磁场（选修）.ppt

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1、磁感线是在磁场中画出的一条条磁感线是在磁场中画出的一条条有方向有方向的的曲线，曲线上每一点的曲线，曲线上每一点的切线方向切线方向表示该点的表示该点的磁场（磁感应强度）方向。磁场（磁感应强度）方向。四、磁感线四、磁感线1 1、磁感线的、磁感线的性质性质：A AB BA AC CB BC CDDB BDD与电场线类比与电场线类比四、磁感线四、磁感线在磁体外部：在磁体外部：磁感线从磁感线从N N极指向极指向S S极。极。在磁体内部：在磁体内部：磁感线从磁感线从S S极指向极指向N N极。极。磁感线一定是磁感线一定是不相交不相交的的闭合闭合曲线。曲线。1 1、磁感线的性质：、磁感线的性质：磁感线磁感线

2、密密处磁场处磁场强强，A AC CB BA A B BC C磁感线磁感线疏疏处磁场处磁场弱弱。与电场线的区别与电场线的区别四、磁感线四、磁感线2 2、几种常见的磁场的磁感线：、几种常见的磁场的磁感线：四、磁感线四、磁感线2 2、几种常见的磁场的磁感线：、几种常见的磁场的磁感线：安培定则安培定则I I用用右手右手握住直导线，握住直导线，伸直的大姆指指向伸直的大姆指指向电流方向电流方向，四指环绕方向，就四指环绕方向，就是是磁感线方向磁感线方向。四、磁感线四、磁感线2 2、几种常见的磁场的磁感线：、几种常见的磁场的磁感线：俯视图：俯视图：正视图：正视图： 四、磁感线四、磁感线2 2、几种常见的磁场的

3、磁感线：、几种常见的磁场的磁感线：用用右手右手握住导线，握住导线，四指环绕方向与四指环绕方向与电流方向电流方向相同，相同，伸直的大姆指的指伸直的大姆指的指向，就是环形电流向，就是环形电流中心轴线中心轴线上的上的磁感磁感线方向线方向。安培定则安培定则II II四、磁感线四、磁感线2 2、几种常见的磁场的磁感线：、几种常见的磁场的磁感线：安培定则安培定则II II：用用右手右手握住螺线管，握住螺线管，四指环绕方向与四指环绕方向与电电流方向流方向相同，相同，伸直的大姆指的指伸直的大姆指的指向，就是螺线管向，就是螺线管中中心轴线心轴线上的上的磁感线磁感线方向方向（或螺线管的（或螺线管的N N极）。极）

4、。四、磁感线四、磁感线2 2、几种常见的磁场的磁感线：、几种常见的磁场的磁感线：正视图：正视图：四、磁感线四、磁感线2 2、几种常见的磁场的磁感线：、几种常见的磁场的磁感线：例与练例与练 5 5、关于磁感线，下列说法中正确的是、关于磁感线，下列说法中正确的是 （ ） A A、磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁、磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向场方向 B B、磁感线一定从磁体的、磁感线一定从磁体的N N极出发，到极出发，到S S极终极终止止 C C、任何磁场的磁感线都是闭合曲线，磁感线、任何磁场的磁感线都是闭合曲线，磁感线在空间不能相交在空间不能相交 DD、磁感线密处磁场强，磁感线疏

5、处磁场弱、磁感线密处磁场强，磁感线疏处磁场弱ACD例与练例与练 6 6、确定下图中小磁针静止时的确定下图中小磁针静止时的N N极极 7 7、已知磁场方向，标出下列各图导线、已知磁场方向，标出下列各图导线中电流方向中电流方向 例与练例与练 I II I 8 8、如右图所示，一束带电粒子沿着水、如右图所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时磁针的平方向平行地飞过磁针上方时磁针的N N极向纸极向纸内内偏转，这束带电粒子束可能偏转，这束带电粒子束可能是是 （ ） A A、向右飞行的正离子、向右飞行的正离子 B B、向左飞行的正离子、向左飞行的正离子 C C、向右飞行的负离子、向右飞行的负离子

6、 DD、向左飞行的负离子、向左飞行的负离子例与练例与练AD 9 9、如图所示，螺线管圈通电以后，放、如图所示，螺线管圈通电以后，放在螺线管左侧的小磁针的在螺线管左侧的小磁针的S S极指向螺线极指向螺线管，则电源的正极在管，则电源的正极在_端。端。 例与练例与练S S N N右右N NS S 五、匀强磁场五、匀强磁场 如果磁场中各点如果磁场中各点强弱、方向强弱、方向处处相同处处相同，这，这个磁场就叫个磁场就叫匀强匀强磁场。磁场。 匀强磁场的磁感线是匀强磁场的磁感线是方向方向相同相同、互相互相平行平行且且间距相等间距相等的的直线直线。B B（1）磁感应强度）磁感应强度B与垂直磁场方向的面积与垂直磁

7、场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量的乘积叫做穿过这个面的磁通量=BS=BSS S与与B B垂直垂直：S S与与B B平行平行：=0=0 六、磁通量六、磁通量S S与与B B不平行不平行也不垂直也不垂直：=BS=BS（2 2）磁通量表示穿过某一）磁通量表示穿过某一面积的磁感线条数多少。面积的磁感线条数多少。六、磁通量六、磁通量（3 3）磁通量的单位：）磁通量的单位：韦伯韦伯1Wb=1Tm1Wb=1Tm2 2WbWb七、磁现象的电本质七、磁现象的电本质八、安培力八、安培力（1 1）安培力的方向安培力的方向：八、安培力八、安培力（1 1）安培力的方向安培力的方向：左手定则左手定则IF BF

8、八、安培力八、安培力 1010、已知磁场方向和电流方向，试确定图、已知磁场方向和电流方向，试确定图中电流所受安培力的方向中电流所受安培力的方向 例与练例与练垂直纸面向外垂直纸面向外垂直纸面向外垂直纸面向外FF 1111、已知磁场方向和安培力方向，试确定、已知磁场方向和安培力方向，试确定图中电流的方向图中电流的方向 。例与练例与练IIFI 1212、在赤道上空，水平放置一根通以由西、在赤道上空，水平放置一根通以由西向东电流的直导线，此导线受到地磁场的向东电流的直导线，此导线受到地磁场的安培力方向为（安培力方向为（ ） A A竖直向上竖直向上 B B竖直向下竖直向下 C C由南向北由南向北 DD由

9、西向东由西向东例与练例与练F F垂直纸面垂直纸面向外向外IB即即F F竖直向上竖直向上俯视图：俯视图： 1313、例与练例与练BFF 1414、如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上在如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线通以如图所示方向电流时（线通以如图所示方向电流时（ ） A A磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力 B B磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力 C C磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力磁铁对桌面的压力增大

10、，且受到向左的摩擦力 D D磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力例与练例与练NS 1515、例与练例与练S S N NNS （思考题）（思考题）例与练例与练 1616、综合安培定则和左手定则，判断同向、综合安培定则和左手定则，判断同向平行电流和两反向平行电流之间的互相作平行电流和两反向平行电流之间的互相作用力的方向。用力的方向。例与练例与练（2 2）安培力的大小安培力的大小：BILF 0FsinBILF八、安培力八、安培力 1717、垂直垂直磁场方向放入匀强磁场的通电导磁场方向放入匀强磁场的通电导线长线长L=1cmL=1cm，电流强度，电流强度I=1

11、0AI=10A，磁感应强，磁感应强度度B B0.2T0.2T，求：，求： 导线所受的安培力导线所受的安培力F F大小。大小。例与练例与练BILF NN02. 001. 0102 . 0 1818、在同一个水平面内的相距、在同一个水平面内的相距0.2m0.2m的两平行导的两平行导轨，一根质量为轨，一根质量为0.6Kg0.6Kg的金属棒放在导轨上，整的金属棒放在导轨上，整个装置处在竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度个装置处在竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度B=1.0TB=1.0T。当金属棒中的电流为。当金属棒中的电流为2A2A时，棒恰好做时，棒恰好做匀速运动；当金属棒中的电流增加到匀速运动；当金属棒

12、中的电流增加到8A8A时，金属时，金属棒获得的加速度为多大？棒获得的加速度为多大？ 例与练例与练1Ff NLBI4 .01NLBIF6 .122NfFF2 .12合2/2smmFa合例与练例与练 1919、电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，、电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，19821982年，澳大利亚国立大学制成了能把年，澳大利亚国立大学制成了能把2.2g2.2g的弹体（包的弹体（包括金属杆括金属杆EFEF的质量）加速到的质量）加速到10km/s10km/s的电磁炮（常规炮的电磁炮（常规炮弹的速度约为弹的速度约为2km/s2km/s），若轨道宽），若轨道宽2m2m，长

13、为，长为100m100m，通，通以恒定电流以恒定电流10A10A，则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度，则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为多大？磁场力的最大功率为多大？（不计轨道摩擦）为多大？磁场力的最大功率为多大？（不计轨道摩擦）022 vas252/1052smsvaNmaF1100TILFB55WFvPm7101 . 1 2020、如图所示，一根质量为、如图所示，一根质量为40g40g、长为、长为0.5m0.5m的的细铜棒细铜棒MNMN用两等长的细线水平地悬吊在磁感应用两等长的细线水平地悬吊在磁感应强度为强度为0.2T0.2T的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面水

14、平向里。水平向里。 （1 1）细线的张力为零，棒中的电流什么方向？）细线的张力为零，棒中的电流什么方向？大小是多少？大小是多少？ （2 2）如果电流大小不变，将磁场方向变化竖直）如果电流大小不变，将磁场方向变化竖直向上，则细线的张力是多大？向上，则细线的张力是多大？细线与竖直方向的夹角是多大？细线与竖直方向的夹角是多大？ 例与练例与练析与解析与解mgmgF FNmgBILF4 . 0ABLFI4mgmgT TF FI INmgFT24 . 0)(221tanmgF045 2121、如图所示，跟水平面成、如图所示，跟水平面成37370 0角且连接电源的角且连接电源的光滑金属框架宽为光滑金属框架宽

15、为20cm20cm，一根重为，一根重为GG的金属棒的金属棒abab水平放在金属框架，磁感应强度水平放在金属框架，磁感应强度B=0.6TB=0.6T，方，方向竖直向上，当通过金属棒的电流为向竖直向上，当通过金属棒的电流为5A5A时，它刚时，它刚好处于静止状态，求金属棒的重力和金属框架对好处于静止状态，求金属棒的重力和金属框架对棒的支持力大小。棒的支持力大小。 例与练例与练NBILF6 . 0G GN NF FNFG8 . 037tan0NFN137sin0 2222、在倾角为、在倾角为 的光滑斜面上，置一通有电流为的光滑斜面上，置一通有电流为I I、长为长为L L、质量为、质量为mm的导体棒，如

16、图所示，试问：的导体棒，如图所示，试问： （1 1）欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁）欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度感应强度B B的最小值和方向。的最小值和方向。 （2 2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场的磁感应强度加匀强磁场的磁感应强度B B的大小和方向的大小和方向 。例与练例与练九、磁电式九、磁电式电流表电流表 2323、关于磁电式电流表内的磁铁和铁心间的磁关于磁电式电流表内的磁铁和铁心间的磁场，下列说法中错误的是（场，下列说法中错误的是（ ） A A磁感应强度大小处处相等，方向不同磁感应强度大小处处相等，方向不同 B

17、 B磁感应强度方向处处相同，大小不等磁感应强度方向处处相同，大小不等 C C线圈转动的角度不同，它的平面与磁感线的线圈转动的角度不同，它的平面与磁感线的夹角也不同夹角也不同 DD线圈转动的角度不同，所处位置的磁感应强线圈转动的角度不同，所处位置的磁感应强度大小也不同度大小也不同 例与练例与练 2424、关于磁电式电流表内的磁铁和铁心间的矩形线圈与、关于磁电式电流表内的磁铁和铁心间的矩形线圈与该磁场的关系，下列说法中正确的是（该磁场的关系，下列说法中正确的是（ ） A A通电线圈旋转的角度不同，它所在位置的磁感应强度通电线圈旋转的角度不同，它所在位置的磁感应强度大小也不同大小也不同 B B不管通

18、电线圈转到什么位置，它所在位置的磁感应强不管通电线圈转到什么位置，它所在位置的磁感应强度大小都相等度大小都相等 C C通电线圈旋转的角度不同，它的平面与磁感线的夹角通电线圈旋转的角度不同，它的平面与磁感线的夹角也不同也不同 D D不管通电线圈转到什么位置，它的平面都与磁感线相不管通电线圈转到什么位置，它的平面都与磁感线相平行平行例与练例与练 2525、电流表中通以相同的电流时，指针的偏转角越大，、电流表中通以相同的电流时，指针的偏转角越大，表示电流表的灵敏度越高，下列关于电流表的灵敏度的表示电流表的灵敏度越高，下列关于电流表的灵敏度的说法中正确的是说法中正确的是 （ ） A A增加电流表中的线

19、圈匝数，可以提高电流表的灵敏度增加电流表中的线圈匝数，可以提高电流表的灵敏度 B B增加电流表中永久磁铁的磁性，可以提高电流表的灵增加电流表中永久磁铁的磁性，可以提高电流表的灵敏度敏度 C C电流表中通的电流越大，电流灵敏度越高电流表中通的电流越大，电流灵敏度越高 D D电流表中通的电流越小，电流表的灵敏度越高电流表中通的电流越小，电流表的灵敏度越高例与练例与练十、十、洛伦兹力洛伦兹力（1 1）洛伦兹力洛伦兹力：磁场对磁场对运动电荷运动电荷的作用力。的作用力。（2 2）洛伦兹力与安培力洛伦兹力与安培力：vfvfvfvfvfvfIF安安. . . . . . . . . . . . . . .

20、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .安培力是洛伦兹安培力是洛伦兹力的力的宏观表现宏观表现洛伦兹力是安培洛伦兹力是安培力的力的微观本质微观本质十、十、洛伦兹力洛伦兹力（3 3）洛伦兹力的方向洛伦兹力的方向：可以把运动电可以把运动电荷看作电流荷看作电流左手定则左手定则vf Bf vf. . . . . . . . . . . . . . .与与相反相反十、十、洛伦兹力洛伦兹力 2626、下列关于磁场对运动电荷的洛仑兹力、下列关于磁场对运动电荷的洛仑兹力的说法中正确的是的说法中正确的是 （ ） A A电荷在磁场中一定受到洛仑兹力电荷在磁场中一定受到洛

21、仑兹力 B B运动电荷在磁场中一定受到洛仑兹力运动电荷在磁场中一定受到洛仑兹力 C C安培力是洛伦兹力的宏观表现安培力是洛伦兹力的宏观表现 DD洛仑兹力对运动电荷一定不做功洛仑兹力对运动电荷一定不做功例与练例与练 2727、下列各图中已经画出磁场方向和电荷、下列各图中已经画出磁场方向和电荷的运动方向，请指出洛仑兹力的方向。的运动方向，请指出洛仑兹力的方向。 例与练例与练f f垂直纸面垂直纸面向外向外ff 2828、下列各图中已经画出磁场方向和洛仑、下列各图中已经画出磁场方向和洛仑兹力的方向，请画出电荷的运动方向。兹力的方向，请画出电荷的运动方向。 例与练例与练vv垂直纸面垂直纸面向里向里 29

22、29、下列各图中已经画出磁场方向、电荷、下列各图中已经画出磁场方向、电荷的运动方向和洛仑兹力的方向，请指出电的运动方向和洛仑兹力的方向，请指出电荷的电性。荷的电性。 例与练例与练- - - 3030、下图中已经知道电荷的运动方向和洛、下图中已经知道电荷的运动方向和洛仑兹力的方向，请指出磁铁的极性。仑兹力的方向，请指出磁铁的极性。 例与练例与练N NS SB 3131、如图所示，在一根电流方向向右的通、如图所示，在一根电流方向向右的通电直电线的正下方有一个电子射线管与导电直电线的正下方有一个电子射线管与导线平行放置，则管内的电子射线将（线平行放置，则管内的电子射线将（ ） A A向上偏向上偏 B

23、 B向下偏向下偏 C C向纸内偏向纸内偏 DD向纸外偏向纸外偏例与练例与练 fv （思考题）（思考题）例与练例与练（4 4）洛伦兹力的大小洛伦兹力的大小：vf. . . . . . . . . . . . . . .qvBf 0fvf十、十、洛伦兹力洛伦兹力 3232、两个带电粒子以相同的速度垂直磁感、两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一个匀强磁场，两粒子质量线方向进入同一个匀强磁场，两粒子质量之比为之比为1 1：4 4，电量之比为，电量之比为1 1：2 2，则两带电，则两带电粒子受到洛仑兹力之比为粒子受到洛仑兹力之比为 （ ） A A2 2：1 1B B1 1：1 1 C C1 1

24、：2 2 DD1 1：4 4例与练例与练qvBf 212121qqff 3333、当一带正电当一带正电q q的粒子以速度的粒子以速度v v沿螺线管中轴沿螺线管中轴线进入该通电螺线管，若不计重力，则线进入该通电螺线管，若不计重力，则 （）（） A A带电粒子速度大小改变；带电粒子速度大小改变； B B带电粒子速度方向改变；带电粒子速度方向改变； C C带电粒子速度大小不变；带电粒子速度大小不变； DD带电粒子速度方向不变。带电粒子速度方向不变。例与练例与练B B+v B 3434、如图所示，运动电荷电量为如图所示，运动电荷电量为q=2q=21010-8-8C C，电性图中标明（正电荷），电性图中

25、标明（正电荷），运动速度运动速度v=4=410103 3mms s，匀强磁场磁感，匀强磁场磁感应强度为应强度为B=0.5TB=0.5T，求电荷受到的洛伦兹，求电荷受到的洛伦兹力的大小和方向。力的大小和方向。例与练例与练f fqvBf N5104 3535、有一匀强磁场，磁感应强度大小为有一匀强磁场，磁感应强度大小为1.2T1.2T，方向由南水平向北，现有一个质，方向由南水平向北，现有一个质子沿竖直向下的方向进入磁场，磁场作用子沿竖直向下的方向进入磁场，磁场作用在质子上的力为在质子上的力为9.69.61010-14-14N N，求质子射，求质子射入时速度为多大？质子刚进入磁场时向哪入时速度为多大

26、？质子刚进入磁场时向哪个方向偏转？个方向偏转？ 例与练例与练vB向东向东俯视图：俯视图：f 3636、图中图中OAOA是一光滑、绝缘斜面，倾角是一光滑、绝缘斜面，倾角=37=37，一质量，一质量m=0.02kgm=0.02kg的带电体从斜面上的带电体从斜面上的某点由静止开始下滑。如果物体的带电量的某点由静止开始下滑。如果物体的带电量q=+10q=+10-2-2C C，垂直纸面向里的匀强磁场，垂直纸面向里的匀强磁场B=4.0TB=4.0T试求：物体在斜面上运动的最大速率试求：物体在斜面上运动的最大速率及其沿斜面下滑的最大距离（及其沿斜面下滑的最大距离（g g取取10m/s10m/s2 2，斜，斜

27、面足够长）。面足够长）。例与练例与练 析与解析与解mgN物体合力不为零，物体合力不为零，沿斜面向下加速。沿斜面向下加速。 析与解析与解mgNf物体合力不为零，物体合力不为零，沿斜面向下加速。沿斜面向下加速。vfN 析与解析与解mgf物体合力不为零，物体合力不为零，沿斜面向下加速。沿斜面向下加速。vfN当当N0 0， 即即f=mgcos37=mgcos370 0时，时， v最大。最大。037cosmgqvB 20/637sinsmgasmv/4mavs34202十一、十一、带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动（1 1）条件：）条件：vf=qvB B B磁场磁场B B是是匀强磁场匀

28、强磁场初速度初速度v与磁场与磁场垂直垂直不考虑粒子重力不考虑粒子重力匀速圆周运动匀速圆周运动（2 2）运动性质：）运动性质：十一、十一、带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动（3 3）轨道半径公式：）轨道半径公式：vf=qvB B BrmvqvB2qBmvr 十一、十一、带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动（4 4）周期公式：）周期公式：vf=qvB B BvrT2qBmT2T T与速率与速率v v和轨道和轨道半径半径r r都无关。都无关。十一、十一、带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动 3737、两个比荷相同、初速度大小不同的带电粒、两个比荷相同

29、、初速度大小不同的带电粒子，垂直进入同一匀强磁场后（不计重力），子，垂直进入同一匀强磁场后（不计重力），下列说法中正确的是下列说法中正确的是 （ ） A A它们运动的半径相同它们运动的半径相同 B B它们运动的周期相同它们运动的周期相同 C C初速度大的粒子运动的半径大初速度大的粒子运动的半径大 DD初速度大的粒子运动的周期大初速度大的粒子运动的周期大例与练例与练qBmvr qBmT2 3838、有三种粒子，分别是质子（）、氚核、有三种粒子，分别是质子（）、氚核、（）和（）和 粒子（）束，如果它们以相同粒子（）束，如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场（磁场的速度沿垂直于磁场方向射入

30、匀强磁场（磁场方向垂直纸面向里），在下图中，哪个图正确方向垂直纸面向里），在下图中，哪个图正确地表示出这三束粒子的运动轨迹？（）地表示出这三束粒子的运动轨迹？（）例与练例与练P11H31He42qBmvr P11qmr 3939、如图所示，、如图所示，abab是一弯管，其中心线是半径为是一弯管，其中心线是半径为R R的一的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，磁场方向垂直段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆弧所在平面，并且指向纸外、有一束粒子对准于圆弧所在平面，并且指向纸外、有一束粒子对准a a端端射入弯管，粒子有不同的质量、不同的速度，但都是一射入弯管，粒子有不同的质量、不同

31、的速度，但都是一价正离子。（）价正离子。（） A A只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 B B只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 C C只有动能大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管只有动能大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 D D只有质量与速度乘积大小一定的粒子可以沿中心线只有质量与速度乘积大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管通过弯管例与练例与练qBmvr 4040、一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强、一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图所示，径迹上的每一小段可

32、磁场，粒子的一段径迹如图所示，径迹上的每一小段可近似看成圆弧由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子近似看成圆弧由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电量不变）。从图中可以确定的能量逐渐减小（带电量不变）。从图中可以确定 （） A A粒子从粒子从a a到到b b，带正电，带正电 B B粒子从粒子从b b到到a a，带正电，带正电 C C粒子从粒子从a a到到b b，带负电，带负电 D D粒子从粒子从b b到到a a，带负电，带负电 例与练例与练vr粒子从粒子从b b到到a a，由左手定则，由左手定则，粒子带正电粒子带正电 4141、垂直纸面向外的匀强磁场仅限于宽度为、垂直纸面向外的匀强

33、磁场仅限于宽度为d d的条形区的条形区域内，磁感应强度为域内，磁感应强度为B B一个质量为一个质量为mm、电量为、电量为q q的粒的粒子以一定的速度垂直于磁场边界方向从子以一定的速度垂直于磁场边界方向从 点垂直飞入磁点垂直飞入磁场区，如图所示，当它飞离磁场区时，运动方向偏转场区，如图所示，当它飞离磁场区时，运动方向偏转 角试求粒子的运动速度角试求粒子的运动速度v v以及在磁场中运动的时间以及在磁场中运动的时间t t。例与练例与练sindr O O r rqBmvsinmqBdvTt2qBmd d 4242、如图所示，直线、如图所示，直线MNMN是匀强磁场是匀强磁场B B的左边界，磁场的左边界，

34、磁场方向垂直纸面向里。质量为方向垂直纸面向里。质量为mm、电量为、电量为e e的电子以垂直的电子以垂直MNMN和和B B的速度的速度V V从从A A点进入匀强磁场，点进入匀强磁场，P P点是电子运动点是电子运动轨道上的一点，轨道上的一点，APAP连线与初速度方向的夹角为连线与初速度方向的夹角为30300 0，求，求APAP之间的距离和电子从之间的距离和电子从A A点运动到点运动到P P点的时间。点的时间。 例与练例与练O OeBmvr eBmvrLTt23/eBm3 4343、如图所示，在、如图所示，在X X轴上方有磁感应强度为轴上方有磁感应强度为B B的匀强磁的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里

35、。正、负电子同时从场，磁场方向垂直纸面向里。正、负电子同时从X X轴原轴原点点O O以与以与X X轴成轴成3030角的相同速度角的相同速度v v射入磁场（电子质射入磁场（电子质量为量为mm，电量为，电量为e e），它们从磁场中射出时），它们从磁场中射出时X X轴的坐标分轴的坐标分别为多少？两个电子在磁场中运动的时间分别是多少？别为多少？两个电子在磁场中运动的时间分别是多少？两个电子射出磁场时速度方向有什么关系？两个电子射出磁场时速度方向有什么关系？ 例与练例与练析与解析与解OO1 1eBmvr eBmvrx1Tt23/21eBm32OO2 2eBmvrx2Tt23/2eBm3v v1 1v v

36、2 221vv 4444、如图所示，在、如图所示，在y y轴左方匀强磁场的磁感应强度为轴左方匀强磁场的磁感应强度为B B，在在y y轴右方匀强磁场的磁感应强度为轴右方匀强磁场的磁感应强度为B/3B/3，方向都垂直，方向都垂直纸面向里。质量为纸面向里。质量为mm、电量为、电量为q q的带正电粒子从坐标原的带正电粒子从坐标原点点O O以指向以指向x x轴正向的速度轴正向的速度V V进入磁场。求带电粒子运动进入磁场。求带电粒子运动的周期和一个周期后带电粒子的位置坐标。的周期和一个周期后带电粒子的位置坐标。 例与练例与练qBmvr31qBmvr 2qBmT61qBmT22qBmTTT42221qBmv

37、rry42221 4545、图中的、图中的S S是能在纸面内的是能在纸面内的360360方向发射电子的电方向发射电子的电子源，所发射出的电子速率均相同子源，所发射出的电子速率均相同MNMN是一块足够大是一块足够大的竖直挡板，与电子源的竖直挡板，与电子源S S的距离为的距离为OS=L,OS=L,挡板的左侧分挡板的左侧分布着方向垂直于纸面向里的匀强磁场布着方向垂直于纸面向里的匀强磁场, ,磁感应强度为磁感应强度为B B设电子的质量为设电子的质量为mm，带电量为，带电量为e e，求：，求：（1 1）要使电子源发射的电子能达到档板，则发射的电）要使电子源发射的电子能达到档板，则发射的电子速率至少要多大

38、？子速率至少要多大？（2 2）若电子源发射的电子速率为）若电子源发射的电子速率为eBL/meBL/m，挡板被电子，挡板被电子击中的范围有多大？要求在图中画出能击中挡板的距击中的范围有多大？要求在图中画出能击中挡板的距OO点上下最远的电子运动轨迹。点上下最远的电子运动轨迹。例与练例与练析与解析与解析与解析与解析与解析与解析与解析与解析与解析与解eBmvrL22 meBLv2析与解析与解eBmvrL22 meBLv2LeBmvrLy31析与解析与解eBmvrL22 meBLv2LeBmvrLy31Ly 2Lyyy) 13(21 4646、一个质量为、一个质量为mm、电量为、电量为q q的带电粒子，

39、以沿半径指向的带电粒子，以沿半径指向圆心的速度圆心的速度v v射进一个半径为射进一个半径为R R的圆形匀强磁场中，磁场的圆形匀强磁场中，磁场方向与圆形边界垂直，带电粒子离开磁场时速度偏向角为方向与圆形边界垂直，带电粒子离开磁场时速度偏向角为60600 0，不考虑带电粒子的重力。求：，不考虑带电粒子的重力。求： 带电粒子在磁场中运动的轨道半径带电粒子在磁场中运动的轨道半径 带电粒子在磁场中运动时间带电粒子在磁场中运动时间 匀强磁场的磁感应强度大小匀强磁场的磁感应强度大小例与练例与练析与解析与解OO1 1RRr330tan0RrL333RvvLt33RqBmvr3RqmvB3 4747、例与练例与

40、练 条件条件: :正交的匀强电场和匀强磁场正交的匀强电场和匀强磁场初速度初速度v v与电磁场垂直与电磁场垂直不考虑粒子重力不考虑粒子重力 运动性质：运动性质：匀速直线运动匀速直线运动qvBqE 十二、十二、带电粒子在复合场中的运动带电粒子在复合场中的运动（1 1）速度选择器：）速度选择器：BEv 与粒子的电量和与粒子的电量和电性无关。电性无关。（1 1）速度选择器：）速度选择器：十二、十二、带电粒子在复合场中的运动带电粒子在复合场中的运动 4848、一个带正电的微粒（重力不计）穿过图中匀、一个带正电的微粒（重力不计）穿过图中匀强电场和匀强磁场区域时，恰能沿直线运动，则强电场和匀强磁场区域时，恰

41、能沿直线运动，则欲使电荷向下偏转时可采用的办法是（）欲使电荷向下偏转时可采用的办法是（） A A增大电荷电量增大电荷电量 B B增大磁感强度增大磁感强度 C C增大电场强度增大电场强度 DD增大入射速度增大入射速度 例与练例与练qEqvB电荷向下偏转电荷向下偏转: :qEqvB 4949、例与练例与练qvBqE离子向上偏转说明离子向上偏转说明: :qEqvB要使离子沿直线穿过电场要使离子沿直线穿过电场减小减小qE或增加或增加qvB 5050、例与练例与练mgqEqE=mgqvBqvB=mv2/rv=qBr/m负电荷负电荷顺时针方向绕行顺时针方向绕行（2 2）磁流体发电机：）磁流体发电机：十二、

42、十二、带电粒子在复合场中的运动带电粒子在复合场中的运动 如图所示，从离子源放出的离子如图所示，从离子源放出的离子初速可忽略经电压为初速可忽略经电压为U U的加速的加速电场加速后，垂直射入一个有界电场加速后，垂直射入一个有界的磁场（磁感强度为的磁场（磁感强度为B B），然后），然后做匀速圆周运动，落在记录它的做匀速圆周运动，落在记录它的照相底片照相底片M M上若测出出入口的上若测出出入口的距离（直径）为距离（直径）为d d，则可求得离，则可求得离子的比荷。子的比荷。mq221mvqU （3 3）质谱仪：）质谱仪：qBmvrrmvqvB22d.822dBU十二、十二、带电粒子在复合场中的运动带电粒

43、子在复合场中的运动 5151、如图所示，一质量为如图所示，一质量为mm，电，电荷量为荷量为q q的粒子从容器的粒子从容器A A下方小孔下方小孔S S1 1飘入电势差为飘入电势差为u u的加速电场，然的加速电场，然后让粒子从小孔后让粒子从小孔S S3 3垂直进入磁感垂直进入磁感应强度为应强度为B B的磁场中，最后打到底的磁场中，最后打到底片片D D上。上。 (1)(1)粒子在电场区域（粒子在电场区域（S S1 1-S-S2 2间）做间）做什么运动什么运动? ? (2)(2)在在S S2 2-S-S3 3间做何种运动，在磁场间做何种运动，在磁场区域将做何种运动区域将做何种运动? ? (3)(3)假

44、如粒子沿一半圆运动打到底假如粒子沿一半圆运动打到底片片D D上，上，D D距离距离S S3 3多远？多远？例与练例与练 5252、如图所示，一带电粒子经电压为、如图所示，一带电粒子经电压为U U的加速电的加速电场加速后进入磁感应强度为场加速后进入磁感应强度为B B的有界匀强磁场中，的有界匀强磁场中，已知磁场宽为已知磁场宽为L L，粒子偏转位移为，粒子偏转位移为d d，求该粒子的，求该粒子的比荷。比荷。 例与练例与练221mvqU 222)(drLrddLr222mqUv2qBmv22222)(8dLBUdmq 5353、改进的质谱仪原理如图所示，、改进的质谱仪原理如图所示，a a为粒子加速器，

45、电压为粒子加速器，电压为为U U1 1；b b为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B B1 1，板间距离为，板间距离为d d；c c为偏转分离器，磁感应强度为为偏转分离器，磁感应强度为B B2 2今有一质量为今有一质量为mm、电量为、电量为+e+e的电子的电子( (不计重力不计重力) )，经加，经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做半径为半径为R R的匀速圆周运动求：的匀速圆周运动求： (1)(1)粒子的速度粒子的速度v v为多少？为多少？ (2)(2)速度选择器的电压速度选择器的

46、电压U U2 2为多少？为多少？ (3)(3)粒子在粒子在B B2 2磁场中做匀速圆周磁场中做匀速圆周运动的半径运动的半径R R为多大？为多大？ 例与练例与练（4 4）回旋加速器：）回旋加速器： 组成组成: : 电场作用：电场作用： 磁场作用：磁场作用：产生强磁场产生强磁场产生加速电场产生加速电场十二、十二、带电粒子在复合场中的运动带电粒子在复合场中的运动qBmT2（4 4）回旋加速器：）回旋加速器：qBmvRmmqBRvm十二、十二、带电粒子在复合场中的运动带电粒子在复合场中的运动（4 4）回旋加速器：）回旋加速器：221mkmmvEmqBR2)(2与加速电压与加速电压无关！无关！十二、十二

47、、带电粒子在复合场中的运动带电粒子在复合场中的运动 5454、下列关于回旋加速器的说法中，正确的是、下列关于回旋加速器的说法中，正确的是 （ ） A ADD形盒内既有匀强磁场，又有匀强电场形盒内既有匀强磁场，又有匀强电场 B B电场和磁场交替使带电粒子加速电场和磁场交替使带电粒子加速 C C磁场的作用是使带电粒做圆周运动，获得多磁场的作用是使带电粒做圆周运动，获得多次被加速的机会次被加速的机会 DD带电粒子在带电粒子在DD形盒中运动的轨道半径不断增形盒中运动的轨道半径不断增大，周期也不断增大大，周期也不断增大例与练例与练 5555、用回旋加速器分别加速氦核和质子时（氦核、用回旋加速器分别加速氦

48、核和质子时（氦核的质量是质子质量的的质量是质子质量的4 4倍，电量是质子电量的倍，电量是质子电量的2 2倍），若磁场相同，则加在两个倍），若磁场相同，则加在两个DD形盒间的交变形盒间的交变电压的频率应不同，其频率之比为电压的频率应不同，其频率之比为 （ ） A A1 1：1 1 B B1 1：2 2 C C2 2：1 1 DD1 1：3 3例与练例与练 5656、用同一回旋加速器分别对质子和氘核（氘核、用同一回旋加速器分别对质子和氘核（氘核的质量是质子质量的的质量是质子质量的2 2倍，电量与质子的电量相倍，电量与质子的电量相同）加速后同）加速后 （ ） A A质子获得的动能大于氘核获得的动能质

49、子获得的动能大于氘核获得的动能 B B质子获得的动能等于氘核获得的动能质子获得的动能等于氘核获得的动能 C C质子获得的动能小于氘核获得的动能质子获得的动能小于氘核获得的动能 DD条件不足，无法判断条件不足，无法判断例与练例与练 5757、用回旋加速器加速质子，如果回旋加速器、用回旋加速器加速质子，如果回旋加速器D D形盒的半径为形盒的半径为R R，磁感应强度为，磁感应强度为B B，质子的质量为，质子的质量为mm、电量为、电量为e e，则质子获得的最大速度为多大？若，则质子获得的最大速度为多大？若交变加速电压为交变加速电压为U U，则质子在回旋加速器，则质子在回旋加速器D D形盒形盒中运动的时间为多少？（不考虑质子在电场中的中运动的时间为多少？（不考虑质子在电场中的运动时间）运动时间） 例与练例与练