专题05 磁场（6个知识清单+11种模型+巩固提升）【考点串讲PPT】-2023-2024学年高二物理上学期期末考点大串讲（人教版）

专题05 磁场 人教版.2019 2023.12.xx 主讲老师：飞哥物理 1 知识清单 2 方法模型归纳 3 巩固练习 目录 CONTENTS 知识清单 PART ONE 清单01 磁场和磁感应线 1．磁场 (1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用． (2)方向：小磁针的N极所受磁场力的方向（磁感应线的切线方向），或自由小磁针静止时N极的指向． 2．磁感应强度（B） (1)定义式：B＝(通电导线垂直于磁场)． (2)方向：小磁针静止时N极的指向． (3)磁感应强度，是矢量，它反映磁场强弱的物理量，由磁场本身决定，是用比值法定义的． 清单01 磁场和磁感应线 3．磁感线 (1)引入：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致（即该点的切线方向就是该点的磁场方向）． (2)特点：磁感线的特点与电场线的特点类似，主要区别在于磁感线是闭合的曲线． (3)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图所示)． 清单02 磁通量 （1）定义：匀强磁场中磁感应强度和与磁场方向垂直的平面面积S的乘积． （2）磁通量的计算：Φ＝BS. （3）适用条件：①匀强磁场；②磁感线与平面垂直． （4）若磁感线与平面不垂直，则Φ＝BScosθ. 其中Scosθ为面积S在垂直于磁感线方向上的投影面积S⊥，如图所示． （5）磁通量的正负：磁通量是标量，但有正负，若磁感线从某一面穿入时，磁通量为正值，磁感线从此面穿出时则为负值． （6）磁通量可用穿过某一平面的磁感线条数表示．若有磁感线沿相反方向穿过同一平面，则磁通量等于穿过该平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和)． 清单03 安培定则及应用 安培定则及应用 清单04 安培力 1．安培力的方向 (1)左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内．让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向． (2)注意问题：磁感线方向不一定垂直于电流方向， 但安培力方向一定与磁场方向和电流方向垂直， 即大拇指一定要垂直于磁场方向和电流方向决定的平面． 清单04 安培力 2．安培力的大小 当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，F＝ILBsinθ。公式F＝BIL中安培力、磁感应强度和电流两两垂直，且L是通电导线的有效长度 (1)当磁场与电流垂直时，安培力最大，Fmax＝ILB. (2)当磁场与电流平行时，安培力等于零． 清单05 洛伦兹力 1．洛伦兹力的方向 （1）判定方法 左手定则：掌心——磁感线垂直穿入掌心； 四指——指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向； 拇指——指向洛伦兹力的方向． （2）方向特点：F⊥B，F⊥v，即F垂直于B和v决定的平面(注意：洛伦兹力不做功)． 2．洛伦兹力的大小 （1）v∥B时，洛伦兹力F＝0.(θ＝0°或180°) （2）v⊥B时，洛伦兹力F＝qvB.(θ＝90°) （3）v＝0时，洛伦兹力F＝0. 清单06 带电粒子在匀强磁场中的圆周运动 1．匀速圆周运动的规律 若v⊥B，带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做匀速圆周运动． （1）基本公式：qvB＝m （2）半径R＝ （3）周期T＝＝ 2．圆心的确定 （1）两速度垂线的交点，P为入射点， M为出射点． （1）一速度垂线与两点的中垂线的交点 清单06 带电粒子在匀强磁场中的圆周运动 3．半径的确定 可利用物理学公式或几何知识(勾股定理、三角函数等)求出半径大小． 4．运动时间的确定 粒子在磁场中运动一周的时间为T，当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为θ时，其运动时间表示为t＝T(或t＝)． 方法模型归纳 PART TWO 模型01 磁场的叠加 1．磁场的叠加 磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解． 2. 磁场叠加问题的一般解题思路 （1）确定磁场场源，如通电导线． （2）定位空间中需求解磁场的点，利用安培定则判定各个场源在这一点上产生的磁场的大小和方向．如图所示为M、N在c点产生的磁场． (3)应用平行四边形定则进行合成，如图中的合磁场． 模型01 磁场的叠加 C 模型01 磁场的叠加 D 模型02 导体运动趋势判断的常用方法 模型02 导体运动趋势判断的常用方法 C 模型02 导体运动趋势判断的常用方法 C C C 模型03 安培力与动力学的综合应用 1．通电导线在磁场中的平衡和加速问题的分析思路 （1）选定研究对象； （2）变三维为二维，如侧视图、剖面图或俯视图等，并画出平面受力分析图，其中安培力的方向要注意F安⊥