo)線，讓伸直的拇指指向電流的方向，那么彎曲的四指的直導(dǎo)線，讓伸直的拇指指向電流的方向，那么彎曲的四指的指向就是磁感線的環(huán)繞方向；指向就是磁感線的環(huán)繞方向；(2)(2)通電螺線管中的安培定則：通電螺線管中的安培定則：用右手握住通電螺線管，使四指彎曲與電流方向一致，那么用右手握住通電螺線管，使四指彎曲與電流方向一致，那么伸直的拇指所指的那一端是通電螺線管的伸直的拇指所指的那一端是通電螺線管的N N極極直線電流直線電流 相同相同 第第3939講講 考點(diǎn)自主梳理考點(diǎn)自主梳理 知識(shí)點(diǎn)五安培力知識(shí)點(diǎn)五安培力1 1定義：磁場對(duì)通電導(dǎo)線定義：磁場對(duì)通電導(dǎo)線( (電流電流) )的作用力稱為安培力的作用力稱為安培力2 2大?。捍笮。篎 F_(_(B B與與L L垂直垂直) ) 若通電導(dǎo)線與磁場方向平行，則安培力若通電導(dǎo)線與磁場方向平行，則安培力F F0.0.3 3方向：可用方向：可用_判斷判斷4 4左手定則：伸開左手，使拇指跟其余四指垂直，并且都跟手左手定則：伸開左手，使拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿過手心，四指指向電流掌在同一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿過手心，四指指向電流的方向，那么的方向，那么_所指的方向就是安培力的方向所指的方向就是安培力的方向 知識(shí)點(diǎn)六磁電式電流表的結(jié)構(gòu)和工作原理知識(shí)點(diǎn)六磁電式電流表的結(jié)構(gòu)和工作原理1 1磁電式電流表的結(jié)構(gòu)：磁電式電流表的結(jié)構(gòu)：(1)(1)蹄形磁鐵；蹄形磁鐵；(2)(2)圓柱形鐵芯，固定圓柱形鐵芯，固定在蹄形磁鐵的兩極間；在蹄形磁鐵的兩極間；(3)(3)鋁框，套在鐵芯外，可繞軸鋁框，套在鐵芯外，可繞軸BILBIL 左手定則左手定則 拇指拇指 第第3939講講 考點(diǎn)自主梳理考點(diǎn)自主梳理 轉(zhuǎn)動(dòng)；轉(zhuǎn)動(dòng)；(4)(4)線圈，繞在鋁框上；線圈，繞在鋁框上；(5)(5)兩個(gè)螺旋彈簧及一個(gè)指針，兩個(gè)螺旋彈簧及一個(gè)指針，裝在鋁框的轉(zhuǎn)軸上，被測電流經(jīng)過兩個(gè)彈簧接入線圈，指針裝在鋁框的轉(zhuǎn)軸上，被測電流經(jīng)過兩個(gè)彈簧接入線圈，指針用于指示電流值如圖用于指示電流值如圖36361 1所示所示第第3939講講 考點(diǎn)自主梳理考點(diǎn)自主梳理 2 2磁電式電流表的工作原理：如圖磁電式電流表的工作原理：如圖36362 2所示，所示， 由于這種磁場由于這種磁場的方向總沿著徑向均勻地輻射分布，在距軸線等距離處的磁的方向總沿著徑向均勻地輻射分布，在距軸線等距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小總是相等，這樣不管線圈轉(zhuǎn)到什么位置，線感應(yīng)強(qiáng)度的大小總是相等，這樣不管線圈轉(zhuǎn)到什么位置，線圈平面總跟它所在位置的磁感線平行，安培力的方向總與線圈平面總跟它所在位置的磁感線平行，安培力的方向總與線圈平面垂直，電流圈平面垂直，電流I I與指針偏角與指針偏角成正比，成正比，I I越大則越大則越大，越大，因而電流表可以量出電流因而電流表可以量出電流I I的大小，且刻度是均勻的當(dāng)線的大小，且刻度是均勻的當(dāng)線圈中的電流方向改變時(shí)，安培力的方向隨著改變，指針偏轉(zhuǎn)圈中的電流方向改變時(shí)，安培力的方向隨著改變，指針偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變，所以根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向即可知道被測電方向也隨著改變，所以根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向即可知道被測電流的方向流的方向 第第3939講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 考向互動(dòng)探究 探究考向一常見的磁場分布規(guī)律探究考向一常見的磁場分布規(guī)律 一、常見的磁體磁場分布規(guī)律一、常見的磁體磁場分布規(guī)律 (1) (1)地磁場的地磁場的N N極在地理南極附近，極在地理南極附近，S S極在地理北極極在地理北極附近；附近；(2)(2)地磁場地磁場B B的水平分量的水平分量( (B Bx x) )總是從地球南極指向總是從地球南極指向地球北極，而豎直分量地球北極，而豎直分量B By y在南半球垂直地面向上，在北在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下；半球垂直地面向下；(3)(3)在赤道平面上，距離地面高度在赤道平面上，距離地面高度相等的各點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，且方向水平向北相等的各點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，且方向水平向北地球地球磁場分布規(guī)律磁場分布規(guī)律磁場分磁場分布圖布圖常見常見磁體磁體第第3939講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 常見磁體磁場分布圖磁場分布規(guī)律條形磁鐵 (1)磁體外部磁感線由N極到S極； (2)磁體內(nèi)部磁感線由S極到N極； (3)越靠近磁體兩端磁感線越密，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大第第3939講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 二、常見的電流磁場分布規(guī)律二、常見的電流磁場分布規(guī)律 第第3939講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 第第3939講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 例例1 120112011課標(biāo)全國卷課標(biāo)全國卷 為了解釋地球的磁性，為了解釋地球的磁性，1919世紀(jì)世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流安培假設(shè)：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I I引起引起的在如圖的在如圖36363 3所示的四個(gè)圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形所示的四個(gè)圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是電流方向的是( () ) 圖圖36363 3 B B 第第3939講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 【主編剖析主編剖析】 本題將環(huán)形電流的磁場分布規(guī)律和地磁場的本題將環(huán)形電流的磁場分布規(guī)律和地磁場的分布規(guī)律巧妙地聯(lián)系起來命題，需要考生準(zhǔn)確掌握安培定則、分布規(guī)律巧妙地聯(lián)系起來命題，需要考生準(zhǔn)確掌握安培定則、環(huán)形電流磁場、地磁場等基礎(chǔ)知識(shí)，尤其特別注意地磁場的環(huán)形電流磁場、地磁場等基礎(chǔ)知識(shí)，尤其特別注意地磁場的N N極在地理位置的南極附近對(duì)于通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場的分布極在地理位置的南極附近對(duì)于通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場的分布規(guī)律同樣應(yīng)用安培定則判定，若空間某一點(diǎn)附近有多個(gè)通電直規(guī)律同樣應(yīng)用安培定則判定，若空間某一點(diǎn)附近有多個(gè)通電直導(dǎo)線，則該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為每個(gè)通電直導(dǎo)線單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的導(dǎo)線，則該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為每個(gè)通電直導(dǎo)線單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和，如下面的變式題磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和，如下面的變式題 第第3939講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 解析解析 地理的南極是地磁場的地理的南極是地磁場的N N極，由安培定則知極，由安培定則知B B正確正確 第第3939講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 變式題變式題20112011全國卷全國卷 如圖如圖36364 4所示，兩根相互平行所示，兩根相互平行的長直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流的長直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流I I1 1和和I I2 2，且，且I I11I I2 2；a a、b b、c c、d d為導(dǎo)線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點(diǎn)，且為導(dǎo)線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點(diǎn)，且a a、b b、c c與兩與兩導(dǎo)線共面；導(dǎo)線共面；b b點(diǎn)在兩導(dǎo)線之間，點(diǎn)在兩導(dǎo)線之間，b b、d d的連線與導(dǎo)線所在平面垂的連線與導(dǎo)線所在平面垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的點(diǎn)是直磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的點(diǎn)是( () )A Aa a點(diǎn)點(diǎn)B Bb b點(diǎn)點(diǎn)C Cc c點(diǎn)點(diǎn) D Dd d點(diǎn)點(diǎn) C C 第第3939講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 解析解析 空間某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向是空間某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向是I I1 1、I I2 2各各自產(chǎn)生的磁場疊加的結(jié)果距離導(dǎo)線越近的地方，磁場越自產(chǎn)生的磁場疊加的結(jié)果距離導(dǎo)線越近的地方，磁場越強(qiáng)根據(jù)安培定則，只有在強(qiáng)根據(jù)安培定則，只有在c c點(diǎn)，兩條導(dǎo)線電流各自產(chǎn)生的磁點(diǎn)，兩條導(dǎo)線電流各自產(chǎn)生的磁場才有可能大小相等，方向相反，疊加后互相抵消，磁感應(yīng)強(qiáng)場才有可能大小相等，方向相反，疊加后互相抵消，磁感應(yīng)強(qiáng)度為零度為零 第第3939講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 探究考向二安培力大小和方向的確定方法探究考向二安培力大小和方向的確定方法1 1安培力的方向由左手定則判定，安培力的方向既垂直于磁安培力的方向由左手定則判定，安培力的方向既垂直于磁場方向，又垂直于電流方向，即安培力垂直于磁場和電流場方向，又垂直于電流方向，即安培力垂直于磁場和電流方向所決定的平面方向所決定的平面2 2當(dāng)磁場方向和電流方向垂直時(shí)，安培力大小應(yīng)用公式當(dāng)磁場方向和電流方向垂直時(shí)，安培力大小應(yīng)用公式F FBILBIL計(jì)算，但要注意：計(jì)算，但要注意：L L是有效長度，其數(shù)值等于處于磁場是有效長度，其數(shù)值等于處于磁場中的通電導(dǎo)線兩端點(diǎn)間的距離如圖中的通電導(dǎo)線兩端點(diǎn)間的距離如圖36365 5甲所示，直角甲所示，直角形折線形折線abcabc中通入電流中通入電流I I，ababbcbcL L，折線所在平面與勻，折線所在平面與勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B B垂直垂直abcabc受安培力等效于受安培力等效于acac( (通有通有第第3939講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 a ac c的電流的電流I I) )所受的安培力，即所受的安培力，即F FBIBIL L，方向?yàn)樵诩埫?，方向?yàn)樵诩埫鎯?nèi)垂直于內(nèi)垂直于acac斜向上同理推知：半圓形通電導(dǎo)線受安培斜向上同理推知：半圓形通電導(dǎo)線受安培力如圖乙所示，力如圖乙所示，F(xiàn) FBIBI22R R；如圖丙所示閉合的通電導(dǎo)；如圖丙所示閉合的通電導(dǎo)線框所受安培力線框所受安培力F F0. 0. 第第3939講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 例例2 220112011黃岡質(zhì)檢黃岡質(zhì)檢 如圖如圖36366 6所示，用粗細(xì)均勻的所示，用粗細(xì)均勻的電阻絲折成平面梯形框架，電阻絲折成平面梯形框架，abab、cdcd邊均與邊均與adad邊成邊成6060角，角，ababbcbccdcdL L，已知長度為，已知長度為L L時(shí)電阻絲阻值為時(shí)電阻絲阻值為r r. .框架與一電動(dòng)勢為框架與一電動(dòng)勢為E E、內(nèi)阻為、內(nèi)阻為r r的電源相連接，垂直于框架平面有磁感應(yīng)強(qiáng)度為的電源相連接，垂直于框架平面有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B的勻強(qiáng)磁場，則框架受到的安培力的合力大小為的勻強(qiáng)磁場，則框架受到的安培力的合力大小為( () )C C 第第3939講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng) 若按照基本方法計(jì)算整個(gè)框架的安培力，首先需若按照基本方法計(jì)算整個(gè)框架的安培力，首先需要分別求出要分別求出adad和和abcdabcd兩個(gè)支路的電流，然后逐個(gè)求梯形的四個(gè)兩個(gè)支路的電流，然后逐個(gè)求梯形的四個(gè)邊所受的安培力，最后求合力；本題的解析靈活地應(yīng)用等效長邊所受的安培力，最后求合力；本題的解析靈活地應(yīng)用等效長度來計(jì)算安培力，省去了上面所述的大量計(jì)算過程，使問題的度來計(jì)算安培力，省去了上面所述的大量計(jì)算過程，使問題的分析變得簡捷高效下面的變式題也是此類問題分析變得簡捷高效下面的變式題也是此類問題 第第3939講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 A A 解析 該導(dǎo)線可以用a和d之間的直導(dǎo)線長為(1)L來等效代替根據(jù)安培力公式可知，安培力大小為(1)BIL，由左手定則可知，安培力的方向沿紙面向上選項(xiàng)A正確第第3939講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 第第3939講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 探究考向三安培力與動(dòng)力學(xué)綜合的問題探究考向三安培力與動(dòng)力學(xué)綜合的問題1 1通電導(dǎo)體在磁場、重力場中的平衡與加速運(yùn)動(dòng)問題的處理方通電導(dǎo)體在磁場、重力場中的平衡與加速運(yùn)動(dòng)問題的處理方法和純力學(xué)問題一樣，只是多了一個(gè)安培力而已，法和純力學(xué)問題一樣，只是多了一個(gè)安培力而已， 所以對(duì)所以對(duì)此類問題首先要樹立信心此類問題首先要樹立信心2 2解決這類問題的關(guān)鍵是：解決這類問題的關(guān)鍵是：(1)(1)受力分析時(shí)要注意準(zhǔn)確找出安受力分析時(shí)要注意準(zhǔn)確找出安培力的方向培力的方向安培力方向既跟磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直又跟電安培力方向既跟磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直又跟電流方向垂直；流方向垂直；(2)(2)畫出導(dǎo)體受力平面圖畫出導(dǎo)體受力平面圖( (往往是側(cè)視圖往往是側(cè)視圖). ). 3 3解決這類問題主要涉及的考點(diǎn)：解決這類問題主要涉及的考點(diǎn)：(1)(1)閉合電路的歐姆定律；閉合電路的歐姆定律；(2)(2)安培力的計(jì)算公式安培力的計(jì)算公式F FBILBIL；(3)(3)物體平衡條件物體平衡條件( (合力為零合力為零) )；(4)(4)牛頓第二定律等牛頓第二定律等第第3939講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 4 4涉及安培力作用下的物體的運(yùn)動(dòng)問題，可以參考以下方法進(jìn)涉及安培力作用下的物體的運(yùn)動(dòng)問題，可以參考以下方法進(jìn)行分析行分析( (詳見下表詳見下表) ) 環(huán)形電流可以等效成條形磁鐵，條形磁鐵也可以等效環(huán)形電流可以等效成條形磁鐵，條形磁鐵也可以等效成環(huán)形電流，通電螺線管可等效成很多的環(huán)形電流成環(huán)形電流，通電螺線管可等效成很多的環(huán)形電流等效法等效法把電流或磁鐵轉(zhuǎn)到一個(gè)便于分析的特殊位置把電流或磁鐵轉(zhuǎn)到一個(gè)便于分析的特殊位置( (如轉(zhuǎn)到如轉(zhuǎn)到電流和磁場垂直時(shí)電流和磁場垂直時(shí)) )后再判斷所受安培力的方向，從而后再判斷所受安培力的方向，從而確定運(yùn)動(dòng)方向確定運(yùn)動(dòng)方向特殊特殊位置法位置法把整段電流等效為很多直線電流元，先用左手定則把整段電流等效為很多直線電流元，先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向，從而判斷出整判斷出每小段電流元所受安培力的方向，從而判斷出整段電流所受合力的方向，最后確定運(yùn)動(dòng)方向段電流所受合力的方向，最后確定運(yùn)動(dòng)方向微元法微元法方法概述方法概述常用方法常用方法第第3939講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 常用方法方法概述推論法(1)兩直線電流相互平行時(shí)無轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢，方向相同時(shí)相互吸引，方向相反時(shí)相互排斥；(2)兩直線電流不平行時(shí)有轉(zhuǎn)動(dòng)到相互平行且方向相同的趨勢轉(zhuǎn)換法因?yàn)殡娏髦g、電流與磁體之間相互作用滿足牛頓第三定律，這樣定性分析磁體在電流的磁場作用下如何運(yùn)動(dòng)的問題時(shí)，可先分析電流在磁體的磁場中所受的安培力，然后由牛頓第三定律來確定磁體所受的電流作用力，從而確定磁體所受合力及運(yùn)動(dòng)方向第第3939講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 例例3 320112011課標(biāo)全國卷課標(biāo)全國卷 電磁軌道炮工作原理如圖電磁軌道炮工作原理如圖36368 8所示待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動(dòng)，并與軌道所示待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動(dòng)，并與軌道保持良好接觸電流保持良好接觸電流I I從一條軌道流入，通過導(dǎo)電彈體后從另從一條軌道流入，通過導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面的磁場一條軌道流回軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面的磁場( (可視為勻強(qiáng)磁場可視為勻強(qiáng)磁場) )，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與I I成正比通電的彈成正比通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出現(xiàn)欲使彈體的出射體在軌道上受到安培力的作用而高速射出現(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來的速度增加至原來的2 2倍，理論上可采用的辦法是倍，理論上可采用的辦法是( () )A A只將軌道長度只將軌道長度L L變?yōu)樵瓉淼淖優(yōu)樵瓉淼? 2倍倍B B只將電流只將電流I I增加至原來的增加至原來的2 2倍倍BD BD 第第3939講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 C C只將彈體質(zhì)量減至原來的一半只將彈體質(zhì)量減至原來的一半D D將彈體質(zhì)量減至原來的一半，軌道長度將彈體質(zhì)量減至原來的一半，軌道長度L L變?yōu)樵瓉淼淖優(yōu)樵瓉淼? 2倍，倍，其他量不變其他量不變 第第3939講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng) 電磁炮是現(xiàn)代軍事強(qiáng)國都在爭相研發(fā)的新興武器，電磁炮是現(xiàn)代軍事強(qiáng)國都在爭相研發(fā)的新興武器，其基本原理是通過安培力作為推力使炮彈加速并高速射出，其基本原理是通過安培力作為推力使炮彈加速并高速射出，在安培力為恒力的前提下，既可以通過動(dòng)力學(xué)方法求解，也在安培力為恒力的前提下，既可以通過動(dòng)力學(xué)方法求解，也可以通過動(dòng)能定理求解可以通過動(dòng)能定理求解第第3939講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 變式題變式題如圖如圖36369 9所示，把一重力不計(jì)的通電直導(dǎo)線水所示，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通入圖示方向電流I I時(shí)，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是時(shí)，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是( (從上往下看從上往下看)()() )A A順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降B B順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升C C逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降D D逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升 A A 第第3939講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 解析解析 首先用電流元法：把直線電流等效為首先用電流元法：把直線電流等效為AOAO、O OO O、OBOB三段三段( (O OO O段極短段極短) )電流元，由于電流元，由于O OO O段電流方向與該處磁場方段電流方向與該處磁場方向相反，所以不受安培力作用；向相反，所以不受安培力作用；AOAO段電流元所在處的磁場方向段電流元所在處的磁場方向傾斜向上，根據(jù)左手定則可知其所受安培力傾斜向上，根據(jù)左手定則可知其所受安培力方向垂直紙面向外；方向垂直紙面向外；OBOB段電流元所在處段電流元所在處的磁場方向傾斜向下，同理可知其所受的磁場方向傾斜向下，同理可知其所受安培力方向垂直紙面向里綜上可知導(dǎo)安培力方向垂直紙面向里綜上可知導(dǎo)線將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)線將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)( (俯視俯視) )然后應(yīng)用特殊位置法：把導(dǎo)線轉(zhuǎn)過然后應(yīng)用特殊位置法：把導(dǎo)線轉(zhuǎn)過9090的特殊位置來分析，根據(jù)左手定則判得安培力方向向下，故導(dǎo)線的特殊位置來分析，根據(jù)左手定則判得安培力方向向下，故導(dǎo)線在順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)在順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向下運(yùn)動(dòng) 第第3939講講 備用習(xí)題備用習(xí)題備用習(xí)題1 1兩根通電的長直導(dǎo)線平行放置，電流分別為兩根通電的長直導(dǎo)線平行放置，電流分別為I I1 1和和I I2 2，電，電流的方向如圖所示，在與導(dǎo)線垂直的平面上有流的方向如圖所示，在與導(dǎo)線垂直的平面上有a a、b b、c c、d d四點(diǎn)，四點(diǎn)，其中其中a a、b b在導(dǎo)線橫截面連接的延在導(dǎo)線橫截面連接的延長線上，長線上，c c、d d在導(dǎo)線橫截面連線的垂在導(dǎo)線橫截面連線的垂直平分線上則導(dǎo)體中的電流在這四直平分線上則導(dǎo)體中的電流在這四點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的是的是( () )A Aa a點(diǎn)點(diǎn)B Bb b點(diǎn)點(diǎn)C Cc c點(diǎn)點(diǎn) D Dd d點(diǎn)點(diǎn) AB AB 第第3939講講 備用習(xí)題備用習(xí)題 解析解析 AB AB根據(jù)安培定則可知：電流根據(jù)安培定則可知：電流I I1 1和和I I2 2激發(fā)的磁場激發(fā)的磁場方向分別為逆時(shí)針和順時(shí)針方向，那么方向分別為逆時(shí)針和順時(shí)針方向，那么c c、d d兩點(diǎn)的磁場方向兩點(diǎn)的磁場方向不可能相反，所以不可能相反，所以c c、d d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不可能為零，故選兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不可能為零，故選項(xiàng)項(xiàng)C C、D D錯(cuò)誤當(dāng)錯(cuò)誤當(dāng)I I1 1大于大于I I2 2時(shí)，時(shí)，b b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零；當(dāng)點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零；當(dāng)I I1 1小于小于I I2 2時(shí)，時(shí)，a a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零，選項(xiàng)點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零，選項(xiàng)A A、B B正確正確. . 備選理由備選理由 考查磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加考查磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加第第3939講講 備用習(xí)題備用習(xí)題2 2在磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則在磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則( () )A Aa a、b b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，BaBa BbBbB Ba a、b b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，BaBa BaBa，選項(xiàng)，選項(xiàng)A A錯(cuò)誤、選項(xiàng)錯(cuò)誤、選項(xiàng)B B正確正確 備選理由備選理由 考查磁感線、安培力計(jì)算公式考查磁感線、安培力計(jì)算公式第第3939講講 備用習(xí)題備用習(xí)題3 3如圖所示，兩個(gè)完全相同的線圈套在一水平光滑絕緣如圖所示，兩個(gè)完全相同的線圈套在一水平光滑絕緣圓柱上，但能自由移動(dòng)，若兩線圈中通過大小不等的同向電圓柱上，但能自由移動(dòng)，若兩線圈中通過大小不等的同向電流，則它們的運(yùn)動(dòng)情況是流，則它們的運(yùn)動(dòng)情況是( () )A A都繞圓柱轉(zhuǎn)動(dòng)都繞圓柱轉(zhuǎn)動(dòng)B B以不等的加速度相向運(yùn)動(dòng)以不等的加速度相向運(yùn)動(dòng)C C以相等的加速度相向運(yùn)動(dòng)以相等的加速度相向運(yùn)動(dòng)D D以相等的加速度相背運(yùn)動(dòng)以相等的加速度相背運(yùn)動(dòng) C C 第第3939講講 備用習(xí)題備用習(xí)題 解析解析 C C同向環(huán)形電流間相互吸引，雖然兩電流大同向環(huán)形電流間相互吸引，雖然兩電流大小不等，但據(jù)牛頓第三定律知兩線圈間相互作用力必大小相小不等，但據(jù)牛頓第三定律知兩線圈間相互作用力必大小相等，選項(xiàng)等，選項(xiàng)C C正確正確 備選理由備選理由 考查電流間相互作用的規(guī)律考查電流間相互作用的規(guī)律第第4040講講 磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用 第第4040講講 編讀互動(dòng)編讀互動(dòng)編讀互動(dòng)1 1本講要求會(huì)利用左手定則判斷洛倫茲力的方向，明確安培本講要求會(huì)利用左手定則判斷洛倫茲力的方向，明確安培力是導(dǎo)體中大量帶電粒子受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，掌力是導(dǎo)體中大量帶電粒子受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，掌握洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功的特點(diǎn)，能結(jié)合幾何知識(shí)確握洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功的特點(diǎn)，能結(jié)合幾何知識(shí)確定帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的圓心和半徑，熟練求解帶定帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的圓心和半徑，熟練求解帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的速度、時(shí)間等實(shí)際問題電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的速度、時(shí)間等實(shí)際問題2 2本講教學(xué)可以按下面的思路安排：本講教學(xué)可以按下面的思路安排：(1)(1)通過例通過例1 1及變式題熟悉洛倫茲力不做功的特點(diǎn)及變式題熟悉洛倫茲力不做功的特點(diǎn)第第4040講講 編讀互動(dòng)編讀互動(dòng)(2)(2)通過例通過例2 2及變式題掌握確定帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)及變式題掌握確定帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心、半徑的方法動(dòng)的圓心、半徑的方法(3)(3)通過例通過例3 3及變式題理解回旋加速器的原理及變式題理解回旋加速器的原理. . 第第4040講講 考點(diǎn)自主梳理考點(diǎn)自主梳理 考點(diǎn)自主梳理 知識(shí)點(diǎn)一洛倫茲力知識(shí)點(diǎn)一洛倫茲力1 1定義：磁場對(duì)定義：磁場對(duì)_電荷的作用力電荷的作用力2 2大?。寒?dāng)大?。寒?dāng)v vB B時(shí)，時(shí)，f f_；當(dāng)；當(dāng)v vB B時(shí)，時(shí)，f f_._.3 3方向：用方向：用_定則來判斷定則來判斷4 4通電導(dǎo)體所受的安培力是導(dǎo)體內(nèi)所有運(yùn)動(dòng)電荷所受的通電導(dǎo)體所受的安培力是導(dǎo)體內(nèi)所有運(yùn)動(dòng)電荷所受的_的合力的合力5 5電場力與洛倫茲力的比較電場力與洛倫茲力的比較 運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng) qvBqvB 0 0 左手左手 洛倫茲力洛倫茲力 第第4040講講 考點(diǎn)自主梳理考點(diǎn)自主梳理 洛倫茲力 電場力 產(chǎn)生磁場對(duì)在其中運(yùn)動(dòng)的電荷的作用力(v不平行于B)電場對(duì)放入其中的電荷的作用力限制條件磁場中靜止電荷、沿磁場方向運(yùn)動(dòng)的電荷不受洛倫茲力電場中的電荷無論靜止，還是運(yùn)動(dòng)都要受到電場力(1)方向由電荷正負(fù)、磁場方向以及電荷運(yùn)動(dòng)方向決定，方向之間關(guān)系遵循左手定則(2)洛倫茲力方向垂直于磁場方向和電荷運(yùn)動(dòng)方向所組成的平面(1)方向由電荷正負(fù)、電場方向決定 (2)正電荷受電場力方向與電場方向一致，負(fù)電荷受電場力方向與電場方向相反第第4040講講 考點(diǎn)自主梳理考點(diǎn)自主梳理 洛倫茲力電場力大小fqvB(vB)FqE做功情況一定不做功可做正功，可做負(fù)功，也可不做功第第4040講講 考點(diǎn)自主梳理考點(diǎn)自主梳理 勻速直線勻速直線 勻速圓周勻速圓周 圓周圓周 向心向心 大大 第第4040講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 考向互動(dòng)探究 探究考向一帶電粒子在磁場中的一般運(yùn)動(dòng)分析探究考向一帶電粒子在磁場中的一般運(yùn)動(dòng)分析1 1洛倫茲力是一種性質(zhì)力，可能是恒力也可能是變力帶電粒洛倫茲力是一種性質(zhì)力，可能是恒力也可能是變力帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中受其他力的束縛做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲子在勻強(qiáng)磁場中受其他力的束縛做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力為恒力力為恒力2 2帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng) 因洛倫茲力的方向總與速度的方向垂直，根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的條因洛倫茲力的方向總與速度的方向垂直，根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的條件，在僅受洛倫茲力作用的情況下，帶電粒子將做曲線運(yùn)動(dòng)，件，在僅受洛倫茲力作用的情況下，帶電粒子將做曲線運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力的作用效果只是改變帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向洛倫茲力的作用效果只是改變帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向第第4040講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 由于帶電粒子受到的洛倫茲力不做功，若其他力不做功，由于帶電粒子受到的洛倫茲力不做功，若其他力不做功，則根據(jù)動(dòng)能定理知帶電粒子的速率不變，所以帶電粒子在洛倫則根據(jù)動(dòng)能定理知帶電粒子的速率不變，所以帶電粒子在洛倫茲力作用下的運(yùn)動(dòng)可能是勻速圓周運(yùn)動(dòng)茲力作用下的運(yùn)動(dòng)可能是勻速圓周運(yùn)動(dòng)( (v vB B、勻強(qiáng)磁場、勻強(qiáng)磁場) )或其或其他形式的勻速率曲線運(yùn)動(dòng)如果帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁場方他形式的勻速率曲線運(yùn)動(dòng)如果帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁場方向平行，則帶電粒子不受洛倫茲力作用，帶電粒子做勻速直線向平行，則帶電粒子不受洛倫茲力作用，帶電粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng) 第第4040講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 C C 第第4040講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 第第4040講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng) 通過本題可以看到：通過本題可以看到：(1)(1)在解決帶電粒子在磁場中運(yùn)在解決帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的力學(xué)問題時(shí)，應(yīng)注意洛倫茲力是一種性質(zhì)力，要做好包括洛動(dòng)的力學(xué)問題時(shí)，應(yīng)注意洛倫茲力是一種性質(zhì)力，要做好包括洛倫茲力在內(nèi)的受力分析和運(yùn)動(dòng)情況的分析；倫茲力在內(nèi)的受力分析和運(yùn)動(dòng)情況的分析；(2)(2)根據(jù)力學(xué)特征，根據(jù)力學(xué)特征，選用相應(yīng)的力學(xué)規(guī)律求解，但由于洛倫茲力與速度有關(guān)，應(yīng)注意選用相應(yīng)的力學(xué)規(guī)律求解，但由于洛倫茲力與速度有關(guān)，應(yīng)注意由此引起的動(dòng)態(tài)變化由此引起的動(dòng)態(tài)變化 第第4040講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 變式題變式題如圖如圖40402 2所示，質(zhì)量為所示，質(zhì)量為m m、電荷量為、電荷量為q q的帶正電小的帶正電小球中間有一孔，套在足夠長的絕緣細(xì)桿上，桿與水平方向成球中間有一孔，套在足夠長的絕緣細(xì)桿上，桿與水平方向成角，桿與球的動(dòng)摩擦因數(shù)為角，桿與球的動(dòng)摩擦因數(shù)為. .此裝置放在沿水平方向、磁感應(yīng)此裝置放在沿水平方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度為強(qiáng)度為B B的勻強(qiáng)磁場中若從高處將的勻強(qiáng)磁場中若從高處將小球無初速度釋放，小球在下滑過小球無初速度釋放，小球在下滑過程中加速度的最大值和運(yùn)動(dòng)速度的程中加速度的最大值和運(yùn)動(dòng)速度的最大值分別是多少？最大值分別是多少？ 第第4040講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 第第4040講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 探究考向二軌跡、圓心、半徑的確定探究考向二軌跡、圓心、半徑的確定【方法概述方法概述】1 1圓心的確定技巧圓心的確定技巧(1)(1)已知粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上兩點(diǎn)的速度方向，作這兩速度的垂線，已知粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上兩點(diǎn)的速度方向，作這兩速度的垂線，交點(diǎn)即為圓心交點(diǎn)即為圓心(2)(2)已知粒子入射點(diǎn)、入射方向及運(yùn)動(dòng)軌跡上的一條弦，作速度已知粒子入射點(diǎn)、入射方向及運(yùn)動(dòng)軌跡上的一條弦，作速度方向的垂線及弦的垂直平分線，交點(diǎn)即為圓心方向的垂線及弦的垂直平分線，交點(diǎn)即為圓心(3)(3)已知粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩條弦，作出兩弦垂直平分線，交點(diǎn)已知粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩條弦，作出兩弦垂直平分線，交點(diǎn)即為圓心即為圓心第第4040講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 (4)(4)已知粒子在磁場中的入射點(diǎn)、入射方向和出射方向已知粒子在磁場中的入射點(diǎn)、入射方向和出射方向( (不一定不一定在磁場中在磁場中) )，延長，延長( (或反向延長或反向延長) )兩速度方向所在直線使之成兩速度方向所在直線使之成一夾角，作出這一夾角的角平分線，角平分線上到兩直線距一夾角，作出這一夾角的角平分線，角平分線上到兩直線距離等于半徑的點(diǎn)即為圓心離等于半徑的點(diǎn)即為圓心2 2半徑的確定和計(jì)算半徑的確定和計(jì)算 圓心確定后，運(yùn)動(dòng)半徑隨之確定，常用解三角形的方法及圓圓心確定后，運(yùn)動(dòng)半徑隨之確定，常用解三角形的方法及圓心角等于弦切角的兩倍等幾何知識(shí)計(jì)算半徑的大小心角等于弦切角的兩倍等幾何知識(shí)計(jì)算半徑的大小 注意下列兩個(gè)幾何特點(diǎn)的應(yīng)用：注意下列兩個(gè)幾何特點(diǎn)的應(yīng)用：(1)(1)速度的偏向角速度的偏向角( () )等于回旋角等于回旋角( () )，等于，等于ABAB弦與切線的夾角弦與切線的夾角( (弦切角弦切角) )的的2 2倍倍( (2 2tt) )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180180. .如如第第4040講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 圖圖40403 3甲所示甲所示(2)(2)如果勻強(qiáng)磁場區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)半徑為如果勻強(qiáng)磁場區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)半徑為R R的圓，如圖乙所示過入的圓，如圖乙所示過入射點(diǎn)和出射點(diǎn)分別作出與初速度方向和末速度方向垂直的直射點(diǎn)和出射點(diǎn)分別作出與初速度方向和末速度方向垂直的直線，兩條直線的交點(diǎn)即為圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡圓圓心；而沿兩速線，兩條直線的交點(diǎn)即為圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡圓圓心；而沿兩速度方向的直線的交點(diǎn)即磁度方向的直線的交點(diǎn)即磁 場區(qū)域圓的圓心由幾何場區(qū)域圓的圓心由幾何 關(guān)系可知，粒子在磁場中關(guān)系可知，粒子在磁場中 的偏轉(zhuǎn)角等于的偏轉(zhuǎn)角等于 第第4040講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 第第4040講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 第第4040講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 第第4040講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 【方法點(diǎn)撥方法點(diǎn)撥】 挖掘隱含的幾何條件是解決本題的關(guān)鍵帶挖掘隱含的幾何條件是解決本題的關(guān)鍵帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的圓周運(yùn)動(dòng)問題的解題關(guān)鍵是要正確找出電粒子在勻強(qiáng)磁場中的圓周運(yùn)動(dòng)問題的解題關(guān)鍵是要正確找出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心和半徑，畫出軌跡圓弧，由幾何知識(shí)明確粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心和半徑，畫出軌跡圓弧，由幾何知識(shí)明確弦切角、圓心角和偏轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系，進(jìn)而求出粒子在磁場中弦切角、圓心角和偏轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系，進(jìn)而求出粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、運(yùn)動(dòng)半徑等解決帶電粒子在有界磁場中運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、運(yùn)動(dòng)半徑等解決帶電粒子在有界磁場中運(yùn)動(dòng)的臨界問題，一般按以下步驟進(jìn)行：臨界問題，一般按以下步驟進(jìn)行：(1)(1)根據(jù)帶電粒子速度方向找根據(jù)帶電粒子速度方向找出半徑；出半徑；(2)(2)根據(jù)磁場邊界和題設(shè)條件畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡；根據(jù)磁場邊界和題設(shè)條件畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡；(3)(3)根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡確定圓心位置，建立幾何關(guān)系；根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡確定圓心位置，建立幾何關(guān)系；(4)(4)根據(jù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律根據(jù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律列方程求解列方程求解 第第4040講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 第第4040講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 第第4040講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 變式題變式題如圖如圖40405 5所示，在屏所示，在屏MNMN的上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為的上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里P P為屏上的一小孔，為屏上的一小孔，PCPC與與MNMN垂直一群質(zhì)量為垂直一群質(zhì)量為m m、帶電荷量為、帶電荷量為q q的粒子的粒子( (不計(jì)重力不計(jì)重力) )以以相同的速率相同的速率v v從從P P處沿垂直于磁場的方向射入磁場區(qū)域粒子入處沿垂直于磁場的方向射入磁場區(qū)域粒子入射方向在與磁場射方向在與磁場B B垂直的平面內(nèi)，垂直的平面內(nèi)，且散開在與且散開在與PCPC夾角為夾角為的范圍內(nèi)，的范圍內(nèi)，則在屏則在屏MNMN上被粒子打中的區(qū)域的上被粒子打中的區(qū)域的長度為長度為( () )D D 第第4040講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 第第4040講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 探究考向三帶電粒子在磁場中的圓周運(yùn)動(dòng)的科技應(yīng)用探究考向三帶電粒子在磁場中的圓周運(yùn)動(dòng)的科技應(yīng)用 帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)與現(xiàn)代科技密切相關(guān)，在近代物理帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)與現(xiàn)代科技密切相關(guān)，在近代物理實(shí)驗(yàn)中有重大意義，回旋加速器是帶電粒子在磁場中做圓周實(shí)驗(yàn)中有重大意義，回旋加速器是帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用重點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用重點(diǎn)回旋加速器：回旋加速器：1 1構(gòu)造：如圖構(gòu)造：如圖40406 6所示，所示，D D1 1、D D2 2是半圓是半圓 形金屬盒，形金屬盒，D D形盒的縫隙處接交流電源形盒的縫隙處接交流電源 D D形盒處于勻強(qiáng)磁場中形盒處于勻強(qiáng)磁場中第第4040講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 第第4040講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 第第4040講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 例例3 3勞倫斯于勞倫斯于19301930年制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器，年制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器，其原理如圖其原理如圖40407 7所示，這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)所示，這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D D形盒形盒D D1 1、D D2 2構(gòu)構(gòu)成，其間留有空隙下列說法正確的是成，其間留有空隙下列說法正確的是( () )A A離子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器離子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器B B離子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器離子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器C C離子從磁場中獲得能量離子從磁場中獲得能量D D離子從電場中獲得能量離子從電場中獲得能量 AD AD 第第4040講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 解析解析 離子應(yīng)從加速器的中心進(jìn)入加速器，磁場使離子離子應(yīng)從加速器的中心進(jìn)入加速器，磁場使離子偏轉(zhuǎn)，電場使離子加速，選項(xiàng)偏轉(zhuǎn)，電場使離子加速，選項(xiàng)ADAD正確正確 點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng) 弄清回旋加速器的原理及相關(guān)物理量的關(guān)系是弄清回旋加速器的原理及相關(guān)物理量的關(guān)系是解答本題的關(guān)鍵解答本題的關(guān)鍵第第4040講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 變式題變式題20122012丹東模擬丹東模擬 回旋加速器是加速帶電粒子回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其主體部分是兩個(gè)的裝置，其主體部分是兩個(gè)D D形金屬盒兩個(gè)金屬盒處在垂直形金屬盒兩個(gè)金屬盒處在垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，并分別與高頻交流電源兩極相連接，從于盒底的勻強(qiáng)磁場中，并分別與高頻交流電源兩極相連接，從而使粒子每次經(jīng)過兩盒間的狹縫時(shí)都得到加速，如圖而使粒子每次經(jīng)過兩盒間的狹縫時(shí)都得到加速，如圖40408 8所所示現(xiàn)要增大帶電粒子從回旋加速器射出時(shí)的動(dòng)能，下列方法示現(xiàn)要增大帶電粒子從回旋加速器射出時(shí)的動(dòng)能，下列方法可行的是可行的是( () )A A減小磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度減小磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B B減小狹縫間的距離減小狹縫間的距離C C增大高頻交流電壓增大高頻交流電壓D D增大金屬盒的半徑增大金屬盒的半徑 D D 第第4040講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 第第4040講講 備用習(xí)題備用習(xí)題備用習(xí)題1 1在高緯度地區(qū)的高空，大氣稀薄，常出現(xiàn)五顏六色的弧在高緯度地區(qū)的高空，大氣稀薄，常出現(xiàn)五顏六色的弧狀、帶狀或幕狀的極其美麗壯觀的發(fā)光現(xiàn)象，這就是我們常說狀、帶狀或幕狀的極其美麗壯觀的發(fā)光現(xiàn)象，這就是我們常說的的“極光極光”“極光極光”是由太陽發(fā)射的高速帶電粒子受地磁場是由太陽發(fā)射的高速帶電粒子受地磁場的影響，進(jìn)入兩極附近時(shí)，撞擊并激發(fā)高空中的空氣分子和原的影響，進(jìn)入兩極附近時(shí)，撞擊并激發(fā)高空中的空氣分子和原子引起的假如我們?cè)诒睒O地區(qū)忽然發(fā)現(xiàn)正上方的高空出現(xiàn)了子引起的假如我們?cè)诒睒O地區(qū)忽然發(fā)現(xiàn)正上方的高空出現(xiàn)了射向地球的沿順時(shí)針方向生成的紫色弧狀極光射向地球的沿順時(shí)針方向生成的紫色弧狀極光( (顯示帶電粒子的顯示帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)軌跡) )，則關(guān)于引起這一現(xiàn)象的高速帶電粒子的電性及弧狀，則關(guān)于引起這一現(xiàn)象的高速帶電粒子的電性及弧狀極光的彎曲程度的說法中，正確的是極光的彎曲程度的說法中，正確的是( () )第第4040講講 備用習(xí)題備用習(xí)題A A高速粒子帶負(fù)電高速粒子帶負(fù)電 B B高速粒子帶正電高速粒子帶正電C C軌跡半徑逐漸減小軌跡半徑逐漸減小 D D軌跡半徑逐漸增大軌跡半徑逐漸增大 解析解析 BC BC北極是地磁南極，磁場方向豎直向下，靠近北極是地磁南極，磁場方向豎直向下，靠近地面磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，由地面磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，由R R可知選項(xiàng)可知選項(xiàng)C C正確；用左手定則判斷正確；用左手定則判斷當(dāng)粒子帶正電時(shí)自下向上看是順時(shí)針運(yùn)動(dòng)的，故選項(xiàng)當(dāng)粒子帶正電時(shí)自下向上看是順時(shí)針運(yùn)動(dòng)的，故選項(xiàng)B B正確正確 備選理由備選理由 考查極光的形成考查極光的形成第第4040講講 備用習(xí)題備用習(xí)題2 2【20112011長沙模擬長沙模擬】顯像管是電視機(jī)的重要組成部顯像管是電視機(jī)的重要組成部分如圖所示為電視機(jī)顯像管及其偏轉(zhuǎn)線圈分如圖所示為電視機(jī)顯像管及其偏轉(zhuǎn)線圈L L的示意圖如果發(fā)的示意圖如果發(fā)現(xiàn)電視畫面的幅度比正常時(shí)偏小，不可能是下列哪些原因引起現(xiàn)電視畫面的幅度比正常時(shí)偏小，不可能是下列哪些原因引起的的( () )A A電子槍發(fā)射能力減弱，電子數(shù)減少電子槍發(fā)射能力減弱，電子數(shù)減少B B加速電場的電壓過高，電子速率偏大加速電場的電壓過高，電子速率偏大C C偏轉(zhuǎn)線圈匝間短路，線圈匝數(shù)減少偏轉(zhuǎn)線圈匝間短路，線圈匝數(shù)減少D D偏轉(zhuǎn)線圈的電流過小，偏轉(zhuǎn)線圈的電流過小，偏轉(zhuǎn)磁場減弱偏轉(zhuǎn)磁場減弱 A A 第第4040講講 備用習(xí)題備用習(xí)題 解析解析 A A畫面變小是由于電子束的偏轉(zhuǎn)角減小，即軌道畫面變小是由于電子束的偏轉(zhuǎn)角減小，即軌道半徑變大造成的，由公式半徑變大造成的，由公式R R知，因?yàn)榧铀匐妷涸龃?，將引起知，因?yàn)榧铀匐妷涸龃?，將引起v v增大，而偏轉(zhuǎn)線圈匝數(shù)或電流減小，都會(huì)引起增大，而偏轉(zhuǎn)線圈匝數(shù)或電流減小，都會(huì)引起B(yǎng) B減