2021年高考物理专题复习：磁场
【高三】2021届高考物理考点重点磁场复习
【高三】2021届高考物理考点重点磁场复习第六课时单元知识整合本章的知识结构1．磁场的基本的性质从本质上看是对处于磁场中的运动电荷有力的作用。
2.磁场中某一点的磁场方向可以描述为① 小磁针静止时的北极方向；② 磁感应强度的方向；③ 通过该点的磁感应线的切线方向。
3．磁感线不是真实存在的曲线，而是为了形象描绘磁场而假想的。
磁感线的疏密表示磁场的强弱；磁感线的切线方向表示磁场的方向；磁感线是闭合的曲线。
地磁场的磁感线大体从地理南极附近出发到达地理北极附近，而内部又大体从地理北极到地理南极。
4.如果电流方向与磁场方向垂直，则磁感应强度的定义公式为b=。
5．通电螺线管的磁感线分布与条形磁铁的磁感线分布类似，直线电流的磁场的磁感线分布特点是内密外疏的一组同心圆，电流的磁场方向用安培定则来判断。
6.安培力是电流在磁场中的力。
当电流方向与磁场方向垂直时，电流的安培力最大，F=；当电流方向与磁场方向平行时，电流所受的安培力最小，F=；安培力的方向由左手定律决定。
其特点是安培力的方向始终垂直于由电流和磁场方向确定的平面。
7．洛伦兹力是运动电荷在磁场中的受力。
当电荷的运动方向和磁场方向垂直时，电荷受到的洛伦兹力最大，且f洛＝；当电荷的运动方向和磁场方向平行时，电荷受到的洛伦兹力最小，且f洛＝；由于洛伦兹力的方向始终与电荷的运动方向垂直，因此洛伦兹力对电荷不做功。
8.当带电粒子垂直进入磁场时，它们在洛伦兹力的作用下会作匀速圆周运动。
轨道半径r=，周期T=。
1．类比与迁移：通过电场与磁场，电场线与磁感线，电场强度与磁感应强度，电场力与洛伦兹力等相关知识和概念的类比，找出异同点，促进正向迁移，克服负迁移，深化新旧知识的学习。
2.空间想象与转换：由于安培力（或洛伦兹力）的方向与磁场和电流的方向（或移动电荷的方向）之间存在复杂的空间定向关系，我们应该注意空间想象能力的培养，并善于选择合理的角度将立体图转换为平面图进行分析。
3．几何知识的灵活应用：粒子在有界磁场中的圆周运动问题中圆心的确定，圆心角、半径的确定往往都要用到几何知识，然后根据物理知识求解相关物理量，体现着数理知识的有机结合。
2021年广东高考物理复习课件：专题十 磁场
2.常见电流的磁场
通电直导线 安培定则 示意图
立体图
通电螺线管
环形电流
横截 面图
三、磁感线与电场线的比较
意义 方向
疏密 特点
磁感线
电场线
为形象地描述磁场方 向和相对强弱而假想 的线
为形象地描述电场方 向和相对强弱而假想 的线
线上各点的切线方向 即该点的磁场方向,是 小磁针N极受力方向
线上各点的切线方向 即该点的电场方向,是 正电荷受电场力的方 向
1.组合场:电场与磁场各位于一定的区域内,并不重叠,或在同一区域,电 场、磁场分时间段或分区域交替出现。 2.带电粒子在组合场中的运动,实际上是几个典型运动过程的组合(如:电 场中的加速直线运动、类平抛运动;磁场中的匀速圆周运动),因此解决此 类问题要分段处理,找出各段之间的衔接点和相关物理量。 3.带电粒子在匀强电场和匀强磁场中偏转的比较
物理 方法
(1)利用临界条件求极值;(2)利 用边界条件求极值;(3)利用矢量 图求极值
数学 方法
(1)用三角函数求极值;(2)用二 次方程的判别式求极值;(3)用不 等式的性质求极值;(4)图像法等
从关 键词 找突 破口
许多临界问题,题干中常用“恰好”“最大”“至少”“不相 撞”“不脱离”等词语对临界状态给以暗示,审题时,一定要抓住 这些特定的词语挖掘其隐藏的规律,找出临界条件
图c中t= θ T= 2θm
π Bq
(2)平行边界,粒子进出磁场通常存在临界条件
图a中t1= θm ,t2=T = πm
Bq 2 Bq
图b中t= θm
Bq
图c中t=1-
θ π
T=1-
θ π
2πm Bq
图d中t= θ T= 2θm
2021年江西省高考物理专题复习：磁场
2021年江西省高考物理专题复习：磁场解析版1．．在如图所示的竖直平面内，水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径r=944m的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点，GH与水平面的夹角θ＝37°．过G点，垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度B＝1.25T；过D点，垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场电场方向水平向右，电场强度E＝1×104N/C．小物体P1质量m＝2×10﹣3kg、电荷量q＝+8×10﹣6C，受到水平向右的推力F＝9.98×10﹣3N的作用，沿CD向右做匀速直线运动，到达D点后撤去推力．当P1到达倾斜轨道底端G点时，不带电的小物体P2在GH顶端静止释放，经过时间t＝0.1s与P1相遇．P1和P2与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为μ＝0.5，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，物体电荷量保持不变，不计空气阻力．求：（1）小物体P2在倾斜轨道HG上运动的加速度大小；（2）小物体P1在水平轨道CD上运动速度v的大小；（3）倾斜轨道GH的长度s．【解答】解：（1）设P2质量为m2，在GH上运动的加速度为a2，则有：m2gsinθ﹣μm2gcosθ＝m2a2…①，代入数据解得：a2＝2m/s2…②；（2）设小物体P1在运匀强磁场中运动的速度为v，受到向上的洛伦兹力为F1，受到的摩擦力为f，则：洛伦兹力：F1＝qvB…③摩擦力：f＝μ（mg﹣F1）…④由题意可得水平方向合力为零，有：F﹣f＝0…⑤，联立③④⑤式，并代入数据得：v＝4m/s…⑥（3）设P1在G点的速度大小为v G，由于洛伦兹力不做功，根据动能定理有：qErsinθ﹣mgr（1﹣cosθ）=12mv G2−12mv2…⑦第1 页共88 页。
2021年广东省新高考物理专题复习：磁场(含答案解析)
2021年广东省新高考物理专题复习：磁场1．如图所示，一矩形区域abcd内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场和竖直向下的匀强电场、大小为E，现从矩形区域ad边的中点O处沿纸面与ad边夹角为30°方向发射一个带电微粒（微粒的速度未知），微粒恰好在复合场中做圆周运动。
已知ab、cd边足够长，ad边长为L，微粒质量为m，重力加速度为g。
则：（1）微粒带何种电？电荷量大小为多少？（2）若微粒能从cd边射出，求可能从cd边射出的区域的长度x。
2．如图所示，xOy 为竖直面内的直角坐标系，在y 轴两侧存在电场强度大小相等的匀强电场，y 轴右侧电场方向竖直向下，y 轴左侧电场方向竖直向上。
y 轴左侧还存在一个方向垂直于坐标平面的圆形有界匀强磁场（图中未画出），磁场边界与y 轴相切于O 点。
现有一个质量为m 、带电荷量为+q 的小球，用长为l 、不可伸长的绝缘细线悬挂在P 点的钉子上，P 点与坐标原点O 的距离亦为l ，将小球拉至细线绷直且与y 轴负方向成α＝60°角无初速释放，小球摆至O 点还未进入磁场瞬间细线恰好被拉断。
小球在y 轴左侧运动一段时间后刚好击中P 点的钉子，此时速度方向与y 轴正方向的夹角为β＝37°，已知细线能承受的最大张力F ＝4mg ，小球可视为质点，重力加速度为g ，sin37°＝0.6，不计阻力。
求：（1）电场强度的大小：（2）磁感应强度的大小和磁场区域的面积。
3．如图，一半径为R 的圆表示一柱形区域的横截面（纸面）。
在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m 、电荷量为q 的粒子从直线ac 与圆的交点a 正对圆心射入柱形区域，而后从圆上的b 点离开该区域，bo 连线与直线垂直。
圆心O 到直线的垂直距离为12R ，现将磁场换为平行于纸面且垂直于直线ac 的匀强电场，同一粒子以同样速率在a 点沿直线ac 射入柱形区域，也在b 点离开该区域。
2021年北京市高考物理专题复习：磁场
第 1 页 共 86 页
2021年北京市高考物理专题复习：磁场解析版
1．如图所示，竖直平面内存在水平向右的匀强电场，及垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应
强度B ＝1T ．竖直放入一光滑且绝缘的四分之一圆弧轨道MN ，圆心为O ，ON 沿竖直方向，OM 沿电场方向，半径R ＝0.8．一质量m ＝2×10﹣4kg ，电荷量q ＝5×10﹣
5C 的小球恰能静止在P 点，且OP 与ON 夹角θ＝37°．（重力加速度g ＝10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：
（1）电场强度的大小；
（2）将小球从M 点无初速度释放，小球滑到N 点的速度大小及对轨道的压力大小。
【解答】解：（1）小球能静止在P 点，小球在P 点受力分析如图所示：
根据平衡得：
qE ＝mgtan θ
解得：E =mgtanθq =2×10−4
×10×0.755×10−5N/C ＝30N/C …① （2）将小球从M 点无初速度释放到达N 点过程，
对小球根据动能定理得：
﹣qER+mgR =12mv 2…②
N 点对小球由牛顿第二定律得：。
2021年天津市高考物理专题复习：磁场
2021年天津市高考物理专题复习：磁场解析版
1．如图所示，半径r＝0.06m的半圆形无场区的圆心在坐标原点O处，半径R＝0.1m，磁感应强度B＝0.075T的圆形有界磁场区的圆心坐标为O1（0，0.08m），平行金属板的板长L ＝0.3m，间距d＝0.1m，极板间所加电压U＝6.4×102V，其中MN极板上收集的粒子全部中和吸收。
一位于O处的粒子源向第I、II象限均匀地发射速度大小υ＝6.0×105m/s 的带正电粒子，经圆形磁场偏转后，从第I象限出射的粒子速度方向均沿x轴正方向，
若粒子重力不计、比荷q
m
=1.0×108C/kg，不计粒子间的相互作用力及电场的边缘效应，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8．求：
（1）打到下极板右端点N的粒子进入电场时的纵坐标值；
（2）打到N点粒子进入磁场时与x轴正方向的夹角。
【解答】解：（1）如图所示，
恰能从下极板右端射出的粒子的竖直坐标为y，
粒子在电场中的加速度a=qU md
粒子穿过平行金属板的时间为t=L v
粒子在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，
有：y=1
2
at2
联立三式得：y=qUL2
2
代入数据得y＝0.08m
y＜d＝0.1m，说明粒子能射入极板间，射入点的坐标为y＝0.08m （2）粒子从A点进入磁场，从点P（0.1m，0.08m）射出磁场。
粒子做圆周运动的半径为r0，
有：qvB=mv2 r0
第1 页共87 页。
2021版《大高考》高考物理总复习课件：专题九 磁场
(1)求此时线圈所受安培力的大小和方向； (2)若此时线圈水平向右运动的速度大小为v，求安培力的功率。
解析 (1)对线圈前后两边所受安培力的合力为零，线圈所受的 安培力即为右边所受的安培力，由安培力公式得 F＝nBIL① 由左手定则知方向水平向右 (2)安培力的功率为P＝F·v② 联立①②式解得P＝nBILv③ 答案 (1)nBIL 方向水平向右 (2)nBILv
技巧秘诀 安培力做功与动能定理结合解题，其步骤如下： (1)选取研究对象，明确它的运动过程； (2)分析研究对象的受力情况(若是立体图就改画成平面图)和各个 力做功情况，特别是分析安培力大小和方向，看安培力做正功 还是负功，然后求各力做功的代数和； (3)明确初、末状态的动能； (4)列出动能定理的方程，以及其他必要的解题方程进行求解。
解析 对金属棒受力分析如图所示。由三力平衡的特点得 tan θ ＝BmIgL，故 A 正确，C、D 错误；悬线的长度对 θ 角没有影响，B 错误。
答案 A
技巧秘诀 具体思维流程如下
安培力与功、动能定理的综合应用 【解题方略】 安培力是磁场中出现的重要概念，安培力具有力的共性，能产 生加速度、能对通电导体做功。 【例3】 (2015·重庆理综，7，15分)音圈电机是一种应用于硬 盘、光驱等系统的特殊电动机，如图是某音圈电机的原理示意 图，它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成，线圈边 长为L，匝数为n，磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线 圈平面竖直向下，大小为B，区域外的磁场忽略不计。线圈左边 始终在磁场外，右边始终在磁场内，前后两边在磁场内的长度 始终相等，某时刻线圈中电流从P流向Q，大小为I。
3.带电粒子在有界磁场中运动的对称性 (1)直线边界的对称性：从同一直线边界射入的粒子，又从同 一直线边界射出时，速度与边界的夹角相等，如图甲。
新高考物理 磁场9-1 磁场的描述 磁场对电流的作用
立体 图
三、安培力 1．安培力的大小 (1)磁场方向和电流方向垂直时：F＝_B__I_L_。 (2)磁场方向和电流方向平行时：F＝0。 2．安培力的方向 —— 左手定则判断 (1)伸开左手，使拇指与其余四个手指_垂__直___，并且都与手掌在同一个平面内。 (2)让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向_电__流___的方向。 (3)_拇__指__ 所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
3．[安培力的叠加问题]
(2019·全国卷Ⅰ) 如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体
棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向
垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接。已知导体棒MN受
到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为
答案：B
[要点自悟明] 1．磁场的基本性质：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁力的作用。 2．磁感应强度的理解 (1)描述磁场的强弱和方向。 (2)B＝IFL成立的条件为：通电导线垂直于磁场。 (3)磁场方向：小磁针 N 极受力的方向。
3．磁感线的特点 (1)磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向。 (2)磁感线的疏密定性地表示磁场的强弱。 (3)磁感线是闭合曲线，没有起点和终点。 (4)磁感线是假想的曲线，客观上不存在。 4．磁通量 (1)大小：当S⊥B时，Φ＝BS，标量。 (2)理解为穿过线圈平面的磁感线条数。
B．与运动电荷所受磁场力的方向一致
C．与小磁针N极所受磁场力的方向一致
D．与小磁针S极所受磁场力的方向一致
解析：磁场中某一点磁感应强度的方向，与小磁针N极受力方向一致，C正确，
A、B、D错误。
答案：C
2．[磁感应强度的大小] (多选)一小段长为 L 的通电直导线放在磁感应强度为 B 的磁场中，当通过它的 电流为 I 时，所受安培力为 F。以下关于磁感应强度 B 的说法正确的是 ( ) A．磁感应强度 B 一定等于IFL B．磁感应强度 B 可能大于或等于IFL C．磁场中通电直导线受力大的地方，磁感应强度一定大 D．在磁场中通电直导线也可以不受安培力
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第 1 页 共 88 页
2021年高考物理专题复习：磁场解析版
1．如图，区域I 内有与水平方向成45°角的匀强电场E 1，区域宽度为d 1，区域Ⅱ内有正交
的有界匀强磁场B 和匀强电场E 2，区域宽度为d 2，磁场方向垂直纸面向里，电场方向竖直向下。
一质量为m 、电量大小为q 的微粒在区域I 左边界的P 点，由静止释放后水平向右做直线运动，进入区域Ⅱ后做匀速圆周运动，从区域Ⅱ右边界上的Q 点穿出，其速度方向改变了30°，重力加速度为g ，求：
（1）区域I 和区域Ⅱ内匀强电场的电场强度E 1、E 2的大小。
（2）区域Ⅱ内匀强磁场的磁感应强度B 的大小。
（3）微粒从P 运动到Q 的时间有多长。
【解答】解：（1）微粒在区域I 内，受重力和电场力作用，水平向右做直线运动，则在竖直方向上受力平衡，有：
qE 1sin45°＝mg
求得：E 1=√2mg q
微粒在区域II 内做匀速圆周运动，则重力和电场力平衡，有：mg ＝qE 2
求得：E 2=mg q
（2）设粒子进入区域Ⅱ时速度为v ，在区域Ⅰ运动过程中利用动能定理有：
E 1qd 1cos45°=12mv 2
mv 2R =Bqv
从区域Ⅱ右边界上的Q 点穿出，因其速度方向改变了30°，所以半径为：
R =d
2sin30°=2d 2 整理得：B =m √2gd 12qd 2
（3）微粒从P 到Q 的时间包括在区域I 内的运动时间t 1和在区域Ⅱ内的运动时间t 2，
在。