高三物理一轮复习精品课件磁场
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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
高中物理高考 高考物理一轮复习专题课件 专题9+磁场(全国通用)
2.回旋加速器 (1)基本构造：回旋加速器的核心部分是放置在磁场中的两个D形 的金属扁盒 (如图所示)，其基本组成为：
①粒子源 ②两个D形金属盒 ③匀强磁场 ④高频电源 ⑤粒子引出装置
(2)工作原理
①电场加速 qU＝ΔEk； ②磁场约束偏转 qBv＝mvr2，v＝qmBr∝r；
③加速条件：高频电源的周期与带电粒子在 D 形盒中运动的周 2πm
知识点一 磁场及其描述 1.磁场 (1)基本特性：对放入其中的磁体、电流和运动电荷都有_磁__场__力__的 作用. (2)方向：磁场中任一点小磁针_北__极__(N__极__)的受力方向为该处的磁场 方向.
2.磁感应强度
B＝IFL
强弱
方向
北极(N极)
3.磁感应强度与电场强度的比较
磁感应强度 B 电场强度 E
要点一 通电导线在安培力作用下的运动的判断方法 [突破指南]
电流元法
把整段导线分为直线电流元，先用左手定则判 断每段电流元受力的方向，然后判断整段导线 所受合力的方向，从而确定导线运动方向.
等效法
环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等 效成条形磁铁或多个环形电流，反过来等效也 成立.
特殊 通过转动通电导线到某个便于分析的特殊位置，然 位置法 后判断其所受安培力的方向，从而确定其运动方向.
A.FN1＜FN2，弹簧的伸长量减小 B.FN1＝FN2，弹簧的伸长量减小 C.FN1＞FN2，弹簧的伸长量增大 D.FN1＞FN2，弹簧的伸长量减小
解析 采用“转换研究对象法”：由于条形磁铁的磁感线是从N 极出发到S极，所以可画出磁铁在导线A处的一条磁感线，此处磁 感应强度方向斜向左下方，如图，导线A中的电流垂直纸面向外， 由左手定则可判断导线A必受 斜向右下方的安培力，由牛顿 第三定律可知磁铁所受作用力的方向是斜向左上方，所以磁铁对 斜面的压力减小，FN1＞FN2.同时，由于导线A比较靠近N极，安 培力的方向与斜面的夹角小于90°，所以电流对磁铁的作用力有 沿斜面向下的分力，使得弹簧弹力增大，可知弹簧的伸长量增大， 所以正确选项为C.
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
2024届高考一轮复习物理课件(新教材鲁科版)：磁场及其对电流的作用
第 1
磁场及其对电流的作用
讲
目标 1.了解磁场，掌握磁感应强度的概念，会用磁感线描述磁场.2.会判断通电直导线和通电线圈周围的磁场方向. 要求 3.会判断安培力的方向，会计算安培力的大小，了解安培力在生产、生活中的应用.
内容索引
考点一 安培定则 磁场的叠加 考点二 安培力的分析与计算 考点三 安培力作用下的平衡和加速问题
√C.左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里
D.左半部分垂直纸面向里，右半部分垂直纸面向外
根据安培定则，可判断出导线a左侧部分所在处磁场方向斜向右上 方，右侧部分的磁场方向斜向右下方，根据左手定则可判断出左半 部分所受安培力垂直纸面向外，右半部分所受安培力垂直纸面向里， 故C正确，A、B、D错误.
面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零.
下列说法正确的是
A.B0的方向平行于PQ向右 B.导线 P 的磁场在 a 点的磁感应强度大小为 3B0
√C.只把导线 Q 中电流的大小变为 2I，a 点的磁感应
强度大小为
3 3 B0
D.只把导线
P
中的电流反向，a
点的磁感应强度大小为
考向2 安培力作用下的加速问题
例8 如图所示，宽为L＝0.5 m的光滑导轨与水平面成θ＝37°角，质量为 m＝0.1 kg、长也为L＝0.5 m的金属杆ab水平放置在导轨上，电源电动势 E＝3 V，内阻r＝0.5 Ω，金属杆电阻为R1＝1 Ω，导轨电阻不计.金属杆与 导轨垂直且接触良好.空间存在着竖直向上的匀强磁场(图中未画出)，当 电阻箱的电阻调为R2＝0.9 Ω时，金属杆恰好能静止.取重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8. (1)求磁感应强度B的大小； 答案 1.2 T
磁场及其对电流的作用
讲
目标 1.了解磁场，掌握磁感应强度的概念，会用磁感线描述磁场.2.会判断通电直导线和通电线圈周围的磁场方向. 要求 3.会判断安培力的方向，会计算安培力的大小，了解安培力在生产、生活中的应用.
内容索引
考点一 安培定则 磁场的叠加 考点二 安培力的分析与计算 考点三 安培力作用下的平衡和加速问题
√C.左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里
D.左半部分垂直纸面向里，右半部分垂直纸面向外
根据安培定则，可判断出导线a左侧部分所在处磁场方向斜向右上 方，右侧部分的磁场方向斜向右下方，根据左手定则可判断出左半 部分所受安培力垂直纸面向外，右半部分所受安培力垂直纸面向里， 故C正确，A、B、D错误.
面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零.
下列说法正确的是
A.B0的方向平行于PQ向右 B.导线 P 的磁场在 a 点的磁感应强度大小为 3B0
√C.只把导线 Q 中电流的大小变为 2I，a 点的磁感应
强度大小为
3 3 B0
D.只把导线
P
中的电流反向，a
点的磁感应强度大小为
考向2 安培力作用下的加速问题
例8 如图所示，宽为L＝0.5 m的光滑导轨与水平面成θ＝37°角，质量为 m＝0.1 kg、长也为L＝0.5 m的金属杆ab水平放置在导轨上，电源电动势 E＝3 V，内阻r＝0.5 Ω，金属杆电阻为R1＝1 Ω，导轨电阻不计.金属杆与 导轨垂直且接触良好.空间存在着竖直向上的匀强磁场(图中未画出)，当 电阻箱的电阻调为R2＝0.9 Ω时，金属杆恰好能静止.取重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8. (1)求磁感应强度B的大小； 答案 1.2 T
高三物理第一轮总复习：磁场PPT优秀课件
【例与练】如图所示，a、b、c 三枚小磁针分别放在 通电螺线管的正上方、管内和右侧．当这些小磁针静 止时，小磁针 N 极的指向是（ C ） A．a、b、c 均向左 B．a、b、c 均向右 C．a 向左，b 向右，c 向右 D．a 向右，b 向左，c 向右
三、磁感应强度、磁通量
1、磁感应强度（矢量）
②面积S的含义： S不一定是某个线圈的真正面积，而 是线圈在磁场范围内的面积．如图所 示，S应为线圈面积的一半．
③多匝线圈的磁通量：多匝线圈内磁通量的大小与线 圈匝数无关，因为不论线圈匝数多少，穿过线圈的磁 感线条数相同，而磁感线条数可表示磁通量的大小．
④合磁通量求法 若某个平面内有不同方向和强弱的磁场共同存在，当 计算穿过这个面的磁通量时，先规定某个方向的磁通 量为正，反方向的磁通量为负，平面内各个方向的磁 通量的代数和等于这个平面内的合磁通量．
高三物理第一轮总复习
（2016届）
第八章 磁 场
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 的物质，它传递着磁相互作用．(客观存在）
2.基本性质：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷 有力的作用．
3.磁场的方向：小磁针N极所受磁场力的方向，或小磁 针静止时N极所指的方向．
②通电螺线管的磁场 特点：与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场且磁 场由S极指向N极，管外为非匀强磁场。 判定：安培定则 立体图 横截面图 纵截面图
③环形电流的磁场 特点：与小磁针相似，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。 判定：安培定则 立体图 横截面图 纵截面图
【例与练】如图所示，带负电的金属环绕轴 OO′以角 速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡 的位置是（ C） A．N 极竖直向上 B．N 极竖直向下 C．N 极沿轴线向左 D．N 极沿轴线向右
三、磁感应强度、磁通量
1、磁感应强度（矢量）
②面积S的含义： S不一定是某个线圈的真正面积，而 是线圈在磁场范围内的面积．如图所 示，S应为线圈面积的一半．
③多匝线圈的磁通量：多匝线圈内磁通量的大小与线 圈匝数无关，因为不论线圈匝数多少，穿过线圈的磁 感线条数相同，而磁感线条数可表示磁通量的大小．
④合磁通量求法 若某个平面内有不同方向和强弱的磁场共同存在，当 计算穿过这个面的磁通量时，先规定某个方向的磁通 量为正，反方向的磁通量为负，平面内各个方向的磁 通量的代数和等于这个平面内的合磁通量．
高三物理第一轮总复习
（2016届）
第八章 磁 场
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 的物质，它传递着磁相互作用．(客观存在）
2.基本性质：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷 有力的作用．
3.磁场的方向：小磁针N极所受磁场力的方向，或小磁 针静止时N极所指的方向．
②通电螺线管的磁场 特点：与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场且磁 场由S极指向N极，管外为非匀强磁场。 判定：安培定则 立体图 横截面图 纵截面图
③环形电流的磁场 特点：与小磁针相似，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。 判定：安培定则 立体图 横截面图 纵截面图
【例与练】如图所示，带负电的金属环绕轴 OO′以角 速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡 的位置是（ C） A．N 极竖直向上 B．N 极竖直向下 C．N 极沿轴线向左 D．N 极沿轴线向右
新高考一轮复习人教版专题十磁场课件(76张)
特殊位置法 在特殊位置(如转90°)→安培力方向→运动方向
等效法
环形电流 小磁针条形磁铁 通电螺线管 多个环形电流
结论法
转换研 究对 象法
两电流相互平行时无转动趋势,同向电流互相吸引,异向电流互相排斥; 两不平行的直线电流相互作用时,有转到平行且电流方向相同的趋势
定性分析磁体在电流磁场作用下的运动或运动趋势的问题,可先分析 电流在磁体磁场中所受的安培力,然后由牛顿第三定律,确定磁体所受 电流磁场的作用力,从而确定磁体所受合力及运动情况
3.两个观点算时间
观点一:由运动弧长计算,t= l (l为弧长)。
v
观点二:由旋转角度计算,t= α T(或t= α T)。
360
2
4.三类边界磁场中的轨迹特点
1)直线边界:进出磁场具有对称性。
2)平行边界:存在临界条件。 3)圆形边界:等角进出,沿径向射入必沿径向射出。
①
②
【例3】 (2021全国乙,16,6分)如图,圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁
【例2】 (2018江苏单科,13,15分)如图所示,两条平行的光滑金属导轨所 在平面与水平面的夹角为θ,间距为d。导轨处于匀强磁场中,磁感应强度 大小为B,方向与导轨平面垂直。质量为m的金属棒被固定在导轨上,距底 端的距离为s,导轨与外接电源相连,使金属棒通有电流。金属棒被松开 后,以加速度a沿导轨匀加速下滑,金属棒中的电流始终保持恒定,重力加 速度为g。求下滑到底端的过程中,金属棒 (1)末速度的大小v; (2)通过的电流大小I; (3)通过的电荷量Q。
2.几何知识求半径 利用平面几何关系,求出轨迹圆的可能半径(或圆心角),求解时注意以下 几个重要的几何特点。 1)粒子速度的偏向角(φ)等于圆心角(α),并等于AB弦与切线的夹角(弦切 角θ)的2倍(如图所示),即φ=α=2θ=ωt。
2025届高三物理一轮复习磁场对运动电荷的作用(53张PPT)
答案 AB
考向4 运动的周期性形成多解带电粒子在两个相邻磁场或电场、磁场相邻的空间内形成周期性的运动而形成多解。
【典例11】 (多选)(2022·湖北卷)在如图所示的平面内,分界线SP将宽度为L的矩形区域分成两部分,一部分充满方向垂直于纸面向外的匀强磁场,另一部分充满方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,SP与磁场左右边界垂直。离子源从S处射入速度大小不同的正离子,
解析 电子在磁场中都做匀速圆周运动,根据题意画出电子的运动轨迹,如图所示,电子1垂直射进磁场,从b点离开,则运动了半个圆周,ab即为直径,c点为圆心,电子2以相同速率垂直磁场方向射入磁场,经t2时间从a、b
答案 A
考向2 带电粒子在平行边界磁场中的运动平行边界(存在临界条件,如图所示)。
【典例4】 如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,宽度为d,边界为CD和EF。一电子从CD边界外侧以速率v0垂直射入匀强磁场,入射方向与CD边界间夹角为θ。已知电子的质量为m,电荷量为e,为使电子能从磁场的另一侧EF射出,求:(1)电子的速率v0至少多大?(2)若θ角可取任意值,v0的最小值是多少?
答案 C
1.洛伦兹力的特点:洛伦兹力不改变带电粒子速度的_______,只改变带电粒子速度的方向。2.粒子的运动性质。(1)若v0∥B,则粒子不受洛伦兹力,在磁场中做_____________。(2)若v0⊥B,则带电粒子在匀强磁场中做_____________。
考点2 带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动
平面
0
qvB
(1)带电粒子在磁场中的速度不为零,一定受到洛伦兹力作用( )(2)洛伦兹力对运动电荷不做功( )(3)同一带电粒子在A处受到的洛伦兹力大于在B处受到的洛伦兹力,则A处的磁场一定大于B处的磁场( )
高三物理一轮复习 磁场课件
磁场对通电导线的作用力
安培力
安培力是指磁场对通电导线的吸引力或排斥力，其大小与电流强度、导线长度和磁场强度有 关。
安培力的方向可以用左手定则来判断：伸开左手，让大拇指与其余四指垂直，并处于同一平 面内，将左手放入磁场中，让磁感线穿过手心，四指指向电流方向，大拇指所指的方向即为 安培力的方向。
安培力在生产生活中有广泛的应用，如电动机、发电机等。
描述磁场强弱和方向的物 理量，用符号B表示。
定义
在磁场中垂直于磁场方向 的通电导线中受到的安培 力与电流和导线长度乘积 的比值。
单位
特斯拉（T），国际单位 制中的基本单位。
磁感线的概念
STEP 01
磁感线
STEP 02
特点
描述磁场分布的闭合曲线， 曲线上每一点的切线方向 表示该点的磁场方向。
STEP 03
带电粒子在磁场中的速度选择器
速度选择器是一种特殊装置， 能够将速度为某一特定值的带 电粒子筛选出来。
在速度选择器中，电场和磁场 共同作用，使得只有满足$qE = qvB$的带数器等领域有广泛应用。
磁感应强度与磁感线
磁感应强度的定义
磁感应强度
详细描述
磁场是一种传递磁力的媒介，它对处于其中的磁体或电流产生力的作用。这种 力是相互作用的，即磁场会对处于其中的每一个磁体或电流产生力的作用，而 每一个磁体或电流也会对磁场产生反作用力。
磁场的方向
总结词
磁场的方向是指磁场中某一点处磁力线的指向，它可以用小磁针的北极指向来表示。
详细描述
磁场中某一点处的磁场方向是指该点处磁力线的指向，即在该点处放置一个小磁针时，小磁针北极所指的方向就 是该点处磁场的方向。由于磁场是一种矢量场，因此不同点处的磁场方向可能是不同的。在三维空间中，磁场方 向可以用三维向量来表示。