2017年高考物理复习 考前大串讲（基础知识+查漏补缺）专题10 磁场（含解析）

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1、专题10磁场考点内容要求说明考情分析磁场、磁感应强度、磁感线Ⅰ1.安培力的计算只限于电流与磁感应强度垂直的情形．2.洛伦兹力的计算只限于速度与磁场方向垂直的情形.题型：既有选择题，又有计算题。形式：既有单独考查，又有与力学、电场的综合考查，难度一般中等偏上或较难。常考热点有：(1)磁感应强度的理解和计算；(2)安培力、洛伦兹力的特点；(3)有界磁场中的临界问题；(4)带电粒子在匀强磁场中的多解问题；(5)带电粒子在组合场和复合场中的运动。策略：(1)注重以受力分析为基础，根据平衡条件分析通电导线的受力和运动

2、情况；(2)注重应用牛顿第二定律结合圆周运动的知识分析带电粒子在磁场中的运动。通电直导线和通电线圈周围磁场的方向Ⅰ安培力、安培力的方向Ⅰ匀强磁场中的安培力Ⅱ洛伦兹力、洛伦兹力的方向Ⅰ洛伦兹力的公式Ⅱ带电粒子在匀强磁场中的运动Ⅱ质谱仪和回旋加速器Ⅰ【基础知识梳理】一、磁场、磁感应强度1．磁场(1)基本性质：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用。(2)方向：小磁针的N极所受磁场力的方向。2．磁感应强度3．磁感应强度与电场强度的区别比较项目磁感应强度B电场强度E定义式B＝，通电导线与B垂直，大小与F

3、、I、L无关E＝，E大小与F、q无关方向小磁针N极受力方向放入该点的正电荷受力方向二、磁感线1．磁感线(1)定义：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致。(2)磁感线的特点①磁感线是为了形象地描述磁场而人为假设的曲线，并不是客观存在于磁场中的真实曲线。②磁感线在磁体(螺线管)外部由N极到S极，内部由S极到N极，是闭合曲线。③磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线较密的地方磁场较强，磁感线较疏的地方磁场较弱。④磁感线上任何一点的切线方向，都跟该点的磁场(磁感应强度)方向一致。

4、⑤磁感线不能相交，也不能相切。2．几种常见的磁场(1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图所示)(2)常见电流的磁场通电直导线通电螺线管环形电流安培定则3.磁场的叠加：磁感应强度为矢量，合成与分解遵循平行四边形定则。4．地磁场的特点(1)磁感线由地理南极发出指向地理北极(地球内部相反)。(2)地磁场的水平分量总是由地理南极指向地理北极。(3)北半球具有竖直向下的磁场分量，南半球具有竖直向上的磁场分量。(4)赤道平面距地面相等高度的各点，磁场强弱相同，方向水平向北。三、磁场对电流的作用力—安培力1．安培力的方向(1

5、)左手定则：伸出左手，让拇指与其余四指垂直，并且都在同一个平面内。让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。(2)两平行的通电直导线间的安培力：同向电流互相吸引，异向电流互相排斥。2．安培力的大小(1)当B⊥L时，安培力最大，F＝BIL。(2)当B∥L时，安培力等于零。注意：F＝BIL中的L是有效长度，即垂直磁感应强度方向的长度。如图甲所示，直角形折线abc中通入电流I，ab＝bc＝L，折线所在平面与匀强磁场磁感应强度B垂直，abc受安培力等效于ac(

6、通有a→c的电流I)所受的安培力，即F＝BI·L，方向为在纸面内垂直于ac斜向上。同理推知：①半圆形通电导线受安培力如图乙所示，F＝BI·2R；②如图丙所示闭合的通电导线框所受安培力F＝0。四、磁场对运动电荷的作用力—洛伦兹力1．洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力。2．洛伦兹力的方向(1)判定方法：左手定则：掌心——磁感线垂直穿入掌心；四指——指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向；拇指——指向洛伦兹力的方向。(2)方向特点：F⊥B，F⊥v，即F垂直于B和v决定的平面。3．洛伦兹力的大小(1)v∥

7、B时，洛伦兹力F＝0。(θ＝0°或180°)(2)v⊥B时，洛伦兹力F＝qvB。(θ＝90°)(3)v＝0时，洛伦兹力F＝0。4．洛伦兹力的特点(1)洛伦兹力始终与速度方向垂直。(2)洛伦兹力不做功，只改变速度方向。五、带电粒子在匀强磁场中的运动（不计粒子的重力）1.若v∥B，带电粒子做平行于磁感线的匀速直线运动。2.若v⊥B，带电粒子在垂直于磁场方向的平面内以入射速度v做匀速圆周运动。洛伦兹力提供带电粒子做圆周运动所需的向心力，由牛顿第二定律得带电粒子运动的轨道半径R=，运动的周期T=。六、在科学实验或科

8、学技术中的应用1.速度选择器正交的匀强电场与匀强磁场组成速度选择器，带电粒子必须以唯一确定的速度（包括大小、方向）进入才能匀速通过速度选择器，否则将发生偏转，这个速度的大小可由洛伦兹力和电场力的平衡求得，qvB=qE，所以，在图中，速度方向必须向右。（1）这个结论与粒子带何种电荷及所带电荷的多少没有关系。（2）若速度小于这一速度，电场力将大于洛伦兹力，带电粒子向电场力方向偏转，电场力做正功，动能将增大，洛伦兹力也