2025年高考物理重难点讲义专练(新高考通用)重难点10磁场(磁场的性质、带电粒子在磁场中的运动、霍尔元件等几类特殊仪器)(原卷版+解析).docxVIP

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重难点10磁场

（磁场的性质、带电粒子在磁场中的运动、霍尔元件等几类特殊仪器）

考点分析

三年考情分析

2025命题热点

磁场的性质

2023：江苏卷

2022：湖北卷、湖南卷

磁场的性质

带电粒子在游街磁场中的运动

带电粒子在磁场中的运动

2024：广西卷、河北卷、湖北卷

2023：广东卷、全国甲卷、湖北卷

2022：辽宁卷、广东卷、湖北卷

【课标要求】

1.会用安培定则判断磁场的方向，会进行磁感应强度的叠加。

2.会分析和计算安培力、洛伦兹力的方向和大小。

3.会判断带电粒子在磁场中的运动性质并会解决相应问题。

【考查方向】

高考命题的热点：

一是磁场的性质、安培定则、安培力的分析和计算；

二是带电粒子在有界匀强磁场中的运动；

三是带电粒子在组合场中的运动。

【备考建议】

(1)重视基础知识。加强对磁场性质、安培力、洛伦兹力、带电粒子在磁场中的匀速圆周运动等基本概念和规律的复习和训练。

(2)注意思维训练。磁场问题涉及的模型多以空间立体形式出现,加强立体空间图形的转化能力训练，不仅要熟悉常见磁场的磁感线立体分布图，也要熟悉它们的平面分布情况,还要善于将有关安培力的三维立体空间问题转化为二维平面问题。

(3)勤练解题技能。作图是解决磁场问题的关键点之一，加强带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的作图训练，培养数形结合能力，运用动态放缩圆、定点旋转圆、圆平移等几何知识解决带电粒子在有界磁场中的运动及临界、多解问题。

(4)关注科技前沿。了解本讲知识在科技、生活、生产中的应用,理论联系实际，提高应用所学知识解决综合问题的能力。

【情境解读】

磁场基本概念及性质考查情境

磁场的描述与磁感线：给出磁场的分布情况，通过磁感线的疏密、方向等判断磁场的强弱和方向，如比较不同位置的磁感应强度大小，或根据磁感线形状判断磁场源的类型。

安培力与磁感应强度计算：通常会给出通电导线在磁场中的放置情况，要求考生运用安培力公式计算安培力的大小或根据安培力的大小和方向反推磁感应强度，可能涉及到磁场叠加的情况。

带电粒子在磁场中运动的考查情境

匀速圆周运动分析：这是最常见的情境，如带电粒子垂直进入匀强磁场，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，要求考生确定粒子的运动轨迹半径、运动周期等物理量，常结合几何知识进行求解。

临界与极值问题：通常会设置有界磁场，如矩形磁场区域、圆形磁场区域等，要求考生分析带电粒子在磁场中运动的临界条件，如恰好不射出磁场、恰好从磁场边界射出等，确定临界状态下的速度、磁感应强度等物理量。

组合场与叠加场问题：包括带电粒子在电场和磁场的组合场中运动，或在磁场与重力场的叠加场中运动等。例如，粒子先在电场中加速，然后进入磁场中偏转，需要考生分别分析粒子在不同场中的受力和运动情况，运用相应的物理规律进行求解。

磁场在实际生活与科技中的应用情境

电磁设备原理：以回旋加速器、质谱仪、速度选择器、磁流体发电机、霍尔元件等电磁设备为背景，考查考生对其工作原理的理解和应用。如分析回旋加速器中粒子的加速过程和运动轨迹，或根据质谱仪的原理确定粒子的质量、电荷量等。

科技前沿与现代应用：以地磁场、电磁炮等为背景，考查考生对磁场知识的应用能力。例如，分析地磁场对卫星通信的影响，或根据电磁炮的原理计算发射速度等。

【高分技巧】

一、左手定则与安培定则的比较

定则

安培定则

左手定则

作用

判断电流产生的磁场方向

判断电流在磁场中的受力方向

因果关系

“电流”是“因”，“磁场”是“果”

“磁场”和“电流”都是“因”，“受力”是“果”

内容

作用对象

直线电流

环形电流或通电螺线管

磁场中的电流

用手情况

右手弯曲

左手伸直

具体操作

拇指所指方向为电流方向

四指弯曲的方向指向电流的环绕方向

拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；磁感线穿过掌心，四指指向电流的方向

结果

四指弯曲的方向表示磁感线的方向

拇指所指的方向表示轴线上的磁感线方向

拇指所指的方向表示电流所受安培力的方向

二、洛伦兹力与电场力的比较

力

洛伦兹力

电场力

性质

洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力

电场力是电场对电荷的作用力

产生

条件

磁场中静止电荷、沿磁场方向运动的电荷不受洛伦兹力

电场中的电荷无论静止、还是沿任何方向运动都要受到电场力

方向

①方向由电荷的正负、磁场的方向以及电荷的运动方向决定，方向之间的关系遵循左手定则

②洛伦兹力方向一定垂直于磁场方向以及电荷运动方向(电荷运动方向与磁场方向不一定垂直)

①方向由电荷的正负、电场的方向决定

②正电荷受力方向与电场方向一致，负电荷受力方向与电场方向相反

大小

F＝qvB(v⊥B)

F＝qE

作用

效果

洛伦兹力只改变电荷运动速度的方向，不能改变速度的大小

电场力既可以改变电荷运动的速度方向又可以改变电荷运动