2023届高考物理二轮复习导学案：3.2 磁场 带电粒子在磁场中的运动

别 让 行 动 配 不 上 梦 想 做得到和做不到，其实只在一念之间。 D8 使用时间：2023年2月 22—23 二轮复习 物理学案 第D8期 姓名： 学号： 班级： 制作人： 校对人： 3.2　磁场　带电粒子在磁场中的运动 【知识网络建构】 考点一 磁场的性质及磁场对电流的作用 核心归纳 命题角度1　电流的磁场的合成 (1)根据安培定则确定通电导线周围磁场的方向。（即磁感应强度的方向） (2)磁场中某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场源单独存在时在该点磁感应强度的矢量和。（要用到平行四边形法则,解三角形法） 命题角度2　导体棒在安培力作用下的运动 (1)分析:正确地对导体棒进行受力分析,其中应特别注意通电导体棒受到的安培力的方向,安培力与导体棒和磁感应强度组成的平面垂直。 (2)作图:必要时将立体图转化为平面图,即画出与导体棒垂直的平面内的受力分析图。　　（变三维为二维）　 (3)求解:根据平衡条件、牛顿第二定律或动能定理列式分析求解。 深化拓展　分析磁场对电流的作用的“一明、一转、一分析” 例1(命题角度1、2)(2022全国甲卷)光点式检流计是一种可以测量微小电流的仪器,其简化的工作原理示意图如图所示。图中A为轻质绝缘弹簧,C为位于纸面上的线圈,虚线框内有与纸面垂直的匀强磁场;M为置于平台上的轻质小平面反射镜,轻质刚性细杆D的一端与M固连且与镜面垂直、另一端与弹簧下端相连,PQ为圆弧形的、带有均匀刻度的透明读数条,PQ的圆心位于M的中心。使用前需调零:使线圈内没有电流通过时,M竖直且与纸面垂直;入射细光束沿水平方向经PQ上的O点射到M上后沿原路反射。线圈通入电流后弹簧长度改变,使M发生倾斜,入射光束在M上的入射点仍近似处于PQ的圆心,通过读取反射光射到PQ上的位置,可以测得电流的大小。已知弹簧的劲度系数为k,磁场磁感应强度大小为B,线圈C的匝数为n、沿水平方向的长度为l,细杆D的长度为d,圆弧PQ的半径为r,r≫d,d远大于弹簧长度改变量的绝对值。 (1)若在线圈中通入的微小电流为I,求平衡后弹簧长度改变量的绝对值Δx及PQ上反射光点与O点间的弧长s。 (2)某同学用此装置测一微小电流,测量前未调零,将电流通入线圈后,PQ上反射光点出现在O点上方,与O点间的弧长为s1;保持其他条件不变,只将该电流反向接入,则反射光点出现在O点下方,与O点间的弧长为s2。求待测电流的大小。 对点训练1.(命题角度1、2)(2022湖南卷)如图甲所示,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,其截面图如图乙所示。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.当导线静止在图甲右侧位置时,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 2.(命题角度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 图所示,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(　　) 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 考点二 带电粒子在匀强磁场中的运动 核心归纳 命题角度1　带电粒子在有界匀强磁场中的运动 (1)基本公式: ①向心力公式:qvB=m。 ②轨道半径公式:r=。 ③周期公式:T=。 ④运动时间公式:t=T。 (2)解答有关带电粒子在有界匀强磁场中的运动问题时,（三步走:画轨迹、找联系、用规律）我们可以先将有界磁场视为无界磁场,假设粒子能够做完整的圆周运动,确定粒子做圆周运动的圆心,作好辅助线,充分利用相关几何知识解题。 命题角度2　带电粒子在磁场中的临界极值问题 两种思路 一是以定理、定律为依据,首先求出所研究问题的一般规律和一般解的形式,然后分析、讨论处于临界条件时的特殊规律和特殊解 二是直接分析