13 专题三 第13讲　磁场（课件）-【正禾一本通】2023高考物理高三二轮专题复习高效讲义（老高考）

2023版·物理 01专题热点整合 专题三　电场与磁场 第13讲　磁场 [命题规律]　1.命题角度：(1)安培定则，磁场的叠加，安培力的分析和计算；(2)带电粒子在磁场中的运动；(3)动态圆模型。2.常考题型：选择题。 核心考点1　磁场的基本性质　安培力 【突破核心知识】 磁场叠加和安培力的求解策略 (1)根据安培定则确定通电导线周围磁感线的方向。 (2)磁场中每一点磁感应强度的方向为该点磁感线的切线方向。 (3)磁感应强度是矢量，多个通电导体产生的磁场叠加时，合磁场的磁感应强度等于各场源单独存在时在该点磁感应强度的矢量和。 (4)掌握安培力公式F＝BIL(I⊥B，且L指有效长度) (5)明确两个常用的等效模型 ①变曲为直：图甲所示通电导线，在计算安培力的大小和判断方向时均可等效为ac直线电流。 ②化电为磁：环形电流可等效为小磁针，通电螺线管可等效为条形磁铁，如图乙。 【练透必考角度】 考向一　安培定则　磁场叠加 1．(多选)(2022·全国乙卷)安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知(　　) 测量序号 Bx/μT By/μT Bz/μT 1 0 21 －45 2 0 －20 －46 3 21 0 －45 4 －21 0 －45 A．测量地点位于南半球 B．当地的地磁场大小约为50 μT C．第2次测量时y轴正向指向南方 D．第3次测量时y轴正向指向东方 解析：选BC。地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，根据测量数据可知，Bz为负值，测量地点位于北半球，A错误；利用第1次测量的数据可得当地的地磁场大小为B＝eq \r(By2＋Bz2)＝50 μT，B正确；第2次测量时By为负值，y轴正向指向南方，选项C正确；第3次测量时Bx为正值，x轴正向指向北方，y轴正向指向西方，选项D错误。 考向二　等效长度 2.(2019·全国卷Ⅰ)如图所示，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接。已知导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为(　　) A．2F B．1.5F C．0.5F D．0 解析：选B。设三角形边长为l，通过导体棒MN的电流大小为I，则根据并联电路的规律可知通过导体棒ML和LN的电流大小为eq \f(I,2)，如图所示，依题意有F＝BlI，则导体棒ML和LN所受安培力的合力为F1＝eq \f(1,2)BlI＝eq \f(1,2)F，方向与F的方向相同，所以线框LMN受到的安培力大小为F＋F1＝1.5F，选项B正确。 考向三　安培力作用下的平衡 3．(2022·湖南卷)如图a，直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴OO′上，其所在区域存在方向垂直指向OO′的磁场，与OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，其截面图如图b所示。导线通以电流I，静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为θ。下列说法正确的是(　　) A．当导线静止在图a右侧位置时，导线中电流方向由N指向M B．电流I增大，静止后，导线对悬线的拉力不变 C．tan θ与电流I成正比 D．sin θ与电流I成正比 解析：选D。当导线静止在图a右侧时，导体棒MN在重力、拉力和安培力的作用下处于平衡状态，由平衡条件可知，导体棒所受安培力指向右侧，又安培力与磁场方向垂直，所以安培力垂直于轻绳指向右上方，由左手定则可知，导线中电流方向由M指向N，A项错误；由平衡条件有轻绳拉力F＝eq \r(（mg）2－（BIL）2)，又BIL＝mgsin θ，得sin θ＝eq \f(BL,mg)I，分析易知B、C项错误，D项正确。 核心考点2　带电粒子在匀强磁场中的运动 【突破核心知识】 分析带电粒子在磁场中运动的方法 基本 思路 (1)画轨迹：确定圆心，用几何方法求半径并画出轨迹。 (2)找联系：轨迹半径与磁感应强度、运动速度相联系，偏转角度与圆心角、运动时间相联系，运动时间与周期相联系。 (3)用规律：利用牛顿第二定律和圆周运动的规律，特别是周期公式和半径公式 基本 公式 qvB＝meq \f(v2,r) 重要 结论 r＝eq \f(mv,qB)，T＝eq \f(2πm,qB)，T＝eq \f(2πr,v) 圆心的 确定 (1)轨迹上的入射点和出射点的速度垂线的交点为圆心，如图a； (2)轨迹上入射点速度垂线和两点连线中垂线的交点为圆心，如图b； (3)沿半径方向距入射点距离等于r的点，如图c(当r已