高三物理《电学》复习讲座㈡
磁场。一）本章要点及高考展望。
1．本章以基本的磁现象为起点，介绍了磁场的性质和描述方法。磁感应强度是矢量，要注意b与e的区别，磁感线与电场线的区别。磁通量是标量，但有正、负之分，且与线圈匝数无关。
2．磁场产生的作用有二种情况：⑴对电流的安培力作用；⑵对运动电荷的洛仑兹力作用。带电粒子在匀强磁场中运动只考虑v∥b，v⊥b两种情况，常要利用几何知识寻找圆心及轨道半径，特别要注意轨道在两个相邻的强度不同的匀强磁场中的衔接和与无磁场区的轨迹衔接。
判断运动电荷的洛仑兹力方向时要注意电荷的正、负。准确把握各类常见磁场的空间分布情况和对研究对象进行正确的受力分析，运动过程分析是解题的关键。
3．带电粒子在复合场中的运动问题在历年高考**现频率高，难度大，经常通过变换过程情景、翻新陈题面貌、突出动态变化的手法结合社会、生产、科技实际来着重考查综合分析能力、知识迁移和创新应用能力。情景新颖、数理结合、联系实际将是本章高考命题的特点。
二）知识结构：安。培。
分。子。电。流。
假。说。
三）基本概念与基本规律梳理：
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。
定义式： b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。
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：
b与l垂直；
l是有效长度；
b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：
电场力和重力做功与路径无关。
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：
动力学观点：包括牛顿三大定律和运动学规律。
动量观点：动量定理和动量守恒定律。
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。
四）概念辨析：
1．磁场和电场。
2．磁感应强度b和电场强度e：
3．洛仑兹力与电场力：
五）典型例题与解法。
1．磁通量的大小比较与磁通量的变化。
例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。
解答］b说明］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180角，则穿过线圈的磁通量的变化量为（ c ）
a．0 b．2bs c．2bscosθ d．2bssinθ
说明］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。
2．等效分析法在空间问题中的应用。
例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．顺时针转动。
c．逆时针转动。
d．向纸外平动。
说明］本题可把l1、l2等效成两个条形磁铁，利用同名磁极相斥，异名磁极相吸，即可判断出l1将逆时针转动。
3．安培力作用下的平衡问题。
例4．（1999 广东）一劲度系数为k的轻质弹簧，下端挂有一匝数为n的矩形线框abcd，bc边长为l。线框的下半部处在匀强磁场中，磁感应强度大小为b，方向与线框平面垂直，在图中垂直于纸面向里。线框中通以电流i，方向如图所示。
开始时线框处于平衡状态。令磁场反向，磁感应强度的大小仍为b，线框达到新的平衡。在此过程中线框位移的大小方向。
答：，向下。
说明］本题为静力学与安培力综合，把安培力看成静力学中按性质来命名的一个力进行受力分析，是本题解答的基本思路。
例5．如图所示，两平行光滑导轨相距为20cm，金属棒mn质量为10g，电阻r＝8ω，匀强磁场的磁感应强度b的方向竖直向下，大小为0.8t，电源电动势为10v，内阻为1ω。当开关s闭合时，mn处于平衡状态。
示变阻器r1多大？（已知θ＝45）
解答：r1＝7ω
说明］本题考查的知识点有三个：安培力的大小和方向、闭合电路欧姆定律、物体受力平衡。关键在于画出通电导线受力的平面图。
4．洛仑兹力作用下的匀速圆周运动（有界磁场）
例6．如图所示，一束电子（电量为e）以速度v垂直射入磁感应强度为b，宽度为d的匀强磁场中，穿过磁场后速度方向与电子原来入射方向的夹角为30，则电子的质量是穿过磁场的时间。
解答］说明］求解本题的关键是找出圆心位置，确定半径。
5．洛仑兹力作用下的多解问题。
例7．（1999 广东）如图所示，在某装置中有一匀强磁场，磁感应强度为b，方向垂直于oxy所在的纸面向外。某时刻在x＝l0，y＝0处，一质子沿y轴的负方向进入磁场；同一时刻，在x＝－l0，y＝0处，一个粒子进入磁场，速度方向与磁场垂直。不考虑质子与粒子的相互作用。
设质子的质量为m、电量为e。
如果质子经过坐标原点o，它的速度为多大？
如果粒子与质子在坐标原点相遇，粒子的速度应为何值？方向如何？
解答］⑴；方向有两个，与＋x方向间夹角。
分别为、说明］出现多解问题的因素是：
带电性质的不明确；⑵磁场方向的不明确；⑶临界状态的不唯一；⑷运动的重复性。
6．复合场中的带电粒子的运动。
不考虑带电粒子重力的情况：
例8．（1998全国）如图所示，在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为b；在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场，场强为e。一质量为m、电量为－q的粒子从坐标原点o沿着y轴正方向射出，射出之后，第三次到达x轴时，它与点o的距离为l，求此粒子射出时的速度v和运动的总路程s（重力不计）。
解答］； 说明］求解本题的关键在于从分析带电粒子受力情况、运动情况入手，判断、描绘出带电粒子的运**景。
考虑带电粒子重力时的直线运动：
例9．空间存在水平方向互相正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度e＝10n/c，磁感应强度b＝1t，方向如图所示。有一个质量m＝2.0×10－6kg、带正电荷q＝2.
0×10－6c的微粒在空间作直线运动，试求其速度的大小和方向（g取10m/s2）
解答］v＝20m/s，与电场方向成60角斜向上作匀速直线运动。
说明］解答本题的关键是确定微粒的受力图景。
考虑带电粒子重力时的圆周运动：
例10．如图所示，在真空中同时存在着相互正交的匀强电场和匀强磁场，且电场方向竖直向下，有甲、乙两个带电微粒，甲带负电，电量为q1，恰好静止于a点；乙也带负电，电量为q2，正在过a点的竖直平面内做半径为r的匀速圆周运动；运动中乙与甲发生碰撞并粘在一起，试分析它们以后的运动。
解答］匀速圆周运动，轨道半径为。
7．几种近代物理实验装置。
速度选择器：如图所示，在正交的电场和磁场中，由qe＝qvb得，即经过速度选择器后的粒子，其质量、电量、电性可能会有不同，但运动速度相同，即均做匀速直线运动。速度选择器常作为仪器的一个单元。
高三物理复习
首先说明一下，学习是一个自我摸索的过程，他人的经验只能作为一个辅助学习的工具，至于是否适合自己，应该自己加以判断，了解自己的学习习惯，学习风格，并慢慢总结适合自己的学习方法才是行之有效的。就物理学习而言，这里仅提供一些我高中学习的一些不大成熟的经验，希望能有些许帮助。由于我对高中物理知识的具体框架和...
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