高二物理磁场重要知识点整理有答案

物理要知识点理—一．基本念1．磁场磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围的一种物质。磁场的向定场中任意一点小磁针N极力的方或小磁针静止时N极的指向）就那一点的磁方向。2．磁感：磁感线不是真实存在的，是人为画上去的。曲线的疏密能代表磁场的强弱，磁感线密的地方磁越强磁感线从极来极去感线都是闭合曲线且磁感线不相交。.几典型磁场的磁感线（1条形磁铁（2）电直导线a.培定则：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流方向一致，弯曲的四指所的方向就是感线环绕的方向。其感线是内密外疏的同心圆。（）形电流磁场a.培定则：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的大拇指的方向就是环形导线心轴线的磁线方向。b.所有磁感线都通过内部，内密外疏（）电螺线管安定则：让右手弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致直的大拇指的方向就是螺管内部磁场磁感线方向b.通螺线管的磁场相当于条形磁铁的磁场。例1列说法正确的()A．过某平面的磁感线条数为零，则此平面处的磁感应强度一定为零B．间各点磁感应强度的方向就是该点磁场方向C．平行放置的异名磁极间的磁场为匀强磁场D．感应强度为零，则通过该处的某面积的磁感线条数不一定为零【解析】ACD案】B3．通：感应强度B面积S的乘积，叫做穿过这个面的磁通量。物理意：示穿过一个面的磁感线条数。定义：

BScos

（为B与S间夹角）例1关磁通量，下列说法正确的()A．通量不仅有大小而且有方向，是矢量B．匀强磁场中a圈面积比b线面积大，则穿过a线的磁通量一定比穿过b线圈大/

C．通量大，磁感应强度不一定大D．某线圈放在磁场中的MN两，若放在处的磁通量比在处的大，则M处磁应强度一定N处【解析】BSC【答案】C二安培力阻碍物体的相对运动。FI

R总F

BR总

（注意：公式只适用于匀强磁场左手定伸左手使拇指跟其余四指垂直并且都跟手掌在一个平面内把放入磁场，让磁感线直穿过手心，并使伸开的四指指向电流方向，那么拇指方向就是通电导线在磁中的受力方。安培力方向一定垂直于BI确定的平面，即F一和BI垂，B、I不定垂直。例1在等边三角形的三个顶点a,b,c处各一条长直导线垂直穿过纸导线中通有大小相等的恒定电流方向如图.过c点的导线受安培力方向(C)A.与ab边行竖直向上与ab边行竖直向下B.C.与ab边直指左边D.ab边直,向右边解析:右手可判断导线ab生的磁场在导线处磁感应强度方向的合方向是竖直向,再左手可判得线c安培力方向为向左并与ab边直,所以C正,ABD错误./

例2如所，在倾角为α的滑面上，垂直纸面放置一根长为L质量为m的导体棒．当体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于强磁场中当外加匀强磁的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针至水平向左的程中，关于的小的变化，正确的说法是()A．渐增大B逐渐减小

图C．减小后增大D．先增大后减小解：通电导线斜面上受到重力、支持力和磁场力，当磁场方向竖直向上时，导线受到的磁场方向水平向．当磁场方向水平向左时，磁场力的方向竖直向上，把重力、支持力和磁场力在一个三角中进行研究，可知磁场力先减小后增大，所以磁感应强度先减小后增大．答C例3如3-4-17所一根通电的直导体放在倾斜的粗糙导轨上于示方向的匀强磁场中处于静止状．现增大电流，导体棒仍静止，则在增大电流过程中，导体棒受到的摩擦力的小变化情况能是()A．直增大B先减小后增大

图C．增大后减小

D．终为零解：若F<mgα，因安培力向上，则摩擦力向上，F增时F减小到零，再向下增大B对C、错若F>mgα，摩力向下，随增而一直增大A对．答案AB例4图3-4-18所水放置的两导轨Q间距离L＝0.5m垂于导轨平面的竖直向的匀强磁场磁感应强度B＝，直导轨放置的ab的质量m1kg，在ab棒中的水平绳跨定滑轮与重量＝3N的块相连ab与导轨间的动摩擦因数μ＝0.2电的电动势＝10V、内阻r0.1Ω，导轨的电阻及ab棒电阻均不计．要想ab棒处于静止态，应哪个范围内取值(g取10m/s)/

12112212201211221220图解：依据物体平衡条件可得ab棒不右滑时G－μmg－＝0ab棒不左滑时：Gμmg－L0依闭合电路欧姆定律可得：EI(＋r)，E＝(＋r由以上各式代入数据可解得，R＝Ω，＝所R的值范围为1.9Ω≤R≤9.9Ω.

答案：1.9Ω≤≤9.9Ω三．带电子复场中的动半径公式、交接点速度、几何关系）F

mvqvBmRR

πRπvqB

tTtπqB口诀径公式、交接点速度、几何关系式（r、T、何关系（斜进斜出【圆心=倍切角，用

去一心【速度偏向角=心角，用

tan

股理圆磁场区域带电粒子沿半径方向进,则出磁场时速度方向必过圆心1、子速度垂直于磁场时，做匀速圆周运动：

2，TqBqB

（期速无2、子径直通过正交电磁场（离子速度选择器

qvB

，

v

。3、子穿过磁场的有关计算，抓几何关系，即入射点与出射点的半径和它们的夹角4、小圆形磁场区域的计算：找到磁场边界的两以这两点的距离为直径的圆面积最小5、形磁场区域中飞行的带电粒子的最大偏转角为进入点和出点的连线刚好为磁场的直径6、知道以下器件的原理：质谱仪、速度选择器、磁流体发电机、霍耳效应、电磁流量计、地场、磁电式表原理、回旋加速器、电磁驱动、电磁阻尼、高频焊接.7、电粒子在匀强电场、匀强磁场和重力场中，如果做直线运动，一定做匀速直线运动。如果匀速圆周运，重力和电场力一定平衡，只有洛仑兹力提供向心力。8、性相同的电荷在同一磁场中旋转时，旋转方向相同，与初速度方向无关。例1（2010·全1）2，在0≤≤a区域内存在与xOy平垂直的匀强磁场，磁感应强度的小为B在t＝时刻，一位于坐标原点的粒子源在xOy平内发射出大量同种带电粒子，所粒子的初速大小相同，方向与y轴正方向的夹角分布0°～范围内。已知沿y轴方发射的粒子＝t时刚好从磁场边界上Paa）点离开磁场。求：/

（1）子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷qm（2）时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴方向夹角的取值范围；（3）粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间动态分由题知沿轴正方向发射的粒子从磁场边界上P(a)离开磁场用圆规或硬币可作其轨迹图像图，于粒子速度方向0°～180°范围内，其它方向的轨迹可以通过旋转第个圆得到（点为旋转点4。从图中可明显发现2问第问所涉及的粒子轨迹所在位，利用几何系便可解答此题。解析1）速度与y轴方向平行的粒子在磁场中的运动轨迹如5的弧

所，其心为C。由题给条件可以得OCP

/

00PMNPMNMNMNMNm0.00PMNPMNMNMNMNm0.MN此粒子飞出磁场所用的时间为＝

设粒子运动速度的大为v，半径为R，由几何关系可得

由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有式得

，联立(2)依意一时刻仍在磁场内的粒子到O点距离相同在t时刻仍在磁场中的粒子应位于O点为圆心OP为径的弧

上，如图所示。设此时位于P、、三的粒子的初速度分别为v、v、v。对称性可知与、v与OMv与ON的角为设v、v与y轴向的夹角分别为θ、θ，几何关系θ＝的角θ满足

θ＝

对于所有此时仍在场中的粒子初度与y轴方向所成在场中飞行时间最长的粒子的运动轨迹应与磁场右边界相切，其轨迹如6示。由几关系可知，场用的时间t＝2

，由对称性可知，，从粒子发到部子出磁例2如所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内，左右两端点等高，分别处沿水平方向匀强磁场和匀强电场中．两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静释放，M、为道的最低点．则下列说法中正确的()A．个小球到达轨道最低点的速度v<v/

MN433221nB．个小球第一次经过轨道最MN433221nC．球第一次到达M点时大于小球第一次到达N的时间D．球在磁场中能到达轨道的另一端最高处，在电场中则不能到达轨道另一端最高处【解析】注意电场力做功，而洛伦兹力不做功案B、D例3图是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，在加速带电粒子时，两金盒置于匀强场中，并分别与高频电源相连．带电粒子在磁场中运动的动能Ek随间的化规律如图所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断中正确的是)A．－t图应有t－＝t－＝－tB．频电源的变化周期应该等于－tC．电源电压减小为eq\f(U,2)时，粒子加速次数增多，粒子最大动能增大D．粒子获得的最大动能越大，可增加形的面积/

【解析根据题意可知每经过半个周期带电粒子被加速一次又因为T＝f(2保持不以t4－t3－t2－t1都等于半个周期且相等正错据R＝eq\f(mv,qB)可出v＝eq\f(BqR,m)电粒子的速度和加速电压无关感应强度B保一的情况下，盒半径越大，得的速度越大，正，错【答案、例4一个带电粒子以初速度v0垂于电场方向向右射入匀强电场区域电场后接着又进匀强磁场区．设电场和磁场区域有明确的分界线，且分界线与场强方向平行，如图中的虚所示．在下所示的几种情况中，可能出现的()【解析带电粒子在电场中的偏转情况判断粒子的电性由左手定则判断是否符合在磁场的偏转情况A、CD中粒子是正电荷，B是电荷．选项、D正．例5如8－－所平行于直角坐标系y轴PQ是特殊材料制成的只让垂直打到PQ界面上的电子通过．其左侧有一直角三角形区域，分布着方向垂直纸面向里、磁感应强度为的强磁场，其右侧有竖直向上场强为E的强电场．现有速率不同的电子在纸面上从坐标原点O沿不同方向射到三角形区域，不考虑电子间的相互作用．已知电子的电量为e，量为m在△OAC中＝a，60°.求：(1)能通过面的电子所具有的最大速度是多少；(2)在PQ右轴什么范围内能接收到电子．/

mmm2mmaxm图－4－12mmm2mmaxmv2解析要使电子能通过PQ界电飞出磁场的速度方向必须水平向右Bevm可r知，r越越大，从C点平飞出的电子，运