物理专题复习课件磁场PPT演示文档PPT资料.ppt

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两端分别是N极和S极，管内是匀强磁场，管外为非匀强磁场.安培力的方向用左手定则判断，即平伸左手掌，大拇指与四指垂直，磁感线垂直穿过掌心，四指指向电流方向，大拇指所指方向即为导体受到安培力方向注：

FB，FL，但L与B不一定垂直.考法考法11磁场的产生与磁场叠加磁场的产生与磁场叠加1磁场的产生磁场的产生

（1）磁体周围存在磁场，磁感线从内到外闭合，在内部由南极指向北极，在外部才由北极指向南极

（2）电流的磁场需要掌握上述几种典型的磁场，能从立体、横截、纵截三个不同角度运用安培定则确定电流方向与磁场方向的关系对于通电螺线管，在应考时要注意导线的绕向与电源的接法，确定电流的流向，准确应用右手螺旋定则确定磁场方向，如图所示考点考点37磁场磁场安培力安培力.2磁场的叠加磁场的叠加空间中的磁场通常会是多个磁场的叠加，磁感应强度是矢量，可以通过平行四边形定则进行计算或判断通常考题中出现的磁场不是匀强磁场，这类考题的解法如下：

（1）确定磁场场源，如通电导线

（2）定位空间中需求解磁场的点，利用安培定则判定各个场源在这一点上产生的磁场的大小和方向如下图中M、N在c点产生的磁场（3）应用平行四边形定则进行合成，如图中的合磁场考点考点37磁场磁场安培力安培力.考法考法22导体受到安培力的方向判定与应用导体受到安培力的方向判定与应用1判断通电导体所受安培力的常规技巧判断通电导体所受安培力的常规技巧

（1）左手定则推论：

同向平行电流相互吸引，异向平行电流相互排斥如图所示，电流I1处在电流I2的磁场当中受到安培力F.

（2）注意应用等效分析：

环形电流（包括矩形等电流）可等效为小磁针，通电螺线管可等效为多个相互平行的环形电流或条形磁铁等考点考点37磁场磁场安培力安培力.（3）分析非匀强磁场中通电导体受力方向的方法将导体分段分析粗分析可将方向“理想化”注意将穿过纸面的磁场或电流抽象表示，并理解考点考点37磁场磁场安培力安培力.考法考法33安培力的计算安培力的计算

（1）应用安培力公式FBIL时，注意在电磁感应中磁场来自于电流I的变化，B与I成正比，而F与I2成正比考点考点37磁场磁场安培力安培力.

（2）曲线或折线导体所受安培力计算的等效方法化曲为直如果通电导体是弯曲导线，通电导线所在的平面与磁场垂直，则弯曲导线受安培力的有效长度为始末两端的直线长度如图所示考法考法44安培力的综合运用安培力的综合运用1安培力与力的平衡安培力与力的平衡安培力的应用非常广泛，电流表、电动机等都是安培力应用的例子安培力作为通电导体所受的外力参与受力分析，产生了通电导体在磁场中的平衡、加速等问题，此时，把安培力等同于重力、弹力、摩擦力等性质力，对物体进行受力分析考点考点37磁场磁场安培力安培力.由于安培力的方向与电流的方向、磁场的方向之间存在着较复杂的空间方位关系，所以要做到以下两点：

（1）牢记安培力方向既跟磁感应强度方向垂直又跟电流方向垂直；

（2）善于选择适当的角度将空间图形转化为平面受力图考点考点37磁场磁场安培力安培力.安培力与以前各章节知识均能综合到一起，其分析与解决问题的方法与力学方法相同，只不过是在分析受力时再加一个安培力即可2安培力与闭合电路欧姆定律相结合的问题安培力与闭合电路欧姆定律相结合的问题

（1）安培力作用下的物体平衡与闭合电路欧姆定律相结合的题目，以电流为桥梁，将安培力与电路结合到一起这类题目主要应用：

闭合电路欧姆定律EI（Rr）；

安培力求解公式FBIL；

物体的平衡条件

（2）安培力的大小与电流有关，而电流的大小又与电压、电阻有关所以当电路中电阻发生变化时，导体所受安培力会发生变化，从而导致导体所受静摩擦力发生变化，形成安培力作用下物体的临界问题求解这类问题时，要把握静摩擦力的大小和方向随安培力变化而变化的特点，并能从动态分析中找到摩擦力转折的临界点（如最大值、零值、方向变化点等）考点考点37磁场磁场安培力安培力.3安培力与功、能结合的综合问题安培力与功、能结合的综合问题安培力与重力、弹力、摩擦力一样，会使通电导体在磁场中运动，也会涉及做功问题不同性质的力做功机理不同，但做功的本质都是由一种形式的能转化为另一种形式的能求解这类问题时，首先弄清安培力是恒力还是变力，其次结合动能定理和能量守恒定律求解返回专题首页返回专题首页考点考点37磁场磁场安培力安培力.考点考点3838带电粒子在磁场中的圆带电粒子在磁场中的圆周运动周运动1洛伦兹力洛伦兹力

（1）安培力的微观表示：

设垂直于磁场的通电导线长为L，导体中单位体积内定向移动电荷数为n，单位电荷带电荷量为q，运动速度为v，横截面积为S，则电流InqSv，安培力FnSLBqvnSLF洛

（2）洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力当粒子运动方向与磁感应强度方向垂直时，洛伦兹力大小为fqvB；

当粒子运动方向与磁感应强度方向平行时，f0；

当粒子运动方向与磁感应强度方向成一定夹角时，f在0和最大值（qvB）之间.考考法法55带带电电粒粒子子在在匀匀强强磁磁场场中中做做圆圆周周运运动动的的公公式式的的应应用用带电粒子在匀强磁场中做圆周运动，半径公式，周期公式，高考常围绕这两个公式，考查影响它们的各物理量间的关系一般以改变一个变量看变化或比较两个不同粒子的各项指标的方式进行考查

（1）与半径或轨迹有关问题的分析，核心为半径公式，可知r与比荷成反比，与v成正比，与磁感应强度B成反比特别地，设粒子垂直磁场方向运动的动能为Ek，那么，则，r与成正比设mv为动量p（见选修35），则，r与动量p成正比

（2）与时间有关的问题分析，核心为周期公式.考点考点38带电粒子在磁场中的圆周运动带电粒子在磁场中的圆周运动.考考法法66带带电电粒粒子子在在匀匀强强磁磁场场中中做做匀匀速速圆圆周周运运动动的的分分析析与与计计算算1研研究究带带电电粒粒子子在在匀匀强强磁磁场场中中做做匀匀速速圆圆周周运运动动的的规规律律时时，主主要要面面临三个问题：

定圆心，求半径，求运动时间临三个问题：

定圆心，求半径，求运动时间考点考点38带电粒子在磁场中的圆周运动带电粒子在磁场中的圆周运动.

（1）圆心的确定，主要有两类：

已知粒子运动轨迹上两点的速度方向，作这两个速度的垂线，交点即为圆心，如图甲所示，在两速度方向的垂线的夹角的角平分线上已知粒子入射点、入射方向及运动轨迹对应的一条弦，作速度方向的垂线及弦的垂直平分线，交点即为圆心，如图乙所示考点考点38带电粒子在磁场中的圆周运动带电粒子在磁场中的圆周运动.

（2）半径的计算：

圆心确定后，寻找与半径和已知量相关的直角三角形，利用几何知识求解圆轨迹的半径常用解三角形法，如图所示或由R2L2（Rd）2求得.（3）运动时间的求解：

由t可知.所以求运动时间的关键是找到回旋角考点考点38带电粒子在磁场中的圆周运动带电粒子在磁场中的圆周运动.如图，在粒子运动的圆轨迹上任取两点A、B，粒子从A经N运动到B过程中回旋角为，则；

粒子从B经M运动到A过程中回旋角为2，则，同时还满足tABtBAT.以上判断，在考题中常依据以上几何关系计算，请熟练掌握偏向角也叫偏转角、回旋角、弦切角：

如图所示，偏向角（）是指末速度与初速度之间的夹角；

一段圆弧所对应的圆心角叫回旋角（）；

圆弧的弦与过弦的端点处的切线之间的夹角叫弦切角（）；

由几何知识可知：

2.考点考点38带电粒子在磁场中的圆周运动带电粒子在磁场中的圆周运动.2熟悉带电粒子在磁场中运动的几种常见的情形与分析熟悉带电粒子在磁场中运动的几种常见的情形与分析

（1）直线边界直线边界：

一般求运动时间、偏转角及必须满足的条件如下图甲、乙、丙所示，粒子进出磁场具有对称性，且粒子以多大的角度进入磁场，就以多大的角度出磁场；

粒子进入磁场时的速度v垂直边界时，出射点距离入射点最远，且smax2r，如图甲所示；

同一出射点，可能对应粒子的两个入射方向，且一个“优弧”，回旋角为22；

一个“劣弧”，回旋角为2.如图乙、丙中的出射点A.考点考点38带电粒子在磁场中的圆周运动带电粒子在磁场中的圆周运动.

（2）平平行行边边界界：

一般求运动时间、偏转角及偏转条件，常见的临界情景、几何关系如下图所示dr（1cos）或d2r，drsin，dr（1cos）临界条件：

如图甲所示，带正电荷粒子沿磁场下边界射入，则，则满足时，粒子在上边界射出如图乙所示，带负电荷粒子垂直于边界射入磁场，v越小，r越小，粒子偏转角越大当90时，rd，粒子恰不能在右边界偏出考点考点38带电粒子在磁场中的圆周运动带电粒子在磁场中的圆周运动.如图丙所示，带负电荷粒子以不同的速度射入磁场时，图示情况dr（1cos），当v不变，入射角大于时，粒子不会在右边界射出注意：

临界条件常常是粒子运动轨迹与边界相切（3）圆形边界圆形边界：

带电粒子沿指向圆心的方向进入磁场，则出磁场时速度矢量的反向延长线一定过圆心，即两速度矢量相交于圆心，如图甲所示，B和v可调节偏转角.一束相同速度的粒子平行射入磁场，从同一点射出磁场，如图乙所示考点考点38带电粒子在磁场中的圆周运动带电粒子在磁场中的圆周运动.反之：

从边界上同一点以相同速度大小、不同方向射入磁场的粒子，出磁场时，方向一定平行3带电粒子在磁场中做圆周运动的解题思路与程序带电粒子在磁场中做圆周运动的解题思路与程序

（1）明确带电粒子的电性、入射速度方向，磁场的方向入射速度方向不确定时，要依据已知条件确定一个大概的方向电性不确定时，要依据已知的偏转轨迹或速度偏转方向等条件判定

（2）依据左手定则判定带电粒子受到的洛伦兹力方向，粗略描绘粒子圆周运动的轨迹对于特别的磁场，如上述直线边界磁场、圆形边界磁场等要分析粒子运动的回旋角、出射点和出射方向特征（3）依据已知的入射点、入射速度方向，通过上述分析或者已知条件，找到对应的出射点或出射方向，通过这些条件确定圆周运动圆心、回旋角以及半径与角度的关系等考点考点38带电粒子在磁场中的圆周运动带电粒子在磁场中的圆周运动.（4）依据几何条件和带电粒子在磁场中做圆周运动的规律公式求解考法考法7带电粒子在磁场中做圆周运动的多解问题带电粒子在磁场中做圆周运动的多解问题带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动时，由于条件的不确定性，常常形成多解问题有以下几个方面：

（1）带电粒子电性不确定形成多解：

受洛伦兹力作用的带电粒子，可能带正电，也可能带负电，在初速度相同的条件下，正、负粒子在磁场中运动轨迹不同，形成多解如图甲所示，带电粒子以速率v垂直进入匀强磁场，若带正电，其轨迹为a；

若带负电，其轨迹为b.考点考点38带电粒子在磁场中的圆周运动带电粒子在磁场中的圆周运动.

（2）磁场方向不确定形成多解：

磁感应强度是矢量，有时题目中只告诉了磁感应强度的大小，而未具体指出磁感应强度的方向此时必须要考虑磁感应强度方向的不确定性而形成的多解如图乙所示，带正电粒子以速率v垂直进入匀强磁场，若B垂直纸面向里，其轨迹为a；

若B垂直纸面向外，其轨迹为b.（3）临界状态不唯一形成多解：

带电粒子在洛伦兹力作用下穿越有界磁场时，由于带电粒子的运动