2026届高考物理冲刺复习：磁场

授课人：2026届高考物理冲刺复习

磁

场O1一、磁场O2二、磁感应强度O3三、磁场对电流的影响O4目录CONTENTS四、磁场对运动电荷的影响五、带电粒子在组合场中的运动六、带电粒子在叠加场中的运动1.磁作用的主要表现(1)磁体与磁体间：同名磁极相互

，异名磁极相互

.(2)磁体与通电导体间：电流的

效应(电流可以产生磁场)、电动机的基本原理.2.磁场：磁体与磁体之间、磁体与电流之间，以及电流与电流之间的相互作用，都是通过

发生的，磁场是客观存在的

，磁体和电流周围都存在磁场，磁场对置于其中的其他磁体或电流施加

.排斥(一)磁场吸引磁物质作用力磁场知识回归一、磁场1.概念在磁场中画出的一些有方向的曲线，曲线上每一点的

都与该点的磁场方向一致，这样的曲线就叫作磁感线.2.特点(1)磁感线的

表示磁场的强弱.磁场越强的地方，磁感线

；磁场越弱的地方，磁感线

.(2)磁感线某点的

表示该点磁场的方向.(3)磁感线是

(填“闭合”或“不闭合”)的曲线.(4)磁感线不是真实存在的，是

的一种曲线.（二）磁感线切线方向越密疏密越疏切线方向闭合假想知识回归3.电流周围的磁场(1)直线电流的磁场安培定则：如图甲所示，用

握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，

所指的方向就是磁感线环绕的方向.直线电流周围的磁感线分布情况如图乙所示.右手弯曲的四指知识回归(2)环形电流的磁场安培定则：如图所示，让右手

与环形电流的方向一致，

就是环形导线轴线上磁场的方向.(3)通电螺线管的磁场安培定则：如图所示，用右手握住螺线管，让弯曲的四指与

一致，伸直的拇指所指的方向就是

磁场的方向或者说拇指所指的方向是它的

的方向.弯曲的四指伸直的拇指所指的方向螺线管电流的方向螺线管轴线上北极知识回归用安培定则判断电流磁场的方向

安培定则立体图横截面图纵截面图直线电流

以导线上任意点为圆心的多组同心圆，越向外越稀疏，磁场越弱知识回归环形电流

环内磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏通电螺线管

内部磁场为匀强磁场且比外部强，方向由S极指向N极，外部磁场类似条形磁铁的磁场，方向由N极指向S极知识回归[典例1].如图所示，直导线AB、螺线管E、电磁铁D三者相距较远，磁场相互不影响，开关闭合后，小磁针N极(黑色一端)指示磁场方向正确的是A.a

B.b

C.c

D.dC典例分析[典例2].弹簧测力计下挂一条形磁铁，其N极一端位于未通电的螺线管正上方，如图所示，下列说法正确的是A.若将a接电源正极，b接电源负极，弹簧测力计示数将不变B.若将a接电源正极，b接电源负极，弹簧测力计示数将增大C.若将b接电源正极，a接电源负极，弹簧测力计示数将减小D.若将b接电源正极，a接电源负极，弹簧测力计示数将增大D典例分析1.定义：当通电导线与磁场

时，通电导线所受磁场的作用力F与电流I和导线长度L的

之比，称为磁感应强度.2.定义式：B＝

.3.单位：

，简称

，符号是

，1T＝1N/(A·m).（一）磁感应强度的大小垂直乘积IL特斯拉特T1.磁感应强度大小、方向处处

的磁场.2.磁感线特点：匀强磁场的磁感线是间隔

的平行直线.匀强磁场相同相同知识回归二、磁感应强度1.定义：匀强磁场中

和与磁场方向

的平面面积S的乘积.即Φ＝BS.2.单位：国际单位是

，简称韦，符号是

.3.引申：B＝

，表示磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量.磁感应强度（二）磁通量韦伯垂直Wb知识回归1.磁通量的计算(1)公式：Φ＝BS.适用条件：①匀强磁场；②磁感线与平面垂直.(2)若磁感线与平面不垂直，则Φ＝BScosθ.其中Scosθ为面积S在垂直于磁感线方向上的投影面积S1，如图所示.知识回归[典例3].如图所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为L，匝数为N，过ab中点和cd中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，匀强磁场的磁感应强度为B，穿过线圈的磁通量为Φ，若线圈绕OO′轴转过60°的过程中，磁通量的变化量为ΔΦ，则Φ和ΔΦ的大小分别为A典例分析[典例4].如图所示，把两个完全一样的环形线圈互相垂直地放置，它们的圆心位于一个共同点O上.当通以相同大小的电流时，两通电线圈在O点产生的磁场方向分别为垂直纸面向里和竖直向上，大小相等，则O处的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强度的大小之比是

A.1∶1 B.2∶1C典例分析1.安培力：磁场对_________的作用力.2.左手定则：伸开左手，使大拇指与四指垂直，且都与手掌在同一个平面内.让磁感线_____________，并使四指指向_____的方向，这时________________就是通电导线在磁场中所受安培力的方向.3.安培力方向与磁场方向、电流方向的关系：F⊥B，F⊥I，即F垂直于_____所决定的平面.（一）安培力的方向通电导线垂直穿入手心电流大拇指所指方向B与I三、磁场对电流的影响知识回归如图所示，通电导线电流为I，长度为L，磁场的磁感应强度为B.(磁场范围足够大)（二）安培力的大小1.如图甲，通电导线与磁场方向垂直，此时安培力F＝____.2.如图乙，通电导线与磁场方向平行，此时安培力F＝___.3.如图丙，通电导线与磁场方向成θ角，此时安培力F＝________.BIL0BILsinθ[典例5].如图所示，两平行直导线cd和ef竖直放置，通以方向相反、大小相等的电流，a、b两点位于两导线所在的平面内.下列说法正确的是A.a点的磁感应强度一定为零B.b点的磁感应强度一定为零C.ef导线受到的安培力方向向右D.cd导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向外D典例分析[典例6].如图所示，AC是一个用长为L的导线弯成的以O为圆心的四分之一圆弧，将其放置在与平面AOC垂直的磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直平面AOC向里.当在该导线中通以由C到A、大小为I的恒定电流时，该导线受到的安培力的大小和方向是C典例分析

[典例7].如图所示，水平放置的两导轨P、Q间的距离l＝0.5m，垂直于导轨平面的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B＝2T，垂直于导轨放置的ab棒的质量m＝1kg，系在ab棒中点且与导轨平行的水平绳跨过定滑轮与重力G＝3N的物块相连.已知ab棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.2，电源的电动势E＝10V、内阻r＝0.1Ω，导轨的电阻及ab棒的电阻均不计.要使ab棒处于静止状态，R应在哪个范围内取值？(g取10m/s2)答案

1.9Ω≤R≤9.9Ω典例分析[典例8].如图所示，光滑的平行导轨倾角为θ，处在磁感应强度为B、竖直向下的匀强磁场中，导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源.电路中有一阻值为R的电阻，其余电阻不计，将质量为m、接入电路长度为l的导体棒由静止释放，导体棒与导轨垂直且接触良好，求导体棒在释放瞬间的加速度的大小.(重力加速度为g)典例分析[典例9].如图所示的天平可用来测量磁场的磁感应强度.天平的右臂下面挂一个矩形线圈，宽为L，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面.当线圈中通有电流I(方向如图所示)时，在天平左、右两边加上质量分别为m1、m2的砝码，天平平衡；当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m的砝码后，天平又重新平衡.由此可知(重力加速度为g)B典例分析1.洛伦兹力：磁场对_________产生的作用力.2.洛伦兹力的方向：(1)左手定则：伸开左手，使大拇指与其余四指_____，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿入_____，并使四指指向_______的运动方向，这时拇指所指的方向就是___________________的方向.运动的负电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向，与沿相同方向运动的正电荷所受力的方向______.（一）洛伦兹力的方向运动电荷垂直手心正电荷正电荷所受洛伦兹力相反四、磁场对运动电荷的影响知识回归[典例11].(多选)用绝缘细线悬挂一个质量为m、带正电的小球，置于如图所示的匀强磁场中，当小球偏离竖直方向在垂直于磁场方向摆动时，如果细线始终绷紧，不计空气阻力，则前后两次通过最低点时相比较，相同的物理量是A.小球受到的洛伦兹力

B.小球的加速度C.细线的拉力

D.小球的动能BD典例分析[典例12].如图所示，甲、乙是竖直面内两个相同的半圆形光滑轨道，M、N为两轨道的最低点，匀强磁场垂直于甲轨道平面，匀强电场平行于乙轨道平面，两个完全相同的带正电小球a、b分别从甲、乙两轨道的右侧最高点由静止释放，在它们第一次到达最低点的过程中，下列说法正确的是A.a球下滑的时间比b球下滑时间长B.a、b两球的机械能均不守恒C.a球到M点的速度小于b球到N点的速度D.a球对M点的压力大于b球对N点的压力D典例分析（二）带电粒子在匀强磁场中的圆周运动1.圆心的确定圆心位置的确定通常有以下两种基本方法：(1)已知入射方向和出射方向时，可以过入射点和出射点作垂直于入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图甲所示，P为入射点，M为出射点).(2)已知入射方向和出射点的位置时，可以过入射点作入射方向的垂线，连接入射点和出射点，作其中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图乙所示，P为入射点，M为出射点).知识回归2.半径的确定

半径的计算一般利用几何知识解直角三角形.做题时一定要作好辅助线，由圆的半径和其他几何边构成直角三角形.由直角三角形的边角关系或勾股定理求解.知识回归3.粒子在匀强磁场中运动时间的确定确定圆心角时，利用好几个角的关系，即圆心角＝速度偏向角＝2倍弦切角.知识回归[典例13].(多选)如图所示，在Oxy平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场.一带电粒子从y轴上的M点射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角θ＝45°.粒子经过磁场偏转后在N点(图中未画出)垂直穿过x轴.已知OM＝a，粒子电荷量为q，质量为m，重力不计.则AD典例分析（三）带电粒子在有界匀强磁场中的运动1.直线边界从某一直线边界射入的粒子，再从这一边界射出时，速度与边界的夹角相等，如图所示(d为入射点与出射点之间的距离，R为粒子轨迹半径).知识回归2.平行边界知识回归3.圆形边界(1)在圆形磁场区域内，沿半径方向射入的粒子，必沿半径方向射出，如图甲所示.(2)在圆形磁场区域内，不沿半径方向射入的粒子，射入速度与半径方向的夹角为θ，射出速度与半径的夹角也为θ，如图乙所示.知识回归[典例14].(多选)如图所示，直角三角形ABC中存在一匀强磁场，比荷相同的两个带电粒子沿AB方向射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，不计粒子重力，则A.从P射出的粒子速度大B.从Q射出的粒子速度大C.从P射出的粒子，在磁场中运动的时间长D.两粒子在磁场中运动的时间一样长BD典例分析[典例15].(多选)如图所示，宽度为d的有界匀强磁场，磁感应强度为B，MM′和NN′是它的两条边界线，现有质量为m、电荷量为q的带电粒子沿图示方向垂直磁场射入，粒子重力不计，要使粒子不能从边界NN′射出，粒子入射速率v的最大值可能是BD典例分析

电偏转磁偏转偏转条件只受恒定的电场力F＝qEv⊥E进入匀强电场只受大小恒定的洛伦兹力F＝qvBv⊥B进入匀强磁场运动轨迹抛物线

圆弧

1.“电偏转”与“磁偏转”的比较五、电粒子在组合场中的运动知识回归知识回归[典例16].如图所示的xOy坐标系，在第二象限内有水平向右的匀强电场，在第一、第四象限内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小相等，方向如图所示.现有一个质量为m、电荷量为＋q的带电粒子在该平面内从x轴上的P点，以垂直于x轴的初速度v0进入匀强电场，恰好经过y轴上的Q点且与y轴成45°角射出电场，再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入第四象限的磁场.已知O、P之间的距离为d，不计粒子的重力.求：(1)O点到Q点的距离；答案

2d(2)磁感应强度B的大小；典例分析(3)带电粒子自进入电场至在磁场中第二次经过x轴所用的时间.处理带电粒子在叠加场中的运动的基本思路1.弄清叠加场的组成.2.进行受力分析，确定带电粒子的运动状态，注意运动情况和受力情况的结合.3.画出粒子运动轨迹，灵活选择不同的运动规律.(1)由于洛伦兹力的大小与速度有关，带电粒子在含有磁场的叠加场中的直线运动一定为匀速直线运动，根据平衡条件列式求解.(2)当带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动时，一定是电场力和重力平衡，洛伦兹力提供向心力，应用平衡条件和牛顿运动定律分别列方程求解.(3)当带电粒子做复杂曲线运动时，一般用动能定理或能量守恒定律求解.六、带电粒子在叠加场中的运动[典例17].如图所示，竖直平面内存在水平方向的匀强电场，电场强度为E，同时存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，纸面内放置一光滑的绝缘细杆，与水平方向成θ＝45°角.质量为m、带电荷量为q的金属小环套在细杆上，以初速度v0沿着细杆向下运动，小环离开细杆后，恰好做直线运动，重力加速度为g，则以下说法正确的是A.小环可能带负电B.电场方向可能水平向右C典例分析[典例18].如图所示，两平行金属板水平放置，板长和板间距均为L，两板间接有直流电源，极板间有垂直纸面向外的匀强磁场.一带电微粒从板左端中央位置以速度v0＝

(g为重力加速度)垂直磁场方向水平进入极板，微粒恰好做匀速直线运动.若保持a板不动，让b板向下移动0.5L，微粒从原位置以相同速度进入，恰好做匀速圆周运动，则该微粒在极板间做匀速圆周运动的时间为A典例分析2.工作原理(1)电场的特点及作用特点：两个D形盒之间的窄缝区域存在___________的电场.作用：带电粒子经过该区域时被______.(2)磁场的特点及作用特点：D形盒处于与盒面垂直的______磁场中.作用：带电粒子在洛伦兹力作用下做________运动，从而改变运动方向，_____周期后再次进入电场.1.构造图(如图所示)(一)回旋加速器周期性变化加速匀强匀速圆周半个知识回归[典例19].

(多选)如图所示的两个半径为R的中空半圆金属盒D1、D2置于真空中，金属盒D1、D2间接有电压为U的交流电为粒子加速，金属盒D1圆心O处粒子源产生的粒子初速度为零.匀强磁场垂直于两盒面，磁感应强度大小为B，粒子运动过程不考虑相对论效应和重力的影响，忽略粒子在两金属盒之间运动的时间，下列说法正确的是A.交流电的周期和粒子在磁场中运动的周期相同B.加速电压U越大，粒子最终引出D形盒时的动能就越大C.粒子最终引出D形盒时的动能与加速电压U无关ACD典例分析1.结构质谱仪主要由粒子源、______电场、速度选择器、偏转磁场和照相底片等几部分组成.2.原理(1)加速：S1和S2之间存在着加速电场，粒子在该区域内被加速，由动能定理：qU＝

mv2.图为质谱仪工作原理示意图.（二）质谱仪加速知识回归(2)匀速直线运动：P1、P2之间存在着互相正交的_________和_________.只有满足v＝____的带电粒子才能做匀速直线运动通过S0上的狭缝.(3)匀速圆周运动：S0下方空间只存在匀强磁场.带电粒子在洛伦兹力的作用下做_________运动，运动半径r＝_____，则

＝______.3.应用可以测量带电粒子的质量和分析_______.匀强磁场匀强电场匀速圆周同位素