2012高考物理二轮复习精品资料Ⅰ 专题10 磁场同步课件
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2012届高考物理磁场总复习课件1
• 5．画出粒子运动轨迹，灵活选择不同的运 动规律． • (1)当带电粒子在复合场中做匀速直线运动时， 根据受力平衡列方程求解． • (2)当带电粒子在复合场中做匀速圆周运动时， 应用牛顿定律结合圆周运动规律求解． • (3)当带电粒子做复杂曲线运动时，一般用动 能定理或能量守恒定律求解． • (4)对于临界问题，注意挖掘隐含条件．
3．电磁流量计 ． 工作原理：如图所示，圆形导管直径为 ， 工作原理：如图所示，圆形导管直径为d，用非磁性材料制 导电液体在管中向左流动， 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 正 负离子 在洛伦兹力的作用下横向偏转， 、 间出现电 在洛伦兹力的作用下横向偏转 势差，形成电场，当自由电荷所受的________和________ 势差，形成电场，当自由电荷所受的 和 衡时， 、 间的电势差就保持稳定 间的电势差就保持稳定， 平衡时，a、b间的电势差就保持稳定，即：qvB＝qE＝ ＝ ＝ U U πd2 U πdU q d ，所以 ＝dB，因此液体流量 ＝Sv＝ ·Bd＝ 所以v＝ 因此液体流量Q＝ ＝ 4 4B
• 4．霍尔效应 • 霍尔效应是高中物理重要的探究课题之 一．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 电势差称为霍尔电势差或霍尔电压，其原理 如图所示．
答案： 答案： 一、1.重 电场 重 qE 相同 相反 qL2B2 二、1.(2) 8U 三、1.(1)垂直 垂直 (3)Bdv 3.电场力 电场力 洛伦兹 2.mg 竖直向下 无关
大小：F＝ ________ 电场力做功与路径 方向：正电荷受力 ________ 静电 方向与场强方向 W＝qU 场 ________； 电场力做功改变
2012届高考物理一轮复习讲义：磁__场(人教版)
2012届高考物理知识点总结复习磁场磁场的主要概念磁场对直线电流的作用磁场对运动电荷的作用力知识要点：1、磁场磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊形态的物质。
（1）磁场的基本特性——磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用。
（2）磁现象的电本质——磁体、电流和运动电荷的磁场都产生于电荷的运动，并通过磁场而相互作用。
（3）最早揭示磁现象的电本质的假说和实验——安培分子环流假说和罗兰实验。
2、磁感应强度为了定量描述磁场的大小和方向，引入磁感应强度的概念，在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，受到磁场力F跟电流强度I和导线长度L的乘积IL的比值，叫通电导线所在处的磁感应强度。
用公式表示是BF IL磁感应强度是矢量。
它的方向就是小磁针N极在该点所受磁场力的方向。
公式是定义式，磁场中某点的磁感应强度与产生磁场的磁极或电流有关，和该点在磁场中的位置有关。
与该点是否存在通电导线无关。
3、磁感线磁感线是为了形象描绘磁场中各点磁感应强度情况而假想出来的曲线，在磁场中画出一组有方向的曲线。
在这些曲线上每一点的切线方向，都和该点的磁场方向相同，这组曲线就叫磁感线。
磁感线的特点是：磁感线上每点的切线方向，都表示该点磁感应强度的方向。
磁感线密的地方磁场强，疏的地方磁场弱。
在磁体外部，磁感线由N 极到S 极，在磁体内部磁感线从S 极到N 极，形成闭合曲线。
磁感线不能相交。
对于条形、蹄形磁铁、直线电流、环形电流和通电螺线管的磁感线画法必须掌握。
4、磁通量（φ)和磁通密度（B ）（1）磁通量（φ）——穿过某一面积（S ）的磁感线的条数。
（2）磁通密度——垂直穿过单位面积的磁感线条数，也即磁感应强度的大小。
B S =φ（3）φ与B 的关系 φ = BS cos θ式中S cos θ为面积S 在中性面上投影的大小。
5、公式φ = BS cos θ及其应用磁通量的定义式φ = BS cos θ，是一个重要的公式。
2012届高考物理电磁感应总复习课件2
跟踪训练3 在磁感应强度为B＝0.4 T的匀强磁场中放一个 半径为r0＝50 cm的圆形导轨，上面搁有互相垂直的两根导 体棒，一起以角速度ω＝103 rad/s逆时针匀速转动．圆导轨 边缘和两棒中央通过电刷与外电路连接，若每根导体棒的 有效电阻为R0＝0.8 Ω，外接电阻R＝3.9 Ω，如图所示，求：
的大小和方向．
(2)应用闭合电路欧姆定律求出电路中的感应电流的大小． (3)分析研究导体受力情况，特别要注意安培力方向的确
定．
(4)列出动力学方ຫໍສະໝຸດ 或平衡方程求解． 3．两种状态处理 (1)导体处于平衡态——静止或匀速直线运动状态． 处理方法：根据平衡条件合外力等于零列式分析． (2)导体处于非平衡态——加速度不为零． 处理方法：根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系分析． 4．电磁感应中的动力学临界问题 (1)解决这类问题的关键是通过运动状态的分析，寻找过程中的临界状
根据法拉第电磁感应定律得
E2＝ΔΔΦt ＝ΔΔBt ×π2a2＝π4×π2a2＝0.32 V
此时L1所在的半圆环部分相当于电源，L2所在的半圆 环部分相当于外电路，等效电路如图所示．
所以，电灯L1的电功率为：P1＝
E2 R＋R
2R＝
E22 4R
＝
1.28×10－2 W.
答案：(1)0.8 V 0.4 A (2)1.28×10－2 W
感应电动势，该导体或回路就相当于电源． (2)分析清楚有哪些力做功，就可以知道有哪些形式的能量发生了相互
转化，应特别注意对下面第c条的理解和应用． a．有摩擦力做功，必有内能产生； b．有重力做功，重力势能必然发生变化； c．克服安培力做功，必然有其他形式的能转化为电能，并且克服安培
高三物理二轮专题复习讲座：电磁感应(共157张PPT)
注意：两种分力的合力分别充当安培力和非静电力
一个电阻为R的长方形线圈abed沿着磁针所指的南 北方向平放在北半球的一个水平桌面上，ab=l1， bc=l2．现突然将线圈翻转180°，使ab与dc互换位 置，测得导线中流过的电量为Q1．然后维持ad边不 动，将线圈绕ad边转动，使之突然竖直，这次测得 导线中流过的电量为Q2，试求该处地磁场的磁感强 度的大小。
《电磁感应》专题讲座
细推物理须行乐，何用浮名绊此身？ -----杜甫
瑞金一中高二物理备课组
物理竞赛大纲规定的考试内容：法拉第电磁感 应定律，Lenz定律，感应电场，自感系数和互 感等。从考点内容看，电磁感应所涉及到的知 识点与常规教学基本相同，但对学生能力的要 求较高，同时对数学能力的要求和物理方法的 应用能力的要求都很高，希望同学们对于一些 经典问题能有全面的理解。
2 B1 1 2 分析： Q1 R R ' B2 1 2 B1 Q2 R R
2 B B12 B2
1 2
B
2R 2 Q12 2Q1Q2 2Q2 2l1l2
Fm
B
v
h b
－－－－－－－－－－－
E
+++++++++++++++ Fe
H
将一载流导体放在磁场中，由于洛伦兹力的作用，会使 带电粒子(或别的载流子)发生横向偏转，在磁场和电流 二者垂直的方向上出现横向电势差，这一现象称为霍尔 效应。
2
ω
O
3
l
r Δr
2
3
r 3r Δr 3r Δr Δr
3 2 2
一个电阻为R的长方形线圈abed沿着磁针所指的南 北方向平放在北半球的一个水平桌面上，ab=l1， bc=l2．现突然将线圈翻转180°，使ab与dc互换位 置，测得导线中流过的电量为Q1．然后维持ad边不 动，将线圈绕ad边转动，使之突然竖直，这次测得 导线中流过的电量为Q2，试求该处地磁场的磁感强 度的大小。
《电磁感应》专题讲座
细推物理须行乐，何用浮名绊此身？ -----杜甫
瑞金一中高二物理备课组
物理竞赛大纲规定的考试内容：法拉第电磁感 应定律，Lenz定律，感应电场，自感系数和互 感等。从考点内容看，电磁感应所涉及到的知 识点与常规教学基本相同，但对学生能力的要 求较高，同时对数学能力的要求和物理方法的 应用能力的要求都很高，希望同学们对于一些 经典问题能有全面的理解。
2 B1 1 2 分析： Q1 R R ' B2 1 2 B1 Q2 R R
2 B B12 B2
1 2
B
2R 2 Q12 2Q1Q2 2Q2 2l1l2
Fm
B
v
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－－－－－－－－－－－
E
+++++++++++++++ Fe
H
将一载流导体放在磁场中，由于洛伦兹力的作用，会使 带电粒子(或别的载流子)发生横向偏转，在磁场和电流 二者垂直的方向上出现横向电势差，这一现象称为霍尔 效应。
2
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2
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r 3r Δr 3r Δr Δr
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高三物理一轮复习 专题10 磁场(含2012年高考真题)(2021年整理)
2018版高三物理一轮复习专题10 磁场（含2012年高考真题）编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018版高三物理一轮复习专题10 磁场（含2012年高考真题））的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为2018版高三物理一轮复习专题10 磁场（含2012年高考真题）的全部内容。
专题10 磁场1．（2012天津卷）．如图所示,金属棒MN 两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M 向N 的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ，如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是( ） A ．棒中的电流变大，θ角变大 B ．两悬线等长变短,θ角变小 C ．金属棒质量变大,θ角变大 D ．磁感应强度变大，θ角变小 答案A 。
解析：水平的直线电流在竖直磁场中受到水平的安培力而偏转，与竖直方向形成夹角，此时它受拉力、重力和安培力而达到平衡，根据平衡条件有mgBILmgF ==安θtan ,所以棒子中的电流增大θ角度变大；两悬线变短,不影响平衡状态,θ角度不变；金属质量变大θ角度变小；磁感应强度变大θ角度变大。
2．（2012全国理综）质量分别为m 1和m 2、电荷量分别为q 1和q 2的两粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，已知两粒子的动量大小相等。
下列说法正确的是 A 。
若q 1=q 2，则它们作圆周运动的半径一定相等 B 。
若m 1=m 2，则它们作圆周运动的周期一定相等 C. 若q 1≠q 2，则它们作圆周运动的半径一定不相等 D. 若m 1≠m 2,则它们作圆周运动的周期一定不相等 答案：AC解析：根据半径公式qB mv r =及周期公式qBmT π2=知AC 正确。
2012届高考物理二轮复习系列课件_电磁感应中的能量及图像问题
2BLV R
BB
(3) F 2F安 2BIL 4B2L2V / R
P FV 4B2L2V 2 / R
L LL L
(4) 线框进入左磁场和穿过 右磁场过程中的感应电流I1
(BL2 )
I1
E R
BLV R
Q
2Q1
Q22 I12 RtI Nhomakorabea2 M
Rt
6B2L3V / R
2 1 0 2 4 t(L / V )
（1）试画出线框通过磁场区域过程中，线框中的磁 通量Φ与前进的时间t之间的函数关系； （2）求线框在通过磁场过程中,线框中电流的最大值; （3）求线框在通过磁场过程中,拉力功率的最大值； （4）在此过程中，线框中产生的热量Q。
解：(1) 见图
(2)线框穿过两磁场分界区域过程中电流最大
I MAX
2E R
( m2 g sin m2 g cos )( d2 L ) m1g( d2 L )
且
E12k(m121
m2 )v 2 EK ( m1 m2 )v02
解得
v0
3
10 5
1.9
m/s
（3）从初状态到线框刚刚完全出磁场，由能的转化与
守恒定律可得
( m2 g sin m2 cos )( d1 d2 L ) m1g( d1 d2 L )
2012届高考物理二轮复习 系列课件
35、电磁感应中的能量 及图像问题
复习精要
1. 产生和维持感应电流的存在的过程就是其它形式 的能量转化为感应电流电能的过程。
导体在达到稳定状态之前,外力移动导体所做的功， 一部分消耗于克服安培力做功，转化为产生感应电流 的电能或最后在转化为焦耳热，另一部分用于增加导 体的动能，即 WF –Wf =ΔE
2012届高考物理电磁感应总复习课件1
2．自感系数：与线圈的________、________、________、 ________等因素有关．自感系数的单位是________，符号 H,1H＝103 mH,1H＝106 μH.
实验表明，线圈越大，越粗，匝数越多，自感系数越 大．另外，线圈有铁芯时的自感系数比没有铁芯时大得 多．
2.大小 形状 圈数 是否带有铁
芯 亨利 3.磁场 感应电动势 4.感应电流
1．如何理解法拉第电磁感应定律 (1)感应电动势的大小决定于穿过电路的磁通量的变化 率ΔΔΦt .而与Φ的大小、ΔΦ的大小没有必然联系． (2)磁通量的变化率ΔΔΦt 是Φ-t图象上某点切线的斜率． (3)用E＝nΔΔΦt 所求的感应电动势为整个闭合电路的感应 电动势，而不是回路中某部分导体的电动势．
思路点拨：求通过电荷量应根据q＝ I Δt，求平均电流 I 要用平均电动势 E ＝ΔΔΦt .
解析：线框右半边 abco′绕 oo′逆时针旋转 90°，
ΔΦ ＝ B× S2 cos
45°－
－B×S2sin
45°＝
BScos
45°＝
2 2
BS，
q＝It＝ΔΔtΦ·R·Δt＝ΔRΦ＝ 22RBS， 故 A 选项正确．
断开开关S时，流过线圈L的电流迅速 减小，产生自感电动势，阻碍了电 流的减小，使电流断续存在一段时 间；在S断开后，通过L的电流反向 通过电灯A，且由于RL<<RA，使得 流过A灯的电流在开关断开瞬间突 然增大，从而使A灯的发光功率突 然变大
磁场能转化为电能
(2009·安徽理综)如图甲所示，一个电阻为R，面积为
S的矩形导线框abcd，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感
应强度为B，方向与ad边垂直并与线框平面成45°角，o、
实验表明，线圈越大，越粗，匝数越多，自感系数越 大．另外，线圈有铁芯时的自感系数比没有铁芯时大得 多．
2.大小 形状 圈数 是否带有铁
芯 亨利 3.磁场 感应电动势 4.感应电流
1．如何理解法拉第电磁感应定律 (1)感应电动势的大小决定于穿过电路的磁通量的变化 率ΔΔΦt .而与Φ的大小、ΔΦ的大小没有必然联系． (2)磁通量的变化率ΔΔΦt 是Φ-t图象上某点切线的斜率． (3)用E＝nΔΔΦt 所求的感应电动势为整个闭合电路的感应 电动势，而不是回路中某部分导体的电动势．
思路点拨：求通过电荷量应根据q＝ I Δt，求平均电流 I 要用平均电动势 E ＝ΔΔΦt .
解析：线框右半边 abco′绕 oo′逆时针旋转 90°，
ΔΦ ＝ B× S2 cos
45°－
－B×S2sin
45°＝
BScos
45°＝
2 2
BS，
q＝It＝ΔΔtΦ·R·Δt＝ΔRΦ＝ 22RBS， 故 A 选项正确．
断开开关S时，流过线圈L的电流迅速 减小，产生自感电动势，阻碍了电 流的减小，使电流断续存在一段时 间；在S断开后，通过L的电流反向 通过电灯A，且由于RL<<RA，使得 流过A灯的电流在开关断开瞬间突 然增大，从而使A灯的发光功率突 然变大
磁场能转化为电能
(2009·安徽理综)如图甲所示，一个电阻为R，面积为
S的矩形导线框abcd，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感
应强度为B，方向与ad边垂直并与线框平面成45°角，o、
高考物理二轮复习精品资料Ⅰ 专题10 磁场(同步课件)
a 例 2 如图 3－10－3 所示，在 0≤ x≤ a、0≤ y≤2范围内有垂直 于 xOy 平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 B.坐标原点 O 处有 一个粒子源， 在某时刻发射大量质量为 m、 电荷量为 q 的带正电粒子， 它们的速度大小相同，速度方向均在 xy 平面内，与 y 轴正方向的夹 a 角分布在 0～90° 范围内．已知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于2 到 a 之间， 从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在 磁场中做圆周运动周期的四分之一． 求最后离开磁场的粒子从粒子源 射出时的：
带电粒子在磁场中运动侧重于运用数学知识(圆与三角形知识) 求解， 带电粒子在磁场中偏转的角度、 初速度与磁场边界的夹角往往 是解题的关键，角度是确定圆心、运动方向的依据，更是计算带电粒 子在磁场中运动时间的桥梁，如带电粒子在磁场中运动的时间为 t＝ α 2πT(α 是圆弧对应的圆心角)．带电粒子在磁场中的运动半径不仅关 联速度的求解， 而且在首先确定了运动半径的情况下， 可利用半径发 现题中隐含的几何关系．
若磁感应强度方向沿悬线向上，根据左手定则，直导线所受安 培力方向如图所示(侧视图)，直导线不能平衡，所以选项 D 错误．
►
探究点二
带电粒子在磁场中的运动
解析带电粒子在磁场中运动的问题， 应画出运动轨迹示意图， 确 定轨迹圆的圆心是关键． 常用下列方法确定圆心： ①已知轨迹上某两 点速度方向，作出过两点的速度的垂线，两条垂线的交点即圆心；② 已知轨迹上两个点的位置，两点连线的中垂线过圆心．
例 1 变式题
BC
【解析】 若磁感应强度方向为 z 正向，根
据左手定则，直导线所受安培力方向沿 y 负方向，直导线不能平衡， 选项 A 错误；若磁感应强度方向为 y 正向，根据左手定则，直导线 mg 所受安培力方向沿 z 正向，根据平衡条件 BIL＝mg，所以 B＝ IL ， 选项 B 正确；若磁感应强度方向为 z 负方向，根据左手定则，直导 线所受安培力方向沿 y 正方向， 根据平衡条件 BILRcosθ＝mgRsinθ， mg 所以 B＝ IL tanθ，选项 C 正确；
2012年高考物理第二轮复习 专题高效升级卷十 带电粒子在电磁场中的运动
专题高效升级卷十带电粒子在电磁场中的运动（时间：60分钟满分：100分）说明：本试题全部为论述计算题，共5小题，共100分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
1．（18分）如图所示，在平面坐标系xOy内，第Ⅱ、Ⅲ象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，第Ⅰ、Ⅳ象限内存在半径为l的圆形匀强磁场，磁场圆心在M（l,0）点，磁场方向垂直于坐标平面向外。
一带正电的粒子从第Ⅲ象限中的Q（－2l，－l）点以速度v0沿x轴正方向射出，恰好从坐标原点O进入磁场，从P（2l,0）点射出磁场。
不计粒子重力，求：（1）电场强度与磁感应强度大小之比；（2）粒子在磁场与电场中运动时间之比。
2．（18分）如图所示，在xOy平面的ABCD区域内，存在一个边长为l的正方形匀强电场区域Ⅰ，场强大小为E，方向沿x轴正方向；和一个边长也为l的正方形匀强磁场区域Ⅱ，磁感应强度为B＝452mEel，方向垂直于纸面向外，m、e为电子的质量和电荷量（不计电子所受重力）。
现将电子在该区域AB边的中点处由静止释放。
试求：（1）电子离开电场区域时的速度大小；（2）电子离开ABCD区域的位置坐标；（3）若将一边长为l、由光滑绝缘壁围成的正方形容器置于区域Ⅱ，在其边界MN正中央开有一小孔S，电子将从S孔水平射入容器中。
撤去磁场B，在容器内部所在区域内重新加上一垂直纸面方向的匀强磁场B0，使电子在容器中与器壁多次垂直碰撞后仍能从S孔射出（粒子与绝缘壁碰撞时无能量和电荷量损失），则Ⅱ区域的磁感应强度B0的大小应满足什么条件？3．（20分）如图甲所示，在真空中，半径为b的虚线所围的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。
在磁场右侧有一对平行金属板M和N，两板间距离也为b，板长为2b，两板的中心线O1O2与磁场区域的圆心O在同一直线上，两板左端与O1也在同一直线上。
有一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子，以速率v0从圆周上的P点沿垂直于半径OO1并指向圆心O的方向进入磁场，当从圆周上的O1点水平飞出磁场时，给M、N板加上如图乙所示电压u。
2012届高考物理第二轮专题复习方案课件电场和磁(精)
近年高考纵览
考点 2011年 2010年 2009年 电 场 重 庆 卷 19 ， 广 湖南卷 17 ，浙江卷 江苏卷 1 、 8 ，浙江卷 的 力 东 卷 21 ， 全 国 15 ，全国Ⅱ卷 15 ， 16，上海卷3，北京卷 的 性 课 标 卷 20 ， 海 上海卷9，广东卷21， 20，海南卷10 质 南卷3 江苏卷5，福建卷18 全国Ⅰ卷18，上海卷7， 电 场 全 国 卷 17 ， 山 安徽卷 16 ，全国Ⅰ 山东卷 20 ，北京卷 16 ， 的 能 东 卷 21 ， 北 京 卷16，天津卷5，山 江苏卷 8 ，广东卷 6 ， 的 性 卷 20 ，海南卷 1 ， 东卷20，四川卷21 浙江卷 20 ，宁夏卷 18 ， 质 上海卷1 四川卷20
考点
2011年
2010年
2009年
电容器、 四川卷 21 ，天 北京卷18，重 福建卷 15 ，海南卷 5 、 带电粒子 津 卷 5 ， 安 徽 庆卷18，安徽 10 ， 浙 江 卷 23 ， 福 在电场中 卷18、20 卷18，江苏卷15 建卷21 的运动 全国课标卷 25 ， 全 国 Ⅰ 卷 26 ， 全 带电粒子 海南卷 10 ，广 国 课 标 卷 25 ， 重 安 徽 卷 19 ， 海 南 卷 在磁场中 东卷 35 ，北京 庆 卷 21 ， 广 东 卷 16 的运动 卷23 36
例1 BD 【解析】 根据电场线疏密表示电场强度大小， c点场强小于b点场强，选项A错误；根据沿着电场线电势逐渐 降低，a点电势高于b点电势，选项B正确；若将一试探电荷＋ q由点a释放，因受力方向沿电场方向(电场线的切线)，它不能 沿电场线运动到b点，选项C错误；若在d点再固定一点电荷－ Q，叠加后电势仍然是 a高于b，故 Uab＞0，将一试探电荷＋ q 由a移至b的过程中，由Wab＝qUab＞0，故电势能减小，选项D 正确．
高考物理复习课件(九)磁场课件
度变为原来的23
主干知识·忆一忆
易错易混·醒一醒 保温训练·试一试
高考主题(九) 磁 场 结 束
解析：边界上有粒子射出的范围是以偏转圆直径为弦所对应 的边界圆弧长，即偏转圆半径 r＝ 22R＝mBqv，得 v＝ 22BmqR， 所以 B 项正确，A 项错误；磁感应强度增加到原来的 2倍， 直径对应的弦长为 R，有粒子射出的边界圆弧对应的圆心角 为 60°，所以弧长之比为 2∶3，D 项正确，C 项错误。 答案：BD
些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段圆弧
上，这段圆弧的弧长是圆周长的14。下列说法正确的是
()
A．粒子从 M 点进入磁场时的速率为 v＝BmqR
B．粒子从 M 点进入磁场时的速率为 v＝
2BqR 2m
C．若将磁感应强度的大小增加到 2B，则粒子射出边界的圆弧长
度变为原来的
2 2
D．若将磁感应强度的大小增加到 2B，则粒子射出边界的圆弧长
主干知识·忆一忆
易错易混·醒一醒 保温训练·试一试
高考主题(九) 磁 场 结 束
解析：在没有电磁弹射器的情况下，飞机在水平方向上只受 阻力和牵引力，因为初速度为零，根据公式 v2＝2aL 可得过 程中的加速度为 a＝2vL2 ＝760 m/s2，故根据牛顿第二定律可得 F－0.2mg＝ma，解得 F＝2.46×105 N，A 项错误，B 项正确； 当电磁弹射器与飞机发动机同时工作时，若只增大电流，飞 机受到的安培力更大，则起飞距离将变小，由动能定律 W＋ (F－0.2mg)L3＝12mv2－0，解得 W＝2.94×107 J，C、D 项正确。 答案：BCD
安培力、安培 3 力的方向(Ⅰ)
带电粒子在 7 匀强磁场中
的运动(Ⅱ)
2012届高考物理第二轮专题复习方案课件电磁感应(精)
[2011·江苏卷 ] 如图 4 － 11 － 4 所示，水平面内 有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计．匀强磁场与导轨 平面垂直．阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨 接触良好．t＝0时，将开关S由1掷到2.q、i、v和a 分别表示电 容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度，图4－ 11－5中图象正确的是( )
[2010· 课标全国卷] 如图4－11－8所示，两个端面
半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置，相对的端面之间有一缝
隙，铁芯上绕导线并与电源连接，在缝隙中形成一匀强磁 场．一铜质细直棒 ab 水平置于缝隙中，且与圆柱轴线等高、垂 直．让铜棒从静止开始自由下落，铜棒下落距离为0.2R时铜棒中 电动势大小为E1，下落距离为0.8R时电动势大小为E2，忽略涡流 损耗和边缘效应．关于 E1 、 E2 的大小和铜棒离开磁场前两端的 极性，下列判断正确的是( )
A．E1>E2，a端为正 B．E1>E2，b端为正 C．E1<E2，a端为正 D．E1<E2，b端为正
例2 变式题 D 【解析】 根据E＝ BLv可知 E1<E2，根据 右手定则可判断铜棒中电流方向从 a到b，因在电源内部电流是 从负极流向正极的，所以b端为正极．从右向左看，导体棒处在 一个半径为R的有界磁场中，如图所示．设磁场的磁感应强度为 B， OA＝ 0.2R， OB＝ 0.8R.设棒下落到 A处，速度为 vA；棒下落 到B处，速度为vB，有
I＝2I1 R总＝
设Q杆下滑速度大小为v，产生的感应电动势为E，有 I＝ E＝B2lv
F＋m1gsinθ＝B2Il
拉力的瞬时功率为
P＝Fv
联立以上方程，代入数据得 P＝2 W
【点评】 电磁感应过程实质是电能与其他形式的能之间 相互转化的过程，安培力做功的过程是电能转化为其他形式的 能的过程，“外力”克服安培力做功，则是其他形式的能转化为 电能的过程．一般解题思路是：(1)若安培力为恒力，由于电磁 感应中产生的电能等于克服安培力所做的功，可先求克服安培
2012高考物理二轮复习课件第3单元-电场和磁场(新课标广东专用)
专题九 │ 主干知识整合
2．电场线与等势面关系 (1)电场线与等势面垂直； (2)电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面(沿着电场线的方 向电势降落最快)； (3)电场线越密处，等差等势面也越密．
专题九 │ 主干知识整合
3．等量同、异种电荷周围的电场
等量 等量
同种 同种
电荷 负点
电场 电荷
特征
特 说明：等量同种正点电荷电场特征此处从略，请读者自 征 行对照总结.
专题九 │ 主干知识整合
电场线
等量异种电 荷电场特征
电势
①大部分是曲线，起于正电荷，终止 于负电荷； ②两电荷连线上的电场线是直线 ①中垂面与无穷远处电势相等；②若 取无穷远处电势为零，则正电荷与中 垂面间各点电势为正值，负电荷与中 垂面间各点电势为负值
第三单元 │ 考情分析预测
预测2012年广东高考涉及电场和磁场的考题主要表现为以 下几种形式：
1．以带电粒子运动轨迹与电场线或等势线间的关系判断电 场的力的性质、能的性质或粒子的能量变化，题型为选择题；
2．带电粒子在电场中的加速和偏转联系社会生活、生产实 际和近代科技，题型为选择题或计算题；
3．带电粒子在有界匀强磁场或复合场中的运动，题型为计 算题．
专题九 │ 要点热点探究
2．带电粒子在电场中的偏转 (1)带电粒子在一般电场中的偏转：带电粒子做变速曲线 运动，其轨迹总位于电场力方向和速度方向的夹角之间，且 向电场力的方向偏转． (2)带电粒子在匀强电场中的偏转：带电粒子(不计重力) 以某一初速度垂直于匀强电场方向进入匀强电场区域，粒子 做匀变速曲线运动，属于类平抛运动，要应用运动的合成与 分解的方法求解，同时要注意：①明确电场力方向，确定带 电粒子到底向哪个方向偏转；②借助画出的运动示意图寻找 几何关系或题目中的隐含关系．带电粒子在电场中的运动可 从动力学、能量等多个角度来分析和求解．
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场力 电场力 洛伦兹力 重力 比较项目 ①正电荷受到 电场力方向与 ①洛伦兹力方向垂直 于磁场方向和速度方 ① 方 向 总 是 竖 E方向相同 直向下 ②负电荷受到 向所确定的平面 力的方向 电场力方向与 ②用左手定则确定洛 ② 与 重 力 加 速 伦兹力的方向，应注 度方向相同 E方向相反 ③ F 与 E 方 向 意电荷的正负 互相平行
如何求运动 时间、速度 和位移 表达 用匀变速 方式 直线运动的 基本公式、
如何求飞行时间、 偏移 量和偏转角 x 时间：飞出电场 t＝v 打在极板上 t＝
2
如何求时间和偏转角
0
θ 时间 t＝2πT(θ 是圆心 角，T 是周期) l 偏转角 sinθ＝ R (l 是 磁场宽度， 是粒子轨 R 道半径)
2y a
at 导出公式和 偏移量：y＝ 2 推论求解
vy 偏转角：tan α＝v 0
带电粒子在 带电粒子在匀 带电粒子在 带 电 粒 子 在匀 强 磁 场 中 匀强磁场中 运动形式 强 电 场 中 加 速 匀 强 电 场 中 匀速运动(v0 比较项目 (v0 与电场线平 偏转(v0 与磁 偏转(v0⊥E) 与 磁 感 线 平 行或为零) 感线垂直) 行)
2
L 变为原来的 2 倍，其速度将增加至原来的 2倍，A 错误；只将电流 I 增加至原来的 2 倍，其速度将增加到原来的 2 倍，B 正确；只将弹 体质量 m 减至原来的一半，其速度将增加至原来的 2倍，C 错误； 将弹体质量 m 减至原来的一半，轨道长度 L 变为原来的 2 倍，其他 量不变，其速度将增加至原来的 2 倍，D 正确．
T π 该粒子在磁场中运动的时间为 t＝ 4 ，∠OCA＝2 设最后离开磁场的粒子的发射方向与 y 轴正方向的夹角为 α，由 几何关系可得： a Rsinα＝R－2，Rsinα＝a－Rcosα 6 6 aqB 解得 R＝(2－ 2 )a，v＝(2－ 2 ) m ， 6－ 6 sinα＝ 10
T 【点评】 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的最长时间为 4 ，其 运动轨迹所对应的圆心角为 90° ，据此画出运动轨迹进行求解．确定 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动圆心的方法有：①圆心位于轨迹上 某两点速度方向垂线的交点上；②将轨迹上的两位置连成弦，圆心就 在弦的中垂线上；③将两个速度方向延长相交，圆心就在两速度方向 夹角的补角的角平分线上．
模型转化成数学表达式，即可求解．
(2)解决复合场或组合场中带电质点运动的问题可从以下两 个方面入手：①动力学观点(牛顿运动定律和运动学方程)；②能 量观点(动能定理和机械能守恒定律或能量守恒定律)． 2．带电粒子(不计重力)在复合场中的运动 (1)带电粒子在复合场中只受电场力和洛伦兹力的作用，电 场力的方向由电性和电场方向共同决定，洛伦兹力方向要用左 手定则准确判断．(2)带电粒子与在组合场中的运动问题，往往 是由粒子在电场和磁场中的两个运动“连接”而成，因此对粒 子经过连接点的速度大小和方向的分析是衔接两个运动的关键， 一般是解题的突破口．(3)“对称性”是带电粒子在复合场中运动 问题经常呈现的一个特点，成为解题的另一突破口．
【高考命题者说】 本题考查考生运用带电粒子在磁场中运 动的规律综合分析解决问题的能力．解决问题的关键是要找到 最后离开磁场的粒子也是在磁场中运动时间最长的粒子的运动 轨迹．试题中“从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰 好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一”的叙述给出了 在磁场中运动时间最长的粒子的运动时间．经过分析，粒子运 动的半径满足题给的条件且是四分之一圆弧的轨迹只能是与磁 场的上边界相切的一段圆弧．画出其运动轨迹，就可以利用图 中的几何关系求解．
二、安培力与洛伦兹力的对比 比较项目 安培力 洛伦兹力 作用对象 通电导体(电流) 运动电荷 I 和 B垂 直 时 最 大 ： F 安 ＝ v和B垂直时最大：F 洛 ＝ 力的大小 Bil；I和B平行时最小：F qvB；v和B平行时最小： F洛＝0 安＝0 左手定则：F 安 与I垂直， 左手定则：F 洛 与v垂直， 力的方向 与B垂直，F安总垂直于I与 与B垂直，F 洛 总垂直于v B确定的平面 与B确定的平面 安培力做功，将电能转化 洛伦兹力对运动电荷不做 做功情况 为其他能；克服安培力做 功 功，将其他能转化为电能
要点热点探究 ► 探究点一 磁场对通电导线的作用力
例1 [2011·课标全国卷] 电磁轨道炮工作原理如图3－ 10－1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，通过导电弹体后 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的 磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I成正比．通电 的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的 出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是( )
专题十
磁场
主干知识整合 一、三种场力的综合比较 场力 比较项目 电场力 洛伦兹力 重力
①F＝Eq ①与速度大小和方向有 ①G＝mg ② 与 电 荷 关，电荷静止或速度方 ②与物体的运 的 运 动 情 向与磁场方向平行时不 动状态无关， 力的大小 况 无 关 ， 受洛伦兹力 在地球表面附 在 匀 强 电 ②电荷运动方向与磁场 近可以看成一 场 中 为 恒 方向垂直时洛伦兹力最 个恒力 力 大，f＝qBv
本题对考生的分析能力要求较高．试题抽样统计难度为 0.134，区分度为0.603.有41%的考生得0分，41%的考生得4分， 5%的考生得6分． (引自教育部考试中心2011课程标准实验《高考理科试题分 析》第158页)
例 1 变式题
BC
【解析】 若磁感应强度方向为 z 正向，根
据左手定则，直导线所受安培力方向沿 y 负方向，直导线不能平衡， 选项 A 错误；若磁感应强度方向为 y 正向，根据左手定则，直导线 mg 所受安培力方向沿 z 正向，根据平衡条件 BIL＝mg，所以 B＝ IL ， 选项 B 正确；若磁感应强度方向为 z 负方向，根据左手定则，直导 线所受安培力方向沿 y 正方向， 根据平衡条件 BILRcosθ＝mgRsinθ， mg 所以 B＝ IL tanθ，选项 C 正确；
带电粒子在磁场中运动侧重于运用数学知识(圆与三角形知识) 求解， 带电粒子在磁场中偏转的角度、 初速度与磁场边界的夹角往往 是解题的关键，角度是确定圆心、运动方向的依据，更是计算带电粒 子在磁场中运动时间的桥梁，如带电粒子在磁场中运动的时间为 t＝ α 2πT(α 是圆弧对应的圆心角)．带电粒子在磁场中的运动半径不仅关 联速度的求解， 而且在首先确定了运动半径的情况下， 可利用半径发 现题中隐含的几何关系．
运动形式 比较项目
受力特点
运动特征
带电粒子 带电粒子 运 动 形 在 匀 强 电 带 电 粒 子 在 匀 强 磁 带 电粒 子在 式 场 中 加 速 在 匀 强 电 场 中 匀 速 匀 强磁 场中 比 较 项 (v0 与 电 场 场 中 偏 转 运 动 (v0 与 偏转(v0 与磁 线 平 行 或 (v0⊥E) 磁 感 线 平 感线垂直) 目 为零) 行) 牛顿运动 牛顿运动 牛 顿运 动定 定律、匀 研 究 方定 律 、 匀 匀 速 直 线 律 、向 心力 变速运动 法 运动公式 公 式、 圆的 变速运动 公式、正 规律 几何知识 交分解法
A．只将轨道长度L变为原来的2倍 B．只将电流I增加至原来的2倍 C．只将弹体质量减至原来的一半 D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2 倍，其他量不变
例 1
BD
【解析】 设导电弹体长度为 l，则弹体所受安培力
1 2 为 F 安＝BIl，由动能定理得：BIlL＝2mv ，因磁感应强度的大小 B 1 2 与轨道电流 I 成正比，有 B＝kI，所以得 kI lL＝2mv .只将轨道长度
【点评】 本题以近代科技在国防中的应用为背景考查通 电导体在磁场中的运动问题，可应用动能定理分析电磁炮射出 时的速度与电流、质量及轨道长度的关系，明确磁感应强度随 电流的变化关系是解题的关键．
[2011· 上海卷] 如图 3－10－2 所示，质量为 m、长为 L 的直导线用两绝缘细线悬挂于 O、O′，并处于匀强磁场中．当导 线中通以沿 x 正方向的电流 I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向 夹角为 θ.则磁感应强度方向和大小可能为( mg A．z 正向， IL tanθ mg C．z 负向， IL tanθ mg D．沿悬线向上， IL sinθ mg B．y 正向， IL )
运动情景
四、带电粒子(质点)在复合场或组合场中的运动
1．带电质点(考虑重力)在复合场中的运动
(1)复合场指重力场、电场和磁场三者或其中任意两者共 存于同一区域的场；组合场指电场与磁场同时存在，但不重叠 出现在同一区域的情况．带电质点在复合场或组合场中的运动 (包括平衡)说到底仍然是一个力学问题，只要掌握好不同的场 对带电体作用力的特点，从分析带电体的受力情况和运动情况 着手，充分发掘隐含条件，建立清晰的物理情景，最终把物理
专题十 │ 要点热点探究
(1)速度大小；
(2)速度方向与y轴正方向夹角的正弦．
6－ 6 6 aqB 例 2 (1)(2－ 2 ) m (2) 10 【解析】 设粒子的发射速度为 v，粒子做圆周运动的轨道半径 为 R. 由牛顿第二定律得 mv2 mv qvB＝ R 解得 R＝ qB a 当2＜R＜a 时，如图所示，在磁场中运动时间最长的粒子其轨 迹是圆心为 C 的圆弧，圆弧与磁场的边界相切．
洛伦兹力 只改变电荷的速度方向， 作用效果 改变导体棒的运动状态 不改变速度大小 ①安培力实际上是在导线中定向运动的电荷所受到的 洛伦兹力的宏观表现 联系 ②洛伦兹力的方向和安培力的方向均用左手定则判断
比较项目
安培力
三、带电粒子在电场和磁场中运动的比较 带电粒子在 带电粒子在 带电粒子在 匀 强 电 场 中 带电粒子在 匀 强 磁 场 中 匀强磁场中 加 速 (v0 与 电 匀强电场中 匀 速 运 动 (v0 偏转(v0 与磁 场 线 平 行 或 偏转(v0 ⊥E) 磁 感 线 平 与 感线垂直) 为零) 行) 受磁场力作 受到恒定的电场力；电场 不 受 磁 场 力 用；但磁场 力做功 作用 力不做功 匀变速直线 匀 速 直 线 运匀 速 圆 周 运 类平抛运动 运动 动 动