内容正文:
第一阶段
突破核心 升华思维
第2讲 磁场的性质 带电粒子在磁场中的运动
专题三 电场与磁场
1
真题情境
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。
2020·全国Ⅲ卷T18 2022·湖北卷T8 2021·全国甲卷T16 2021·全国乙卷T16
2023·全国甲卷·T20 2023·全国乙卷T18 2022·全国乙卷T18 2022·全国甲卷T25
第2讲 磁场的性质 带电粒子在磁场中的运动
2
01
02
突破点二 带电粒子在有界匀强磁场中的运动
突破点一 磁场的性质
03
突破点三 带电粒子在匀强磁场中运动的临界、极值问题
索引
第2讲 磁场的性质 带电粒子在磁场中的运动
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。
突破点一 磁场的性质
突破点二
专题限时集训
突破点一
突破点三
第2讲 磁场的性质 带电粒子在磁场中的运动
4
[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
√
B [根据安培定则可知,两根导线在M处产生的磁感应强度大小均为B,方向相反,叠加后磁感应强度大小为0;两根导线在N处产生的磁感应强度大小均为B,方向相同,叠加后磁感应强度大小为2B,B正确。]
突破点二
专题限时集训
突破点一
突破点三
第2讲 磁场的性质 带电粒子在磁场中的运动
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
√
突破点二
专题限时集训
突破点一
突破点三
第2讲 磁场的性质 带电粒子在磁场中的运动
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;利用笫1次测量的数据可得当地的地磁场大小为B=≈50 μT,B正确;第2次测量时By为负值,y轴正向指向南方,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,D错误。]
√
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
突破点二
专题限时集训
突破点一
突破点三
第2讲 磁场的性质 带电粒子在磁场中的运动
D [设直角三角形的ad边长为r,则ac边长为2r,根据直导线
产生磁场的磁感应强度公式可得a点处导线在d点产生的磁感
应强度大小为B0=由安培定则知方向水平向左;同理有
c点处导线在d点产生的磁感应强度大小为B1=k=