高二物理选修3-1磁场讲义汇总
磁场
第一节我们周围的磁现象
知识点回顾：
1、地磁场
（1）地球磁体的北（N）极位于地理南极附近，地球磁体的南（S）极位于地理北极附近。（2）地球磁体的磁场分布与条形磁铁的磁场相似。
（3）地磁两极与地理两极并不完全重合，存在偏差。
2、磁性材料
（1）按去磁的难易程度划分可分为硬磁性材料和软磁性材料。
（2）按材料所含化学成分划分可分为和。
（3）硬磁性材料剩磁明显，常用来制造等。
（4）软磁性材料剩磁不明显，常用来制造等。
知识点1：磁现象
一切与磁有关的现象都可称为磁现象。磁在我们的生活、生产和科技中有着广泛的应用，归纳大致分为：
（1）利用磁体对铁、钴、镍等磁性物质的吸引力；
（2）利用磁体对通电线圈的作用力；
（3）利用磁化现象记录信息。
知识点2：地磁场（重点）
地球由于本身具有磁性而在其周围形成的磁场叫地磁场。关于地磁场的起源，目前还没有令人满意的答案。一种观点认为，地磁场是由于地核中熔融金属的运动产生的，而且熔融金属运动方向的变化会引起地磁场方向的变化。科学研究发现，从地球形成迄今的漫长年代里，地磁极曾多次发生极性倒转的现象。
地磁场具有这样的特点：
（1）地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近；
（2）地磁场与条形磁铁产生的磁场相似，但地磁场磁性很弱；
（3）地磁场对宇宙射线的作用，保护生命（极光、宇宙射线的伤害）；地磁场对生物活动的影响（迁徙动物的走南闯北如信鸽，但候鸟南飞确是受气候的影响的，不是磁场）拓展：
地磁两极与地理两极并不重合，存在地磁偏角。这种现象最早是由我国北宋的学者沈括在《梦溪笔谈》中提出的，比西方早400多年。
并不是所有的天体都有和地球一样的磁性，如火星就没有磁性
知识点3：磁性材料
磁性材料一般指铁磁性物质。按去磁的难易程度，磁性材料可分为硬磁性材料和软磁性材料。硬磁性材料具有很强的剩磁，不易去磁，一般用于制造永磁体，如扬声器、计算机硬盘、信用卡、饭卡等；软磁性材料没有明显的剩磁，退磁快，常用于制造电磁铁、电动机、发电机、磁头等。
易忽略点：怎样区分磁性材料
如何判断给定的物体是采用硬磁性材料还是软磁性材料是学习中容易出错的地方。解决此类问题关键有两点：
1、明确所给物体的功能和原理；
2、熟悉这两种磁性材料的特点。
练习：
1、下列有关磁的应用中利用磁化现象记录信息的是（）
A、门吸
B、磁带
C、磁石治病
D、磁悬浮
2、为了判断一根钢棒有无磁性，采取了下列几种办法，你认为哪种办法可以认定钢棒没有磁性（）
A、将钢棒的一端接近磁针的北极，两者相互吸引，再将钢棒的另一端接近磁针的南极，两者相互排斥。
B、将钢棒的一端接近磁针的北极，两者相互排斥，将钢棒的另一端接近磁针的北极时，两者相互吸引。
C、将钢棒的一端接近磁针的北极时，两者相互吸引，将钢棒的另一端接近磁针的南极时，两者相互吸引。
D、将钢棒的一端接近磁针的北极时，两者相互吸引，将钢棒的另一端接近磁针的北极时，两者相互吸引。
第二节认识磁场
知识点1：磁场（重点）
实物和场是物质存在的两种不同形式，磁场和电场一样，都是客观存在的一种特殊物质。
一、磁场客观存在于磁体、电流周围，磁体和电流通过磁场传递相互作用。
二、磁场的基本性质：对放入其中的磁体或电流产生力的作用。磁极和磁极之间、磁场
和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的
三、磁场有强弱和方向，可以用磁感线形象地描述磁场的强弱和方向，也可以用小磁针
受力方向来描述磁场的方向。物理学规定，磁场的方向即小磁针N极受力的方向，亦即小磁针静止时N极指向。
四、磁场是媒介物：磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的。
知识点2：磁感线（重点）
在磁场中每一点，磁场都有确定的大小和方向，物理学中用磁感线形象地描述磁场。所谓磁感线就是为了使人们更形象更直观地描述磁场，而引入的一系列有方向的曲线：（1）磁感线的定义
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，这样的曲线叫做磁感线。
（2）特点：
A、磁感线是闭合曲线，磁铁外部的磁感线是从北极出来，回到磁铁的南极，内部是从南极到北极.
B、每条磁感线都是闭合曲线，任意两条磁感线不相交。
C、磁感线上每一点的切线方向都表示该点的磁场方向。
D、磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小
注意：磁感线是为了形象地描述磁场而引入的数学工具，最早是由英国物理学家法拉第提出的，并不真实存在，实验时常用被磁化的铁屑来显示磁感线的分布，但绝不能认为磁感线是由细铁屑组成的。
磁感线是闭合的，磁场中未画磁感线的空间，磁场照样存在，磁感线不相交。
磁感线和电场线的区别
知识点3：安培定则（重点）
法国物理学家安培通过实验总结出了用于判断电流的磁场分布的法则——安培定则，又称为右手螺旋定则。可用于判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁感线分布。
直线电流的方向和磁感线方向之间的关系可用安培定则（也叫右手螺旋定则）来判定：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.
几种常见磁场的磁感线的分布
（1）条形磁铁和碲形磁铁的磁感线
条形磁铁和蹄形磁铁是两种最常见的磁体，如图所示的是这两种磁体在平面内的磁感线形状，其实它们的磁感线分布在整个空间内，而且磁感线是闭合的，它们的内部都有磁感线分布。
（2）通电直导线磁场的磁感线
通电直导线磁场的磁感线的形状与分布如图所示，通电直导线磁场的磁感线是一组组以导线上各点为圆心的同心圆。
需要指出的是，通电直导线产生的磁场是不均匀的，越靠近导线，磁场越强，磁感线越密。电流的方向与磁感线方向的关系可以用安培定则来判断，如图所示。用右手握住直导线，伸直的大拇指与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
（3）环形电流磁场的磁感线
环形电流磁场的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线，在环形的中心轴上，由对称性可知，磁感线是与环形导线的平面垂直的一条直线。如图甲所示，环形电流方向与磁感线方向的关系也可以用右手定则来判断，如图乙所示，让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是圆环轴线上磁感线的方向；如图丙所示，让右手握住部分环形导线，伸直的大拇指与电流方向一致，则四指所指的方向就是围绕环形导线的磁感线的方向。
（4）通电螺线管的磁感线
通电螺线管表现出来的磁性很像一根条形磁铁，一端相当于北极（N），另一端相当于南极（S），形成的磁感线在通电螺线管的外部从北极（N）出来进入南极（S），通电螺线管内部具有磁场，磁感线方向与管轴线平行，方向都是由S极指向N极，并与外部磁感线连接形成一些闭合曲线，其方向也可用安培定则判断，用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，那么大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，如图所示。
（5）地磁场的磁感线
地磁场的南北极与地理上的南北极刚好相反，所以磁感线从地理的南极出来进入地理
的北极如图所示。
知识点4：分子电流假说
1.内容：法国物理学家安培受到通电螺线管外磁场与条形磁铁的磁场相似的启发，提出了著名的分子电流假说：任何物质的分子中都存在环形电流——分子电流，分子电流使每个物质分子都成为一个微小的磁体，如图。
2.解释：安培的分子电流假说对有关磁现象的解释：
（1）磁化现象：一软铁棒，在未被磁化时，内部各分子电流的取向杂乱无章，它们的磁场相互抵消，对外不显磁性。当软铁棒受到外界磁场的作用时，各分子电流取向变得大致相同，两端显示较强的磁作用，形成磁极，软铁棒就被磁化了。
（2）消磁：磁体在高温或猛烈敲击下，即在激烈的热运动或机械运动影响下，分子电流取向变得杂乱无章了，磁体磁性消失。
拓展：
（1）假说是一种常用的科学研究方法，在安培的时代，人们不知道物质内部为什么会有分子电流，20世纪后，随着电子的发现，人们认识到，原子内部带电粒子的不停运动即对应安培所说的分子电流，分子电流假说已经成为真理，揭示了磁现象的电本质。
（2）需要指出的是并非所有的磁场都是由电荷的运动产生的根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场可以产生磁场。
（3）磁现象的电本质：磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的．
易错点：磁体内部小磁针指向
在判断小磁针处于磁体内部N极指向问题时，有些同学往往套用初中的结论“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”而做出错误判断，错误原因是不了解结论的适用条件。对于
“小磁针在磁场中静止时，小磁针处于磁体内部时，我们应该运用高中教材中的物理学规定：
N极所指的方向就是磁场的方向，也就是磁感线的方向。”所以，学习物理知识，切忌不加分析，盲目套用公式或结论。
易忽略点：磁场的方向
磁场的方向可用磁感线的切线方向来表示，也可用小磁针的N极指向来表示。在用小磁针描述时，容易忽略的是：小磁针的哪一极以及小磁针的状态（静止时）。
易混点：磁场和电场
磁场和电场虽然都是物质的一种特殊形态，都具有物质性，但并不是完全相同的物质，其不同点有：
（1）起源不同。电场存在于电荷周围，磁场存在于磁体、电流和运动电荷的周围。（2）场线不同。电场线不闭合，起始于正电荷终止于负电荷；磁感线闭合，外部从N 极到S极，内部从S极到N极。
（3）（静）电场是保守力场，电场力做功与路径无关，只与初末位置的电势差有关。磁场是涡旋场，不能引入相应的“势能”概念来研究磁场的性质。
练习：
2、如图11-1-1所示，a 、b 、c 三枚小磁针分别放在通电螺线管的正上方、管内和右侧。
当这些小磁针静止时，小磁针N 极的指向是（ ）
Ａ．a 、b 、c 均向左 Ｂ．a 、b 、c 均向右
Ｃ．a 向左，b 向右，c 向右
Ｄ．a 向右，b 向左，c 向右
变式训练1：如图11-1-2所示，带负电的金属环绕轴'OO 以角速度 匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（ ） Ａ．N 极竖直向上 Ｂ．N 极竖直向下
Ｃ．N 极沿轴线向左 Ｄ．N 极沿轴线向右
4、根据安培假说的思想，认为磁场是由于运动电荷产生的，这种思想对地磁场也应是适用的，而目前在地球上并未发现相对地球定向移动的电荷，那么由此推断，地球应该（ ） A 、负电荷 B 、带正电 C 、不带电 D 、无法确定
5、一个电子沿纸面做快速的顺时针方向的圆周运动，则这个电子的运动将（ ） A 、不产生磁场
B 、产生只在圆周内侧存在的磁场
C 、产生相当于环形电流产生的磁场，在圆心处的磁场方向垂直纸面向里
D 、产生相当于环形电流产生的磁场，在圆心处的磁场方向垂直纸面向外
判断下图中导线A 所受磁场力的方向.
答案：
O 'O 图11-1-2
知识点1：安培力(重点)
磁场对电流的作用力称为安培力，安培力是按性质命名的力，在对物体（通电导线）进行受力分析时，应该加以考虑。 （1） 安培力方向的判定方向——左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四指
垂直，并且都跟手掌在同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，使伸开的四指指向电流方向，那么大拇指所指的方向为安培力的方向。
（2） 安培力的大小：同一通电导线，按不同方式放在同一磁场中，如图所示，三种情况
下，通电导线与磁场垂直时受到的安培力最大，取为Fmax ；当通电导线与磁场方向平行时，不受安培力，F=0；其他情况下，0 ① 当B 与I 垂直时，F=BIL 。 ② 当B 与I 成θ角时，θsin BIL F =，θ是B 与I 的夹角。推导过程：如图所示，将B 分解为垂直电流方向的θsin 2B B =和沿电流方向的θcos 1B B =，B 对I 的作用可用 1B 、2B 对I 的作用等效替代，θsin ,0221BIL IL B F F ===，由平行四边形定则可 知磁场B 对电流I 的力θsin 22221BIL F F F F ==+= 。 （3） 安培力的性质：通电导线在磁场中与磁场方向非平行放置时，导线将受到安培力作 用，安培力对通电导线可做正功，也可做负功。安培力做功的过程，是电能与其他形式的能（机械能）相互转化的过程。 ① 安培力F 的方向垂直于磁场B 和电流I 所确定的平面，与通电导线运动方向不一定垂 直，可以相同也可以相反。 ② 安培力F 的方向总与磁场方向垂直，电场力F 的方向与电场方向平行。 ③ 安培力的大小除与B 、I 、L 有关外，还跟磁场B 与电流I 方向的夹角θ有关，平行时 0,00==F θ。 知识点2：磁感应强度（重点） 磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量。 （1） 定义：磁场中垂直于磁场方向的通电直流导线，受到的安培力F ，跟电流I 和导线 长度L 的乘积IL 的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度。 （2） 定义式：IL F B = ，单位：特斯拉，符号T ，)/(11m A N T ?=。 （3） 矢量：方向就是磁场方向，即小磁针N 极的受力方向。 （4） 磁感应强度大小、方向处处都不变的磁场称为匀强磁场。距离很近的两个异名磁极 之间的磁场，通电螺线管内中间部分的磁场都认为是匀强磁场。 注意：①磁感应强度是反映磁场力的性质的物理量，与静电场中的电场强度相似，只与场本身有关，与安培力F 、电流I 、导线长度L 和夹角θ均无关。 ② 感应强度的方向是磁场的方向，即该点磁感线的切线方向，与安培力F 方向垂直。 知识点3：磁通量（难点） 在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，设磁场的磁感应强度为B ，平面的面积为S ，我们将磁感应强度B 与面积S 的乘积，叫做穿过这个面的磁通量，用Φ表示。 （1）在磁感应强度为B 的匀强磁场中，穿过与磁场方向垂直、面积为S 的平面的磁通量Φ=BS （适用于B 与S 垂直）。 （2）单位：韦伯，符号Wb ，2 11m T Wb ?=。 （3）S B φ = ，磁感应强度B 又叫磁通密度，2 /1 1m Wb T =。 拓展： ● 公式Φ=BS 适用于匀强磁场且S 与B 垂直，若平面与磁场方向不垂直，应把面积S 投影 到与磁场垂直的方向上，求出投影面积⊥S ，代入得 ⊥=BS φ,如图所示 θφcos BS BS ==⊥。 当0 0=θ时，B 与S 垂直，Φ=BS ， 当090=θ时，B 与S 平行，Φ=0. ● 磁通量变化有三种形式： a 、 磁感应强度B 不变，有效面积S 变化。 S B S S B ??=-=Φ-Φ=?Φ)(1212,如图所示 b 、面积S 不变，磁感应强度B 变化。 B S B B S ??=-=Φ-Φ=?Φ)(1212 c 、面积S 和磁感应强度B 均不变,改变B 与S 的夹角θ，如图所示，转过0 180过程中BS BS BS 2)(=--=?Φ ③磁通量是标量，有正负之分，其正负是这样规定的：任何一个平面 都有正反两面，若规定磁感线从正面穿入为正磁通量，则磁通量为负值即表示磁感线从反面穿入。 若磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁感线条数为1Φ，反向磁感线条数为2Φ，则磁通量等于穿过该平面的磁感线的净条数（磁通量的代数和），即21Φ-Φ=Φ。 易错点：IL F B = 与BIL F = IL F B = 是磁感应强度的定义式，BIL F =是安培力的关系式。所谓定义式是被定义的物理量与定义它的物理量之间没有函数关系 ，磁感应强度B 只与磁场本身的性质有关，与F 、I 、L 无关。以前学过的物理量的定义式如I U R U Q C q F E === ,,等都有这种性质。关系式中物理量与其他量有函数关系，安培力F 与B 、I 、L 都有关系。 需要指出的是，上述的IL F B = 和BIL F =只适用于磁场B 与电流I 方向垂直的情形。 易混点：磁感应强度与电场强度 磁感应强度与电场强度都是描述场的性质的物理量，二者既有相似之处，也有区别，电场和磁场的区别搞不清楚，是导致出错的主要原因。 区别：（1）方向规定适用不同。磁感应强度的方向规定为小磁针N 极的受力方向。电场强度的方向规定为正电荷所受力的方向。电场强度的方向一定跟静电力的方向在一条直线上。磁感应强度的方向一定跟电流所受磁场力的方向垂直。 （2）定义式适用条件不同。IL F B = 只适用于B 方向与电流方向垂直的情况，q F E =普遍适用。 （3）受力条件不同。电荷在静电场中一定受到静电力作用，电流在磁场中不一定受磁场力作用，必须非平行放置。 （4）单位不同。磁感应强度的单位：特斯拉，2 /1)/(11m W b m A N T =?=。电场强度的单位：牛顿每库伦或伏特每米（N/C 或V/m ）。 （5）物理意义不同。磁感应强度B ，在数值上等于垂直于磁场方向放置长为1m ，电流为1A 的导线所受安培力的大小。电场强度E ，在数值上等于电场强度对单位电荷作用力的大小。 易忽略点：磁通量是标量，正、负表示穿入和穿出两个相反的状态。忽略磁通量的正、负，是易犯的错误，在分析磁通量及其变化时，若过程前后状态不同，一般选取正方向，以避免计算过程出现错误。 练习 1、关于磁感应强度，下列说法正确的是（ ） A 、由IL F B = 可知，B 与F 成正比，与IL 成反比 B 、通电导线放在磁场中的某点，那点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，那点的磁感应强度就为零 C 、通电导线受安培力不为零的地方一定存在磁场，通电导线不受安培力的地方不一定存在磁场（B=0） D 、磁场中某一点的磁感应强度是由磁场本身的性质决定的，其大小和方向是唯一确定的，与通电导线无关 2、下列关于电场和磁场的说法中正确的是（ ） A 、电荷在某处不受到电场力的作用，则该处的电场强度为零 B 、一小段通电导体在某处不受到电场力作用，则该处磁感应强度一定为零 C 、把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱 D 、把一小段通电导线放在磁场中某处，它受到的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值，表示该处磁场的强弱 3、如图所示，两同心圆环A 和B 处在同一平面内，B 的半径小于A 的半径，一块条形磁铁的轴线与圆环平面垂直，则穿过两圆环的磁通量A Φ与B Φ的大小关系是（ ） A 、A Φ>B Φ B 、A Φ=B Φ C 、A Φ 4、在赤道上空，水平放置一根通以由西向东电流的直导线，则此导线（ ） A 、受到竖直向上的安培力 B 、受到竖直向下的安培力 C 、受到由南向北的安培力 D 、受到由西向东的安培力 5、通电电流为I 的直导线与通电闭合线圈abcd 在同一平面内，如图所示，不计重力，若直导线固定，那么闭合线圈将（ ） A 、在纸面内向上运动 B 、在纸面内向下运动 C 、在纸面内远离导线 D 、在纸面内靠近导线 6、如图所示，在磁感应强度B=1.0T 、方向竖直向下的匀强磁场中，有一个与水平面成 037=θ角的通电滑轨，滑轨上放置一个可自由移动的金属杆ab ，已知接在滑轨中的电源 的电动势E=12V ，内阻不计，ab 杆长L=0.5m ，杆的质量m=0.2kg ，杆与平行滑轨间的动摩擦因数μ=0.1，滑轨与ab 杆的电阻忽略不计，求要使ab 杆在滑轨上保持静止，变阻器R 的阻值应在什么范围变化？（g 取2 /10s m ，6.037sin 0 =，可认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等） 7、如图所示，两平行光滑导轨相距为20cm ，金属棒MN 的质量为10g ，电阻R=8Ω，匀强磁场的磁感应强度B=0.8T ，方向竖直向下，电源电动势E=10V ，内阻r=1Ω。当开关K 闭合时，MN 恰好平衡，求变阻器R1的取值为多少？设45=θ° 9、如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度，它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n ，线圈的水平边长为L ，处于匀强磁场内，磁感应强度B 的方向与线圈平面垂直。当线圈中通过电流I 时，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m 的砝码，才能使两臂重新平衡。 （1）导出用已知量和可测量n 、m 、L 、I 计算B 的表达式 （2）当n=9，L=10.0cm ，I=0.10A ，m=8.82g 时，磁感应强度 图2 高二物理磁场测试题 欧阳光明（2021.03.07） 1．关于磁感应强度，下列说法中正确的是（） A ．由 B =IL F 可知，B 与F 成正比，与IL 成反比 B ．一小段通电导体在某处不受磁场力，此处也可能有磁场 C ．通电导线在磁场中受力越大，说明磁场越强 D ．磁感应强度的方向就是该处电流受力方向 2．如图2所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与通电直导线共面，若使线框逐渐远离（平动）通电导线，则穿过线框的磁通量将 （ ） A 、逐渐减小 B 、逐渐增大 C 、保持不变 D 、不能确定 3．如图3，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直．给导线通以垂直纸面向里的电流，用F N 表示磁铁对桌面的压力，用f 表示桌面对磁铁的摩擦力，则导线通电后与通电前相比较( ) A ．F N 减小，f ＝0 B ．F N 减小，f ≠0 C ．F N 增大，f ＝0 D ．F N 增大，f ≠0 4．两条直导线相互垂直，如图3所示，但相隔一个小距离，其中AB 是固定的，另一条CD 能自由转动，当直流电流按图所示方向通入两条导线时，CD 导线将（） A ．逆时针方向转动，同时离开导线AB B ．顺时针方向转动，同时离开导线AB C. 顺时针方向转动，同时靠近导线AB D ．逆时针方向转动，同时靠近导线AB 5．如图2所示，有一电子束沿水平向左的方向飞过阴极射 图2 线管的正上方，则阴极射线将会（ ） A 、向上偏斜 B 、向下偏斜 C 、向纸内偏斜 D 、向纸外偏斜 6.下列说法正确的的 （ ） A.运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用 B. 运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度一定为零 C ．洛伦兹力不能改变带电粒子的速度大小，只改变速度的方向 D. 洛伦兹力对带电粒子不做功 7．质量为m 、有效长度为L 、电流强度为I 的通电导体棒，水平静止在倾角为α的绝缘斜面上，整个装置处在匀强磁场中，在如图4所示四种情况下，导体与轨道间的摩擦力可能为零的是（） 8、电子在某一匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是：（ ） A 、速率越大，半径越大 B 、速度方向与磁场方向垂直 C 、速率越大，周期越大 D 、速率越小，周期越大 9. 如图4，质量为m ，电量为e 的电子，由a 点以速率v 竖直向上射入方向垂直纸面向里的匀强磁场，经过一段时间后从b 点以不变的速率反方向飞出，已知ab 长为l 。不计重力作用，则（ ） A 、电子在磁场中作匀速圆周运动 B 、电子在磁场中作匀速直线运动 C 、这段时间为v l t ?= π D 、匀强磁场的磁感应强度2mv B el = 10．如右图为一“滤速器”装置的示意图．a 、b 为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O 进入a 、b 两板之间．为了选取具有某种特定速率的电子，可在a 、b 间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线OO ′运动，由O ′射出．不计重力作用．可能达到上述目的 图4 寒假磁场题组练习 题组一 1．如图所示，在xOy平面内，y ≥ 0的区域有垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m、带电量大小为q的粒子从原点O沿与x轴正方向成60°角方向以v0射入，粒子的重力不计，求带电粒子在磁场中运动的时间和带电粒子离开磁场时的位置。 在着沿ad方向的匀强电场，场强大小为E，一粒子源不断地从a处的小孔沿 ab方向向盒内发射相同的带电粒子，粒子的初速度为v0，经电场作用后恰好 从e处的小孔射出，现撤去电场，在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁场， 磁感应强度大小为B（图中未画出），粒子仍恰好从e孔射出。（带电粒子的重 力和粒子之间的相互作用均可忽略不计） （1）所加的磁场的方向如何？ （2）电场强度E与磁感应强度B的比值为多大？ 题组二 4．如图所示的坐标平面内，在y轴的左侧存在垂直纸面向外、磁感应强度大小B1 = T的匀强磁场，在y 轴的右侧存在垂直纸面向里、宽度d = m的匀强磁场B2。某时刻一质量m = ×10-8 kg、电量q = +×10-4 C的带电微粒（重力可忽略不计），从x轴上坐标为（ m，0）的P点以速度v = ×103 m/s沿y轴正方 向运动。试求： （1）微粒在y轴的左侧磁场中运动的轨道半径； （2）微粒第一次经过y轴时速度方向与y轴正方向的夹角； （3）要使微粒不能从右侧磁场边界飞出,B2应满足的条件。 5．图中左边有一对平行金属板，两板相距为d，电压为U；两板之间有匀强磁场，磁场应强度大小为B0， 方向平行于板面并垂直于纸面朝里。图中右边有一边长为a 的正三角形区域EFG （EF 边与金属板垂直），在此区域内及其边界上也有匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面朝里。假设一系列电荷量为q 的正离子沿平行于金属板面，垂直于磁场的方向射入金属板之间，沿同一方向射出金属板之间的区域，并经EF 边中点H 射入磁场区域。不计重力。 （1）已知这些离子中的离子甲到达磁场边界EG 后，从边界EF 穿出磁场，求离子甲的质量。 （2）已知这些离子中的离子乙从EG 边上的I 点（图中未画出）穿出磁场，且GI 长为3a /4，求离子乙的质量。 （3）若这些离子中的最轻离子的质量等于离子甲质量的一半，而离子乙的质量是最大的，问磁场边界上什么区域内可能有离子到达。 题组三 7．如图所示，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布 在以直径A 2A 4为边界的两个半圆形区域I 、II 中，A 2A 4与A 1A 3的夹角为60°。一质量为m 、带电荷量为＋q 的粒子以某一速度从I 区的边缘点A 1处沿与A 1A 3成30°角的方向射入磁场，随后该粒子以垂直于A 2A 4的方向经过圆心O 进入II 区，最 后再从A 4处射出磁场。已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t ，求I 区和II 区中磁感应强度的大小（忽略粒子重力）。 8．如图所示，在以O 为圆心，内外半径分别为R 1和R 2的圆环区域内，存在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场，内外圆间的电势差U 为常量，R 1＝R 0，R 2＝3R 0，一电荷量为+q ，质量为m 的粒子从内圆上的A 点进入该区域，不计重力。 （1）已知粒子从外圆上以速度射出，求粒子在A 点的初速度的大小； （2）若撤去电场，如图（b ）,已知粒子从OA 延长线与外圆的交点C 以速度射出，方向与OA 延长线成45°角，求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间； （3）在图（b ）中，若粒子从A 点进入磁场，速度大小为，方向不确定，要使粒子一定能够从外圆射出，磁感应强度应小于多少？ A 23 高三物理电磁场测试题 一、本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分． 1．如图1所示，两根相互平行放置的长直导线a 和b 通有大小相等、方向相反的电流，a 受到磁场力的大小为F 1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a 受到的磁场力大小变为F 2.则此时b 受到的磁场力大小为（ ） A ．F 2 B ．F 1－F 2 C ．F 1+F 2 D ．2F 1－F 2 2．如图2所示，某空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，已知一离子在电场力和磁场力作用下， 从静止开始沿曲线acb 运动，到达b 点时速度为 零，c 为运动的最低点.则 （ ） A ．离子必带负电 B ．a 、b 两点位于同一高度 C ．离子在c 点速度最大 D ．离子到达b 点后将沿原曲线返回 3．如图3所示，带负电的橡胶环绕轴OO ′以角速 a I I 图 图3 图2 度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（） A．N极竖直向下 B．N极竖直向上 C．N极沿轴线向左 D．N极沿轴线向右 4．每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球 射来，幸好地球磁场可以有效地改变这些 宇宙射线中大多数射线粒子的运动方向， 使它们不能到达地面，这对地球上的生命 有十分重要的意义。假设有一个带正电的 宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来（如图4，地球由西向东转，虚线表示地球自转轴，上方为地理北极），在地球磁场的作用下，它将向什么方向偏转？（）A．向东B．向南C．向西D．向北 5．如图5所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起静置于粗糙的水平 地板上，地板上方空间有水平方向的匀强磁 场。现用水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相 对滑动地一起水平向左加速运动， 在加速运动阶段（）图5 图4 直线运动 知识点拨： １． 质点 用一个只有质量没有形状的几何点来代替物体。这个点叫质点。一个实际的物体能否看作质点处理的两个基本原则：（１）做平动的物体。（２）物体的几何尺寸相对研究的距离可以忽略不计。 ２． 位置、路程和位移 （１） 位置：质点在空间所对应的点。 （２） 路程：质点运动轨迹的长度。它是标量。 （３） 位移：质点运动位置的变化，即运动质点从初位置指向末位置的有 向线段。它是矢量。 ３． 时刻和时间 （１） 时刻：是时间轴上的一个确定的点。如“３秒末”和“４秒初”就 属于同一时刻。 （２） 时间：是时间轴上的一段间隔，即是时间轴上两个不同的时刻之差。 21t t t =- ４． 平均速度、速度和速率 （１） 平均速度（v ）：质点在一段时间内的位移与时间的比值，即v = s t ?? 。它是矢量，它的方向与Δs 的方向相同。在S － t 图中是割线的斜率。 （２） 瞬时速度（v ）：当平均速度中的Δt →0时，s t ??趋近一个确定的值。 它是矢量，它的方向就是运动方向。在S － t 图中是切线的斜率。 （３） 速率：速度的大小。它是标量。 ５． 加速度 描写速度变化的快慢。它是速度的变化量与变化所用的时间之比值，即： a =t v ??。 它是矢量，它的方向与Δv 的方向相同。当加速度方向与速度 方向一致时，质点作加速运动；当加速度方向与速度方向相反时，质点作减速运动。 ６． 匀变速直线运动规律（特点：加速度是一个恒量） （１）基本公式： S = t + 12 a t2 = v0 + a t （２）导出公式： ① 2 － v02 = 2 ② S t － a t2 ③ v ＝＝ 2 t v v + ④ 初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数： S Ⅱ－S Ⅰ＝2 (a 一匀变速直线运动的加速度 T 可导出： － ＝（M －Ｎ） ⑤ A B 段中间时刻的即时速度⑥ 段位移中点的即时速度注：无论是匀加速还是匀减速直线运动均有： 2 < 2 ⑦ 初速为零的匀加速直线运动, 在第1s 内、第 2s 内、第3s 内……第内的位移之比为： S Ⅰ：S Ⅱ：S Ⅲ：……： = 1：3：5……：(21); 1、 2、3、…… ⑧ 初速为零的匀加速直线运动,在第1米内、第2米内、第3米内……第n 米内的时间之比为： t Ⅰ：t Ⅱ：t Ⅲ：…：＝1：( )21-：（)23-……(n n --1)； 1、2、3、 ７． 匀减速直线运动至停止： 高二物理期末复习“磁场”单元测试 1、如图2所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置着一根长直流导线，电流方向指向读者，ａ、ｂ、ｃ、ｄ是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中：（ ） A ．ａ、ｂ两点磁感应强度相同 B ．ａ点磁感应强度最大 C ．ｃ、ｄ两点磁感应强度大小相等 D ．b 点磁感应强度最大 2、如图所示，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，分别处于沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中。两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放。M 、N 为轨道的最低点，则下列说法中正确的是（ ） A ．两个小球到达轨道最低点的速度v M 高中物理磁场经典计算题训练（一） 1.弹性挡板围成边长为L = 100cm 的正方形abcd ，固定在光滑的水平面上，匀强磁场竖直向下，磁感应强度为B = 0.5T ，如图所示. 质量为m =2×10-4kg 、带电量为q =4×10-3C 的小球，从cd 边中点的小孔P 处以某一速度v 垂直于cd 边和磁场方向射入，以后小球与挡板的碰撞过程中没有能量损失. （1）为使小球在最短的时间内从P 点垂直于dc 射出来，小球入射的速度v 1是多少？ （2）若小球以v 2 = 1 m/s 的速度入射，则需经过多少时间才能由P 点出来？ 2. 如图所示, 在区域足够大空间中充满磁感应强度大小为B 的匀强磁场,其方向垂直于纸面向里.在纸面内固定放置一绝缘材料制成的边长为L 的等边三角形框架DEF , DE 中点S 处有一粒子发射源,发射粒子的方向皆在图中截面内且垂直于DE 边向下，如图（a ）所示.发射粒子的电量为+q ,质量为m ,但速度v 有各种不同的数值.若这些粒子与三角形框架碰撞时均无能量损失,并要求每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边.试求： （1）带电粒子的速度v 为多大时,能够打到E 点? （2）为使S 点发出的粒子最终又回到S 点,且运动时间最短,v 应为多大?最短时间为多少? （3）若磁场是半径为a 的圆柱形区域，如图（b ）所示(图中圆为其横截面)，圆柱的轴线通过等边三角形的中心O ，且a =)10 1 33( L .要使S 点发出的粒子最终又回到S 点，带电粒子速度v 的大小应取哪些数值？ 3.在直径为d 的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于圆面指向纸外．一电荷量为q ， 质量为m 的粒子，从磁场区域的一条直径AC 上的A 点射入磁场，其速度大小为v 0,方向与AC 成α．若此粒子恰好能打在磁场区域圆周上D 点，AD 与AC 的夹角为β，如图所示．求该匀强磁场的磁感强度B 的大小． a b c d A C F D （a ） （b ） 高二物理磁场知识点的总结高二物理磁场知识点 一、磁场 磁极和磁极之间的相互作用是通过磁场发生的。 电流在周围空间产生磁场，小磁针在该磁场中受到力的作用。磁极和电流之间的相互作用也是通过磁场发生的。 电流和电流之间的相互作用也是通过磁场产生的 磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊形态的物质，磁极或电流在自己的周围空间产生磁场，而磁场的基本性质就是对放入其中的磁极或电流有力的作用。 二、磁现象的电本质 1.罗兰实验 正电荷随绝缘橡胶圆盘高速旋转，发现小磁针发生偏转，说明运动的电荷产生了磁场，小磁针受到磁场力的作用而发生偏转。 2.安培分子电流假说 法国学者安培提出，在原子、分子等物质微粒内部，存在一种环形电流-分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。安培是最早揭示磁现象的电本质的。 一根未被磁化的铁棒，各分子电流的取向是杂乱无章的，它们的磁场互相抵消，对外不显磁性;当铁棒被磁化后各分子电流的取向大致相同，两端对外显示较强的磁性，形成磁极;注意，当磁体受到高温或猛烈敲击会失去磁性。 3.磁现象的电本质 运动的电荷(电流)产生磁场，磁场对运动电荷(电流)有磁场力的作用，所有的磁现象都可以归结为运动电荷(电流)通过磁场而发生相互作用。 三、磁场的方向 规定：在磁场中任意一点小磁针北极受力的方向亦即小磁针静止时北极所指的方向就是那一点的磁场方向。 四、磁感线 1.磁感线的概念：在磁场中画出一系列有方向的曲线，在这些曲线上，每一点切线方向都跟该点磁场方向一致。 2.磁感线的特点 (1)在磁体外部磁感线由N极到S极，在磁体内部磁感线由S极到N极。 (2)磁感线是闭合曲线。 (3)磁感线不相交。 (4)磁感线的疏密程度反映磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强。 3.几种典型磁场的磁感线 (1)条形磁铁 (2)通电直导线 a.安培定则：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，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向; b.其磁感线是内密外疏的同心圆。 (3)环形电流磁场 高二物理知识点汇总2017高二上学期物理知识点总结高二物理中所涉及到的物理知识是物理学中的最基本的知识,学好高二物 理的相关知识点尤其重要，下面是学而思的2017高二上学期物理知识点总结，希望对你有帮助。 高二上学期物理知识点 一、三种产生电荷的方式： 1、摩擦起电：(1)正点荷：用绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷;(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷;(3)实质：电子从一物体转移到另一物体; 2、接触起电：(1)实质：电荷从一物体移到另一物体;(2)两个完全相同的物体相互接触后电荷平分;(3)、电荷的中和：等量的异种电荷相互接触，电荷相合抵消而对外不显电性，这种现象叫电荷的中和; 3、感应起电：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电;(1)电荷的基本性质：同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引;(2)实质：使导体的电荷从一部分移到另一部分;(3)感应起电时，导体离电荷近的一端带异种电荷，远端带同种电荷; 4、电荷的基本性质：能吸引轻小物体; 二、电荷守恒定律：电荷既不能被创生，亦不能被消失，它只能从一个物体转移到另一物体，或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中，电荷的总量不变。 三、元电荷：一个电子所带的电荷叫元电荷，用e表示。1、e=1.610-19c;2、一个质子所带电荷亦等于元电荷;3、任何带电物体所带电荷都是元电荷的整数倍; 四、库仑定律：真空中两个静止点电荷间的相互作用力，跟它们所带电荷量的乘积成正比，跟它们之间距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。电荷间的这种力叫库仑力，1、计算公式：F=kQ1Q2/r2(k=9.0109N.m2/kg2)2、库仑定律只适用于点电荷(电荷的体积可以忽略不计)3、库仑力不是万有引力; 五、电场：电场是使点电荷之间产生静电力的一种物质。1、只要有电荷存在，在电荷周围就一定存在电场;2、电场的基本性质：电场对放入其中的电荷(静止、运动)有力的作用;这种力叫电场力;3、电场、磁场、重力场都是一种物质 2020届高考电磁学汇编磁场单元测试 1．物理实验都需要有一定的操纵条件.奥斯特做电流磁效应实验时，应排除地磁场对实验的阻碍.关于奥斯特的实验，以下讲法中正确的选项是( ). A ．该实验必须在地球赤道上进行 B ．通电直导线应该竖直放置 C ．通电直导线应该水平东西方向放置 D ．通电直导线应该水平南北方向放置 2．有关磁场的物理概念，以下讲法中错误的选项是 〔 〕 A ．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量 B ．磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关 C ．磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关 D ．磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小 3．在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，那么此导线 受到的安培力方向 〔 〕 A ．竖直向上 B ．竖直向下 C ．由南向北 D ．由西向东 4．如图1所示，两平行金属导轨CD 、EF 间距为L ，与电动势 为E 的电源相连，质量为m 、电阻为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成θ角，回路其余电阻不计。 为使ab 棒静止，需在空间施加的匀强磁场磁感强度的最小值及其方向分不为 A ．El mgR ，水平向右 B ．El mgR θcos ，垂直于回路平面向 上 C ． El mgR θtan ，竖直向下 D ．El mgR θ sin ，垂直于回路平面向下 5．一束带电粒子从静止开始经同一电场加速后垂直进入同一匀强磁场中。假设它们在 磁场中做圆周运动的半径相同，那么它们在磁场中具有相同的〔 〕 A ．速率 B ．动能 C ．周期 D ．动量大小 6.在隧道工程以及矿山爆破作业中，部分未发火的炸药残留在爆破孔内，专门容易发生人员伤亡事故.为此，科学家制造了一种专门的磁性炸药，在磁性炸药制造过程中掺入了10％的磁性材料——钡铁氧体，然后放入磁化机磁化.使用磁性炸药一旦爆炸，即可安全消磁，而遇到不发火的情形可用磁性探测器测出未发火的炸药.掺入的钡铁氧体的消磁温度约为400℃，炸药的爆炸温度约2240℃～3100℃，一样炸药引爆温度最高为140℃左右.以上材料讲明( ). A ．磁性材料在低温下容易被磁化 B ．磁性材料在高温下容易被磁化 C ．磁性材料在低温下容易被消磁 D ．磁性材料在高温下容易被消磁 7．如图2所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T 的匀强磁场中，以导线为中心，半径为R 的圆周上有a 、b 、c 、d 四个点，c 点的实际磁感应强度为0，那么以下讲法中正确的选项是〔 〕 A ．直导线中电流方向垂直纸面向里 B ．d 点的磁感应强度为0 C ．a 点的磁感应强度为2T ，方向向右 D ．b 点的磁感应强度为2T ，方向斜向下，与B 成450 角 C 图1 c a 图2 磁场综合训练（一） 1.弹性挡板围成边长为L = 100cm 的正方形abcd ，固定在光滑的水平面上，匀强磁场竖直向 下，磁感应强度为B = 0.5T ，如图所示. 质量为m =2×10-4kg 、带电量为q =4×10-3C 的小 球，从cd 边中点的小孔P 处以某一速度v 垂直于cd 边和磁场方向射入，以后小球和挡板 的碰撞过程中没有能量损失. （1）为使小球在最短的时间内从P 点垂直于dc 射出来，小球入射的速度v 1是多少？ （2）若小球以v 2 = 1 m/s 的速度入射，则需经过多少时间才能由P 点出来？ 2. 如图所示, 在区域足够大空间中充满磁感应强度大小为B 的匀强磁场,其方向垂直于纸面 向里.在纸面内固定放置一绝缘材料制成的边长为L 的等边三角形框架DEF , DE 中点S 处 有一粒子发射源,发射粒子的方向皆在图中截面内且垂直于DE 边向下，如图（a ）所示. 发射粒子的电量为+q ,质量为m ,但速度v 有各种不同的数值.若这些粒子和三角形框架碰撞 时均无能量损失,并要求每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边.试求： （1）带电粒子的速度v 为多大时,能够打到E 点? （2）为使S 点发出的粒子最终又回到S 点,且运动时间最短,v 应为多大?最短时间为多少? （3）若磁场是半径为a 的圆柱形区域，如图（b ）所示(图中圆为其横截面)，圆柱的轴线 通过等边三角形的中心O ，且a =)10 1 33( L .要使S 点发出的粒子最终又回到S 点， 带电粒子速度v 的大小应取哪些数值？ 3.在直径为d 的圆形区域内存在 匀强磁场，磁场方向垂直于圆面 指向纸外．一电荷量为q ，质量 为m 的粒子，从磁场区域的一条直径AC 上的A 点射入磁场，其速度大小为v 0,方向和AC 成α．若 此粒子恰好能打在磁场区域圆 周上D 点，AD 和AC 的夹角为β，如图所示．求该匀强磁场的磁感强度B 的大小． 4.如图所示，真空中有一半径为R 的圆形磁场区域，圆心为O ，磁场的方向垂直纸面向内， 磁感强度为B ，距离O 为2R 处有一光屏MN ，MN 垂直于纸面放置，AO 过半径垂直于屏，延 长线交于C ．一个带负电粒子以初速度v 0沿AC 方向进入圆形磁场区域，最后打在屏上D 点，DC 相距23R ，不计粒子的重力．若该粒子仍以初速v 0从A 点进入圆形磁场区域， 但方向和AC 成600 角向右上方，粒子最后打在屏上E 5.如图所示，3条足够长的平行虚线a 、b 、c ，ab 间和bc 间相距分别为2L 和L ，ab bc 间都有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度分别为B 2B 。质量为m ，带电量为q 的粒子沿垂直于界面a 的方向射入磁场区域，不计重力，为使粒子能从界面c 射出磁场， 粒子的初速度大小应满足什么条件？ a b c d B P v C D α β v 0 L B v E S F D （a ） a O E S F D L v （b ） 《磁场》单元测试 一、选择题(本题10小题，每小题5分，共50分) 1.一个质子穿过某一空间而未发生偏转，则（） A.可能存在电场和磁场，它们的方向与质子运动方向相同 B.此空间可能有磁场，方向与质子运动速度的方向平行 C.此空间可能只有磁场，方向与质子运动速度的方向垂直 D.此空间可能有正交的电场和磁场，它们的方向均与质子速度的方向垂直 2. 两个绝缘导体环AA′、BB′大小相同，环面垂直，环中通有相同大小的恒定电流，如图所示，则圆心O处磁感应强度的方向为(AA′面水平，BB′面垂直纸面)（） A.指向左上方 B.指向右下方 C.竖直向上 D.水平向右 3.关于磁感应强度B，下列说法中正确的是（） A.磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关 B.磁场中某点B的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力的方向一致 C.在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零 D.在磁场中磁感线越密集的地方，B值越大 4.关于带电粒子在匀强磁场中运动，不考虑其他场力(重力)作用，下列说法正确的是（） A.可能做匀速直线运动 B.可能做匀变速直线运动 C.可能做匀变速曲线运动 D.只能做匀速圆周运动 5. 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示.这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是（） A.离子由加速器的中心附近进入加速器 B.离子由加速器的边缘进入加速器 C.离子从磁场中获得能量 D.离子从电场中获得能量 6. 如图所示，一个带负电的油滴以水平向右的速度v进入一个方向垂直纸面向外的匀强磁场B后，保持原速度做匀速直线运动，如果使匀强磁场发生变化，则下列判断中正确的是（） A.磁场B减小，油滴动能增加 B.磁场B增大，油滴机械能不变 C.使磁场方向反向，油滴动能减小 D.使磁场方向反向后再减小，油滴重力势能减小 7.如图4所示为一个质量为m、电荷量为＋q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中(不计空气阻力).现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度—时间图象可能是下图中的（） 高中物理知识点总结（经典版） 第一章、力 一、力F：物体对物体的作用。 1、单位：牛（N） 2、力的三要素：大小、方向、作用点。 3、物体间力的作用是相互的。即作用力与反作用力，但它们不在同一物体上，不是平衡力。作用力与 反作用力是同性质的力，有同时性。 二、力的分类： 1、按按性质分：重力G、弹力N、摩擦力f 按效果分：压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力。 按研究对象分：外力、内力。 2、重力G：由于受地球吸引而产生，竖直向下。G=mg 重心的位置与物体的质量分布与形状有关。质量均匀、形状规则的物体重心在几何中心上，不一定在物体上。 弹力：由于接触形变而产生，与形变方向相反或垂直接触面。F=k×Δx 摩擦力f：阻碍相对运动的力，方向与相对运动方向相反。 滑动摩擦力：f=μN（N不是G，μ表示接触面的粗糙程度，只与材料有关，与重力、压力无关。） 相同条件下，滚动摩擦<滑动摩擦。 静摩擦力：用二力平衡来计算。 用一水平力推一静止的物体并使它匀速直线运动，推力F与摩擦力f的关系如图所示。 力的合成与分解：遵循平行四边形定则。以分力F1、F2为邻边作平行四边形，合力F的大小和方向可用这两个邻边之间的对角线表示。 |F1-F2|≤F合≤F1+F2 F合2=F12+F22+ 2F1F2cosQ 平动平衡：共点力使物体保持匀速直线运动状态或静止状态。 解题方法：先受力分析，然后根据题意建立坐标 系，将不在坐标系上的力分解。如受力在三个以 内，可用力的合成。 利用平衡力来解题。 F x合力=0 F y合力=0 注：已知一个合力的大小与方向，当一个分力的 方向确定，另一个分力与这个分力垂直是最小 值。 转动平衡：物体保持静止或匀速转动状态。 解题方法：先受力分析，然后作出对应力的力臂（最长力臂是指转轴到力的作用点的直线距离）。分析正、负力矩。 利用力矩来解题：M合力矩=FL合力矩=0 或M正力矩= M负力矩 第二章、直线运动 《静电场》单元测试 一、选择题（每小题4分，共44分） 1、下列关于电场和磁场的说法中正确的是( ) A.电场线和磁感线都是封闭曲线 B.电场线和磁感线都是不封闭曲线 C.通电导线在磁场中一定受到磁场力的作用 D.电荷在电场中一定受到电场力的作用 2、如图所示,一长直导线穿过载有恒定电流的金属圆环的中心且垂直于环所在的平面,导线和环中的电流方向如图所示,则圆环受到的磁场力为( ) A.沿环半径向外 B.沿环半径向里 C.水平向左 D.等于零 3、如图所示,a、b两金属环同圆心同平面水平放置,当a中通以图示方向电流时,b环中磁通量方向是( ) A.向上 B.向下 C.向左 D.0 4、如图所示,当开关S闭合的时候,导线ab受力的方向应为( ) A.向右 B.向左 C.向纸外 D.向纸里 5、如图所示,一带负电荷的滑块从粗糙绝缘斜面的顶端滑至底端时的速度为v,若加一个垂直纸面向外的匀强磁场,并保证滑块能滑至底端,则它滑至底端时的速度( ) A.变大 B.变小 C.不变 D.条件不足,无法判断 6、一正电荷q以速度v沿x轴正方向进入垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,如图所示,为了使电荷能做直线运动,则必须加一个电场进去,不计重力,此电场的场强应该是( ) A.沿y轴正方向,大小为Bv/q B.沿y轴负方向,大小为Bv C.沿y轴正方向,大小为v/B D.沿y轴负方向,大小为Bv/q 7、(多选)用回旋加速器来加速质子,为了使质子获得的动能增加为原来的4倍,原则上可以采用下列哪几种方法( ) A.将其磁感应强度增大为原来的2倍 B.将其磁感应强度增大为原来的4倍 C.将D形盒的半径增大为原来的2倍 D.将D形盒的半径增大为原来的4倍 8、一电子在磁感应强度为B的匀强磁场中,以一固定的正电荷为圆心在同一圆形轨道上运动,磁场方向垂直于运动平面,静电力恰好是磁场作用在电子上洛伦兹力的3倍,电子电荷量为e,质量为m,那么电子运动的角速度可能为( ) A. B. C. D. 9、如图所示,质子和氘核的质量和速度的乘积相等,垂直磁场边界MN进入匀强磁场区域,那么以下说法中正确的是( ) A.它们所受洛伦兹力相同 B.它们做圆周运动的向心加速度相同 C.它们的轨道半径相同 D.它们在磁场中运动时间相同 10、(多选)如图所示,两个半径相同的半圆形光滑轨道分别竖直放在匀强磁场和匀强电场中,轨道两端在同一高度上,两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放,M、N为轨道的最低点,以下说法正确的是( ) 高二物理磁场相关知识点归纳 为了方便高二的同学们更好地学习掌握物理知识，小编在这里整理了高二物理磁场相关知识点归纳，供大家参考学习，希望能对大家有帮助! 第十章磁场 一、磁场： 1、磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁极、电流有磁场力的作用; 2、磁铁、电流都能能产生磁场; 3、磁极和磁极之间，磁极和电流之间，电流和电流之间都通过磁场发生相互作用; 4、磁场的方向：磁场中小磁针北极的指向就是该点磁场的方向; 二、磁感线：在磁场中画一条有向的曲线，在这些曲线中每点的切线方向就是该点的磁场方向; 1、磁感线是人们为了描述磁场而人为假设的线; 2、磁铁的磁感线，在外部从北极到南极，内部从南极到北极; 3、磁感线是封闭曲线; 三、安培定则： 1、通电直导线的磁感线：用右手握住通电导线，让伸直的大拇指所指方向跟电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向; 2、环形电流的磁感线：让右手弯曲的四指和环形电流方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴上磁感线的方向; 3、通电螺旋管的磁场：用右手握住螺旋管，让弯曲的四指方向和电流方向一致，大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感线的方向; 四、地磁场：地球本身产生的磁场;从地磁北极(地理南极)到地磁南极(地理北极); 五、磁感应强度：磁感应强度是描述磁场强弱的物理量。 1、磁感应强度的大小：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积的比值，叫磁感应强度。B=F/IL 2、磁感应强度的方向就是该点磁场的方向(放在该点的小磁针北极的指向) 3、磁感应强度的国际单位：特斯拉 T， 1T=1N/A。m 六、安培力：磁场对电流的作用力; 1、大小：在匀强磁场中，当通电导线与磁场垂直时，电流所受安培力F等于磁感应强度B、电流I和导线长度L三者的乘积。2、定义式 F=BIL(适用于匀强电场、导线很短时) 3、安培力的方向：左手定则：伸开左手，使大拇指根其余四个手指垂直，并且跟手掌在同一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，并使伸开四指指向电流的方向，那么大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。 高二物理磁场单元测试题 注意:本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间90分钟。 第Ⅰ卷（选择题 共60分） 一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中，1-8小题只有一个选项正确，9-12小题有多个选项正确。全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分。） 1．指南针静止时，其位置如图中虚线所示．若在 其上方放置一水平方向的导线，并通以恒定电流， 则指南针转向图中实线所示位置．据此可能是 （ B ） A.导线南北放置，通有向北的电流 B.导线南北放置，通有向南的电流 C.导线东西放置，通有向西的电流 D.导线东西放置，通有向东的电流 2．磁场中某区域的磁感线，如图所示，则 （ B ） A ．a 、b 两处的磁感应强度的大小不等，> B ．a 、b 两处的磁感应强度的大小不等，< C ．同一通电导线放在a 处受力一定比放在b 处受力大 D ．同一通电导线放在a 处受力一定比放在b 处受力小 3．由磁感应强度的定义式IL F B 可知，磁场中某处的磁感应强度的大小 （ D ） A ．随通电导线中的电流I 的减小而增大 B ．随乘积的减小而增大 C ．随通电导线所受磁场力F 的增大而增大 D ．跟F 、I 、L 的变化无关 4．质量为m 、带电量为q 的小球，从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向外的 匀强磁场中，其磁感应强度为B ，如图所示。若 带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为 零，下面说法中正确的是（ B ） ①小球带正电 ②小球在斜面上运动时做匀加速直线运动 ③小球在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动 ④则小球在斜面上下滑过程中，当小球对斜面压力为零时的速率为θ／ A ．①②③ B ．①②④ C ．①③④ D ．②③④ 5．如图所示，三根通电直导线P 、Q 、R 互相平行，通过正三角形的三个顶点，三条导线通入大小相等，方向垂直纸面向里的电流；通电直导线产生磁场的磁感应强度，I 为通电导线的电流强度，r 为距通电导线的距离的垂直距离，K 为常数；则R 受到的磁场力的方向是（ A ） A.垂直R ，指向y 轴负方向 B.垂直R ，指向y 轴正方向 C.垂直R ，指向x 轴正方向 D.垂直R ，指向x 轴负方向 6．如图所示，在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平向里。现将一个带正电的金属小球从M 点以初速度v 0水平抛出， 完整的知识网络构建，让复习备考变得轻松简单！ （注意：全篇带★需要牢记！） 高 中 物 理 重 要 知 识 点 总 结 （史上最全） 高中物理知识点总结 （注意：全篇带★需要牢记！） 一、力物体的平衡 1.力是物体对物体的作用，是物体发生形变和改变物体的运动状态（即产生加速度）的原因. 力是矢量。 2.重力（1）重力是由于地球对物体的吸引而产生的. ［注意］重力是由于地球的吸引而产生，但不能说重力就是地球的吸引力，重力是万有引力的一个分力. 但在地球表面附近，可以认为重力近似等于万有引力 （2）重力的大小:地球表面G=mg，离地面高h处G/=mg/，其中g/=[R/（R+h）]2g （3）重力的方向:竖直向下（不一定指向地心）。 （4）重心:物体的各部分所受重力合力的作用点，物体的重心不一定在物体上. 3.弹力（1）产生原因:由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的. （2）产生条件:①直接接触;②有弹性形变. （3）弹力的方向:与物体形变的方向相反，弹力的受力物体是引起形变的物体，施力物体是发生形变的物体.在点面接触的情况下，垂直于面; 在两个曲面接触（相当于点接触）的情况下，垂直于过接触点的公切面. ①绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向，且一根轻绳上的张力大小处处相等. ②轻杆既可产生压力，又可产生拉力，且方向不一定沿杆. （4）弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求解.弹簧弹力可由胡克定律来求解. ★胡克定律:在弹性限度内，弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比，即F=kx.k为弹簧的劲度系数，它只与弹簧本身因素有关，单位是N/m. 4.摩擦力 （1）产生的条件:①相互接触的物体间存在压力;③接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动（滑动摩擦力）或相对运动的趋势（静摩擦力），这三点缺一不可. （2）摩擦力的方向:沿接触面切线方向，与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反，与物体运动的方向可以相同也可以相反. （3）判断静摩擦力方向的方法: ①假设法:首先假设两物体接触面光滑，这时若两物体不发生相对运动，则说明它们原来 物理重要知识点整理——磁场 一．基本概念： 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。 磁场的方向：规定磁场中任意一点小磁针N 极受力的方向（或者小磁针静止时N 极的指向）就是那一点的磁场方向。 2．磁感线：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，磁感线越密的地方磁场越强，磁感线从N 极进来，S 极进去，磁感线都是闭合曲线且磁感线不相交。 .几种典型磁场的磁感线 （1）条形磁铁 （2）通电直导线 a.安培定则：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，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。 b.其磁感线是内密外疏的同心圆。 （3）环形电流磁场 a.安培定则：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中心轴线的磁感线方向。 b.所有磁感线都通过内部，内密外疏 （4）通电螺线管 a.安培定则： 让右手弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，伸直的大拇指的方向就是螺线管内部磁场的磁感线方向。 b. 通电螺线管的磁场相当于条形磁铁的磁场。 例1下列说法正确的是( ) A ．通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 ．空间各点磁感应强度的方向就是该点磁场方向 C ．两平行放置的异名磁极间的磁场为匀强磁场 D ．磁感应强度为零，则通过该处的某面积的磁感线条数不一定为零 【解析】 磁感应强度反映磁场的强弱和方向，它的方向就是该处磁场的方向，故B 正确．通过某平面的磁感线条数为零，可能是因为平面与磁感线平行，而磁感应强度可能不为零，故A 错误．只有近距离的两异名磁极间才是匀强磁场，故C 错误．若某处磁感应强度为零，说明该处无磁场，通过该处的某面积的磁感线条数一定为零，故D 错．【答案】 B 3．磁通量：磁感应强度B 与面积S 的乘积，叫做穿过这个面的磁通量。 物理意义：表示穿过一个面的磁感线条数。 定义：BS =Φ θcos BS =Φ（θ为B 与S 间的夹角） 例1关于磁通量，下列说法正确的是( ) A ．磁通量不仅有大小而且有方向，是矢量 B ．在匀强磁场中，a 线圈面积比b 线圈面积大，则穿过a 线圈的磁通量一定比穿过b 线圈的大2021年高二磁场单元测试题(含答案)
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