磁场在高考中命题特点和教学策略

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1、磁场在高考中的命题特点及教学策略近几年高考试题分析不难看出，带电粒子在磁场运动以及复合场问题综合性较强，覆盖考点较多，在现今的理综试题中是一个热点，因此在今后的高考无论是物理单科还是综合考试，与洛伦兹力、电场力、重力有关的力电综合题型为考试内容的出题的几率都会很高，且以大型综合题为主．高考命题中，采用本章的基础知识与科学技术成果相结合，物理模型与生产生活实际相结合，是近年来命题的新思路．磁场这一章在电磁学乃至整个高中物理阶段都占据着相当重要的地位，它是学好下一章电磁感应的基础，在复习本章时要注意以下问题．1．重视并加强对基本概念、基本规律的学习，在学习中要注

2、意与电场进行类比学习、类比记忆．同时更应该注意它们之间的区别．2．注意总结、归纳(1)全章学完之后，要在头脑中建立起来基本知识框架，形成网络，最好自己先独立完成全章的基础知识归纳．(2)归纳题型、总结解题方法．本章的题目很多，但如果透过现象看本质，好多题实质是一样的，属于一类题，如果我们总结出解决这类题的解题方法，再适当地加以强化训练，一定会取得较好的效果，但开始一定要按总结出的方法一步一步地进行，熟练之后才可灵活应用，切不可操之过急，我们把这个过程叫作“先死而后活”，全章学完之后头脑里装的不是一个一个的题而是若干个题型的解题方法．一、磁场与力、运动学的综合

3、这种题近几年经常出现，在做这种题的时候，一定要按照做运动学动力学做题的过程来研究问题，先进行受力分析，再进行过程分析，再综合磁场中力的特点分析研究对象的各个运动状态，以达到解题的目的。1、与直线运动相结合如图所示，带电量为-q，质量为m的小球从倾角为θ的光滑斜面上由静止下滑，匀强磁场垂直纸面向里，磁感强度为B，则小球在斜面上滑行的最大距离为多少？最大速度是多大？2、与圆运动相结合与圆运动相结合是磁场部分最重要的应用之一，回旋加速器、质谱仪、磁偏技术等实际应用都是利用了带电粒子在磁场中的圆周运动的规律。在解此类问题时，主要抓住几个关键步骤：画轨迹，定圆心，找半

4、径；圆心角定时间。通过几何和物理两种方式列出相关半径的方程，解出题中相关的物理量。例1：（2007年全国高考卷Ⅰ）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>0，00，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周经小孔射入磁场，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

5、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）。解：对于y轴上的光屏亮线范围的临界件如图1所示：带电粒子的轨迹和x=a相切，此时r=a，y轴上的最高点为y=2r=2a；对于x轴上光屏亮线范围的临界条件如图2所示：左边界的极限情况还是和x=a相切，此刻，带电粒子在右边的轨迹是个圆，由几何知识得到在x轴上的坐标为x=2a;速度最大的粒子是如图2中的实线，又两段圆弧组成，圆心分别是c和c’由对称性得到c’在x轴上，设在左右两部分磁

6、场中运动时间分别为t1和t2,满足解得由数学关系得到：代入数据得到：所以在x轴上的范围是点评：本题是比较典型的磁场中圆运动问题，但所涉及的考查点物理过程的分析，临界值的选取，范围的讨论，着重考查数学方法中的几何作图在物理中的应用，这也是带电粒子在磁场中运动的解题重要方法。例2（2002年全国理综，20分）电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过电压为U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示。磁场方向垂直于圆面。磁场区的中心为O，半径为r。当不加磁场时，电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点。为了让电子束射到屏幕边缘P，需要加磁场，使

7、电子束偏转一已知角度θ，此时磁场的磁感应强度B应为多少？解析：电子在磁场中沿圆弧ab运动，圆心为C，半径为R。以v表示电子进入磁场时的速度，m、e分别表示电子的质量和电量，则eU＝mv2①eVB＝②又有tg＝③由以上各式解得B＝④点评：此题的关注点，除了带电粒子在磁场中的运动外，就是在解题过程中对磁场区域半径和轨迹半径的区分。就此体现了圆运动的解题特点。二、磁场与能量的综合前面所述磁场与运动学动力学的综合，是用运动学动力学解题的方法去研究的，换言之，也就是分析磁场中物体运动过程，受力情况等等，而研究磁场与能量的综合，要用的就是能量解题的思想。例:有一边长为L

8、的正方形导线框，质量为m，由高度H处自由下落，如图所