磁场第一轮复习
高考物理一轮复习 磁场知识点考点归纳
取夺市安慰阳光实验学校专题09 磁场目录第一节磁场的描述磁场对电流的作用 (1)【基本概念、规律】 (1)【重要考点归纳】 (3)考点一安培定则的应用和磁场的叠加 (3)考点二安培力作用下导体运动情况的判定 (3)【思想方法与技巧】 (3)用视图转换法求解涉及安培力的力学问题 (3)第二节磁场对运动电荷的作用 (4)【基本概念、规律】 (4)【重要考点归纳】 (5)考点一洛伦兹力和电场力的比较 (5)考点二带电粒子在匀强磁场中的运动 (5)考点三“磁偏转”和“电偏转” (6)【思想方法与技巧】 (6)带电粒子在磁场中运动的临界和极值问题 (6)第三节带电粒子在复合场中的运动 (7)【基本概念、规律】 (7)【重要考点归纳】 (9)考点一带电粒子在叠加场中的运动 (9)考点二带电粒子在组合场中的运动 (9)【思想方法与技巧】 (10)带电粒子在交变电场、磁场中的运动 (10)带电粒子在磁场中运动的多解问题 (10)第一节磁场的描述磁场对电流的作用【基本概念、规律】一、磁场、磁感应强度1．磁场(1)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)方向：小磁针的N极所受磁场力的方向．2．磁感应强度(1)物理意义：描述磁场强弱和方向．(2)定义式：B＝FIL(通电导线垂直于磁场)．(3)方向：小磁针静止时N极的指向．(4)单位：特斯拉，符号T.二、磁感线及特点1．磁感线在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致．2．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，在磁感线较密的地方磁场较强；在磁感线较疏的地方磁场较弱．(3)磁感线是闭合曲线，没有起点和终点．在磁体外部，从N极指向S极；在磁体内部，由S极指向N极．(4)同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切．(5)磁感线是假想的曲线，客观上不存在．3．电流周围的磁场直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场特点无磁极、非匀强且距导线越远处磁场越弱与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场且磁场最强，管外为非匀强磁场环形电流的两侧是N极和S极且离圆环中心越远，磁场越弱安培定则三、安培力的大小和方向1．安培力的大小(1)磁场和电流垂直时，F＝BIL.(2)磁场和电流平行时：F＝0.2．安培力的方向(1)用左手定则判定：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；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时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．(2)安培力的方向特点：F⊥B，F⊥I，即F垂直于B和I决定的平面．(注意：B和I可以有任意夹角)【重要考点归纳】考点一安培定则的应用和磁场的叠加1．安培定则的应用在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因”和“果”．原因(电流方向)结果(磁场绕向)直线电流的磁场大拇指四指环形电流的磁场四指大拇指2.磁场的叠加磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解．特别提醒：两个电流附近的磁场的磁感应强度是由两个电流分别存在时产生的磁场在该处的磁感应强度叠加而成的．3.解决这类问题的思路和步骤：(1)根据安培定则确定各导线在某点产生的磁场方向；(2)判断各分磁场的磁感应强度大小关系；(3)根据矢量合成法则确定合磁场的大小和方向．考点二安培力作用下导体运动情况的判定1．判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势，首先必须弄清楚导体所在位置的磁场分布情况，然后利用左手定则准确判定导体的受力情况，进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向．2．在应用左手定则判定安培力方向时，磁感线方向不一定垂直于电流方向，但安培力方向一定与磁场方向和电流方向垂直，即大拇指一定要垂直于磁场方向和电流方向决定的平面．【思想方法与技巧】用视图转换法求解涉及安培力的力学问题1．安培力(1)方向：根据左手定则判断．(2)大小：由公式F＝BIL计算，且其中的L为导线在磁场中的有效长度．如弯曲通电导线的有效长度L等于连接两端点的直线的长度，相应的电流方向沿两端点连线由始端流向末端，如图所示．2．视图转换对于安培力作用下的力学问题，需画出导体棒的受力示意图．但在三维空间无法准确画出其受力情况，可将三维立体图转化为二维平面图，即画出俯视图、剖面图或侧视图等．此时，金属棒用圆代替，电流方向用“×”或“·”表示．3.解决安培力作用下的力学问题的思路：(1)选定研究对象；(2)变三维为二维，画出平面受力分析图，判断安培力的方向时切忌跟着感觉走，一定要用左手定则来判断，注意F安⊥B、F安⊥I；(3)根据力的平衡条件或牛顿第二定律列方程求解．第二节磁场对运动电荷的作用【基本概念、规律】一、洛伦兹力1．定义：运动电荷在磁场中所受的力．2．大小(1) v∥B时，F＝0.(2) v⊥B时，F＝qvB.(3) v与B夹角为θ时，F＝qvB sin_θ.3．方向(1)判定方法：应用左手定则，注意四指应指向正电荷运动方向或负电荷运动的反方向．(2)方向特点：F ⊥B ，F ⊥v .即F 垂直于B 、v 决定的平面．(注意B 和v 可以有任意夹角)．由于F 始终垂直于v 的方向，故洛伦兹力永不做功． 二、带电粒子在匀强磁场中的运动1．若v ∥B ，带电粒子以入射速度v 做匀速直线运动．2．若v ⊥B ，带电粒子在垂直于磁感线的平面内，以入射速度v 做匀速圆周运动．3．基本公式(1)向心力公式：qvB ＝m v 2r .(2)轨道半径公式：r ＝mvBq.(3)周期公式：T ＝2πr v ＝2πm qB ；f ＝1T ＝Bq 2πm ；ω＝2πT ＝2πf ＝Bqm .特别提示：T 的大小与轨道半径r 和运行速率v 无关，只与磁场的磁感应强度B 和粒子的比荷qm有关．【重要考点归纳】考点一 洛伦兹力和电场力的比较1．洛伦兹力方向的特点(1)洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁场方向确定的平面． (2)当电荷运动方向发生变化时，洛伦兹力的方向也随之变化． (3)左手判断洛伦兹力方向，但一定分正、负电荷． 2．洛伦兹力与电场力的比较对应力 内容 项目洛伦兹力电场力产生条件 v ≠0且v 不与B 平行电荷处在电场中大小 F ＝qvB (v ⊥B )F ＝qE力方向与场方向的关系 一定是F ⊥B ，F ⊥v正电荷受力与电场方向相同，负电荷受力与电场方向相反 做功情况 任何情况下都不做功 可能做正功、负功，也可能不做功 作用效果只改变电荷的速度方向，不改变速度大小既可以改变电荷的速度大小，也可以改变运动的方向考点二 带电粒子在匀强磁场中的运动1．圆心的确定(1)已知入射点、出射点、入射方向和出射方向时，可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨迹的圆心(如图甲所示，图中P 为入射点，M 为出射点)．(2)已知入射方向、入射点和出射点的位置时，可以通过入射点作入射方向的垂线，连接入射点和出射点，作其中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨迹的圆心(如图乙所示，P 为入射点，M 为出射点)．2．半径的确定可利用物理学公式或几何知识(勾股定理、三角函数等)求出半径大小．3．运动时间的确定粒子在磁场中运动一周的时间为T，当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为θ时，其运动时间表示为：t＝θ2πT4.求解粒子在匀强磁场中运动问题的步骤：(1)画轨迹：即确定圆心，画出运动轨迹．(2)找联系：轨迹半径与磁感应强度、运动速度的联系，偏转角度与圆心角、运动时间的联系，在磁场中的运动时间与周期的联系．(3)用规律：即牛顿运动定律和圆周运动的规律，特别是周期公式、半径公式．考点三“磁偏转”和“电偏转”【思想方法与技巧】带电粒子在磁场中运动的临界和极值问题1.带电粒子进入有界磁场区域，一般存在临界问题(或边界问题)以及极值问题．解决这类问题的方法思路如下：(1)直接分析、讨论临界状态，找出临界条件，从而通过临界条件求出临界值．(2)以定理、定律为依据，首先求出所研究问题的一般规律和一般解的形式，然后再分析、讨论临界条件下的特殊规律和特殊解．2.带电粒子在有界磁场中的运动，一般涉及临界和边界问题，临界值、边界值常与极值问题相关联．因此，临界状态、边界状态的确定以及所需满足的条件是解决问题的关键．常遇到的临界和极值条件有：(1)带电体在磁场中，离开一个面的临界状态是对这个面的压力为零．(2)射出或不射出磁场的临界状态是带电体运动的轨迹与磁场边界相切，对应粒子速度的临界值．(3)运动时间极值的分析①周期相同的粒子，当速率相同时，轨迹(弦长)越长，圆心角越大，运动时间越长．②周期相同的粒子，当速率不同时，圆心角越大，运动时间越长．第三节带电粒子在复合场中的运动【基本概念、规律】一、带电粒子在复合场中的运动1．复合场的分类(1)叠加场：电场、磁场、重力场共存，或其中某两场共存．(2)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、磁场交替出现．2．带电粒子在复合场中的运动分类(1)静止或匀速直线运动当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，将处于静止状态或做匀速直线运动．(2)匀速圆周运动当带电粒子所受的重力与电场力大小相等、方向相反时，带电粒子在洛伦兹力的作用下，在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动．(3)非匀变速曲线运动当带电粒子所受的合外力的大小和方向均变化，且与初速度方向不在同一条直线上时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线．二、带电粒子在复合场中运动的应用实例1．质谱仪(1)构造：如图所示，由粒子源、加速电场、偏转磁场和照相底片等构成．(2)原理：粒子由静止在加速电场中被加速，根据动能定理可得关系式qU ＝12mv2.粒子在磁场中受洛伦兹力偏转，做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律得关系式qvB＝mv2r.由以上两式可得出需要研究的物理量，如粒子轨道半径、粒子质量、比荷．r＝1B2mUq，m＝qr2B22U，qm＝2UB2r2.2．回旋加速器(1)构造：如图所示，D1、D2是半圆形金属盒，D形盒的缝隙处接交流电源．D 形盒处于匀强磁场中．(2)原理：交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等，粒子经电场加速，经磁场回旋，由qvB＝mv2r，得E km＝q2B2r22m，可见粒子获得的最大动能由磁感应强度B和D形盒半径r决定，与加速电压无关．3．速度选择器(如图所示)(1)平行板中电场强度E和磁感应强度B互相垂直．这种装置能把具有一定速度的粒子选择出来，所以叫做速度选择器．(2)带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是qE＝qvB，即v＝EB.4．磁流体发电机(1)磁流体发电是一项新兴技术，它可以把内能直接转化为电能． (2)根据左手定则，如图中的B 是发电机正极．(3)磁流体发电机两极板间的距离为L ，等离子体速度为v ，磁场的磁感应强度为B ，则由qE ＝q UL＝qvB 得两极板间能达到的最大电势差U ＝BLv .5．电磁流量计工作原理：如图所示，圆形导管直径为d ，用非磁性材料制成，导电液体在管中向左流动，导电液体中的自由电荷(正、负离子)，在洛伦兹力的作用下横向偏转，a 、b 间出现电势差，形成电场，当自由电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡时，a 、b 间的电势差就保持稳定，即：qvB ＝qE ＝q U d ，所以v ＝UBd，因此液体流量Q ＝Sv ＝πd 24·U Bd ＝πdU4B .【重要考点归纳】考点一 带电粒子在叠加场中的运动1．带电粒子在叠加场中无约束情况下的运动情况分类 (1)磁场力、重力并存①若重力和洛伦兹力平衡，则带电体做匀速直线运动．②若重力和洛伦兹力不平衡，则带电体将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功，故机械能守恒，由此可求解问题．(2)电场力、磁场力并存(不计重力的微观粒子)①若电场力和洛伦兹力平衡，则带电体做匀速直线运动．②若电场力和洛伦兹力不平衡，则带电体将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功，可用动能定理求解问题．(3)电场力、磁场力、重力并存①若三力平衡，一定做匀速直线运动．②若重力与电场力平衡，一定做匀速圆周运动．③若合力不为零且与速度方向不垂直，将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功，可用能量守恒或动能定理求解问题．2．带电粒子在叠加场中有约束情况下的运动带电体在复合场中受轻杆、轻绳、圆环、轨道等约束的情况下，除受场力外，还受弹力、摩擦力作用，常见的运动形式有直线运动和圆周运动，此时解题要通过受力分析明确变力、恒力做功情况，并注意洛伦兹力不做功的特点，运用动能定理、能量守恒定律结合牛顿运动定律求出结果．考点二 带电粒子在组合场中的运动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，因此解决这类问题要分段处理，找出各分段之间的衔接点和相关物理量，问题即可迎刃而解．常见类型如下：1．从电场进入磁场(1)粒子先在电场中做加速直线运动，然后进入磁场做圆周运动．在电场中利用动能定理或运动学公式求粒子刚进入磁场时的速度．(2)粒子先在电场中做类平抛运动，然后进入磁场做圆周运动．在电场中利用平抛运动知识求粒子进入磁场时的速度．2．从磁场进入电场(1)粒子进入电场时的速度与电场方向相同或相反，做匀变速直线运动(不计重力)．(2)粒子进入电场时的速度方向与电场方向垂直，做类平抛运动．3.解决带电粒子在组合场中的运动问题的思路(1)首先明确每个场的性质、方向、强弱和范围；(2)对带电粒子进行受力分析，确定带电粒子的运动性质，分析粒子的运动过程，画出运动轨迹；(3)通过分析，确定粒子从一个场区进入另一场区时的位置、速度大小和方向是解题的关键．【思想方法与技巧】带电粒子在交变电场、磁场中的运动(1)解决带电粒子在交变电场、磁场中的运动问题时，关键要明确粒子在不同时间段内、不同区域内的受力特性，对粒子的运动情景、运动性质做出判断．(2)这类问题一般都具有周期性，在分析粒子运动时，要注意粒子的运动周期、电场周期、磁场周期的关系．(3)带电粒子在交变电磁场中运动仍遵循牛顿运动定律、运动的合成与分解、动能定理、能量守恒定律等力学规律，所以此类问题的研究方法与质点动力学相同．带电粒子在磁场中运动的多解问题带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动的问题一般有多解.形成多解的原因有以下几个方面：一、带电粒子电性不确定形成多解受洛伦兹力作用的带电粒子，可能带正电，也可能带负电，在初速度相同的条件下，正负粒子在磁场中运动轨迹不同，形成多解．如图甲所示，带电粒子以速率v垂直进入匀强磁场，若带正电，其轨迹为a，若带负电，其轨迹为b.二、磁场方向不确定形成多解磁感应强度是矢量，有时题目中只告诉了磁感应强度的大小，而未具体指出磁感应强度的方向．此时必须要考虑磁感应强度方向的不确定而形成的多解．如图乙所示，带正电粒子以速率v垂直进入匀强磁场，若B垂直纸面向里，其轨迹为a，若B垂直纸面向外，其轨迹为b.三、临界状态不唯一形成多解带电粒子在洛伦兹力作用下穿越有界磁场时，由于带电粒子的运动轨迹是圆周的一部分，因此带电粒子可能穿越了有界磁场，也可能转过180°能够从入射的那一边反向飞出，就形成多解．如图丙所示．四、带电粒子运动的重复性形成多解1.带电粒子在部分是电场、部分是磁场的空间中运动时，往往具有重复性的运动，形成了多解．如图丁所示．2.求解带电粒子在磁场中运动多解问题的技巧：(1)分析题目特点，确定题目多解性形成原因．(2)作出粒子运动轨迹示意图(全面考虑多种可能性)．(3)若为周期性重复的多解问题，寻找通项式，若是出现几种解的可能性，注意每种解出现的条件．。
高考第一轮复习——磁场(一)
磁场（一）主讲：梁建兴1一. 教学内容：选修3-1第八章磁场（一）二. 高考考纲及分析高考考纲磁场、磁感应强度、磁感线（I）通电直导线和通电线圈周围磁场的方向（I）安培力、安培力的方向（I）匀强磁场中的安培力（Ⅱ）洛伦兹力、洛伦兹力的方向（I）洛伦兹力的公式（Ⅱ）带电粒子在匀强磁场中的运动（Ⅱ）质谱仪和回旋加速器（I）考纲分析1. 从考纲上看，磁场部分属于Ⅱ要求的有磁场对通电导线的作用、磁场对运动电荷的作用和带电粒子在匀强磁场中的运动，这些也是磁场知识在高考考查中的重点。
2. 从受力角度讲，通电导线受到的安培力和带电粒子受到的洛伦兹力是磁场中最常见的两种力。
而两种力的本质是完全相同的，只不过一个是宏观的磁场力，一个是微观的磁场力。
3. 从高考考查的运动形式来看，对于通电导体，可以结合受力平衡知识考查通电导线在磁场中的受力平衡，也可以结合电磁感应知识考查通电导线在磁场中受安培力后的运动。
对于带电粒子，带电粒子受到洛伦兹力在边界磁场中做圆周运动，和带电粒子在复合场中的运动形式是常见的考查形式。
4. 从与新的科学技术的联系来看，在进行磁场知识考查的时候，可以通过一种实验仪器来作为考查的载体，例如质谱仪、回旋加速器等利用磁场知识制造的实验器材。
23三. 知识网络4四. 知识要点第一单元 磁场对电流的作用力1. 磁场（1）磁场的存在：磁场是一种特殊的物质存在于磁极和电流周围。
（2）磁场的特点：磁场对放入磁场中的磁极和电流有力的作用。
（3）磁场的方向：规定磁场中任意 一点的小磁针静止时N 极的指向（小磁针N 极受力方向）。
（4）磁感应强度（描述磁场强弱的物理量），定义式ILF B注意：① 磁感应强度B 与F 、I 、L 无关，只由磁场本身决定。
② 式中的I 必须垂直于该处的磁场。
③ 磁感应强度是一个矢量，B 的方向就是该处的磁场方向（不是F 的方向）。
2. 磁感线（1）磁感线的特点。
① 不是真实存在的，是人们为了形象描述磁场而假想的。
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2006-12
.
φ
v
θ
θα
v
o
v v
18
应用1：（2001上海物理）如图所示， 在y<0的区域内存在匀强磁场，磁场方
y
向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感应 强度为B。一带正电的粒子以速度v0从 O点射入磁场，入射方向在xy平面内，
O
x
θ
与x轴正向的夹角为θ。若粒子射出磁
B
场时的位置与O点的距离为L，求该粒
例4、步步高P184
例2 （矩形边界）
2006-12
.
22
例5：如图所示，在一环行区域内存在着垂直纸面向里的匀强 磁场，在圆心O点处有一静止的镭核(22688Ra)，镭核 (22688Ra) 放出一个粒子后变成氡核(22286Rn)，已知镭核在衰变过程中有 5.65×10-12J能量转化为它们的动能。粒子进入磁场后受到洛 仑兹力的大小为2.22×10-11N。
1、复合场是指电场、磁场、重力场并存，或其中某两种场并存， 带电粒子在这些场中运动时要考虑电场力、洛仑兹力和重力或其 中某两种力的作用。
2、带电粒子在复合场中的运动问题实际上是一个力学问题。应 根据研究力学问题的思路运用力学规律求解。
例1、如图所示，在x轴上方有
垂直于xOy平面向里的匀强磁
场，磁感应强度为B；在x轴
例4：如图所示，两根平行光滑轨道水平放
置，相互间隔d=0.1m，质量为m=3g的
金属棒置于轨道一端.匀强磁场B=0.1T，
方向竖直向下，轨道平面距地面高度
h=0.8m，当接通开关S时，金属棒由于受
磁场力作用而被水平抛出，落地点水平距
离s=2m，求接通S瞬间，通过金属棒的电
B
高三物理第一轮复习磁场
准兑市爱憎阳光实验学校高三物理第一轮复习：磁场鲁教【本讲信息】 一. 教学内容：磁场［本章的知识点］〔一〕描述磁场的根本概念1. 磁场具有物质性、方向性，最根本的性质是对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。
磁现象的电本质是由于电荷的运动。
2. 磁感强度是从力的角度描述磁场性质的物理量，是矢量。
⑴义式：ILF B =⑵B 的方向与磁场的方向一致，即小磁针N 极所受磁场力的方向。
⑶假设有数个磁场互相叠加，那么合磁场中某点的B 根据矢量合成法那么来确。
3. 磁感线是用来形象描述磁场强弱和方向的一些假想曲线。
几种典型磁场的磁感线分布具有立体性和对称性的特点。
匀强磁场中的磁感线是平行距的直线。
4. 磁通量表示穿过磁场中某一面积的磁感线条数。
在匀强磁场中，垂直穿过面积S 的磁通量为BS =Φ。
〔二〕磁场对电流的作用1. 磁场对电流的作用力也叫安培力，大小为BIl F =。
在用时要注意： ⑴B 与l 垂直； ⑵l 是有效长度；⑶B 并非一为匀强磁场，但它该是l 所在处的磁感强度。
2. 安培力的方向由左手那么判，安培力垂直于电流方向和磁场方向决的平面，B 和I 可以有任意的夹角。
3. 安培力做功的实质：起传递能量的作用，将电源的能量传递给通电导线，而磁场本身并不提供能量，这个特点与静摩擦力做功相似。
〔三〕磁场对运动电荷的作用 1. 洛仑兹力大小：当电荷的运动速度B v ⊥时，qvB F =；当电荷的运动速度v ∥B 时，F ＝0。
方向：由左手那么判。
当运动电荷为负电荷时，相当于正电荷反向运动，仍可用安培力方向的判断方法进行判断。
特点：洛仑兹力对运动电荷不做功。
2. 带电粒子在匀强磁场中的运动物理情景：带电粒子以速度垂直射入匀强磁场。
受力情况：只受洛仑兹力作用〔带电粒子重力忽略不计〕。
运动情况：带电粒子在与B 垂直的平面内做匀速圆周运动。
洛仑兹力F 提供向心力。
圆周运动的半径qBmv R =，运动周期qBm vR T ππ22==。
高三物理第一轮总复习课件：磁场
本课件是高三物理第一轮总复习磁场部分，包括基本概念、力学、运动、变 化及交变等内容，综合390+知识点，聚焦解题技巧和注意事项，给你最全面 的准备。
磁场基本概念
定义
简单介绍什么是磁场并列出 磁场的一些基本性质。
安培环路定理
详细阐述安培环路定理的概 念和应用，附带计算实例。
介绍法拉第电磁感应定律和洛伦兹力的概念及应用，列出计算公式。
2 感生电动势和感生电流
讲述感生电动势和感生电流的产生原理、性质和公式，以及分析电动势的作用。
3 自感和互感
解释自感和互感的概念、特征和物理量计算，引入感应电磁场的相关知识。
交变电磁场
交流电路中的电感
介绍电感的特性及在电路中的应用，详解电感的产生、存储和释放能量的过程。
洛伦兹力和磁场中的运 动
讲解洛伦兹力的概念和公式， 并讲述磁场中带电粒子的运 动情况。
磁场力学
磁场中的能量
介绍磁场中的能量表达式及相关 的物理量，并提供应用实例。
电流与磁场
解释电流与磁场的相互作用及其 性质，并探究电流环路的磁感应 强度。
磁场中的磁偶极子
介绍磁偶极子的概念、力矩方程 和磁矩，并阐述磁场中磁偶极子 的运动规律。
恒定磁场中的运动
1
质谱仪和霍尔效应
2
介绍质谱仪和霍尔效应原理，以及它们的
实际应用。
3
恒定磁场中的单粒子运动
通过公式及示意图解析在恒定磁场中单粒 子的运动轨迹，并总结易错点。
磁场中的双粒子运动
剖析在恒定磁场中两个带电粒子的双粒子 运动情况，讲述双粒子运动的限制和充要 条件。
变化的磁场
1 法拉第电磁感应定律
磁场(解析版)—2025年高考物理一轮复习知识清单
磁场带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算掌握磁场和磁感应强度的概念，会用磁感线描述磁场，熟悉几种常见磁场模型的磁感线分布图；会判断安培力的方向，能够计算安培力的大小，会分析计算安培力作用下导体的平衡与加速问题；掌握洛伦兹力的概念，会分析和计算带电粒子在有界磁场中运动的临界、极值问题，会分析计算带电粒子在组合场、叠加场中的问题；掌握带电粒子在磁场中的多解问题、交变磁场和立体空间中的问题；了解与磁场相关的仪器，重点掌握质谱仪、回旋加速器和霍尔效应的原理。
核心考点01 磁场中的概念一、磁场 (4)二、磁感线 (4)三、磁感应强度 (6)四、磁通量 (8)核心考点02 安培力 (10)一、安培力的方向 (10)二、安培力的大小 (11)三、安培力作用下导体的平衡与加速问题 (12)核心考点03 洛伦兹力 (14)一、洛伦兹力 (14)二、带电粒子在匀强磁场中的运动 (15)三、有界匀强磁场的运动模型 (18)四、动态圆模型 (22)五、带电粒子在组合场中的运动 (24)六、带电粒子在叠加场中的运动 (27)七、带电粒子在交变磁场的运动 (30)八、带电粒子在磁场中的多解问题 (32)九、带电粒子在立体空间的运动 (34)核心考点04 与磁场相关的仪器 (36)一、速度选择器 (36)二、质谱仪 (37)三、回旋加速器 (39)四、磁流体发电机 (41)五、电磁流量计 (42)六、霍尔效应模型 (43)01一、磁场1、磁性物质吸引铁、钴、镍等物质的性质。
2、磁体具有磁性的物体，如磁铁。
3、磁极磁体上磁性最强的区域。
任何磁体都有两个磁极，一个叫北极（N极），另一个叫南极（S极）。
并且，任何一个磁体都有两个磁极，无论怎样分割磁体，磁极总是成对出现，不存在磁单极。
【注意】同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
4、磁场的定义磁体或电流周围存在的一种特殊物质，能够传递磁体与磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的相互作用。
高三物理第一轮总复习课件：磁场省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件
尤其提醒： （1）洛伦兹力只变化粒子速度方向不变化速度大小 （2）洛伦兹力旳方向总是与粒子速度方向垂直．所 以洛伦兹力一直不做功． （3）安培力是洛伦兹力旳宏观体现，但各自旳体现 形式不同，洛伦兹力对运动电荷永远不做功，而安培 力对通电导线可做正功，可做负功，也可不做功．
二．带电粒子在匀强磁场中旳运动规律(只受洛伦兹力）
⑶在赤道平面上，距离地球表面相等旳各点，磁感应 强度相等，且方向均水平指向北极．
二、磁感线
1.磁感线：在磁场中画出旳某些有方向旳假想曲线，使 曲线上旳任意一点旳切线方向都跟该点旳磁场方向相同， 都代表磁场中该点小磁针北极受力旳方向．
2.磁感线旳特点
⑴磁感线是闭合曲线，磁体旳外部是从N极到S极，内部 是从S极到N极； ⑵磁感线旳疏密表达磁场旳强弱，磁感线上某点旳切线 方向表达该点旳磁场方向； ⑶磁感线是人们为了形象描述磁场而假想旳．
1、速度方向与磁场方向平行
若v∥B，带电粒子不受洛伦兹力，在匀强磁场中做匀 速直线运动．
2、速度方向与磁场方向垂直
若v⊥B，带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感 线旳平面内以入射速度v做匀速圆周运动．
3、带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线旳 平面内做匀速圆周运动旳基本公式：
⑴向心力公式：F向
高三物理第一轮总复习
（2023届）
第一课时 磁场及其描述
一、磁场 1.磁场：一种看不见、摸不着、存在于电流或磁体周围 旳物质，它传递着磁相互作用．(客观存在）
2.基本性质：磁场对处于其中旳磁体、电流和运动电荷 有力旳作用．
3.磁场旳方向：小磁针N极所受磁场力旳方向，或小磁 针静止时N极所指旳方向．
【例与练】 （2023全国理综）.电磁轨道炮工作原理如 图所示。待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动， 并与轨道保持良好接触。电流I从一条轨道流入，经过 导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹 体处垂直于轨道面得磁场（可视为匀强磁场），磁感 应强度旳大小与I成正比。通电旳弹体在轨道上受到安 培力旳作用而高速射出。现欲使弹体旳出射速度增长 至原来旳2倍，理论上可采用旳措施是（ BD ） A.只将轨道长度L变为原来旳2倍 B.只将电流I增长至原来旳2倍 C.只将弹体质量减至原来旳二分之一 D.将弹体质量减至原来旳二分之一， 轨道长度L变为原来旳2倍，其他量不变
2025年高考物理一轮总复习(提升版)第十一章磁场第1讲磁场及其对电流的作用
相同 ，
磁感线是疏密程度相同、方向相同的平行直线。
目录
高中总复习·物理(提升版)
（4）地磁场
①地磁的N极在地理
南极 附近，S极在地理
北极 附
近，磁感线分布如图所示。
②在赤道平面上，距离地球表面高度相等
的各点，磁感应强
度大小 相等
，且方向水平 向北
。
③地磁场在南半球有竖直向上的分量，在北半球有竖直向下
目录
高中总复习·物理(提升版)
解析：
磁感应强度B＝ 是用比值定义法定义B的，但磁感应强
度是磁场的固有性质，与通电导线所受磁场力F及Il的乘积等外界因
素无关，故A、B错误；B＝ 是在电流与磁场垂直的情况下得出
的，如果不垂直，设电流方向与磁场方向夹角为θ，则根据F＝
IlBsin
θ得B＝
度，相应的电流方向沿两端点连线由始端流向末端，如图
所示。
目录
高中总复习·物理(提升版)
安培力方向的判断
【例1】
法拉第电动机原理如图所示。条形磁铁竖直固定在圆形水
银槽中心，N极向上。一根金属杆斜插在水银中，杆的上端与固定在
水银槽圆心正上方的铰链相连。电源负极与金属杆上端相连，与电源
正极连接的导线插入水银中。从上往下看，金属杆（
2
目录
高中总复习·物理(提升版)
磁场叠加的基本思路
（1）确定磁场的场源是磁体还是电流。
（2）确定空间中需求解磁场的位置（点），利用安
培定则判定各个场源在该点产生的磁感应强度
的大小和方向。如图所示，BM、BN分别为电流
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个装置放在磁感应强度B = 0.4T的匀强磁场
中，磁场方向竖直向上。电源的电动势E =
2V，内电阻r = 0.1Ω，试求变阻器取值是多
少时，可使金属棒静止在导轨上。
磁场第一轮复习
13
例3：在磁感应强度B = 0.08T，方向竖直向下的匀强磁场中，一 根长l1 = 20cm，质量m = 24g的金属横杆水平地悬挂在两根
第十一章
磁场第一轮复习
1
考纲要求
1 ❖电流的磁场.
Ⅰ
2 ❖磁感应强度、磁感线、地磁场.
Ⅱ
3 ❖磁性材料、分子电流假说
Ⅰ
4
❖磁场对通电导线的作用.安培力.左手 定则
Ⅱ
5 ❖磁电式电表原理
Ⅰ
6
❖磁场对运动电荷的作用.洛仑兹力.带 电粒子在匀强磁场中的运动
Ⅱ
7 ❖质谱仪.回旋加速器
Ⅰ
说明：➢只要求掌握直导线跟B平行或垂直两种情况下的安培力
横截面图
纵截面图
磁场第一轮复习
8
7、磁感应强度 描述磁场的强弱与方向的物理量 ⑴定义：在磁场中垂直磁场方向的通电导线，受到的安培力跟 电流和导线长度的乘积的比值。 ⑵表达式：B F 单位：特斯拉（T）
IL ⑶矢量：方向为该点的磁场方向，即通过该点的磁感线的切线方向
例1、步步高P178 应用2-1 例1 例2、步步高P178 应用3-1 P179 例2 例3、步步高P179 例3 P177 应用1-1 例4、步步高P179 例4
➢只要求掌握v跟B平行或垂直两种情况下的洛仑磁力
磁场第一轮复习
2
知识结构 磁场的产生
磁 场
磁磁
质
场 的
感 强
性度
永磁体磁场
直线电流磁场
电流磁场
通电螺线管磁场
定义： B=F/IL 单位:特（T） 矢量性：B的方向即磁 场方向；B、F、L的方 向关系由左手定则确定 。
安培力F=BIL 方向：左手定则
洛仑兹力f=BqV 方向：左手定则
南北放置
导线通电后 发生偏转
电流 产生 磁场
电荷运 动产生 磁场
2、磁场的基本性质 对放入其中的磁体、电流有力的作用
⑴ 同名磁极相互排斥 异名磁极相互吸引
⑵磁体对电流的作用
⑶电流 对电流 的作用
磁场第一轮复习
4
3、磁体间相互作用的本质
磁体
磁场
磁体
4、磁现象的电本质
磁体或电流
安培分子 电流假说：
在原子、分子等物质微粒内部存在一种环形电流— —分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小 的磁体，它的两侧相当于两个磁极。
h=0.8m，当接通开关S时，金属棒由于受
磁场力作用而被水平抛出，落地点水平距
离s=2m，求接通S瞬间，通过金属棒的电
B
量.
随堂：步步高P180—181 应用1-1、例2
hs
磁场第一轮复习
14
4、电流表的工作原理
⑴构造：由辐向均匀分布的 磁场和放入其中的可转动的 线圈组成。（如图）
⑵工作原理
线圈中有电流时，受磁场 力的作用而转动，当磁场力 矩与弹簧的扭转力矩相等时， 线圈停止转动；且有I∝θ， 因此由电流表指针的偏转角 度可得电流大小，且电流表 刻度是均匀的。
长均为24cm的轻细导线上，电路中通以图示的电流，电流强度 保持在2.5A，横杆在悬线偏离竖直位置θ=30°处时由静止开始 摆下，求横杆通过最低点的瞬时速度大小。
例4：如图所示，两根平行光滑轨道水平放
置，相互间隔d=0.1m，质量为m=3g的
金属棒置于轨道一端.匀强磁场B=0.1T，
方向竖直向下，轨道平面距地面高度
解释磁化、 消磁现象
不显磁性
磁化 消磁
显磁性
总结：一切磁现象都是由电荷的运动产生的
磁场第一轮复习
5
5、磁场的方向： 规定为小磁针N极在磁场中的受力方向。或 小磁针静止时N极所指的方向！
6、磁感线 ⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的假想曲线
⑵磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，即小磁针N 极在该点的受力方向或静止时的指向
L为在磁场中的有效长度
与B垂 直的为 F=BILsinθ
有效
2、通电导线在安培力作用下运动的定性判断
磁场第一轮复习
11
随堂： 步步高P181 例1
磁场第一轮复习
12
3、电流在安培力作用下的定量计算问题
例1：如图，相距20cm的两根光滑平行铜导轨，导轨平面倾角
为θ=370，上面放着质量为80g的金属杆ab，整个装置放在 B=0.2T的匀强磁场中.
磁感线
意义：①磁感线的疏密
表示磁场强弱；②磁感
线的切线方向表示磁场
方向。
磁场第一轮复习
带电粒子在磁场 中的运动只受洛 仑力，且B⊥v时 有：Bqv=mv2/R
R=mv/Bq;
T=2πm/Bq
3
第一部分 磁场的基本概念
1、磁场的产生
⑴磁体的周围存在磁场（与电场一样是一种特殊物质）
⑵电流周围存在磁场
奥斯特实验
3、特点：洛仑兹力始终与电荷运动方向垂直，只改变速度的方 向，而不改变速度的大小，所以洛仑兹力不做功。
(1)若磁场方向竖直向下，要使金属杆 静止在导轨上，必须通以多大的电流. (2)若磁场方向垂直斜面向下，要使金 属杆静止在导轨上，必须通以多大的电流。
例2：如图所示，有一金属棒ab，质量为m =
5g，电阻R = 1Ω，可以无摩擦地在两条平行
导轨上滑行。导轨间距离为d = 10cm，电阻
不计。导轨平面与水平面的夹角θ=30°，整
⑶磁感线的疏密表示磁场的强弱
⑷磁感线是封闭曲线（和静电场的电场线不同）
⑸几种磁场的磁感线 ①条形磁铁
②蹄形磁铁
磁场第一轮复习
6
③通电直导线 判 断 方 法 ：
④环形电流 判 断 方 法 ：
ห้องสมุดไป่ตู้
立体图
纵截面图
横截面图
立体图
纵截面图
磁场第一轮复习
横截面图
7
⑤通电螺线管
判
断
电流
方
法 安培定则（二）
立体图
⑥地磁场
磁场第一轮复习
15
第三部分 磁场对运动电荷的作用
一、洛仑兹力 磁场对运动电荷的作用力
1、大小：F洛=Bqv（v为电荷相对B的速
度）
步步高P183应用1-1
F洛
当B∥v时，电荷不受洛仑兹力
v
当B⊥v时，电荷所受洛仑兹力最大
+
当B与v成θ角时，F洛=Bqvsinθ 2、方向：用左手定则判断
注意：四指的方向为正电荷的运动方向，或负电荷运动的反方向。
磁场第一轮复习
9
第二部分 磁场对电流的作用力 磁电式仪表
1、磁场对电流的作用力
安培力
⑴方向：左手定则
电流方向
判断下列通电导线的受力方向
安培力方向
磁场方向 判断下列导线的电流方向或磁场方向或受力方向
磁场第一轮复习
10
⑵大小 F=BIL
如B∥I则F=0
B与I的夹角
B⊥I 如B与I成任意角则把L投影 到与B垂直和平行的方向上