互动解析由题意知，若导线垂直于磁场方向，通电导线电流所受磁场力，由公式可得，若通电导线与磁场不垂直，则，由此知选项正确磁现象和磁场磁感应强度学习互动磁现象和磁场磁感应强度备用习题备用习题关于磁感应强度大小，下列说法正确是磁场中处磁感应强度等于导线在该处受到磁场力跟其电流和长度乘积比值，即因为，所以导线中电流越大，周围磁场反而越弱若小段通电导线放在磁场中甲处时所受磁场力比放在乙处时大，则甲处磁感应强度比乙处磁感应强度大处通电导线所受磁场力为零，处通电导线所受磁场力可能为零磁现象和磁场磁感应强度备用习题解析成立前提条件是导线与磁场垂直，选项错误磁场中处磁感应强度与该处是否存在电流等因素无关，选项错误无磁场则无磁场力，但有磁场却未必有磁场力，选项正确磁现象和磁场磁感应强度备用习题下列说法中正确是通电导线在处所受磁场力为零，那么该处磁感应强度必定为零若长为电流为导线在处受到磁场力为，则该处磁感应强度必为将段短导线有电流放入处，测得该处磁感应强度为，若撤去该导线，该处磁感应强度为零以上说法均不正确磁现象和磁场磁感应强度备用习题解析如果通电导线与磁感线平行放入，则无论磁场多强，导线都不会受力，选项错误若导线与磁场既不垂直也不平行，则不会等于，而应比大，同时如果太长，则测出磁感应强度不是点磁感应强度，而是导线所处区域平均磁感应强度，选项错误磁场中点磁感应强度大小是由磁场本身决定，选项错误磁现象和磁场磁感应强度备用习题地地磁场磁感应强度大约是，在该地有根长为通电导线，通过它电流为，求该导线受到最大磁场力磁现象和磁场磁感应强度备用习题答案解析通电导线处在地磁场中，根据磁感应强度定义，只有通电导线与磁场垂直时，所受磁场力才最大由公式可得磁现象和磁场磁感应强度备用习题在磁感应强度为匀强磁场中有根长为通电导线，导线中电流为，将这条导线与磁场方向垂直放置，它将受到多大磁场力作用磁现象和磁场磁感应强度备用习题答案解析由磁感应强度定义可得磁现象和磁场磁感应强度自我检测奥斯特实验同学做奥斯特实验时，把小磁针放在水平通电直导线下方，当通电后发现小磁针不动，稍微用手拨动下小磁针，小磁针转动后静止不动，由此可知，通电直导线产生磁场方向是自东向西自南向北自西向东自北向南自我检测解析通电前小磁针指南北，通电后小磁针不动，说明通电直导线产生磁场还在南北方向，稍微用手拨动下小磁针，小磁针转动后静止不动，说明通电直导线产生磁场与地磁场方向相反，选项正确磁现象和磁场磁感应强度自我检测电流磁场多选以下说法正确是若电流元在磁场中受到磁场力为，则若电流元在磁场中受到磁场力为，则磁感应强度可能大于磁场中电流元受到磁场力大地方，磁感应强度定大磁感应强度为零地方，小段通电直导线在该处定不受磁场力磁现象和磁场磁感应强度自我检测解析判断磁感应强度大小，需在电流元受力最大前提下进行，即电流方向与该点磁场方向垂直，故错，对电流元在磁场中所受磁场力与其放置位置有关，电流元受力大地方磁感应强度不定大，但在磁感应强度为零地方，通电导线在该处定不受磁场力，故错，对磁现象和磁场磁感应强度自我检测磁感应强度理解及计算根长通电导线放在磁感应强度为匀强磁场中，导线与磁场方向垂直，它受到磁场力为导线中电流是多大若将导线中电流减小为零，则该处磁感应强度为多少磁现象和磁场磁感应强度自我检测解析由得磁感应强度与无关，只由磁场本身决定，故当时，不变，仍为磁现象和磁场磁感应强度自我检测几种常见磁场几种常见磁场几种常见磁场教学目标教学目标知道磁感线知道几种常见磁场磁感线空间分布情况会用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场方向了解安培分子电流假说理解匀强磁场概念，明确两种情形匀强磁场几种常见磁场重点难点重点安培定则得出与应用难点安培定则得出重点难点几种常见磁场教学建议磁场概念比较抽象，应对几种常见磁场加以了解认识，学好本节内容对后面磁场力分析至关重要磁场概念比较抽象，学生对此难以理解，但前面已经学习过了电场，可采用类比方法引导学生学习教学建议几种常见磁场新课导入导入引入新课教师电场可以用电场线形象地描述，磁场可以用什么来描述呢学生磁场可以用磁感线形象地描述教师那么什么是磁感线又有哪些特点呢这节课我们就来学习有关磁感线知识新课导入几种常见磁场新课导入导入二引入新课要点磁感应强度大小和方向启发学生思考电场可以用电场线形象地描述，磁场可以用什么来描述呢学生答磁场可以用磁感线形象地描述老师类比电场线可以很好地描述电场强度大小和方向，同样，也可以用磁感线来描述磁感应强度大小和方向几种常见磁场知识必备知识必备►知识点磁感线磁感线是为了形象地描述磁场而引入，磁感线是使曲线上每点方向都与该点磁感应强度方向致假想闭合曲线磁感线基本特性磁感线表示磁场强弱磁感线上点切线方向表示该点方向磁感线是不相交闭合曲线在磁体外部，从极指向极，在磁体内部，由极指向极切线疏密磁场几种常见磁场知识必备►知识点二安培定则又称右手螺旋定则安培定则是用来确定周围磁场方向定则安培定则应用方法直线电流周围磁场方向如图所示，用握住导线，让伸直拇指所指方向与电流方向致，所指方向就是磁感线环绕方向直线电流周围磁感线环绕情况如图所示电流右手弯曲四指几种常见磁场知识必备几种常见磁场知识必备环形电流和螺线管周围磁场方向如图所示，让右手跟环形电流方向致，伸直拇指所指方向就是环形导线轴线上磁感线方向弯曲四指右手弯曲四指几种常见磁场知识必备►知识点三其他常见磁场对条形磁铁磁场分布匀强磁场在磁场中运动若，带电粒子以速度做匀速直线运动此情况下洛伦兹力若⊥，带电粒子在垂直于磁感线平面内以入射速度做匀速圆周运动向心力由提供，即轨道半径周期洛伦兹力带电粒子在匀强磁场中运动知识必备半径►知识点二质谱仪用途测量带电粒子质量和分析同位素重要工具运动过程带电粒子经过相同加速电压加速，垂直进入同匀强磁场，做匀速圆周运动得分析如图所示，根据带电粒子在磁场中做圆周运动大小，就可以判断带电粒子比荷大小，如果测出半径且已知电荷量，就可求出带电粒子质量带电粒子在匀强磁场中运动知识必备►知识点三回旋加速器结构如图所示，为同水平面内半圆形中空金属盒称为形盒，两盒间留有定宽度空隙，置于真空中，由高频振荡器产生交变电压加于两形盒间，这个电压将在两盒空隙间产生以加速带电粒子由大型电磁铁产生垂直于金属盒，由于静电屏蔽效应，盒内电场强度近似为零带电粒子在匀强磁场中运动知识必备电场匀强磁场加速过程被加速粒子由加速器中心粒子源进入两形盒间电场被加速，进入形盒中，在形盒中做运动，其运动周期为确定值与粒子运动速率和半径无关经过后，粒子由形盒穿出，这时两形盒间电场方向与前者相反，粒子在两形盒空隙中再次被加速获得新能量被加速粒子在形盒内做圆周运动半径随速度增大而增大，最后当被加速粒子趋于形盒边缘时，通过特殊装置将其引出，即获得高能量粒子带电粒子在匀强磁场中运动知识必备电场带电粒子在匀强磁场中运动学习互动►考点带电粒子在磁场中运动时间分析想想带电粒子在磁场里做圆周运动，其运动周期与速度有关吗当圆弧圆心角为时，运动时间怎么计算学习互动带电粒子在匀强磁场中运动学习互动要点总结带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动周期，与轨道半径和运动速率无关，只与磁感应强度和比荷有关计算带电粒子在匀强磁场中做圆周运动时间有以下两种方法求出运动轨迹圆弧所对圆心角，由公式可算出运动时间求出运动轨迹圆弧长度，由公式可算出运动时间带电粒子在匀强磁场中运动学习互动如图所示，应注意到速度偏向角等于弧所对圆心角偏向角与弦切角关系为时时，图例如图所示，在垂直于纸面向里足够大匀强磁场中，有两个电子从同位置沿垂直磁感线方向开始运动，初速度为，初速度为，则先回到出发点先回到出发点同时回到出发点不能确定带电粒子在匀强磁场中运动学习互动带电粒子在匀强磁场中运动学习互动解析电子再次回到出发点，所用时间为运动个周期电子在磁场中运动周期，与电子运动速度无关选项正确带电粒子在匀强磁场中运动学习互动►考点二半径应用想想带电粒子在磁场里做圆周运动，圆心怎样确定要点总结确定带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动圆心半径方法圆心确定因为洛伦兹力指向圆心，根据⊥，画出粒子运动轨迹上任意两点般是射入和射出磁场两点方向，其延长线交点为圆心半径确定半径确定般是利用几何知识，常用解三角形方法及圆心角等于圆弧上弦切角两倍等知识带电粒子在匀强磁场中运动学习互动例多选粒子和氘核垂直于磁感线方向进入同匀强磁场中，它们做匀速圆周运动半径相同，其原因可能是它们进入磁场初速度相同进入磁场初动能相同进入磁场相同进入磁场前均由静止起经同电场加速带电粒子在匀强磁场中运动学习互动带电粒子在匀强磁场中运动学习互动解析根据得半径为如果相同，则∝，粒子和氘核比荷是相同，所以相同，选项正确如果初动能相同，则∝，由于粒子和氘核不相同，所以不相同，选项错误如果相同，则∝，由于粒子和氘核电荷量不相同，所以不相同，选项错误当进入磁场前均由静止起经同电场加速时选项正确例如图所示，和两板平行且板间存在垂直纸面向里匀强磁场，两板间距离及两板长均为带正电质子从板正中间点以速度垂直射入磁场，为使质子能射出两板间，试求磁感应强度取值范围已知质子所带电荷量为，质量为带电粒子在匀强磁场中运动学习互动带电粒子在匀强磁场中运动学习互动解析分析质子在磁场中运动，由左手定则可知，质子向上偏转，所以质子能射出两板间条件是当磁感应强度较小时，质子从点射出，如图所示，此时轨道圆心为，由几何知识得，解得质子在磁场中做匀速圆周运动有，所以，即，故当磁感应强度较大时，质子从点射出，此时质子运动了半个圆周，轨道半径，所以，故综合上述，磁感应强度大小满足►考点三回旋加速器想想有同学认为回旋加速器加速是电场完成，粒子最大速度只与电场有关，与磁场无关，是否正确带电粒子在匀强磁场中运动学习互动带电粒子在匀强磁场中运动学习互动要点总结当粒子从形盒边缘被引出时，它运动最后半圆应满足下列关系，则由此可知要使粒子射出速度增大，就要使磁场磁感应强度以及形盒半径增大当带电粒子能量达到定值后，其速度和光速就比较接近了，据狭义相对论原理，粒子质量随速度增大而增大现实不容忽略，因此粒子在磁场中回旋周所需时间就变大了，导致电场变化频率与粒子运动频率不同步，破坏了加速器工作条件，无法进步提高粒子速度例多选回旋加速器是加速带电粒子装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接两个形金属盒，两盒间狭缝中形成周期性变化电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两形金属盒处于垂直于盒底匀强磁场中，如图所示设形盒半径为，若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场磁感应强度为，高频交流电频率为，则下列说法正确是质子被加速后最大速度不可能超过质子被加速后最大速度与加速电场电压大小无关只要足够大，质子速度可以被加速到任意值不改变和，该回旋加速器也能用于加速粒子带电粒子在匀强磁场中运动学习互动磁现象和磁场磁感应强度几种常见