2023届高考物理一轮复习课件：磁场
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图像法 平均值法 微元积累法
四：大概念 大观念 单元学习
电场力 安培力 洛伦磁力
电磁相互作用 （通电导体 运动电荷在磁场中受力的作用)
电生磁磁生电 (能量相互转化和守恒)
23届物理一轮复习
第十一章磁场
1.安培力的大小方向
2.洛伦磁力的大小方向
3.安培力与洛伦磁力的关系
4.带电粒子在磁场中运动的三个结论推导与应用
5.结果的分析:
qVB=
=
4
4
=BdV
(等效为PQ间有无数个棒向里切割磁感线产生相同动生电动
势并联) E动 =BdV
qVB=
4
Q=
4
带电粒子在电磁场中受力
我学我思
I thought my learnling
带电粒子在电磁场中受力
q
= q B L=
合
L= q
= q B L= q(稳定后Y方向洛伦磁力的功等于电势能增加量)
洛伦磁力充当非静电力 正电荷克服静电力做功从电源负极搬运到正极
+
−− −−
2.洛伦磁力的功
qVB
洛伦磁力做功电势能增加
3.合速度对应洛伦磁力功率及功：
合 = -q B + q B =0
B．2V
闭合回路欧姆定律：
=
+
U= +
U= −
r
r
C．1V
D．0.5V
精炼深学
Refined deep learning
如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，间距为L，左侧倾斜导轨
与水平面所成的夹角为 = 370 ，且存在方向垂直倾斜导轨平面向上
的匀强磁场1 （大小未知），右侧部分导轨水平，矩形区域abcd内
存在方向竖直向上的匀强磁场2 （大小未知），金属棒M用锁扣固
3
4
定在距ab为 x 处．金属棒N从倾斜导轨的某一位置由静止释放，并在
进入水平导轨前以速度大小v做匀速运动，最后刚好未与M发生碰
撞．已知ab、cd的间距为x，两金属棒的质量均为m、在导轨间的电
阻均为R，倾斜导轨和水平导轨平滑连接，两金属棒始终与导轨接触
ത t=BL ത It=q=
ത
安克 =安 = BIL
电增
安培力的时间效果(安培力的冲量)：
ҧ
安 = t=BLq
=m0 - m1
��安 =
ഥ 2 2
2 2
=
总
总
=m0 - m1
精炼深学
Refined deep learning
棒切割型安培力的时间效果
5．如图所示，在半径为0.5m圆形轨道（粗细均匀）内存在着垂直轨道平
面的匀强磁场，磁感应强度大小为1T，导体棒ab在外力作用下沿轨道平面做
匀速运动，速度大小为3m/s．已知轨道总电阻为 ，导体棒总电阻为 ．运动
过程中导体棒与轨道良好接触，忽略阻力及摩擦，当导体棒通过圆心时，a、
b两点的电势差为（
）
A．3V
2023届物理一轮复习
电磁场
一：物理概念
磁感应强度 磁通量 安培力 洛伦磁力 感生电场 感应磁场
磁通量的变化率 感应电动势 感生电动势 动生电动势 交流电 有
效值 电磁波
二：物理规律
安培定则 左手定则 安培分子假设 楞次定律 法拉第电磁感
应定律 力与运动 功能关系及守恒 动量定理和守恒
三：物理方法
宏观的现象微观解释 理想模型 函数表达式法 求导
我学我思
I thought my learnling
带电粒子在电磁场中受力
1.在电场中加速
n 0 q
1
=2m
2
n=
1
m
2
2
0 q
2.在磁场中圆周
=R=
=
2
(定值)
（定值）(最大绕速度由加速器半径决定)
1
1
BqR
EKn = 2m Vn 2 = 2m( m )2 （定值）
1.在磁场中受洛伦磁力
洛 =qvB
正电荷受洛伦磁力向Q极板偏转积累
负电荷受洛伦磁力向P极板偏转积累
（若只有一种粒子偏转积累则另一极板感应等量异种电荷）
2.电场的形成
U=
E= =
4
∝
3.在电场中受电场力电 =Eq= =
4.二力平衡
洛 =qvB= 电 =Eq=
精炼深学
Refined deep learning
洛伦磁力的计算
1．洛伦兹力
(1)洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力。[1]
(2)洛伦兹力的方向(左手定则)[2]
①伸出左手，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让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的方向(或负电荷运动
的反方向)。
良好且运动过程中保持垂直，不计导轨的电阻，重力加速度为g．
（1）求1 的大小；
（2）求N在水平导轨运动过程中通过回路的电荷量；
1
4
（3）若在N到达ab附近前打开锁扣，M出磁场时的速度大小为 V ，
求N出磁场时的速度大小．（M、N未在磁场区域发生碰撞）
安培力的冲量的计算
精炼深学
Refined deep learning
=
=1 0
总
总
1 1
精炼深学
Refined deep learning
安培力动力学效果（楞次定律）
楞次定律：
0
感生电流产生的磁场阻碍原磁通量的变化
表现：增反减同（感应电流方向的判断）
增缩减扩（面积不变磁场变）阻碍原磁场的变化
来拒去留（磁场不变面积变） 阻碍相对运动
原因：电磁相互作用
我学我思
磁聚焦和磁发散
D
R
r
/
I thought my learnling
向。
3.安培力的大小：
F＝BILsin θ(θ为磁场方向与电流方向的夹角)
(1)当磁场与电流垂直时，F＝BIL。
(2)当磁场与电流平行时[5]，F＝0。
精炼深学
Refined deep learning
安培力的时间和空间效果
安培力的空间效果（安培力的功）
P安克 =安 V=BILV=BLVI=EI=电
安培力的时间效果(安培力的冲量)：
ҧ
安 = t=BLq
=m0 - m1
1
0
1.单棒：
安 =
ഥ 2 2
2 2
=
总
总
=m0 - m1
2.双棒：
安 =
2 2
相 =
相 =m0 - m1
总
总
2 2
3.不等长棒：
安 =
2
2 （1 1 −2 2 ）1 1 （11 −2 2 ）
1 =
1
磁场匀速圆周运动
2
D=2r=2 1=2 = 2 =
2
1 2
1 2
1 2
∝
2.无速度选择器
1
m 2
1 q =2
质谱仪
V=
21 q
磁场匀速圆周运动
=2
2
D=2r=2
21 q
2
=2
21
2
∝
a
带电粒子在电磁场中受力
=ℎ= ℎ= ℎ =
4 ℎ
我学我思
I thought my learnling
弦切角θ圆心角α速度偏转角φ关系
结论 ：φ ＝ α ＝2θ＝ωt。
γ
推导证明：
1.圆心角与速度偏转角关系：
四边形AOB/ 中 < =< = 900 即 + = 1800
洛伦磁力的功率为o
合 = qVB 与合 垂直洛 =0
精炼深学
Refined deep learning
洛伦磁力和安培力的关系
+
q
1.电流的决定式和微观表达式：
−
−
动
=
= I = nqs
电流I=0时， = , =0
2.安培力与洛伦磁力关系：
Nq B = nsLq B = nqs BL=BIL=安
3.非静电力与电场力关系：
动
q B=
=BLV
(2022·安徽蚌埠一模)如图所示，足够长的水平光滑平行
导轨通过开关S与电源两极相连，电源电动势为E，整个
装置处在竖直向下的匀强磁场中。闭合开关S，金属杆中
自由电子沿杆定向移动的速度为v1，该速度使得电子受到
的洛伦兹力为F1；杆在安培力作用下获得的速度为v2，该
=
拓展思考：
运动总时间总 = 磁 + 电 =
总 =
Vn
0 q
+
m
2
2
0 q
Vn
0 q
2
Vn
=
0 q
+
+ N
2
1
BqR 2
m(
)
2
m
0 q
2
带电粒子在电磁场中受力
我学我思
I thought my learnling
带电粒子在电磁场中受力
相
4
16
总
9
3.N棒切割16 x减速出磁场过程
2 2
ഥ
2 2 2
总
3
4
= m V- m1
9
2 2 2 16x
总
=mv- m1
得1 =0
带电粒子在电磁场中受力
我学我思
I thought my learnling
带电粒子在电磁场中受力
1. 速度选择器
组合场二力平衡
q1 1 =Eq
速度使得杆中电子受到的洛伦兹力为F2。已知导轨间距为
L，电子电荷量为e，只考虑金属杆的电阻，其余电阻均
不计，金属杆运动时与导轨接触良好，则(
)
A．v1方向由a指向b B．F1的方向向右，F2的方向向左
C．杆在加速运动时，F2<L(eE)D．杆在匀速运动时，F1
＝F2
精炼深学
Refined deep learning
1.在磁场中受洛伦磁力
洛 =qvB
正电荷受洛伦磁力向M极板偏转积累
负电荷受洛伦磁力向N极板偏转积累
（若只有一种粒子偏转积累则另一极板感应等量异种电荷）
2.电场的形成
U=
E= =
4
∝
3.在电场中受电场力电 =Eq=
4.二力平衡
洛 =qvB= 电 =Eq=
5.结果的分析:
负电荷受洛伦磁力向B极板偏转积累
（另一极板感应等量异种电荷）
2.电场的形成
U=
ℎ
E= =
4
3.在电场中受电场力电 =Eq=
4.二力平衡
洛 =qvB= 电 =Eq=
��
5.结果的分析:
霍尔效应
∝ = Nq
qVB=
=BdV
集 =Nq=
I=nqsV=nedhV
qVB=
=BdV
V=
(等效为PQ间有无数个棒向里切割磁感线产生相同动生电动
势并联) E动 =BdV
量 = SV=S
带电粒子在电磁场中受力
我学我思
I thought my learnling
d
带电粒子在电磁场中受力
1.在磁场中受洛伦磁力
洛 =qvB
正电荷受洛伦磁力向B极板偏转积累
5.复杂例题的训练
精炼深学
Refined deep learning
安培力的计算
安培力
1．安培力：通电直导线在磁场中受到的力称作安培力。
2．安培力的方向[4]：左手定则
(1)伸出左手，让拇指与其余四指垂直，并且都在同一个平
面内。
(2)让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流方向。
(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
③拇指所指的方向就是运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。
(3)洛伦兹力的大小[3]：F＝qvBsin θ，θ是v与B之间的夹角。
①当v∥B时，F＝0，[4]
②当v⊥B时，F＝qvB。
(4)洛伦兹力的效果[5]：洛伦兹力不改变带电粒子速度的大小，只改变带
电粒子速度的方向，洛伦兹力对带电粒子不做功。
精炼深学
ത t=BL ത It=q=
ത
安克 =安 = BIL
电增
安培力的时间效果（安培力的冲量）
ҧ
安 = t=BLq
精炼深学
Refined deep learning
棒切割型安培力的时间和空间效果
1
安培力的空间效果（安培力的功）
P安克 =安 V=BILV=BLVI=EI=电
0
又+ = 1800 所以 α=φ
2.圆心角与斜切角关系：
θ+γ=900 +γ=900 即 θ=
2
2
我学我思
I thought my learnling
在磁场圆中运动
结论：沿着半径方向入沿着半径方向出
推导证明：
四边形OA/ 高度对称< = 900 则< = 900
OB为出射速度方向过圆心
3
1.N棒切割4x减速为0过程
ഥ
2 2 2
= m- 0
总
3
2 2 2 4 x
=mv-0
总
3
3
1
2.N M棒相对运动到M棒切割4x出磁场过程（mV=m 4V + m 4V ）
2 2 2
相
1
= 4V – 0
总
2
3
7
相 = 1V – 0
=
x
（
=
）得
=
x
相 16
Refined deep learning
洛伦磁力的时间和空间效果
+
−− −−
+ +++
q
=q B =
+ +++
1.洛伦磁力的功率：
= I
=q B = I (稳定后Y方向洛伦磁力的功率等于电功率)
+
洛伦磁力的空间效果（洛伦磁力的功）
四：大概念 大观念 单元学习
电场力 安培力 洛伦磁力
电磁相互作用 （通电导体 运动电荷在磁场中受力的作用)
电生磁磁生电 (能量相互转化和守恒)
23届物理一轮复习
第十一章磁场
1.安培力的大小方向
2.洛伦磁力的大小方向
3.安培力与洛伦磁力的关系
4.带电粒子在磁场中运动的三个结论推导与应用
5.结果的分析:
qVB=
=
4
4
=BdV
(等效为PQ间有无数个棒向里切割磁感线产生相同动生电动
势并联) E动 =BdV
qVB=
4
Q=
4
带电粒子在电磁场中受力
我学我思
I thought my learnling
带电粒子在电磁场中受力
q
= q B L=
合
L= q
= q B L= q(稳定后Y方向洛伦磁力的功等于电势能增加量)
洛伦磁力充当非静电力 正电荷克服静电力做功从电源负极搬运到正极
+
−− −−
2.洛伦磁力的功
qVB
洛伦磁力做功电势能增加
3.合速度对应洛伦磁力功率及功：
合 = -q B + q B =0
B．2V
闭合回路欧姆定律：
=
+
U= +
U= −
r
r
C．1V
D．0.5V
精炼深学
Refined deep learning
如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，间距为L，左侧倾斜导轨
与水平面所成的夹角为 = 370 ，且存在方向垂直倾斜导轨平面向上
的匀强磁场1 （大小未知），右侧部分导轨水平，矩形区域abcd内
存在方向竖直向上的匀强磁场2 （大小未知），金属棒M用锁扣固
3
4
定在距ab为 x 处．金属棒N从倾斜导轨的某一位置由静止释放，并在
进入水平导轨前以速度大小v做匀速运动，最后刚好未与M发生碰
撞．已知ab、cd的间距为x，两金属棒的质量均为m、在导轨间的电
阻均为R，倾斜导轨和水平导轨平滑连接，两金属棒始终与导轨接触
ത t=BL ത It=q=
ത
安克 =安 = BIL
电增
安培力的时间效果(安培力的冲量)：
ҧ
安 = t=BLq
=m0 - m1
��安 =
ഥ 2 2
2 2
=
总
总
=m0 - m1
精炼深学
Refined deep learning
棒切割型安培力的时间效果
5．如图所示，在半径为0.5m圆形轨道（粗细均匀）内存在着垂直轨道平
面的匀强磁场，磁感应强度大小为1T，导体棒ab在外力作用下沿轨道平面做
匀速运动，速度大小为3m/s．已知轨道总电阻为 ，导体棒总电阻为 ．运动
过程中导体棒与轨道良好接触，忽略阻力及摩擦，当导体棒通过圆心时，a、
b两点的电势差为（
）
A．3V
2023届物理一轮复习
电磁场
一：物理概念
磁感应强度 磁通量 安培力 洛伦磁力 感生电场 感应磁场
磁通量的变化率 感应电动势 感生电动势 动生电动势 交流电 有
效值 电磁波
二：物理规律
安培定则 左手定则 安培分子假设 楞次定律 法拉第电磁感
应定律 力与运动 功能关系及守恒 动量定理和守恒
三：物理方法
宏观的现象微观解释 理想模型 函数表达式法 求导
我学我思
I thought my learnling
带电粒子在电磁场中受力
1.在电场中加速
n 0 q
1
=2m
2
n=
1
m
2
2
0 q
2.在磁场中圆周
=R=
=
2
(定值)
（定值）(最大绕速度由加速器半径决定)
1
1
BqR
EKn = 2m Vn 2 = 2m( m )2 （定值）
1.在磁场中受洛伦磁力
洛 =qvB
正电荷受洛伦磁力向Q极板偏转积累
负电荷受洛伦磁力向P极板偏转积累
（若只有一种粒子偏转积累则另一极板感应等量异种电荷）
2.电场的形成
U=
E= =
4
∝
3.在电场中受电场力电 =Eq= =
4.二力平衡
洛 =qvB= 电 =Eq=
精炼深学
Refined deep learning
洛伦磁力的计算
1．洛伦兹力
(1)洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力。[1]
(2)洛伦兹力的方向(左手定则)[2]
①伸出左手，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让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的方向(或负电荷运动
的反方向)。
良好且运动过程中保持垂直，不计导轨的电阻，重力加速度为g．
（1）求1 的大小；
（2）求N在水平导轨运动过程中通过回路的电荷量；
1
4
（3）若在N到达ab附近前打开锁扣，M出磁场时的速度大小为 V ，
求N出磁场时的速度大小．（M、N未在磁场区域发生碰撞）
安培力的冲量的计算
精炼深学
Refined deep learning
=
=1 0
总
总
1 1
精炼深学
Refined deep learning
安培力动力学效果（楞次定律）
楞次定律：
0
感生电流产生的磁场阻碍原磁通量的变化
表现：增反减同（感应电流方向的判断）
增缩减扩（面积不变磁场变）阻碍原磁场的变化
来拒去留（磁场不变面积变） 阻碍相对运动
原因：电磁相互作用
我学我思
磁聚焦和磁发散
D
R
r
/
I thought my learnling
向。
3.安培力的大小：
F＝BILsin θ(θ为磁场方向与电流方向的夹角)
(1)当磁场与电流垂直时，F＝BIL。
(2)当磁场与电流平行时[5]，F＝0。
精炼深学
Refined deep learning
安培力的时间和空间效果
安培力的空间效果（安培力的功）
P安克 =安 V=BILV=BLVI=EI=电
安培力的时间效果(安培力的冲量)：
ҧ
安 = t=BLq
=m0 - m1
1
0
1.单棒：
安 =
ഥ 2 2
2 2
=
总
总
=m0 - m1
2.双棒：
安 =
2 2
相 =
相 =m0 - m1
总
总
2 2
3.不等长棒：
安 =
2
2 （1 1 −2 2 ）1 1 （11 −2 2 ）
1 =
1
磁场匀速圆周运动
2
D=2r=2 1=2 = 2 =
2
1 2
1 2
1 2
∝
2.无速度选择器
1
m 2
1 q =2
质谱仪
V=
21 q
磁场匀速圆周运动
=2
2
D=2r=2
21 q
2
=2
21
2
∝
a
带电粒子在电磁场中受力
=ℎ= ℎ= ℎ =
4 ℎ
我学我思
I thought my learnling
弦切角θ圆心角α速度偏转角φ关系
结论 ：φ ＝ α ＝2θ＝ωt。
γ
推导证明：
1.圆心角与速度偏转角关系：
四边形AOB/ 中 < =< = 900 即 + = 1800
洛伦磁力的功率为o
合 = qVB 与合 垂直洛 =0
精炼深学
Refined deep learning
洛伦磁力和安培力的关系
+
q
1.电流的决定式和微观表达式：
−
−
动
=
= I = nqs
电流I=0时， = , =0
2.安培力与洛伦磁力关系：
Nq B = nsLq B = nqs BL=BIL=安
3.非静电力与电场力关系：
动
q B=
=BLV
(2022·安徽蚌埠一模)如图所示，足够长的水平光滑平行
导轨通过开关S与电源两极相连，电源电动势为E，整个
装置处在竖直向下的匀强磁场中。闭合开关S，金属杆中
自由电子沿杆定向移动的速度为v1，该速度使得电子受到
的洛伦兹力为F1；杆在安培力作用下获得的速度为v2，该
=
拓展思考：
运动总时间总 = 磁 + 电 =
总 =
Vn
0 q
+
m
2
2
0 q
Vn
0 q
2
Vn
=
0 q
+
+ N
2
1
BqR 2
m(
)
2
m
0 q
2
带电粒子在电磁场中受力
我学我思
I thought my learnling
带电粒子在电磁场中受力
相
4
16
总
9
3.N棒切割16 x减速出磁场过程
2 2
ഥ
2 2 2
总
3
4
= m V- m1
9
2 2 2 16x
总
=mv- m1
得1 =0
带电粒子在电磁场中受力
我学我思
I thought my learnling
带电粒子在电磁场中受力
1. 速度选择器
组合场二力平衡
q1 1 =Eq
速度使得杆中电子受到的洛伦兹力为F2。已知导轨间距为
L，电子电荷量为e，只考虑金属杆的电阻，其余电阻均
不计，金属杆运动时与导轨接触良好，则(
)
A．v1方向由a指向b B．F1的方向向右，F2的方向向左
C．杆在加速运动时，F2<L(eE)D．杆在匀速运动时，F1
＝F2
精炼深学
Refined deep learning
1.在磁场中受洛伦磁力
洛 =qvB
正电荷受洛伦磁力向M极板偏转积累
负电荷受洛伦磁力向N极板偏转积累
（若只有一种粒子偏转积累则另一极板感应等量异种电荷）
2.电场的形成
U=
E= =
4
∝
3.在电场中受电场力电 =Eq=
4.二力平衡
洛 =qvB= 电 =Eq=
5.结果的分析:
负电荷受洛伦磁力向B极板偏转积累
（另一极板感应等量异种电荷）
2.电场的形成
U=
ℎ
E= =
4
3.在电场中受电场力电 =Eq=
4.二力平衡
洛 =qvB= 电 =Eq=
��
5.结果的分析:
霍尔效应
∝ = Nq
qVB=
=BdV
集 =Nq=
I=nqsV=nedhV
qVB=
=BdV
V=
(等效为PQ间有无数个棒向里切割磁感线产生相同动生电动
势并联) E动 =BdV
量 = SV=S
带电粒子在电磁场中受力
我学我思
I thought my learnling
d
带电粒子在电磁场中受力
1.在磁场中受洛伦磁力
洛 =qvB
正电荷受洛伦磁力向B极板偏转积累
5.复杂例题的训练
精炼深学
Refined deep learning
安培力的计算
安培力
1．安培力：通电直导线在磁场中受到的力称作安培力。
2．安培力的方向[4]：左手定则
(1)伸出左手，让拇指与其余四指垂直，并且都在同一个平
面内。
(2)让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流方向。
(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
③拇指所指的方向就是运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。
(3)洛伦兹力的大小[3]：F＝qvBsin θ，θ是v与B之间的夹角。
①当v∥B时，F＝0，[4]
②当v⊥B时，F＝qvB。
(4)洛伦兹力的效果[5]：洛伦兹力不改变带电粒子速度的大小，只改变带
电粒子速度的方向，洛伦兹力对带电粒子不做功。
精炼深学
ത t=BL ത It=q=
ത
安克 =安 = BIL
电增
安培力的时间效果（安培力的冲量）
ҧ
安 = t=BLq
精炼深学
Refined deep learning
棒切割型安培力的时间和空间效果
1
安培力的空间效果（安培力的功）
P安克 =安 V=BILV=BLVI=EI=电
0
又+ = 1800 所以 α=φ
2.圆心角与斜切角关系：
θ+γ=900 +γ=900 即 θ=
2
2
我学我思
I thought my learnling
在磁场圆中运动
结论：沿着半径方向入沿着半径方向出
推导证明：
四边形OA/ 高度对称< = 900 则< = 900
OB为出射速度方向过圆心
3
1.N棒切割4x减速为0过程
ഥ
2 2 2
= m- 0
总
3
2 2 2 4 x
=mv-0
总
3
3
1
2.N M棒相对运动到M棒切割4x出磁场过程（mV=m 4V + m 4V ）
2 2 2
相
1
= 4V – 0
总
2
3
7
相 = 1V – 0
=
x
（
=
）得
=
x
相 16
Refined deep learning
洛伦磁力的时间和空间效果
+
−− −−
+ +++
q
=q B =
+ +++
1.洛伦磁力的功率：
= I
=q B = I (稳定后Y方向洛伦磁力的功率等于电功率)
+
洛伦磁力的空间效果（洛伦磁力的功）