【创新方案】2017版新课标物理一轮复习课件：第8章-磁场 第4讲
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天之骄子2017高考物理一轮总复习 第8章 磁场 第1节 磁场的描述、磁场对电流的作用课件 新人教版
方向
电荷的受力方向
叠加 合磁感应强度等于各磁场的磁感 合电场强度等于各个电场
应强度的矢量和
的电场强度的矢量和
• 热门考点研析
考 点 1 磁感应强度的叠加
• 解决磁场的叠加和安培定则的应用类问题时，注意以下几 点．
• 1．根据安培定则确定通电导线周围磁感线的方向． • 2．磁场中每一点磁感应强度的方向沿该点磁感线的切线方
2017高三一轮总 复习
物
理
选修3-1
第八章 磁场
考纲要求
2013
近三年命题分析 2014
2015
备考策略
磁场、磁 感应强度、
Ⅰ
磁感线
通电直导 线和通电 线圈周围 磁场的方 向
海南
卷： Ⅰ 第9
题5 分
安培力、 安培力的 Ⅰ 方向
匀强磁场
中的安培 Ⅱ 力
质谱仪和 回旋加速 Ⅰ 器
海南卷：第8题3分
• ④用米尺测量D的底边长度L.
• (2)用测得的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小， 可以得出B＝________.
• (3)判断磁感应强度方向的方法是：若m2＞m1，磁感应强度 方向垂直纸面________；反之，磁感应强度方向垂直纸面 ________．
• 【思路引导】 1.安培力与哪些因素有关，如何根据平衡 条件求解磁感应强度？
• (2)安培力的方向垂直于电流I和磁感应强度B所决定的平面． • 2．安培力的大小
• 表达式： ____F安_＝_B_I_Ls_in_θ_______ ，θ是电流I和磁感应强度B的夹角；
• 当θ＝90°时，F＝BIL，此时，电流受到的安培力最大；
• 当θ＝0°或是180°，F＝0，即电流在磁场中平行于磁场方向运动时， 磁场对电流不受安培力作用．
2017版新课标物理一轮复习过关检测 第八章 磁场(4) Word版含答案
最新高三一轮复习单元过关检测卷—物理磁场考试时间：100分钟；满分：100分班级姓名 .第I卷（选择题）一、单项选择题（本题共7小题，每小题3分, 共21分）1.处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动。
将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值（）A．与粒子电荷量成正比 B．与粒子速率成正比C．与粒子质量成正比 D．与磁感应强度成正比×”和“⊙”分别表示导线中的电2.如图所示为通电螺线管的纵剖面图，“○流垂直纸面流进和流出，图中四个小磁针(涂黑的一端为N极)静止时的指向一定正确的是（）A．a B．b C．c D．d3. 目前世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机，它可以把气体的内能直接转化为电能．如图所示为它的发电原理图．将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，从整体上来说呈电中性）喷射入磁感应强度为B的匀强磁场，磁场中有两块面积S，相距为d的平行金属板与外电阻R相连构成一电路．设气流的速度为v，气体的电导率（电阻率的倒数）为g，则电流稳定后流过外电阻R的电流强度I及电流方向为（）4. 如图所示，a，b，c，d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于圆弧上相互垂直的两条直径的四个端点上，导线中通有大小相同的电流，方向见图。
一带正电的粒子从圆心O沿垂直于纸面的方向向里运动，它所受洛伦兹力的方向是（）A ．从O 指向aB ．从O 指向bC ．从O 指向cD ．从O 指向d5. 如图所示，相距为d 的水平金属板M 、N 的左侧有一对竖直金属板P 、Q ，板P 上的小孔S 正对板Q 上的小孔O ，M 、N 间有垂直于纸面向里的匀强磁场，在小孔S 处有一带负电粒子，其重力 和初速度均不计，当滑动变阻器的滑片在AB的中点时，带负电粒子恰能在M 、N 间做直线运动，当滑动变阻器的滑片滑到A 点后 ( )A ．粒子在PQ 间运动过程中，带负电粒子电势能能一定增大B ．粒子在MN 间运动过程中，带负电粒子动能一定增大C ．粒子在MN 间运动过程中，带负电粒子轨迹向上极板偏转弯曲,机械能一定增大D ．粒子在MN 间运动过程中，带负电粒子轨迹向下极板偏转弯曲,电势能不变6. 如图所示,两个相同的半圆形光滑绝缘轨道分别竖直放置在匀强电场E 和匀强磁场B 中,轨道两端在同一高度上,两个相同的带正电小球a 、b 同时从轨道左端最高点由静止释放,在运动中都能通过各自轨道的最低点M 、N,则 （ ）A.两小球每次到达轨道最低点时的速度都有vN<vMB.两小球每次经过轨道最低点时对轨道的压力都有FN ＞FMC.小球b 能到达轨道的最右端,小球a 不能到达轨道的最右端D.小球b 第一次到达N 点的时刻与小球a 第一次到达M 点的时刻相同7.空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R ，磁场方向垂直横截面。
【师说】2017届高三物理一轮总复习 第8章《磁场》2 磁场对运动电荷的作用课件 新人教版
(1)若加速电场两极板间电压 U＝U0，求离子进入磁场后做圆周运 动的半径 R0； (2)在 OQ 上有一点 P，P 点到 O 点的距离为 L，若离子能通过 P 点，求加速电压 U 和从 O 点到 P 点的运动时间．
【解析】 (1)离子在电场中加速时，由动能定理得： 1 2 U0q＝ mv0－0 2 离子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力： 2 v0 qv0B＝m R0 1 2U0m 解得 R0＝ . B q
(2)离子进入磁场后的运动轨迹如图所示，由几何关系可知 OP′＝P′P″＝R 要保证离子通过 P 点， 则需满足 L＝nR B2L2q 解得 U＝ ，其中 n＝1,2,3，„ 2mn2 2πm 离子在磁场中运动的周期 T＝ qB T π πnm 故离子从 O 点到 P 点运动的总时间 t＝n· ·＝ ，其中 n＝ 2π 3 3qB 1,2,3，„ 1 2U0m πnm 【答案】 (1) (2) (n＝1,2,3，„) B q 3qB
(2)相对的弦切角(θ)相等，与相邻的弦切角(θ′)互补，即 θ＋θ′ ＝180° . (3)直角三角形的几何知识(勾股定理)．AB 中点 C，连接 OC，则 △ACO、△BCO 都是直角三角形． 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 α α 运动的圆弧所对应的圆心角为 α 时，其运动时间 t＝ T(或 t＝ T)， 360° 2π l t＝ (l 为弧长)． v
知识点二 带电粒子在匀强磁场中的运动 1．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．若 v⊥B，带电粒子仅受洛伦兹力作用，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．半径和周期公式：(v⊥B)
[思维诊断] (1)带电粒子在磁场中一定会受到磁场力的作用．( × ) (2)洛伦兹力的方向垂直于 B 和 v 决定的平面，洛伦兹力对带电粒 子永远不做功．( √ ) (3) 运动电荷进入磁场后 ( 无其他力的作用 ) 可能做匀速直线运 动．( √ ) 2πr (4)根据公式 T＝ ， 说明带电粒子在匀强磁场中的运动周期 T 与 v v 成反比．( × )
高考物理一轮复习+课件+练习：第八章 磁场(6份)81
1．安培力的方向 (1)左手定则：伸开左手，让拇指与其余四指 垂直 ，并且都 与手掌在同一个平面内．让磁感线垂直掌心进入，并使四指指向 __电__流___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)两平行的通电直导线间的安培力：同向电流互相 吸引 ， 异向电流互相 排斥 ．
本章的考查热点主要集中在：
1．安培力的应用和带电粒子在磁场中的运动； 2．带电粒子在复合场中的运动．对磁场性质和安培 力的考查一般以选择题的形式出现．结合牛顿定律、运动 学公式以及能量的问题．往往以非选择题的形式出现．带 电粒子在磁场和电场，磁场和重力场以及磁场、电场、重 力场三场组成的复合场问题也是考查重点．带电粒子在复 合场中的运动，常考查质谱仪、速度选择器、回旋加速器、 电磁流量计、磁流体发电机等．带电粒子在组合场中的运 动也是高考命题的重点，试题一般分值较高，难度大．
对本章的重要概念，如磁感应强度、磁感线、磁通量、 安培力、洛伦兹力等要深刻理解，准确理解的同时注意与 电场知识进行类比学习和记忆，对各种磁场的磁感线的分 布要从立体、横截面图、纵截面图等不同的角度识记且能 根据问题需要准确画出．针对安培定则、左手定则以及右 手定则易混的特点，复习时要通过比较、区别、反复练习 的方法，从而达到准确应用．对安培力的复习，不但要明 确其大小、方向，还要学会用“电流元法”“特殊位 置”“等效分析法”等方法分析具体问题，将立体图转化 为平面图进行受力分析是解决涉及安培力的综合问题的常 用方法．
2．安培力的大小
当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，F＝ __B_I_L_·__si_n_θ____，这是一般情况下的安培力的表达式，以下是两 种特殊情况：
(1)当磁场与电流 垂直 时，安培力最大，Fm＝BIL. (2)当磁场与电流 平行 时，安培力等于零．
本章的考查热点主要集中在：
1．安培力的应用和带电粒子在磁场中的运动； 2．带电粒子在复合场中的运动．对磁场性质和安培 力的考查一般以选择题的形式出现．结合牛顿定律、运动 学公式以及能量的问题．往往以非选择题的形式出现．带 电粒子在磁场和电场，磁场和重力场以及磁场、电场、重 力场三场组成的复合场问题也是考查重点．带电粒子在复 合场中的运动，常考查质谱仪、速度选择器、回旋加速器、 电磁流量计、磁流体发电机等．带电粒子在组合场中的运 动也是高考命题的重点，试题一般分值较高，难度大．
对本章的重要概念，如磁感应强度、磁感线、磁通量、 安培力、洛伦兹力等要深刻理解，准确理解的同时注意与 电场知识进行类比学习和记忆，对各种磁场的磁感线的分 布要从立体、横截面图、纵截面图等不同的角度识记且能 根据问题需要准确画出．针对安培定则、左手定则以及右 手定则易混的特点，复习时要通过比较、区别、反复练习 的方法，从而达到准确应用．对安培力的复习，不但要明 确其大小、方向，还要学会用“电流元法”“特殊位 置”“等效分析法”等方法分析具体问题，将立体图转化 为平面图进行受力分析是解决涉及安培力的综合问题的常 用方法．
2．安培力的大小
当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，F＝ __B_I_L_·__si_n_θ____，这是一般情况下的安培力的表达式，以下是两 种特殊情况：
(1)当磁场与电流 垂直 时，安培力最大，Fm＝BIL. (2)当磁场与电流 平行 时，安培力等于零．
2017届高考物理一轮复习 第8章 第二节 磁场对电荷的作用课件1.
例 2 (单选)如图，半径为 R 的圆是一圆柱形匀强磁场区 域的横截面(纸面)，磁感应强度大小为 B，方向垂直于纸面 向外．一电荷量为 q(q＞0)、质量为 m 的粒子沿平行于直径 ab 的方向射入磁场区域，射入点与 ab 的距离为2.已知粒子
R
射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为 60° .则粒子的速 率为(不计重力)(
例 3 (2016·湖南六校联考)如图所示， 在坐标系 xOy 中， 第一象限内充满着两个匀强磁场 和 b，OP 为分界线，磁场
a 的磁感应强度为 2B，方向垂直纸面向里；磁场 b 的磁感应
强度为 B，方向垂直纸面向外，P 点坐标为(4l,3l)．一质量 为 m，电荷量为 q 的带正电的粒子从 P 点沿 y 轴负方向射入 磁场 b，经过一段时间后，粒子恰能经过原点 O，不计粒子 重力．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：
(1)粒子从 P 点运动到 O 点的时间最少是多少？ (2)粒子运动的速度可能是多少？
变式训练 3 (2015· 四川· 7)(多选)如图所示，S 处有一电子 源，可向纸面内任意方向发射电子，平板 MN 垂直于纸面，在 纸面内的长度 L＝9.1cm，中点 O 与 S 间的距离 d＝4.55cm， MN 与 SO 直线的夹角为 θ， 板所在平面有电子源的一侧区域有 方向垂直于纸面向外的匀强磁场， 磁感应强度 B＝2.0×10－4T， 电子质量 m＝9.1×10－31kg，电量 e＝－1.6×10－19C，不计电子 重力，电子源发射速度 v＝1.6×106m/s 的一个电子，该电子打 在板上可能位置的区域的长度为 l，则(A A．θ＝90° 时，l＝9.1cm B．θ＝60° 时，l＝9.1cm C．θ＝45° 时，l＝4.55cm D．θ＝30° 时，l＝4.55cm )
2017版新课标物理一轮复习章末过关检测(08)第八章 磁场 Word版含解析
章末过关检测(八) 磁 场(限时：45分钟)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分) 1．(2016·江门三调)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静止时( )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2.如图所示，一电子束垂直于电场线与磁感应线方向入射后偏向A 极板，为了使电子束沿射入方向做直线运动，可采用的方法是( )A ．将变阻器滑动触头P 向右滑动B ．将变阻器滑动触头P 向左滑动C ．将极板间距离适当减小D ．将极板间距离适当增大3.如图所示，一带电粒子以初速度v 0从a 点进入匀强磁场，v 0的方向平行于x 轴。
运动中经过b 点，Oa ＝Ob ，若撤去磁场加一个与y 轴平行的匀强电场，仍以v 0从a 点进入电场，粒子仍能通过b 点，不计重力，那么电场强度E 与磁感应强度B 之比为( )A ．v 0B ．1C ．2v 0 D.v 024．两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a 、b ，以不同的速率对准圆心O 沿着AO 方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示。
若不计粒子的重力，则下列说法正确的是( )A ．a 粒子带正电，b 粒子带负电B ．a 粒子在磁场中所受洛伦兹力较大C ．b 粒子动能较大D ．b 粒子在磁场中运动时间较长 5.(2016·浙江联考)如图所示，三根长为L 的直线电流在空间构成等边三角形，电流的方向垂直纸面向里。
电流大小均为I ，其中A 、B 电流在C 处产生的磁感应强度的大小分别为B 0 ，导线C 位于水平面处于静止状态，则导线C 受到的静摩擦力是( )A.3B 0IL ，水平向左B.3B 0IL ，水平向右C.32B 0IL ，水平向左 D.32B 0IL ，水平向右 6．(2016·云南模拟)如图所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上，导轨间距为L ，劲度系数为k 的轻质弹簧上端固定，下端与水平直导体棒ab 相连，弹簧与导轨平面平行并与ab 垂直，直导体棒垂直跨接在两导轨上，空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场。
【师说】2017届高三物理一轮总复习 第8章《磁场》1 磁场及其对电流的作用课件 新人教版
【解析】 由题图可知，回路 A 中线圈在磁场中的有效长度 L 最 长，由 F＝nBIL 可知，磁场发生相同微小变化的前提下，A 中安培力 的变化量最大，最容易失去平衡，A 正确． 【答案】 A
3．(多选)如图所示，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水 平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体棒 与轨道垂直且接触良好．在向右匀速通过 M、N 两区的过程中，导体 棒所受安培力分别用 FM、FN 表示．不计轨道电阻．以下叙述正确的是 ( ) A．FM 向右 B．FN 向左 C．FM 逐渐增大 D．FN 逐渐减小
[要点回顾] 知识点一 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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ荷有磁场力 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： F (1)定义式：B＝ (通电导线垂直于磁场)． IL (2)方向：小磁针静止时 N 极的指向．
知识点二 磁感线、通电直导线和通电线圈周围磁场的方向 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．常见电流的磁场： 通电直导线 通电螺线管 环形电流 安培定则
[答案] C
变式训练 1 三根平行的长直导线，分别垂直地通过一个等腰直 角三角形的三个顶点，三导线中电流方向相同，A、B 两导线中的电 流大小相同，如图所示，已知导线 A 在斜边中点 O 处所产生的磁场的 磁感应强度大小为 B，导线 C 在斜边中点 O 处所产生的磁场的磁感应 强度大小为 2B，则 O 处的磁感应强度的大小和方向为( ) A．大小为 B，方向沿 OA 方向 B．大小为 2 2B，方向竖直向下 C．大小为 2B，方向沿 OB 方向 D．大小为 2B，方向沿 OA 方向
【师说】2017届高三物理一轮总复习 第8章《磁场》3 带电粒子在复合场中的运动课件 新人教版
v2 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，满足 qvB＝m R mv 2mv0 联立解得 B＝ ＝ qR qL mv2 0 【答案】 (1) (2) 2v0 ，方向与 x 轴正方向夹角为 45° 2qh 2mv0 (3) qL
(3)当粒子从 b 点射出时，磁感应强度 B 最小． 2 根据几何关系知，R＝ L 2
考点一 带电粒子在组合场中的运动 1.三种场力的特点
力的特点 重 力 场 静 电 场 磁 场 ①大小 G＝mg ②方向竖直向下 功和能的特点 ①重力做功和路径无关 ②重力做功改变物体的重力势 能．与路径无关 ②方向：正电荷受力方向与该点电 场强度的方向相同(或负电荷受力 ②电场力做功改变物体的电势能， 的方向与该点电场强度的方向相 且 W 电＝－ΔEP 反) ①大小：F＝qvB 洛伦兹力不做功 ②方向：垂直于 v 和 B 决定的平面
由牛顿定律及运动学公式得 Eq＝max③
vx＝axt④
vx t＝ d ⑤ 2
vx 由于粒子在电场中做类平抛运动(如图)，有 tanθ＝ ⑥ v0 联立①②③④⑤⑥式得 E 1 ＝ v0tan2θ⑦ B 2 (2)联立⑤⑥式得 2d t＝ ⑧ v0tanθ 1 2d 2 [答案] (1) v0tan θ (2) 2 v0tanθ
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 由静止释放，经过时间 t＝0.1 s 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＝10 m/s2，sin 37° ＝0.6，cos 37° ＝ 0.8，物体电荷量保持不变，不计空气阻力．求： (1)小物体 P1 在水平轨道 CD 上运动速度 v 的大小； (2)倾斜轨道 GH 的长度 s.
4．霍尔效应 在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体，当磁场方向与电流 方向垂直时，导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现了电势 差．这个现象称为霍尔效应，所产生的电势差称为霍尔电压，其原理 如图所示．
高考物理一轮复习 第八单元 磁场(含最新例题详解)课件
【答案】B
4.(2015 江苏高考)如图所示,用天平测量匀强磁场的磁感应强度。下列 各选项所示的载流线圈匝数相同,边长 MN 相等,将它们分别挂在天平的
右臂下方。线圈中通有大小相同的电流,天平处于平衡状态。若磁场发 生微小变化,天平最容易失去平衡的是( )。
【答案】A
5.(2015 石家庄摸底)如图所示,长为 L 的通电直导体棒放在光滑水平绝 缘导轨上,劲度系数为 k 的水平轻弹簧一端固定,另一端拴在棒的中点, 且与棒垂直,整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为 B 的匀强磁场 中,弹簧伸长 x,棒处于静止状态。则( )。
第 1 讲 磁感应强度 安培力
1.(2015 新课标全国高考Ⅱ)指南针是我国古代四大发明之一。关于指南
针,下列说法正确的是( )。
A.指南针可以仅具有一个磁极 B.指南针能够指向南北,说明地球具有磁场 C.指南针的指向会受到附近铁块的干扰 D.在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线,导线通电时指南
A.导体棒中的电流方向从 b 流向 a B.导体棒中的电流大小为������������
������������
C.若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度,x 变大 D.若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度,x 变大
【解析】由于弹簧伸长,则安培力方向水平向右;由左手定则可得,
导体棒中的电流方向从 a 流向 b,故选项 A 错误;根据胡克定律和平衡条 件可得:kx=BIL,则有 I=������������ ,故 B 项正确;将磁场方向缓慢顺时针或逆时针
������������
转过一小角度,则安培力沿水平向右的分力一定减小,导致 x 变小,故 C、
D 项均错误。 【答案】B
第1题 教材中介绍了指南针及其应用,介绍了指南针能够指向南北的原因 是由于地球的磁场,介绍了奥斯特实验,在小磁针上方放置通电直导线, 小磁针发生偏转等,本题把小磁针改为指南针,考查奥斯特实验、地磁场 以及磁场方向的确定等知识点。 第2题 教材中详细介绍了直线电流磁场方向的判定定则——安培定则,同 时指出了磁感应强度既有大小、又有方向,是矢量,同时介绍了磁感应强 度的分解方法——遵循平行四边形定则。本题根据安培定则,判断磁场 方向,结合矢量合成与分解的平行四边形定则就可作出正确选择。 第3题 教材在《通电导线在磁场中受到的力》一节,详细介绍了安培力 的方向与导线方向、磁感应强度方向的关系,而且还画出了它们位置
4.(2015 江苏高考)如图所示,用天平测量匀强磁场的磁感应强度。下列 各选项所示的载流线圈匝数相同,边长 MN 相等,将它们分别挂在天平的
右臂下方。线圈中通有大小相同的电流,天平处于平衡状态。若磁场发 生微小变化,天平最容易失去平衡的是( )。
【答案】A
5.(2015 石家庄摸底)如图所示,长为 L 的通电直导体棒放在光滑水平绝 缘导轨上,劲度系数为 k 的水平轻弹簧一端固定,另一端拴在棒的中点, 且与棒垂直,整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为 B 的匀强磁场 中,弹簧伸长 x,棒处于静止状态。则( )。
第 1 讲 磁感应强度 安培力
1.(2015 新课标全国高考Ⅱ)指南针是我国古代四大发明之一。关于指南
针,下列说法正确的是( )。
A.指南针可以仅具有一个磁极 B.指南针能够指向南北,说明地球具有磁场 C.指南针的指向会受到附近铁块的干扰 D.在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线,导线通电时指南
A.导体棒中的电流方向从 b 流向 a B.导体棒中的电流大小为������������
������������
C.若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度,x 变大 D.若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度,x 变大
【解析】由于弹簧伸长,则安培力方向水平向右;由左手定则可得,
导体棒中的电流方向从 a 流向 b,故选项 A 错误;根据胡克定律和平衡条 件可得:kx=BIL,则有 I=������������ ,故 B 项正确;将磁场方向缓慢顺时针或逆时针
������������
转过一小角度,则安培力沿水平向右的分力一定减小,导致 x 变小,故 C、
D 项均错误。 【答案】B
第1题 教材中介绍了指南针及其应用,介绍了指南针能够指向南北的原因 是由于地球的磁场,介绍了奥斯特实验,在小磁针上方放置通电直导线, 小磁针发生偏转等,本题把小磁针改为指南针,考查奥斯特实验、地磁场 以及磁场方向的确定等知识点。 第2题 教材中详细介绍了直线电流磁场方向的判定定则——安培定则,同 时指出了磁感应强度既有大小、又有方向,是矢量,同时介绍了磁感应强 度的分解方法——遵循平行四边形定则。本题根据安培定则,判断磁场 方向,结合矢量合成与分解的平行四边形定则就可作出正确选择。 第3题 教材在《通电导线在磁场中受到的力》一节,详细介绍了安培力 的方向与导线方向、磁感应强度方向的关系,而且还画出了它们位置
高三物理《磁场》复习课件
答案：
A
例2：一圆形线圈，半径为r，通以电流强度为I的电流，放在光滑水平面上，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向竖直向下，如图所示（俯视图），则线圈截面上张力大小为： （ ） A．2BIr B．0.5BIr C．BIr D．不能求解
磁场
（一）磁场 磁现象的电本质 磁感强度 （二）磁感线 磁通量 （三）磁场力 （四）洛仑兹力的应用
【知识要点】
单/击/此/处/添/加/副/标/题/内/容
PART 01
第一部分:磁现象的电本质
在磁体周围存在磁场
单击此处添加文本内容，文字是您思想的提炼，请尽量言简意赅的阐述观点
单击此处添加文本内容，文字是您思想的提炼，请尽量言简意赅的阐述观点
BD
例5：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. (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。
【解题回顾】对于短时间内的打击或冲击问题是动量定理最应当优先考虑的，而在此题中似乎并无电量问题，但有电流，电流与电量的关系中恰好有时间关系，即要考虑力的时间作用效果，综合上述内容，故考虑用动量定理.
第六部分： 安培力矩与电流表的工作原理
磁力矩
◎
N
S
a
b
I
磁力矩
◎
N
S
a
I
b
·
右视：
前视：
磁力矩
例2、如图所示，大圆导线环A中通有电流 I，方向如图。另在导线环所在的平面画了一个圆B，它的一半面积在A环内，一半面积在A环外。则圆B内的磁通量下列说法正确的是： 圆B内的磁通量垂直纸面向外 圆B内的磁通量垂直纸面向里 圆B内的磁通量为零 条件不足，无法判断
A
例2：一圆形线圈，半径为r，通以电流强度为I的电流，放在光滑水平面上，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向竖直向下，如图所示（俯视图），则线圈截面上张力大小为： （ ） A．2BIr B．0.5BIr C．BIr D．不能求解
磁场
（一）磁场 磁现象的电本质 磁感强度 （二）磁感线 磁通量 （三）磁场力 （四）洛仑兹力的应用
【知识要点】
单/击/此/处/添/加/副/标/题/内/容
PART 01
第一部分:磁现象的电本质
在磁体周围存在磁场
单击此处添加文本内容，文字是您思想的提炼，请尽量言简意赅的阐述观点
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BD
例5：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. (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。
【解题回顾】对于短时间内的打击或冲击问题是动量定理最应当优先考虑的，而在此题中似乎并无电量问题，但有电流，电流与电量的关系中恰好有时间关系，即要考虑力的时间作用效果，综合上述内容，故考虑用动量定理.
第六部分： 安培力矩与电流表的工作原理
磁力矩
◎
N
S
a
b
I
磁力矩
◎
N
S
a
I
b
·
右视：
前视：
磁力矩
例2、如图所示，大圆导线环A中通有电流 I，方向如图。另在导线环所在的平面画了一个圆B，它的一半面积在A环内，一半面积在A环外。则圆B内的磁通量下列说法正确的是： 圆B内的磁通量垂直纸面向外 圆B内的磁通量垂直纸面向里 圆B内的磁通量为零 条件不足，无法判断
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(1)若 k＝1，求匀强电场的电场强度 E； (2)若 2<k<3，且粒子沿水平方向从 S2 射出，求出粒子在磁 场中的速度大小 v 与 k 的关系式和Ⅱ区的磁感应强度 B 与 k 的 关系式。
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[解析] (1)若 k＝1， 则有 MP＝L， 粒子在匀强磁场中做匀 速圆周运动，根据几何关系，该情况粒子的轨迹半径 R1＝L 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律知 v2 qvB0＝mR ① 1 1 2 粒子在匀强电场中加速，根据动能定理有 qEd＝2mv ②
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2． 先在电场中做类平抛运动， 然后进入磁场做圆周运动。 (如图丙、丁所示) 在电场中利用平抛运动知识求粒子进入磁场时的速度。
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[典题 1] (2016· 贵阳期末检测)如图所示，一个静止的质量 为 m、 电荷量为 q 的粒子(重力忽略不计)， 经加速电压 U 加速后， 垂直进入磁感应强度为 B 的匀强磁场中， 粒子打到 P 点， OP＝x， 能正确反映 x 与 U 之间关系的是( )
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由于粒子在电场中做类平抛运动(如图所示)，有 tan θ＝ vx v0⑥ E 1 联立①②③④⑤⑥式得B＝2v0tan2θ⑦ 2d (2)联立⑤⑥式得 t＝ ⑧ v0tan θ 1 [答案] (1)2v0tan2θ 2d (2) v0tan θ
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解析：选 AC 粒子被加速后的最大速度受到 D 形盒半径 R
2πR 的制约，因 vm＝ T ＝2πRf，A 正确；粒子离开回旋加速器的最 1 2 1 大动能 Ekm＝2mv ＝2×m×4π2R2f2＝2mπ2R2f2，与加速电压 U 无 mv 1 2 1 2 关，B 错误；根据 R＝ Bq ，Uq＝2mv1，2Uq＝2mv2，得质子第 2 次和第 1 次经过两 D 形盒间狭缝后轨道半径之比为 2∶1，C 正 确； 因回旋加速器的最大动能 Ekm＝2mπ2R2f2， 与 m、 R、 f 均有关， D 错误。
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已知电子的电荷量为 e，质量为 m，不计电子之间的相互 作用及所受的重力。求：
(1)电子打到荧光屏上时的速度大小； (2)磁感应强度的最大值 B0。
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匀速圆周运动 运动规律 2π m mv0 r＝ Bq ，T＝ Bq θ θ m t＝ T＝ Bq 2π 不变
Eq 类平抛运动 vx＝v0， vy＝ m t， Eq x＝v0t，y＝ t2 2m L t＝v 0 变化
运动时间 动能
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问题一 先电场后磁场 对于粒子从电场进入磁场的运动，常见的有两种情况： 1． 先在电场中做加速直线运动， 然后进入磁场做圆周运动。 (如 图甲、乙所示) 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。
问题三 [典题 3] 先后多个电场、磁场 (2014· 广东高考)如图所示，足够大的平行挡板 A1、
A2 竖直放置，间距 6L。两板间存在两个方向相反的匀强磁场区域 Ⅰ和Ⅱ，以水平面 MN 为理想分界面，Ⅰ区的磁感应强度为 B0， 方向垂直纸面向外。A1、A2 上各有位置正对的小孔 S1、S2，两孔 与分界面 MN 的距离均为 L。质量为 m、电荷量为＋q 的粒子经宽 度为 d 的匀强电场由静止加速后，沿水平方向从 S1 进入Ⅰ区，并 直接偏转到 MN 上的 P 点，再进入Ⅱ区，P 点与 A1 板的距离是 L 的 k 倍，不计重力，碰到挡板的粒子不予考虑。
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考点二 几种常见的组合场 “电偏转”和“磁偏转”的比较
偏转 项目 垂直进入磁场(磁偏转) 垂直进入电场(电偏转)
情景图
FB＝qv0B 大小不变，方 受力 向总指向圆心，方向变 化，FB 为变力
FE＝qE，FE 大小、方向 不变，为恒力
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A．x 与 U 成正比 C．x 与 U成正比
B．x 与 U 成反比 D．x 与 U成反比
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[解析] 带电粒子在电场中加速的过程， 由动能定理有 qU＝ 1 2 x 2mv ，由几何关系知，带电粒子在磁场运动的轨道半径为 R＝2， v2 2 2mqU 又因为 qvB＝m R ，联立以上三式，解得 x＝ qB ，即 x∝ U， C 正确。 [答案] C
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问题二 先磁场后电场 对于粒子从磁场进入电场的运动，常见的有两种情况： 1．进入电场时粒子速度方向与电场方向相同或相反。 2．进入电场时粒子速度方向与电场方向垂直。(如图甲、乙所示)
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[典题 2] (2014· 全国高考)如图所示，在第一象限存在匀 强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面(xOy 平面)向外；在第四 象限存在匀强电场，方向沿 x 轴负向。在 y 轴正半轴上某点 以与 x 轴正向平行、大小为 v0 的速度发射出一带正电荷的粒 子，该粒子在(d，0)点沿垂直于 x 轴的方向进入电场。不计重 力。若该粒子离开电场时速度方向与 y 轴负方向的夹角为 θ， 求：
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解析： 选 AD 回旋加速器通过电场对离子做功获得能 量，A 正确；洛伦兹力对离子不做功，B 错误；电场对离子 做功与电势差成正比，增大空隙距离不能增大电场力对离 q2B2r2 子做的功，C 错误；由 Ekm＝ 2m 知，增大 D 形盒的半径 可以使离子加速次数增加，从而增加从回旋加速器中获得 的动能，故 D 正确。
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问题二 质谱仪的原理
1 2 粒子由静止被加速电场加速，qU＝ mv 。 2 v2 粒子在磁场中做匀速圆周运动，有 qvB＝m r 。 1 由以上两式可得 r＝B 2mU qr2B2 q 2U q ，m＝ 2U ，m＝B2r2。
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由于粒子在电场中做类平抛运动(如图所示)，有 tan θ＝ vx v0⑥ E 1 联立①②③④⑤⑥式得B＝2v0tan2θ⑦ 2d (2)联立⑤⑥式得 t＝ ⑧ v0tan θ 1 [答案] (1)2v0tan2θ 2d (2) v0tan θ
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1．[多选]回旋加速器的原理如图所示，它由 两个铜质 D 形盒 D1、D2 构成，其间留有空隙， 下列说法正确的是( )
A．离子从电场中获得能量 B．离子从磁场中获得能量 C． 只增大空隙距离可增加离子从回旋加速器中获得的动能 D．只增大 D 形盒的半径可增加离子从回旋加速器中获得 的动能
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(1)电场强度大小与磁感应强度大小的比值； (2)该粒子在电场中运动的时间。
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[解析] (1)如图所示，粒子进入磁场后
做匀速圆周运动。 设磁感应强度的大小为 B，粒子质量 与所带电荷量分别为 m 和 q，圆周运动的 半径为 R0。由洛伦兹力公式及牛顿第二定 律得 v2 0 qv0B＝mR ① 0
2 qB2 0L 联立解得 E＝ 2dm
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(2)因为 2<k<3，且粒子沿水平方向从 S2 射出，则从 S1 到 S2 的轨迹如图所示。
2 2 由几何关系得 R2 2－(kL) ＝(R2－L) ③
v2 又有 qvB0＝mR ④ 2 qB0（L＋k2L） 联立解得 v＝ 2m
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考点三 带电粒子在交变电、磁场中的运功
解决带电粒子在交变电、磁场中的运动问题的基本思路
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问题一 [典题 4] 恒定电场和交变磁场 电视机显像管中需要示意图，阴极 K 发射的电子束(初 速不计)经电压为 U 的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，磁场 方向垂直于圆面(以垂直圆面向里为正方向)，磁场区的中心为 O， 半径为 r， 荧光屏 MN 到磁场区中心 O 的距离为 L。 当不加磁场时， 电子束将通过 O 点垂直打到屏幕的中心 P 点。当磁场的磁感应强 度随时间按图乙所示的规律变化时，在荧光屏上得到一条长为 2 3L 的亮线。由于电子通过磁场区的时间很短，可以认为在每个 电子通过磁场区的过程中磁感应强度不变。
A．粒子带负电 B．所有打在 A1A2 上的粒子，在磁感应强度为 B′的磁 场中的运动时间都相同 E C．能通过狭缝 P 的带电粒子的速率等于B q D．粒子打在 A1A2 的位置越靠近 P，粒子的比荷m越大
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解析： 选 CD 根据粒子在磁感应强度为 B′的磁场中的运动轨 迹可判断粒子带正电，A 错误；带电粒子在速度选择器中做匀速 E 直线运动，则电场力与洛伦兹力等大反向，Eq＝Bqv，可得 v＝B， mv C 正确；由洛伦兹力充当粒子做圆周运动的向心力可得 r＝ Bq ， q v 则m＝Br，越靠近 P，r 越小，粒子的比荷越大，D 正确；所有打 在 A1A2 上的粒子在磁感应强度为 B′的磁场中都只运动半个周期， 2πm 周期 T＝ ，比荷不同，打在 A1A2 上的粒子在磁感应强度为 B′ B′q 的磁场中的运动时间不同，B 错误。
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第4讲 带电粒子在组合场中的运动
核心考点· 分类突破——析考点 讲透练足
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(1)若 k＝1，求匀强电场的电场强度 E； (2)若 2<k<3，且粒子沿水平方向从 S2 射出，求出粒子在磁 场中的速度大小 v 与 k 的关系式和Ⅱ区的磁感应强度 B 与 k 的 关系式。
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[解析] (1)若 k＝1， 则有 MP＝L， 粒子在匀强磁场中做匀 速圆周运动，根据几何关系，该情况粒子的轨迹半径 R1＝L 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律知 v2 qvB0＝mR ① 1 1 2 粒子在匀强电场中加速，根据动能定理有 qEd＝2mv ②
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2． 先在电场中做类平抛运动， 然后进入磁场做圆周运动。 (如图丙、丁所示) 在电场中利用平抛运动知识求粒子进入磁场时的速度。
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[典题 1] (2016· 贵阳期末检测)如图所示，一个静止的质量 为 m、 电荷量为 q 的粒子(重力忽略不计)， 经加速电压 U 加速后， 垂直进入磁感应强度为 B 的匀强磁场中， 粒子打到 P 点， OP＝x， 能正确反映 x 与 U 之间关系的是( )
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由于粒子在电场中做类平抛运动(如图所示)，有 tan θ＝ vx v0⑥ E 1 联立①②③④⑤⑥式得B＝2v0tan2θ⑦ 2d (2)联立⑤⑥式得 t＝ ⑧ v0tan θ 1 [答案] (1)2v0tan2θ 2d (2) v0tan θ
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解析：选 AC 粒子被加速后的最大速度受到 D 形盒半径 R
2πR 的制约，因 vm＝ T ＝2πRf，A 正确；粒子离开回旋加速器的最 1 2 1 大动能 Ekm＝2mv ＝2×m×4π2R2f2＝2mπ2R2f2，与加速电压 U 无 mv 1 2 1 2 关，B 错误；根据 R＝ Bq ，Uq＝2mv1，2Uq＝2mv2，得质子第 2 次和第 1 次经过两 D 形盒间狭缝后轨道半径之比为 2∶1，C 正 确； 因回旋加速器的最大动能 Ekm＝2mπ2R2f2， 与 m、 R、 f 均有关， D 错误。
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已知电子的电荷量为 e，质量为 m，不计电子之间的相互 作用及所受的重力。求：
(1)电子打到荧光屏上时的速度大小； (2)磁感应强度的最大值 B0。
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匀速圆周运动 运动规律 2π m mv0 r＝ Bq ，T＝ Bq θ θ m t＝ T＝ Bq 2π 不变
Eq 类平抛运动 vx＝v0， vy＝ m t， Eq x＝v0t，y＝ t2 2m L t＝v 0 变化
运动时间 动能
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问题一 先电场后磁场 对于粒子从电场进入磁场的运动，常见的有两种情况： 1． 先在电场中做加速直线运动， 然后进入磁场做圆周运动。 (如 图甲、乙所示) 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。
问题三 [典题 3] 先后多个电场、磁场 (2014· 广东高考)如图所示，足够大的平行挡板 A1、
A2 竖直放置，间距 6L。两板间存在两个方向相反的匀强磁场区域 Ⅰ和Ⅱ，以水平面 MN 为理想分界面，Ⅰ区的磁感应强度为 B0， 方向垂直纸面向外。A1、A2 上各有位置正对的小孔 S1、S2，两孔 与分界面 MN 的距离均为 L。质量为 m、电荷量为＋q 的粒子经宽 度为 d 的匀强电场由静止加速后，沿水平方向从 S1 进入Ⅰ区，并 直接偏转到 MN 上的 P 点，再进入Ⅱ区，P 点与 A1 板的距离是 L 的 k 倍，不计重力，碰到挡板的粒子不予考虑。
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考点二 几种常见的组合场 “电偏转”和“磁偏转”的比较
偏转 项目 垂直进入磁场(磁偏转) 垂直进入电场(电偏转)
情景图
FB＝qv0B 大小不变，方 受力 向总指向圆心，方向变 化，FB 为变力
FE＝qE，FE 大小、方向 不变，为恒力
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A．x 与 U 成正比 C．x 与 U成正比
B．x 与 U 成反比 D．x 与 U成反比
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[解析] 带电粒子在电场中加速的过程， 由动能定理有 qU＝ 1 2 x 2mv ，由几何关系知，带电粒子在磁场运动的轨道半径为 R＝2， v2 2 2mqU 又因为 qvB＝m R ，联立以上三式，解得 x＝ qB ，即 x∝ U， C 正确。 [答案] C
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问题二 先磁场后电场 对于粒子从磁场进入电场的运动，常见的有两种情况： 1．进入电场时粒子速度方向与电场方向相同或相反。 2．进入电场时粒子速度方向与电场方向垂直。(如图甲、乙所示)
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[典题 2] (2014· 全国高考)如图所示，在第一象限存在匀 强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面(xOy 平面)向外；在第四 象限存在匀强电场，方向沿 x 轴负向。在 y 轴正半轴上某点 以与 x 轴正向平行、大小为 v0 的速度发射出一带正电荷的粒 子，该粒子在(d，0)点沿垂直于 x 轴的方向进入电场。不计重 力。若该粒子离开电场时速度方向与 y 轴负方向的夹角为 θ， 求：
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解析： 选 AD 回旋加速器通过电场对离子做功获得能 量，A 正确；洛伦兹力对离子不做功，B 错误；电场对离子 做功与电势差成正比，增大空隙距离不能增大电场力对离 q2B2r2 子做的功，C 错误；由 Ekm＝ 2m 知，增大 D 形盒的半径 可以使离子加速次数增加，从而增加从回旋加速器中获得 的动能，故 D 正确。
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问题二 质谱仪的原理
1 2 粒子由静止被加速电场加速，qU＝ mv 。 2 v2 粒子在磁场中做匀速圆周运动，有 qvB＝m r 。 1 由以上两式可得 r＝B 2mU qr2B2 q 2U q ，m＝ 2U ，m＝B2r2。
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由于粒子在电场中做类平抛运动(如图所示)，有 tan θ＝ vx v0⑥ E 1 联立①②③④⑤⑥式得B＝2v0tan2θ⑦ 2d (2)联立⑤⑥式得 t＝ ⑧ v0tan θ 1 [答案] (1)2v0tan2θ 2d (2) v0tan θ
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1．[多选]回旋加速器的原理如图所示，它由 两个铜质 D 形盒 D1、D2 构成，其间留有空隙， 下列说法正确的是( )
A．离子从电场中获得能量 B．离子从磁场中获得能量 C． 只增大空隙距离可增加离子从回旋加速器中获得的动能 D．只增大 D 形盒的半径可增加离子从回旋加速器中获得 的动能
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(1)电场强度大小与磁感应强度大小的比值； (2)该粒子在电场中运动的时间。
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[解析] (1)如图所示，粒子进入磁场后
做匀速圆周运动。 设磁感应强度的大小为 B，粒子质量 与所带电荷量分别为 m 和 q，圆周运动的 半径为 R0。由洛伦兹力公式及牛顿第二定 律得 v2 0 qv0B＝mR ① 0
2 qB2 0L 联立解得 E＝ 2dm
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(2)因为 2<k<3，且粒子沿水平方向从 S2 射出，则从 S1 到 S2 的轨迹如图所示。
2 2 由几何关系得 R2 2－(kL) ＝(R2－L) ③
v2 又有 qvB0＝mR ④ 2 qB0（L＋k2L） 联立解得 v＝ 2m
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考点三 带电粒子在交变电、磁场中的运功
解决带电粒子在交变电、磁场中的运动问题的基本思路
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问题一 [典题 4] 恒定电场和交变磁场 电视机显像管中需要示意图，阴极 K 发射的电子束(初 速不计)经电压为 U 的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，磁场 方向垂直于圆面(以垂直圆面向里为正方向)，磁场区的中心为 O， 半径为 r， 荧光屏 MN 到磁场区中心 O 的距离为 L。 当不加磁场时， 电子束将通过 O 点垂直打到屏幕的中心 P 点。当磁场的磁感应强 度随时间按图乙所示的规律变化时，在荧光屏上得到一条长为 2 3L 的亮线。由于电子通过磁场区的时间很短，可以认为在每个 电子通过磁场区的过程中磁感应强度不变。
A．粒子带负电 B．所有打在 A1A2 上的粒子，在磁感应强度为 B′的磁 场中的运动时间都相同 E C．能通过狭缝 P 的带电粒子的速率等于B q D．粒子打在 A1A2 的位置越靠近 P，粒子的比荷m越大
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解析： 选 CD 根据粒子在磁感应强度为 B′的磁场中的运动轨 迹可判断粒子带正电，A 错误；带电粒子在速度选择器中做匀速 E 直线运动，则电场力与洛伦兹力等大反向，Eq＝Bqv，可得 v＝B， mv C 正确；由洛伦兹力充当粒子做圆周运动的向心力可得 r＝ Bq ， q v 则m＝Br，越靠近 P，r 越小，粒子的比荷越大，D 正确；所有打 在 A1A2 上的粒子在磁感应强度为 B′的磁场中都只运动半个周期， 2πm 周期 T＝ ，比荷不同，打在 A1A2 上的粒子在磁感应强度为 B′ B′q 的磁场中的运动时间不同，B 错误。
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