自主招生同步课程高三物理第10讲 磁场（教案）---精校解析Word版

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1、高考资源网（www.ks5u.com），您身边的高考专家第10讲磁场适用学科物理适用年级高三适用区域全国课时时长（分钟）120知识点1：带电粒子在磁场中运动2：动态圆分析磁场3：磁场的应用模型教学目标1：了解磁场的考查特点2：掌握基本知识和解题方法。3：学会利用动态圆分析磁场方法教学重点1：带电粒子在磁场中运动2：动态圆分析磁场教学难点1：带电粒子在磁场中运动2：磁场的应用模型【重点知识精讲和知识拓展】1.真空中长直导线电流周围的磁感应强度：B==kI/r。（k=）。式中r为场点到导线间的距离，I为通过导线的电流，μ0为真空

2、中的磁导率，大小为4π×10-7H/m。2．均匀磁场中的载流线圈的磁力矩公式：M=NBISsinθ。式中N为线圈的匝数，S为线圈的面积，θ为线圈平面与磁场方向的夹角。3．洛伦兹力F=qvBsinθ(θ是v、B之间的夹角)当θ=0°时，带电粒子不受磁场力的作用。当θ=90°时，带电粒子做匀速圆周运动。当0°＜θ＜时90°，带电粒子做等距螺旋线运动，回旋半径、螺距和回旋周期分别为；；；4．霍尔效应将一载流导体放在磁场中，由于洛伦兹力的作用，会在磁场和电流两者垂直的方向上出现横向电势差，这一现象称为霍尔效应，这电势差称为霍尔电势差

3、。欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。www.ks5u.com高考资源网（www.ks5u.com），您身边的高考专家5.带电粒子在电场、磁场并存的空间中运动时，电场力、磁场力将按自身的特性独立作用于粒子，其中洛伦兹力对运动电荷不做功，电场力做功与路径无关。当带电粒子在电场、磁场并存的空间中做直线运动时，电场力和洛伦兹力的合力必为零，一定做匀速直线运动；电场力和洛伦兹力一定等值反向。当带电粒子连续通过几个不同的场区，粒子的受力情况和运动情况也发生相应的变化，其运动过程由几种不同的运动阶段组成。带电粒子在重力场、电场、磁场并存的空

4、间中运动时，重力、电场力、磁场力将按自身的特性独立作用于粒子，其中洛伦兹力对运动电荷不做功，重力和电场力做功与路径无关。对带电粒子在复合场中运动的处理方法是：（1）正确分析带电粒子的受力特征及运动特征是正确解题的前提。带电粒子在复合场中做什么运动，取决于带电粒子所受到的合外力及其初时状态的速度，因此应该把带电粒子的运动情况和受力情况结合起来进行分析。当带电粒子在重力场、电场、磁场并存的空间中做直线运动时，重力、电场力和洛伦兹力的合力必为零，一定做匀速直线运动；当带电粒子所受的重力和电场力等值反向，洛伦兹力提供向心力时，带电粒

5、子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动；当带电粒子所受的合外力是变力，且与初速度方向不在一条直线上时，粒子做变速曲线运动，其轨迹即不是圆弧，也不是抛物线；当带电粒子连续通过几个不同的场区，粒子的受力情况和运动情况也发生相应的变化，其运动过程由几种不同的运动阶段组成。（2）灵活选用物理规律是正确解题的关键。当带电粒子在复合场中做匀速直线运动时，根据物体的平衡条件列方程求解；当带电粒子在复合场中做匀速圆周运动时，运用牛顿第二定律和向心力公式列方程求解；当带电粒子在复合场中做变速曲线运动时，应选择动能定理或能量守恒定律列方程求解。【

6、典例精讲】例1：如图所示，足够大的平行挡板A1、A2竖直放置，间距6L。.两板间存在两个方向相反的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，以水平面MN为理想分界面，Ⅰ区的磁感应强度为B0，方向垂直纸面向外.A1、A2上各有位置正对的小孔S1、S2，两孔与分界面MN的距离均为L.。质量为m、电量为+q的粒子经宽度为d的匀强电场由静止加速后，沿水平方向从S1进入Ⅰ区，并直接偏转到MN上的P点，再进入Ⅱ区，P点与A1板的距离是L的k倍，不计重力，碰到挡板的粒子不予考虑.图9-1(1)若k=1，求匀强电场的电场强度E；(2)若2

7、向从S2射出，求出粒子在磁场中的速度大小v与k的关系式和Ⅱ区的磁感应强度B与k的关系式。.【答案】：见解析欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。www.ks5u.com高考资源网（www.ks5u.com），您身边的高考专家【解析】：由动能定理解得带电粒子进入磁场时的速度；利用洛伦兹力等于向心力列出相关方程得出粒子在磁场中的速度大小v与k的关系式和Ⅱ区的磁感应强度B与k的关系式。解答：（1）粒子在电场中，由动能定理有①粒子在Ⅰ区，洛伦兹力提供向心力②当k=1时，由几何关系得r=L，③由①②③解得④（2）由于2

8、粒子在Ⅱ区只能发生一次偏转，又几何关系可知（r-L）2+(kL)2=r2,⑤解得⑥由②⑥解得⑦粒子在Ⅱ区运动，洛伦兹力提供向心力⑧由对称性及几何关系可知⑨解得⑩由⑧⑩解得注解：解答时要注意运用对称性。例2：离子推进器是太空飞行器常用的动力系统，某种推进器设计的简化原理如图9-2-1所示，截