专题2.7 磁场（Word讲义）-【正禾一本通】2024高考物理高三二轮专题复习高效讲义（新教材）

　第7讲 磁场 必备知识 命题展望 磁场、电流的磁场 磁场方向就是小磁针N极的受力方向。 电流的磁场可以用安培定则(右手螺旋定则)来判定 高考以现代科技及实际生产情境为依托，进行模型构建，考查的主要内容有：安培力、磁场叠加、带电粒子在磁场中的运动、带电粒子在复合场中的三维运动。 磁感应强度 定义式：B＝，B与F、I、l无关 安培力 大小：F＝IlB(B、I、l相互垂直)；I∥B时，F安＝0。 方向：用左手定则判定 洛伦兹力 洛伦兹力的大小：F＝qvB；方向用左手定则判定。 带电粒子在匀强磁场中运动：qvB＝m；半径r＝；周期T＝；运动时间t＝T(φ为带电粒子运动轨迹圆弧的圆心角) 核心考点1　磁场的性质　安培力 安培力的分析与计算 方向 左手定则 大小 直导s线 F＝ILB sin θ，θ＝0时F＝0，θ＝90°时F＝ILB 导线为 曲线时 受力 分析 　典题对点突破 [例1] (2023·济南高三二模)如图所示，abc是以O点为圆心的三分之一圆弧，b为圆弧中点，a、b、c处各有一垂直于纸面的通电直导线，电流大小相等，方向均垂直于纸面向里，整个空间还存在一个磁感应强度大小为B的匀强磁场(图中未画出)，O点处的磁感应强度恰好为零。若将c处电流反向，其他条件不变，则O点处的磁感应强度大小为(　　) A．B B．2B C．3B D．0 解析：选A。开始时，三条导线的磁场如图所示， 由矢量的叠加得合磁感应强度为B′＝2B0，方向垂直于Ob斜向右下，由于O点处磁感应强度为零，可得B＝2B0，方向垂直于Ob斜向左上，若将c处电流反向，O点处的磁感应强度等效为c处电流反向后，单独在O点处产生的磁感应强度的2倍，即2B0，故A正确。 [例2] (2023·江苏高考)如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B。L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中。已知ab边长为2l，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行。该导线受到的安培力为(　　) A．0 B．BIl C．2BIl D．BIl 解析：选C。→F安＝BI·ab＝2BIl，C正确，A、B、D错误。 [例3] (2022·湖南高考)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＝，又BIL＝mg sin θ，得sin θ＝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 1．基本思路 2．轨迹圆的几个基本特点 (1)带电粒子从同一直线边界射入磁场和射出磁场时，入射角等于出射角(如图甲所示，θ3＝θ2＝θ1)。 (2)带电粒子经过匀强磁场时速度方向的偏转角等于其轨迹的圆心角(如图甲所示，α1＝α2)。 (3)沿半径方向射入圆形匀强磁场的粒子，出射时亦沿半径方向，如图乙所示(两侧关于圆心连线对称)。 　典题对点突破 [例4] 如图所示，空间中存在一平面直角坐标系 xOy，其第一象限内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场。将一带负电的粒子从y 轴上的A(0，a)点以一定初速度，沿着与y轴正半轴成θ＝45°的方向射入磁场，经磁场偏转后，粒子从x轴上的C点垂直于x轴离开磁场。已知磁感应强度大小为B，粒子的比荷和电荷量分别为k、q，粒子的重力不计。下列说法正确的是(　　) A．粒子在磁场中运动的时间为 B．从射入磁场到离开磁场，粒子所受洛伦兹力冲量的大小为 C．粒子在磁场中运动的轨道半径为 a D．C与O点相距(＋1)a 解析：选D。如图所示，作出粒子运动的轨迹，粒子在磁场中运动的时间为t＝·＝，A 错误；由几何关系得粒子的运动轨道半径 R＝a，由洛伦兹力提供向心力有qvB＝m，解得v＝＝，因为洛伦兹力是变力，所以粒子所受洛伦兹力冲量的大小I≠(qvB)t，即I≠(qB)·＝，B、C错误；由几何关系可知，C与O点距离为sOC＝R＋a＝(＋1)a，D正确。 [例5]如图所示，在正六边形ABCDEF的内接圆范围内存在着方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小可