人教版高中物理选修3-1高二期末复习专题磁场(二)学案.docx
高二物理选修3-1-磁场-复习课学案
高二物理选修3-1 磁场复习课学案教学目标：1．知识目标通过例题的讲解，使学生对本章的基本概念和基本规律有进一步地理解，并能熟练应用本章知识分析解决物理问题。
2．能力目标在熟练掌握基本概念、基本规律的基础上，能够分析和解决一些实际问题。
3．物理方法教育目标通过复习，培养学生归纳知识和进一步运用知识的能力，学习一定的研究问题的科学方法。
复习重点：物理概念的深刻含义、对物理概念的综合性运用教学方法：复习提问，讲练结合，学案导学教具投影片，学案教学过程一、知识整合1．磁极之间的相互作用是通过_______发生的。
磁极在空间产生________ ，_______ 对放入其中的磁极有的作用．2．通电导线的周围存在磁场是由丹麦物理学家发现的．如图，当导线中通有图示的电流时，小磁针Ｎ极将向转动。
奥斯特实验说明_______________________________________。
_________和________有密切的联系．3．磁场不仅对永磁体有力的作用，对通电导线也有力的作用。
实验表明，当电流方向相Ｉ同时，；当电流方向相反时，。
它们的相互作用也是通过来传递的．4．法国学者安培注意到_____ 的磁场与的磁场很相似，由此受到启发，提出了著名的分子电流假说．安培认为，在_______________________________存在着一种——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为，它的两侧是。
5．我们约定，在磁场中的_________，______________的受力方向,为________的磁场方向。
磁感线是在磁场中画出的一些________________这些______________________________都和_____________方向一致．磁感线与电场线的联系与区别：6．直线电流的方向跟磁感线方向之间的关系可以用安培定则来判定：用握住导线，让______________________________,____________________________就是磁感线的环绕方向。
(完整word版)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。
高中物理(人教版)选修3-1 优秀教案--3.1《磁现象和磁场》(2篇)
选修3-1第三章3.1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。
高中物理选修3-1《磁场》精品教学案(全章整理含答案)
高中物理选修3-1《磁场》精品教学案（全章整理）第1节磁现象和磁场一、磁现象及电流的磁效应1．磁现象(1)磁性：物质具有吸引铁质物体的性质叫磁性。
(2)磁体：天然磁石和人造磁铁都叫做磁体。
(3)磁极：磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫磁极。
能够自由转动的磁体，静止时指南的磁极叫做南极(S极)，指北的磁极叫做北极(N极)。
(4)磁极间相互作用规律：自然界中的磁体总存在着两个磁极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
2．电流的磁效应(1)奥斯特实验：把导线沿南北方向放置在指向南北的磁针上方，通电时磁针发生了转动。
(2)意义：奥斯特实验发现了电流的磁效应，即电流可以产生磁场，首先揭示了电与磁的联系。
二、磁场1．磁体、电流间的相互作用(1)磁体与磁体间存在相互作用。
(2)通电导线对磁体有作用力，磁体对通电导线也有作用力。
(3)两条通电导线之间也有作用力。
2．磁场(1)定义：磁体与磁体之间，磁体与通电导线之间，以及通电导线与通电导线之间的相互作用，是通过磁场发生的，磁场是磁体或电流周围一种看不见、摸不着的特殊物质。
(2)基本性质：对放入其中的磁体或通电导线有力的作用。
三、地球的磁场1．地磁场图3-1-1地球本身是一个磁体，N极位于地理南极附近，S极位于地理北极附近。
自由转动的小磁针能显示出地磁场的方向，这就是指南针的原理。
2．磁偏角小磁针的指向与正南方向之间的夹角。
3．太阳、月亮、其他行星等许多天体都有磁场。
1．自主思考——判一判(1)奥斯特实验说明了磁场可以产生电流。
(×)(2)天然磁体与人造磁体都能吸引铁质物体。
(√)(3)单独一个带电体可以只带正电荷(或负电荷)，同样磁体也可以只有N极或S极。
(×)(4)地磁场能使小磁针的两极指向正南正北。
(×)(5)地理的南北极与地磁的南北极并不重合，地磁的北极在地理北极附近。
(×)(6)磁场的基本性质是对处在磁场中的磁极或电流有力的作用。
物理选修3-1《磁场》复习教案
《磁场》复习一、磁场的基本概念一、知识点疏理1．磁场：（1）磁场是存在 磁极 、 电流 和 运动电荷 周围空间的一种特殊形态的物质。
（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。
最早揭示磁现象电本质的假设是 安培分子电流假说 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。
（不等于说所有磁场都是由运动电荷产生的。
）（3）磁场是有方向的，我们规定在磁场中任一点小磁针N 极受力方向（或者小磁针静止时N 极的指向）就是那一点的磁场方向。
2．磁感应强度B（1）定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，受到的磁场力F 跟电流I 和导线长度L 的乘积IL 的比值，叫做通电导线所在处的 磁感应强度，用B 表示，即Il F B（2）单位： 特斯拉 符号为T ，1T=1N/(A ∙m)=1kg/(A ∙s 2)（3）磁感应强度是 矢量，其方向是 小磁针静止时N 极所指的方向 ，不是电流所受磁场力的方向。
（4）注意：① B 是表征 磁场强弱 的物理量，与I 、L 和F 无关，与某点放不放通电导线无关，由磁场本身决定。
② B 的方向不是和F 相同，而是垂直于F 。
3．磁感线（1）在磁场中画出一系列有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都跟该点磁场方向相同，这些曲线称为磁感线。
磁感线的疏密表示磁场强弱。
（2）磁感线不相交，不中断是闭合曲线．．．．，在磁体外部从N 极出来指向S 极，在磁体内部，由S 极指向N 极。
与电场线比较。
（3）磁感线是为了形象描述磁场而假想的物理模型，在磁场中并不真实的存在，不可认为有磁感线的地方才有磁场，没有磁感线的地方没有磁场。
（4）安培定则（右手螺旋定则）：①直线电流的磁场：右手握住直导线， 伸直的拇指 方向与电流的方向一致， 弯曲的四指 方向就是直线电流在周围激发的磁场方向；②环形电流的磁场：弯曲的四指 方向与环形电流方向一致，伸直的拇指指中心轴线上的磁感线方向； ③通电螺线管的磁场：通电螺线管可看成多匝环形电流 串联而成，弯曲的四指 方向与电流方向一致，拇指指向螺线管内部的磁场方向。
高中物理 人教版选修3-1 3.1-2 磁现象和磁场、磁感应强度 教学设计、教案
〔情景切入〕我们的祖先在磁现象的发现及应用方面写下了灿烂的一页。
早在战国时期就有“慈石召铁”的记载，讲的是天然磁石对铁块的吸引。
指南针是我国古代的四大发明之一，对世界文明有重大影响。
磁到底是什么？指南针为什么能指明方向？磁对人类有什么作用？这一章我们就来探究磁的奥秘。
〔知识导航〕本章研究有关磁场的产生、描述及磁场对电流和运动电荷作用的知识，安培力、洛伦兹力是磁场性质的具体体现，磁电式电流表、质谱仪和回旋加速器是安培力和洛伦兹力的具体应用。
本章在知识结构上可以分为三个单元：1～3节是第一单元，这个单元主要学习磁场基本知识、描述磁场力的性质的物理量——磁感应强度、用磁感线对几种常见磁场进行描述；第4节是第二单元，主要学习电流在磁场中受到的安培力大小的表达，和安培力方向的判断方法——左手定则，同时还有与电流受力有关的电流表的组成和工作原理。
5～6节是第三单元，主要讨论磁场对运动电荷的作用力——洛伦兹力的大小和方向，了解电视机显像管的工作原理。
本章学习的重点：磁感应强度的概念，磁现象的电本质；磁场对电流的作用力—安培力；磁场对运动电荷的作用力—洛伦兹力。
本章难点：带电粒子在磁场中运动的基本规律以及带电粒子在电场、磁场、重力场中的运动规律的综合应用。
〔学法指导〕1．本章的学习可以通过与前面学过的电场类比从而更好地理解，例如磁场与电场类比，磁感应强度与电场强度类比，磁感线与电场线类比，安培力、洛伦兹力与电场力类比等。
2．要注意培养空间想象能力。
磁感应强度、电流、安培力和洛伦兹力分布在一个立体空间，在头脑中对它们的方向构成的立体关系要清晰，层次分明，并且还要根据需要转化为平面内的关系。
3．要分清左右手的用法。
用左手判断安培力的方向，洛伦兹力的方向，用右手判断电流方向，还要注意研究正负粒子在磁场中运动的问题时，四个手指指向的区别。
4．善于利用几何关系。
带电粒子的圆周运动，关键是确定圆周的圆心，再利用洛伦兹力提供向心力这一条件，确定圆周运动的半径和周期，再进一步确定运动时间、偏转角度等物理量。
高中物理《磁场 章末总结》复习学案 新人教版选修3-1
高中物理《磁场章末总结》复习学案新人教版选修3-1高中物理《磁场章末总结》复习学案新人教版选修3-1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，通电螺线管可等效为多个环形电流或条形磁铁．4．利用结论法：(1)两电流相互平行时，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电流同向的趋势．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强磁场，带电粒子从磁场区域外垂直磁场方向射入磁场区域，在磁场区域内经历一段匀速圆周运动，也就是通过一段圆弧后离开磁场区域．由于运动的带电粒子垂直磁场方向，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：解决这一类问题时，找到粒子在磁场中一段圆弧运动对应的圆心位置、半径大小以及与半径相关的几何关系是解题的关键．1．三个(圆心、半径、时间)关键确定：研究带电粒子在匀强磁场中做圆周运动时，常考虑的几个问题：(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为圆周运动的圆心角)，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：粒子的速度偏向角(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)之间的约束关系进行动态运动轨迹分析，确定轨迹圆和边界的关系，找出临界点，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：多解形成的原因一般包含以下几个方面：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分析．要点三带电粒子在复合场中的运动复合场是指电场、磁场和重力场并存，或其中某两场并存，或分区域存在的某一空间．粒子经过该空间时可能受到的力有重力、静电力和洛伦兹力．处理带电粒子(带电体)在复合场中运动问题的方法：1．正确分析带电粒子(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)在磁场中所受的洛伦兹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)的受力和运动的相互关系，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，根据隐含条件列出辅助方程，再与其他方程联立求解．(5)若匀强电场和匀强磁场是分开的独立的区域，则带电粒子在其中运动时，分别遵守在电场和磁场中运动规律，处理这类问题的时候要注意分阶段求解.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．电场的方向水平向右，场强变化规律如图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时速度的大小和方向；(3)磁感应强度的大小．二、有界匀强磁场问题例2半径为r的圆形空间内，存在着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m射，最后有不同速度的离子束射出．其中入射角α＝30°，且不经碰撞而直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强磁场，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，方向垂直纸面向里．一个质量为m、电荷量为q的微观粒子，沿图示方向以速度v0垂直射入磁场．欲使粒子不能从边界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】1.三个完全相同的小球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球进入水平向左的匀强电场，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.伦兹力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，忽略重力，以下说法正确的是()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()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．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝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．下列表述正确的是()A．质谱仪是分析同位素的重要工具B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外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越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小5．为了研究物质的微观结构，科学家必须用各种各样的加速器产生出速度很大的高能粒子．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.扩展阅读：高中物理3-1《磁场》完美总结高中物理3-1《磁场》完美总结磁场基本性质基础知识一、磁场1、磁场：磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质．它的基本特性是：对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用．2、磁现象的电本质：所有的磁现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用．二、磁感线为了描述磁场的强弱与方向，人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线．1．疏密表示磁场的强弱．2．每一点切线方向表示该点磁场的方向，也就是磁感应强度的方向．3．是闭合的曲线，在磁体外部由N极至S极，在磁体的内部由S极至N极．磁线不相切不相交。
高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案：3.2 磁感应强度(2)
教学设计(二)整体设计教学分析磁感应强度是电磁学的基本概念之一，是本章的重点。
同时，磁场对磁极和电流的作用力(本质上是磁场对运动电荷的作用力)远比电场对电荷的作用力复杂，如何寻找描述磁场强弱和方向的物理量是本章教学的一个难点。
用小磁针N极受力方向定义磁感应强度的方向，用电流元受磁场力与电流元之比定义磁感应强度，符合学生的认知水平。
可以通过演示实验与电场强度的定义类比来突破难点，形成磁感应强度的概念。
教学目标1．通过实验、类比分析，寻找描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度。
2．进一步体会通过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。
4．培养学生探究物理现象的兴趣，提高学习能力。
教学重点难点磁感应强度概念的建立是本节的重点(也是本章的重点)，同时也是本节的难点。
通过与电场强度定义的类比，以实验为基础通过理论推导说明磁场对电流元的力跟电流和导线长度的关系，并进一步引入磁感应强度的定义，从而突破难点。
教学方法与手段首先通过观看视频，让学生对不同磁场强弱不同有一个感性认识，然后通过分组实验让学生观察磁场对电流的作用力与磁场强弱、电流大小、导线长度和导线与磁场的夹角都有关系，再利用DIS演示实验得出当导线跟磁场垂直时，磁场对电流的作用力跟电流成正比，跟导线长度成正比。
在此基础上引入磁感应强度的定义。
教学中在教师的启发和引导下，学生通过实验探究、理论探究，在他们相互合作、共同探讨的过程中，观察现象，得出结论，给出定义，完成这节课的学习。
课前准备教学媒体电磁铁、蹄形磁铁、导体棒、电源、导线、DIS演示实验材料等多媒体课件、实物投影仪。
知识准备复习磁场的概念、电场强度的定义方法等。
教学过程导入新课[事件1]教学任务：观察视频，导入新课学情分析：学生初中已学习过电磁铁的有关知识，了解电磁铁的简单应用，利用他们熟悉的知识，生活中电磁铁的应用的有关例子，激发他们的好奇心，引入本节学习的重点内容。
人教版 高二物理 选修3-1 第三章 磁场 知识点学案(含答案)
磁场复习学案姓名班级主题内容要求考点磁场及描述1．电流的磁场Ⅰ2．磁感应强度，磁感线，地磁场Ⅱ3．磁性材料，分子电流假说Ⅰ磁场对电流的作用力4．磁场对通电直导线的作用，安培力，左手定则Ⅱ5．磁电式电表原理Ⅰ磁场对运动电荷的作用力6．磁场对运动电荷的作用，洛伦兹力，带电粒子在匀强磁场中的运动Ⅱ7．质谱仪，回旋加速器Ⅰ重点本章的重点是：描述磁场特性的基本物理量——磁感应强度，表达磁场对电流和运动电荷作用规律的基本公式和基本定则——安培力公式、洛伦兹力公式和左手定则．难点本章的难点是：磁感应强度的定义、洛伦兹力公式的导出、带电粒子在匀强磁场中的运动以及带电粒子在复合场中运动问题的分析方法等等，是教学中的难点，在教学中要十分注意讨论问题的逻辑和思想方法．热点纵观近几年高考，涉及本章知识点的题目年年都有，考查次数最多的是与洛伦兹力有关的带电粒子在匀强磁场或复合场中的运动，其次是与安培力有关的通电导体在磁场中的加速或平衡问题．一、磁现象天然磁石和人造磁铁都叫做永磁体，它们能吸引铁质物体的性质-叫磁性．如磁铁能吸引铁屑、铁钉等物质．磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫磁极．能够自由转动的磁体，静止时指南的磁极叫做南极(S极)，指北的磁极叫做北极(N极)．自然界中的磁体总存在着两个磁极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．二、电流的磁效应丹麦物理学家奥斯特的贡献是发现了电流的磁效应．著名的奥斯特实验是把导线沿南北方向放置在指南的磁针上方，通电时磁针转动．三、磁场磁体与磁体之间、磁体与通电导线之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的．磁体的周围、电流的周围存在磁场．四、地球的磁场地球的地理两极与地磁两极并不重合，因此，磁针并非准确地指向南北，其间有一个夹角，这就是地磁偏角，简称磁偏角．一、磁感应强度的意义描述磁场强弱和方向的物理量，是矢量．二、磁感应强度的方向1．磁感应强度的定义：描述磁场强弱的物理量．2．磁感应强度的方向：小磁针静止时N 所指的方向规定为该点的磁感应强度方向，简称为磁场方向．3．磁感应强度是矢量．三、磁感应强度的大小1．电流元：在物理学中，把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫做电流元．2．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F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫做通电导线所在处的磁感应强度，用B来表示．3．定义式：B＝F IL．单位：特斯拉，简称特，符号是T ．1 T＝1N A·m．一、磁感线1．在磁场中画出的一些曲线，曲线上每一点的切线都跟这点的磁感应强度的方向一致．2．在磁体的两极附近，磁场较强，磁感线较密．二、几种常见的磁场1．直线电流的磁场(1)磁感线是围绕电流的一圈圈的外疏内密的同心圆．(2)判断方法：磁感线的方向可以用安培定制（右手螺旋定则）确定．(3)安培定则：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致，弯曲四指所指的方向就是磁感线环绕的方向．2．环形电流和通电螺线管的磁场环形电流安培定则的用法：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向．三、安培分子电流假说1．内容：在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的 磁体，它的两侧相当于两个 磁极 ．如图甲所示．2．对有关磁现象的解释(1)磁化：软铁棒未被磁化前，内部分子电流取向 杂乱无章 ，磁场相互抵消，对外界不显磁性，在外界磁铁的磁化下，内部各分子电流 取向一致 ，形成磁极．如图乙所示．(2)失磁：由于激烈的分子热运动或机械运动使分子电流取向变得 杂乱无章 的结果． 四、匀强磁场1．定义：磁感应强度的 大小 、 方向 处处相同的磁场． 2．磁感线特点：匀强磁场的磁感线是一些 间隔相同的平行 直线． 五、磁通量1．定义：设在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S ，则B 与S 的乘积叫做穿过这个面积的 磁通量 ，简称磁通．用字母Φ表示磁通量． 2．定义式： Φ＝BS3．单位： 韦伯 ，简称韦 ，符号Wb ,1 Wb ＝1 T·m 2 ．比较项目磁感线电场线相 似 点意义形象地描述磁场方向和相对强弱而假想的线 形象地描述电场方向和相对强弱而假想的线方向线上各点的切线方向即该点的磁场方向，是磁针N 极受力方向 线上各点的切线方向即该点的电场方向，是正电荷受电场力的方向疏密 表示磁场强弱表示电场强弱特点在空间不相交、不中断 在空间不相交不中断不同点 是闭合曲线静电场中，电场线始于正电荷或无穷远处，止于负电荷或无穷远处，是不闭合的曲线一、安培力的方向1．安培力：磁场对 通电导线 的作用力． 2．方向——遵守左手定则二、几种常见的磁场的分布特点及安培定则 1．常见永磁体的磁场(如图)3．安培力的方向特点：F⊥B，F⊥I，即F垂直于__B和I 决定的平面．安培力大小的计算1．当B与I垂直时，F＝BIL．2．当B与I在同一直线上时，F＝0．电场力安培力研究对象点电荷电流元受力特点正电荷受力方向与电场方向相同，负电荷相反安培力方向与磁场方向和电流方向都垂直判断方法结合电场线方向和电荷正、负判断用左手定则判断一、洛伦兹力1．概念：运动电荷在磁场中受到的力．2．洛伦兹力的方向(1)左手定则：伸开左手，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；让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向．(2)负电荷受力方向与正电荷受力方向相反．3．洛伦兹力的大小一般公式：F＝qvB sinθ，其中θ是带电粒子的运动方向与磁场方向的夹角．①当θ＝90°时，即v的方向与B的方向垂直时，F＝qvB，洛伦兹力最大．②当θ＝0°，即v的方向与B的方向平行时，F＝0，洛伦兹力最小．．洛伦兹力的作用效果特点由于洛伦兹力总是垂直于电荷运动方向，因此洛伦兹力总是不做功．它只能改变运动电荷的速度(即动量)的方向，不能改变运动电荷的速度(或动能)的大小电场力洛伦兹力作用对象静止或运动的电荷运动的电荷力的大小F电＝qE，与v无关F洛＝qvB sinα，与v有关，当B与v平行时，F洛＝0力的方向平行于电场方向同时垂直于速度方向和磁场方向对运动电荷的作用效果改变速度大小、方向，对运动电荷做功(除非初、末状态位于同一等势面)只改变运动电荷的速度方向，对运动电荷不做功一、带电粒子在匀强磁场中的运动1．实验探究(1)不加磁场时，电子束的径迹是一条直线(1)洛伦兹力不改变带电粒子速度的大小，或者说洛伦兹力对带电粒子不做功．(2)沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做圆周运动．洛伦兹力方向总与速度方向垂直，正好起到了提供向心力的作用．一、速度选择器如图所示，粒子所受的电场力FE＝qE，所受的洛伦兹力FB＝qvB，则由匀速运动的条件FE＝FB可得，v＝E/B，即满足比值的粒子都沿直线通过，与粒子的正负无关．除此之外，还应注意以下两点：1．若v＞EB或v＜EB，粒子都将偏离直线运动．粒子若从右侧射入，则不可能匀速通过电磁场，这说明速度选择器不仅对粒子速度的大小有选择，而且对速度的方向也有选择．2．要想使F E与F B始终相反，应将v、B、E三者中任意两个量的方向同时改变，但不能同时改变三个或者任一个方向，否则将破坏速度选择功能．2．加速：带电粒子进入质谱仪的加速电场，由动能定理得：qU ＝12m v2．①二、质谱仪1．原理图：如图所示：3．偏转：带电粒子进入质谱仪的偏转磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力：Bqv ＝mv2r．②4．半径与质量关系：由①②两式可以求出粒子的半径r、质量m、比荷qm等．其中由r＝1B2mU质量变化．1．构造图：如图所示．回旋加速器的核心部件是两个 D 型盒 ．2．周期：高频交流电的周期与带电粒子在D 形盒中的运动周期 相同．粒子每经过一次加速，其轨道半径就大一些，粒子绕圆周运动的周期 不变 ． 3．最大动能：由qvB ＝mv 2r 和E K ＝12mv 2得E K ＝q 2B 2r 22m ，当r ＝R 时，有最大动能E km ＝q 2B 2R 22m (R 为D 形盒的半径)，即粒子在回旋加速器中获得的最大动能与q 、m 、B 、R 有关，与加速电压无关．(1)磁场的作用带电粒子以某一速度垂直磁场方向进入匀强磁场后，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，周期T ＝2πmqB ，由此看出其周期与速率、半径均无关，带电粒子每次进入金属盒都运动相等的时间(半个周期)后平行电场方向进入电场，(2)电场的作用回旋加速器两个半圆形金属盒之间的缝隙区域存在周期性变化的并且垂直于两金属盒正对截面的匀强电场，带电粒子经过该区域时被加速． (3)交变电压的周期为保证带电粒子每次经过缝隙时都被加速，使之能量不断提高，需在缝隙两侧加上跟带电粒子在半圆形金属盒中运动周期相同的交变电压． 三、磁流体发电机如图是磁流体发电机，其原理是：等离子体喷入磁场B ，正、负离子在洛伦兹力作用下发生上下偏转而聚集到A 、B 板上，产生电势差．设板间距离为l ，当等离子体以速度v 匀速通过A 、B 板间时，A 、B 板上聚集的电荷最多，板间电势差最大，即为电源电动势．此时离子受力平衡：E 场q ＝Bqv ，即E 场＝Bv ，故电源电动势E ＝E 场l ＝Blv ．三、电磁流量计如图所示，一圆形导管直径为d ，用非磁性材料制成，其中可以导电的液体向左流动，导电流体中的自由电荷(正负离子)在洛伦兹力作用下横向偏转，a 、b 间出现电势差，当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，a 、b 间的电势差就保持稳定，由Bqv ＝U d q ，可得v ＝U Bd ，流量Q ＝Sv ＝πd 24·U Bd ＝πdU4B．、霍尔效应如图所示，厚度为h ，宽度为d 的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B 的匀强磁场中．当电流按如图方向通过导体板时，在导体板的上侧面A 和下侧面A ′之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．实验表明，当磁场不太强时，电势差U 、电流I 和B 的关系为U ＝k IBd，式中的比例系数k 称为霍尔系数．一、带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的分析1．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径和周期 (1)带电粒子做匀速圆周运动的受力特征： F 洛＝F 向，即qvB ＝m v 2r ，所以轨迹半径r ＝mvqB ．(2)运动的周期：T ＝2πr v ＝2πmqB2．带电粒子在匀强磁场中做圆周(或部分圆周)运动的圆心、半径及时间的确定 (1)圆心的确定．带电粒子进入有界磁场后，其轨迹是一段圆弧，确定圆弧的圆心是解决问题的关键．在解决实际问题中，确定圆心的位置通常有如下两种方法：①已知带电粒子的入射方向和出射方向时，通过入射点和出射点作入射方向和出射方向的垂线，两条垂线的交点即粒子轨迹的圆心，如左下图所示．②已知入射方向和出射点的位置，可以通过入射点作入射方向的垂线，再做入射点和出射点连线的中垂线，两条垂线的交点就是粒子运动轨迹的圆心．如右上图所示． (2)运动半径的确定．做入射点、出射点对应的半径(或圆周上的其他点)，并作适当的辅助线建立直角三角形，利用直角三角形的边角关系结合r ＝mvqB 求解．(3)运动时间的确定．粒子在磁场中运动一周的时间为周期T ＝2πm /qB ，当粒子在有界磁场中运动的圆弧对的圆心角为α时，粒子在有界磁场中运动时间为t＝α360°T或t＝α2π公式t＝α360°T中的α以“度”为单位，公式t＝α2πT中的α以“弧度”为单位，两式中的T为粒子在无界磁场中运动的周期．由以上两式可知，带电粒子在有界磁场中运动的时间随转过的圆心角的增大而增大，与轨迹的长度无关．如图所示，带电粒子射出磁场的速度方向与射入磁场的速度方向间的夹角φ叫做粒子的偏向角．偏向角φ等于入射点与出射点间的圆弧所对应的圆心角α，即φ＝α，如图所示．同时，入射点与出射点间的圆弧对应的圆心角α等于入射点与出射点间的弦与入射速度方向间夹角θ的2倍，即2θ＝α．3．有界磁场的径迹问题．(1)磁场边界的类型如图所示．(2)与磁场边界的关系．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，圆周角越大的，运动的时间越长．(3)有界磁场中运动的对称性．①从某一直线边界射入的粒子，从同一边界射出时，速度与边界的夹角相等；②在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，必沿径向射出．垂直电场线进入匀强电场(不计重力)垂直磁感线进入匀强磁场(不计重力)受力情况恒力F＝Eq；大小、方向不变洛伦兹力F＝Bqv；大小不变，方向随v的改变而改变运动类型类平抛运动匀速圆周运动或其一部分运动轨迹抛物线圆或圆的一部分垂直电场线进入匀强电场(不计重力)垂直磁感线进入匀强磁场(不计重力)轨迹图象求解方法处理横向偏移y 和偏转角φ要通过类平抛运动的规律求解 横向偏移y 和偏转角φ要结合圆的几何关系通过圆周运动的讨论求解 决电磁场问题把握三点：(1)明确电磁场偏转知识及磁场中做圆周运动的对称性知识； (2)画轨迹示意图，明确运动性质； (3)注意两个场中运动的联系．例一、在平面直角坐标xOy 中，第Ⅰ象限存在沿y 轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B ．一质量为m 、电荷量为q 的带正电的粒子从y 轴正半轴上的M 点以速度v 0垂直于y 轴射入电场，经x 轴上的N 点与x 轴正方向成θ＝60°角射入磁场，最后从y 轴负半轴上的P 点垂直于y 轴射出磁场，如图所示．不计粒子重力，求(1)M 、N 两点间的电势差UMN ；(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r ； (3)粒子从M 点运动到P 点的总时间t ．如图1所示，套在很长的绝缘直棒上带电的小球，其质量为m 、带电荷量为Q ，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放在匀强电场和匀强磁场中，电场强度是E ，磁感应强度是B ，小球与棒的动摩擦因数为μ，求小球由静止沿棒下滑的最大加速度和最大速度．【答案】(1)3m v 22q(2)2m v 0qB(3)(33＋2π)m3qB答案：a max ＝g v max ＝mg ＋μQEμQB。
2021-2022高二物理人教版选修3-1学案：第三章 学案2 磁感应强度 Word版含答案
学案2磁感应强度[目标定位] 1.知道物理学上用磁感应强度描述磁场的强弱和方向.2.把握磁感应强度的方向的规定，理解磁感应强度大小的表达式，进一步理解磁感应强度的概念.3.会简洁地计算磁感应强度的大小．一、磁感应强度的方向[问题设计]把小磁针放到条形磁铁四周不同的位置，小磁针的指向不同，这说明磁场和电场一样，也是具有“方向性”的．在争辩电场的方向时，我们把摸索电荷放入电场，并规定正电荷的受力方向为电场强度的方向，那么与此类似，为了描述磁场的方向，我们可以怎么做呢？答案在磁场中放入小磁针，小磁针在磁场中受力后将会转动．小磁针静止时，它的指向也就确定了，显示出这一点的磁场对小磁针N极和S极的作用力的方向，据此可以确定该点的磁场方向．[要点提炼]1．物理意义：磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量．2．磁感应强度的方向：磁感应强度的方向就是磁场的方向，即静止时小磁针N极所指的方向(留意：没有把通电导线受力的方向规定为磁感应强度的方向)．二、磁感应强度的大小[问题设计]如图1所示，三块相同的蹄形磁铁并列放置，可以认为磁极间的磁场是均匀的，将一根直导线悬挂在磁铁的两极间，有电流通过时导线将摇摆一个角度，通过摇摆角度的大小可以比较磁场力的大小．分别接通“2、3”和“1、4”可以转变导线通电部分的长度，电流由外部电路把握．图11．保持导线通电部分的长度不变，转变电流大小，导线受力状况如何变化？2．保持电流不变，转变导线通电部分的长度，导线受力状况如何变化？3．通电导线受力与哪些因素有关？答案 1.电流越大，导线受力越大．2．通电导线越长，导线受力越大．3．精确试验表明，通电导线在磁场中受到的磁场力的大小，既与导线的长度L成正比，又与导线中的电流I 成正比，即与I和L的乘积成正比，用公式表示为F＝BIL，式中B为比例系数．[要点提炼]1．磁感应强度的定义及公式：将电流元IL垂直放入磁场，它受到的磁场力F与IL的比值叫磁感应强度，用公式表示为B＝FIL.2．磁感应强度的单位：在国际单位制中的单位是特斯拉，简称特，符号是T.由力F、电流I和长度L的单位打算，1 T＝1NA·m.3．对磁感应强度的理解(1)磁感应强度是反映磁场强弱的物理量，它是用比值法定义的物理量，由磁场自身打算，与是否引入电流元、引入的电流元是否受力及受力大小无关．(2)由于通电导线取不同方向时，其受力大小不相同，故在定义磁感应强度时，式中F是指通电直导线垂直磁场放置时受到的磁场力．(3)磁感应强度的方向是该处磁场的方向，也是小磁针N极的受力方向，而不是该处电流元受力F的方向．[延长思考]能否认为B与F成正比，与IL乘积成反比？答案不能．B是描述磁场本身的性质的，是用比值定义法定义的物理量，与F及IL的大小无关．一、对磁感应强度方向的生疏例1关于磁感应强度的方向，下列说法正确的是()A．磁感应强度的方向就是小磁针N极所指的方向B．磁感应强度的方向与小磁针N极的受力方向全都C．磁感应强度的方向就是通电导线的受力方向D．磁感应强度的方向就是该处磁场的方向解析磁场的方向就是磁感应强度的方向，规定为小磁针静止时N极所指的方向或小磁针N极的受力方向，它与通电导线所受力的方向是不全都的．正确答案为B、D.答案BD二、对磁感应强度概念及公式的理解例2关于磁感应强度，下列说法正确的是()A．由B＝FIL可知，B与F成正比，与IL成反比B．通电导线放在磁场中某点，该点就有磁感应强度，假如将通电导线拿走，该点的磁感应强度就变为零C．通电导线所受磁场力不为零的地方肯定存在磁场，通电导线不受磁场力的地方肯定不存在磁场(即B＝0) D．磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身打算解析磁感应强度B ＝FIL只是一个定义式，而不是打算式；磁感应强度B是由磁场本身的性质打算的，与放不放通电导线无关．故选D.答案D针对训练下列有关磁感应强度的说法中，正确的是()A．磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量B．若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度肯定为零C．若有一小段长为L、通以电流I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小肯定是F ILD．由定义式B＝FIL可知，电流强度I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小答案A解析引入磁感应强度的目的就是用来描述磁场强弱的，因此选项A正确；磁感应强度是与电流I和导线长度L无关的物理量，且B＝FIL中的B、F、L相互垂直，所以选项B、C、D错误．三、磁感应强度大小的计算例3磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流是2.5 A，导线长1 cm，它受到的磁场力为5.0×10－2 N．求：(1)导线所在处的磁感应强度；(2)假如把通电导线中的电流增大到5 A时，这一位置的磁感应强度多大；(3)假如通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否能确定在这里没有磁场？解析(1)由磁感应强度的定义式得B＝FIL ＝5.0×10－22.5×1×10－2T＝2 T.(2)磁感应强度B是由磁场自身打算的，和导线的长度L、电流I的大小无关，所以该位置的磁感应强度还是2 T.(3)假如通电导线在磁场中某处不受磁场力，则有两种可能：①该处没有磁场；②该处有磁场，但通电导线与磁场方向平行．答案(1)2 T(2)2 T(3)不能确定方法点拨磁场中某点的磁感应强度是磁场本身打算的，只有当通电导线垂直于磁场方向放置时才能用B＝FIL计算B的大小．1．(磁感应强度的方向)关于磁感应强度的方向和电场强度的方向，下列说法正确的是()A．电场强度的方向与电荷所受电场力的方向相同B．电场强度的方向与正电荷所受电场力的方向相同C．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同D．磁感应强度的方向与通电导线在该处所受磁场力的方向相同答案BC解析电场强度的方向与正电荷在电场中所受的电场力的方向相同，A错误，B正确．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向即静止时N极所指的方向相同，C正确．磁场中导线的受力方向不是该处磁感应强度的方向，D错误．故选B、C.2．(电场强度与磁感应强度的比较)下列说法中正确的是()A．电荷在电场中某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零B．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度肯定为零C．把一个摸索电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D．把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱答案AC解析通电导体受磁场力与电荷受电场力不同，磁场力的大小与导体放置的方向有关：导体与磁场方向垂直时磁场力最大，导体与磁场方向平行时磁场力为零．3．(磁感应强度的大小与计算)现有一段长L＝0.2 m、通有电流I＝2.5 A的直导线，则关于此导线在磁感应强度为B的磁场中所受磁场力F的状况，下列说法正确的是()A．假如B＝2 T，则F肯定为1 N。
精选人教版高中物理选修3-1 3.1.磁现象和磁场学案
第三章磁场第一节磁现象和磁场课前篇（学会自主学习——不看不清）【学习目标】1．知道磁场的概念，认识磁场是客观存在的物质；2．了解磁现象及电流的磁效应，体会奥斯特发现电流磁效应的重要意义；3．知道地磁场的特点，了解地磁场的变化以及对人类生活的影响．【自主预习】1．基本磁学概念：①磁性：的性质．②磁极：．③磁场：：磁体周围空间存在________，它的基本性质是对放在其中的磁体或电流有_____的作用，一切磁相互作用都是一种非直接接触的相互作用，必须通过______来实现．2．地球磁场地球本身是一个磁体，N极位于附近，S极位于附近．地磁场很弱，自由转动的小磁针能显示出地磁场的作用，这是指南针的原理．【我的困惑】课上篇（学会合作交流——不议不明）【课上笔记】【典例剖析】【例1】以下说法正确的是( )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】关于地磁场，下列叙述正确的是( )A．地球的地磁两极和地理两极重合B．我们用指南针确定方向，指南的一极是指南针的北极C．地磁的北极与地理的南极重合D．地磁的北极在地理的南极附近【达标检测】1．首先发现电流磁效应的科学家是( )A．安培 B．库仑C．奥斯特 D．牛顿2．下列说法正确的是( )A．磁体上磁性最强的部分叫做磁极，任何磁体都有两个磁极B．磁体与磁体之间的相互作用是通过磁场发生的C．磁体与通电导体之间以及通电导体之间的相互作用不是通过磁场发生的D．地球的周围存在着磁场，地球是一个大磁体3．地球是一个大磁体，①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上关于地磁场的描述正确的是( )A．①②④ B．②③④ C．①⑤ D．②③4．关于宇宙中的天体的磁场下列说法正确的是( )A．宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁场B．宇宙中的所有天体都有与地球相似的磁场C．指南针在任何天体上都能像在地球上一样正常工作D．指南针只有在磁场类似于地球的天体上能正常工作。
高中物理《磁场》教案人教版选修3-1
因为不计重力的带电粒子在磁场中受到的洛仑兹 力充当向心力，所以 展
qvB m
2R v
v2 R
得
R
mv qB
演示 板书 讲解
观察 笔记 思考 回答
开
T
得T
2m qB
提问
＊能量动量分析（第 12 题） 四个应用(简述): ＊速度选择器 ＊回旋加速器 ＊质谱仪 ＊磁流体发电机
五个细节: 深 ＊立体化问题 （例 题） 演示 ＊模块化问题 （第 3 题） 板书 ＊比较问题 ＊迁移问题 化 （第 8 题） 讲解 （第 7 题） 提问 ＊思路选择问题（第 10 题） 回答 思考 笔记 观察
汕头市第一中学公开课教案 课 题 磁场 科 目 课 型 1、识记六种常见磁场的磁感线分布图; 2、理解安培力和洛仑兹力的关系，掌握力的计算方法以及方向判定方法; 知识与技能 3、掌握受力分析、运动分析和能量动量分析三种常见的分析思路； 4、熟记常见的磁场应用,并学习如何迁移其中规律解释问题. 教 学 目 标 情感态度 与 价值观 教 学 重 点 教 学 难 点 教 学 方 法 教 学 用 具 教 学 流 程 一个工具:磁感线 通过试卷的评讲从三个思路、四个应用、五个细节三条线索进行复习 带电粒子在匀强电场中类平抛运动和在匀强磁场中匀速圆周运动交叉应用 启发引导、推理归纳、讲练结合 过程与方法 1、深化带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动的了解，深化磁场的四个应 用——速度选择器、质谱仪、回旋加速器、磁流体发电机的了解； 2、在掌握带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动的基础上，比较带电粒子 在匀强电场中的类平抛运动. 1、培养学生多角度思考的品质，增强学生解决问题的信心； 2、培养学生将所学知识、方法通过比较和迁移得以应用的意识. 物理 复习 班 级 日 期
人教版高中物理选修3-1磁场 (2).docx
高中物理学习材料桑水制作磁场1（2010年全国I 卷25）．（18分）如图所示，在a x ≤≤0、20ay ≤≤范围内有垂 直于xy 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a a 到2/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 （1）速度的大小；（2）速度方向与y 轴正方向夹角的正弦。
3．两屏幕荧光屏互相垂直放置，在两屏内分别去垂直于两屏交线的直线为x 和y 轴，交点O 为原点，如图所示。
在y>0，0<x<a 的区域有垂直于纸面向内的匀强磁场，在y>0，x>a 的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内的磁感应强度大小均为B 。
在O 点出有一小孔，一束质量为m 、带电量为q （q>0）的粒子沿x 轴经小孔射入磁场，最后打在竖直和水平荧光屏上，使荧光屏发亮。
入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值。
已知速度最大的粒子在0<x<a 的区域中运动的时间与在x>a 的区域中运动的时间之比为2︰5，在磁场中运动的总时间为7T/12，其中T 为该粒子在磁感应强度为B 的匀强磁场中做圆周运动的周期。
试求两个荧光屏上亮线的范围（不计重力的影响）。
4.如图所示，一个质量为m ，带电量为+q 的粒子以速度v 0从O 点沿y 轴正方向射入磁感应强度为B 的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，粒子飞出磁场区域后，从点b 处穿过x 轴，速度方向与x 轴正方向的夹角为300.粒子的重力不计，试求:(1)圆形匀强磁场区域的最小面积. (2)粒子在磁场中运动的时间. (3)b 到O 的距离.5.[2012·课标全国卷] 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．bxyOm ,qv 0 30°6.如图所示，磁感应强度大小为B =0.15T ，方向垂直纸面向里的匀强磁场分布在半径R =0.10m 的圆形区域内，圆的左端点跟y 轴相切于直角坐标系原点O ，右端跟荧光屏MN 相切于x 轴上的A 点。
人教版高中物理选修3-1高三磁场复习案.docx
高中物理学习材料桑水制作2011高三物理人教版选修3-1磁场复习案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：ILF B （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）。
2018-2019学年高二上学期物理期末复习(选修3-1) 专题05 磁场知识点归纳 Word版含解析
磁场知识点归纳1. 磁场：磁极、电流和运动电荷周围存在的一种物质，对放入其中的磁体有力的作用，所有磁体之间的相互作用都是通过磁场发生的，所有磁现象都起源于电荷运动。
2. 磁场的方向：规定在磁场中任一点小磁针北极受力的方向，亦即小磁针静止时的北极所指的方向；磁场方向也和磁感应强度方向、磁感线在该处的切线方向一致。
1. 磁感线：为了形象的研究磁场而引入的一束假象曲线，并不客观存在，但有实验基础。
2. 磁感线特点：①磁感线的疏密程度能定性的反映磁场的强弱分布、磁感线上任一点的切线方向反映该点的磁场方向。
②磁感线是不相交的闭合曲线。
3．几种常见的磁场的磁感线(1) 常见磁体的磁场(2) 电流的磁场（3）匀强磁场的磁感线：2. 大小：B＝FIL(通电导线垂直于磁场)。
3. 方向：小磁针静止时N极的指向。
4. 单位：特斯拉(T)。
5. 理解：磁感应强度是矢量。
磁场中某点的磁感应强度方向是该点的磁场方向，即通过该点的磁感线的切线方向；磁感应强度的大小由磁场本身决定，与放入磁场中的电流无关。
当B、I、L两两相互垂直时，F=BIL；当B与I平行时F=0；当B与I成θ角时，则F=BIL sinθ。
【关键一点】① 适用于任何磁场；但只有匀强磁场才能直接相乘② L应为有效长度，即图中两端点连线的长度（如图所示），相应的电流方向沿L由始端流向末端。
因为任意形状的闭合线圈，其有效长度为零，所以通电以后在匀强磁场中，受到的安培力的矢量和为零。
（2）安培力的方向用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，并使四指指向电流方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受的安培力的方向，安培力的方向与B和I所决定的平面垂直。
通电导线在磁场中受到的安培力是在导线中定向移动的电荷受到的洛伦兹力的合力的表现。
1. 大小：(1) v∥B时，洛伦兹力F＝0。
(θ＝0°或180°)(2) v⊥B时，洛伦兹力F＝qvB。
人教版高中物理选修31高二上期期末复习《磁场》
高中物理学习资料金戈铁骑整理制作高二上期期末复习《磁场》第一部分磁场的描述磁场对电流的作用1．磁场(1) 基本特点：对处于其中的磁体、电流和运动电荷有的作用。
(2)方向：小磁针极所受磁场力的方向。
2．磁感觉强度(1)物理意义：描述磁场的和。
(2)大小： B＝( 通电导线垂直于磁场 )。
(3) 方向：小磁针静止时的指向。
(4)单位：特斯拉 (T) 。
3．磁通量(1)看法：在磁感觉强度为 B 的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S和 B的乘积。
(2)公式：Φ＝。
(3)单位： 1 Wb ＝。
4．地磁场(1)地磁场的 N 极在地理周边，地磁场的S 极在地理周边，磁感线分布如图。
(2) 地磁场 B 的水平重量 (B x)总是从地理南极指向地理北极，而竖直重量(B y)，在南半球垂直地面向，在北半球垂直地面向。
赤道处的地磁场沿水平方指向。
5．安培力的方向(1)左手定则：张开左手，四指并拢，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内；让磁感线垂直穿过手心，四指指向沿的方向，则所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。
(2) 两平行的通电直导线间的安培力：同向电流互相，异向电流互相。
6．安培力的大小当磁感觉强度 B 的方向与导线方向成θ角时，特别情况： (1) 当磁场与电流时，安培力最大，F＝F max＝，这是一般情况下的安培力的表达式，以下是两种。
(2) 当磁场与电流时，安培力等于。
安培力常用公式F＝ BIL ，要求两两垂直，应用时要满足：(1)B 与 L 垂直； (2)L 是有效长度，即垂直磁感觉强度方向的长度。
如波折导线的有效长度L 等于(以下列图 )，相应的电流方向沿L 由始端流向尾端。
因为任意形状的闭合线圈，其有效长度为零，所以闭合线圈通电后在匀强磁场中，碰到的安培力的矢量和为7.安培力作用下通电导体的运动方向的判断方法判断通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势，第一必定弄清楚导体所在地址的磁场分布情况，尔后利用左手定则正确判断导体的受力情况，进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向。
高中物理 第三章 磁场 2 磁感应强度教案2 新人教版选修3-1(2021年最新整理)
高中物理第三章磁场2 磁感应强度教案2 新人教版选修3-1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（高中物理第三章磁场2 磁感应强度教案2 新人教版选修3-1）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第2节磁感应强度新课教学过程二进行新课1、磁感应强度的方向在电场中规定正电荷所受电场力的方向为该点的电场强度的方向。
场强的方向是从电荷受力的角度规定的。
小磁针放入磁场中会受到磁场力的作用，因此,磁场的方向可以从小磁针受力的角度规定。
学生动手操作，教师在多媒体上展示教师板书：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，就是该点的磁场方向,亦即磁感应强度的方向。
过渡:磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究?设凝：那我么如何研究磁感应强度的大小呢？学生：从电流在磁场中受力的角度去研究。
2、磁感应强度的大小教师指出:在物理学中,把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫做电流元。
但要使导线中有电流，就要把它连接到电源上，所以孤立的电流元是不存在的。
那我们怎样研究磁场中某点的磁感应强度呢？［演示实验］（1）先保持导线通电部分的长度不变,改变电流的大小。
［结论］通电导线长度一定时，电流越大,导线所受磁场力就越大。
（2)然后保持电流不变，改变导线通电部分的长度。
[结论］电流一定时，通电导线越长，磁场力越大。
精确的实验表明，通电导线在磁场中受到的磁场力的大小，既与导线的长度L 成正比，又与导线中的电流I 成正比，即与I 和L 的乘积成正比,用公式表示为F =BIL ，式中B 为比例系数。
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高二物理期末复习专题——磁场（二）
考点八带电粒子在匀强磁场中的运动（Ⅱ）
（计算限于速度和磁感应强度平行或垂直两种情况）
1．(2008·广东高考)带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹．图3所示是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直于纸面向里．该粒子在运动时，其质量和电荷量不变，而动能逐渐减少，下列
说法正确的是()
A．粒子先经过a点，再经过b点
B．粒子先经过b点，再经过a点
C．粒子带负电D．粒子带正电
2．(2009·广东高考)如图7所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、强度为B的匀强磁场中．质量为m、带电量为＋Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑．在滑
块下滑的过程中，下列判断正确的是( )
A．滑块受到的摩擦力不变B．滑块到达地面时的动能与B的大小无关
C．滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下
D．B很大时，滑块可能静止于斜面上
3、2004北高考理综如图11-8所示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方
向垂直纸面向里．一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方
向，以一定速度射入磁场，正好从ab边中点n射出磁场．现将磁场的磁感应强度
变为原来的2倍，其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是………( ) A．在b、n之间某点 B．在n、a之间某点
C．a点 D．在a、m之间某点
4、一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射人一匀强磁场，粒子的一段径迹如图
11-15所示，径迹上的每小段都可近似看成圆弧，由于带电粒子使沿途空气电离，
粒子的能量逐渐减少(带电荷量不变)，从图中情况可以确定（）
A．粒子从a运动到b，带正电 B．粒子从b运动到a，带正电
C．粒子从a运动到b，带负电 D．粒子从b运动到a，带负电
5、长为L的水平极板间，有垂直纸面向里的匀强磁场，如图11—9所示，磁感
应强度为B，板间距离为L，板不带电．现在质量为m、电荷量为q的正粒子(不
计重力)，从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打
在极板上，可采用的方法是( ）
A．使粒子的速度v<BqL／4m B．使粒子的速度v>BqL／4m
C．使粒子的速度v>5BqL/4m D．使粒子的速度BqL/4m<v<5BqL/4m
6．(14分)如图13所示，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域Ⅰ、Ⅱ中，直径A2A4与A1A3的夹角
为60°.一质量为m、带电荷量为＋q的粒子以某一速度从Ⅰ区的边缘点A1处沿
与A1A3成30°角的方向射入磁场，随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O
进入Ⅱ区，最后再从A4处射出磁场．已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间
为t，求Ⅰ区和Ⅱ区中磁感应强度的大小B1和B2(忽略粒子重力)．
7．如图10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垂直射入匀强磁场，入射方向与CD边界间夹角为θ.已知电子的质
量为m，电荷量为e，为使电子能从磁场的另一侧EF射出，求电子的速率v0至
少多大？若θ角可取任意值，v0的最小值是多少？
8．(2009·福建高考)图11所示为可测定比荷的某装置的简化示意图，在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B ＝2.0×10－
3T ，在x 轴上距坐标原点L ＝0.50 m 的P 处为粒子的入射口，在y 轴上安放接收器．现将一带正电荷的粒子以v ＝3.5×104 m/s 的速率从P 处射入磁场，若粒子在y 轴上距坐标原点L ＝0.50 m 的M 处被观测到，且运动轨迹半径
恰好最小，设带电粒子的质量为m 、电荷量为q ，不计其重力．
(1)求上述粒子的比荷q m
； (2)为了在M 处观测到按题设条件运动的上述粒子，第一象限内的磁场可
以局限在一个矩形区域内，求此矩形磁场区域的最小面积，并在图11中
画出该矩形．
9．如图12甲所示，M 、N 为竖直放置彼此平行的两块平板，板间距离为d ，两板中央各有一个小孔OO ′正对，在两板间有垂直于纸面方向的磁场，磁感应强度随时间的变化如图乙所示．有一群正离子在t ＝0时垂直于M 板从小孔O 射入磁场．已知正离子质量为m ，带电荷量为q ，正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为T 0，不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响，不计离子所受重力．求：
图12
(1)磁感应强度B 0的大小；
(2)要使正离子从O ′孔垂直于N 板射出磁场，正离子射入磁场时的速度v 0的可能值．
11．(15分)(2009·山东高考)如图14甲所示，建立xOy 坐标系．两平行极板P 、Q 垂直于y 轴且关于x 轴对称，极板长度和板间距均为l .在第一、四象限有磁感应强度为B 的匀强磁场，方向垂直于xOy 平面向里．位于极板左侧的粒子源沿x 轴向右连续发射质量为m 、电荷量为＋q 、速度相同、重力不计的带电粒子．在0～3t 0时间内两板间加上如图乙所示的电压(不考虑极板边缘的影响)．已知t ＝0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t 0时刻经极板边缘射入磁场．上述m 、q 、l 、t 0、B 为已知量．(不考虑粒子间相互影响及返回极板间的情况)
图14
(1)求电压U 0的大小．
(2)求12
t 0时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径． (3)何时进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间．。