高二物理磁場重要知識點整理有答案

物理要知識點理—一．基本念1．磁場磁場是存在于磁體、電流和運動電荷周圍的一種物質(zhì)。磁場的向定場中任意一點小磁針N極力的方或小磁針靜止時N極的指向）就那一點的磁方向。2．磁感：磁感線不是真實存在的，是人為畫上去的。曲線的疏密能代表磁場的強弱，磁感線密的地方磁越強磁感線從極來極去感線都是閉合曲線且磁感線不相交。.幾典型磁場的磁感線（1條形磁鐵（2）電直導線a.培定則：用右手握住導線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流方向一致，彎曲的四指所的方向就是感線環(huán)繞的方向。其感線是內(nèi)密外疏的同心圓。（）形電流磁場a.培定則：讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致，伸直的大拇指的方向就是環(huán)形導線心軸線的磁線方向。b.所有磁感線都通過內(nèi)部，內(nèi)密外疏（）電螺線管安定則：讓右手彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致直的大拇指的方向就是螺管內(nèi)部磁場磁感線方向b.通螺線管的磁場相當于條形磁鐵的磁場。例1列說法正確的()A．過某平面的磁感線條數(shù)為零，則此平面處的磁感應強度一定為零B．間各點磁感應強度的方向就是該點磁場方向C．平行放置的異名磁極間的磁場為勻強磁場D．感應強度為零，則通過該處的某面積的磁感線條數(shù)不一定為零【解析】ACD案】B3．通：感應強度B面積S的乘積，叫做穿過這個面的磁通量。物理意：示穿過一個面的磁感線條數(shù)。定義：

BScos

（為B與S間夾角）例1關磁通量，下列說法正確的()A．通量不僅有大小而且有方向，是矢量B．勻強磁場中a圈面積比b線面積大，則穿過a線的磁通量一定比穿過b線圈大/

C．通量大，磁感應強度不一定大D．某線圈放在磁場中的MN兩，若放在處的磁通量比在處的大，則M處磁應強度一定N處【解析】BSC【答案】C二安培力阻礙物體的相對運動。FI

R總F

BR總

（注意：公式只適用于勻強磁場左手定伸左手使拇指跟其余四指垂直并且都跟手掌在一個平面內(nèi)把放入磁場，讓磁感線直穿過手心，并使伸開的四指指向電流方向，那么拇指方向就是通電導線在磁中的受力方。安培力方向一定垂直于BI確定的平面，即F一和BI垂，B、I不定垂直。例1在等邊三角形的三個頂點a,b,c處各一條長直導線垂直穿過紙導線中通有大小相等的恒定電流方向如圖.過c點的導線受安培力方向(C)A.與ab邊行豎直向上與ab邊行豎直向下B.C.與ab邊直指左邊D.ab邊直,向右邊解析:右手可判斷導線ab生的磁場在導線處磁感應強度方向的合方向是豎直向,再左手可判得線c安培力方向為向左并與ab邊直,所以C正,ABD錯誤./

例2如所，在傾角為α的滑面上，垂直紙面放置一根長為L質(zhì)量為m的導體棒．當體棒中的電流I垂直紙面向里時，欲使導體棒靜止在斜面上，可將導體棒置于強磁場中當外加勻強磁的磁感應強度B的方向在紙面內(nèi)由豎直向上逆時針至水平向左的程中，關于的小的變化，正確的說法是()A．漸增大B逐漸減小

圖C．減小后增大D．先增大后減小解：通電導線斜面上受到重力、支持力和磁場力，當磁場方向豎直向上時，導線受到的磁場方向水平向．當磁場方向水平向左時，磁場力的方向豎直向上，把重力、支持力和磁場力在一個三角中進行研究，可知磁場力先減小后增大，所以磁感應強度先減小后增大．答C例3如3-4-17所一根通電的直導體放在傾斜的粗糙導軌上于示方向的勻強磁場中處于靜止狀．現(xiàn)增大電流，導體棒仍靜止，則在增大電流過程中，導體棒受到的摩擦力的小變化情況能是()A．直增大B先減小后增大

圖C．增大后減小

D．終為零解：若F<mgα，因安培力向上，則摩擦力向上，F(xiàn)增時F減小到零，再向下增大B對C、錯若F>mgα，摩力向下，隨增而一直增大A對．答案AB例4圖3-4-18所水放置的兩導軌Q間距離L＝0.5m垂于導軌平面的豎直向的勻強磁場磁感應強度B＝，直導軌放置的ab的質(zhì)量m1kg，在ab棒中的水平繩跨定滑輪與重量＝3N的塊相連ab與導軌間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2電的電動勢＝10V、內(nèi)阻r0.1Ω，導軌的電阻及ab棒電阻均不計．要想ab棒處于靜止態(tài)，應哪個范圍內(nèi)取值(g取10m/s)/

12112212201211221220圖解：依據(jù)物體平衡條件可得ab棒不右滑時G－μmg－＝0ab棒不左滑時：Gμmg－L0依閉合電路歐姆定律可得：EI(＋r)，E＝(＋r由以上各式代入數(shù)據(jù)可解得，R＝Ω，＝所R的值范圍為1.9Ω≤R≤9.9Ω.

答案：1.9Ω≤≤9.9Ω三．帶電子復場中的動半徑公式、交接點速度、幾何關系）F

mvqvBmRR

πRπvqB

tTtπqB口訣徑公式、交接點速度、幾何關系式（r、T、何關系（斜進斜出【圓心=倍切角，用

去一心【速度偏向角=心角，用

tan

股理圓磁場區(qū)域帶電粒子沿半徑方向進,則出磁場時速度方向必過圓心1、子速度垂直于磁場時，做勻速圓周運動：

2，TqBqB

（期速無2、子徑直通過正交電磁場（離子速度選擇器

qvB

，

v

。3、子穿過磁場的有關計算，抓幾何關系，即入射點與出射點的半徑和它們的夾角4、小圓形磁場區(qū)域的計算：找到磁場邊界的兩以這兩點的距離為直徑的圓面積最小5、形磁場區(qū)域中飛行的帶電粒子的最大偏轉(zhuǎn)角為進入點和出點的連線剛好為磁場的直徑6、知道以下器件的原理：質(zhì)譜儀、速度選擇器、磁流體發(fā)電機、霍耳效應、電磁流量計、地場、磁電式表原理、回旋加速器、電磁驅(qū)動、電磁阻尼、高頻焊接.7、電粒子在勻強電場、勻強磁場和重力場中，如果做直線運動，一定做勻速直線運動。如果勻速圓周運，重力和電場力一定平衡，只有洛侖茲力提供向心力。8、性相同的電荷在同一磁場中旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)方向相同，與初速度方向無關。例1（2010·全1）2，在0≤≤a區(qū)域內(nèi)存在與xOy平垂直的勻強磁場，磁感應強度的小為B在t＝時刻，一位于坐標原點的粒子源在xOy平內(nèi)發(fā)射出大量同種帶電粒子，所粒子的初速大小相同，方向與y軸正方向的夾角分布0°～范圍內(nèi)。已知沿y軸方發(fā)射的粒子＝t時剛好從磁場邊界上Paa）點離開磁場。求：/

（1）子在磁場中做圓周運動的半徑R及粒子的比荷qm（2）時刻仍在磁場中的粒子的初速度方向與y軸方向夾角的取值范圍；（3）粒子發(fā)射到全部粒子離開磁場所用的時間動態(tài)分由題知沿軸正方向發(fā)射的粒子從磁場邊界上P(a)離開磁場用圓規(guī)或硬幣可作其軌跡圖像圖，于粒子速度方向0°～180°范圍內(nèi)，其它方向的軌跡可以通過旋轉(zhuǎn)第個圓得到（點為旋轉(zhuǎn)點4。從圖中可明顯發(fā)現(xiàn)2問第問所涉及的粒子軌跡所在位，利用幾何系便可解答此題。解析1）速度與y軸方向平行的粒子在磁場中的運動軌跡如5的弧

所，其心為C。由題給條件可以得OCP

/

00PMNPMNMNMNMNm0.00PMNPMNMNMNMNm0.MN此粒子飛出磁場所用的時間為＝

設粒子運動速度的大為v，半徑為R，由幾何關系可得

由洛倫茲力公式和牛頓第二定律有式得

，聯(lián)立(2)依意一時刻仍在磁場內(nèi)的粒子到O點距離相同在t時刻仍在磁場中的粒子應位于O點為圓心OP為徑的弧

上，如圖所示。設此時位于P、、三的粒子的初速度分別為v、v、v。對稱性可知與、v與OMv與ON的角為設v、v與y軸向的夾角分別為θ、θ，幾何關系θ＝的角θ滿足

θ＝

對于所有此時仍在場中的粒子初度與y軸方向所成在場中飛行時間最長的粒子的運動軌跡應與磁場右邊界相切，其軌跡如6示。由幾關系可知，場用的時間t＝2

，由對稱性可知，，從粒子發(fā)到部子出磁例2如所示，兩個半徑相同的半圓形光滑軌道置于豎直平面內(nèi)，左右兩端點等高，分別處沿水平方向勻強磁場和勻強電場中．兩個相同的帶正電小球同時從兩軌道左端最高點由靜釋放，M、為道的最低點．則下列說法中正確的()A．個小球到達軌道最低點的速度v<v/

MN433221nB．個小球第一次經(jīng)過軌道最MN433221nC．球第一次到達M點時大于小球第一次到達N的時間D．球在磁場中能到達軌道的另一端最高處，在電場中則不能到達軌道另一端最高處【解析】注意電場力做功，而洛倫茲力不做功案B、D例3圖是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，在加速帶電粒子時，兩金盒置于勻強場中，并分別與高頻電源相連．帶電粒子在磁場中運動的動能Ek隨間的化規(guī)律如圖所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時間，則下列判斷中正確的是)A．－t圖應有t－＝t－＝－tB．頻電源的變化周期應該等于－tC．電源電壓減小為eq\f(U,2)時，粒子加速次數(shù)增多，粒子最大動能增大D．粒子獲得的最大動能越大，可增加形的面積/

【解析根據(jù)題意可知每經(jīng)過半個周期帶電粒子被加速一次又因為T＝f(2保持不以t4－t3－t2－t1都等于半個周期且相等正錯據(jù)R＝eq\f(mv,qB)可出v＝eq\f(BqR,m)電粒子的速度和加速電壓無關感應強度B保一的情況下，盒半徑越大，得的速度越大，正，錯【答案、例4一個帶電粒子以初速度v0垂于電場方向向右射入勻強電場區(qū)域電場后接著又進勻強磁場區(qū)．設電場和磁場區(qū)域有明確的分界線，且分界線與場強方向平行，如圖中的虛所示．在下所示的幾種情況中，可能出現(xiàn)的()【解析帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)情況判斷粒子的電性由左手定則判斷是否符合在磁場的偏轉(zhuǎn)情況A、CD中粒子是正電荷，B是電荷．選項、D正．例5如8－－所平行于直角坐標系y軸PQ是特殊材料制成的只讓垂直打到PQ界面上的電子通過．其左側(cè)有一直角三角形區(qū)域，分布著方向垂直紙面向里、磁感應強度為的強磁場，其右側(cè)有豎直向上場強為E的強電場．現(xiàn)有速率不同的電子在紙面上從坐標原點O沿不同方向射到三角形區(qū)域，不考慮電子間的相互作用．已知電子的電量為e，量為m在△OAC中＝a，60°.求：(1)能通過面的電子所具有的最大速度是多少；(2)在PQ右軸什么范圍內(nèi)能接收到電子．/

mmm2mmaxm圖－4－12mmm2mmaxmv2解析要使電子能通過PQ界電飛出磁場的速度方向必須水平向右Bevm可r知，r越越大，從C點平飛出的電子，運