34 匀强磁场研究
带电粒子在匀强磁场中运动之边界磁场
带电粒子在匀强磁场中运动之边界磁场杨巧及(宁波市鄞州中学ꎬ浙江宁波３１５１０４)摘㊀要:带电粒子在匀强磁场中运动的问题是高中物理的重点和难点ꎬ其中边界磁场问题是较为重要的教学内容之一.磁场边界类型主要包括平面边界㊁圆形边界㊁环形边界等ꎬ带电粒子垂直磁场方向进入磁场ꎬ在磁场中做匀速圆周运动ꎬ由于入射方向的不同ꎬ造成带电粒子的运动轨迹不同ꎬ对应的临界条件㊁几何关系也不同.本文按不同形状的边界磁场进行分类ꎬ每一种磁场考虑入射方向一定和入射方向不定两种情况进行分析ꎬ适合高三复习.关键词:带电粒子ꎻ匀强磁场ꎻ边界磁场ꎻ初速度中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０２３)３１－００９５－０３收稿日期:２０２３－０８－０５作者简介:杨巧及(１９８９－)ꎬ女ꎬ浙江省宁波人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中物理教学研究.㊀㊀带电粒子在匀强磁场中运动的问题在高中物理教学中ꎬ往往需要多个课时来分类讲解边界磁场㊁复合场㊁轨迹分析㊁实例应用等.对于边界磁场这一内容笔者进行了如下设计.１平面边界磁场平面边界匀强磁场是带电粒子在磁场中运动问题中最基本也是最重要的.这类问题学生需掌握一些边界磁场的基本运动规律ꎬ如出射方向与入射方向关系ꎬ运动时间与圆心角的关系等.１.１单平面边界如图１所示ꎬ带正电粒子以与边界夹角为α的初速度ｖ垂直射入匀强磁场Ｂꎬ磁场方向垂直纸面向里ꎬ经过一段圆弧轨迹后从同一边界射出.根据圆周运动的规律我们可以知道:(１)粒子出磁场时速度方向与边界夹角依旧为αꎬ即出射方向与入射方向夹角为２α(２)轨迹圆弧对应的圆心角θ为２α或(２π－２α)㊀(３)粒子在磁场中运动的时间为θ２πＴ(４)粒子出射时相对入射位置的侧移量为轨迹圆弧所对应的弦长ｄ＝２Ｒｓｉｎα图１㊀单平面边界磁场１.２双平面平行边界平行边界磁场由于存在双边界ꎬ根据带电粒子初速度大小的不同就有可能从不同侧射出.如图２所示ꎬ磁场宽度为ｄꎬ带电粒子从左侧边界Ｐ点垂直磁场方向射入磁场ꎬ初速度ｖ方向与左侧边界垂直ꎬ５９由ｑｖＢ＝ｍｖ２Ｒ知Ｒ＝ｍｖｑＢ.(１)当带电粒子初速度ｖ较小时ꎬ半径Ｒ较小ꎬ则粒子从左侧边界射出ꎬ运动规律与单平面边界磁场相同.(２)当带电粒子初速度ｖ较大时ꎬ半径Ｒ较大(Ｒ>ｄ)ꎬ则粒子从右侧边界射出ꎬ此时我们首先找到的几何关系为ｓｉｎθ＝ｄＲꎬ即圆弧对应的圆心角θ＝ａｒｃｓｉｎｄＲꎬ由此可知ꎬ①粒子射出磁场时速度偏转角为θꎬ与右侧边界夹角为(π２－θ)ꎻ②粒子在磁场中运动的时间为θ２πＴꎻ③粒子出射时偏离入射方向的侧移量Δｘ＝Ｒ(１－ｃｏｓθ).图２㊀双平面边界磁场而实际问题中往往会出现 带电粒子以速度ｖ沿各个方向射入磁场 的条件ꎬ即动态圆与边界磁场结合的问题ꎬ以下题为例:例１㊀带电粒子的质量ｍ＝１.７ˑ１０－２７ｋｇꎬ电荷量ｑ＝＋１.６ˑ１０－１９Ｃꎬ以速度ｖ＝３.２ˑ１０６ｍ/ｓ沿垂直于磁场同时又垂直于磁场边界的方向进入匀强磁场中ꎬ磁场的磁感应强度为Ｂ＝０.１７Ｔꎬ磁场的宽度ｌ＝１０ｃｍꎬ如图３所示ꎬ试求:图３㊀例１示意图(１)带电粒子离开磁场时的速度大小和速度偏转角.(２)带电粒子在磁场中运动的时间以及出磁场时偏离入射方向的距离.答案:(１)３.２ˑ１０６ｍ/ｓꎬ３０ʎ.(２)２５２４πˑ１０－８ｓꎬ２－３１０ｍ拓展提问㊀若使该种带电粒子从同一处ꎬ以相同速度沿纸面各个方向同时射入该匀强磁场ꎬ求带电粒子分别从左右边界射出的区域宽度?所有带电粒子从磁场射出所需要的时间?答案:从左侧边界射出ꎬ宽度为３５ｍ从右侧边界射出宽度为３５ｍ运动时间为０－π２４ˑ１０－６ｓ２圆形边界磁场带电粒子射入圆形磁场时最常见的是沿半径方向射入ꎬ如图４所示ꎬ一个电子从Ａ处沿ＡＯ方向射入半径为ｒ的圆形磁场ꎬ根据几何关系可知该粒子一定会沿另一半径方向射出磁场ꎬ即速度反向延长线必过圆形磁场的圆心.连接两个圆心ꎬ可知轨迹圆弧对应的圆心角θ满足ｔａｎθ２＝ｒＲ.㊀图４㊀圆形磁场例２㊀一质量为ｍ＝９.１ˑ１０－３１ｋｇ的电子以速率ｖ＝５ˑ１０９ｍ/ｓ从左侧沿ＡＯ方向垂直射入磁感应强度为Ｂ＝２.８４Ｔꎬ半径为ｒ＝３３ˑ１０－２ｍ的圆形磁场ꎬ穿出磁场后打在荧光屏上之Ｐ点ꎬ荧光屏与磁６９场最右侧距离为Ｌ＝３３ˑ１０－２ｍꎬＯᶄ与Ａ㊁Ｏ在同一直线上ꎬ如图５所示ꎬ求ＯᶄＰ的长度和电子通过磁场所用的时间.图５㊀例２示意图答案:ＯᶄＰ＝２ˑ１０－２ｍｔ＝２３πˑ１０－１２ｓ例３㊀一带电粒子以速度ｖ从Ｏ点沿ｙ轴的正方向射入磁感应强度为Ｂ的一圆形匀强磁场区域ꎬ磁场方向垂直于纸面ꎬ粒子飞出磁场区域后ꎬ从Ｐ处穿过ｘ轴ꎬ速度方向与ｘ轴正向夹角为３０ʎꎬＯＰ距离为３Ｌꎬ如图６所示ꎬ粒子重力不计ꎬ试求:图６㊀例３示意图(１)圆形磁场区域的最小面积.(２)粒子从Ｏ点进入磁场区域到达Ｐ点所经历的时间.解析㊀(１)３４πＬ２ꎻ(２)２π＋３３()Ｌ３ｖ拓展提问㊀是否存在这样的磁场ꎬ使该种粒子从Ｏ点以相同速度ｖ沿不同方向射入磁场ꎬ射出磁场时速度方向与ｘ轴正方向夹角都为３０ʎ?若存在ꎬ试求该磁场的半径和圆心坐标.答案:Ｌꎻ(１２Ｌꎬ３２Ｌ).３圆环形边界磁场例４㊀如图７所示ꎬ两个同心圆ꎬ半径分别为ｒ和２ｒꎬ在两圆之间的环形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场ꎬ磁感应强度为Ｂ.圆心Ｏ处有一放射源ꎬ放出粒子的质量为ｍꎬ带电荷量为－ｑꎬ假设粒子速度方向都和纸面平行[１].图７㊀例４示意图(１)图中箭头表示某一粒子初速度的方向ꎬＯＡ与初速度方向夹角为６０ʎꎬ要想使该粒子经过环形区域磁场后第一次通过Ａ点ꎬ则初速度的大小为多少?(２)要使粒子不穿出环形区域ꎬ则粒子的初速度不能超过多少?答案:(１)３Ｂｑｒ３ｍꎻ(２)３Ｂｑｒ４ｍ.拓展提问㊀若粒子初速度方向不受限制ꎬ如图８所示ꎬ则所有粒子都能穿出磁场的最小速度为多大?图８㊀拓展提问示意图答案:３Ｂｑｒ２ｍ参考文献:[１]王朝银.步步高大一轮复习讲义物理(人教版)[Ｍ].杭州:浙江大学出版社ꎬ２０２２:１９２－１９４.[责任编辑:李㊀璟]７９。
高中物理磁场知识点总结及物理学习方法
高中物理磁场知识点总结及物理学习方法一、磁场磁体是通过磁场对铁钴镍类物质发生作用的，磁场和电场一样，是物质存在的另一种形式，是客观存在的。
小磁针的指南指北表明地球是一个大磁体。
磁体周围空间存在磁场；电流周围空间也存在磁场。
电流周围空间存在磁场，电流是大量运动电荷形成的，所以运动电荷周围空间也有磁场。
静止电荷周围空间没有磁场。
磁场存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间。
磁场是物质存在的一种形式。
磁场对磁体、电流都有力的作用。
与用检验电荷检验电场存在一样，可以用小磁针来检验磁场的存在。
如图所示为证明通电导线周围有磁场存在——奥斯特实验，以及磁场对电流有力的作用实验。
1．地磁场地球本身是一个磁体，附近存在的磁场叫地磁场，地磁的南极在地球北极附近，地磁的北极在地球的南极附近。
2．地磁体周围的磁场分布与条形磁铁周围的磁场分布情况相似。
3．指南针放在地球周围的指南针静止时能够指南北，就是受到了地磁场作用的结果。
4．磁偏角地球的地理两极与地磁两极并不重合，磁针并非准确地指南或指北，其间有一个交角，叫地磁偏角，简称磁偏角。
说明：①地球上不同点的磁偏角的数值是不同的。
②磁偏角随地球磁极缓慢移动而缓慢变化。
③地磁轴和地球自转轴的夹角约为11°。
二、磁场的方向在电场中，电场方向是人们规定的，同理，人们也规定了磁场的方向。
规定：在磁场中的任意一点小磁针北极受力的方向就是那一点的磁场方向。
确定磁场方向的方法是：将一不受外力的小磁针放入磁场中需测定的位置，当小磁针在该位置静止时，小磁针N极的指向即为该点的磁场方向。
磁体磁场：可以利用同名磁极相斥，异名磁极相吸的方法来判定磁场方向。
电流磁场：利用安培定则（也叫右手螺旋定则）判定磁场方向。
三、磁感线在磁场中画出有方向的曲线表示磁感线。
磁感线特点：（1）磁感线上每一点切线方向跟该点磁场方向相同。
（2）磁感线的疏密反映磁场的强弱，磁感线越密的地方表示磁场越强，磁感线越疏的地方表示磁场越弱。
亥姆霍兹线圈磁场特点
亥姆霍兹线圈磁场特点亥姆霍兹线圈是一种由两个平行的、同轴放置的等长同心线圈组成的电磁装置。
它由德国物理学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹于19世纪中叶发明，广泛应用于实验室、医疗、工业等各个领域。
亥姆霍兹线圈磁场特点主要有以下几个方面：1. 磁场匀强性：亥姆霍兹线圈可以产生一个近似匀强的磁场。
由于两个线圈是同心的，电流方向相反，且线圈间距与线圈半径相等，使得线圈中心区域内的磁场强度相对均匀。
这种匀强性对于实验研究、电子技术等领域非常重要。
2. 磁场可控性：通过调节亥姆霍兹线圈中的电流大小，可以控制磁场的强弱。
假设两个线圈的半径为R，线圈间距为d，电流为I，根据亥姆霍兹线圈的设计公式磁感应强度B可以表示为B = (μ0 * I * R^2) / (2 * (R^2 + (d/2)^2)^(3/2))，其中μ0为真空中的磁导率。
由此可见，通过调节电流和线圈参数可以实现对磁场强度的精确控制。
3. 线圈设计灵活性：亥姆霍兹线圈的设计参数可以根据具体需求进行调整。
例如，可以通过增大半径R或线圈间距d来增大磁场强度，也可以增加线圈匝数来增强磁场。
这种设计灵活性使得亥姆霍兹线圈能够适应不同场景下的要求，并且可以根据实验和应用的需要进行定制。
4. 磁场方向可控性：亥姆霍兹线圈的磁场方向可以根据电流的方向而改变。
当两个线圈中的电流方向相同时，磁场方向垂直于线圈平面；当电流方向相反时，磁场方向平行于线圈平面。
这一特点使得亥姆霍兹线圈可以根据实验和应用的需要进行相应的调整以得到所需的磁场方向。
综上所述，亥姆霍兹线圈具有磁场匀强性、磁场可控性、线圈设计灵活性和磁场方向可控性等特点。
这些特点使得亥姆霍兹线圈成为研究磁场效应、进行实验研究、以及在医疗、工业等领域中应用广泛的电磁装置。
参考内容：1. 丁谨明，左泽军，沈国栋. 电磁场与电磁波[M]. 科学出版社，2013.2. 张永秋，施敏. 物理学[M]. 清华大学出版社，2009.3. 王朝军. 赫兹磁力矩计和亥姆霍兹线圈的设计及制作[J]. 工业技术创新，2019.4. 周麦涛，陈家宏，魏琪. 亥姆霍兹线圈研究进展[J]. 北京科技大学学报，2014.。
四川省绵阳市2024高三冲刺(高考物理)统编版(五四制)测试(拓展卷)完整试卷
四川省绵阳市2024高三冲刺（高考物理）统编版（五四制）测试(拓展卷)完整试卷一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题在平直的公路上行驶的甲车和乙车，其位置x随时间t变化的图像分别为图中直线和曲线。
已知乙车做匀变速直线运动，当时，直线和曲线相切，下列说法中正确的是（ ）A．时刻乙车的速度大小为B．时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度C．时间内甲车与乙车间的距离一直在增大D．乙车的加速度大小为第(2)题一列简谐横波在时刻的波形如图甲所示，图乙所示为该波中处质点P的振动图像．下列说法正确的是（）A．此波的波速为B．此波沿x轴正方向传播C．时质点P的速度最大D．时质点P的加速度最大第(3)题一质点做曲线运动，在前一段时间内速度大小由v增大到2v，在随后的一段时间内速度大小由2v增大到5v。
前后两段时间内，合外力对质点做功分别为W1和W2，合外力的冲量大小分别为I1和I2。
下列关系式一定成立的是（ ）A．，B．，C．，D．，第(4)题健身球是一种内部充气的健身辅助器材。
如图所示，用绝热材料制成的健身球，球内的气体视为理想气体，则下列说法正确的是（ ）A．人体挤压健身球过程中，球内气体内能增大B．人体离开健身球前后，球内所有气体分子的运动速率均减小C．人体离开健身球前后，球内单位面积上撞击的分子数不变D．将健身球举高，球内气体的分子势能增大第(5)题如图是一理想变压器，其原线圈和可变电阻相连，副线圈接一阻值恒为R L的白炽灯。
原、副线圈的匝数分别为、。
保持交流电源电压的有效值不变，调节可变电阻的阻值，（设题中所涉及所有情形都没有超过灯泡的额定电压）则（）A．当的值增大时，副线圈两端的电压不变B．当时，灯的功率最大C．若把灯和可变电阻的位置互换，其余条件不变，则当时，可变电阻的功率最大D．当的值增大时，灯将变暗第(6)题在地月系统中，若忽略其它星球的影响，质量为M的地球和质量为m的月球运动情况如图所示。
几种常见的磁场--优质获奖课件 (38)
3.3-5(安培认为,物质微粒内的分子电流使它们相当于一个个的小
提高。先研究匀强磁场中与 B 垂直的平面的情况,再研究匀强磁场中 与 B 不垂直的平面的情况。
导入新课:磁悬浮地球仪运用了磁悬浮的科学原理,使地球仪在 无任何支撑点的空中自转,展示地球的真实状态,具有独特的视觉效 果。实际上,磁悬浮地球仪的底座与球体之间是通过磁场产生相互排 斥而达到悬浮效果的,那么常见的磁场有哪些呢?这些磁场又有哪些 特点呢?
拓展一:安培定则的应用
1.如图所示,一个电子沿着逆时针方向做匀速圆周运动,则此电
子的运动( )。 A.不产生磁场 B.产生磁场,圆心处的磁场方向垂直纸面向里 C.产生磁场,圆心处的磁场方向垂直纸面向外 D.只有圆周内侧产生磁场
【分析】本题应按如下思路进行:
①根据电子的运动确定电流方向; ②根据安培定则确定磁场方向; ③注意环形电流内外磁场的分布情况。
【解析】磁通量尽管有正负之分,但却是标量,A 项错误;磁通量 等于平面垂直于磁场时磁感应强度与面积的乘积,则同一线圈在同 一磁场的同一位置,因放置方向不同,磁通量不同,当平面与磁场方 向平行时,磁通量为零,故 C 项正确,B、D 两项错误。
【答案】C 【点评】通过某一平面的磁通量的大小,可以用通过这个平面的 磁感线的条数的多少来形象地说明。
课时 3.3 几种常见的磁场
1.知道磁感线,知道几种常见磁场磁感线的空间分布情况。 2.会用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。 3.了解安培分子电流假说。 4.知道磁通量。
高中物理34目录
高中物理34目录篇一：物理选修3-4目录第十一章机械运动第一节简谐运动第二节简谐运动的描述第三节简谐运动的回复力和能量第四节单摆实验：探究单摆运动、用单摆测定重力加速度第五节外力作用下的振动第十二章第一节波的形成和传播第二节波的图像第三节波长、频率和波速第四节波的衍射和干涉第五节多普勒效应第六节惠更斯原理第十三章光第一节光的反射和折射实验：测定玻璃的折射率第二节全反射第三节光的干涉实验：用双缝干涉测量光的波长第四节光的衍射第五节光的偏振第六节光的颜色色散第七节激光第十四章电磁波第一节电磁波的发现第二节电磁振荡第三节电磁波的发射和接收第四节电磁波与信息化社会第五节电磁波谱第十五章相对论简介第一节相对论的诞生第二节时间和空间的相对性第三节狭义相对论的其它结论第四节广义相对论简介篇二：4人教版高中物理教材目录高中物理新课标教材目录高中物理新课标教材·必修1第一章运动的描述1 质点参考系和坐标系2 时间和位移3 运动快慢的描述──速度4 实验：用打点计时器测速度5 速度变化快慢的描述──加速度第二章匀变速直线运动的研究1 实验：探究小车速度随时间变化的规律2 匀变速直线运动的速度与时间的关系3 匀变速直线运动的位移与时间的关系4 自由落体运动5 伽利略对自由落体运动的研究第三章相互作用1 重力基本相互作用2 弹力3 摩擦力3 摩擦力4 力的合成5 力的分解第四章牛顿运动定律1 牛顿第一定律2 实验：探究加速度与力、质量的关系3 牛顿第二定律4 力学单位制5 牛顿第三定律6 用牛顿定律解决问题（一）7 用牛顿定律解决问题（二）高中物理新课标教材·必修2第五章机械能及其守恒定律1 追寻守恒量2 功3 功率4 重力势能5 探究弹性势能的表达式6 探究功与物体速度变化的关系7 动能和动能定理8 机械能守恒定律9 实验：验证机械能守恒定律10 能量守恒定律与能源第六章曲线运动1 曲线运动2 运动的合成与分解3 探究平抛运动的规律4 抛体运动的规律5 圆周运动6 向心加速度7 向心力8 生活中的圆周运动第七章万有引力与航天1 行星的运动2 太阳与行星间的引力3 万有引力定律4 万有引力理论的成就5 宇宙航行6 经典力学的局限性高中物理新课标教材·选修1-1第一章电流1、电荷库仑定律2、电场3、生活中的静电现象4、电流和电源5、电流的热效应第二章磁场1、指南针与远洋航海2、电流的磁场3、磁场对通电导线的作用4、磁声对运动电荷的作用5、磁性材料第三章电磁感应1、电磁感应现象2、法拉第电磁感应定律3、交变电流4、变压器5、高压输电6、自感现象涡流7、课题研究：电在我家中第四章电磁波及其应用1、电磁波的发现2、电磁光谱3、电磁波的发射和接收4、信息化社会5、课题研究：社会生活中的电磁波高中物理新课标教材·选修1-2第一章分子动理论内能1、分子及其热运动2、物体的内能3、固体和液体4、气体第二章能量的守恒与耗散1、能量守恒定律2、热力学第一定律3、热机的工作原理4、热力学第二定律5、有序、无序和熵6、课题研究：家庭中的热机第三章核能1、放射性的发现2、原子核的结构3、放射性的衰变(来自: 小龙文档网:高中物理3-4目录)4、裂变和聚变5、核能的利用第四章能源的开发与利用1、热机的发展和应用2、电力和电信的发展与应用3、新能源的开发4、能源与可持续发展5、课题研究：太阳能综合利用的研究高中物理新课标教材·选修2-1第一章电场直流电路1、电场2、电源3、多用电表4、闭合电路的欧姆定律5、电容器篇三：高中物理目录人教版新课标高中物理1（必修）人教版新课标高中物理2（必修）一般每本书最后一章不考人教版新课标高中物理1－1（选修）人教版新课标高中物理1－2（选修）人教版新课标高中物理2－1（选修）人教版新课标高中物理2－2（选修）人教版新课标高中物理2－3（选修）人教版新课标高中物理3－1（选修）人教版新课标高中物理3－2（选修）人教版新课标高中物理3－3（选修）人教版新课标高中物理3－4（选修）人教版新课标高中物理3－5（选修）重要必修一:第一章运动的描述1 质点参考系和坐标系2 时间和位移3 运动快慢的描述──速度4 实验：用打点计时器测速度5 速度变化快慢的描述──加速度第二章匀变速直线运动的研究1 实验：探究小车速度随时间变化的规律2 匀变速直线运动的速度与时间的关系3 匀变速直线运动的位移与时间的关系3 匀变速直线运动的速度与位移的关系4 自由落体运动6 伽利略对自由落体运动的研究第三章相互作用1 重力基本相互作用2 弹力3 摩擦力 3 摩擦力4 力的合成5 力的分解第四章牛顿运动定律 1 牛顿第一定律2 实验：探究加速度与力、质量的关系3 牛顿第二定律4 力学单位制5 牛顿第三定律6 用牛顿定律解决问题（一）7 用牛顿定律解决问题（二）必修二:第五章曲线运动1.曲线运动2.平抛运动3.实验：研究平抛运动8.55 6.6 15.15 8.55 7.7 8.55 6.9 7.45 重要重要 6.359.14.圆周运动5.向心加速度6.向心力7.生活中的圆周运动第六章万有引力与航天 1.行星的运动2.太阳与行星间的引力3.万有引力定律4.万有引力理论的成就5.宇宙航行6.经典力学的局限性第七章机械能守恒定律 1.追寻守恒量2.功 3.功率4.重力势能5.探究弹性势能的表达式6.实验：探究功与速度变化的关系7.动能和动能定理8.机械能守恒定律9.实验：验证机械能守恒定律 10.能量守恒定律与能源选修3-1:第一章静电场1 电荷及其守恒定律2 库仑定律3 电场强度4 电势能和电势5 电势差6 电势差与电场强度的关系7 静电现象的应用8 电容器的电容9 带电粒子在电场中的运动第二章恒定电流1 电源和电流2 电动势3 欧姆定律4 串联电路和并联电路5 焦耳定律6 电阻定律7 闭合电路的欧姆定律8 多用电表9 实验：测定电池的电动势和电阻10 简单的逻辑电路第三章磁场1 磁现象和磁场2 磁感应强度3 几种常见的磁场4 磁场对通电导线的作用力5 磁场对运动电荷的作用力6 带电粒子在匀强磁场中的运动课题研究霍尔效应附录游标卡尺和螺旋测微器选修3-2:第四章电磁感应 1 划时代的发现2 探究电磁感应的产生条件3 楞次定律4 法拉第电磁感应定律5 电磁感应规律的应用6 互感和自感7 涡流电磁阻尼和电磁驱动第五章交变电流 1 交变电流2 描述交变电流的理量3 电感和电容对交变电流的影响4 变压器5 电能的输送第六章传感器1 传感器及其工作原理2 传感器的应用（一）3 传感器的应用（二）4 传感器的应用实验附一些元器件的原理和使用要点课题研究怎样把交流变成直流选修3-3:第七章分子动理论1 物体是由大量分子组成的2 分子的热运动3 分子间的作用力4 温度和温标5 内能第八章气体1 气体的等温变化2 气体的等容变化和等压变化3 理想气体的状态方程4 气体热现象的微观意义第九章物态和物态变化1 固体2 液体3 饱和汽与饱和汽压4 物态变化中的能量交换第十章热力学定律1 功和内能2 热和内能3 热力学第一定律能量守恒定律4 热力学第二定律5 热力学第二定律的微观解释6 能源和可持续发展课题研究如何提高煤气灶的烧水效率选修3-4:第十一章机械振动1 简谐运动2 简谐运动的描述3 简谐运动的回复力和能量4 单摆5 外力作用下的振动第十二章机械波 1 波的形成和传播 2 波的图象3 波长、频率和波速4 波的衍射和干涉5 多普勒效应6 惠更斯原理第十三章光1 光的反射和折射2 全反射3 光的干涉4 实验：用双缝干涉测量光的波长5 光的衍射6 光的偏振7 光的颜色色散 8 激光第十四章电磁波 1 电磁波的发现 2 电磁振荡3 电磁波的发射和接收4 电磁波与信息化社会5 电磁波谱第十五章相对论简介 1 相对论的诞生2 时间和空间的相对性3 狭义相对论的其他结论4 广义相对论简介课题研究选修3-5:第十六章动量守恒定律1 实验：探究碰撞中的不变量2 动量守恒定律（一）3 动量守恒定律（二）4 碰撞5 反冲运动火箭6 用动量概念表示牛顿的第二定律第十七章波粒二象性1 能量量子化：物理学的新纪元2 科学的转折：光的粒子性3 崭新的一页：粒子的波动性4 概率波5 不确定的关系第十八章原子结构 1 电子的发现2 原子的核式结构模型3 氢原子光谱4 玻尔的原子模型5 激光第十九章原子核 1 原子核的组成 2 放射性元素的衰变 3 探测射线的方法 4 放射性的应用与防护 5 核力与结合能 6 重核的裂变 7 核聚变 8 粒子和宇宙。
物理专题三带电粒子在复合场(电场磁场)中的运动解读
物理专题三 带电粒子在复合场(电场磁场)中的运动解决这类问题时一定要重视画示意图的重要作用。
⑴带电粒子在匀强电场中做类平抛运动。
这类题的解题关键是画出示意图，要点是末速度的反向延长线跟初速度延长线的交点在水平位移的中点。
⑵带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。
这类题的解题关键是画好示意图，画示意图的要点是找圆心、找半径和用对称。
例1 右图是示波管内部构造示意图。
竖直偏转电极的板长为l =4cm ，板间距离为d =1cm ，板右端到荧光屏L =18cm ，（本题不研究水平偏转）。
电子沿中心轴线进入偏转电极时的速度为v 0=1.6×107m/s ，电子电荷e =1.6×10-19C ，质量为0.91×10-30kg 。
为了使电子束不会打在偏转电极的极板上，加在偏转电极上的电压不能超过多少？电子打在荧光屏上的点偏离中心点O 的最大距离是多少？[解：设电子刚好打在偏转极板右端时对应的电压为U ，根据侧移公式不难求出U (当时对应的侧移恰好为d /2)：2212⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=v l dm Ue d ，得U =91V ；然后由图中相似形对应边成比例可以求得最大偏离量h =5cm 。
]例2 如图甲所示，在真空中，足够大的平行金属板M 、N 相距为d ，水平放置。
它们的中心有小孔A 、B ，A 、B 及O 在同一条竖直线上，两板的左端连有如图所示的电路，交流电源的内阻忽略不计，电动势为U ，U 的方向如图甲所示，U 随时间变化如图乙所示，它的峰值为ε。
今将S 接b 一段足够长时间后又断开，并在A 孔正上方距A 为h （已知d h <）的O 点释放一个带电微粒P ，P 在AB 之间刚好做匀速运动，再将S 接到a 后让P 从O 点自由下落，在t=0时刻刚好进入A 孔，为了使P 一直向下运动，求h 与T 的关系式？[解析：当S 接b 一段足够长的时间后又断开，而带电微粒进入A 孔后刚好做匀速运动，说明它受到的重力与电场力相等，有d q mg ε= 若将S 接a 后，刚从t=0开始，M 、N 两板间的电压为，2ε，故带电粒子进入电场后，所受到的电场力为mg d q F 22==ε，也就是以大小为g 、方向向上的加速度作减速运动。
高中物理必做实验目录及器材
§3.6带电粒子在匀强磁场中的运动 演示实验 附录 §4.2探究电磁感应的产生条件 §4.3楞次定律 §4.3楞次定律 （练习题） §4.6互感和自感 §4.6互感和自感 §5.1交变电流 §5.1交变电流 分组实验 演示实验 演示实验 演示实验 演示实验 演示实验 演示实-2 第五章： 交变电流
教材
章
次
实验题目和内容
主要实验器材 验电器、锌板、紫光灯 阴极射线管
实验所属章节 §17.2科学的转折：光的粒子性 §18.1电子的发现
实验类型 演示实验 演示实验
备
注
第十七章： 波粒二象性 第十八章： 原子结构
第 3 页，共 3 页
实验所属章节
实验类型
备
注
24 带电粒子在匀强磁场中的运动 第四章： 电磁感应 25 26 27 28 29 游标卡尺和螺旋测微器 探究电磁感应的产生条件 楞次定律--感应电流的方向 楞次定律演示实验 互感和自感演示 显示通电时线圈对电流的影响的实 30 验 31 交流电压随时间变化的图像 32 教学用交流发电机 33 电感和电容对交变电流的影响 第十一章： 机械振动 选修 3-4 第十三章： 光学 34 35 36 37 38 39 40 弹簧振子 探究单摆周期与摆长的关系 研究受迫振动的频率 观察共振现象 测定玻璃的折射率 观察全反射现象 光的双缝干涉实验
主要实验器材 气垫导轨、配套的光电计时 装置 打点计时器、小车、长木板 打点计时器、小车、长木板 牛顿管 弹簧 橡皮筋，弹簧秤 打点计时器、小车、长木板 斜槽（附金属小球），竖直 固定支架，重锤， 弹簧或专用的仪器 打点计时器、小车、长木板 打点计时器、铁架台 验电器 、空腔导体 验电器 、金属罩 平板电容器、充电电源、验 电器 电流表、电压表、电池 电流表、电压表、电池 多用电表、电阻及二极管等 安培力演示仪 磁传感器 安培力演示仪 阴极射线管
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物理典型实验 实验三十四 匀强磁场研究
实验目的
观察匀强磁场现象，总结匀强磁场产生的条件，进而通过自制匀强磁场螺线管加深对匀强磁场现象的认识。
实验原理
当通电螺线管具有一定的长径比的时候，其内部磁场强度趋向于一个恒定值，被称为匀强磁场。
匀强磁场的图线呈现出较大范围的“平顶”特征。
实验器材
Edislab 数字化实验系统、磁感应强度传感器、PVC 管、计算机、Edis 匀强磁场螺线管如图（实验装置图）、学生电源（电池组）、刻度尺。
实验装置图
实验过程与数据分析
1、将磁感应强度传感器接入数据采集器。
2、打开Edislab 软件，在物理实验中选择“匀强磁场研究”模版，系统会自动识别，点击“实验配置”下的“采集参数”，设置为“手动模式”。
3、在“d ”列第一行，点击鼠标右键，下拉菜单中选择“生成数据”，对话框中选择“规则填充”，打开设置框，从0开始到17结束，变化“0.5”，生成系列数据。
4、将磁感应强度传感器测量前端放置到螺线管前约2cm 处，点击调零按钮。
5、点击开始按钮的小图标，在这个点点击“记录”记下此处的测量值，向着螺线管的方向移动磁感应强度传感器，每移动0.5cm 记录对应处的值，依次记录下系列测量值，如图（34-3 ）所示。
6、观察可知，在螺线管中一段位移处图线
具有典型平顶特征，说明该螺线管内部
存在一定范围的匀强磁场。
实验拓展
1、将 PVC 管截成长度不同的几段，分配
给学生小组，
2、让学生用手摇绕线机将漆包线绕在 PVC
管上，记录匝数，留出接头，
3、测量各个螺线管的内部磁场分布情况，
对所获得的图线进行比较；
4、筛选出“平顶”特征较为明显的图线，
记录该图线对应的螺线管的长度、匝数，
并计算其长径比；
5、改变上述参数（增大或减小），再制作几个螺线管，重复实验，观察其图线的
变化情况，得到“平顶”特征最明显的图线，测量该图线对应的螺线管的长度、匝数和长径比。
6、总结匀强磁场产生的条件。
图（34-3）
实验装置图。