08年高三物理二轮复习专题教案09电场与磁场

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高三物理第二轮专题复习专题三电场和磁场中的带电粒子教案人教版

专题三电场和磁场中的带电粒子一、考点回顾1．三种力：2．重力的分析：(1)对于微观粒子，如电子、质子、离子等一般不做特殊交待就可以不计其重力，因为其重力一般情况下与电场力或磁场力相比太小，可以忽略；(2)对于一些实际物体，如带电小球、液滴等不做特殊交待时就应当考虑重力；(3)在题目中有明确交待是否要考虑重力的，这种情况比较正规，也比较简单。

3．电场力和洛伦兹力的比较：(1)在电场中的电荷，不管其运动与否，均受到电场力的作用；而磁场仅仅对运动着的、且速度与磁场方向不平行的电荷有洛伦兹力的作用；(2)电场力的大小与电荷的运动的速度无关；而洛伦兹力的大小与电荷运动的速度大小和方向均有关；(3)电场力的方向与电场的方向或相同、或相反；而洛伦兹力的方向始终既和磁场垂直，又和速度方向垂直；(4)电场既可以改变电荷运动的速度大小，也可以改变电荷运动的方向，而洛伦兹力只能改变电荷运动的速度方向，不能改变速度大小；(5)电场力可以对电荷做功，能改变电荷的动能；洛伦兹力不能对电荷做功，不能改变电荷的动能；(6)匀强电场中在电场力的作用下，运动电荷的偏转轨迹为抛物线；匀强磁场中在洛伦兹力的作用下，垂直于磁场方向运动的电荷的偏转轨迹为圆弧。

4．带电粒子在独立匀强场中的运动：(1)不计重力的带电粒子在匀强电场中的运动可分二种情况：平行进入匀强电场，在电场中做匀加速直线运动和匀减速直线运动；垂直进入匀强电场，在电场中做匀变速曲线运动(类平抛运动)；(2)不计重力的带电粒子在匀强磁场中的运动可分二种情况：平行进入匀强磁场时，做匀速直线运动；垂直进入匀强磁场时，做变加速曲线运动(匀速圆周运动)；5．不计重力的带电粒子在匀强磁场中做不完整圆周运动的解题思路：不计重力的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径r=mv/Bq ；其运动周期T=2πm/Bq(与速度大小无关)(1)用几何知识确定圆心并求半径：因为F 方向指向圆心，根据F 一定垂直v ，画出粒子运动轨迹中任意两点(大多是射入点和出射点)的F 或半径方向，其延长线的交点即为圆心，再用几何知识求其半径与弦长的关系；(2)确定轨迹所对的圆心角，求运动时间：先利用圆心角与弦切角的关系，或者是四边形内角和等于360°(或2π)计算出圆心角θ的大小，再由公式t=θT/3600(或θT/2π)可求出运动时间。

高考物理二轮复习专题突破教案专题六电场和磁场

专题六电场和磁场第1讲：电场与磁场的理解一、学习目标1、理解并掌握电场的性质2、学会处理电场矢量合成问题3、学会处理带点粒子在有界磁场中的临界、极值问题4、学会处理带电粒子在匀强磁场中的多过程问题二、课时安排2课时三、教学过程（一）知识梳理1.对电场强度的三个公式的理解(1)E＝Fq是电场强度的定义式，适用于任何电场.电场中某点的场强是确定值，其大小和方向与试探电荷q无关.试探电荷q充当“测量工具”的作用.(2) E＝k Qr2是真空中点电荷所形成的电场的决定式.E由场源电荷Q和场源电荷到某点的距离r决定.(3)E＝Ud是场强与电势差的关系式，只适用于匀强电场，注意：式中d为两点间沿电场方向的距离.2.电场能的性质(1)电势与电势能：φ＝Epq.(2)电势差与电场力做功：U AB＝WABq＝φA－φB.(3)电场力做功与电势能的变化：W＝－ΔE p.3.等势面与电场线的关系(1)电场线总是与等势面垂直，且从电势高的等势面指向电势低的等势面.(2)电场线越密的地方，等差等势面也越密.(3)沿等势面移动电荷，电场力不做功，沿电场线移动电荷，电场力一定做功.4.带电粒子在磁场中的受力情况(1)磁场只对运动的电荷有力的作用，对静止的电荷无力的作用.磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力.(2)洛伦兹力的大小和方向：其大小为F＝qvB sinθ，注意：θ为v与B的夹角.F的方向由左手定则判定，但四指的指向应为正电荷运动的方向或负电荷运动方向的反方向.5.洛伦兹力做功的特点由于洛伦兹力始终和速度方向垂直，所以洛伦兹力永不做功.（二）规律方法1.本部分内容的主要研究方法有：(1)理想化模型.如点电荷、电场线、等势面；(2)比值定义法.电场强度、电势的定义方法是定义物理量的一种重要方法；(3)类比的方法.电场和重力场的比较；电场力做功与重力做功的比较；带电粒子在匀强电场中的运动和平抛运动的类比.2.静电力做功的求解方法：(1)由功的定义式W＝Fl cosα来求；(2)利用结论“电场力做功等于电荷电势能增量的负值”来求，即W＝－ΔE p；(3)利用W AB＝qU AB 来求.3.研究带电粒子在电场中的曲线运动时，采用运动合成与分解的思想方法；带电粒子在组合场中的运动实际是类平抛运动和匀速圆周运动的组合，一般类平抛运动的末速度就是匀速圆周运动的线速度.（三）典例精讲高考题型一对电场性质的理解【例1】(2016·全国甲卷·15)如图1所示，P是固定的点电荷，虚线是以P 为圆心的两个圆.带电粒子Q在P的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点.若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为a a、a b、a c，速度大小分别为v a、v b、v c，则( )图1A.a a>a b>a c，v a>v c>v bB.a a>a b>a c，v b>v c>v aC.a b>a c>a a，v b>v c>v aD.a b>a c>a a，v a>v c>v b解析由库仑定律F＝kq1q2r2可知，粒子在a、b、c三点受到的电场力的大小关系为F b>F c>F a，由a＝Fm，可知a b>a c>a a.根据粒子的轨迹可知，粒子Q与场源电荷P的电性相同，二者之间存在斥力，由c→b→a整个过程中，电场力先做负功再做正功，且W ba>|W cb|，结合动能定理可知，v a>v c>v b，故选项D正确.答案 D归纳小结1.电场线：假想线，直观形象地描述电场中各点场强的强弱及方向，曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向，曲线的疏密程度表示电场的强弱.2.电势高低的比较(1)根据电场线方向，沿着电场线方向，电势越来越低；(2)根据电势的定义式φ＝Wq，即将＋q从电场中的某点移至无穷远处电场力做功越多，则该点的电势越高；(3)根据电势差U AB＝φA－φB，若U AB>0，则φA>φB，反之φA<φB.3.电势能变化的判断(1)根据电场力做功判断，若电场力对电荷做正功，电势能减少；反之则增加.即W AB＝－ΔE p.(2)根据能量守恒定律判断，电场力做功的过程是电势能和其他形式的能相互转化的过程，若只有电场力做功，电荷的电势能与动能相互转化，而总和应保持不变.即当动能增加时，电势能减少.高考题型二电场矢量合成问题【例2】电荷量为＋Q的点电荷和接地金属板MN附近的电场线分布如图2所示，点电荷与金属板相距为2d，图中P点到金属板和点电荷间的距离均为d.已知P 点的电场强度为E0，则金属板上感应电荷在P点处产生的电场强度E的大小为( )图2A.E ＝0B.E ＝kQ d 2C.E ＝E 0－kQ d 2D.E ＝E 02解析＋Q 在P 点产生的场强大小E 1＝k Q d2，方向水平向右.根据电场的叠加原理可得：E 0＝E 1＋E解得金属板上感应电荷在P 点处产生的电场强度E 的大小为E ＝E 0－k Q d2，故C 正确.答案 C 归纳小结1.熟练掌握常见电场的电场线和等势面的画法.2.对于复杂的电场场强、电场力合成时要用平行四边形定则.3.电势的高低可以根据“沿电场线方向电势降低”或者由离正、负场源电荷的距离来确定.高考题型三带点粒子在有界磁场中的临界、极值问题【例3】如图3所示，M 、N 为中心开有小孔的平行板电容器的两极板，相距为D ，其右侧有一边长为2a 的正三角形区域，区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，在极板M 、N 之间加上电压U 后，M 板电势高于N 板电势.现有一带正电的粒子，质量为m ，电荷量为q ，其重力和初速度均忽略不计，粒子从极板M 的中央小孔S 1处射入电容器，穿过小孔S 2后从距三角形A 点3a 的P 处垂直AB 方向进入磁场，试求：图3(1)粒子到达小孔S2时的速度；(2)若粒子从P点进入磁场后经时间t从AP间离开磁场，求粒子的运动半径和磁感应强度的大小；(3)若粒子能从AC间离开磁场，磁感应强度应满足什么条件？解析(1)带电粒子在加速电场中运动时由动能定理得：qU＝12 mv2解得粒子进入磁场时的速度大小为v＝2qU m(2)粒子的轨迹图如图甲所示，粒子从进入磁场到从AP间离开，由牛顿第二定律可得：qvB＝m v2 R粒子在磁场中运动的时间为t＝πRv，由以上两式可解得轨道半径R＝2qUmπmt磁感应强度为B＝πm qt(3)粒子从进入磁场到从AC间离开，若粒子恰能到达BC边界，如图乙所示，设此时的磁感应强度为B1，根据几何关系有此时粒子的轨道半径为R1＝2a sin60°＝3a由牛顿第二定律可得qvB1＝m v2R1，解得B1＝6qUm3qa粒子从进入磁场到从AC间离开，若粒子恰能到达AC边界，如图丙所示，设此时的磁感应强度为B2，根据几何关系有：R2＝(3a－R2)si n60°由牛顿第二定律可得qvB2＝m v2 R 2由以上两式解得B 2＝＋32qUm3qa综上所述要使粒子能从AC间离开磁场，磁感应强度应满足：6qUm3qa≤B＜＋32qUm3qa答案(1) 2qUm(2)2qUmπm·tπmqt(3)6qUm3qa≤B＜＋32qUm3qa归纳小结1.解决带电粒子在磁场中运动的临界问题，关键在于运用动态思维，寻找临界点，确定临界状态，根据粒子的速度方向找出半径方向，同时由磁场边界和题设条件画好轨迹，定好圆心，建立几何关系.2.粒子射出或不射出磁场的临界状态是粒子运动轨迹与磁场边界相切.高考题型四带电粒子在匀强磁场中的多过程问题【例4】如图4甲所示，在直角坐标系xOy平面内，以O点为中心的正方形abcd 与半径为3L的圆形之间的区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.在y轴上有一挡板PQ，挡板长为L，挡板的放置关于x轴对称.a处有一个质子源，Oa ＝L，可以向y轴方向发射出速度从零开始的一系列质子.已知质子的质量为m，电量为q，不计质子的重力、质子间的相互作用，质子碰到档板被立即吸收.求：图4(1)要使质子不离开圆形区域的最大速度；(2)当质子速度满足什么条件时，质子运动中能够经过c点；(3)质子第一次回到a点的最长时间；(4)如图乙，如果整个圆内都充满磁感应强度为B的匀强磁场，挡板长度增为2L，挡板的放置仍关于x轴对称，而且a点能在xOy平面内向四周均发射v＝qBL m的质子，那么，求从a点发射出的所有带电粒子中击中挡板左面粒子与击中挡板右面粒子的比.解析 (1)由洛伦兹力提供向心力得到：qvB ＝mv 2R ①由题意得到最大的半径R max ＝2L 因此得到v max ＝qBR max m ＝2qBLm(2)由题目得到质子的半径R 取值范围为：L2≤R ≤L综合①式，得到qBL 2m ≤v ≤qBL m(3)计算得到质子做一个完整圆周运动的周期T ＝2πRv ＝2πmqB质子经过a 点的最长时间，是以半径为L2运动的质子，如图所示，在磁场中运动的时间正好为一个圆周运动时间，t 1＝T ＝2πmqB在没有磁场的区域正好做匀速直线运动，时间t 2＝2LqBL 2m＝4m qB故t max ＝t 1＋t 2＝π＋mqB(4)由几何关系得，打到挡板左面的粒子所对应的角度为90°，打到挡板右面的粒子所对应的角度也为90°.所以，从a 点发射出的所有带电粒子中击中挡板左面粒子与击中挡板右面粒子的比为1∶1.如图所示.答案(1)2qBLm(2)qBL2m≤v≤qBLm(3)π＋mqB(4)1∶1四、板书设计1、对电场性质的理解2、电场矢量合成问题3、带点粒子在有界磁场中的临界、极值问题4、带电粒子在匀强磁场中的多过程问题五、作业布置完成电场和磁场(1)的课时作业六、教学反思借助多媒体形式，使同学们能直观感受本模块内容，以促进学生对所学知识的充分理解与掌握。

高考物理二轮复习教案电磁学

高考物理二轮复习教案电磁学一、知识结构(一)电场1.了解什么是基元电荷及电荷守恒定律的应用。

2.掌握真空中的库仑定律及其应用。

3.掌握电场强度的定义式、点电荷和匀强电场场强的计算公式，正确领会磁力线的含义。

4.理解电势、电势差、等势面的概念，掌握匀强电场中场强和电势差的关系及电场力做功与电势能的关系。

5.理解电场中的导体处于静电平衡状态时的特殊情况。

6.掌握带电粒子在电场中运动的规律。

7.掌握电容器的电容的概念及平行板电容器中电容的计算公式。

(二)恒定电流1.掌握电阻的串并联规律，串并联电路中的电压、电流及功率分配及焦耳定律。

2.理解电动势的概念，掌握闭合电路的欧姆定律。

3.掌握电路的处理方法，学会对电路的变化分析判断，掌握各种类型的电路计算。

4.掌握电压表、电流表和欧姆表的读数方法和测量原理及方法。

5.会根据电路图进行电路的实物接线。

(三)磁场1.理解磁场、磁感强度、磁感线、磁通量的意义，了解磁现象的电本质。

2.掌握安培力的计算公式和左手定则，了解电流表的工作原理。

3.掌握速度与磁场方向平行和垂直两种情况下洛仑力方向的判定和大小的计算，掌握带电粒子在匀强磁场中的圆周运动规律及洛仓兹力的应用。

(四)电磁感应和交流电1.电磁感应(1)正确领会感应电流产生的条件，熟练运用右手定则和楞次定律判断感应电流及感应电动势的方向。

(2)熟练掌握法拉第电磁感应定律，及各种情况下感应电动势的计算方法。

2.交流电(1)了解交流电的概念，理解表示交流电的各物理量的含义，并能准确识别和使用它们。

(2)理解正弦交流电的图象，并能根据图象讨论有关问题。

(3)理解变压器的原理，能使用电压比和电流比公式分析计算有关问题。

(4)弄清什么叫振荡电流、振荡电路，掌握电磁振荡的过程特征。

(5)熟练掌握电磁振荡的周期和频率公式，并应用公式分析、计算、讨论有关的简单问题。

(6)了解麦克斯韦电磁场理论的基本要点，掌握电磁波的形成和波速公式V=λf的应用。

高三物理二轮复习方法,第二轮复习方案

高三物理二轮复习方法,第二轮复习方案在高三第一轮的复习中，学生大都能掌握物理学中的基本概念，如何才能在二轮复习中充分利用有限的时间，取得更好的效益?整理了物理学习相关内容，希望能帮助到您。

高三物理二轮复习方法一乐观调整心态，增强应试心理素质掌握知识的水平与运用知识解决问题的水平是高考成功的硬件;而在考前、考中的心态调整水平是高考成功的软件。

形象地说，高考既是打知识战也是打心理战，越是临近高考，心态的作用越是突出。

考试心态状况制约着能力的发挥，心态好就能正常甚至超常发挥;心态差就可能失常发挥。

有的考生平时成绩相当出色，可是一到正式考试就不行，问题就出在心理素质上。

一些考生由于不相信自己的实力，首先在心理上打垮了自己，因而发慌心虚、手忙脚乱，平时得心应手的试题也答不上来。

考生带着一颗平常心去迎接高考，做最坏结果的打算，然后去争取最好的结果，这样想问题反而能够使心情平静下来，并能自如应对各种复杂局面。

另外，在复习的后期阶段，尤其要针对自己的具体情况，恰当地提出奋斗目标，脚踏实地地实现它们，使自己在付出努力之后，能够不断地体会成功的喜悦。

对于偶然的失误，应准确地分析问题产生的原因，使下一步的复习更具有针对性。

在后面的几个月时间里老师和家长应该做到多多鼓舞学生，树立他们学习的信心。

学生遇到问题时也要及时地找老师寻求帮助和指导。

二知识体系的细化把贯穿高中物理的主干内容的知识结构、前后关联起来。

物理学科的知识构建重点放在课本定义、公式推导、讨论现象上。

如牛顿第一定律讨论的是惯性定律，阐述力是改变物体运动状态的原因，而不是维持运动的原因。

牛顿第二定律所讨论的是力的瞬时作用规律，而动量定理所讨论的是力对时间的积累作用规律。

对每一个知识板块要完成这四项工作：①基本规律和公式;②容易忘记的内容;③解题方法与技巧;④常常出错的问题。

三掌握分析问题的方法，养成良好的思维习惯正确的解题过程应该是：①逐字逐句，仔细审题;②想象情景，建立模型;③分析过程，画示意图，找到特征;④寻找规律，列出方程;⑤推导结果，讨论意义。

高考物理二轮复习专题3 电场与磁场教学案

专题3 电场与磁场高考研究(十一) 聚焦选择题考法——电场性质、磁场性质1．[多选](2017·全国Ⅰ卷T20)在一静止点电荷的电场中，任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r 的关系如图所示。

电场中四个点a 、b 、c 和d 的电场强度大小分别为E a 、E b 、E c 和E d 。

点a 到点电荷的距离r a 与点a 的电势φa 已在图中用坐标(r a ，φa )标出，其余类推。

现将一带正电的试探电荷由a 点依次经b 、c 点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为W ab 、W bc 和W cd 。

下列选项正确的是( )A ．E a ∶E b ＝4∶1B ．E c ∶E d ＝2∶1C ．W ab ∶W bc ＝3∶1D ．W bc ∶W cd ＝1∶3解析：选AC 设点电荷的电荷量为Q ，根据点电荷电场强度公式E ＝k Qr 2，r a ∶r b ＝1∶2，r c ∶r d ＝3∶6，可知，E a ∶E b ＝4∶1，E c ∶E d ＝4∶1，选项A 正确，B 错误；将一带正电的试探电荷由a 点移动到b 点做的功W ab ＝q (φa －φb )＝3q (J)，试探电荷由b 点移动到c 点做的功W bc ＝q (φb －φc )＝q (J)，试探电荷由c 点移动到d 点做的功W cd ＝q (φc －φd )＝q (J)，由此可知，W ab ∶W bc ＝3∶1，W bc ∶W cd ＝1∶1，选项C 正确，D 错误。

2．[多选](2017·全国Ⅲ卷T 21)一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a 、b 、c 三点的位置如图所示，三点的电势分别为10 V 、17 V 、26 V 。

下列说法正确的是( )A ．电场强度的大小为2.5 V/cmB ．坐标原点处的电势为1 VC ．电子在a 点的电势能比在b 点的低7 eVD ．电子从b 点运动到c 点，电场力做功为9 eV解析：选ABD ac 垂直于bc ，沿ca 和cb 两方向的场强分量大小分别为E 1＝U ca ac＝2 V/cm 、E 2＝U cb bc＝1.5 V/cm ，根据矢量合成可知E ＝2.5 V/cm ，A 项正确；根据在匀强电场中平行线上等距同向的两点间的电势差相等，有φO －φa ＝φb －φc ，得φO ＝1 V ，B 项正确；电子在a 、b 、c 三点的电势能分别为－10 eV 、－17 eV 和－26 eV ，故电子在a 点的电势能比在b 点的高7 eV ，C 项错误；电子从b 点运动到c 点，电场力做功W ＝(－17＋26)eV ＝9 eV ，D 项正确。

高三物理二轮复习专题课件精编：专题三第2课时电场和磁场中的曲线运动 (36页)

热点题型例析
专题二第1课时
以题说法
本课时栏目开关
解图象类问题的关键在于将图象与物理过程对应
起来，通过图象的坐标轴、关键点、斜率、面积等信息，对运动过程进行分析，从而解决问题．
热点题型例析
专题二第1课时
(2013· 四川· 6)甲、乙两物体在 t＝0 时刻经过同一
位置沿 x 轴运动，其 v－t 图象如图 2 所示，则
知识方法聚焦
专题二第1课时
第1课时
动力学观点在力学中的应用
本课时 1．物体或带电粒子做匀变速直线运动的条件是：物体所受合栏目力为恒力，且与速度方向共线．开关
知识方法聚焦
专题二第1课时
2．匀变速直线运动的基本规律为速度公式：v＝ v0＋at 1 2 v0t＋2at 位移公式：x＝
以题说法
解决此类问题必须熟练掌握运动学的基本规律和
推论(即五个关系式)．对于匀减速直线运动还要会灵活运用逆向思维法．对于追及相遇问题要能分别清晰地分析两物体的运动过程，能找出空间和时间的关系等．
热点题型例析
专题二第1课时
一物体以某一初速度在粗糙的水平面上做匀减
速直线运动，最后停下来，若此物体在最初 5 s 内通过的路程与最后 5 s 通过的路程之比为 9∶5，求此物体一共运动了多少时间？
答案 7 s
热点题型例析
题型 4 例4
专题二第1课时
应用动力学方法分析传送带问题 1 (16 分)如图 5 所示，竖直固定的光滑圆弧轨道 AB 半径 4
R＝1.25 m,BC 为水平传送带与 a、b 两驱动轮的切点,AB 与
本课时栏目开关
BC 水平相切于 B 点 ( 未连接 , 圆弧轨道不影响传送带运动)．一质量为 m＝3 kg 的小滑块，从 A 点由静止滑下，当传送带静止时，滑块恰好能滑到 C 点．已知 a、b 两轮半径均为 r＝0.4 m 且两轮与传送带间不打滑，滑块与传送带间的动摩擦因数 μ＝0.1，取 g＝10 m/s2.问：

高中物理电场磁场问题教案

高中物理电场磁场问题教案
一、教学目标：
1. 知识与技能：掌握电场和磁场的基本概念，了解电场和磁场的相互作用关系，并能运用相关公式解决问题。

2. 过程与方法：通过理论讲解、实验演示和问题解析等形式，培养学生的实验操作能力和解决问题的能力。

3. 情感态度与价值观：培养学生对物理学的兴趣和研究意识，培养学生的探究精神和实践能力，培养学生的合作精神和团队意识。

二、教学内容：
1. 电场的概念和性质；
2. 电荷、电场强度和电场力的关系；
3. 磁场的概念和性质；
4. 磁场力、洛伦兹力和磁感应强度的关系；
5. 电场和磁场的相互作用。

三、教学过程：
1. 理论讲解
（1）电场和磁场的概念及性质；
（2）电场和磁场的力的大小和方向计算方法；
（3）电场和磁场的相互作用关系。

2. 实验演示
（1）利用电场仪器展示电场的强度和方向；
（2）利用磁场仪器展示磁场的强度和方向。

3. 问题解析
（1）综合运用电场和磁场的知识解决相关问题；
（2）让学生通过实际案例分析，提高解决问题的能力。

四、教学评价：
1. 定期进行小测验，检测学生的学习情况；
2. 课堂上进行互动问题讨论，检验学生的思维能力；
3. 布置课后作业，巩固学生的知识点；
4. 定期组织实验实践活动，培养学生的实验操作能力。

五、教学反思：
结合学生的实际情况和学习态度，及时调整教学方法和教学内容，不断完善教学计划，提高教学效果，以使学生全面提高自身的物理学知识水平和能力。

二轮复习专题电场与磁场——带电粒子在电场中的加速与偏转讲义(含解析)

2023届二轮复习专题电场与磁场——带电粒子在电场中的加速与偏转讲义（含解析）本专题主要讲解带电粒子（带电体）在电场中的直线运动、偏转，以及带电粒子在交变电场中运动等相关问题，强调学生对于直线运动、类平抛运动规律的掌握程度。

高考中重点考查学生利用动力学以及能量观点解决问题的能力，对于学生的相互作用观、能量观的建立要求较高。

探究1带电粒子在电场中的直线运动典例1：（2021湖南联考）如图所示，空间存在两块平行的彼此绝缘的带电薄金属板A、B，间距为d，中央分别开有小孔O、P。

现有甲电子以速率v0从O点沿OP方向运动，恰能运动到P点。

若仅将B板向右平移距离d，再将乙电子从P′点由静止释放，则（）A．金属板A、B组成的平行板电容器的电容C不变B．金属板A、B间的电压减小C．甲、乙两电子在板间运动时的加速度相同D．乙电子运动到O点的速率为2v0训练1：（2022四川联考题）多反射飞行时间质谱仪是一种测量离子质量的新型实验仪器，其基本原理如图所示，从离子源A处飘出的离子初速度不计，经电压为U的匀强电场加速后射入质量分析器。

质量分析器由两个反射区和长为l的漂移管（无场区域）构成，开始时反射区1、2均未加电场，当离子第一次进入漂移管时，两反射区开始加上电场强度大小相等、方向相反的匀强电场，其电场强度足够大，使得进入反射区的离子能够反射回漂移管。

离子在质量分析器中经多次往复即将进入反射区2时，撤去反射区的电场，离子打在荧光屏B上被探测到，可测得离子从A到B的总飞行时间。

设实验所用离子的电荷量均为q，不计离子重力。

（1）求质量为m的离子第一次通过漂移管所用的时间T1；（2）反射区加上电场，电场强度大小为E，求离子能进入反射区的最大距离x；（3）已知质量为m0的离子总飞行时间为t0，待测离子的总飞行时间为t1，两种离子在质量分析器中反射相同次数，求待测离子质量m1。

探究2 带电粒子在电场中的偏转典例2:（2022北京月考）让氕核（1H）和氘核（21H）以相同的动能沿与电场垂直的方向1从ab边进入矩形匀强电场（方向沿a→b，边界为abcd，如图所示）。

高中物理《电场与磁场》教案

高中物理《电场与磁场》教案一、教学目标1.知识与技能：o理解电场和磁场的概念，知道它们的基本性质。

o掌握电场线和磁感线的画法，能够用电场线和磁感线描述电场和磁场的分布。

o理解电场强度和磁感应强度的概念，知道它们的定义式和单位。

2.过程与方法：o通过实验和观察，让学生感受电场和磁场的存在和性质。

o引导学生通过逻辑推理和数学计算，深入理解和应用电场和磁场的相关知识。

3.情感态度与价值观：o激发学生对电场和磁场的兴趣，培养学生的科学思维和探究精神。

o通过小组合作和讨论，培养学生的团队协作和沟通能力。

二、教学重点与难点1.教学重点：电场和磁场的基本性质、电场线和磁感线的画法、电场强度和磁感应强度的概念。

2.教学难点：电场和磁场的综合理解和实验观察。

三、教学准备1.实验器材：静电发生器、带电小球、导线、磁铁、铁粉等。

2.多媒体课件：包含电场和磁场的定义、实验演示、应用案例、例题解析等。

四、教学过程1.导入新课o通过回顾之前的力学和电学知识，引出电场和磁场的概念。

o提问学生：“电荷和电流周围会有什么特殊的物质？它们是如何影响其他物体的？”激发学生的好奇心和探究欲望。

2.新课内容讲解o电场的概念和性质：解释电场是电荷周围存在的特殊物质，它具有方向和大小，可以用电场线来描述。

介绍电场线的画法，强调电场线的特点和电场强度的概念。

o磁场的概念和性质：解释磁场是电流或磁铁周围存在的特殊物质，它也具有方向和大小，可以用磁感线来描述。

介绍磁感线的画法，强调磁感线的特点和磁感应强度的概念。

3.实验探究o分组进行实验，让学生观察静电发生器产生的电场和磁铁产生的磁场，感受它们的存在和性质。

o引导学生利用铁粉等器材，观察磁场的分布和方向，加深对磁场性质的理解。

4.课堂练习与讨论o出示相关练习题，让学生运用电场和磁场的知识解答有关问题，如计算电场强度、磁感应强度等。

o讨论电场和磁场在日常生活和科技发展中的应用，如静电除尘、电磁铁等。

高考物理二轮复习板块一专题突破复习专题三电场与磁场第二讲磁场及带电粒子在磁场中的运动学案

第二讲磁场及带电粒子在磁场中的运动[知识建构][高考调研]1.考查方向：①结合电流周围的磁场分布特点考查磁场的性质．②结合现代科学技术考查带电粒子在磁场中的运动．③结合几何关系考查带电粒子在有界磁场中的临界问题．2.常用的思想方法：①对称思想．②等效思想．③极限思想．④放缩法．⑤平移法．⑥旋转法．(2)(3)几种典型电流周围磁场分布考向一磁场对通电导体的作用力[归纳提炼]求解磁场中导体棒运动问题的思路(多选)(2017·全国卷Ⅰ)如图，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，均通有电流I，L1中电流方向与L2中的相同，与L3中的相反．下列说法正确的是( )A．L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直B．L3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面垂直C．L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶1∶ 3D．L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为3∶3∶1[思路点拨] 首先判断直线电流的磁场及安培力，或者记住平行直线电流间作用规律，运用平行四边形法则，结合三角形知识解决．[解析] 同向电流相互吸引，反向电流相互排斥．对L1进行受力分析，如下图所示，可知L1所受磁场力的方向与L2、L3所在的平面平行；对L3进行受力分析，如右图所示，可知L3所受磁场力的方向与L1、L2所在的平面垂直．任意两根导线间的作用力的大小是相等的，若两根导线间相互作用力为F，L1、L2受到的磁场力的合力大小相同，根据平行四边形定则作出几何图形，根据几何知识可求解，经分析知B、C正确．[答案] BC[熟练强化]1．(2017·上海卷)如图，一导体棒ab静止在U形铁芯的两臂之间．电键闭合后导体棒受到的安培力方向( )A ．向上B ．向下C ．向左D ．向右[解析] 本题考查电流的磁效应、安培力及左手定则．根据图中的电流方向，由安培定则知U 形铁芯下端为N 极，上端为S 极，ab 中的电流方向由a →b ，由左手定则可知导体棒受到的安培力方向向右，选项D 正确．[答案] D2．(2017·金华十校第三次联合调研)如右图所示，光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分，O 点为圆弧的圆心．两金属轨道之间的宽度为0.5 m ，匀强磁场方向如右图所示，磁感应强度大小为0.5 T ．质量为0.05 kg 、长为0.5 m 的金属细杆置于金属轨道上的M 点．当在金属细杆内通以电流为2 A 的恒定电流时，金属细杆可以沿杆向右由静止开始运动．已知MN ＝ON ＝OP ＝1 m ，g ＝10 m/s 2，则( )A ．金属细杆开始运动时的加速度大小为5 m/s 2B ．金属细杆运动到P 点时的速度大小为5 m/sC ．金属细杆运动到P 点时的向心加速度大小为10 m/s 2D ．金属细杆运动到P 点时对每一条轨道的作用力大小为0.75 N[解析] 金属细杆在水平方向受到安培力作用，安培力大小F 安＝BIL ＝0.5×2×0.5 N ＝0.5 N ，金属细杆开始运动时的加速度大小为a ＝F 安m＝10 m/s 2，选项A 错误；对金属细杆从M 点到P 点的运动过程，安培力做功W 安＝F 安·(MN ＋OP )＝1 J ，重力做功W G ＝－mg ·ON ＝－0.5 J ，由动能定理，得W 安＋W G ＝12mv 2，解得金属细杆运动到P 点时的速度大小v ＝2 5m/s ，选项B 错误；金属细杆运动到P 点时的向心加速度大小为a ′＝v 2r＝20 m/s 2，选项C错误；在P 点金属细杆受到轨道水平向左的作用力F N ，水平向右的安培力F 安，由牛顿第二定律，得F N －F 安＝mv 2r，解得F N ＝1.5 N ，每一条轨道对金属细杆的作用力大小为0.75 N ，由牛顿第三定律，可知金属细杆运动到P 点时对每一条轨道的作用力大小为0.75 N ，选项D 正确．[答案] D考向二带电粒子在磁场中的运动[归纳提炼]1．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 ，且带电粒子仅受洛伦兹力作用，则带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度v 做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力．由qvB ＝m v 2R ，可得半径R ＝mvqB，则周期T＝2πR v ＝2πmqB.周期T 与粒子运动的速度v 或半径R 无关．角速度ω＝2πT ＝qBm，角速度ω只取决于粒子的比荷和磁感应强度，与粒子运动的速度v 和半径R 无关．动量p ＝mv ＝qBR ，动能E k ＝12mv 2＝q 2B 2R22m ，粒子的动量和动能与磁感应强度B 、轨道半径R 、粒子的属性(q 、m )有关．2．解决带电粒子在有界磁场中的运动问题的思路“画轨迹，定圆心，求半径”是解决带电粒子在磁场中运动问题的一般思路，其中“画轨迹”是处理临界与极值问题的核心．对于这类区域判断题，要善于进行动态分析，即首先选一个速度方向(如水平方向)，然后从速度方向的改变分析轨迹的变化，从而找出角度变化时可能出现的临界值与极值或各物理量间的联系．(2017·全国卷Ⅱ)如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P 为磁场边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过P 点，在纸面内沿不同方向射入磁场．若粒子射入速率为v 1，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为v 2，相应的出射点分布在三分之一圆周上．不计重力及带电粒子之间的相互作用．则v 2∶v 1为( )A.3∶2B.2∶1C.3∶1D ．3∶ 2[思路点拨] 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，找圆心、定半径是解题的常规方法，本题中只要找到半径之间的关系则问题迎刃而解。

高三物理二轮复习专题课件精编：专题三第2课时电场和磁场中的曲线运动

mv 2πm 功．其半径 R＝ qB ，周期 T＝ qB .
知识方法聚焦
专题三第2课时
1．带电粒子在电场和磁场的组合场中运动时，一般是类平抛运动和匀速圆周运动的组合，可以先分别研究这两种运动，而类平抛运动的末速度往往是匀速圆周运动的线速度，
本课速度是解决此类问题的关键．分析运动过程中转折点的时栏 2．本部分内容通常应用运动的合成与分解的方法、功能关系目开和圆周运动的知识解决问题. 关
由于带电粒子在运动过程中只受电场力作用，只有动能与电势能之间的相互转化，则带电粒子的动能与电势能之和不变，故 C 错误；
热点题型例析
专题三第2课时
根据物体做曲线运动的轨迹与速度、合外力的关系可知，带电粒子在 R 点处所受电场力的方向为沿电场线向右，又由于该粒子带负电，则 R 点处电场的方向应该向左，根据等势面与电场线的关系可得 R、Q 两点处电势的关系为 φR>φQ，根据电
热点题型例析
专题三第2课时
vP 2 解析物块恰好通过 P 点，则在 P 点有 mg＝m R ，物块从 M 1 1 2 到 P 由动能定理得 qER－2mgR＝ mvP － mvM2，联立解得 2 2 vM＝3 m/s，选项 A 错误；
本课时栏目开关
设物块在半圆轨道中点时的速度大小为 v，由动能定理得 qER v2 1 2 1 2 －mgR＝2mv －2mvM，又 FN－qE＝m R 、FN′＝FN，联立解得压力大小为 FN′＝16 N，选项 B 错误；物块由 M 向 N 运动的过程中速率先增大后减小，选项 C 错误； 1 物块从 A 到 M 由动能定理得(qE－μmg)l＝2mvM2－0，解得 l＝

高三物理第二轮复习全套教案磁场

磁场教学目标1．了解磁场的产生和基本特性，加深对场的客观性、物质性的理解．2．通过磁场与电场的联系，进一步使学生了解和探究看不见、摸不着的场的作用的方法．掌握描述磁场的各种物理量．3．掌握安培力的计算方法和左手定则的使用方法和应用．教学重点、难点分析1．对磁感强度、磁通量的物理意义的理解及它们在各种典型磁场中的分布情况．2．对安培力和电磁力矩的大小、方向的分析．教学过程设计教师活动一、磁场复习提问：1．磁场存在于何处？2．磁场的基本特征是什么？3．什么是磁现象的电本质？总结：磁场是一种特殊的物质，我们看不到，但可以通过它的作用效果感知它的存在，并对它进行研究和描述．学生活动答：在磁体或电流周围空间存在磁场．它的基本特征是对处于其中的通电导线、运动电荷或磁体的磁极能施加力的作用．磁现象的电本质是指所有磁现象都可归纳为：运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用．二、描述磁场性质的物理量1．磁感应强度（符号B，单位T）磁感线电场和磁场都是无法直接看到的物质．我们在描述电场时引入电场强度E这个物理量，描述磁场则是用磁感应强度B．研究这两个物理量是采用什么方法？答：利用磁场对放入其中的特殊物质的作用（如电场对电荷、磁场对通电导线的作用等），采用试探法，即在场中引入试探电荷或试探电流元，研究电磁场对它们的作用情况，从而判定场的分布情况．试探法是一种很好的研究方法．它能帮助我们研究一些因无法直接观察或接近而感知的物质，如电磁场．我们前面复习了电场强度，那么磁感应强度的定义与它有什么不同的地方吗？答：磁感强度的定义式为：B=F/Il其中电流元（Il）受的磁场力的大小与电流方向相关．因此采用电流与磁场方向垂直时受的最大力F 来定义B，而电场中就不存在这个问题．总结：研究电场、磁场的基本方法是类似的．但磁场对电流的作用更复杂一些，涉及到方向问题．今后我们分析此类问题时也要多加注意．磁感强度矢量性：磁感强度是描述磁场的物理量．因此它的大小表征了磁场的强弱，而它的方向，也就是磁场中某点小磁针静止时N极的指向，则代表该处磁场的方向．同时，它也满足矢量叠加的原理：若某点的磁场几个场源共同形成，则该点的磁感强度为几个场源在该点单独产生的磁感强度的矢量和．磁感线：用来形象描述磁场中各点磁感强度分布的曲线．它的疏密程度表示磁场的强弱，而它上各点的切线方向则表示该处磁场的方向．特点：磁体外方向N极指向S极（内部反之）．让学生画出几种典型磁场的磁感线分布（如条形磁铁，蹄形磁铁，通电直导线，通电螺线管等），加深感性认识．[例1]如图3-5-1所示，两根垂直纸面平行放置的直导线A、C由通有等大电流．在纸面上距A、C等远处有一点P．若P点磁感强度及方向水平向左，则导线A、C中的电流方向是如下哪种说法？A．A中向纸里，C中向纸外B．A中向纸外，C中向纸里C．A、C中均向纸外D．A、C中均向纸里</PGN0181.TXT/PGN>2．磁通量（符号单位Wb）请学生回答磁通量的定义以及与磁感强度的区别和联系．通过例题使学生注意定义中B、S方向问题及的标量叠加问题．答：穿过磁场中某一面积的磁感线条数称为穿过这一面积的磁通量．定义式为：=PBS⊥（S⊥为垂直于B的面积）．磁感强度是描述磁场某点的性质，而磁通量是描述某一面积内磁场的性质．由B= /S⊥可知磁感强度又可称为磁通密度．[例2]如图3-5-2所示，在水平虚线上方有磁感强度为2B，方向水平向右的匀强磁场，水平虚线下方有磁感强度为B，方向水平向左的匀强磁场．边长为l的正方形线圈放置在两个磁场中，线圈平面与水平面成α角，线圈处于两磁场中的部分面积相等，则穿过线圈平面的磁通量大小为多少？（让学生分析解答）分析：1．注意到B与S不垂直，应把S投影到与B垂直的方向上．2．注意到水平虚线上下两部分磁场大小与方向的不同．应求两部分磁通量按标量叠加，求代数和．三、磁场对电流的作用1．安培力用投影仪打出如下几种情况．带学生复习安培力的大小、计算和左手定则对其方向的判断．[例3]教师可举后边同步练习中的题目为例，分析安培力的计算．安培力大小F=B⊥IL．B⊥为磁感强度与电流方向垂直分量．方向：左手定则（内容略）．注意安培力总是与磁场方向和电流方向决定的平面垂直（除了二者平行，安培力为0的情况）．2．安培力矩——磁场对通电线圈的力矩作用带学生分析、计算通电矩形线圈在磁场中受安培力矩（可采用最标准的模型，即矩形线框且轴在正中的情况）推出安培力矩公式：M=BIS∥（S∥为线圈面积在磁场方向上的投影大小）[例4]在磁感强度为B的匀强磁场中，有一矩形线圈abcd，边长分别为L1、L2，通以电流I．如图3-5-4所示．已知转轴OO′在线圈平面内，且垂直于B，Od=3Oa，O′c=3O′b，当线圈从图示位置绕轴转过θ角时，下面哪些说法正确？[ ]A．ab边受到安培力为BIL1sinθB．ab边受到安培力为BIL1cosθC．线圈受到磁力矩为BIL1L2cosθD．穿过线圈的磁通量为BL1L2sinθ解：根据安培力定义可知此时ab边受的安培力大小为BIL1，因此A、B选项错误；而由磁通量和磁力矩的公式可知选项C、D正确．。