2018高考物理第一轮复习专题磁场学案鲁科版

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1、磁场【本讲教育信息】一.教学内容：磁场［本章的知识点］（一）描述磁场的基本概念1.磁场具有物质性、方向性，最基本的性质是对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。磁现象的电本质是由于电荷的运动。2.磁感应强度是从力的角度描述磁场性质的物理量，是矢量。⑴定义式：⑵B的方向与磁场的方向一致，即小磁针N极所受磁场力的方向。⑶若有数个磁场互相叠加，则合磁场中某点的B应根据矢量合成法则来确定。3.磁感线是用来形象描述磁场强弱和方向的一些假想曲线。几种典型磁场的磁感线分布具有立体性和对称性的特点。匀强磁场中的磁感线是平行等距的

2、直线。4.磁通量表示穿过磁场中某一面积的磁感线条数。在匀强磁场中，垂直穿过面积S的磁通量为。（二）磁场对电流的作用1.磁场对电流的作用力也叫安培力，大小为。在应用时要注意：⑴B与l垂直；⑵l是有效长度；⑶B并非一定为匀强磁场，但它应该是l所在处的磁感应强度。2.安培力的方向由左手定则判定，安培力垂直于电流方向和磁场方向决定的平面，B和I可以有任意的夹角。3.安培力做功的实质：起传递能量的作用，将电源的能量传递给通电导线，而磁场本身并不提供能量，这个特点与静摩擦力做功相似。（三）磁场对运动电荷的作用1.洛仑兹力大小：当

3、电荷的运动速度时，；当电荷的运动速度∥B时，F＝0。方向：由左手定则判定。当运动电荷为负电荷时，相当于正电荷反向运动，仍可用安培力方向的判断方法进行判断。特点：洛仑兹力对运动电荷不做功。2.带电粒子在匀强磁场中的运动物理情景：带电粒子以速度垂直射入匀强磁场。受力情况：只受洛仑兹力作用（带电粒子重力忽略不计）。运动情况：带电粒子在与B垂直的平面内做匀速圆周运动。洛仑兹力F提供向心力。圆周运动的半径，运动周期。（四）带电粒子在复合场中的运动1.复合场是指电场、磁场和重力场并存的场。2.复合场中各种场的特点：⑴电场力和重力

4、做功与路径无关。⑵磁场对运动电荷不做功。3.处理复合场中运动的三个软科学观点：⑴动力学观点：包括牛顿三大定律和运动学规律。⑵动量观点：动量定理和动量守恒定律。⑶能量观点：包括动能定理和能量守恒定律。对于单个物体的讨论，宜用两大定理。涉及时间优先考虑动量定理；涉及位移优先考虑动能定理。对于多个物体组成的系统的讨论，则优先考虑两大定律，涉及到加速度的力学问题必定用牛顿第二定律，必要时还要用运动学公式。［本章的疑难点辨析］1.磁场和电场磁　　　场电　　　场磁体或电流周围的一种特殊物质电荷周围的一种特殊物质磁感应强度（称试验

5、电流元）电场强度（q称为试验电荷）磁场方向规定为小磁针N极受力方向电场方向规定为正电荷受力方向用磁感线可以形象化表示磁场分布（磁感线为闭合曲线）用电场线形象化表示电场分布（电场线有头有尾）合磁场（矢量和）合电场（矢量和）磁通量（表示垂直磁感线的平面面积）2.磁感应强度B和电场强度E：磁感应强度B电场强度E物理意义描述磁场的性质描述电场的性质定义式B＝F/Il通电导线与B垂直E＝F/q场线的定义1.闭合曲线2.不相交3.疏密表示B的大小4.切线方向表示B的方向1.不闭合2.不相交3.疏密表示E的大小4.切线方向表示E的

6、方向场的叠加合磁感应强度B等于各磁场的B的矢量和合场强等于各个电场的场强E的矢量和单位1T＝1N/A·m，1T＝1Wb/m21N/C＝1V/m3.洛仑兹力与电场力：洛仑兹力电场力作用对象运动电荷静止或运动的电荷公式⑴匀强磁场⑵F＝Eq方向与v垂直，与B垂直与场强E平行做功特点只改变速度方向，不改变速度的大小，不对电荷做功⑴在同一等势面上移动电荷，电场力不做功⑵在不同等势面间移动电荷，电场力做功实例比较带电粒子以进入匀强磁场：，等效环形电流：氢原子中电子受库仑力做匀速圆周运动：，等效环形电流：注意事项⑴B＝0时，F＝0

7、；F＝0时，B不一定为零⑵电荷的正负⑴E＝0时，F＝0；F＝0时，E＝0⑵电荷的正负【典型例题】（一）磁通量的大小比较与磁通量的变化例题1.如图所示，a、b为两同心圆线圈，且线圈平面均垂直于条形磁铁，a的半径大于b，两线圈中的磁通量较大的是线圈___________。解析：b部分学生由于对所有磁感线均通过磁铁内部形成闭合曲线理解不深，容易出错。例题2.磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右，一面积为S的线圈abcd如图所示放置，平面abcd与竖直面成θ角。将abcd绕ad轴转180º角，则穿过线圈的磁通量的变化量为（　

8、C　）A.0　　B.2BS　　C.2BScosθ　　D.2BSsinθ解析：部分学生由于不理解关于穿过一个面的磁通量正负的规定而出现错误。（二）等效分析法在空间问题中的应用例题3.一个可自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个圆线圈的圆心重合，当两线圈都通过如图所示的电流时，则从左向右看，线圈L1将（　C　）A.不动B.顺