圆形有界磁场中“磁聚焦”规律(含答案解析)

圆形有界磁场中“磁聚焦”的相关规律练习

当圆形磁场的半径与圆轨迹半径相等时，存在两条特殊规律；

规律一：带电粒子从圆形有界磁场边界上某点射入磁场，如果圆形磁场的半径与圆轨迹半径相等，则粒子的出射速度方向与圆形磁场上入

射点的切线方向平行，如甲图所示。

规律二：平行射入圆形有界磁场的相同带电粒

子，如果圆形磁场的半径与圆轨迹半径相等，则所

有粒子都从磁场边界上的同一点射出，并且出射点的切线与入射速度方向平行，如乙图所示。【典型题目练习】

1．如图所示，在半径为R的圆形区域充满磁感应强度为B的匀强磁场，

MN是一竖直放置的感光板．从圆形磁场最高点P垂直磁场射入大量

的带正电，电荷量为q，质量为m，速度为v的粒子，不考虑粒子间

的相互作用力，关于这些粒子的运动以下说确的是（）

A．只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN上

B．对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线不一定过圆心

C．对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场过的弧长越长，时间也越长

D．只要速度满足qBR

，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上

2．如图所示，长方形abed的长ad=0.6m，宽ab=0.3m，O、e

分别是ad、bc的中点，以e为圆心eb为半径的四分之一圆弧和

以O为圆心Od为半径的四分之一圆弧组成的区域有垂直纸面向

里的匀强磁场(边界上无磁场)磁感应强度B=0.25T。一群不计重

力、质量m=3×10-7kg、电荷量q=+2×10-3C的带正电粒子以速

度v=5×102m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射人磁场区域，则

下列判断正确的是（）

A．从Od边射入的粒子，出射点全部分布在Oa边

B．从aO边射入的粒子，出射点全部分布在ab边

C．从Od边射入的粒子，出射点分布在ab边

D．从ad边射人的粒子，出射点全部通过b点

3．如图所示，在坐标系xOy有一半径为a的圆形区域，圆心坐标为O1（a，0），圆分布有垂直纸面向里的匀强磁场，在直线y=a的上方和直线x=2a的左侧区域，有一沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E，一质量为m、电荷量为+q（q>0）的粒子以速度v从O 点垂直于磁场方向射入，当入射速度方向沿x轴方向时，粒子恰好从O1点正上方的A点射出磁场，不计粒子重力，求：

（1）磁感应强度B的大小；

（2）粒子离开第一象限时速度方向与y轴正方向的夹角；

（3）若将电场方向变为沿y轴负方向，电场强度大小不变，粒子以速度v从O点垂直于磁场方向、并与x轴正方向夹角θ=300射入第一象限，求粒子从射入磁场到最终离开磁场的总时间t。

4．如图所示的直角坐标系中，从直线x=?2l0到y轴区域存在两个大小相等、方向相反的有界匀强电场，其中x轴上方的电场方向沿y

轴负方向，x轴下方的电场方向沿y轴正方向。

在电场左边界从A（?2l0，?l0）点到C（?2l0，

0）点区域，连续分布着电量为+q、质量为m

的粒子。从某时刻起，A点到C点间的粒子依

次连续以相同速度v0沿x轴正方向射入电场。从A点射入的粒子恰好从y轴上的A'（0，?l0）点沿沿x轴正方向射出电场，其轨迹如图所示。不计粒子的重力及它们间的相互作用。（1）求从AC间入射的粒子穿越电场区域的时间t和匀强电场的电场强度E的大小。（2）求在A、C间还有哪些坐标位置的粒子通过电场后也能沿x轴正方向运动？

（3）为便于收集沿x轴正方向射出电场的所有粒子，若以直线x=2l0上的某点为圆心的圆形磁场区域，设计分布垂直于xOy平面向里的匀强磁场，使得沿x轴正方向射出电场的粒子经磁场偏转后，都能通过x=2l0与圆形磁场边界的一个交点。则磁场区域最小半径是多大？相应的磁感应强度B是多大？

5．如图所示，在xoy坐标系中分布着三个有界场区：第一象限中有一半径为r=0.1m的圆形磁场区域，磁感应强度B1=1T，方向垂直纸面向里，该区域同时与x轴、y轴相切，切点分别为A、C；第四象限中，由y轴、抛物线FG（2

=-+-，单位：m）和直

100.025

y x x

y x=-，单位：m）构成的区域中，存在着方向竖直向下、强度E=2.5N/C 线DH（0.425

的匀强电场；以及直线DH右下方存在垂直纸面向里的匀强磁场B2=0.5T。现有大量质量m=1×10-6 kg（重力不计），电量大小为q=2×10-4 C，速率均为20m/s的带负电的粒子从A 处垂直磁场进入第一象限，速度方向与y轴夹角在0至1800之间。

（1）求这些粒子在圆形磁场区域中运动的半径；

（2）试证明这些粒子经过x轴时速度方向均与x轴垂直；

（3）通过计算说明这些粒子会经过y轴上的同一点，并

求出该点坐标。

6．如图所示，真空中一平面直角坐标系xOy ，存在着两个边长为L 的正方形匀强电场区域Ⅰ、Ⅱ和两个直径为L 的圆形磁场区域Ⅲ、Ⅳ。电场的场强大小均为E ，区域Ⅰ的场强方向沿x 轴正方向，其下边界在x 轴上，右边界刚好与区域Ⅱ的边界相切；区域Ⅱ的场强方向沿y 轴正方向，其上边界在x 轴上，左边界刚好与刚好与区域Ⅳ的边界相切。磁场的磁感应强度大小均为22mE qL ，区域Ⅲ的圆心坐标为（0，2

L ）、磁场方向垂直于xOy 平面向外；区域Ⅳ的圆心坐标为（0，2

L -）、磁场方向垂直于xOy 平面向里。两个质量均为m 、电荷量均为q 的带正电粒子M 、N ，在外力约束下静止在坐标为（3

2L -，2L ）、（32L -，23L +）的两点。在x 轴的正半轴（坐标原点除外）放置一块足够长的感光板，板面垂直于xOy 平面。将粒子M 、N 由静止释放，它们最终打在感光板上并立即被吸收。不计粒子的重力。求：

（1）粒子离开电场Ⅰ时的速度大小。

（2）粒子M 击中感光板的位置坐标。

（3）粒子N 在磁场中运动的时间。

7．如图所示，半圆有界匀强磁场的圆心O 1在x 轴上，OO 1距离等于半圆磁场的半径，磁感应强度大小为B 1。虚线MN 平行x 轴且与半圆相切于P 点。在MN 上方是正交的匀强电场和匀强磁场，电场场强大小为E ，方向沿x 轴负向，磁场磁感应强度大小为B 2。B 1，B 2方向均垂直纸面，方向如图所示。有一群相同的正粒子，以相同的速率沿不同方向从原点O

射入第I 象限，其中沿x 轴正方向进入磁场的粒子经过P 点射入MN 后，恰好在正交的电磁场中做直线运动，粒子质量为m ，电荷量为q （粒子重力不计）。求：

（1）粒子初速度大小和有界半圆磁场的半径。

（2）若撤去磁场B 2，则经过P 点射入电场的粒子从y 轴出电场时的坐标。

（3）试证明：题中所有从原点O 进入第I 象限的粒子都能在正交的电磁场中做直线运动。

8．如图甲所示，真空中有一个半径r =0.5m 的圆形磁场，与坐标原点相切，磁场的磁感应强度大小B =2.0×10?3T ，方向垂直于纸面向里，在x =r 处的虚线右侧有一个方向竖直向上的宽度L =0.5m 的匀强电场区域,电场强度E =1.5×103N/C ，在x =2m 处有一垂直x 方向的足够长的荧光屏，从O 点处向不同方向发射出速率相同的比荷91.010/q C kg m

=?带负电的粒子，粒子的运动轨迹在纸面。一个速度方向沿y 轴正方向射入磁场的粒子M ，恰能从磁场与电场的相切处进入电场。不计重力及阻力的作用。求：

（1）粒子M 进入电场时的速度。

（2）速度方向与y 轴正方向成30°（如图中所示）射入磁场的粒子N ，最后打到荧光屏上,画出粒子N 的运动轨迹并求该发光点的位置坐标。

9．如图甲所示,质量m =8.0×10?25kg ，电荷量q =1.6×10?15C 的带正电粒子从坐标原点O 处沿xOy 平面射入第一象限，且在与x 方向夹角大于等于30°的围，粒子射入时的速度方

第三章磁场第1节磁现象和磁场 1．磁体吸引铁质物体的性质叫磁性，具有磁性的物体叫磁体，磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫磁极． 2．奥斯特实验是将导线沿南北方向放置在磁针的上方，通电时磁针发生了转动．此实验说明电流周围存在磁场． 3．磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的． 4．(1)地球本身是一个大磁体，它的N极位于地理南极附近，S极位于地理北极附近． (2)地球的地理两极与地磁两极并不重合，磁针的指向与南北方向有一个夹角，这个夹角称做磁偏角 5．发现电流周围存在磁场的物理学家是() A．奥斯特B．焦耳C．张衡D．安培答案 A 6．下列关于磁场的说法正确的是() A．磁场最基本的性质是对处于其中的磁体和电流有力的作用 B．磁场是看不见、摸不着、实际不存在的，是人们假想出来的一种物质 C．磁场是客观存在的一种特殊的物质形态 D．磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无答案AC 解析磁场虽看不见、摸不着，但其是客观存在的，不随人的意志而转移，它是一种特殊的物质形态，最基本的性质是对处于其中的磁体和电流有力的作用． 7．磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间的相互作用的示意图，以下正确的是() A．磁体?磁场?磁体 B．磁体?磁场?电流 C．电流?电场?电流 D．电流?磁场?电流答案ABD 解析磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间的相互作用都是通过磁场来传递的．【概念规律练】知识点一磁场 1．以下说法中正确的是() A．磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的 B．电流与电流间的相互作用是通过电场产生的 C．磁体与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的 D．磁场和电场是同一种物质答案 A 解析电流能产生磁场，在电流的周围就有磁场存在，不论是磁极与磁极间还是电流与电流间、磁体与电流间，都有相互作用的磁场力．磁场是磁现象中的一种特殊物质，它的基本性质是对放入磁场中的磁体、电流有磁场力的作用；而电场是电荷周围存在的一种特殊物质，其最基本的性质是对放入电场中的电荷有电场力的作用，它不会对放入静电场中的磁体产生力的作用，因此，磁场和电场是两种不同的物质，各自具有其自身的特点．所以只有A 正确．

圆形有界磁场中“磁聚焦”的相关规律练习当圆形磁场的半径与圆轨迹半径相等时，存在两条特殊规律；规律一：带电粒子从圆形有界磁场边界上某点射入磁场，如果圆形磁场的半径与圆轨迹半径相等，则粒子的出射速度方向与圆形磁场上入射点的切线方向平行，如甲图所示。规律二：平行射入圆形有界磁场的相同带电粒子，如果圆形磁场的半径与圆轨迹半径相等，则所有粒子都从磁场边界上的同一点射出，并且出射点的切线与入射速度方向平行，如乙图所示。【典型题目练习】 1．如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板．从圆形磁场最高点P垂直磁场射入大量的带正电，电荷量为q，质量为m，速度为v的粒子，不考虑粒子间的相互作用力，关于这些粒子的运动以下说法正确的是（） A．只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN上 B．对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线不一定过圆心 C．对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，时间也越长 D．只要速度满足 qBR v m ，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上 2．如图所示，长方形abed的长ad=0.6m，宽ab=0.3m，O、e分别是ad、bc的中点，以e为圆心eb为半径的四分之一圆弧和以O为圆心Od为半径的四分之一圆弧组成的区域内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场) 磁感应强度B=0.25T。一群不计重力、质量m=3×10-7kg、电荷量q=+2×10-3C的带正电粒子以速度v=5×102m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射人磁场区域，则下列判断正确的是（） A．从Od边射入的粒子，出射点全部分布在Oa边 B．从aO边射入的粒子，出射点全部分布在ab边 C．从Od边射入的粒子，出射点分布在ab边 D．从ad边射人的粒子，出射点全部通过b点 3．如图所示，在坐标系xOy内有一半径为a的圆形区域，圆心坐标为O1（a，0），圆内分布有垂直纸面向里的匀强磁场，在直线y=a的上方和直线x=2a的左侧区域内，有一沿x 轴负方向的匀强电场，场强大小为E，一质量为m、电荷量为+q（q>0）的粒子以速度v从O点垂直于磁场方向射入，当入射速度方向沿x轴方向时，粒子恰好从O1点正上方的A点射出磁场，不计粒子重力，求：（1）磁感应强度B的大小；（2）粒子离开第一象限时速度方向与y轴正方向的夹角；（3）若将电场方向变为沿y轴负方向，电场强度大小不变，粒子以速度v从O点垂直于磁

《磁体与磁场》教学设计教学目标 1．了解简单的磁现象 2．通过实验认识磁极及磁极间的相互作用。 3．通过实验认识磁场。 4．知道磁感线可以用来形象地描述磁场，会用磁感线描述磁铁周围的磁场分布状况。 5．知道地磁场。教学重难点教学重点知道磁体都有两个磁极，会用磁感线描述磁体周围的磁场状况。教学难点认识磁场的存在，用磁感线来描述磁场。教学用具条形磁体、铁屑、蹄形磁体、小磁针、细线、铜片。相关资源【教学实验】磁体两极的研究.mp4、【知识解析】磁化.mp4、【教学图片】蹄形磁铁周围铁屑分布等。教学过程课堂引入公元843年，在茫茫的大海上，一只帆船正在日夜不停地航行，没有航标、没有明确的航道。船上一些聪明的中国人利用手中仪器指示的方向，开辟了从浙江温州到日本嘉值岛的航线。这个神奇的仪器就是罗盘。罗盘就是我们平时所说的指南针，我国最早的指南针叫司南。司南是把天然的磁石琢磨成勺子的形状，放在一个光滑的地盘上制成的，静止时它的长柄指向南方。为什么司南的长柄总是指向南方呢？

新知讲解一、认识磁体 1．磁性你知道磁体能够吸引哪些东西？磁体上的磁性强弱处处一样吗？磁体不但能够吸引铁这种物质，还能吸引钴和镍等物质。我们把磁体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质称为磁性。现在，人们利用磁铁矿石、钢或某些合金及人工合成材料，根据需要制成各种形状的磁体。常见的有条形磁体、蹄形磁体、圆形磁体和环形磁体。 2．磁极把磁体放在铁屑中，磁体各部分吸引铁屑的能力一样吗？教师演示实验或者让学生自己动手操作。总结：从实验中可以看到，磁体各部分的磁性强弱不同。我们把磁体上吸引能力最强的两个部位叫磁极。注意：每个磁体都有两个磁极。能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫南极或S极，指北的那个磁极叫北极或N极。【演示实验】磁极间是否存在相互作用呢？分别将异名、同名磁极靠近，观察磁体间的相互作用。可以看出：异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥。建议播放视频【教学实验】磁体两极的研究.mp4。

20.1 磁现象磁场一．选择题（共12小题） 1．关于磁场和磁感线，以下说法错误的是（） A．磁体周围存在着磁感线 B．磁体之间的相互作用是通过磁场产生的 C．磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的 D．磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向 2．在探究蹄形磁体周围磁场的实验中，老师将玻璃板平放在磁体上，并均匀地撒上一层铁屑，轻敲玻璃板，铁屑就会有序地排列起来，如图。对实验中有关现象的分析不正确的是（） A．撒铁屑的目的是将原来不存在的磁场显示出来 B．铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体 C．轻敲玻璃板，铁屑由于具有惯性会与玻璃板分离 D．轻敲玻璃板，铁屑与玻璃板分离后，不受摩擦力，铁屑在磁力作用下排列有序3．自贡一学生利用手中的条形磁体做了以下实验，其中结论正确的是（）A．同名磁极互吸引 B．条形磁体能够吸引小铁钉 C．将条形磁体用细线悬挂起来，当它在水平面静止时北极会指向地理南方 D．条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后就没有相互作用了 4．如图所示，是条形磁体的磁场分布图，下列说法正确的是（）

A．该条形磁铁的左端为N极，右端为S极 B．a处的磁场强弱与b处的磁场强弱相同 C．置于a点的小磁针，静止时南极指向左侧 D．磁感线是为了研究方便而引入的一种模型 5．下列说法正确的是（） ①磁体的磁性越强，能吸引的物质种类就越多 ②指南针能够指南北，是由于受到地磁场的作用 ③能够自由转动的小磁针静止时，其N极指向地理北极附近 ④磁体之间的作用是通过磁场发生的，但磁场并不存在 A．只有②和③B．只有①和②C．只有③和④D．只有①和④ 6．如图所示，小金同学将数枚一元硬币放在两根平行的条形磁铁上，搭成了一座漂亮的“硬币桥”，下列说法正确的是（） A．“硬币桥”上最外侧的硬币没有磁性 B．“硬币桥”最中间的磁性最强 C．两枚硬币的相邻部分是同名磁极 D．“硬币桥”的搭建利用了磁化的原理 7．下列四个选项中，涂黑的一端表示小磁针的N极，将小磁针放在磁体周围，小磁针静止不动时N极指向正确的是（）

《磁现象磁场》教学设计江苏南京29中致远校区殷发金一、教学目标（一）知识与技能 1．结合实例了解简单的磁现象。 2．通过实验认识磁极，知道磁极间的相互作用。 3．通过实验认识磁场。 4．知道地磁场。（二）过程与方法知道利用磁感线可以用来形象地描述磁场，会用磁感线描述磁体周围磁场分布状况。（三）情感态度和价值观了解我国古代四大发明之一的指南针，我国古代对地磁场的认识，增强民族自豪感和使命感，进一步激发学习物理的兴趣。二、教学重难点本节中的磁体及磁场是后面建立电磁联系了解电磁现象的基础，通过实验知道磁体周围存在磁场，虽然看不见摸不着，但它是客观存在的，这个概念比较抽象，很难从直观的角度对磁场有感兴的认识。磁场在磁体周围是实际存在的，磁极间的相互作用就是靠磁场来发生的，磁场对放入其中的磁体有力的作用。我们借助于小磁针，来了解磁体周围磁场的分布，这是通过磁场对放入其中的磁体的作用来反映磁场的，物理中有很多是利用了这种方法来研究看不见摸不着的物理量的。为了形象的表示磁体周围的磁场，可以利用磁感线来描述磁场，磁感线的引入是给磁场建立了模型，磁感线只是磁场的模型，所以磁感线在实际中是不存在的。我们利用磁感线的疏密来表示磁场的强弱；磁感线上某点的切线方向表示磁场方向。会用磁感线来描述磁体周围的磁场，在磁体的外部磁感线从磁体的N极指向S极，磁体的磁极处磁感线较密，并且磁感线不能相交，会出常见磁体周围的磁感线，如条形磁体、U形磁体等。重点：知道磁体周围存在磁场，会用磁感线描述磁体周围的磁场状况。难点：认识磁场的存在，用磁感线来描述磁场。三、教学策略

可以通过实例先了解生活中的磁现象，知道磁体对含铁、钴、镍等金属的物体有吸引力，古代的指南针、现代的各种磁卡磁带都是磁体的应用。利用条形磁体吸引铁粉实验，使学生认识到磁体的磁性分布是不均匀的，磁性较强的两端叫磁极，提出两个磁极是否相同的问题。通过实验发现，当磁体悬挂自由旋转时，磁体停留的方向都是相同的，提出磁体的N、S极，通过实验得出磁极间相互作用的规律。磁体间不接触，它们的相互作用是如何发生的呢？提出磁场的猜想，如何验证磁体周围存在磁场呢？可以通过磁场的性质来研究它，磁场对放入其中的磁体会有力的作用，在磁体的周围放一些小磁针，观察小磁针静止时的指向，磁体周围磁场的方向是有规律的，从磁体的N极指向S极。为了研究磁体周围磁场的分布情况，可以在磁体周围撒一些铁粉，这些铁粉被磁化成一个个小磁体，观察铁粉的分布，为了形象的表示出磁场的分布及方向，引入磁感线的概念，根据铁粉的分布画出磁体的磁感线。最后思考指南针为什么指南？得出地球就是一个大的磁体，它的周围存在磁场，即地磁场，根据指南针的指向，判断地磁场的磁极。四、教学资源准备各种形状的磁体（条形磁体、U形磁体、小磁针）、细线、铁架台、小磁针若干、地球仪、铁钉、回形针、铁粉、玻璃板、磁卡、磁带、多媒体课件整合网络、实物投影等。五、教学过程

有界磁场专题复习一、带电粒子在圆形磁场中的运动例1、圆心为O 、半径为r 的圆形区域中有一个磁感强度为B 、方向为垂直于纸面向里的匀强磁场，与区域边缘的最短距离为L 的O ＇处有一竖直放置的荧屏MN ，今有一质量为m 的电子以速率v 从左侧沿ＯＯ＇方向垂直射入磁场，越出磁场后打在荧光屏上之P 点，如图１所示，求O ＇P 的长度和电子通过磁场所用的时间．例2、如图2，半径为cm r 10=的匀强磁场区域边界跟y 轴相切于坐标原点O ，磁感强度T B 332.0=，方向垂直纸面向里．在O 处有一放射源S ，可向纸面各个方向射出速度为s m v /102.36 ?=的粒子．已知α粒子质量 kg m 271064.6-?=，电量C q 19102.3-?=，试画出α粒子通过磁场空间做圆周运动的圆心轨道，求出α粒子通过磁场空间的最大偏角．二、带电粒子在半无界磁场中的运动例3、如图3中虚线MN 是一垂直纸面的平面与纸面的交线, 在平面右侧的半空间存在一磁感应强度为B 、方向垂直纸面向外的匀强磁场．Ｏ是ＭＮ上的一点，从Ｏ点可以向磁场区域发射电荷量为＋q 、质量为m 、速率为v 的粒子，粒子射入磁场时的速度可在纸面内各个方向，已知先后射入的两个粒子恰好在磁场中给定的Ｐ点相遇，Ｐ到Ｏ点的距离为Ｌ，不计重力和粒子间的相互作用． (1)求所考察的粒子在磁场中的轨道半径． (2)求这两个粒子从Ｏ点射入磁场的时间间隔．例4、如图4所示，在真空中坐标xoy 平面的0>x 区域内， M N O , 图1 M N . . . . . . . . . . . . 图4 o cm x /cm y /p ??? ??? ? ????? ?? ? ? ?

20、1磁现象磁场一.选择题（共12小题） 1. 关于磁场与磁感线，以下说法错误的就是（） A. 磁体周围存在着磁感线 B. 磁体之间的相互作用就是通过磁场产生的 C. 磁体外部的磁感线都就是从磁体的N极出发，回到S极的 D. 磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向 2. 在探究蹄形磁体周围磁场的实验中，老师将玻璃板平放在磁体上，并均匀地撒上一层铁屑，轻敲玻璃板，铁屑就会有序地排列起来，如图。对实验中有关现象的分析不正确的就是（） A. 撒铁屑的目的就是将原来不存在的磁场显示出来 B. 铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体 C. 轻敲玻璃板，铁屑由于具有惯性会与玻璃板分离 D. 轻敲玻璃板，铁屑与玻璃板分离后，不受摩擦力，铁屑在磁力作用下排列有序 3. 自贡一学生利用手中的条形磁体做了以下实验，其中结论正确的就是（） A. 同名磁极互吸引 B. 条形磁体能够吸引小铁钉 C. 将条形磁体用细线悬挂起来，当它在水平面静止时北极会指向地理南方 D?条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后就没有相互作用了

4. 如图所示，就是条形磁体的磁场分布图，下列说法正确的就是（） A. 该条形磁铁的左端为N极,右端为S极 B. a处的磁场强弱与b处的磁场强弱相同 C. 置于a点的小磁针，静止时南极指向左侧 D. 磁感线就是为了研究方便而引入的一种模型 5. 下列说法正确的就是（） ①磁体的磁性越强，能吸引的物质种类就越多 ②指南针能够指南北，就是由于受到地磁场的作用 ③能够自由转动的小磁针静止时，其N极指向地理北极附近 ④磁体之间的作用就是通过磁场发生的，但磁场并不存在 A. 只有②与③ B.只有①与② C.只有③与④ D.只有①与 ④ 6. 如图所示，小金同学将数枚一元硬币放在两根平行的条形磁铁上，搭成了一座漂亮的“硬币桥”，下列说法正确的就是（） A. “硬币桥”上最外侧的硬币没有磁性 B. “硬币桥”最中间的磁性最强 C. 两枚硬币的相邻部分就是同名磁极

圆形有界磁场中“磁聚焦”的相关规律练习高三物理当圆形磁场的半径与圆轨迹半径相等时，存在两条特殊规律；带电粒子从圆形有界磁场边界上某点射入磁场，如果圆形磁场的半径与圆轨迹半径相等，则粒子规律一：图如甲的出射速度方向与圆形磁场上入射点的切线方向平行，所示。圆规律二：平行射入圆形有界磁场的相同带电粒子，如果上磁场形磁场的半径与圆轨迹半径相等，则所有粒子都从边界乙，如平行的同一点射出，并且出射点的切线与入射速度方向图所示。【典型题目练习】的匀强磁R的圆形区域内充满磁感应强度为B1．如图所示，在半径为场射入大P垂直磁场，MN是一竖直放置的感光板．从圆形磁场最高点虑粒子间的粒子，不考量的带正电，电荷量为q，质量为m，速度为v）（的相互作用力，关于这些粒子的运动以下说法正确的是．只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN上A B．对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线不一定过圆心C．对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，时间也越长qBR上D．只要速度满足，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN v m ebbceadabOad、abed为圆心=0.6m，宽的中点，以=0.3m的长，分别是、2．如图所示，长方形e

OdO一圆弧组成为圆心为半径的四分之一圆弧和以为半径的四分之感应强度(边界上无磁场磁)的区域内有垂直纸面向里的匀强磁场B=-7-3、电荷量kgq=+2×100.25TC。一群不计重力、质量m=3×10adv2方向且垂直m/s的带正电粒子以速度=5×10于磁场射人沿垂直磁场区域，则下列判断正确的是（）OaOd边射入的粒子，出射点全部分布在A．从边abaO B．从边边射入的粒子，出射点全部分布在abOd C．从边边射入的粒子，出射点分布在bad D边射人的粒子，出射点全部通过．从点），圆内分布有垂直纸面向里的aO（，0如图所示，在坐标系3．xOy内有一半径为a的圆形区域，圆心坐标为1，一质x轴负方向的匀强电场，场强大小为E的上方和直线y=ax=2a的左侧区域内，有一沿匀强磁场，在直线轴方向时，粒子x）的粒子以速度v从O点垂直于磁场方向射入，当入射速度方向沿>0+量为m、电荷量为q（q O点正上方的A点射出磁场，不计粒子重力，求：恰好从1 B 的大小；1（）磁感应强度y（2）粒子离开第一象限时速度方向与轴正方向的夹角；轴正x点垂直于磁场方向、并与O从v轴负方向，电场强度大小不变，粒子以速度y）若将电场方向变为沿3（． 0射入第一象限，求粒子从射入磁场到最终离开磁场的总时间t=30。方向夹角θ4．如图所示的直角坐标系中，从直线x=?2l到y轴区域存在两个大小相等、方向相反的有界0匀强电场，其中x轴上方的电场方向沿y轴负方向，

第二十章电与磁第一节磁现象磁场教学设计核心素养：通过实验探究过程，培养学生实事求是地进行实验的科学态度和科学精神；通过对磁感线的理解，使学生体验模型法在物理探究中的应用，帮助学生学会用实验的方法去感受抽象的概念。一、教学目标 1、了解简单的磁现象。 2、通过实验认识磁极及磁极间的相互作用。 3、通过实验认识磁场。 4、知道磁感线可用来形象的描述磁场，会用磁感线描述磁体周围的磁场分布状况。 5、知道地磁场。二、教学重点 1、了解简单的磁现象 2、知道磁场的客观存在 3、知道利用磁感线描述磁场三、教学难点探究磁场，研究磁场方向，磁感线的建立四、课程资源开发及课前准备多媒体资料，小磁针，长磁针，条形磁体，小铁钉，铁屑，电风扇，磁力戒指，各种小物体五、教学流程 1?教学流程简图 2、教学详细流程

3.板书设计:

磁现象磁场（第一课时）一、磁现象 1、磁体：能够吸引铁、钴、镍等物质的物体。 2、磁极：磁体上磁性最强的两个部位。能够自由旋转的磁体，静止时指南的磁极叫做南极或S 极，静止时指北的磁极叫做北极或N 极 3、磁极间相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 4、磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种想象叫做磁化。二、磁场：磁体周围存在的看不见摸不着的物质 1、磁场客观存在。 2、磁场有方向。物理学规定：小磁针在磁场中静止时，北极所指的方向为该点磁场方向。 3、磁感线：用来描述磁场形状的带有箭头的曲线。用磁感线描述磁场的时候，在磁体外部，磁感线总是从磁体的北极出发回到南极。三、地磁场：地球周围存在的磁场 1、地磁场的形状跟条形磁体的磁场形状近似。 2、地理北极在地磁南极附近，地理南极在地磁北极附近。 3、地理南北方向和地磁南北方向不重合。

圆形有界磁场中"磁聚焦"的相关规律练习高三物理半圆形磁场的半径与圆轨迹半径相等时，存在两条特殊规律：帶电粒子从圆形有界磁场边界上某点射入磁场.如果圆形磁场的半径与圆轨迹半径相等，则粒子规律一：图如甲的出射速度方向与闘形磁场上入射点的切线方向平行， A 甲所示。圆规律二：平行射入圆形有界磁场的相同带电粒子，如果上磁场形磁场的半径与圆轨迹半径相等, 则所有粒子都从边界乙，如平行的同一点射出. X' X/ 练习】的匀强磁R 的圆形区域内充满磁感应强度为B1 ?如图所示，在半径为场射入大 P 垂直磁场，MN 是一竖直放置的感光板?从圆形磁场最高点虑粒子间的粒子, 不考量的带正电，电荷量为q,质量为m,速度为v )(的相互作用力，关于这些粒子的运动以下说法正确的是 ?只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN 上AB.对着圆心入射的粒子，其岀射方向的反向延长线不一定过圆心C ?对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，时间也越长qER 上D.只要速度满足，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN?v mebbceadabOad 、mbed 为圆心二0. 6m, 宽的中点，以二0?3m 的长，分别是、2?如图所示，长方形。并且出射点的切线与入射速度方向图所示。【典型题目 X — x 冷x X 乙

b ------ X : ? ? / * * X X ? 1 t / V 5 X X : X X x B x :: ? 4 / X / ： 0%—圆弧组成为圆心为半径的四分之一圆弧和以为半径的四分之感应强度（边界上无磁场磁）的区域内有垂直纸面向里的匀强磁场Bj 电荷量kgq 二+2X 100. 25TCo 一群不计重力、质量m=3X lOac/r ：方向且垂直m/s 的带正电粒子以速度=5X10于磁场射人沿垂直磁场区域，则下列判断正确的是（）OaOd 边射入的粒子，出射点全部分布在A.从边abaOB.从边边射入的粒子，出射点全部分布在abOd C.从边边射入的粒子，出射点分布在 WD 边射人的粒子，出射点全部通过.从点），圆内分布有垂直纸面向里的aO （, 0如图所示，在坐标系3. xOy 内有一半径为Q 的圆形区域.圆心坐标为h —质x 轴负方向的匀强电场，场强大小为E 的上方和直线｝-ax=2a 的左侧区域内.有一沿匀强磁场.在直线轴方向时，粒子x ）的粒子以速度v 从O 点垂直于磁场方向射入，、”| 入射速度方向沿＞0+虽为皿电荷址为q （qO 点正上方的A 点射出磁场，不讣粒子重力?求：恰好从】B 的大小：1 ＜）磁感应强度y （2）粒子离开第一彖限时速度方向与轴正方向的夹角：轴正x 点垂直于磁场方向.并与O 从v 轴负方向?电场强度大小不变，粒子以速度y ）若将电场方向变为沿3 （? o 射入第一彖限，求粒子从射入磁场到最终离开磁场的总时间t=30.方向夹角0 4.如图所示的直角坐标系中，从直线x=?21到y 轴区域存在两个大小相等.方向相反的有界。匀强电场，其中x 轴上方的电场方向沿y 轴负方向，

高二物理一轮复习 31 3.1《磁现象和磁场》教学案磁现象和磁场一、教材分析磁现象和磁场是新教材中磁场章节的第一节课，从整个章节的知识安排来看，本节是此章的知识预备阶段，是本章后期学习的基础，是让学生建立学习磁知识兴趣的第一课，也是让学生建立电磁相互联系这一观点很重要的一节课，为以后学习电磁感应等知识提供铺垫。整节课主要侧重要学生对生活中的一些磁现象的了解如我国古代在磁方面所取得的成就、生活中熟悉的地磁场和其他天体的磁场（太阳、月亮等），故本节课首先应通过学生自己总结生活中与磁有关的现象。电流磁效应现象和磁场对通电导线作用的教育是学生树立起事物之间存在普遍联系观点的重要教学点，是学生在以后学习物理、研究物理问题中应有的一种思想和观点。二、教学目标 1、知识与技能（1）让学生自己总结生活中与磁有关的现象，了解现实生活中的各种磁现象和应用，培养学生的总结、归纳能力。（2）通过实验了解磁与磁、磁与电的相互作用，掌握电流磁效应现象。使学生具有普遍联系事物的能力，培养观察实验能力和分析、推理等思维能力。 (3)通过直观的多媒体手段让学生熟悉了解地磁场和其他天体的磁场及与之有关的自然现象2、过程与方法（1）、让学生参与课前的准备工作，收集课外的各种磁有关的现象和应用。（2）、在电流磁效应现象的教育中，本节课采用类似科学研究的方式，还原物理规律的发现过程，强调学生自主参与。（3）、学生对物理现象进行分析、比较、归纳，采用老师与学生双向交流感知现象下的物理规律的普遍联系。 3、情感态度价值观（1）、对奥斯特的电流磁效应现象的教育中，要让学生知道奥斯特的伟大在于揭示电和磁的联系，打开了科学中一个黑暗领域的大门。也让学生懂得看似简单的物理现象在它发现的最初过程中是如何的艰难。（2）、通过趣味实验的演示与参与激发学生的求知欲与创新欲。（3）、让学生在实际生活的应用中体会科学知识的价值。三、教学重点难点[ 教学重点： 1、让学生搜索日常生活中有关此现象的用品，及简单的应用原理 2、通过实验让学生进一步体会电流的磁效应及磁场概念教学难点：磁场的概念（磁场概念比较抽象）四、学情分析磁场的基本知识在初中学习中已经有所接触，学生在生活中对磁现象的了解也有一定的基础。但磁之间的相互作用毕竟是抽象的，并且大部分学生可能知道电与磁的联系，但没有用一种普遍联系的观点去看电与磁的关系，也没有一种自主的能力去用物理的思想推理实验现象和理论的联系。学生对磁场在现实生活中的应用是比较感兴趣的，故通过多媒体手段让学

圆形有界磁场问题的分类及解析 1、对心飞入问题【例1】电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过电压为U 的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图1所示。磁场方向垂直于圆面。磁场区的中心为O ，半径为r 。当不加磁场时，电子束将通过O 点而打到屏幕的中心M 点。为了让电子束射到屏幕边缘，需要加磁场，使电子束偏转一已知角度θ，此时磁场的磁感应强度B 应为多少? 解析：如图2所示，电子在磁场中沿圆弧ab 运动，圆心为C ，半径为R 。可证三角形△CaO ≌ △CbO ，则∠CbO ＝90°，电子离开磁场时速度的反向延长线经过O 点。由几何关系可知 tan θ2＝r R 又有 eU ＝ 12mv 2 evB ＝m v 2 R 三式联立解 B ＝ 1 r 2mU e tan θ 2 点评：粒子沿半径方向飞入圆形匀强磁场，必沿半径方向飞出磁场。

2、圆心出发问题【例2】一匀强磁场，磁场方向垂直于xOy 平面，在xOy 平面上，磁场分布在以O 点为中心的一个圆形区域内。一个质量为m 、电荷量为q 的带电粒子，由原点O 开始运动，初速度为v ，方向沿x 轴正方向。后来粒子经过y 轴上的P 点，此时速度方向与y 轴的夹角为30°，P 到O 的距离为L ，如图3所示。不计重力的影响。求磁场的磁感应强度B 的大小和xy 平面上磁场区域的半径R 。解析：如图4所示，粒子在磁场中轨迹的圆心C 必在y 轴上，且P 点在磁场区之外。粒子从A 点离开磁场区，设轨迹半径为r 。则 L ＝ r ＋r sin 30°＝3r 又 qvB ＝m v 2 r 可求得 B ＝3mv qL 磁场区域的半径 R ＝2rcos 30°＝3r ＝3 3L 点评：画轨迹时可先画一个完整的圆，然后分析粒子从圆周上哪一点离开，速度方向才会与题意相符，只要找到了离场点，问题就能解决了。

专题、圆形有界磁场中“磁聚焦”的相关规律练习当圆形磁场的半径与圆轨迹半径相等时，存在两条特殊规律；规律一：带电粒子从圆形有界磁场边界上某点射入磁场，如果圆形磁场的半径与圆轨迹半径相等，则粒子的出射速度方向与圆形磁场上入射点的切线方向平行，如甲图所示。规律二：平行射入圆形有界磁场的相同带电粒子，如果圆形磁场的半径与圆轨迹半径相等，则所有粒子都从磁场边界上的同一点射出，并且出射点的切线与入射速度方向平行，如乙图所示。【典型题目练习】 1．如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B 的匀强磁场，MN 是一竖直放置的感光板．从圆形磁场最高点P 垂直磁场射入大量的带正电，电荷量为q ，质量为m，速度为v 的粒子，不考虑粒子间的相互作用力，关于这些粒子的运动以下说法正确的是（） A ．只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN 上 B．对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线不一定过圆心 C．对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，时间也越长 D ．只要速度满足v qBR，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN 上m 2．如图所示，长方形abed的长ad=0.6m ，宽ab=0.3m ，O、e分别是ad、bc的中点，以e为圆心eb为半径的四分之一圆弧和以O为圆心Od为半径的四分之一圆弧组成的区域内有垂直纸面向里的匀强磁场（边界上无磁场） -7 磁感应强度B= 0.25T。一群不计重力、质量m=3×10-7kg 、电荷量 -3 2 q=+2 ×10-3C的带正电粒子以速度v=5×102m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射人磁场区域，则下列判断正确的是（） A ．从Od 边射入的粒子，出射点全部分布在Oa 边 B ．从aO 边射入的粒子，出射点全部分布在ab 边 C．从Od边射入的粒子，出射点分布在ab边 D．从ad边射人的粒子，出射点全部通过b点 3．如图所示，在坐标系xOy 内有一半径为 a 的圆形区域，圆心坐标为O1（a，0），圆内分布有垂直纸面向里的匀强磁场，在直线y=a 的上方和直线x=2a 的左侧区域内，有一沿x 轴负方向的匀强电场，场强大小为E，一质量为m、电荷量为+ q（q>0）的粒子以速度v 从O 点垂直于磁场方向射入，当入射速度方向沿x 轴方向时，粒子恰好从O1 点正上方的 A 点射出磁场，不计粒子重力，求：（1）磁感应强度 B 的大小；（2）粒子离开第一象限时速度方向与y 轴正方向的夹角；（3）若将电场方向变为沿y轴负方向，电场强度大小不变，粒子以速度v从O点垂直于磁场方向、并与x 轴正方向夹角θ=300射入第一象限，求粒子从射入磁场到最终离开磁场的总

20.1《磁现象磁场》课堂精练班级：__________ 姓名：__________ 一、单选题：（本大题共10小题，下面每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，相信你一定会作出正确的选择，加油~~！） 1.用一根条形磁铁的一端去吸引三枚大头针的根部，待平衡后，图示结果正确的是（） 2.把一根条形磁铁等分成三段，则中间的一段（） A．一定没有磁极 B．一定有磁极且只有一个磁极 C．可能有磁极，也可能没有 D．一定有两个磁极 3.甲、乙两个磁极之间有一个小磁针，小磁针静止时的指向如图所示．那么（）A．甲、乙都是N极 B．甲、乙都是S极 C．甲是S极，乙是N极 D．甲是N极，乙是S极 4.为了得出条形磁铁的磁性两端强、中间弱的特性，某同学设计了以下四个实验，其中不能达到目的是（）

A．将甲实验中的条形磁铁平移靠近三颗小铁球 B．将乙实验中的两根条形磁铁相互平移靠近 C．将丙实验中的条形磁铁从挂有铁块的弹簧秤下向右移动 D．将丁实验中放在一堆大头针上的条形磁铁提起 5.我国北宋学者沈括在《梦溪笔谈》中，将指南针分为“水针”和“旱针”两类．在图所示装置中，条形磁铁左方的水盆中悬浮的“水针”和正上方悬挂的“旱针”在静止时其N极分别指向（） A．左，右 B．右，左 C．左，左 D．右，右 6.如图，两枚铁质大头针的针尖吸在条形磁铁的N极，发现两枚大头针的针帽互相排斥，这是因为（）

A．磁化后两大头针针帽端都是N极 B．磁化后两大头针针帽端都是S极 C．两大头针针帽端被磁铁S极吸引 D．两大头针针帽端被磁铁N极吸引 7.如图所示，将铁钉放在某矿石附近，铁钉立即被吸引到矿石上，此现象说明该矿石具有（） A．磁性 B．导电性 C．弹性 D．绝缘性 8.关于天然磁体、人造磁体和永磁体，下列说法中，正确的是（） A．所有的人造磁体都是永磁体 B．只有天然磁体才能吸引铁-、钴、镍等物质 C．能长期保持磁性的磁体，通称为永磁体 D．天然磁体不一定都是永磁体 9.如图所示，重为G的小铁块在水平方向力F的作用下，沿条形磁铁的表面从N

圆形磁场中的几个典型问题许多同学对带电粒子在圆形有界磁场中的运动问题常常无从下手，一做就错．常见问题分别是“最值问题、汇聚发散问题、边界交点问题、周期性问题”．对于这些问题，针对具体类型，抓住关键要素，问题就能迎刃而解，下面举例说明．一、最值问题的解题关键——抓弦长 1．求最长时间的问题例1 真空中半径为R=3×10-2m的圆形区域内，有一磁感应强度为B=0.2T的匀强磁场，方向如图1所示一带正电的粒子以初速度v0=106m / s 从磁场边界上直径ab 一端a 点处射入磁场，已知该粒子比荷为q/m=108C / kg ，不计粒子重力，若要使粒子飞离磁场时偏转角最大，其入射时粒子初速度的方向应如何？（以v0与 Oa 的夹角表示）最长运动时间多长？小结：本题涉及的是一个动态问题，即粒子虽然在磁场中均做同一半径的匀速圆周运动，但因其初速度方向变化，使粒子运动轨迹的长短和位置均发生变化，并且弦长的变化一定对应速度偏转角的变化，同时也一定对应粒子做圆周运动轨迹对应圆心角的变化，因而当弦长为圆形磁场直径时，偏转角最大． 2 ．求最小面积的问题例2 一带电质点的质量为m，电量为q，以平行于Ox 轴的速度v从y轴上的a点射人如图3 所示第一象限的区域．为了使该质点能从x轴上的b点以垂直于x轴的速度v 射出，可在适当的地方加一个垂直于xoy平面、磁感应强度为B的匀强磁场．若此磁场仅分布在一个圆形区域内，试求此圆形磁场区域的最小面积，重力忽略不计．小结：这是一个需要逆向思维的问题，而且同时考查了空间想象能力，即已知粒子运动轨迹求所加圆形磁场的位置．解决此类问题时，要抓住粒子运动的特点即该粒子只在所加磁场中做匀速圆周运动，所以粒子运动的1 / 4 圆弧必须包含在磁场区域中且圆运动起点、终点必须是磁场边界上的点，然后再考虑磁场的最小半径．上述两类“最值”问题，解题的关键是要找出带电粒子做圆周运动所对应的弦长．二、汇聚发散问题的解题关键——抓半径当圆形磁场的半径与圆轨迹半径相等时，存在两条特殊规律；规律一：带电粒子从圆形有界磁场边界上某点射入磁场，如果圆形磁场的半径与圆轨迹半径相等，则粒子的出射速度方向与圆形磁场上入射点的切线方向平行，如甲图所示。规律二：平行射入圆形有界磁场的相同带电粒子，如果圆形磁场的半径与圆轨迹半径相等，则所有粒子都从磁场边界上的同一点射出，并且出射点的切线与入射速度方向平行，如乙图所示。例3 如图5所示，x 轴正方向水平向右，y 轴正方向竖直向上．在半径为R 的圆形区域内加一与xoy平面垂直的匀强磁场．在坐标原点O 处放置一带电微粒发射装置，它可以连续不断地发射具有相同质量m 、电荷量q ( q > 0 ）且初速为v0的带电粒子，不

20.1 磁现象磁场 1．下列物体中,能被磁体吸引的是( ) A．铜块 B．铝块 C．铁块 D．木块 2．地理的两极和地磁的两极并不重合,最早记述这一现象的人是( ) A．沈括 B．牛顿 C．奥斯特 D．法拉第 3．将一条有磁性的钢棒从中间断开,断开的两端设为甲、乙,如图所示,则下面的判断正确的是 ( ) A．甲端是N极,乙端是S极 B．甲端是N极,乙端是N极 C．甲端是S极,乙端是S极 D．甲端是S极,乙端是N极 4．如图所示,是四位同学根据小磁针静止时的指向,画出的磁极和磁感线方向,其中正确的是( ) 5．指南针是我国四大发明之一,《论衡》记载：司南之杓,投之于地,其柢指南.如图所示的司南放在水平光滑的“地盘”上,静止时它的长柄指向南方.司南长柄所指方向是( ) A．地理南极,地磁北极 B．地理南极,地磁南极 C．地理北极,地磁北极 D．地理北极,地磁南极 6．如图所示为蹄形磁体周围的磁感线分布图,在a、b、c、d四点中,磁场最强的是 ( ) A．a点B．b点 C．c点D．d点 7．关于磁体、磁场和磁感线,以下说法中正确的是( ) A．铜、铁和铝都能够被磁体所吸引

B．磁感线是磁场中真实存在的曲线 C．磁体之间的相互作用都是通过磁场发生的 D．物理学中,把小磁针静止时S极所指的方向规定为该点磁场的方向 8．下列关于磁场和磁感线的说法,正确的是( ) A．磁体周围存在着磁场 B．磁体周围存在着磁感线 C．磁感线就是磁场 D．磁感线总是从S极出发回到N极 9．一个能绕中心转动的小磁针在图示位置保持静止.某时刻开始小磁针所在区域出现水平向右的磁场,磁感线如图所示,则小磁针在磁场出现后( ) A．两极所受的力是平衡力,所以不会发生转动 B．两极所受的力方向相反,所以会持续转动 C．只有N极受力,会发生转动,最终静止时N极所指方向水平向右 D．两极所受的力方向相反,会发生转动,最终静止时N极所指方向水平向右 10．甲铁棒能吸引小磁针,乙铁棒能排斥小磁针,若甲、乙铁棒相互靠近,则两铁棒( ) A．一定互相吸引 B．一定互相排斥 C．可能无磁力的作用 D．可能互相吸引,也可能排斥 11．若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的,如图所示的四个示意图中,能合理描述这块大磁铁的是( ) 12．a、b为两个条形磁体的两个磁极,根据如图所示的磁感线方向,可以判断a为极,小磁针上端为极. 13．指南针是我国古代四大发明之一,其实质就是一个小磁针,它有 N、S 两极,使用时指南的那端是___________极.指南针能够指南北是因为地球周围的空间存在着＿＿＿＿. 14．如图所示,一张百元新钞票好像被一支笔“戳通”了．实际上这张新钞票依然完好无损,这里应用了磁现象的有关知识．原来,这支笔的笔杆（纸币的下方）与笔头（纸币的上

专题20.1 磁现象磁场课前预习 1.磁铁能吸引铁钴镍等物质的性质叫做磁性．具有磁性的物体叫做磁体． 2．磁体上磁性最强的部位叫磁极，任何磁体都有2个磁极，分别是南极(S)极和北极（N)极．条形磁体中间几乎没有磁性． 3．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 4．对放入其中的磁体产生磁力作用．这是磁场的基本性质。放在磁场中某点的小磁针静止时北极所指的方向，就是该点的磁场方向． 5．磁感线是为方便，形象描述磁场而假想的曲线．在磁体外部，磁感线从北极出来，回到南极．磁场是真实存在的，而磁感线不是客观存在的真实曲线． 6．地球本身是一个巨大的磁体，周围存在着磁场，其南极在地理的北极附近。指南针指方向就是受地磁场的作用．知识点解读与例题突破知识点一：磁现象 1.物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，该物体就具有了磁性。具有磁性的物体叫做磁体。 2.磁体两端磁性最强的部分叫磁极，磁体中间磁性最弱。当悬挂静止时，指向南方的叫南极（S），指向北方的叫北极（N）。任一磁体都有2个磁极。相互作用规律：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。 3.磁化：使没有磁性的物体获得磁性的过程。方式有：与磁体接触、与磁体摩擦、通电。有些物体在磁化后磁性能长期保存，叫硬磁体（如钢）；有些物体在磁化后磁性在短时间内就会消失，叫软磁体（如软铁）。【例题1】（2019海南）小谦在探究“磁体间相互作用规律”时发现：磁体间的距离不同，作用力大小也不同。他想：磁体间作用力的大小与磁极间的距离有什么关系呢？（1）你的猜想是__________________。（2）小谦用如图所示的实验进行探究。由于磁体间作用力的大小不便测量，他通过观察细线与竖直方向的夹角θ的变化，来判断磁体间力的变化，用到的科学方法是__________法。

圆形磁场中的几个典型问题许多同学对带电粒子在圆形有界磁场中的运动问题常常无从下手，一做就错．常见问题分别是“最值问题、汇聚发散问题、边界交点问题、周期性问题”．对于这些问题，针对具体类型，抓住关键要素，问题就能迎刃而解，下面举例说明．一、最值问题的解题关键——抓弦长 1．求最长时间的问题例1 真空中半径为R=3×10-2m的圆形区域内，有一磁感应强度为B=0.2T的匀强磁场，方向如图1所示一带正电的粒子以初速度v0=106m / s 从磁场边界上直径ab 一端a 点处射入磁场，已知该粒子比荷为q/m=108C / kg ，不计粒子重力，若要使粒子飞离磁场时偏转角最大，其入射时粒子初速度的方向应如何？（以v0与Oa 的夹角表示）最长运动时间多长？小结：本题涉及的是一个动态问题，即粒子虽然在磁场中均做同一半径的匀速圆周运动，但因其初速度方向变化，使粒子运动轨迹的长短和位置均发生变化，并且弦长的变化一定对应速度偏转角的变化，同时也一定对应粒子做圆周运动轨迹对应圆心角的变化，因而当弦长为圆形磁场直径时，偏转角最大． 2 ．求最小面积的问题例2 一带电质点的质量为m，电量为q，以平行于Ox 轴的速度v从y轴上的a点射人如图3 所示第一象限的区域．为了使该质点能从x轴上的b点以垂直于x轴的速度v 射出，可在适当的地方加一个垂直于xoy平面、磁感应强度为B的匀强磁场．若此磁场仅分布在一个圆形区域内，试求此圆形磁场区域的最小面积，重力忽略不计．小结：这是一个需要逆向思维的问题，而且同时考查了空间想象能力，即已知粒子运动轨迹求所加圆形磁场的位置．解决此类问题时，要抓住粒子运动的特点即该粒子只在所加磁场中做匀速圆周运动，所以粒子运动的1 / 4 圆弧必须包含在磁场区域中且圆运动起点、终点必须是磁场边界上的点，然后再考虑磁场的最小半径．上述两类“最值”问题，解题的关键是要找出带电粒子做圆周运动所对应的弦长．二、汇聚发散问题的解题关键——抓半径当圆形磁场的半径与圆轨迹半径相等时，存在两条特殊规律；

第三章第1节磁现象和磁场一、【学习目标】 1.知识与技能 1.了解磁现象，知道磁场的概念，明确磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的. 2.了解电流的磁效应及其发现过程，体会奥斯特发现的重要意义. 3.了解地磁场的分布情况和地磁两极的特点． 2.过程与方法 1.网上查询磁现象的应用，以及发现历程。 2.定性理解磁场的物质性。 3.情感，态度与价值观了解电流的磁效应及发现历程，体会科学发现的不易。二、【前置学习】（认真阅读教材80页，完成下列问题) 1．磁性：磁体吸引________________物体的性质． 2．磁极:磁体上磁性________的区域． (1)北极：自由转动的磁体，静止时指______的磁极，又叫N极． (2)南极：自由转动的磁体，静止时指______的磁极，又叫S极． (3)同名磁极相互________，异名磁极相互________． 3．电流的磁效应丹麦物理学家_________相信，就像电和热、电和光之间存在联系一样，电和磁之间也应该存在着联系.1820年他发现了电流的___________，首次揭示了电和磁的联系. (1)奥斯特实验将导线沿________方向放置在磁针的上方，通电时磁针发生了转动． (2)奥斯特实验发现了电流的__________，即电流可以产生磁场，首次揭示了电与磁的联系．4.磁场磁体与_______之间，磁体与_________之间，以及_________与__________之间的相互作用，都是通过_________发生的. 5地磁场：地球本身是一个磁体，N极位于地理南极附近，S极位于地理________附近, 6.磁偏角：地球的地理两极与地磁两极并不重合，因此，磁针并非准确的指向南北，其间有一个夹角，这就是_______，简称__________.磁偏角的数值在地球上的不同地点是不同的. 三、【学习与探究】主题1:磁现象 [问题设计]:1．取一条形磁铁，用一堆硬币分别靠近磁铁的两端和中部，观察到的现象是什么？答案:________________________________________________________________________ 2．取两个条形磁铁，分别将它们的同名磁极、异名磁极相互靠近，观察到的现象是什么？答案:_________________________________________________________________________ 3．将一个磁体从中间分成两部分后，是不是每一部分就只有一个磁极呢？答案:_________________________________________________________________________ 4.电现象和磁现象有什么相似之处答案:_________________________________________________________________________ [要点提炼] 1．磁极：磁体的各部分磁性强弱不同，磁体上_______最强的区域叫磁极． 2．磁体有两个磁极，一个叫N极(又叫___极)，另一个叫S极(又叫____极)．同名磁极相互_____，异名磁极相互______. [当堂检测]1.如图1所示，一根条形磁铁，左端为S极，右端为N极．下列表示从S极到N极磁性强弱变化情况的图象中正确的是() 图1 主题2.奥斯特实验： 1.奥斯特实验中，为什么将导线南北方向放置？