3、描述磁场分布的常用工具--磁感线
描述电场用电场线,描述流体用流线,描述磁场用磁感线。磁感线是指在磁场中引入的一系列曲线,其上每一点的______方向表示该点的磁场方向,也是小磁针静止时____的指向.磁感线在磁铁外部由____极到_____极,在磁铁内部由____极到_____极,构成一闭合的曲线。磁感线越密处磁场越____,磁感线越疏处磁场越____.
2、基本磁学概念:
①磁性: 的性质。
②磁极: 。
③磁场::磁体周围空间存在________,它的基本性质是对放在其中的磁体或电流有_____的作用,一切磁相互作用都是一种非直接接触的相互作用,必须通过______来实现。
[要点导学]
1、本节学习有关磁场的基本知识,通过回顾磁学的发展历史和初中学过的磁学知识,应该掌握磁场的基本概念、磁感线及其物理意义、知道磁铁、电流和地球磁场的磁感线分布情况,并会用安培定则判定磁场方向.
16、飞行时间质谱仪可通过测量离子飞行时间得到离子的荷质比q/m,如图1。带正电的离子经电压为U的电场加速后进入长度为L的真空管AB,可测得离子飞越AB所用时间t1。改进以上方法,如图2,让离子飞越AB后进入场强为E(方向如图)的匀强电场区域BC,在电场的作用下离子返回B端,此时,测得离子从A出发后飞行的总时间t2,(不计离子重力)
⑴忽略离子源中离子的初速度,①用t1计算荷质比;②用t2计算荷质比。
⑵离子源中相同荷质比离子的初速度不尽相同,设两个荷质比都为q/m的离子在A端的速度分别为v和v/(v≠v/),在改进后的方法中,它们飞行的总时间通常不同,存在时间差Δt,可通过调节电场E使Δt=0。求此时E的大小。
15、如图所示,带电量分别为4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上,相距为d。若杆上套一带电小环C,带电体A、B和C均可视为点电荷。求小环C的平衡位置。
14、(16分)两个半径均为R的圆形平板电极,平行正对放置,相距为d,极板间的电势差为U,板间电场可以认为是均匀的。一个α粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间,到达负极板时恰好落在极板中心。已知质子电荷为e,质子和中子的质量均视为m,忽略重力和空气阻力的影响,求:
⑴极板间的电场强度E;
⑵α粒子在极板间运动的加速度a;
⑶α粒子的初速度v0。
13、如图所示,边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场。电量为q、动能为Ek的带电粒子从a点沿ab方向进入电场,不计重力。
⑴若粒子从c点离开电场,求电场强度的大小和粒子离
开电场时的动能;
⑵若粒子离开电场时动能为Ek/,则电场强度为多大?
12、带电粒子的比荷是一个重要的物理量。某中学物理兴趣小组设计了一个实验,探究电场和磁场对电子运动轨迹的影响,以求得电子的比荷,实验装置如图所示。
①他们的主要实验步骤如下:
A.首先在两极板M1M2之间不加任何电场、磁场,开启阴极射线管电源,发射的电子从两极板中央通过,在荧幕的正中心处观察到一个亮点;
B.在M1M2两极板间加合适的电场:加极性如图所示的电压,并逐步调节增大,使荧幕上的亮点逐渐向荧幕下方偏移,直到荧幕上恰好看不见亮点为止,记下此时外加电压为U。请问本步骤目的是什么?
C.保持步骤B中的电压U不变,对M1M2区域加一个大小、方向合适的磁场B,使荧幕正中心重现亮点,试问外加磁场的方向如何?
②根据上述实验步骤,同学们正确推算处电子的比荷与外加电场、磁场及其他相关量的关系为。一位同学说,这表明电子的比荷将由外加电压决定,外加电压越大则电子的比荷越大,你认为他的说法正确吗?为什么?
11、由绝缘介质隔开的两个同轴的金属圆筒构成圆柱形电容器,如图所示。试根据你学到的有关平行板电容器的知识,推测影响圆柱形电容器电容的因素有 。
10、如图所示,某区域电场线左右对称分布,M、N为对称线上两点。下列说法正确的是
A.M点电势一定高于N点电势
B.M点场强一定大于N点场强
C.正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
D.将电子从M点移动到N点,电场力做正功
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