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磁场的基本性质范文一磁场基本性质磁场基本性质熟记常用的几种磁场的磁感线1【例】根据安培假说的物理思想磁场来源于运动电荷如果用这种思想解释地*球磁场的形成,根据地球上空并无相对地球定向移动的电荷的事实那么由此推
1.断,地球总体上应该是.带负电带正电不带电不能确定a.;b.;【例】如图所示,正四棱柱一的中心轴线处有一无限长的载流c.;d.直导线,对该电流的磁场,下列说法中正确的是2abed abcd00同一条侧棱上各点的磁感应强度都相等四条侧棱上的磁感应强度都相同a.在直线上,从到,磁感应强度是先增大后减小b.棱柱内任一点的磁感应强度比棱柱侧面上所有点都大c.ab a b【例】如图所示,两根导线、中电流强度相同方向如图所示,则离两导线等d.距离的点,磁场方向如何3a b.【例】六根导线互相绝缘,所通电流都是,排成如图一所示的形状,区域p、、4i
105、均为相等的正方形,则平均磁感应强度最大的区域是哪些区域该区域的磁a b场方向如何c d【例】一小段通电直导线长,电流强度为,把它放入磁场中某点时所受磁场力大小为,则该点的磁感强度为51cm5a=;;、;以上三种情况均有可能
0.1n【例】如图所示,一根通电直导线放在磁感应强度的匀强磁场中,a.b2t b.b≥2t cb≤2t d.在以导线为圆心,半径为的圆周上有,,,四个点,若点的实际磁感应6b=1t强度为,则下列说法中正确的是()r a b c d a直导线中电流方向是垂直纸面向里的0ac点的实际磁感应强度也为a.,方向斜向下,与夹角为b.c0c.db45以上均不正确【例】如图所示,为通电线圈,电流方向如图所示,、为与在d.7a b c同一平面内的两同心圆,、分别为通过两圆面的磁通量的大小,下述判断中a正确的是φbφc穿过两圆面的磁通方向是垂直纸面向外穿过两圆面的磁通方向是垂直纸面向里a.b.><0b磁通量的计算bφcd.φbφc【例】如图所示,匀强磁场的磁感强度=,指向轴的正方向,且,,,求通过面积()、()和8b
2.0t x()的磁通量、、分别是多少ab=40cm bc=30cm ae=50cm sl abcd s2befc s3解析根据垂,且式中垂就是各面积在垂直于的平面上投影的大小,aefdφ1φ2φ3所以各面积的磁通量分别为φ=bs s b yx-==;-===φ1=bs
12.0×40×30×
1040.24wbφ2=0答案=,=,=φ3φ1=bs
12.0×40×30×
1040.24wb【例】如图所示,一水平放置的矩形闭合线圈在细长磁铁极附近下φ
10.24wbφ20φ
30.24wb落,94abcd n保持边在纸外,边在纸内,由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ,在这个过程中,线圈中的磁通量bc ad是增加的;是减少的先增加,后减少;先减少,后增加a.b.【例】如图所示边长为的正方形闭合线圈置于磁场中,线圈、c.d.两边中点连线的左右两侧分别存在方向相同、磁感强度大小各为=10100cm ab,的匀强磁场若从上往下看,线圈逆时针转过时,穿过线圈的cd oo/b1磁通量改变了多少
0.6t b2=
0.4t370磁场基本性质的应用
2.【例】从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有高能带电粒子,若到达地球,对地球上的生命将带来危害对于地磁场对宇宙射线有无阻挡作用的下列说法11中,正确的是().地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强,赤道附近最弱b地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强,南北两极最弱a.地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处相同b.地磁场对宇宙射线无阻挡作用c.【例】超导是当今高科技的热点之一,当一块磁体靠近超导体时,超导体中会d.产生强大的电流,对磁体有排斥作用,这种排斥力可使磁体悬浮在空中,磁悬浮列12车就采用了这项技术,磁体悬浮的原理是()超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同d超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反
①.超导体使磁体处于失重状态
②.超导体对磁体的磁力与磁体的重力相平衡
③.
④.【例a.
①③b.
①④c.
②③d.
②④】如图所示,用弯曲的导线环把一铜片和锌片相连装在一绝缘的浮标上,然后把浮标浸在盛有稀硫酸的容器中,设开始设置时,环平面处于东西方向上放手
13.后,环平面将最终静止在方向上.【例】普通磁带录音机是用一个磁头来录音和放音的磁头结构如图所示,在.一个环形铁芯上绕一个线圈铁芯有个缝隙,工作时磁带就贴着这个缝隙移动录14音时磁头线圈跟微音器相连,放音时,磁头线圈改为跟扬声器相连,磁带上涂有一.层磁粉,磁粉能被磁化且留下剩磁微音器的作用是把声音的变化转化为电流的变化;扬声器的作用是把电流的变化转化为声音的变化,根据学过的知识,把普通录音机录、放音的基本原理简明扼要地写下来【例】磁场具有能量,磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度,其值为,式中是感应强度,是磁导率,在空气中为一已知常数为了近似测得15条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度,一学生用一根端面面积为的条形磁铁吸b2/2μbμμ.住一相同面积的铁片,再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离,并测出拉力b a,如图所示因为所做的功等于间隙中磁场的能量,所以由此可得磁感应强度p△l与、之间的关系为=f.f bf a b解析在用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离的过程中,拉力可认为不变,因此所做的功为=△l f以表示间隙中磁场的能量密度,则间隙中磁场的能量==f wf△l.又题给条件=,故=ωeωvωa△l因为所做的功等于间隙中磁场的能量,即,故有ωb2/2μe a△lb2/2μ.解得原文地址磁场基本性f w=e f△l=a△lb2/2μ质b http//fanwen.wenku
1.com/article/
9328136.html熟记常用的几种磁场的磁感线【例】根据安培假说的物理思想磁场来源于运动电荷如果用这种思想解释地*球磁场的形成,根据地球上空并无相对地球定向移动的电荷的事实那么由此推
1.断,地球总体上应该是.带负电带正电不带电不能确定a.;b.;【例】如图所示,正四棱柱一的中心轴线处有一无限长的载流c.;d.直导线,对该电流的磁场,下列说法中正确的是2abed abcd00同一条侧棱上各点的磁感应强度都相等四条侧棱上的磁感应强度都相同a.在直线上,从到,磁感应强度是先增大后减小b.棱柱内任一点的磁感应强度比棱柱侧面上所有点都大c.ab a b【例】如图所示,两根导线、中电流强度相同方向如图所示,则离两导线等d.距离的点,磁场方向如何3a b.【例】六根导线互相绝缘,所通电流都是,排成如图一所示的形状,区域p、、4i
105、均为相等的正方形,则平均磁感应强度最大的区域是哪些区域该区域的磁a b场方向如何c d【例】一小段通电直导线长,电流强度为,把它放入磁场中某点时所受磁场力大小为,则该点的磁感强度为51cm5a=;;、;以上三种情况均有可能
0.1n【例】如图所示,一根通电直导线放在磁感应强度的匀强磁场中,a.b2t b.b≥2t cb≤2t d.6b=1t在以导线为圆心,半径为的圆周上有,,,四个点,若点的实际磁感应强度为,则下列说法中正确的是()r a b c d a直导线中电流方向是垂直纸面向里的0ac点的实际磁感应强度也为a.,方向斜向下,与夹角为b.c0c.d以上均不正确【例】如图所示,为通电线圈,电流方向如图所示,、为与b45在d.7a b c同一平面内的两同心圆,、分别为通过两圆面的磁通量的大小,下述判断中a正确的是φbφc穿过两圆面的磁通方向是垂直纸面向外穿过两圆面的磁通方向是垂直纸面向里a.b.><0b磁通量的计算bφcd.φbφc【例】如图所示,匀强磁场的磁感强度=,指向轴的正方向,且,,,求通过面积()、()和8b
2.0t x()的磁通量、、分别是多少ab=40cm bc=30cm ae=50cm slabcd s2befc s3解析根据垂,且式中垂就是各面积在垂直于的平面上投影的大小,aefdφ1φ2φ3所以各面积的磁通量分别为φ=bs s b yx-==;-===φ1=bs
12.0×40×30×
1040.24wbφ2=0答案=,=,=φ3φ1=bs
12.0×40×30×
1040.24wb【例】如图所示,一水平放置的矩形闭合线圈在细长磁铁极附近下φ
10.24wbφ20φ
30.24wb落,94abcd n保持边在纸外,边在纸内,由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ,在这个过程中,线圈中的磁通量bc ad是增加的;是减少的先增加,后减少;先减少,后增加a.b.【例】如图所示边长为的正方形闭合线圈置于磁场中,线圈、c.d.10100cm ab两边中点连线的左右两侧分别存在方向相同、磁感强度大小各为=,的匀强磁场若从上往下看,线圈逆时针转过时,穿过线圈的cd oo/b1磁通量改变了多少
0.6t b2=
0.4t370磁场基本性质的应用【例】从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有高能带电粒子,若到达地
2.球,对地球上的生命将带来危害对于地磁场对宇宙射线有无阻挡作用的下列说法11中,正确的是().地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强,赤道附近最弱b地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强,南北两极最弱a.地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处相同b.地磁场对宇宙射线无阻挡作用c.【例】超导是当今高科技的热点之一,当一块磁体靠近超导体时,超导体中会d.产生强大的电流,对磁体有排斥作用,这种排斥力可使磁体悬浮在空中,磁悬浮列12车就采用了这项技术,磁体悬浮的原理是()超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同d超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反
①.超导体使磁体处于失重状态
②.超导体对磁体的磁力与磁体的重力相平衡
③.
④.【例a.
①③b.
①④c.
②③d.
②④】如图所示,用弯曲的导线环把一铜片和锌片相连装在一绝缘的浮标上,然后把浮标浸在盛有稀硫酸的容器中,设开始设置时,环平面处于东西方向上放手
13.后,环平面将最终静止在方向上.【例】普通磁带录音机是用一个磁头来录音和放音的磁头结构如图所示,在.一个环形铁芯上绕一个线圈铁芯有个缝隙,工作时磁带就贴着这个缝隙移动录14音时磁头线圈跟微音器相连,放音时,磁头线圈改为跟扬声器相连,磁带上涂有一.层磁粉,磁粉能被磁化且留下剩磁微音器的作用是把声音的变化转化为电流的变化;扬声器的作用是把电流的变化转化为声音的变化,根据学过的知识,把普通录音机录、放音的基本原理简明扼要地写下来【例】磁场具有能量,磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度,其值为,式中是感应强度,是磁导率,在空气中为一已知常数为了近似测得15条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度,一学生用一根端面面积为的条形磁铁吸b2/2μbμμ.住一相同面积的铁片,再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离,并测出拉力b a,如图所示因为所做的功等于间隙中磁场的能量,所以由此可得磁感应强度p△l与、之间的关系为=f.f b解析在用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离的过程中,拉力可认为不变,fa b因此所做的功为=△l f以表示间隙中磁场的能量密度,则间隙中磁场的能量==f wf△l.又题给条件=,故=ωeωvωa△l因为所做的功等于间隙中磁场的能量,即,故有ωb2/2μe a△lb2/2μ.解得f w=e f△l=a△lb2/2μ范文二磁场的基本性质磁场基本性质b
一、磁场的描述、磁场的物质性与电场一样,也是一种物质,是一种看不见而又客观存在的特殊物质1存在于(磁体、通电导线、运动电荷、变化电场、地球的)周围、基本特性对放入其中的(磁极、电流、运动的电荷)有力的作用,它们的相互作用通过磁场发生
2、方向规定磁感线在该点的切线方向磁场中任一点小磁针北极(极)的受力方向(小磁针静止时的指向)为该3
①;处的磁场方向对磁体外部(),内部()组成闭合曲线;这点与
②n n静电场电场线(不成闭合曲线)不同
③n s s n用安培左手定则判断、磁感线电场中引入电场线描述电场,磁场中引入磁感线描述磁场
④定义磁场中人为引入的一系列曲线来描述磁场,曲线的切线表示该位置的磁场方4向,其蔬密表示磁场强弱物理意义描述磁场大小和方向的工具(物理摸型),磁场是客观存在的,磁感线是一种工具不能认为有(无)磁感线的地方有(无)磁场.、磁场的产生方式5()永磁体(条形、蹄形)()通电导线(有各种形状直、曲、环形电流、通电螺线管)1()地球磁场(和条形磁铁相似)有三个特征(磁极位置赤道处磁场特点2南北半球磁场方向)地磁的极的地理位置的南极,3地磁(水平分量(南北)坚直分量南半球垂直地面而上向;北半球
①n垂直地面而向下)
②b在赤道平面上距地球表面相等的各点,磁感强度大小相等、方向水平向北()变化的电场(后面再讲法拉第电磁感应定律和电磁波)
③
二、电流磁场的方向叛断安培右手定则(重点)、直、环、通电螺线管)一定要4熟悉五种典型磁场的磁感线空间分布(正确分析解答问题的关健)脑中要有各种磁源产生的磁感线的立体空间分布观念,会从不同的角度看、画、识各种磁感线分布图能够将磁感线分布的立体、空间图转化成不同方向的平面图(正视、符视、侧视、剖视图)
三、磁现象的电本质(磁产生的实质)后面讲到光现象的电本质安培分子环型电流假说分子、原子等物质的微粒内部存在一种环形电流,叫分子电流这种环形电流使得每个物质微粒成为一个很小的磁体这就是安培分子电流假说它能解释各种磁现象软铁棒的磁化、高温,猛烈的搞击而失去磁性等本质(磁体、电流、运动电荷)的磁场都是由运动电荷产生的,并通过磁场相互作用的任何磁现象的出现都以电荷的运动(有形无形)为基础一切磁现象归结为运动电荷(或电流)之间通过磁场发生相互作用“”电本质实质为运动电荷(成形电流)静止的电荷在磁场中不会受到磁场力;有磁必有电(对),有电必有磁(错)“”实验奥斯特沿南北方向放置的导线下面放置小磁针,导线通电后,小磁针发生偏转罗兰实验把大量的电荷加在橡胶盘上,然后使盘绕中心轴线转动,如图在盘在附近用小磁针来检验运动电荷产生的磁场结果发现带电盘转动时,小磁针发生了偏转,而且改变转盘方向,小磁针偏转方.向也发生转变此实验说明;电荷运动时产生磁场,即磁场是由运动电荷产生;(即一切磁场都来源于运动电荷,揭示了磁现象的电本质)
四、磁感线为了描述磁场的强弱与方向,人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线——疏密表示磁场的强弱.每一点切线方向表示该点磁场的方向,也就是磁感应强度的方向
1..是闭合的曲线,在磁体外部由极至极,在磁体的内部由极至极磁线不相
2..切不相交
3.n s s n.匀强磁场的磁感线平行且距离相等没有画出磁感线的地方不一定没有磁场安培定则姆指指向电流方向,四指指向磁场的方向注意这里的磁感线是一个个
4...同心圆,每点磁场方向是在该点切线方向
5..熟记常用的几种磁场的磁感线·两个重要概念磁感强度,磁通量*磁感强度()从力的角度描述磁场性质,磁通量()从能量角度描述磁场的性b质b
一、磁感应强度磁场的最基本的性质对放入其中的(磁极,电流,运动的电荷)有力的作用,都称为磁场力时,;时,最大
1.定义注意情境和条件i⊥b f=bil i//b f=0当时,
2.b矢量(和构成的平面)即既;也
①i⊥b b=f在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力跟电流强度和导线长度的il{f⊥b if⊥b f⊥i}乘积的比值,叫做通电导线所在处的磁感应强度f i l当面积时,单位面积的磁感线条数,的蔬密反映磁场的强弱il.注意磁场某位置的大小,方向是客观存在的,是磁场本身特性的物理量与
②s⊥b b=b s(大小、导线的长短,b受力)都无关即使导线不载流,照样存在i表示磁场强弱的物理量是矢量b大小(电流方向与磁感线垂直时的公式)
①..方向左手定则是磁感线的切线方向;是小磁针极受力方向;是小磁针静
②b=f/il.止时极的指向不是导线受力方向;不是正电荷受力方向;也不是电流方向
③nn..单位牛安米,也叫特斯拉,国际单位制单位符号点定定只与产生磁场的源及位置有关就是说磁场中某一点定了,则该
④/t.处磁感应强度的大小与方向都是定值
⑤b b匀强磁场的磁感应强度处处相等.磁场的叠加空间某点如果同时存在两个以上电流或磁体激发的磁场,则该点
⑥.的磁感应强度是各电流或磁体在该点激发的磁场的磁感应强度的矢量和,满足矢量
⑦运算法则典型的比值定义()()().()()b=filb=wa bwa0iqf e=e=k u=ar2r2q磁感强度r=ulq sr=c=c=is4kdu fv2mvmv b
①b=
②b=
③qbv=m r=b=ilsrqbqr线管)(直导体)(螺euuei
④qbv=qe b===
⑤e=blv b=
⑥b=k2lvvvdvr匀强磁场是最简单,同时也是最重要的磁场大小相等方向处处相同,用平行等
⑦b=ni间距的直线来表示分布地方异名磁极间(边缘除外),通电螺线管内部
二、磁通量与磁通密度(分析法拉第电磁感应的基础)磁通量概念磁感应强度与垂直磁场方向的面积的乘积叫穿过这个面积的磁通量,=若面积与不垂直,应以乘以在垂直磁场方向上的投影
1.Φb s面积,即==,磁通量的物理意义穿过某一面积的磁感线条数也Φb×s sb b s叫做穿过这个面积的磁通量是标量说明对某一面积的磁通量,一定要指明s′Φb·s′b·scosθ.是哪一个面积的、方向如何Φ.磁通密度垂直磁场方向穿过单位面积磁力线条数,即磁感应强度,是矢量“”在匀强磁场中求磁通量类型有公式的适用条件
2.b.()当面积时单位韦伯
3.()时,1s⊥bΦ=bs wb=t·m()与不垂直应该为乘以在磁场垂直方向上投影的面积影2s//bΦ=0(为与投影面的夹角)3b sΦbsΦ=b·s说明=bscos b2计算平面在匀强磁场中的一定要明确面积的,(方向如何)没有指明那一面积的,无意义曲面的磁通量等于对应投影平面的,不与线圈平面垂ΦΦ直,应该算投影面积Φ
①ΦΦ是双向标量当有磁感线沿相反方向通过同一平面时,穿过平面的磁通量应该为合,面积越大,低消越多
②Φ例由于磁感线是闭合曲线,外部()内部()组成闭合曲线,不同与静Φ电场电场线(不闭合)n s s n所以穿过任一闭合曲面的合为零,穿过地球表面的为零范文三磁场基本性质第十四讲磁场基本性质ΦΦ目标会熟练掌握右手螺旋定则【例】一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的下方,并与磁针指向平行,如图所2示此时小磁针的极向纸内偏转,则这束带电粒子可能是向右飞行的正离子束1向右飞行的负离子束.s a c练、一条竖直放置的长直导线,通以由下向上的电流,在它正东方某点的磁场方向为向东向西向南向北1练、有一束电子流沿轴正方向高速运动,如图所示,电子流在轴上的点处a b c d所产生的磁场方向是沿轴正方向轴负方向轴正方向轴负方向2x zp【例】一个小磁针挂在大线圈内部、磁针静止时与线圈在同一平面内当大线圈ay bycz dz中通以图示方向电流时,则小磁针的极向纸面里转小磁针的极向纸面外2转小磁针在纸面内向左摆动小磁针在纸面内向右摆动a n b n练、一个电子做高速的逆时针方向圆周运动,如图所示,则此电子的运动将不c d产生磁场1a产生磁场,圆心处的磁场方向垂直直纸向向里产生磁场,圆心处的磁场方向垂直纸面向外只在圆周的内侧产生磁场b c【例】如图所示,、是直线电流的磁场,、是环形电流的磁场,是螺线d管电流的磁场,试在各图中补画出电流方向或磁感线方向3a b c de向左飞行的正离子束向左飞行的负离子束练、试在图中,由电流产生的磁场方向确定导线或线圈中的电流方向b d练、请画出如图所示各图中相应的磁感线分布1练、如图所示,当合上开关时,小磁针极立即向螺线管偏转,则电源端为2极3s n a练、如图所示,放在通电螺线管内部中间处的小磁针静止时极指向右,则可判定电源的极性和小磁针的极的指向为4n电源的左端为正极,的极指向左端电源的左端为负极,的极指向左端p n电源的左端为正极,的极指向右端电源的左端为负极,的极指向右端a p n bp n练、直流电源跟一个线圈连接成闭合回路,线圈的上方和右侧各有一个可以自由c pn dpn转动的小磁针,它们静止时如图所示,则下列判断正确的是5小磁针的端为极,电源的端为正极小磁针的端为极,电源的端为负极小磁针的端为极,电源的端为正极小磁针的端为极,电源的a cn a b cn a端为负极c dna d dn an奥斯特实验s【例】做奥斯特实验时,把小磁针放在水平的通电直导线的下方,通电后发现小磁针不动,用手拨动一下小磁针,小磁针转动后静止不动,由此可知通电直4导线放置情况是东西向南北向正西南正西北180o练、物理实验都需要有一定的控制条件奥斯特做电流磁效应实验时就应排除地a b c d磁场对实验的影响下列关于奥斯特实验的说法中正确的是
1.该实验必须在地球赤道上进行通电直导线必须竖直放置通电直导线应该水平.东西方向放置通电直导线可以水平南北方向放置a b c【例】关于磁场,以下说法正确的是d电流在磁场中某点不受磁场力作用,则该点的磁感强度一定为零磁场中某点的1磁感强度,根据公式,它跟,,都有关磁场中某点的磁感强度的方向a b垂直于该点的磁场方向磁场中任一点的磁感强度等于单位面积的磁通量【例】b=f/i·l fil c下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是通电导线受磁场力大的地方,磁感应d2强度一定大.a一小段通电导线放在某处不受磁场力作用,则该处的磁感应强度一定为零磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向b c磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小无关【例】一根导线长,通以的电流,在磁场中某处受到的最大的磁场力是d,则该处的磁感应强度的大小
30.2m3a-6×102n b是如果该导线的长度和电流都减小一半,则该处的的大小是磁感应强度的叠加____t.b______t.【例】三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上,右图为其截面图,电流方向如图所示若每根导线的电流均为,每根直导线单独存在时,在1三角形中心点产生的磁感应强度大小都是,则三根导线同时存在时点的磁感i应强度大小为o boa.0b.b练、如图所示,一根通电直导线放在磁感应强度的匀强磁场中,在以导线c.2bd.b为圆心,半径为的圆周上有,,,四个点,若点的实际磁感应强度为1b=1t,则下列说法中正确的是r a b c d a直导线中电流方向是垂直纸面向里的点的实际磁感应强度也为0,方向斜向下,与夹角为以上均不正确a.b.c0练、如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流和,且c.d b450d.;、、、为导线某一横截面所在平面内的四点,且、、与两导线共2i1i2面;点在两导线之间,、的连线与导线所在平面垂直磁感应强度可能为零i1i2a b c d a bc的点是b b d点点点点目标掌握磁通量的计算a.a b.bc.cd.d【例】一矩形线圈面积=,它和匀强磁场方向之间的夹角=,穿4过线圈的磁通量=,则磁场的磁感强度为;若线圈以一条边为轴的转1s10-2m2θ130°,则穿过线圈的磁能量的变化为;若线圈平面和磁场方向之间的夹角变为Ф1×10-3wb=,则=180°θ2练、如图所示,一个矩形线圈与通有相同大小的电流的平行直导线同一平面,而0°Ф.且处在两导线的中央,则1两电流同向时,穿过线圈的磁通量为零两电流反向时,穿过线圈的磁通量为零两电流同向或反向,穿过线圈的磁通量都相等a.b.因两电流产生的磁场是不均匀的,因此不能判定穿过线圈的磁通量是否为零c.练、如图所示,一水平放置的矩形闭合线圈在细长磁铁极附近下落,保d.持边在纸外,边在纸内,由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,且位置Ⅰ和2abcd nⅢ都很靠近位置Ⅱ,在这个过程中,线圈中的磁通量bc ad是增加的;是减少的先增加,后减少先减少,后增加a.b.c.d.练、如图所示,、、三个环水平套在条形磁铁外面,其中和两环大小相同,环最大,环位于极处,和两环位于条形磁铁中部,则穿过三个环的3a bc a b磁通量的大小是c an bc环最大,与环相同三个环相同环比环大环一定比环大练、如图所示,为通电线圈,电流方向如图所示,、为与在同一平面内的a.c a b b.c.bcd.a c两同心圆,、分别为通过两圆面的磁通量的大小,下述判断中正确的是4a bc a穿过两圆面的磁通方向是垂直纸面向外φbφc穿过两圆面的磁通方向是垂直纸面向里a.b.><c范文四第讲磁场的基本性质第讲磁场的基本性质.φbφcd.φbφc主要题型选择题或计算题难度档次66低档难度考查安培力的大小和方向的判断及矢量性的理解(选择题)中档难度考查洛伦兹力及带电粒子在匀强磁场中的单过程运动(选择题)高档难度.压轴计算题考查带电粒子在有界磁场中运动的临界问题或多过程且综合性较强.的问题——,.高考热点洛伦兹力方向左手定则洛伦兹力大小=特点洛伦兹力不做功()磁场(地磁场)、安培定则、左手定则及安培力●●f qvb()洛伦兹力和带电粒子在磁场中的运动()带电粒子在匀强磁场中的运动●1磁感线23在这些曲线上,每一点小磁针受力方向为该点的方向,其疏密反映了
1.磁场的在磁体外部,磁感线由到;在磁体内部,磁感线从________________到,磁感线是一组曲线,在空间中互不相交磁感应强度________.________________是描述磁场的和方向的物理量,用表示,是矢量________________________.
2.安培定则用握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流方________b.向一致,弯曲的四指所指的方向就是的环绕方向
3.________名师点睛________.电荷在电场中一定受电场力作用,但电荷在磁场中不一定受洛伦兹力作用应用左手定则时,一定要分清正、负电荷,洛伦兹力不做功,但安培力却可以做
1..功
2.左手定则和右手定则容易混淆.左手定则用来判断安培力、洛伦兹力的方向,右手定则是用来判断导体棒切割磁感
3.线时产生的感应电流方向考向通电导体棒在磁场中所受安培力问题选择题.【例】(天津理综,)如图-所示,金属棒两端由等长的轻质细1线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由向的电流,平衡时两12012·261mn悬线与竖直方向夹角均为如果仅改变下列某一个条件,角的相应变化情况是m n棒中的电流变大,角变大两悬线等长变短,角变小金属棒质量变大,角θ.θ.变大磁感应强度变大,角变小a.θb.θc.θ解析选金属棒为研究对象,其受力情况如图d.θmn所示根据平衡条件及三角形知识可得=,所以当棒中的电流、磁感应强bil度变大时,角变大,选项正确,选项错误;当金属棒质量变大时,角.tanθmg i变小,选项错误;角的大小与悬线长无关,选项错误bθa dmθ答案cθb.如图-所示,一段折成的通电导线置于匀a强磁场中,已知,==,=,=,则导线受到的安培力62120°abc方向沿纸面向上,大小为方向沿纸面向下,大小为方向沿纸面向ab bc
0.5m i1a b3t.上,大小为方向沿纸面向下,大小为a.
0.5nb.
0.5nc.借题发挥
1.5nd.
1.5n通电导体在磁场中受到的安培力()方向根据左手定则判断()大小由公式=计算,且其中的为导线在磁场中的有效长度求解安培力作用下导
1.12体棒平衡问题的基本思路()选定研究对象;f bilsinθl.
2.()变三维为二维画出平面受力分析图,其中安培力的方向切忌跟着感觉走,1要用左手定则来判断,注意安、安;2()列方程根据力的平衡条件、牛顿第二定律列方程式进行求解课堂笔记f⊥b f⊥i考向带电粒子在有界匀强磁场中的运动选择题
3.2【例】(多选)(江苏单科,)如图-所示,是磁感应强度22012·963mn为的匀强磁场的边界一质量为、电荷量为的粒子在纸面内从点射入磁场若粒子速度为,最远能落在边界上的点下列说法正确的有b.m qo.若粒子落在点的左侧,其速度一定小于若粒子落在点的右侧,其速度一v0a..定大于a.a v0b.av0若粒子落在点左右两侧的范围内,其速度不可能小于-qbd若粒子落在点左右两侧的范围内,其速度不可能大于+c.a dv02mqbd解析带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,==,当带电粒子从不同方向d.a dv02mmv2mv00由点以速度进入匀强磁场时,其轨迹是半径为的圆,轨迹与边界的交点位qv0b rr qb置最远是离点的距离,即=,落在点的粒子从点垂直入射,其他粒o v0r子则均落在点左侧,若落在点右侧,则必须有更大的速度,选项正确o2r oa2r ao若粒子速度虽然比大,但进入磁场时与磁场边界夹角过大或过小,粒子仍有可a a b.能落在点左侧,选项、错误若粒子落在点左右两侧的范围v0-a ad.ad内,设其半径为,则,代入==-,选项正确2r dmv0mvqbd答案r′r′≥2r qbr′qbv≥v02m c.(多选)带电量与质量都相同的两个粒子,以不同速率垂直于磁感线bc方向射入同一匀强磁场中,两粒子运动的轨迹如图-所示,关于两个粒子的运动速率、在磁场中的运动时间及圆周运动周期、角速度的表达正确的是64=v ttω.=a.v1v2b.t1t2以题说法c.t1t2d.ω1ω2带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的分析方法
1.即确定圆心,用几何方法求半径并画出轨迹―→{.―→轨道半径与磁感应强度、运动速度相联系,分析半径有两种方法,由物理方法确定=;由几何方法一般由数学知识勾股定理、三角r mv
①函数等计算来确定r qb
②——即牛顿第二定律和圆周运动的规律等,特别是周期公式、半径公式.带电粒子在有界磁场中的常用几何关系―→{.()四个点分别是入射点、出射点、轨迹圆心和入射速度直线与出射速度直线
2.的交点1()三个角速度偏转角、圆心角、弦切角,其中偏转角等于圆心角,也等于弦.切角的倍2考向带电粒子在匀强磁场中的多过程运动
2.【例】如图-所示,圆心为原点、半径为的圆将平面分为两个区域,3即圆内区域Ⅰ和圆外区域Ⅱ区域Ⅰ内有方向垂直于平面的匀强磁场平行于365r xoy轴的荧光屏垂直于平面,放置在坐标=-的位置.xoy b
1.一束质量为、电荷量为、动能为的带正电粒子从坐标为(-,)的点x xoy y
2.2r.沿轴正方向射入区域Ⅰ,当区域Ⅱ内无磁场时,粒子全部垂直打在荧光屏上坐标m qe0r0a为(,-)的点,且此时,若将荧光屏沿轴负方向平移,粒子打在荧光x屏上的位置不变若在区域Ⅱ内加上方向垂直于平面的匀强磁场,上述粒子
02.2r my仍从点沿轴正方向射入区域Ⅰ,则粒子全部打在荧光屏上坐标为(,-.xoy b2)的点求a x
0.4r()打在点和点的粒子运动速度、的大小
2.2r n.()在区域Ⅰ和Ⅱ中磁感应强度、的大小和方向(不计粒子的重力)教你1m nv1v
2.审题2b1b
2.在直径为的圆形区域内存在着匀强磁场,磁感应强度大小为,磁场方向垂直于圆面指向纸外一电荷量为、质量为的带正电粒子,从磁场区d b域的一条直径上的点沿纸面射入磁场,其速度方向与成=角,如图.q m-所示若此粒子在磁场区域运动过程中,速度的方向一共改变了ac aacα15°6重力可忽略不计,求
6.90°.()该粒子在磁场区域内运动所用的时间()该粒子射入时的速度大小得分技巧不同边界的匀强磁场中带电粒子的运动轨迹、圆心、半径1t.2v.()直线边界(进出磁场具有对称性,如图-所示
1.)167图-()平行边界(存在临界条件,如图-所示67)268图-圆形或环状磁场区域的规律要点()圆形磁场区域规律要点68相交于圆心带电粒子沿指向圆心的方向进入磁场,则出磁场时速度矢量的反
2.1向延长线一定过圆心,即两速度矢量相交于圆心,如图-甲所示
①直径最小带电粒子从直径的一个端点射入磁场,则从该直径的另一端点射出
69.时,磁场区域面积最小,如图乙所示
②()环状磁场区域规律要点.带电粒子沿(逆)着半径的方向射入磁场,若能返回同一边界,则一定逆2(沿)着半径的方向射出磁场
①最值相切当带电粒子的运动轨迹与圆相切时,.粒子有最大速度或磁场有最小磁感应强度,如图丙所示
②带电粒子在有界磁场中运动的临界问题vm b.误区警示——()不能熟练地利用几何关系分析带电粒子在磁场中的运动轨迹()不能正确地找出带电粒子在磁场中运动的临界状态技巧指导12巧解带电粒子在磁场中运动时间最长的临界轨迹的方法()动态放缩法速度越大半径越大,速度方向不变的粒子,圆心在垂直速度方向的直线上1()旋转平移法定点粒子源发射速度大小相等、方向不同的所有粒子的轨.2迹圆圆心在以入射点为圆心,半径=mv记一记体会并熟记下列三个结论r qb()刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切()当速率一定时,弧长越长,圆心角越大,则带电粒子在有界磁场中运动的时间
1.2越长v.()当速率变化时,圆心角大的,运动时间长,解题时一般要根据受力情况和运动情况画出运动轨迹的草图,找出圆心,根据几何关系求出半径及圆心角等3v.【典例】(新课标全国卷)如图-所示,在、范围内垂直a于平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为坐标原点处有一个粒子源,2010·6100≤x≤a0≤y≤2在某时刻发射大量质量为、电荷量为的带正电粒子,它们的速度大小相同,xoy b.o速度方向均在平面内,与轴正方向的夹角分布在~范围内m qxoyy0°90°.已知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于之间,从发射粒子到粒子全部离开磁a场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之
一、求最后离开磁场的2a粒子从粒子源射出时的()速度的大小()速度方向与轴正方向夹角的正弦审题思路
1.(多选)(海南单科,)图-中装置可演示磁场对通电导线的作用2y.电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨,是置于导轨上并与
1.2012·
10611.导轨垂直的金属杆当电磁铁线圈两端、,导轨两端、,分别接到两个不同的l直流电源上时,便在导轨上滑动下列说法正确的是.a be f若接正极,接负极,接正极,接负极,则向右滑动l..若接正极,接负极,接负极,接正极,则向右滑动若接负极,接a.a be fl正极,接正极,接负极,则向左滑动若接负极,接正极,接负极,b.a be flc.a b接正极,则向左滑动e fl d.a be f电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图-所示,利用这种装置可以把l质量为=的弹体(包括金属杆的质量)加速到,若这种装置的轨
2.612道宽为=,长=,电流=,轨道摩擦不计,则下列有关轨道间所m
2.0g ef6km/s加匀强磁场的磁感应强度和磁场力的最大功率结果正确的是d2m l100m i10a=,==,==,=.=,=a.b18t pm
1.08×108wb.b
0.6t pm
7.2×104wc.b
0.6t pm(广东理综,)质量和电量都相等的带电粒子和,以不同的速率经
3.6×106wd.b18t pm
2.16×106w小孔垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图-中虚线所示下列表述正确
3.2012·15m n的是s
613.带负电,带正电的速率小于的速率洛伦兹力对、做正功.的运行时间大于的运行时间a.m n b.m nc.m nd.m n
4.(安徽理综,)如图-所示,圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子以速度从点沿直径方向射入磁场,经过时间从点2012·19614射出磁场,与成角现将带电粒子v aaobΔt cocob60°.的速度变为,仍从点沿原方向射入磁场,不计重力,则粒子在磁场中的运动时v间变为3a.1a.2tb.2Δt1如图-所示的空间分为Ⅰ、Ⅱ两个区域,边界与边界的夹角为,c.3Δtd.3Δt边界与平行,Ⅰ、Ⅱ区域均存在磁感应强度为的匀强磁场,磁场的方向
5.615ad ac30°分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里,Ⅱ区域宽度为,边界上ac mnbd ad的点与点间距离为一质量为、电荷量为+的粒子以速度=,沿纸2bqd面与边界成角的方向从左边进入Ⅰ区域磁场(粒子的重力可忽略不计)p a2d.m qv m()若粒子从点进入磁场,从边界飞出磁场,求粒子经过两磁场区域的时ad60°.间1p mn()粒子从距.点多远处进入磁场时,在Ⅱ区域运动时间最短2a【高考必备】极磁场强弱极极极极闭合大小右手磁感线【考向聚焦】预测答案
1.n nssn
2.
3.
4.bilqvb解析有效长度是、两点的直线长度,根据左手定则,知安培力方向是1ca c沿纸面向上=()(=3预测.fac bi2labcos30°3×1×2×
0.5×
21.5n.答案2ad解析带电粒子在磁场中做圆周运动,有=,由题图中可以看出,mvr qb2πm,所以,故选项正确;运动周期为=所以它们的周期相等,故选项错误;由题图中可以看出它们在磁场中运动圆弧的角度为不相等,r1r2v1v2a t qbcθ则运动时间为=不相等,故选项错误;角速度=所以=,故选项vqbθ正确t2πbωrmω1ω2【例】d.解析()粒子在磁场中运动时洛伦兹力不做功,打在点和点的粒子动31m n能均为,速度、大小相等,设为,由=可得=12ee0v1v2v e02mv2v()如图所示,区域Ⅱ中无磁场时,粒子在区域Ⅰ中运动四分之一圆周后,从m.点沿轴负方向打在点,轨迹圆心是点,半径为=区域Ⅱ有磁场2cy mo1r1r.时,粒子在区域Ⅱ中轨迹圆心是点,半径为,由几何关系得=()2+(-),解得=o2r2r
21.2r2r
20.4r2r22r由==v2mv所以,方向垂直平面向外qvb rbqr=,方向垂直平面向里答案见解析预测2me b1qr xoy2meb22qr xoy.3解析()粒子在匀强磁场中运动,则=v21qvb mr运动周期=,解得轨道半径==粒子的速度方向改变了,所用的时间mv2πr2πm=t r qbt qb90°()粒子的运动情况如图所示,是等腰直角三角形=tπmt42qb在中,=--=,==2△aod ad2r解得=△cad∠cad90°α∠oad30°ad dcos∠cad dcos30°因此粒子射入时的速度大小=6r4d答案()()6qbd v4m.πm6qbd12qb24高考阅卷老师教你m【典例】解析()设粒子的发射速度为,粒子做圆周运动的轨道半径为,由牛顿第二定律和洛伦兹力公式,得=1v r由式得=2v qvb mr
①当mv
①rqb
②设最后离开磁场的粒子的发射方向与轴正方向的夹角为,由几何关系可a2r得=-yα=-a rsinαr2
④又+=rsinαa rcosα
⑤由式得=-sin2αcos2α1
⑥由式得=-6
④⑤⑥r2a
⑦2()由式得=6aqb
②⑦v2m
⑧2答案见解析662
④⑦sinα.
⑨10【随堂演练】若接正极,接负极,电磁铁磁极间磁场方向向上,接正极,接负极,由左手定则判定得金属杆受安培力向左,则向左滑动,项错误同理判定、
1.bd[a be f选项正确、项错误la.b d通电金属杆在磁场中受安培力的作用而对弹体加速,由功能关系得=c.],代入数值解得=;当速度最大时磁场力的功率也最大,即
2.d[12bidl=,代入数值得=,故项正确2mvm b18t由左手定则知带负电,带正电,选项正确;带电粒子在磁pm bidvmpm
2.16×106w d.]场中做匀速圆周运动且向心力向=洛,即=得=,因为、
3.a[m na的mv2mv ff r qvb rqb m n质量、电荷量都相等,且,所以,选项错误;、运动过程中,洛始终与垂直,洛不做功,选项错误;由=知、两粒子做匀速rmrn vmvnbmn圆周运动的周期相等且在磁场中的运动时间均为,选项错误2πmf vf ctqbm nt2d.]
4.b设带电粒子以速度进入磁场做圆周运动,圆心为,半径为,[则根据,得==v o1r1当带电粒子以的速度进入时,mv2mvrφqvbr r1qbrtan2φ160°.1轨道半径===,13圆心在,则=,1m3vmv1r2qb3qb3r1即==rφ2o2r tan22故,=;φr3rφtan2r r3tan
23.21带电粒子在磁场中运动的时间=,φ2260°φ2120°所以=,φt360°t即==,故选项正确,选项、、错误Δt2φ22Δtφ111解析Δt22Δt12Δt ba cd.]()设粒子在磁场中做圆周运动的半径为,则=解得=
5.粒子在磁场中做圆周运动的周期=mv21rqvb r r2d设粒子在Ⅰ区域转过角度为,则=2πm tqb粒子在Ⅰ区域运动时间=θsinθ设粒子在Ⅱ区域运动时间为,由对称关系可知θt1360°t粒子经过两磁场区域的时间=+=,解得=()在Ⅱ区域运动t2时间最短时,圆弧对应的弦长应为πm tt1t22t1t3qb2由几何关系可知,粒子入射点到边界的距离应为则入射点与点的距d离为d q ac2q a答案见解析d.范文五专题电场和磁场的基本性质专题电场和磁场的基本性质2dsin30°r第讲电场的基本性质44【预习思考】1思考电场强度是矢量还是标量其大小与谁来决定计算电场强度大小的公式主要有哪些1思考电场线的特点及电场线与等势面的关系是怎样的思考电容的两个表达式及平行板电容器的两类问题是什么2思考带电粒子在匀强电场中分别满足什么条件可做加速直线运动和偏转运动3处理带电粒子在电场运动的方法有哪些4【高考真题体验】(新课标全国卷Ⅰ,)如图所示,一半径为的圆盘上均匀分布着电荷量为的电荷,在垂直于圆盘且过圆心的轴线上有、、三个点,和、
1.2013·15r和、和间的距离均为,在点处有一电荷量为()的固定点电荷已知q ca b da b b点处的场强为零,则点处场强的大小为(为静电力常量)c cd ra q q
0.b dk.a.kb.kc.k(新课标全国卷Ⅱ,)如图所示,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球d.k、和分别位于边长为的正三角形的三个顶点上;、带正电,电荷量均为
2.2013·18,带负电整个系统置于方向水平的匀强电场中已知静电力常量为若三个小球a bc la b均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为q c..k..a.b.(山东卷,)如图所示,在轴上相距为的两点固定两个等量异种点c.电荷+、-,虚线是以+所在点为圆心、为半径的圆,、、、是圆上的
3.2013·19x l四个qqq abcd点,其中、两点在轴上,、两点关于轴对称下列判断正确的是、两点处的电势相同四个点中点处的电势最低、两点处的电场强度a c x bd x.相同a.bdb.c c.bd将一试探电荷+沿圆周由点移至点,+的电势能减小(重庆卷,)如图所示,高速运动的粒子被位于点的重原子核散射,实线表示粒子运动d.q a c q
4.2013·的轨迹,、和为轨迹上的三点,点离核最近,点比点离核更远,则3αoα粒子在点的速率比在点的大三点中,粒子在点的电势能最大mnq nq m.a.αm qb.αn在重核产生的电场中,点的电势比点的低粒子从点运动到点,电场力对它做的总功为负功c.m q【考向聚焦】d.αm q考向一对电场强度的理解及计算例、(江苏卷,)下列选项中的各出,且电荷均匀分布,各12013·3141处电场强度最大的是4【应考策略】o.考向二电场的基本性质例、(江苏卷,)将一电荷量为+的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等、为电场中的两点,22013·6q则.ab点的电场强度比点的大点的电势比点的高.检验电荷-在点的电势能比在点的大a.ab b.ab将检验电荷-从点移到点的过程中,电场力做负功c.q ab【应考策略】d.q ab考向三带电粒子在电场中的运动例、(广东卷,)喷墨打印机的简化模型如图所示,重力可忽略的墨汁微滴,经带电室带负电后,以速度垂直匀强电场飞入极板间,最终打在纸上,32013·15则微滴在极板间电场中v向负极板偏转电势能逐渐增大电势能逐渐增大运动轨迹是抛物线运动轨.迹与带电量无关a.b.b.c.d.【应考策略】【课时小结】【预测训练】在真空中有一点电荷形成的电场中,离该点电荷距离为的一点,引入一电荷量为的检验电荷,所受电场力为,则离该点电荷为处的场强大小为
1.r0q fr.a.fb.fr2c.frfrrqrd.q如图所示,虚线表示某电场的等势面一带电粒子仅r在电场力作用下由运动到的径迹如图中实线所示粒子在点的加速度为、
2..电势能为;在点的加速度为、电势能为则下列结论正确的是ab.a aa粒子带正电,,粒子带负电,,粒子带正电,ea bab eb..如图所示是阴极射线示波管的聚焦电场,实线为电场线,虚线为等差等势线,a.aaab eaebb.aaab eaebc.aa、、为一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点,不计电子的重力,
3.则abc电场中点的电势高于点的电势电子在点的动能大于在点的动能电子.在点的加速度大于在点的加速度电子在点的电势能大于在点的电势能a.a cb.a cc.如图所示,平行板电容器的一个极板与滑动变阻器的滑片bcd.bc
4.相连接电子以速度垂直于电场线方向射入并穿过平行板间的电场在保证电子还c能穿出平行板间电场的情况下,若使滑动变阻器.v
0.的滑片上移,则关于电容器极板上所带电荷量和电子穿越平行板所需的时间的说法中,正确的是c q t电荷量增大,时间也增大电荷量不变,时间增大电荷量增大,时.间不变电荷量不变,时间也不变a.q tb.q tc.q如图所示,水平放置的平行金属板充电后在板间形成匀强电场,板间距离为,t d.qt一个带负电的液滴带电荷量大小为,质量为,从下板边缘射入电场,沿直线从
5.d上板边缘射出,则q m液滴做的是匀速直线运动液滴做的是匀减速直线运动两板间的电势差为.液滴的电势能减少了a.b.c.如图所示,真空中水平放置的两个相同极板和长为,相距,足够大的竖mgdqd.mgd直屏与两板右侧相距在两板间加上可调偏转电压,一束质量为、电荷量
6.yy′l d为+的粒子(不计重力)从两板左侧中点以初速度(沿水平方向射入电场b.uyy′m且能穿出)qav0()证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心点;..()求两板间所加偏转电压的范围;()求粒子可能到达屏上区域的长度1o范文六稳恒磁场基本性质习题稳恒磁场的基本性质习题2uyy′
3.班级姓名学号成绩11学习要求掌握磁感应强度的概念,理解毕奥萨伐尔定律,能计算简单问题中的磁感应强度;掌握稳恒磁场的规律,理解磁场高斯定理和安培环路定理,能用安培—环路定理计算磁感应强度
一、选择题室温下,铜导线内自由电子数密度为个米,电流密度的大小安米
1.n=
8.5×1028/3,则电子定向漂移速率为j=2×106/2()米秒()米秒()米秒()米秒关于磁场中某点磁感应强度的方向和大小,下列说法中正确的是()磁感应a
1.5×10-4/.b
1.5×10-2/.c
5.4×102/.d
1.1×105/强度的方向与运动电荷的受力方向平行()磁感应强度的方向与运动电荷的受力.
2.a方向垂直()磁感应强度的大小与运动电荷的电量成反比()磁感应强度的大小b与运动电荷的速度成反比cd在磁感应强度为的均匀磁场中作一半径为的半球面,边线所在平面的法线方向单位矢量与的夹角为,如图所示则通过半球面的磁通量为
3.b rss()()()()nb
1.s用相同细导线分别均匀密绕成两个单位长度匝数相等的半径为和的长直螺线a r2b b2r2bcr2bsin dr2bcos管(),螺线管长度远大于半径今让两螺线管载有电流均为,则两螺线管中
4.r r的磁感强度大小和应满足r=2r.i()()()()br br如图所示,有两根载有相同电流的无限长直导线,分别通过、的a br=2br b br=br c2br=br dbr=4br点,且平行于轴,则磁感应强度等于零的地方是
5.2x1=1x2=3()在的直线上()在的区域()在y都只与有关a x=2b x2c x()上各点的只与有关,积分与、有关b dl i
1.b lb i1b dl i1i
2.()上各点的与、有关,积分与无关lc lb i1i2b dli
2.()上各点的及积分都与、l有关d lb b dli1il无限长直圆柱体,半径为,沿轴向均匀流有电流设圆柱体内()的磁感强度
2.为,则有
7.r.rrb2()、均与成正比()、均与成反比()与成正比,与成反比()与成反比,与成正比ab1b2r bb1b2r cb1r b2在图()、()中各有一半径相同的圆形回路和,圆周内有电流和r db1r b2r,其分布相同,且均在真空中,但在图()中,回路外有电流,、
8.3ab l1l2i1为两圆形回路上的对应点,则i2b l2i3p1p2(),alb dl=b dl bb1()l2p1,p2b lb dl1lb dl b2(),p1bp2c lb dl=b dl b1l2(),p1bp2d lb dl b dlb1l2图p1bp2图1
二、填空题2电源电动势的定义为;其数学表达式为电动势的方向是在电源内部的方向在磁场中某点处的磁感应强度(),一电子以速度
1.
2.b
0.40i
0.20j t()通过该点,则作用于该电子上的磁场力v
0.50106i半径为的载流圆形线圈与边长为的方形载流线圈,通有相同的电流,若两
1.0106j m/s f线圈中心和的磁感应强度相同,则半径与边长之比
3.a1a2将半径为的无限长导体薄壁管(厚度忽略)沿轴向割去一宽度为(o1o2a1a
24.r hh两根导线沿半径方向被引到铁环上、两点,电流方向如图所示环中心处的磁感应强度
5.ac5o氢原子处在基态(正常状态)时,它的电子可看作是沿半径为的b=轨道做匀速圆周运动,速率为,那么轨道中心磁感应强度的大小
6.a=
0.53×10-8cm两平行直导线相距,每根导线载有电流则通过图中斜线
2.2×103cm/sb=面积的磁通量,)
7.d=40cm i1=i2=20a6图图图图m r1=r3=10cm l=25cm456如图,在无限长直载流导线的右侧有面积为和两个矩形回路两个回路7与长直载流导线在同一平面,且矩形回路的一边与长直载流导线平行,则通过面积
8.7s1s2为的矩形回路的磁通量与通过面积为的矩形回路的磁通量之比为s1s2__
三、计算题1已知空间各处的磁感应强度都沿轴正方向,而且磁场是均匀的,求下列三种
1.b情形中,穿过一面积为的平面的磁通量()平面与平面平行;()x b=1t平面与平面平行;()平面与轴平行,又与轴成角2m21yz2四条相互平行的载流长直导线中的电流均为,如图示放置正方形的边长为xz3y x45°,则正方
2.i形中心处的磁感应强度a一塑料圆盘,半径为,电荷均匀地分布于表面,圆盘绕通过圆心垂直盘面的o轴转动,角速度为求圆盘中心处的磁感应强度
3.rq在一半径的无限长半圆筒形金属薄片中,沿长度方向有电流通过,且横截面上电流分布均匀试求圆柱轴线任一点的磁感应强度
4.r i如图所示,将一导线由内向外密绕成内半径为,外半径为的圆形平面线圈,共有匝,设电流为,求此圆形平面载流线圈在中心处产生的磁感应强度
5.r1r2的大小n io()用安培环路定律求半径为电流为的无限长直均匀载流导线在空间任意一点(该点距轴线为)激发的磁场()如图所示,两条平行的半径为的无限
6.1a i长直载流导线、相距为,电流为点、、分别距电流的中心轴线为r.2a、、,,它们与电流、的轴线共面,求、、各点处的磁感应强abd i.p1p2p3a度的大小和方向x1x2x3abp1p2p
3.有两无限大平行载流平面,它们的电流密度大小分别为和,如图所示,求()两载流平面之间的磁感应强度;()两平面之外的磁感应强度
7.j1j2稳恒磁场的基本性质习题12班级姓名学号成绩2学习要求掌握磁感应强度的概念,理解毕奥萨伐尔定律,能计算简单问题中的磁感应强度;掌握稳恒磁场的规律,理解磁场高斯定理和安培环路定理,能用安培—环路定理计算磁感应强度
一、选择题室温下,铜导线内自由电子数密度为个米,电流密度的大小安米
1.n=
8.5×1028/3,则电子定向漂移速率为j=2×106/2()米秒()米秒()米秒()米秒关于磁场中某点磁感应强度的方向和大小,下列说法中正确的是()磁感应a
1.5×10-4/.b
1.5×10-2/.c
5.4×102/.d
1.1×105/强度的方向与运动电荷的受力方向平行()磁感应强度的方向与运动电荷的受力.
2.a方向垂直()磁感应强度的大小与运动电荷的电量成反比()磁感应强度的大小b与运动电荷的速度成反比cd在磁感应强度为的均匀磁场中作一半径为的半球面,边线所在平面的法线方向单位矢量与的夹角为,如图所示则通过半球面的磁通量为
3.brss()()()()nb
1.s用相同细导线分别均匀密绕成两个单位长度匝数相等的半径为和的长直螺线a r2bb2r2bcr2bsin dr2bcos管(),螺线管长度远大于半径今让两螺线管载有电流均为,则两螺线管中
4.r r的磁感强度大小和应满足r=2r.i()()()()br br如图所示,有两根载有相同电流的无限长直导线,分别通过、的a br=2br bbr=br c2br=br dbr=4br点,且平行于轴,则磁感应强度等于零的地方是
5.2x1=1x2=3()在的直线上()在的区域()在y都只与有关a x=2b x2cx()上各点的只与有关,积分与、有关bdli
1.b lb i1bdli1i
2.()上各点的与、有关,积分与无关lc lb i1i2bdli
2.l()上各点的及积分都与、有关d lbbdli1il无限长直圆柱体,半径为,沿轴向均匀流有电流设圆柱体内()的磁感强度
2.为,则有
7.r.rr()、均与成正比()、均与成反比()与成正比,与b2成反比()与成反比,与成正比ab1b2r bb1b2r cb1r b2在图()、()中各有一半径相同的圆形回路和,圆周内有电流和r db1r b2r,其分布相同,且均在真空中,但在图()中,回路外有电流,、
8.3abl1l2i1为两圆形回路上的对应点,则i2bl2i3p1p2(),alb dl=bdlbb1()l2p1,p2b lb dl1lbdlb2(),p1bp2c lbdl=bdlb1l2(),p1bp2d lbdlbdlb1l2图p1bp2图1
二、填空题2电源电动势的定义为;其数学表达式为电动势的方向是在电源内部的方向在磁场中某点处的磁感应强度(),一电子以速度
1.
2.b
0.40i
0.20j tv
0.50106i()通过该点,则作用于该电子上的磁场力半径为的载流圆形线圈与边长为的方形载流线圈,通有相同的电流,若两
1.0106j m/s f线圈中心和的磁感应强度相同,则半径与边长之比
3.a1a2将半径为的无限长导体薄壁管(厚度忽略)沿轴向割去一宽度为(o1o2a1a2两根导线沿半径方向被引到铁环上、两点,电流方向如图所示环中心
4.r hh处的磁感应强度
5.ac5o氢原子处在基态(正常状态)时,它的电子可看作是沿半径为的b=轨道做匀速圆周运动,速率为,那么轨道中心磁感应强度的大小
6.a=
0.53×10-8cm两平行直导线相距,每根导线载有电流则通过图中斜线
2.2×103cm/sb=面积的磁通量,
7.d=40cm i1=i2=20a6m r1=r3=10cm l=25cm。