高三《磁场》复习建议

1、磁场磁场高三一高三一轮复习建议轮复习建议三、建议三、建议一、一、“纲纲”要要二、二、“考考”情情四、展望四、展望一、一、“纲纲”要要 磁场磁场是电磁学的核心内容，本章的中心是研是电磁学的核心内容，本章的中心是研究磁场的特性及有关规律。通过对本章的学习，一究磁场的特性及有关规律。通过对本章的学习，一方面在电场的基础上进一步了解场的观点、研究场方面在电场的基础上进一步了解场的观点、研究场的性质及其规律，另一方面为学习掌握电磁感应、的性质及其规律，另一方面为学习掌握电磁感应、交变电流等内容做好铺垫、打下基础。交变电流等内容做好铺垫、打下基础。新课程标准新课程标准20132013考试大纲考试大纲要求要

2、求说明说明 (1)(1)列举磁现象在生活、生产中列举磁现象在生活、生产中的应用了解我国古代在磁现的应用了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类象方面的研究成果及其对人类文明的影响关注与磁相关的文明的影响关注与磁相关的现代技术发展现代技术发展(2)(2)了解磁场，知道磁感应强度了解磁场，知道磁感应强度和磁通量会用磁感线描述磁和磁通量会用磁感线描述磁场场(3)(3)会判断通电直导线和通电线会判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向圈周围磁场的方向(4)(4)通过实验，认识安培力会通过实验，认识安培力会判断安培力的方向会计算匀判断安培力的方向会计算匀强磁场中安培力的大小强磁场中安培力的大小磁场、磁

3、感应强度、磁磁场、磁感应强度、磁感线感线 1.1.安培力安培力的计算只的计算只限于电流限于电流与磁感应与磁感应强度垂直强度垂直的情形的情形通电直导线和通电线圈通电直导线和通电线圈周围磁场的方向周围磁场的方向 安培力、安培力的方向安培力、安培力的方向 匀强磁场中的安培力匀强磁场中的安培力 一、一、“纲纲”要要新课程标准新课程标准20132013考试大纲考试大纲要求要求说明说明 (5)(5)通过实验，认识洛伦兹通过实验，认识洛伦兹力会判断洛伦兹力的方向，力会判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小了解会计算洛伦兹力的大小了解电子束的磁偏转原理以及在科电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应用学技术中

4、的应用(6)(6)认识电磁现象的研究在社认识电磁现象的研究在社会发展中的作用会发展中的作用 洛伦兹力、洛伦兹力洛伦兹力、洛伦兹力的方向的方向 2. 2. 洛伦兹力洛伦兹力的计算只限于的计算只限于速度与磁场方速度与磁场方向垂直的情形向垂直的情形 洛伦兹力公式洛伦兹力公式 带电粒子在匀强磁场带电粒子在匀强磁场中的运动中的运动 质谱仪和回旋加速器质谱仪和回旋加速器一、一、“纲纲”要要二、二、“考考”情情纵观全国各省市近几年高考，高考中对本章的纵观全国各省市近几年高考，高考中对本章的考查知识覆盖面宽，几乎每个知识点都考到特别考查知识覆盖面宽，几乎每个知识点都考到特别是左手定则、安培力、洛伦兹力等试题综

5、合程度是左手定则、安培力、洛伦兹力等试题综合程度较高，而且还有跟现代技术应用中新情景相联系的较高，而且还有跟现代技术应用中新情景相联系的问题综合题一般在中等难度及以上，一般均为历问题综合题一般在中等难度及以上，一般均为历年的高考压轴题从近几年高考命题趋势看，命题年的高考压轴题从近几年高考命题趋势看，命题表现为：基本知识应用于新技术情景，与理解、推表现为：基本知识应用于新技术情景，与理解、推理、数学应用等综合能力相结合理、数学应用等综合能力相结合 2013年全国新课年全国新课标卷磁场部分难度有所降低。标卷磁场部分难度有所降低。年份年份题号题号分值分值考点考点能力要求能力要求1010年年14146

6、 6电磁学部分物理学史电磁学部分物理学史物理史实的理解记忆能力物理史实的理解记忆能力25251818带电粒子在磁场中的运动带电粒子在磁场中的运动推理能力，分析综合能力、应用数学推理能力，分析综合能力、应用数学方法处理物理问题能力方法处理物理问题能力1111年年14146 6安培定则、地磁场安培定则、地磁场理解记忆能力、推理能力理解记忆能力、推理能力18186 6安培力、动能定理安培力、动能定理推理能力、分析综合能力推理能力、分析综合能力25251919带电粒子在拼接磁场中的带电粒子在拼接磁场中的运动运动推理能力、分析综合能力、数学方法推理能力、分析综合能力、数学方法解决物理问题能力解决物理问题

7、能力1212年年23231010平衡、安培力、电场力、平衡、安培力、电场力、电路电路推理能力、分析综合能力、实验能力推理能力、分析综合能力、实验能力25251818带电粒子在场中（电场和带电粒子在场中（电场和磁场）中的运动磁场）中的运动推理能力、分析综合能力、利用数学推理能力、分析综合能力、利用数学方法解决物理问题方法解决物理问题1313年年17176 6带电粒子在磁场中运动带电粒子在磁场中运动分析综合能力、应用数学处理物理问分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力题的能力19196 6磁场部分物理史实的考查磁场部分物理史实的考查物理史实的理解记忆能力物理史实的理解记忆能力2010年新课标年新

8、课标14在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是 A奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象 B麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在 C库仑发现了点电荷的相互作用规律：密立根通过油滴实验测定元电荷库仑发现了点电荷的相互作用规律：密立根通过油滴实验测定元电荷 D安培发现了磁场对运动电荷的作用规律：洛仑兹发现了磁场对电流的作用安培发现了磁场对运动电荷的作用规律：洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律规律2013

9、2013年新课标年新课标卷卷19.在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的是用。下列叙述符合史实的是A. 奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应解释了电和磁之间存在联系奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应解释了电和磁之间存在联系B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场相似性，提出了分子电流假说安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场相似性，提出了分子电流假说C.法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，或法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导

10、线附近的固定导线圈中，或出现感应电流出现感应电流D.楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化要注意挖掘教材。要注意挖掘教材。20112011年新课标年新课标1414、为了解释地球的磁性，、为了解释地球的磁性，1919世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心轴的环世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心轴的环形电流形电流I I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电

11、流方向的是 20132013年新课标年新课标17.17.空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R R，磁场方向垂直横，磁场方向垂直横截面。一质量为截面。一质量为m m、电荷量为、电荷量为q q（q q0 0）的粒子以速率）的粒子以速率v v0 0沿横截面的某直径射入磁沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向场，离开磁场时速度方向偏离入射方向6060。不计重力，该磁场的磁感应强度大。不计重力，该磁场的磁感应强度大小为小为：20122012新课标新课标23.23.（1010分）分）图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂

12、直的匀强磁场。现通过测量通电导图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出，其中部分器材已在图中给出，其中D D为位于纸面内的为位于纸面内的U U形金属框，其底边水平，两侧边形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；竖直且等长；E E为直流电源；为直流电源；R R为电阻箱；为电阻箱；A A为电流表；为电流表；S S为开关。此外还有细沙、为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。天平、米尺和若干轻质导线。教材

13、上的习题和阅读材料等均可以成为考题的情境。教材上的习题和阅读材料等均可以成为考题的情境。20102010年新课标年新课标25.(1825.(18分分) )如图所示，在如图所示，在0 xa0 xa、oyoy a/2 a/2范围内有垂直于范围内有垂直于xyxy平面向外的匀强磁场，磁平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为感应强度大小为B B。坐标原点。坐标原点O O处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为m m、电、电荷量为荷量为q q的带正电粒子，它们的速度大小相同，速度方向均在的带正电粒子，它们的速度大小相同，速度方向均在xyxy平面内，与平面内，与y y轴正轴

14、正方向的夹角分布在方向的夹角分布在0 09090范围内范围内. .己知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于己知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于 到到a 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：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)(1)速度大小；速度大小；(2)(2)速度方向与速度方向与y y轴正方向夹角正弦。轴正方向夹角正弦。20112011年新课标年新课标2525（1919分）分）如图，在区域如图，在区域I I（0

15、 0 x xd d）和区域）和区域IIII（d dx x2d2d）内分别存在匀强磁场，磁感应）内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小分别为强度大小分别为B B和和2B2B，方向相反，且都垂直于，方向相反，且都垂直于OxyOxy平面。一质量为平面。一质量为m m、带电荷量、带电荷量q q（q q0 0）的粒子）的粒子a a于某时刻从于某时刻从y y轴上的轴上的P P点射入区域点射入区域I I，其速度方向沿，其速度方向沿x x轴正向。已轴正向。已知知a a在离开区域在离开区域I I时，速度方向与时，速度方向与x x轴正方向的夹角为轴正方向的夹角为3030；因此，另一质量和电；因此，另一质量和电荷量均与

16、荷量均与a a相同的粒子相同的粒子b b也从也从p p点沿点沿x x轴正向射入区域轴正向射入区域I I，其速度大小是，其速度大小是a a的的1/31/3。不。不计重力和两粒子之间的相互作用力。求计重力和两粒子之间的相互作用力。求（1 1）粒子）粒子a a射入区域射入区域I I时速度的大小；时速度的大小；（2 2）当）当a a离开区域离开区域IIII时，时，a a、b b两粒子的两粒子的y y坐标之差。坐标之差。20122012年新课标年新课标25.25.（1818分）分）如图，一半径为如图，一半径为R R的圆表示一柱形区域的横截面（纸面）。在柱形区域内加一方的圆表示一柱形区域的横截面（纸面）。

17、在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m m、电荷量为、电荷量为q q的粒子沿图中直线在圆上的的粒子沿图中直线在圆上的a a点射入柱形区域，在圆上的点射入柱形区域，在圆上的b b点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直。圆心点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直。圆心O O到直线的距离为到直线的距离为 。现将磁场换为平等于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒。现将磁场换为平等于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在子以同样速度沿直线在a a点射入柱形区域，也在点射入柱形区域，也在b b点离开该区域。若磁感应强度大点离开该区域。若磁感应强度

18、大小为小为B B，不计重力，求电场强度的大小。，不计重力，求电场强度的大小。20132013年新课标年新课标181820122012年新课标年新课标1616高考中并不避讳成题的出现。高考中并不避讳成题的出现。三、建议三、建议第一单元：磁场基本概念和磁场对电流的作用第一单元：磁场基本概念和磁场对电流的作用三、建议三、建议第一单元：磁场基本概念和磁场对电流的作用第一单元：磁场基本概念和磁场对电流的作用三、建议三、建议 本单元本单元要求要求学生学生准确地理解、掌握磁感应强度、磁感线等重准确地理解、掌握磁感应强度、磁感线等重要的基本概念，熟悉常见的磁场的磁感线的分布情况要的基本概念，熟悉常见的磁场的磁

19、感线的分布情况(不仅熟悉不仅熟悉它们的平面分布情况，也要熟悉它们的立体分布情况它们的平面分布情况，也要熟悉它们的立体分布情况)建议多建议多采用与电场进行类比的方法理解磁场本采用与电场进行类比的方法理解磁场本单元单元的重点是安培力的的重点是安培力的应用使学生掌握利用左手定则判断导体受安培力方向的方法，应用使学生掌握利用左手定则判断导体受安培力方向的方法，由于磁场方向、电流方向、安培力方向涉及三维空间，所以在分由于磁场方向、电流方向、安培力方向涉及三维空间，所以在分析研究相关问题时，要注意培养学生的空间想象能力析研究相关问题时，要注意培养学生的空间想象能力特别特别对载流对载流导体在磁场中的问题，要

20、注意画出从某一侧面看到的平面受力导体在磁场中的问题，要注意画出从某一侧面看到的平面受力图通过例题，使学生掌握通电导体在磁场、重力场中的平衡与图通过例题，使学生掌握通电导体在磁场、重力场中的平衡与加速运动问题的处理方法加速运动问题的处理方法（纯力学）。（纯力学）。第一单元：磁场基本概念和磁场对电流的作用第一单元：磁场基本概念和磁场对电流的作用常用方法常用方法方法概述方法概述微元法微元法 把整段电流等效为很多直线电流元，先用左手定则判断出把整段电流等效为很多直线电流元，先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向，从而判断出整段电流所每小段电流元所受安培力的方向，从而判断出整段电流所受合力的方向

21、，最后确定运动方向受合力的方向，最后确定运动方向特殊位置法特殊位置法把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置( (如转到电流和如转到电流和磁场垂直时磁场垂直时) )后再判断所受安培力的方向，从而确定运动方后再判断所受安培力的方向，从而确定运动方向向等效法等效法环形电流可以等效成条形磁铁，条形磁铁也可以等效成环环形电流可以等效成条形磁铁，条形磁铁也可以等效成环形电流，通电螺线管可等效成很多的环形电流形电流，通电螺线管可等效成很多的环形电流推论法推论法(1)(1)两直线电流相互平行时无转动趋势，方向相同时相互两直线电流相互平行时无转动趋势，方向相同时相互吸引，方

22、向相反时相互排斥；吸引，方向相反时相互排斥；(2(2) )两直线电流不平行时有转两直线电流不平行时有转动到相互平行且方向相同的趋势动到相互平行且方向相同的趋势转换法转换法因为电流之间，电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三因为电流之间，电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三定律，这样定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问定律，这样定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律来确定磁体所受的电流作用力，从而确定磁体顿第三定律来确定磁体所受的电流作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向所受合力及运动方

23、向例：例：(2011长沙一中月考长沙一中月考)通有电流的导线通有电流的导线L1、L2处在同一平处在同一平面面(纸面纸面)内，内，L1是固定的，是固定的，L2可绕垂直纸面的固定转轴可绕垂直纸面的固定转轴O转动转动(O为为L2的中心的中心)，各自的电流方向如图所示下列哪种情况将会发生，各自的电流方向如图所示下列哪种情况将会发生()A因因L2不受磁场力的作用，故不受磁场力的作用，故L2不动不动B因因L2上、下两部分所受的磁场力平衡，故上、下两部分所受的磁场力平衡，故L2不动不动CL2绕轴绕轴O按顺时针方向转动按顺时针方向转动DL2绕轴绕轴O按逆时针方向转动按逆时针方向转动三、建议三、建议 本本单元单

24、元要求要求学生学生会利用左手定则判断洛伦兹力的方向，深会利用左手定则判断洛伦兹力的方向，深刻理解洛伦兹力对带电粒子不做功前提下，根据运动的初始刻理解洛伦兹力对带电粒子不做功前提下，根据运动的初始条件或带电粒子运动的路径信息，确定带电粒子的圆周运动条件或带电粒子运动的路径信息，确定带电粒子的圆周运动的的圆心、半径圆心、半径，画出，画出轨迹轨迹示意图，然后根据示意图，然后根据几何关系几何关系和运动和运动规律带电粒子在磁场中运动的速度、时间规律带电粒子在磁场中运动的速度、时间、临界、极值、多、临界、极值、多解解等实际问题等实际问题。vBe v0dBabBvQMNABvABOO1vvvvvO2O3P2

25、PdBUS1S2ELBLLLBBO1O2O3O4NO1OMPQO2O3 分析带电粒子在各种场中的受力情况和运动情况，一般在电场中做类平分析带电粒子在各种场中的受力情况和运动情况，一般在电场中做类平抛运动抛运动或匀变速直线运动或匀变速直线运动，在磁场中做匀速圆周运动注意确定粒子在组合，在磁场中做匀速圆周运动注意确定粒子在组合场交界位置处的速度大小与方向该速度是联系两种运动的桥梁场交界位置处的速度大小与方向该速度是联系两种运动的桥梁 “ “场区场区切换切换”常常导致粒子轨迹形状、弯曲方向等改变常常导致粒子轨迹形状、弯曲方向等改变三、建议三、建议第三单元：带电粒子在组合场和复合场中的运动第三单元：带

26、电粒子在组合场和复合场中的运动组合场组合场vPdBUS1S2EPdBUS1S2ES3BOO1O2三、建议三、建议第三单元：带电粒子在组合场和复合场中的运动第三单元：带电粒子在组合场和复合场中的运动组合场组合场PdUS1S2EE/S3OBCMd2d45PdBUS1S2ES3LMO1O2组合场组合场三、建议三、建议第三单元：带电粒子在组合场和复合场中的运动第三单元：带电粒子在组合场和复合场中的运动复合场复合场情形一：无约束情形一：无约束1当带电粒子所受的合外力为零时，带电粒子做匀速直线运动或处于静止状态；当带电粒子所受的合外力为零时，带电粒子做匀速直线运动或处于静止状态；当合外力恒定且与初速度在同

27、一直线上时，带电粒子做匀变速直线运动，当合外力恒定当合外力恒定且与初速度在同一直线上时，带电粒子做匀变速直线运动，当合外力恒定且与初速度垂直，带电粒子做匀变速曲线运动运动常见情况有：且与初速度垂直，带电粒子做匀变速曲线运动运动常见情况有：(1)当速度与磁场平行时，洛伦兹力为零，如果重力与电场力平衡，带电粒子做匀速当速度与磁场平行时，洛伦兹力为零，如果重力与电场力平衡，带电粒子做匀速直线运动；如果重力与电场力的合力与速度方向平行，带电粒子做匀变速直线运动直线运动；如果重力与电场力的合力与速度方向平行，带电粒子做匀变速直线运动 (2)当洛伦兹力与与重力和电场力的合力平衡时，带电粒子做匀速直线运动当洛伦兹力与与重力和电场力的合力平衡时，带电粒子做匀速直线运动 (3)当合力为恒力，当合力为恒力，做做类类平平抛运动。抛运动。 2当带电粒子所受的合外力恰好充当向心力时，带电粒子做当带电粒子所受的合外力恰好充当向心力时，带电粒子做匀速圆周匀速圆周运动通常情况运动通常情况下，由于重力和电场力为恒力，故不能充当向心力，所以一般情况下是重力恰好与电场下，由于重力和电场力为恒力，故不能充当向心力，所以一般情况下是重力恰好与电场力相平衡，洛伦兹力充当向心力力相平衡，洛伦兹力充当向心力 3当带电粒子所受的合外力的大小、方向均不断变化时，带电粒子将做非匀变速当带电粒子所受的合外力的大小、方向均不断变化时，