高中物理选修3-1第三章磁场章末总结
(完整word版)物理选修3-1磁场知识归纳
电场、恒定电流、磁场知识点汇总（一）磁场知识点汇总一、磁场⒈磁场是一种客观物质，存在于磁体和运动电荷（或电流）四周。
⒉磁场（磁感觉强度）的方向规定为磁场中小磁针N极的受力方向（磁感线的切线方向）。
⒊磁场的基天性质是对放入此中的磁体、运动电荷（或电流）有力的作用。
二、磁感线⒈磁感线是徦想的，用来对磁场进行直观描绘的曲线，它其实不是客观存在的。
⒉磁感线是闭合曲线磁体的外面N极S极磁体的内部S极N极⒊磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。
⒋任何两条磁感线都不会订交，也不可以相切。
三、安培定章是用来确立电流方向与磁场方向关系的法例磁感线的围绕方向 (直线电流 )曲折的四指代表电流的方向 (环形电流或通电螺线管)四、安培分子电流假说揭露了磁现象的电实质，即磁体的磁场和电流的磁场同样，都是由电荷的运动产生的。
五、几种常有磁场⒈直线电流的磁场：无磁极，非匀强，距导线越远处磁场越弱⒉通电螺线管的磁场：管外磁感线散布与条形磁铁近似，管内为匀强磁场。
⒊地磁场（与条形磁铁磁场近似）⑴地磁场 N极在地球南极邻近， S 极在地球北极邻近。
地磁场 B 的水平重量老是从地球南极指向北极，而竖直重量南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下⑵在赤道平面上，距离地球表面相等的各点，磁感强度相等，且方向水平向北。
⑶若是地磁场是由地球表面所带电荷产生，则地球表面所带电荷为负电荷（依据安培定章、地磁场的方向与地球自转方向判断）。
六、磁感觉强度：⑴定义式B F（定义B时，IB ）⑵B为矢量，方向与磁场方向同样，其实不是LI在该处电流的受力方向，运算时按照矢量运算法例。
七、磁通量⒈定义一：φ =BS， S 是与磁场方向垂直的面积，即φ=BS ，假如平面与磁场方向不垂直，应把面积投影到与磁场垂直的方向上，求出投影面积S⒉定义二：表示穿过某一面积磁感线条数磁通量是标量，但有正、负，正、负号不代表方向，仅代表磁感线穿入或穿出。
高二物理选修3-1第三章磁场知识点总结复习
第三章磁场教案3.1 磁现象和磁场第一节、磁现象和磁场1．磁现象磁性：能吸引铁质物体的性质叫磁性.磁体：具有磁性的物体叫磁体.磁极：磁体中磁性最强的区域叫磁极。
2．电流的磁效应磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.(与电荷类比）电流的磁效应：电流通过导体时导体周围存在磁场的现象（奥斯特实验)。
3．磁场磁场的概念：磁体周围存在的一种特殊物质(看不见摸不着，是物质存在的一种特殊形式)。
磁场的基本性质：对处于其中的磁极和电流有力的作用.磁场是媒介物:磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的.磁场对电流的作用，电流与电流的作用，类比于库仑力和电场，形成磁场的概念,磁场虽然看不见、摸不着,但是和电场一样都是客观存在的一种物质，我们可以通过磁场对磁体或电流的作用而认识磁场.4．磁性的地球地球是一个巨大的磁体，地球周围存在磁场———地磁场.地球的地理两极与地磁两极不重合（地磁的N极在地理的南极附近,地磁的S极在地理的北极附近),其间存在磁偏角.地磁体周围的磁场分布情况和条形磁铁周围的磁场分布情况相似。
宇宙中的许多天体都有磁场。
月球也有磁场。
例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、电流与电流的相互作用是通过电场产生的C、磁极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例2、如图表示一个通电螺线管的纵截面，ABCDE在此纵截面内5个位置上的小磁针是该螺线管通电前的指向，当螺线管通入如图所示的电流时，5个小磁针将怎样转动？例3、有一矩形线圈，线圈平面与磁场方向成 角，如图所示。
设磁感应强度为B,线圈面积为S，则穿过线圈的磁通量为多大？例4、如图所示,两块软铁放在螺线管轴线上，当螺线管通电后，两软铁将(填“吸引"、“排斥”或“无作用力”),A端将感应出极。
3。
2 磁感应强度第二节 、 磁感应强度1．磁感应强度的方向：小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向 思考：能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢？2．磁感应强度的大小匀强磁场：如果磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫匀强磁场。
人教版高中物理选修3-1 第3章《第三章 磁场》章末总结(课件) (共35张PPT)
【解析】从 b 向 a 看侧视图如图所示 （1）水平方向：Ff＝FAsinθ ① 竖直方向：FN＋FAcosθ＝mg ② 又 FA＝BIL＝B
E L③ R
联立①②③得：FN＝mg－
Ff
BLE sin R mgR EL
BLE cos ， R
（2）使 ab 棒受支持力为零，且让磁场最小，可知安培力竖直向上，则有 FA＝mg
mv0 2 Bq
得：v=2v0/7π
（3）则在每 4 周期刚结束时粒子第二次经过 x1 2r 1 的这一 点，以后每过一周期将会出现符合要求的点。 故 xk 2r 1
(k 3)m0 v (k 1)r k 3 1 r 1 2 2 2 Bq
（式中 k
取 1、2、3……）
m v0 k 3m0 v 【答案】 （1） r1 ； （2）2v0/7π； （3） Bq 2 Bq
【典型例题】如图所示，无限宽广的匀强磁场分布在 xoy 平面内，x 轴上下方 磁场均垂直 xoy 平面向里，x 轴上方的磁场的磁感应强度为 B，x 轴下方的磁场的 磁感应强度为 4B/3。现有一质量为 m，电量为-q 带负电粒子以速度 v0 从 坐标原点 O 沿 y 方向进入上方磁场。在粒子运动过程中，与 x 轴交于若干点。不计粒子的重 力。求： （1）粒子在 x 轴上方磁场做匀速圆周运动半径 r1 （2）如把 x 上方运动的半周与 x 下方运动的半周称为一周期的话，则每经过 一周期，在 x 轴上粒子右移的平 均速度。 （3）在与 x 轴的所有交点中，粒子两次通过同一点的坐标位置。
Bmin
根据左手定则判定磁场方向水平向右
BLE cos BLE sin 【答案】 （1）FN＝mg－ ， Ff R R mgR （2） Bmin ，磁场方向水平向右 EL
高中物理选修3-1第三章章末知识总结
磁场综合复习1.磁场的产生磁体、电流、变化的电场周围有磁场。
安培提出分子电流假说（又叫磁性起源假说），认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的。
（但这并不等于说所有磁场都是由运动电荷产生的，因为麦克斯韦发现变化的电场也能产生磁场。
）2.磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用(对磁极一定有力的作用；对电流只是可能有力的作用，当电流和磁感线平行时不受磁场力作用)。
这一点应该跟电场的基本性质相比较。
3.磁场方向：五种表述是等效的①磁场的方向②小磁针静止时N极指向③N极的受力方向④磁感线某点的切线方向⑤磁感应强度的方向4.磁感线⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场强弱和方向的曲线。
磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时N极的指向。
磁感线的疏密表示磁场的强弱。
⑵磁感线是封闭曲线（和静电场的电场线不同）。
⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线：地球磁场通电直导线周围磁场通电环行导线周围磁场⑷安培定则（右手螺旋定则）：对直导线，四指指磁感线方向；对环行电流，大拇指指中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。
5.磁感应强度：ILFB （条件是匀强磁场中，或ΔL很小，并且L⊥B ）。
磁感应强度是矢量。
单位是特斯拉，符号为T。
由磁场本身决定，和放不放入电流无关。
6．安培力（磁场对电流的作用力）（1）安培力方向的判定⑴用左手定则。
⑵用“同性相斥，异性相吸”（只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时）。
⑶用“同向电流相吸，反向电流相斥”（反映了磁现象的电本质）。
可以把条形磁铁等效为长直螺线管（不要把长直螺线管等效为条形磁铁）。
例1. 如图所示，可以自由移动的竖直导线中通有向下的电流，不计通电导线的重力，仅在磁场力作用下，导线将如何移动？解：先画出导线所在处的磁感线，上下两部分导线所受安培力的方向相反，使导线从左向右看顺时针转动；同时又受到竖直向上的磁场的作用而向右移动（不要说成先转90°后平移）。
高中物理选修3-1磁场：知识点总结
3.磁现象的电本质运动的电荷(电流)产生磁场，磁场对运动电荷(电流)有磁场力的作用，所有的磁现象都可以归结为运动电荷(电流)通过磁场而发生相互作用。
三、磁场的方向规定：在磁场中任意一点小磁针北极受力的方向亦即小磁针静止时北极所指的方向就是那一点的磁场方向。
四、磁感线1.磁感线的概念：在磁场中画出一系列有方向的曲线，在这些曲线上，每一点切线方向都跟该点磁场方向一致。
2.磁感线的特点(1)在磁体外部磁感线由N极到S极，在磁体内部磁感线由S极到N极(2)磁感线是闭合曲线(3)磁感线不相交(4)磁感线的疏密程度反映磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强3.几种典型磁场的磁感线(1)条形磁铁(2)通电直导线a.安培定则：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向;b.其磁感线是内密外疏的同心圆(3)环形电流磁场a.安培定则：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的大拇指的方向就是环形导线中心轴线的磁感线方向。
b.所有磁感线都通过内部，内密外疏(4)通电螺线管a.安培定则：让右手弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，伸直的大拇指的方向就是螺线管内部磁场的磁感线方向;b. 通电螺线管的磁场相当于条形磁铁的磁场五、磁感应强度1.定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线，所受的磁场力跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫做通电导线处的磁感应强度。
2.定义式：3.单位：特斯拉(T)， 1T=1N/A.m4.磁感应强度是矢量，其方向就是对应处磁场方向。
5.物理意义：磁感应强度是反映磁场本身力学性质的物理量，与检验通电直导线的电流强度的大小、导线的长短等因素无关。
6.磁感应强度的大小可用磁感线的疏密程度来表示，规定：在垂直于磁场方向的1m2面积上的磁感线条数跟那里的磁感应强度一致。
7.匀强磁场(1) 磁感应强度的大小和方向处处相等的磁场叫匀强磁场(2) 匀强磁场的磁感线是均匀且平行的一组直线。
高中物理第三章磁场本章小结课件新人教版选修3-1.ppt
靠在导轨的外面.为使金属棒不滑动,施加一与纸面夹角
为 30°且与导体棒垂直指向纸里的匀强磁场(设最大静摩
擦力等于滑动摩擦力,g 取 10 m/s2).求:
(1)此磁场的方向;
(2)磁感应强度 B 的取值范围.
专题一
专题二
专题三
.
0
= 0
sin
④
专题一
专题二
专题三
专题四
(2)离子在电场中运动的时间 t1=
离子在磁场中运动的时间 t2=
由⑤⑥得,t1∶t2=sinθ∶θ.
答案:(1)
cos
0
(2)sinθ∶θ
0
0
=
⑤
0sin
⑥
专题一
专题二
专题三
专题四
带电粒子在磁场中运动的多解问题
带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,由于某些条件不确定,使
π
4 0
解得,T=(2+ ) .
答案:(1) 2v0
02
2
π
4 0
(2)(2+ )
跟电流方向垂直;
(2)画出导体受力的平面图.
2.安培力与以前各章节知识均能综合到一起,其分析与解决问题的方
法与力学方法相同,只是在分析受力时再加一种安培力.
专题一
专题二
专题三
专题四
【例 1】 如图所示,电源电动势 E=2 V,内阻 r=0.5 Ω,
竖直导轨宽 L=0.2 m,导轨电阻不计.另有一金属棒质量
3.临界状态不唯一形成多解
带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁场时,由于粒子运动轨迹是圆
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最新整理高三物理高中物理选修3-1——磁场知识点总结高中物理选修3-1——磁场知识点总结一、磁场及其磁感线1、磁场（1）磁场是存在于磁极或电流周围空间里的一种特殊的物质，磁场和电场一样，都是“场形态物质”。
（2）磁场的方向：物理学规定，在磁场中的任一点，小磁针北极受力的方向，亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点磁场的方向。
（3）磁场的基本性质：磁场对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用。
磁极和磁极之间、磁场和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的。
2、磁感线（1）磁感线：是形象地描述磁场而引入的有方向的曲线。
在曲线上，每一点切线方向都在该点的磁场方向上，曲线的疏密反映磁场的强弱。
（2）磁感线的特点：a.磁感线是闭合的曲线，磁体的磁感线在磁体外部由N极到S极，内部由S 极到N极。
b.任意两条磁感线不能相交。
3、几种常见磁场的磁感线的分布（1）条形磁铁和碲形磁铁的磁感线条形磁铁和蹄形磁铁是两种最常见的磁体，如图所示的是这两种磁体在平面内的磁感线形状，其实它们的磁感线分布在整个空间内，而且磁感线是闭合的，它们的内部都有磁感线分布。
（2）通电直导线磁场的磁感线通电直导线磁场的磁感线的形状与分布如图所示，通电直导线磁场的磁感线是一组组以导线上各点为圆心的同心圆。
需要指出的是，通电直导线产生的磁场是不均匀的，越靠近导线，磁场越强，磁感线越密。
电流的方向与磁感线方向的关系可以用安培定则来判断，如图所示。
用右手握住直导线，伸直的大拇指与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
（3）环形电流磁场的磁感线环形电流磁场的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线，在环形的中心轴上，由对称性可知，磁感线是与环形导线的平面垂直的一条直线。
如图甲所示，环形电流方向与磁感线方向的关系也可以用右手定则来判断，如图乙所示，让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是圆环轴线上磁感线的方向；如图丙所示，让右手握住部分环形导线，伸直的大拇指与电流方向一致，则四指所指的方向就是围绕环形导线的磁感线的方向。
高中物理选修31第三章磁场章末总结
高中物理选修3-1第三章磁场章末总结高中物理选修3-1第三章带电粒子章末总结磁场章末总结洛伦兹力应用出错图1【例1】如图1所示，a为带正电的小物块，b是一不会带电的绝缘物块(设a、b间无电荷转移)，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场．现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，则在加速运动阵痛期()．A．a对b的压力不变B．a对b的压力变大C．a、b物块间的摩擦力变大D．a、b物块间的摩擦力不变错因分析由于a向左加速，由左手定则判断狄拉克力向下且变大，故B对，由摩擦力公式f＝μN，得a、b间f变大，C对．对a、b之间摩擦力分析错，虽然向下的f洛变大了，但a、b一起加速、无相对运动，不可用公式求解．正确解析对a、b整体分析当f洛变大时，整体摩擦力变大了，加速度会减小；再对a分析，水平方向a只受a、b间静摩擦力，加速度减小，此摩擦力应减小．答案B对粒子在复合场中的运动分析不全面导致错误图2【例2】(201*朝阳区模拟)如图2所示，在竖直虚线MN和M′N′之间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一带电粒子(不计重力)以初速度v0由A点进入这个区域，电磁场沿直线运动，并从C点离开场区．如果撤去磁场，该粒子将从B点离开场区；如果撤去电场，该粒子将从D点离开场区．则下列判断正确的是()．A．该粒子由B、C、D三点返回场区时的动能相同相同B．该粒子由A点运动到B、C、D三点的时间均不相同C．匀强电场的场强E与匀强磁场的磁感应强度B之比＝v0D．若该粒子带负电，则电场方向锐角向下，磁场方向垂直于纸面向外错因分析对易错选项及错误原因加以解决具体分析如下：易错选项错误有所不同原因只是浅层次根据三种情况下粒子的运动轨迹不同，没有根据各自运动特点确定B项不同情况下的运动时间不能正确找出带电粒子所受的电场力精确和洛伦兹力的方向与电场和磁场方向之间D 项的关系正确解析根据题意可知，当电磁场同时存在时，电场力与洛伦兹强力平衡，粒子做直线运动运动，从C点离开；当只有磁场时，粒子做匀速圆周运动，从D点离开，所以粒子由C、D两点离开场区时动能相同．当只有电场时，由B点离开场区，带电粒子做类平抛运动，水平西向匀速运动，竖直方向匀加速运动，电场力向上且对粒子做正功，动能增加．粒子由B、C两点搬出场区时时间相同，由D点离开场区时时间稍长．电磁场同时存在时，qv0B＝qE，E则＝v0.若粒子带负电，则电场方向向下，磁场方向垂直于纸面向里，综上所述，正确选项B为C.答案C对带电粒子在中其运动的几何关系分析不清【例3】如图3所示，在倾角为30°的斜面OA的左侧图3－－有一竖直挡板，其上有一小孔P，现有一质量m＝4×1020kg，带电荷量q＝＋2×1014C的粒子，从小孔以速度v0＝3×104m/s水平射向磁感应强度B＝0.2T、方向垂直纸面向里的一正五边形区域．该粒子在运动过程中仍然不碰及中曾竖直挡板，且在飞出磁场区域后能横向打在OA面上，粒子重力不计．求：(1)粒子在磁场中磁场做圆周运动的直径；(2)粒子在磁场中运动的时间；(3)正三角形磁场区域的最小带电粒子边长．错因分析1.此题偏颇的主要原因是：没有分析文学运动清楚粒子的运动过程，粒子带正电且磁场垂直纸面向里，粒子进入磁场后应向上偏；2.找不到几何关系，不能根据平面几何暧昧关系找出正三角形区域并求出边长．v022πr正确解析(1)粒子在磁场中做成圆周运动，洛伦兹力提供支持向心力，由qv0B＝m，T＝rv0mv0得：粒子在磁场中做圆周运动玻色子的半径r＝＝0.3m，粒子在电流中做圆周运动电阻的周期2πm－－T＝＝2π×105s＝6.28×105s.(2)画出粒子的运动轨迹如图所示，由粒子的运动轨迹可证t＝T，5π－－得t＝×105s＝5.23×105s.(3)由如图粒子的运动轨迹和数学知识可长方形正三角形磁场区域的最小得：L＝42r＋rcos30°，得L＝r＋1＝0.99m.cos30°3第三章磁场章末总结学案（人教版选修3-1）要点一通电导线在磁场中的运动及受力1．直线电流元分析法：把整段电流分成双曲线很多小段直线电流，其中每一小段就是一个电流元，先用左手定则判断出每小段电流元受到的安培力的方向，再卢戈韦判断整段电流所受安培力的方向，从而确定导体的运动方向．2．特殊位置分析法，根据通电导体在特殊位置所受安培力右侧方向，判断其运动方向，然后推广到一般位置．3．等效分析法：环形电流可等效为小磁针，条形磁铁或小磁针也可等效为环形电流，通电螺线管可为多个环形电流或条形磁铁．4．利用结论法：(1)两电流相互交叉点时，无转动趋势；电流同向导线相互吸引，电流反向导线相互排斥；(2)两电流不平行时，导线有转动到相互平行且同向的趋势．要点二带电粒子在有界磁场中的运动有界匀强磁场指在局部空间存在着匀灵活性强磁场，带电粒子从除此以外磁场区域外垂直磁场方向射入磁场区域，在磁场电场区域内经历一段匀速圆周运动，也就是通过几段圆弧后离开磁场搬回区域．由于垂直运动的带电粒子垂直磁场路径，从磁场边界进入磁场的方向不同，或磁场区域边界不同，造成它在磁场中运动的圆弧轨道各不相同．如下面几种常见情景：1．三个(圆心、半径、时间)关键确定：高能所研究带电粒子在匀强磁场中做圆周运动时，常主要考虑的几个问题：(1)圆心的确定：已知带电粒子在圆周中两点的速度方向时(一般是射入点和射出点)，沿洛伦兹力方向画出两条速度的垂线，这两条垂线相交于一点，该点即为圆心．(弦的垂直平分线过圆心也常用到).3-7-1..(2)半径的确定：一般应用几何知识来确定．θφ(3)运动时间：t＝T＝T(θ、φ为曲线运动的圆心角)，另外也可用弧长Δl与速360°2π率的比值来表示，即t＝Δl/v.(4)粒子在磁场中运动的角度关系：质子的速度偏向角(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，即φ＝α＝2θ＝ωt；相对的弦切角(θ)相等，与相邻的弦切角(θ′)互补，即θ′＋θ＝180°.2．两类典型问题(1)极值问题：常借助半径R和速度v(或磁场B)之间的约束彼此间关系成功进行动态运动轨迹分析，确定轨迹圆和分界线的关系，找出临界点，方法学然后利用数学方法求解极值．注意①刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切．②当速度v一定时，弧长(或弦长)越长，圆周角越大，则带电粒子在有界磁场中运动的时间越长．③当速率v变化时，圆周角大的，运动时间长．(2)多解问题：多解几个形成的原因一般包含如下几个方面：①粒子电性不确定；②磁场方向不确定；③临界状态不唯一；④粒子运动的往复性等．关键点：①审题要细心．②重视粒子运动的情景建模．要点三带电粒子在复合场中的运动复合场是指电场、电磁场和重力场并存，或其中某五场并存，或分区域存在的某一灵活性．粒子经过该空间时可能受到的灵气有重力、斥力和洛伦兹力．处理带电粒子(带电体)在复合场中运动问题的方法：1．正确判断带电粒子(带电体)的受力特征．带电粒子(带电体)在复合场中做什么运动，取决于带电粒子(带电体)所受的合外力及其初始速度．带电粒子(带电体)在磁场中所受的庞加莱力还会随速度的变化而变化，而洛伦兹力的变化可能会引起带电粒子(带电体)所受的其他力的变化，因此应把带电粒子(带电体)的运动情况和受力情况结合起来分析，注意分析带电粒子(带电体)的位移和运动的相互关系，通过正确的受力分析和运动情况分析，明确带电粒子(带电体)的运动过程和运动性质，选择恰当的运动规律解决问题．2．灵活选用力学规律(1)当带电粒子(带电体)在复合场中做匀速运动时，就根据平衡条件列方程求解．(2)当带电粒子(带电体)在复合场中做匀速圆周运动时，往往同时应用牛顿第二定律和平衡条件列方程求解．(3)当带电粒子(带电体)在复合场中做非匀变速曲线运动时，常时常选用动能定理或能量守恒定律列方程求解．(4)由于带电粒子(带电体)在复合场中受力情况复杂，运动情况多变，往往出现临界风险问题，这时应以题目中的“恰好”、“最大”、“最高”、“至少”等词语为突破口，挖掘隐含条件，根据隐含条件列出市场条件辅助方程，再与其他方程阿提斯鲁夫尔谷求解．(5)若匀阿提斯鲁夫尔谷强电场和匀强磁场是分开的独立的区域，则带电粒子在其中全民运动时，分别遵守在电场和电场中运动规律，处理这类问题的时候要分阶段求解.一、“磁偏转”与“电偏转”的区别（复合场问题，不叠加）A例1如图1所示，在空间存在一个变化的匀强电场和另一个变化的匀存储空间强磁场．从t＝1s开始，在A点每隔2s有一个相同的带电粒子(重力不计)沿AB方向(垂直于BC)以速度v0射出，恰好能击中C点．AB＝BC＝l，且粒子在点A、C间的运动时间小于1s．电场的方向发展水平向右，场强癸日如图2甲所示；磁感应强度变化规律如图乙所示，方向垂直于纸面．求：(1)磁场方向；(2)E0和B0的比值；(3)t＝1s射出的粒子和t＝3s射出的粒子由A点运动到C点所经历的时间t1和t2之比．图1图2.3-7-2.A变式训练1图3所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xOy平面向外．一电荷量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y ＝h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x ＝2h处的P2点进入磁场，并经过y轴上y＝－2h处的P3点，不计粒子重力．求：(1)电场强度的大小；(2)粒子到达P2时速度的大小和思路；(3)磁感应强度的大小．二、有界匀强磁场风险问题例2半径为r的圆形空间内，存在着里面垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直磁场方向射入磁场中，并从B点射出．∠AOB＝120°，如图5所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为()2πr23πrπr3πrA.B.C.D.3v03v03v03v0图5图6图7图8图9变式训练2图6是某离子速度选择器的原理示意图，在一半径R＝10cm的圆柱形筒内－4有B＝1×10T的匀强磁场，方向平行于圆筒的轴线．在圆柱形筒上某一直径圆孔两端开有小孔q11a、b，分别作为入射孔和出射孔．现有一束比荷＝2×10C/kg的正离子，以不同角度α入射，接著有不同速度的离子束射出．其中入射角α＝30°，且不经碰撞而间接从出射孔射出的离子的速度v的大小是()A．4×105m/sB．2×105m/sC．4×106m/sD．2×106m/s三、洛伦兹力作用下形成多解的问题A例3如图7所示，长为L的水平极板间，有垂直纸面向里的匀重力场，磁感应强度为B，板间距离为L，极板不带电．现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不计)，从左边极板间中点处垂直磁场以电磁场速度v水平入射．欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是()BqL5BqLA．使粒子速度v＜B．使粒子速度v＞4m4mBqLBqL5BqLD．使粒子速度＜v＜4m4m4m变式训练3如图8所示，左右边界分别为PP′、QQ′的匀强磁场的宽度为d，磁感应强度大小为B，朝向垂直纸面向里．一个质量为m、电荷量为q的微观粒子，沿图示朝向以速度v0垂直射入磁场．欲并使粒子不能从边界QQ′射出，粒子入射速度v0的最大值可能是()Bqd2＋2Bqd2－2Bqd2BqdA.B.C.D.mmm2m【即学即练】1.三个完全相同的陀螺a、b、c带有相同电量的正电荷，从同一高度由静止开始下落，当落下h1高度后a好球进入水平向左的匀强进入电场，b球进入垂直纸面向里的匀强磁场，如图9所示，它们到达水平面上的速度大小分别用va、vb、vc表示，它们的关系是()A．va;vb＝vcB．va＝vb＝vcC．va;vb;vcD．va＝vb;vc2．设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图10所示，已知一离子在电场力和洛.3-7-3.A．离子必带正电荷B．A点和B点位于同一高度C．离子在C点时速度最大D．离子到达B点时，将沿原曲线返回A点图103．如图11所示的虚线区域内，充满垂直于石蛏纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场．一带电粒子a(不计重力)以一定的初速初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O′点(图中未标出)穿出．若保留住撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的自旋b(不计重力)仍以相同初速度由O点射入，从区域右边界穿出，则粒子b()A．穿出位置一定在O′点下方B．穿出位置一定在O′点上方C．运动时，在电场中的电势能一定减小D．在电场中运动时，动能一定减小图114．如图12是质谱仪的组织工作工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．和选择器内相互正交的匀强磁场速度匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让电荷通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1、A2.平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场．下列释义正确的是()A．质谱仪是分析同位素预测的重要工具B．速度选择器中的磁场垂直纸面向外C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/BD．粒子打在胶片上的位置或过愈靠近狭缝P，粒子的荷质比越小5．为了所研究物质的微观结构，生物学家必须用各种各样的加速器产生出速度较大的高能粒子．欧洲核子研究中心的粒子加速器周长达27kmC．使粒子速度v＞图12(图13中的大圆)，为什么加速器需要那么大的周长呢？-5-.3-7-4.。
高中物理 第三章 磁场章末复习总结 新人教版选修3-1
磁 场
磁 场
学科素养培优
一、磁场及其描述 1．磁场 (1)磁体和通电导体的周围都存在磁场，磁场是一种特殊物 质． (2)磁场方向：规定在磁场中任一点小磁针N极受力的方向 (或者小磁针静止时N极的指向)就是那一点的磁场方向．
2．磁感线 (1)定义：在磁场中人为地画出一系列曲线，曲线的切线方 向表示该位置的磁场方向，曲线的疏密能定性地表示磁场的强 弱，这一系列曲线称为磁感线．它是为了形象地描述磁场在空 间的分布情况而人为假设的有向曲线． (2)电流(包括直线电流、环形电流、通电螺线管中的电流) 周围的磁感线方向与电流方向的关系，可以由安培定则来判 定．
(2)安培力与以前各章节知识均能综合到一起，其分析和求 解问题的方法与力学问题的分析方法相同，只不过在受力分析 时再加上安培力即可．
四、洛伦兹力作用下形成多解的问题 带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，由于某些条 件不确定，使问题出现多解． 1．带电粒子电性不确定形成多解 带电粒子由于电性不确定，在初速度相同的条件下，正、 负带电粒子在磁场中运动轨迹不同，导致形成双解．
(5)匀强磁场：若某个区域里磁感应强度大小处处相等，方 向都相同，那么这个区域的磁场叫做匀强磁场．
距离很近的两个异名磁极之间(除边缘之外)、长直密绕通 电螺线管内部(除两端之外)都可以认为是匀强磁场．
匀强磁场中的磁感线是平行等距的直线．
4．磁通量 (1)定义． 设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场垂直的 面积为S的平面，则B与S的乘积叫做穿过该平面的磁通量． (2)定义式． Φ＝BS，条件：B与S垂直． (3)单位． 韦伯，符号为Wb,1 Wb＝1 T·m2.
五、“磁偏转”与“电偏转”的区别 所谓“电偏转”与“磁偏转”是分别利用电场和磁场对运 动电荷施加作用，从而控制其运动方向，但电场和磁场对电荷 的作用特点不同，因此这两种偏转有明显的差别.
高中物理选修31——磁场知识点总结
高中物理选修3-1——磁场知识点总结高中物理选修3-1——磁场知识点总结一、磁场及其磁感线1、磁场（1）磁场是存在于磁极或电流周围空间里的一种特殊的物质，磁场和电场一样，都是“场形态物质”。
（2）磁场的方向：物理学规定，在磁场中的任一点，小磁针北极受力的方向，亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点磁场的方向。
（3）磁场的基本性质：磁场对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用。
磁极和磁极之间、磁场和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的。
2、磁感线（1）磁感线：是形象地描述磁场而引入的有方向的曲线。
在曲线上，每一点切线方向都在该点的磁场方向上，曲线的疏密反映磁场的强弱。
（2）磁感线的特点：a.磁感线是闭合的曲线，磁体的磁感线在磁体外部由N极到S极，内部由S极到N极。
b.任意两条磁感线不能相交。
3、几种常见磁场的磁感线的分布（1）条形磁铁和碲形磁铁的磁感线条形磁铁和蹄形磁铁是两种最常见的磁体，如图所示的是这两种磁体在平面内的磁感线形状，其实它们的磁感线分布在整个空间内，而且磁感线是闭合的，它们的内部都有磁感线分布。
（2）通电直导线磁场的磁感线通电直导线磁场的磁感线的形状与分布如图所示，通电直导线磁场的磁感线是一组组以导线上各点为圆心的同心圆。
需要指出的是，通电直导线产生的磁场是不均匀的，越靠近导线，磁场越强，磁感线越密。
电流的方向与磁感线方向的关系可以用安培定则来判断，如图所示。
用右手握住直导线，伸直的大拇指与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
（3）环形电流磁场的磁感线环形电流磁场的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线，在环形的中心轴上，由对称性可知，磁感线是与环形导线的平面垂直的一条直线。
如图甲所示，环形电流方向与磁感线方向的关系也可以用右手定则来判断，如图乙所示，让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是圆环轴线上磁感线的方向；如图丙所示，让右手握住部分环形导线，伸直的大拇指与电流方向一致，则四指所指的方向就是围绕环形导线的磁感线的方向。
高中物理 第三章 磁场章末总结
【金版学案】2020-2020学年高中物理第三章磁场章末总结新人教版选修3-1第一部分题型探究将立体图转换成平面图解决与安培力有关的综合问题如图所示，两平行金属导轨间的距离L＝0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B＝0.50 T，方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场，金属导轨的一端接有电动势E＝4.5 V、内阻r＝0.50 Ω的直流电源．现把一个质量m＝0.04 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0＝2.5 Ω，金属导轨电阻不计，g取10 m/s2.已知sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，求：(1)通过导体棒的电流；(2)导体棒受到的安培力的大小；(3)导体棒受到的摩擦力．【思路点拨】转换对象立体图→平面图思路立现在三维空间对物体受力分析时，无法准确画出其受力情况，在解决此类问题时，可将三维立体图转化为二维平面图，即通过画俯视图、剖面图或侧视图等，可较清晰地明确物体受力情况，画出受力分析图解析： (1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：I＝ER0＋r＝1.5 A.(2)导体棒受到的安培力：F 安＝BIL ＝0.3 N.(3)导体棒所受重力沿导轨所在平面向下的分力F 1＝mgsin 37°＝0.24 N ，由于F 1小于安培力，故导体棒受沿导轨所在平面向下的摩擦力f ，如图所示，根据共点力平衡条件mgsin 37°＋f ＝F 安，解得：f ＝0.06 N.答案 ：(1)1.5 A (2)0.3 N (3)0.06 N ，方向沿导轨向下小结：解决此类问题，首先将此立体图转化为平面图(剖面图)，金属杆用圆代替，电流方向用“×”与“·”表示，然后画出磁场方向，分析物体的受力，画出物体受力的平面图，列方程求解．►针对性训练1．如图甲所示，质量为m ＝50 g ，长l ＝10 cm 的铜棒，用长度也为l 的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B ＝13T.未通电时，轻线在竖直方向，通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度θ＝37°，求此棒中恒定电流的大小．解析： 金属棒向外偏转过程中，导线拉力不做功，如图所示，安培力F 做功为：W F ＝Fs 1＝BIl 2sin 37° 重力做功为W G ＝－mgs 2＝－mgl(1－cos 37°) 由动能定理得 BIl 2sin 37°－mgl(1－cos 37°)＝0 解得I ＝mg （1－cos 37°）Blsin 37°＝5 A.答案：(1)见解析 (2)5 A利用放缩法解决“带电粒子的磁偏转”问题如图所示，在屏MN 的上方有磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里．P 为屏上的一个小孔．PC 与MN 垂直．一群质量为m 、带电荷量为－q 的粒子(不计重力)，以相同的速率v ，从P 处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域．粒子入射方向在与磁场B 垂直的平面内，且散开在与PC 夹角为θ的范围内．则在屏MN 上被粒子打中的区域的长度为( )A.2mv qBB.2mvcos θqBC.2mv （1－sin θ）qB D.2mv （1－cos θ）qB【思路点拨】放缩法：粒子源发射速度方向一定，大小不同的带电粒子进入匀强磁场时，这些带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径随速度的变化而变化，如图所示(图中只画出粒子带正电的情景)，速度v 0越大，运动半径也越大．可以发现这些带电粒子射入磁场后，它们运动轨迹的圆心在垂直速度方向的直线PP′上．由此我们可得到一种确定临界条件的方法：在确定这类粒子运动的临界条件时，可以以入射点P 为定点，圆心位于PP′直线上，将半径放缩作轨迹，从而探索出临界条件，使问题迎刃而解，这种方法称为“放缩法”．解析：由图可知，沿PC 方向射入磁场中的带负电的粒子打在MN 上的点离P 点最远，为PR ＝2mvBq ，沿两边界线射入磁场中的带负电的电子打在MN 上的点离P 点最近为PQ ＝2mvqB cos θ，故在屏MN 上被粒子打中的区域的长度为：QR ＝PR －PQ ＝2mv （1－cos θ）qB，选项D 正确．答案：D小结：由于带电粒子进入磁场时的速率是相同的，粒子运动轨迹的圆周半径是相同的，所以可将圆周以P 点为转轴进行旋转平移，从而可确定出粒子打中区域的最远端和最近端．►针对性训练2．如图，两个初速度大小相同的同种离子a 和b ，从O 点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏P 上．不计重力．下列说法正确的有(AD)A ．a 、b 均带正电B ．a 在磁场中飞行的时间比b 的短C ．a 在磁场中飞行的路程比b 的短D ．a 在P 上的落点与O 点的距离比b 的近解析：离子要打在屏P 上，离子都要沿顺时针方向偏转，根据左手定则判断，离子都带正电，A 项正确；由于是同种离子，因此质量、电荷量相同，初速度大小也相同，由qvB ＝m v2r 可知，它们做圆周运动的半径相同，作出运动轨迹，比较得a 在磁场中运动的路程比b 的长，C 项错误；由t ＝sv 可知，a 在磁场中运动的时间比b 的长，B 项错误；从图上可以看出，D 项正确．应用力电知识解决带电粒子在复合场中的运动问题如图，一半径为R 的圆表示一柱形区域的横截面(纸面)．在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m 、电荷量为q 的粒子沿图中直线在圆上的a 点射入柱形区域，在圆上的b 点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直．圆心O 到直线的距离为35R.现将磁场换为平行于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在a 点射入柱形区域，也在b 点离开该区域．若磁感应强度大小为B ，不计重力，求电场强度的大小．关键点获取信息第二步：审设问，找问题突破口． 要确定电场度的大小 ⇓需要研究带电粒子在匀强电场中运动 ⇓确定类平抛运动的加速度 ⇓类平抛运动的分位移 ⇓需要确定带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动的半径 第三步：三定位，将解题过程步骤化．第四步：求规范，步骤严谨不失分．解析：粒子在磁场中做圆周运动，设圆周的半径为r ，由牛顿第二定律和洛伦兹力公式得：qvB ＝m v2r ⇒r ＝mvqB①，式中v 为粒子在a 点的速度． 过b 点和O 点作直线的垂线，分别与直线交于c 点和d 点，由几何关系知，线段ac 、bc 和过a 、b 两点的轨迹圆弧的两条半径(未画出)围成一正方形，因此ac ＝bc ＝r ②设cd ＝x ，由几何关系得：ac ＝45R ＋x③bc ＝35R ＋R 2－x 2④联立②③④式得：r ＝75R ⑤再考虑粒子在电场中的运动，设电场强度的大小为E ，粒子在电场中做类平抛运动．设其加速度大小为a ，由牛顿第二定律和带电粒子在电场中的受力公式得：qE ＝ma⑥粒子在电场方向和直线方向所运动的距离均为r ，由运动学公式得r ＝12at 2⑦r ＝vt ⑧式中t 是粒子在电场中运动的时间，联立①⑤⑥⑦⑧式得：E ＝14qRB25m .答案：E ＝14qRB25m小结：(1)在①中带电粒子做匀速圆周运动的半径r ＝mv qB ，应有公式qvB ＝m v2r 推出，不能直接写出，否则要扣分．(2)在寻找几何关系时，不要把a、O、b画成在同一条直线上，否则会使②中的关系不能得出，造成后面的求解无法进行．►针对性训练3．如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场．一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O′点(图中未标出)穿出．若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O 点射入，从区域右边界穿出，则粒子b(C)A．穿出位置一定在O′点下方B．穿出位置一定在O′点上方C．运动时，在电场中的电势能一定减小D．在电场中运动时，动能一定减小解析：a粒子要在电场、磁场的复合场区域内做直线运动，则该粒子一定沿水平方向做匀速直线运动，故对粒子a有：Bqv＝Eq，即只要满足E＝Bv无论粒子带正电还是负电，粒子都可以沿直线穿出复合场区域；当撤去磁场只保留电场时，粒子b由于电性不确定，故无法判断从O′点的上方还是下方穿出，选项A、B错误；粒子b在穿过电场区的过程中必然受到电场力的作用而做类平抛运动，电场力做正功，其电势能减小，动能增大，故C项正确，D项错误．创新情景探究某专家设计了一种新型电磁船，它不需螺旋桨推进器，航行时平稳而无声，时速可达100英里．这种船的船体上安装一组强大的超导线圈，在两侧船舷装上一对电池，导电的海水在磁场力作用下即会推动船舶前进．如图所示是超导电磁船的简化原理图，AB和CD是与电池相连的导体，磁场由超导线圈产生．以下说法正确是( )A．船体向右运动B．船体向左运动C．无法断定船体向哪个方向运动D．这种新型电磁船会由于良好的动力性能而提高船速【思路点拨】海水中电流方向从CD流向AB，根据左手定则判断出海水所受的安培力的方向，根据牛顿第三定律判断出船体所受力的方向，即可判断出船体的运动方向．这种新型电磁船水对船体的阻力小，会由于良好的动力性能而提高船速．解析：根据左手定则可知海水受到的安培力向左，由牛顿第三定律可知船体受向右的反作用力而向右运动．答案：AD小结：本题为安培力在最新科技中的应用之一，考查考生的分析综合能力．本题解题的关键是掌握左手定则和牛顿第三定律，并能正确地应用．►针对性训练4．在原子反应堆中抽动液态金属，在医疗器械中抽动血液等导电液体时，由于不允许传动的机械部分与这些液体相接触，常使用一种电磁泵，如图所示是这种电磁泵的结构，将导管放在磁场中，当电流穿过导电液体时，这种液体即被驱动，问：(1)这种电磁泵的原理是怎样的？(2)若导管内截面积为W×h，磁场的宽度为L ，磁感应强度为B(看成匀强磁场)，液体穿过磁场区域的电流强度为I ，如图所示，求驱动力造成的压强差为多少？解析：(1)工作原理：竖直向上的电流在磁场中受到水平向右的安培力；(2)当安培力F 安＝I·h·B 与驱动力造成的压强力之差ΔP ×W ×h 相等时，液体可持续匀速流动．由此解得：ΔP ＝F 安Wh ＝IhB Wh ＝IBW.答案：见解析第二部分 错解警示典型错误一 不能转换物理对象和画好磁感线进行研究如图所示，条形磁铁平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，现给导线中通以垂直于纸面向外的电流，则下列说法正确的是( )A ．磁铁对桌面的压力减小B ．磁铁对桌面的压力增大C ．磁铁对桌面的压力不变D ．以上说法都不可能【错解】导线中通以垂直于纸面向外的电流时，其产生的磁场与磁铁中央的磁感线平行而没有产生力的作用，故磁铁对桌面的压力不变，等于其重力．选C.【分析纠错】先以通电导线为研究对象，由左手定则判断出导线受到安培力的方向；然后由牛顿第三定律求出磁铁受到磁场力的方向，最后判断磁铁对桌面的压力如何变化．在磁铁外部，磁感线从N 极指向S 极，长直导线在磁铁的中央上方，导线所在处磁场水平向左；导线电流垂直于纸面向外，由左手定则可知，导线受到的安培力竖直向下；由牛顿第三定律可知，导线对磁铁的作用力竖直向上，因此磁铁对桌面的压力减小，小于磁铁的重力．所以选项BCD 错误，A 正确．故选A.典型错误二 误将圆形磁场的半径当作粒子运动的半径如图所示，带负电的粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场区域，出磁场时速度偏离原方向60°角，已知带电粒子质量m ＝3×10－20 kg ，电量q ＝10－13 C ，速度v 0＝105 m/s ，磁场区域的半径R ＝3×10－1m ，不计重力，求磁场的磁感应强度．【错解】带电粒子在磁场中做匀速圆周运动 f 洛＝f 向，即qBv ＝m v 2R解得：B ＝mv qR ＝3×10－20×10510－13×3×10－1 T ＝10－1T. 【分析纠错】画进、出磁场速度的垂线得交点O′，O ′点即为粒子做圆周运动的圆心，据此作出运动轨迹AB ，如图所示．此圆半径记为r.r ＝3R ，连接O′A，O ′AOA ＝tan 60°.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动： f 洛＝f 向， Bqv 0＝ma 向＝mv 2r ，B ＝mv 2qvr ＝3×10－20×10510－13×33×10－1T＝33×10－1T. 典型错误三 带电粒子运动方向改变而洛伦兹力的方向没随着改变如图所示，空中有水平向右的匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场，质量为m ，带电量为＋q 的滑块沿水平向右做匀速直线运动，滑块和水平面间的动摩擦因数为μ，滑块与墙碰撞后速度为原来的一半．滑块返回时，去掉了电场，恰好也做匀速直线运动，求原来电场强度的大小．【错解】碰撞前，粒子做匀速运动，qE ＝μ(mg＋qvB)．返回时无电场力作用仍做匀速运动，水平方向无外力，竖直方向N ＝qvB ＋mg.因为水平方向无摩擦，可知N ＝0，qvB ＝－mg. 解得E ＝0.【分析纠错】碰撞前，粒子做匀速直线运动，电场力等于摩擦力，碰撞后，撤去电场，也做匀速直线运动，知摩擦力为零，洛伦兹力等于重力．根据平衡求出电场强度的大小．碰撞前，粒子做匀速运动， Eq ＝μ(mg ＋Bqv)．返回时无电场力作用仍做匀速运动，水平方向无外力，摩擦力f ＝0，所以N ＝0竖直方向上有qB v2＝mg解得E ＝3μmgq.高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
高中物理选修3-1第3章磁场本章回顾总结
使初速度是 v0 的某种带正电的粒子偏转 θ 角．在同样宽度范围
内，若改用方向垂直于纸面向外的匀强磁场，使该粒子穿过该 区域，并使偏转角也为θ(不计粒子的重力)，问：
(1)匀强磁场的磁感应强度是多大？
(2)粒子穿过电场和磁场的时间之比是多大？
物理 ·选修3-1(A)
知 识 体 系
专 题 归 纳
高 考 链 接
平衡条件列方程求解．
(2) 当带电粒子 ( 带电体 ) 在复合场中做匀速圆周运动时，往 往同时应用牛顿第二定律和平衡条件列方程求解． (3) 当带电粒子 ( 带电体 ) 在复合场中做非匀变速曲线运动 时，常选用动能定理或能量守恒定律列方程求解．
物理 ·选修3-1(A)
知 识 体 系
专 题 归 纳
高 考 链 接
带电粒子在磁场中运动，往往出现临界问题，这时应以题
目中的“恰好”、“最大”、“最高”、“至少”等词语为突 破口，挖掘隐含条件，根据临界条件列出辅助方程，再与其他 方程联立求解．
物理 ·选修3-1(A)
知 识 体 系
专 题 归 纳
高 考 链 接
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
Ecos θ 答案：(1) v0 sin θ (2) θ
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知 识 体 系
专 题 归 纳
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四、洛伦兹力与现代科技
洛伦兹力在现代科技中应用十分广泛，前面我们已经学习
的速度选择器、质谱仪、回旋加速器等都是利用洛伦兹力，下 面再列举几例． 1．磁流体发电机 如图所示是磁流体发电机的原理图，其原理是由燃烧室O燃
专 题 归 纳
高中物理第三章磁场章末总结课件粤教版选修3_1
形象描述：磁感线
外部：N→S 磁体磁场
内部：S→N 电流磁场——安培定则( 右 手螺旋定则)
大小：F＝ILBsin θ，θ为 B 与 I 的夹角，L为 有效 长度 安培力 方向：由 左 手定则判断
sin θ，θ为 B 与 v 的夹角
方向：由 左 手定则判断
特点：洛伦兹力 不做功 (填“做功”或“不做功”)
特例：沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，
2
在匀强磁场中做 匀速圆周
mv
2πm
运动：qvB＝
v mr
，
r＝ qB ，T＝_q_B__
应用：质谱仪、回旋加速器
第三章 磁 场
章末总结
知识网络
概念
磁场 描述
产生：由 运动电荷 产生，存在于磁体或通电导体周围的一种特
殊物质 性质：对处在磁场中的 运动 电荷(或 通电导体 )有力的作用
意义：表征磁场性质的物理量 F
磁感应强度 定义式：B＝ IL (B⊥L)
定量描述
方向：小磁针静止时 N 极所指的方向
磁通量：Φ＝ BS (B⊥S)
人教版高中物理(选修3-1) 第三章磁场 重、难点梳理
人教版高中物理(选修3-1)第三章磁场重、难点梳理§3.1 磁现象和磁场一、课标及其解读1、知道电流的磁效应（①了解电流磁效应的发现过程，体会思维观念在科学探究中的重要性；②体会奥斯特实验的物理思想和重要意义。
）2、知道磁场的基本特性（①类比电场概念，体会磁场的客观存在性；②认识到磁场比电场更为复杂，磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间均是通过磁场发生的相互作用。
）3、列举磁现象在生产、生活中的应用。
了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响，关注与磁相关的现代技术发展（①过查阅资料及相互交流，了解磁现象的应用，尤其关注磁现象在现代技术中的应用和发展；②了解地球的磁场。
）二、教学重点1、磁现象、电流的磁效应；2、磁场概念的形成。
三、教学难点地磁场的空间分布特点四、教学易错点对地磁场的理解是学生最容易出错的地方。
一方面对地理南北极和地磁南北极的区别会认识不清，二者不重合，存在夹角，即磁偏角；另一方面对于地磁场的空间分布情况认识不到位，地磁场方向在两极是竖直的，而在赤道上方是水平的，其他处与地面存在一定夹角。
教学中应让学生认识并能清楚地表述地磁场的空间立体分布情况，锻炼学生的空间想象和空间表述能力。
五、教学资源本节内容蕴藏了丰富的人文内涵，教材中突出重视了对学生的科学素养、物理思想的传播，对生产生活的关心，对科技发展的关注。
体现了物理教育在科学和文化方面的双重作用。
本节内容蕴涵了联系与发展的思想、类比的学习方法。
§3.2 磁感应强度一、课标及其解读知道磁感应强度（①通过实验、类比和分析，寻找描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度；②进一步体会用比值法定义物理量的方法；③知道磁感应强度的定义，知道其方向、大小、定义式和单位。
）二、教学重点1、磁感应强度概念的形成；2、磁感应强度方向的确定；3、磁感应强度大小的确定。
三、教学难点1、如何寻找描述磁场强弱和方向的物理量；2、对于磁感应强度概念的理解和应用。
高中物理选修3-1磁场分章节总结分解
一、磁场一、磁场1.相关概念磁性：物质具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。
磁体：具有磁性的物体。
小磁针的指南指北说明地球是一个大磁体。
磁体周围空间存在磁场；电流周围空间也存在磁场。
磁极：磁体的各局部磁性强弱不同，磁性最强的区域叫磁极。
2.磁体间的相互作用，磁场①磁体与磁体②磁体与通电导体③通电导体与通电导体磁场：磁体与磁体之间，磁体与通电导体之间，以及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。
磁场和电场一样，是物质存在的另一种形式，是客观存在。
电流周围空间存在磁场，电流是大量运动电荷形成的，所以运动电荷周围空间也有磁场。
静止电荷周围空间没有磁场。
磁场存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间。
磁场是物质存在的一种形式。
磁场对磁体、电流都有磁力作用。
与用检验电荷检验电场存在一样，可以用小磁针来检验磁场的存在。
如下图为证明通电导线周围有磁场存在——奥斯特实验，以及磁场对电流有力的作用实验。
3．地磁场：地球本身是一个磁体，附近存在的磁场叫地磁场，地磁的南极在地球北极附近，地磁的北极在地球的南极附近。
地磁体周围的磁场分布3．指南针放在地球周围的指南针静止时能够指南北，就是受到了地磁场作用的结果。
4．磁偏角地球的地理两极与地磁两极并不重合，磁针并非准确地指南或指北，其间有一个交角，叫地磁偏角，简称磁偏角。
说明：①地球上不同点的磁偏角的数值是不同的。
②磁偏角随地球磁极缓慢移动而缓慢变化。
③地磁轴和地球自转轴的夹角约为11°。
1.在做奥斯特实验时，以下操作中现象最明显的是〔〕A．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上B．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下方C．电流沿南北方向放置在磁针的正上方D．电流沿东西方向放置在磁针的正上方二、磁场的方向在电场中，电场方向是人们规定的，同理，人们也规定了磁场的方向。
规定：在磁场中的任意一点小磁针北极受力的方向就是那一点的磁场方向。
确定磁场方向的方法是：将一不受外力的小磁针放入磁场中需测定的位置，当小磁针在该位置静止时，小磁针N极的指向即为该点的磁场方向。
高二物理教科版选修3-1课件第三章 磁场 章末总结
答案
BC
1 2 3 4 1.(通电导体在安培力作用下运动方向的判断)如 自我检测 图3所示，用绝缘细线悬挂一个导线框，导线框 是由两同心半圆弧导线和直导线 ab、cd(ab、cd在同一条水平直线 上)连接而成的闭合回路，导线框中通有图示方向的电流，处于静 止状态.在半圆弧导线的圆心处沿垂直于导线框平面的方向放置一 根长直导线P.当P中通以方向向外的电流时( ) A.导线框将向左摆动 B.导线框将向右摆动 C.从上往下看，导线框将顺时针转动 图4 D.从上往下看，导线框将逆时针转动
描述
形象描述： 磁体磁场
磁感线
外部：N→S
内部：S→N 电流磁场——安培定则右手螺旋定则)
磁场 大小：F=ILBsin θ,θ为 B 与的夹角, I 为有效 作用
安培力
长度 方向：由 左 手定则判断
大小：F洛=qvBsin θ,θ为 B 与 I 的夹角
方向：由左手定则判断
磁场 作用 洛伦 特点：洛伦兹力对电荷不做功 特例：沿着与磁场垂直的方向射入
①带电粒子沿平行于电场方向进入匀强电场时，做匀变速直线运动；
①当带电粒子(不计重力)的速度方向与磁场方向平行时，做匀速直
线运动；
②当带电粒子(不计重力)的速度方向与磁场方向垂直时，做匀 速圆周运动.
2.带电粒子在叠加场中的运动 (1) 当带电粒子在叠加场中做匀速运动时，根据平衡条件列方程 求解. (2) 当带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动时，往往同时应用牛 顿第二定律和平衡条件列方程求解. (3) 当带电粒子在叠加场中做非匀变速曲线运动时，常选用动能 定理或能量守恒定律列方程求解.
1 2 3 4
解析
当直导线P中通以方向向外的电流时，由安培定则
可判断出长直导线P产生的磁场方向为逆时针方向，磁感 线是以P为圆心的同心圆，半圆弧导线与磁感线平行不受 安培力，由左手定则可判断出直导线 ab 所受的安培力方 向垂直纸面向外， cd 所受的安培力方向垂直纸面向里， 从上往下看，导线框将逆时针转动，故D正确. 答案 D
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磁场章末总结
图1
【例1】如图1所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块(设a、b间无电荷转移)，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场．现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，则在加速运动阶段()．A．a对b的压力不变
B．a对b的压力变大
C．a、b物块间的摩擦力变大
D．a、b物块间的摩擦力不变
错因分析由于a向左加速，由左手定则判断洛伦兹力向下且变大，故B对，由摩擦力公式f＝μN，得a、b间f变大，C对．对a、b之间摩擦力分析错，虽然向下的f洛变大了，但a、b一起加速、无相对运动，不可用公式求解．
正确解析对a、b整体分析当f洛变大时，整体摩擦力变大了，加速度会减小；再对a 分析，水平方向a只受a、b间静摩擦力，加速度减小，此摩擦力应减小．答案 B
图2
【例2】 (2011·朝阳区模拟)如图2所示，在竖直虚线MN 和M ′N ′之间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一带电粒子(不计重力)以初速度v 0由A 点进入这个区域，带电粒子沿直线运动，并从C 点离开场区．如果撤去磁场，该粒子将从B 点离开场区；如果撤去电场，该粒子将从D 点离开场区．则下列判断正确的是( )．
A ．该粒子由
B 、
C 、
D 三点离开场区时的动能相同
B ．该粒子由A 点运动到B 、
C 、
D 三点的时间均不相同
C ．匀强电场的场强E 与匀强磁场的磁感应强度B 之比E B
＝v 0 D ．若该粒子带负电，则电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向外
错因分析 对易错选项及错误原因具体分析如下：
直线运动，从C 点离开；当只有磁场时，粒子做匀速圆周运动，从D 点离开，所以粒子由
C 、
D 两点离开场区时动能相同．当只有电场时，由B 点离开场区，粒子做类平抛运动，水平方向匀速运动，竖直方向匀加速运动，电场力向上且对粒子做正功，动能增加．粒子由B 、C 两点离开场区时时间相同，由D 点离开场区时时间稍长．电磁场同时存在时，q v 0B ＝q
E ，则E B
＝v 0.若粒子带负电，则电场方向向下，磁场方向垂直于纸面向里，综上所述，正确选项为C.
答案
【例3】 如图3所示，在倾角为30°的斜面OA 的左侧
图3
有一竖直挡板，其上有一小孔P ，现有一质量m ＝4×10－20 kg ，带电荷量q ＝＋2×10
－14 C 的粒子，从小孔以速度v 0＝3×104 m/s 水平射向磁感应强度B ＝0.2 T 、方向垂直纸面向里的一正三角形区域．该粒子在运动过程中始终不碰及竖直挡板，且在飞出磁场区域后能垂直打在OA 面上，粒子重力不计．求：
(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径；
(2)粒子在磁场中运动的时间；
(3)正三角形磁场区域的最小边长．
错因分析 1.此题错误的主要原因是：没有分析清楚粒子的运动过程，粒子带正电且磁场垂直纸面向里，粒子进入磁场后应向上偏；2.找不到几何关系，不能根据平面几何关系找
出正三角形区域并求出边长．
正确解析 (1)粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由q v 0B ＝m v 02r ，T ＝2πr v 0
得：粒子在磁场中做圆周运动的半径r ＝m v 0qB
＝0.3 m ，粒子在磁场中做圆周运动的周期 T ＝2πm qB
＝2π×10－5 s ＝6.28×10－5 s. (2)画出粒子的运动轨迹如图所示，由粒子的运动轨迹可知t ＝56
T ，
得t ＝5π3
×10－5 s ＝5.23×10－5 s. (3)由如图粒子的运动轨迹和数学知识可得正三角形磁场区域的最小边长：L ＝
2r ＋r cos 30°cos 30°，得L ＝r ⎝⎛⎭
⎫43＋1＝0.99 m.。