教科版高三物理：二轮复习计划与磁场电磁感应

1、 二轮复习计划与磁场、电磁感应、二轮复习计划与磁场、电磁感应、 交流电的梳理交流电的梳理 高三物理通过第一轮的复习，应该说学生已基本 能掌握中学物理学中的基本概念、规律，及其应 用。但学生对这些方面的知识，总体感觉是比较 零散的，同时，对于综合方面的应用更存在较大 的问题。目前，物理总复习普遍进入二轮，在第 二轮复习中，首要的任务是能把整个高中的知识 网络化、系统化，把所学的知识连成线，铺成面， 织成网，疏理出知识结构，使之有机地结合在一 起。另外，要在理解的基础上，能够综合各部分 的内容，进一步提高解题能力。 一、磁场、电磁感应、交流电部分考试说明的变一、磁场、电磁感应、交流电部分考试说明的

2、变 化化 1原来47考点“安培力 安培力的方向”和48考 点“匀强磁场中的安培力”合并为新的44考点 “安培力”；并去除说明“通电线圈磁力矩的计 算不作要求” 2.原来49“洛仑兹力 洛仑兹力的方向”、50“洛仑 兹力公式”考点合并为新的45考点“洛伦兹力”。 3. 将“变压器”考点变成“理想变压器”，将说 明“计算限于电压与匝数的关系”改为“限于单 相理想变压器” 二、重点、热点问题的梳理二、重点、热点问题的梳理 高频考点高频考点1：带电粒子在有界匀强磁场中的圆周：带电粒子在有界匀强磁场中的圆周 运动运动 【考点梳理】带电粒子在磁场中的运动是高中物 理的一个难点，也是高考的热点。在历年的高考

3、 试题中几乎年年都有这方面的考题。在指导高三 复习过程中，对带电粒子在有界磁场中的运动问 题进行专题复习，探究解题方法，能取得良好的 教学效果。解这类问题既要用到物理中的洛仑兹 力、圆周运动的知识，又要用到数学中的平面几 何及解析几何知识。下面按照有界磁场的形状对 这类问题进行分类解析，供参考。 一、带电粒子在半无界磁场中的运动 例： 一个负离子，质量为m，电量大小为q，以 速率v垂直于屏s经过小孔o射入存在着匀强磁场 的真空室中(如图1).磁感应强度b的方向与离子的 运动方向垂直,并垂直于图1中纸面向里. (1)求离子进入磁场后到达屏s上时的位置与o点 的距离. (2)如果离子进入磁场后经过

4、时间t到达位置p,证明: 直线op与离子入射方向之间的夹角跟t的关系 是 。 注意对称性，速度与边界的夹角相等。注意对称性，速度与边界的夹角相等。 o b s v p t m qb 2 二、带电粒子在圆形磁场中的运动 例、圆心为o、半径为r的圆形区域中有一 个磁感强度为b、方向为垂直于纸面向里的 匀强磁场，与区域边缘的最短距离为l的 o处有一竖直放置的荧屏mn，今有一质 量为m的电子以速率v从左侧沿方向 垂直射入磁场，越出磁场后打在荧光屏上 之p点，如图3所示，求op的长度和电子 通过磁场所用的时间。 m n o, l a o p 注意：沿半径射入的粒子还沿半径射出，注意：沿半径射入的粒子还沿

5、半径射出， 区分磁场半径和轨迹圆的半径。区分磁场半径和轨迹圆的半径。 三、带电粒子在长足够大的长方形磁场中 的运动 例、如图所示，一束电子(电量为e)以速度v 垂直射入磁感强度为b，宽度为d的匀强磁 场中，穿透磁场时速度方向与电子原来入 射方向的夹角是30，则电子的质量 是 ，穿透磁场的时间是 。 b a b d v v 300 o 四、带电粒子在环状磁场中的运动 例、核聚变反应需要几百万度以上的高温，为把高温条件 下高速运动的离子约束在小范围内（否则不可能发生核反 应），通常采用磁约束的方法（托卡马克装置）。如图7 所示，环状匀强磁场围成中空区域，中空区域中的带电粒 子只要速度不是很大，都不

6、会穿出磁场的外边缘而被约束 在该区域内。设环状磁场的内半径为r1=0.5m，外半径 r2=1.0m，磁场的磁感强度b=1.0t，若被束缚带电粒子 的荷质比为q/m=4c/，中空区域内带电粒子具有各个 方向的速度。试计算 （1）粒子沿环状的半径方向射入磁场，不能穿越磁场的 最大速度。 （2）所有粒子不能穿越磁场的最大速度。 五、带电粒子在有“圆孔”的磁场中运动 例、如图所示，两个共轴的圆筒形金属电极，外 电极接地，其上均匀分布着平行于轴线的四条狭 缝a、b、c和d，外筒的外半径为r，在圆筒之外的 足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁 感强度的大小为b。在两极间加上电压，使两圆 筒之间的区域

7、内有沿半径向外的电场。一质量为 、带电量为q的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝 a的s点出发，初速为零。如果该粒子经过一段时 间的运动之后恰好又回到出发点s，则两电极之 间的电压u应是多少？（不计重力，整个装置在 真空中) a b c d s o a b c d s o 六、带电粒子在相反方向的两个有界磁场中的运动 例、如图所示，空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强 磁场。左侧匀强电场的场强大小为e、方向水平向右，电 场宽度为l；中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为b，方 向垂直纸面向里。一个质量为m、电量为q、不计重力的 带正电的粒子从电场的左边缘的o点由静止开始运动，穿 过中间磁场区域进入右侧磁场

8、区域后，又回到o点，然后 重复上述运动过程。求： 中间磁场区域的宽度d; 带电粒子从o点开始运动到第一次回到o点所用时间t. o o3 o1 o2 600 bb e ld o 七、带电粒子在有界磁场中运动的临界问题 “临界问题”大量存在于高中物理的许多章节 中，如“圆周运动中小球能过最高点的速度条 件”“动量中的避免碰撞问题”等等，这类题目 中往往含有“最大”、“最高”、“至少”、 “恰好”等词语，其最终的求解一般涉及极值， 但关键是找准临界状态。带电粒子在有界磁场中 运动的临界问题，在解答上除了有求解临界问题 的共性外，又有它自身的一些特点。 1、解题方法 画图动态分析找临界轨迹。 2、常见

9、题型（b为磁场的磁感应强度， v0为粒子进入磁场的初速度） 这类题目关键是作图，将圆进行旋转或缩放，图画准了，问题就解这类题目关键是作图，将圆进行旋转或缩放，图画准了，问题就解 决了一大半，余下的就只有计算了决了一大半，余下的就只有计算了这一般都不很难。这一般都不很难。 综上所述，运动的带电粒子垂直进入有界 的匀强磁场，若仅受洛仑兹力作用时，它 一定做匀速圆周运动，这类问题虽然比较 复杂，但只要准确地画出运动轨迹图，并 灵活运用几何知识和物理规律，找到已知 量与轨道半径r、周期t的关系，求出粒子 在磁场中偏转的角度或距离以及运动时间 等问题就不太难。 高频考点高频考点2：带电粒子在复合场中的运

10、动：带电粒子在复合场中的运动 命题规律：命题规律：带电粒子在复合场中的运动是电学的重要题型， 是高考考查的重点和热点，常常以压轴题出现，难度大、 分值高、区分度大。 解决这类问题的方法可按以下思路进行：解决这类问题的方法可按以下思路进行： 正确进行受力分析、除弹力、重力、摩擦力，要特别注 意电场力和磁场力的分析。 正确进行物体的运动状况分析，找出物体的速度、位置 及变化，分清运动过程，如果出现临界状态，要分析临界 条件。 恰当选用解决力学问题的三大方法： 1)牛顿运动定律及运动学公式(一般只适用于匀变速运动)； 2)用动量观点分析，即动量守恒定律（暂不要求掌握）； 3)用能量观点分析，包括动能

11、定理和机械能(或能量)守恒 定律，应注意：不论带电体运动状态如何，洛仑兹力永远 不做功，电场力与重力做功与路径无关。 在这三大方法中，应首选能量观点和动量观点进行分析。 此类问题特别要注意带电粒子在复合场中运动的此类问题特别要注意带电粒子在复合场中运动的 物理模型的分析物理模型的分析 1：匀速直线运动：匀速直线运动 例例、设在地面上方的真空中，存在的匀强电场和 匀强磁场，已知电场强度和磁感应强度的方向相 同，电场强度的大小e=4.0v/m，磁感应强度的大 小b=0.15t，今有一个带负电的质点以v=20m/s的 速度在此区域内沿垂直于场强方向做匀速直线运 动，求此带电质点的电量与质量之比q/m

12、以及磁 场所有可能的方向（角度可以用反三角函数表 示）。 qe qvb mg b、e 2、匀变速直线运动、匀变速直线运动 例例、质量为m，电量为+q的小球以初速度 v0以与水平方向成角射出，如图2所示， 如果在空间加上一定大小的匀强电场和匀 强磁场后，能保证小球沿v0方向做匀减速 直线运动，试求所加匀强电场的最小值和 匀强磁场的方向，加了这个二个场后，经 多长时间速度变为零? 3、匀速圆周运动、匀速圆周运动 例例：在如图4所示的直角坐标系中，坐标原 点o处固定有正点电荷，另有平行于y轴的 匀强磁场.一个质量为m、带电量+q的微粒， 恰能以y轴上点为圆心作匀速圆周运动，其 轨迹平面与x o z平

13、面平行，角速度为，旋 转方向如图中箭头所示。试求匀强磁场的 磁感应强度大小和方向？ 4、摆线运动、摆线运动 例例设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,如图所示.已知一离子在电场力和 洛仑兹力的作用下,从静止开始自a点沿曲线acb 运动,到达b点时速度为零.c点是运动的最低点.忽 略重力,以下说法中正确的是: 这离子必带正电荷. b.a点和b点位于同一高 度. c.离子在c点时速度最大.d.离子到达b点后,将 沿原曲线返回a点. 5、几种运动交替组合、几种运动交替组合 例例、直线运动和圆周运动 如图7所示，x轴上方有匀强磁场b，下方有竖直 向下匀强电场e。电量为q、质量为m（重

14、力不 计），粒子静止在y轴上。x轴上有一点n(l.0)， 要使粒子在y轴上由静止释放而能到达n点，问： (1)粒子应带何种电荷? 释放点m应满足什么条件? (2)粒子从m点运动到n点经历多长的时间? 类平抛运动和圆周运动组合类平抛运动和圆周运动组合 例（2011全国理综第25题）如图，与水平面成 45角的平面mn将空间分成i和ii两个区域。一质 量为m、电荷量为q（q0）的粒子以速度v0从平 面mn上的p0点水平向右射入i区。粒子在i区运动 时，只受到大小不变、方向竖直向下的电场作用， 电场强度大小为e；在ii区运动时，只受到匀强磁 场的作用，磁感应强度大小为b，方向垂直于纸 面向里。求粒子首

15、次从ii区离开时到出发点p0的 距离。粒子的重力可以忽略。 高频考点高频考点3：电磁感应与图象：电磁感应与图象 动态发布：动态发布：2011江苏物理第5题、2011海南物理第6题、2010上海物 理第19题 命题规律：电磁感应与图象命题规律：电磁感应与图象是高考考查的重点和热点，考查电磁感应 与图象的试题一般为选择题，难度中等偏难。 【命题分析】：电磁感应中经常涉及磁感应强度、磁通量、感应电动 势、感应电流等随时间（或位移）变化的图像，解答的基本方法是： 根据题述的电磁感应物理过程或磁通量（磁感应强度）的变化情况， 运用法拉第电磁感应定律和楞次定律（或右手定则）判断出感应电动 势和感应电流随时

16、间或位移的变化情况得出图像。 例（2011江苏物理第5题）如图所示，水平面内有一平行金属导轨， 导轨光滑且电阻不计。匀强磁场与导轨平面垂直。阻值为r的导体棒 垂直于导轨静止放置，且与导轨接触。t=0时，将开关s由1掷到2。q、 i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速 度。下列图象正确的是 高频考点高频考点4：电磁感应中的动力学、能量问题：电磁感应中的动力学、能量问题 动态发布：动态发布：2011天津理综物理第12题、2011上海物理第 32题、2009年北京理综第24题 1.考点分析：考点分析： 本部分内容是历年高考考查的重点，年年都有考题，题目 往往综合性较强，与前

17、面的知识联系较多，涉及力学知识 （如牛顿运动定律、功、动能定理、能量守恒定律等）、 电学知识（如电磁感应定律、楞次定律、安培力、直流电 路知识、磁场知识等）等多个知识点，突出考查考生理解 能力、分析综合能力，这类问题不少同学都感到困难。因 此，本专题是复习中应强化训练的重要内容。 解决这类问题的基本方法：解决这类问题的基本方法： 先做“源”的分析：分离出电路中由电磁感应所产生的 电源，求出电源参数e和r 再进行“路”的分析：分析电路结构，弄清串、并联关 系，求出相关部分的电流大小，以便安培力的求解 然后是“力”的分析：分析力学研究对象的受力情况， 尤其注意其所受的安培力 在后是“动”的分析：根

18、据力和运动的关系，判断出正 确的运动模型 最后是“能”的分析：寻找电磁感应过程和力学对象的 运动过程中其能量转化和守恒的关系。 例例（2011天津理综物理第12题）如图所示，两根足够长的 光滑平行金属导轨mn、pq间距为l=0.5m，其电阻不计， 两导轨及其构成的平面均与水平面成30角。完全相同的 两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始 终有良好接触，已知两棒质量均为m=0.02kg，电阻均为 r=0.01，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场 中，磁感应强度b=0.2t，棒ab在平行于导轨向上的力f作 用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止。 取g=10m/s

19、2，问： （1）通过棒cd的电流i是多大，方向如何？ （2）棒ab受到的力f多大？ （3）棒cd每产生q=0.1j的热量，力f做的功w是多少？ 【点评】此题考查平衡条件、焦耳定律、闭合电路欧姆定 律、功、热量等相关知识点。 例例（2011上海物理第32题）电阻可忽略的光滑平行金属导 轨长s=1.15m，两导轨间距l=0.75 m，导轨倾角为30， 导轨上端ab接一阻值r=1.5的电阻，磁感应强度b=0.8t 的匀强磁场垂直轨道平面向上。阻值r=0.5，质量 m=0.2kg的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端ab 处由静止开始下滑至底端，在此过程中金属棒产生的焦耳 热qr=0.1j。(取g=

20、10m/s2)求： (1)金属棒在此过程中克服安培力的功； (2)金属棒下滑速度v=2m/s时的加速度 (3)为求金属棒下滑的最大速度，有同学解答如下：由动能 定理，。由此所得结果是否正确？若正确，说明理由 并完成本小题；若不正确，给出正确的解答。 高频考点高频考点：自感现象：自感现象 动态发布：动态发布：2011北京理综第19题、2010北 京理综第19题、2010江苏物理第4题、 2010高考海南物理第7题 命题规律：自感现象命题规律：自感现象是高考考查的重点和 热点，考查自感现象的试题一般为选择题， 难度中等。 高频考点高频考点：交变电流的产生、交变电流图：交变电流的产生、交变电流图 象

21、象 动态发布：动态发布： 2011天津理综卷物理第4题、 2011四川理综卷第20题、2010广东理综第 19题、2007年高考北京理综第17题 命题规律：交变电流的产生、交变电流图命题规律：交变电流的产生、交变电流图 象象是高考考查的重点和热点，考查交变电 流的产生、交变电流图象为选择题，难度 中等。 高频考点高频考点：变压器、变压器与图象、变压器交流：变压器、变压器与图象、变压器交流 动态电路分析动态电路分析 动态发布：动态发布：2011年江苏物理第13题、2011新课标 理综第17题、2011浙江理综卷第16题、2010重庆 理综第17题、2010海南物理第19题、2011广东理 综第1

22、9题、2010四川理综第19题 2011山东理综 卷第20题、2011福建理综第15题、2010全国理综 2第19题、2010天津理综物理第7题、2010山东理 综第19题 命题规律：命题规律：变压器与图象及交流动态电路分析是 高考考查的重点和热点，考查变压器与图象试题 一般为选择题，也可能为计算题，难度中等。 高频考点高频考点：电能的输送：电能的输送 动态发布：动态发布：2010江苏物理第7题、2010浙 江理综第17题、2010福建理综第13题、 2006广东物理第14题 命题规律：命题规律：考查电能输送的试题大多为选 择题。 高频考点高频考点：传感器：传感器 动态发布：动态发布：2011

23、江苏物理第6题、2010北京 理综的24题、2011海南物理第6题、2011 山东理综物理第14题、2010新课标理综卷 第13题 命题规律：命题规律：考查传感器一般为选择题，难 度不大 三、二轮复习计划与策略三、二轮复习计划与策略 1、夯实、夯实“双基双基”依然是二轮及冲刺复习备考的主旋律。依然是二轮及冲刺复习备考的主旋律。 没有哪个高考命题的老师会忽视对基础的考察。几乎所 有的难题都可以用不同的方法分解成简单的题。 以11年 高考物理为例：考到全卷总分的45就可以拿到b,考到全 卷满分的70就可以拿到a。可见只要抓好基础对取得理 想等级至关重要。由于一模以后普遍物理学科的课时减少， 过去传

24、统的侧重能力训练的、过细的，按章节的二轮专题 复习方法已经不可行，也没有必要。而应该结合各校学生 的特点，与时俱进、改革创新。一轮复习是“打实基础， 适当兼顾能力”，二轮复习也只能是“侧重基础，兼顾能 力”，以中档题为主，促达b率。 2、复习要突出主干知识复习要突出主干知识： 力学和电磁学地位更加突出，我们在复习 中一定要抓住必考四个模块中的主干知识， 抓住主干知识之间的综合，注重主干知识 的评讲、训练与解法的总结、归纳、提升， 加强对高考热点问题的复习。 3、“选修选修3-4、选修、选修3-5”做到做到“不深究不深究”但但“细细 而全而全” 选修三个模块均为“”级要求并且删去了较为陌 生的内

25、容。试卷中三道选考试题必须具备相对独 立性，不可能相互综合，也不可能与前面的必考 部分综合过深。我们在深度上不能太追求，不必 过于深究，但要做到“细而全”。“细而全”就 是按高考考试说明要求的知识点逐一复习，不留 空白点，同时要关注课本上插图及作业题及外省 的高考题。2010、2011年3-5中第（1）小题均来 自于课本中的插图。2011江苏高考3-5中第（3） 小题是来自2010年全国高考卷选择题。 4、对必考对必考“高频知识点高频知识点”，进行专项小题训练，进行专项小题训练 对高考中必考的“高频知识点”进行形式多样化的、难度、 题型与高考相适应的小题训练。 比如：共点力平衡，万有引力定律，交流电（变压器）， 电场中电场线、电势能，电容与电感等高考常考难度中下