重难点11 磁场-2025年高考物理 热点 重点 难点 专练（上海专用）（原卷版）.docx

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重难点11磁场

年度

是否出题

选择型

填空题

计算题

实验题

2024年

√

√

2025年（预）

☆☆☆☆☆

√

√

√

（2025年预测的可能性仅供参考，每颗☆代表出题的可能性为20%，以此类推）

【思维导图】

【高分技巧】

一、磁感应强度和磁通量

1．磁感应强度B＝eq\f(F,Il)注意：使用该定义式时，I要与磁场垂直。

2．磁通量Φ＝BScosθ，物理意义是表示穿过某一面积的磁感线条数的多少。

(1)磁通量是标量，当以磁感线从某一面上穿入时，磁通量为正值，则磁感线从此面穿出时即为负值。

(2)若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁通量大小为Φ1，反向磁通量大小为Φ2，则穿过该平面的合磁通量Φ＝Φ1－Φ2。

(3)通过一个闭合曲面（如球面）的磁通量为0

二、安培力

1．F＝IlBsinθ中θ是B和I方向的夹角

(1)当θ＝90°时，即B⊥I，公式变为F＝IlB。

(2)当θ＝0°时，即B∥I，F＝0。

2．公式F＝IlBsinθ中l指的是导线在垂直于磁场方向上的“等效长度”。

弯曲导线的有效长度l，等于连接两端点连线的长度，如下图（1）虚线所示；

3．安培力的方向：左手定则

4．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B与I所决定的平面。

B和I可能：（1）垂直；（2）平行；（3）斜交

（1）垂直受安培力（2）平行不受安培力（3）斜交，垂直投影部分受力

三、洛伦兹力

1．洛伦兹力f=qvB

q为粒子所带电荷量，v为速度，且与磁场方向垂直。

如果电荷运动方向v与磁感应强度B的夹角为θ时，则f＝qvBsinθ。

(1)当θ＝90°时，v⊥B，F＝qvB，即运动方向与磁场垂直时，洛伦兹力最大。

(2)当v∥B时，θ＝0°，F＝0，即运动方向与磁场平行时，不受洛伦兹力。

2．洛伦兹力方向：左手定则。

3．因为洛伦兹力与速度方向垂直，所以洛伦兹力对电荷不做功。

四、洛伦兹力的应用

1．速度选择器

2．质谱仪：用来测量微观粒子的质量，分析同位素。质谱仪结构示意图如图所示：

①带电粒子发生器②加速电场③速度选择器④偏转磁场⑤质谱仪底片

原理：由速度选择器选出同一速率的粒子，底片的位置由比荷决定，所以可以分析同位素粒子。

3．回旋加速器：加速带电粒子，结构示意图如下。

①磁场的作用：在洛伦兹力作用下使粒子做匀速圆周运动。

②交变电场的作用：使带电粒子经过D1和D2的缝隙该区域时被加速。

③交变电场的作用及变化周期：交变电压的周期和粒子圆周运动周期相等。

两类问题：

a.计算最大速度：最大速度

b.计算加速时间：

方法1：盒间距已知，vm=at，分别求出最大速度和加速度，计算时间。

方法2：由最大速度计算粒子动能，除以每次加速的Uq得到加速次数，乘以周期T。

五、带电粒子在磁场中运动轨迹规律

1．带电粒子在匀强磁场中的圆周运动的半径和周期

带电粒子以速度v垂直磁场方向入射，带电粒子的质量为m，所带的电荷量为q。

(2)周期：，即周期和粒子的运动速度无关。

2．圆心的确定

(1)已知入射点、出射点、入射方向和出射方向时，可通过入射点和出射点分别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心（如图甲所示，图中P为入射点，M为出射点）

(2)已知入射方向、入射点和出射点的位置时，可以通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心（如图乙所示，图中P为入射点，M为出射点）

3．半径的确定

(1)用几何知识求半径，一般称为几何半径，通常构建三角形，利用三角函数或勾股定理求解.

(2)用物理知识求半径，即，一般称为物理半径。

4．运动时间的确定

5.两类典型的动态问题

(1)速度方向一定，大小不同：轨迹半径随速度的变化而变化，轨迹圆圆心共线（放缩法）

(2)速度大小一定，方向不同：轨迹半径不变化，轨迹圆圆心在一个圆周上（旋转法）

（建议练习时间：60分钟）

一、单选题

1．两根通电长直导线a、b垂直纸面平行固定，电流方向如图所示，导线a中的电流为I，b中的电流也为I已知通电长直导线在距导线r处产生的磁感应强度大小为，O点处的磁感应强度大小为B0，且，则c点处的磁感应强度大小为（）

A． B． C． D．B0

2．（23-24高二下·上海长宁·期末）反粒子就是质量与粒子相等，电荷量与粒子相等但电性相反的粒子，例如反质子为。现分别使一束质子、反质子、α粒子和反α粒子以相同速度v沿OO′方向进入匀强磁场B2，形成图中的4条径迹，则反质子轨迹是（）

A．轨迹1 B．轨迹2 C．轨迹3