高二物理《磁场》重难知识点解析及综合能力精析.pdf

高二《磁场》重难点精析及综合能力强化训练 高中，物流，高一力学是基础，高二电磁学是根本，高三知识综合用，所以高二部分， 往往是高考的难点和重点，应当全面掌握这一块的方法和内容，综合利用。 I. 重难知识点精析 一、知识点回顾 1、磁场 (1)磁场的产生：磁极周围有磁场；电流周围有磁场（奥斯特实验），方向由安培定则（右手 螺旋定则）判断（即对直导线，四指指磁感线方向；对环行电流，大拇指指中心轴线上的磁 感线方向；对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向）；变化的电场在周围空间产生 磁场（麦克斯韦）。 (2)磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁极、电流（安培力）和运动电荷（洛仑兹力）有力 的作用(对磁极一定有力的作用；对电流和运动电荷只是可能有力的作用，当电流、电荷的运 动方向与磁感线平行时不受磁场力作用)。 2、磁感应强度 F B （条件：L⊥B，并且是匀强磁场中，或ΔL 很小）磁感应强度 B 是矢量。 IL 3、磁感线 ⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。磁感线上每一点的切线方向就是该 点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时N 极的指向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。 ⑵磁感线是封闭曲线（和静电场的电场线不同）。 ⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线 地球磁场 通电直导线周围磁场 通电环行导线周围磁场 4、安培力——磁场对电流的作用力 F BIL (1) (只适用于 B⊥I，并且一定有 F⊥B, F⊥I，即 F 垂直 B 和 I确定的平面。B 、I 不垂直时，对 B 分解，取与 I垂直的分量 B ) ⊥ (2)安培力方向的判定：用左手定则。 1 另：只要两导线不是互相垂直的，都可以用“同向电流相吸，反向电流相斥”判定相互作用的磁场力的方 向；当两导线互相垂直时，用左手定则判定。 5、洛仑兹力——磁场对运动电荷的作用力，是安培力的微观表现 (1)计算公式的推导：如图，整个导线受到的安培力为F BIL ；其中I=nesv；设导线中共有 安 N 个自由电子N=nsL ；每个电子受的磁场力为F，则 F NF 。 安 F 由以上四式可得F=qvB 。条件是 v 与 B 垂直。当 v 与 B 成 F 安 θ角时，F=qvB sinθ。 B (2)洛伦兹力方向的判定：在用左手定则时，四指若为正电 I 荷运动的方向，则拇指为洛仑兹力方向；而对负电荷而言， 受洛仑兹力方向与正电荷相反。 (3)带电粒子在匀强磁场中仅受洛伦兹力而做匀速圆周运动时，洛伦兹力充当向心力，由此 mv 2 m 可以推导出该圆周运动的半径公式和周期公式：r ,T 。由于 F 始终与 V 垂直， Bq Bq 所以洛仑兹力一定不做功。 6、速度选择器 正交的匀强磁场和匀强电场组成速度选择器。带电粒子必须以唯一确定的速度（包括 大小、方向）才能匀速（或者说沿直线）通过速度选择器。否则将发生 ＋＋＋＋＋＋ 偏转。这个速度的大小可以由洛伦兹力和电场力的平衡得出：qvB=Eq ， v E 。在本图中，速度方向必须向右。