10 第1阶段 专题3 第2讲 磁场的性质 带电粒子在磁场中的运动-【提分教练】2024年新高考物理二轮总复习讲义（老教材）

　磁场的性质　带电粒子在磁场中的运动 真题情境 　　　　 2023·全国甲卷·T20　2023·全国乙卷T18 　　 2022·全国乙卷T18　2022·全国甲卷T25 　　　　 2020·全国Ⅲ卷T18　　2022·湖北卷T8 　　 　2021·全国甲卷T16　　2021·全国乙卷T16 考情分析 高考定位 素养目标 纵观近几年高考，涉及磁场知识点的题目每年都有，对磁场的叠加、与洛伦兹力有关的带电粒子在有界匀强磁场中的运动、匀强磁场中的临界、极值问题考查的较多。与安培力有关的通电导体在磁场中的加速或平衡问题，也应引起足够重视。 1.会应用安培定则判断电流周围的磁场，掌握磁感应强度叠加的求解方法。 2．掌握利用左手定则判断安培力和洛伦兹力的方法。 3．灵活应用几何关系和圆周运动规律分析求解带电粒子在磁场、复合场中的运动。 突破点一　磁场的性质 1．用准“两个定则” (1)电流磁场的判断用安培定则。 (2)对通电导线在磁场中所受的安培力和带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力用左手定则。 2．掌握磁场叠加问题的一般思路 (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，BM、BN为M、N处的通电直导线在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c点合磁场的磁感应强度为B。 [典例1]　(2021·全国甲卷) 两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，EO与O′Q在一条直线上，PO′与OF在一条直线上，两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为(　　) A．B、0 B．0、2B C．2B、2B D．B、B [听课记录]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 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(　　) 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 2．如图所示，在直角三角形acd中，∠a＝60°，三根通电长直导线垂直纸面分别放置在a、b、c三点，其中b为ac的中点，三根导线中的电流大小分别为I、2I、3I，方向均垂直纸面向里。通电长直导线在其周围空间某点产生的磁感应强度B＝，其中I表示电流强度，r表示该点到导线的距离，k为常数。已知a点处导线在d点产生的磁感应强度大小为B0，则d点的磁感应强度大小为(　　) A．B0 B．2B0 C．B0 D．4B0 3．(2023·浙江杭州高三阶段练习)如图所示为三根相互平行的水平长直导线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的仰视图，导线Ⅰ、Ⅲ在同一水平高度，导线Ⅱ在导线Ⅰ、Ⅲ的上方，P、R、Q为导线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上的三个点，三点连成的平面与导线垂直，且QR与PR相等并且互相垂直，O为PQ连线的中点。若直导线Ⅰ和Ⅲ中通有大小相等、方向相反的电流I，导线Ⅱ中没通过电流时，O点处的磁感应强度大小为B；若直导线Ⅰ和Ⅱ中通有大小相等、方向相反的电流I，导线Ⅲ中没通过电流时，则O点处的磁感应强度大小为(　　) A．0 B．B C．B D．B 突破点二　带电粒子在有界匀强磁场中的运动 1．基本公式和结论 (1)基本公式：qvB＝m。 (2)重要结论：r＝，T＝，T＝。 2．熟悉几种常见情形 直线边界 粒子进出磁场具有对称性 平行边界 　 粒子运动存在临界条件 圆形边界 粒子沿径向射入的再沿径向射出 磁聚焦 带电粒子平行射入圆形有界匀强磁场，如果轨迹半径与磁场半径相等，则粒子从磁场边界上同一点射出，该点切线与入射方向平行 磁发散 带电粒子从圆形有界匀强磁场边界上同一点射入，如果轨