物理电场磁场专题

1、专题：电场和磁场 磁场及带电粒子在磁场中的运动一、考纲要求高考考点要求1、磁场、磁感应强度、磁感线2、通电直导线和通电线圈周围磁场的方向 3、安培力、安培力的方向 4、匀强磁场中的安培力 5、洛伦兹力、洛伦兹力的方向 6、洛伦兹力公式 7、带电粒子在匀强磁场中的运动 对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。二、复习重点和难点重点：通电导线在磁场中所受的安培力和洛伦兹力及带电粒子在磁场的运动。难点：挖掘有界磁场的“隐含条件”，利用“动态”的方法寻找粒子运动的临界状态。从而画出轨迹求出相关物理量。三、近年高考纵览考点20

2、11年2010年2009年带电粒子在磁场中的运动全国课标卷,T25，计算全国课标卷,T14，选择全国课标卷,T18，选择浙江卷，T7，选择海南卷，T7，选择海南卷，T10，选择全国卷，T26，计算全国课标卷T25，计算浙江卷，T24，计算重庆卷，T21，计算广东卷，T36，计算福建卷，T22，计算海南卷，T16，计算四、2012年高考预测综合分析近3年各地高考试题，高考命题在本专题有以下规律：1.考查带电粒子在匀强磁场中的运动时，常结合牛顿运动定律、运动学知识、圆周运动及功能关系以选择题或计算题的形式进行综合考查.综合计算题的难度较大；选择题的难度中等。2.预计2012年高考考查主要是：(1)

3、考查匀强磁场中安培力的分析与计算(2)考查带电粒子在有界匀强磁场中的运动问题(3)考查磁场与现代科技、生产、生活相结合的问题五、学生现状通过前一段时间的一轮复习和训练，大部分学生掌握了较为系统的基础知识，对物理概念和规律都有较为深刻的理解,掌握了一定的解题方法，分析能力、综合思维能力和推理能力有较大的提高。但是，由于一轮复习的周期较长，就会导致复习到最后前面的知识又忘了，造成学生的知识储备不足。因此，后一阶段复习最基本的要求就是学生更加全面地掌握高中阶段的物理基础知识、形成知识结构，对知识进行梳理查漏补缺、增加知识储备。在能力训练方面，前一阶段主要是分章节、分单元进行的，学科综合的训练少，因而

4、综合分析思维能力较差，后一阶段复习中的主要指导思想就是面向全体学生，发挥学生的主体作用，明确要求，加强综合题的训练、阅读训练，做到定时、定量、规范、培养学生的综合分析思维能力、推理能力，提高学生的应试能力，并形成良好应试心理，最终为参加高考作好知识、能力和心理准备，在高考中取得良好成绩。六、回顾要点知识（用时8分钟）（为了巩固和加深要点知识我设计了以下四个问题和归纳出以下四点。）问题1：安培力与洛伦兹力的区别与联系？问题2：带电粒子在匀强磁场中的圆周运动的主要规律有哪些？问题3：处理带电粒子在匀强磁场中运动问题时常用的几何关系有哪些？问题4：带电粒子在有界磁场中运动的临界问题的临界现象有哪些？

5、临界问题有哪些字眼？、安培力与洛伦兹力的比较名称项目安培力洛伦兹力作用对象通电导体运动电荷力的大小F安BIL(IB) F安0(IB)F洛qvB(vB)F洛0(vB)力的方向左手定则(F安垂直于I与B所决定的平面)左手定则(F洛垂直于v与B所决定的平面，且需区分正负电荷)作用效果改变导体棒的运动状态，对导体棒做功，实现电能和其他形式能的相互转化只改变速度方向，不改变速度大小；洛伦兹力永远不对电荷做功本质联系安培力实际上是在导线中定向移动的电荷所受到的洛伦兹力的宏观表现、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动规律1向心力由洛伦兹力提供：qvBm2轨道半径公式：r3周期公式：T4粒子做圆周运动的等效电流公式

6、：I.、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动分析解析带电粒子在磁场中运动的问题，应画出运动轨迹示意图，确定轨迹圆的圆心是关键常用的几何关系(1)六条线：两段轨迹半径，入射速度直线和出射速度直线，入射点与出射点的连线，圆心与两条速度直线交点的连线前面四条边构成一个四边形，后面两条为对角线(2)四个点：分别是入射点、出射点、轨迹圆心和入射速度直线与出射速度直线的交点(3)三个角：速度偏转角、圆心角、弦切角，其中偏转角等于圆心角，也等于弦切角的两倍、带电粒子在有界磁场中运动的临界问题1、临界现象通常是由不确定的物理量引起的，如：速度的大小、方向；磁场的大小、方向；磁场区域的大小范围等2、寻找临界条件时通常

7、以题目中的“恰好”、“最高”、“最长”、“至少”等为突破口，将不确定的物理量推向极端(极大、极小；最上、最下；最左、最右等)结合几何关系分析得出临界条件（为了巩固和加深要点知识我设计了以下两个考点。）七、要点热点探究考点1、磁场对通电导线的作用力（用时6分钟）（为了巩固和加深磁场对通电导线的作用力我设计了例1）例1 、如图1所示，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O，并处于匀强磁场中当导线中通以沿x正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为.则磁感应强度方向和大小可能为1、学生回答；2、答案:BC 小结：对磁场的性质与特点常以选择题的形式考查，考查主要有以下特点：（1）

8、、考查磁场、地磁场的性质与特点；（2）、对安培定则应用的考查；（3）、对于安培力常结合物体的平衡条件、牛顿运动定律、电磁感应等相关知识进行综合考查。考点2、带电粒子在磁场中的运动（例2用时12分钟；巩固练习用时10分钟）（为了巩固和加深带电粒子在磁场运动的解题思想“画轨迹找圆心求半径求圆心角和半径一定，弦越短粒子运动时间越短”的理论我设计了例2；弦越长粒子运动时间越长；我设计了巩固练习。）例2、如图2所示,边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,边界OA上有一粒子源S,S到O点的距离为a ,某一时刻,从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重

9、力及粒子间的相直作用),所有粒子的初速度大小均为v0。经过一段时间后有大量粒子从边界OC射出磁场。已知AOC=60,从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最短时间为T/6(T为粒子在磁场中运动的周期),求:(1)带电粒子在磁场中运动的轨道半径;(2)带电粒子的比荷q/m;分析：解析：（1）由于所有粒子的速度大小都相同，则轨道半径一定,带电粒子在磁场中沿逆时针方向做圆周运动，故弧长越小，粒子在磁场中运动的时时间就越短，从 S作OC的垂线SF,可知粒子轨迹过F点时在磁场中运动的时间最短: （1分 设此时的圆心角为，运动时间为 ，则: (1分)由题意知： （1分解得： （1分故O1FS为等边三角形,则轨

10、道半径 r= (2)粒子所受洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力,有 (2分)故 (1分)巩固练习、 如图3所示，在0 x a、0 y范围内有垂直于xOy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B.坐标原点O处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子，它们的速度大小相同，速度方向均在xy平面内，与y轴正方向的夹角分布在090范围内已知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于到a之间，从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的：（1）速度大小；（2）速度方向与y轴正方向夹角的正弦。分析：解析：设粒子的发射速度为v，

11、粒子做圆周运动的轨道半径为R.由牛顿第二定律得qvB 解得R当Ra时，如图所示，在磁场中运动时间最长的粒子其轨迹是圆心为C的圆弧，圆弧与磁场的边界相切该粒子在磁场中运动的时间为t，OCA设最后离开磁场的粒子的发射方向与y轴正方向的夹角为，由几何关系可得：=RsinR，RsinaRcos解得R(2)a，v(2)，sin小结：该知识为每年高考的重点和热点，高考命题规律有以下几点：（1）、利用几何关系考查带电粒子在有界磁场中做匀速圆周运动的速度、运动时间、位置坐标等的相关计算；（2）、对带电粒子在磁场中运动时临界状态的分析和判断的考查（如果是运动轨迹半径一定的劣弧，弦最短运动时间最短）。（3）、解好带电粒子在磁场中运动问题不仅要有“画轨迹找圆心求半径求圆心角”的思想，更要有扎实的数学分析能力。八、教学反思：二轮复习课教学又是一个再学习、再提高的过程，要突出知识的整合和应用，杜绝知识