第十一章 磁场-【优学精研】2026年高考物理一轮总复习必备随身宝典word

第十一章　磁场 第1讲　磁场　安培力 一、磁场 磁感应强度(必修三第十三章第1、2节) 1.磁场 (1)来源:磁体周围、电流周围、运动电荷周围存在磁场。 (2)基本性质:磁场对放入其中的磁体、电流和运动电荷有_____的作用。  2.磁感应强度 (1)物理意义:表征磁场的_______和方向。  (2)定义式:B= 通电导线垂直于磁场 (3)方向:小磁针静止时__________极所指的方向。  (4)单位:特斯拉,符号为T。 3.匀强磁场 (1)定义:如果磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向_______,这个磁场叫作匀强磁场。  (2)特点:磁感线是疏密程度相同、方向相同的_______直线。  4.地磁场 (1)地磁的N极在地理_______附近,S极在地理_______附近,磁感线分布如图所示。  (2)在赤道平面上,距离地球表面高度相等的各点,磁感应强度_______,且方向水平_______。  (3)地磁场在南半球有竖直向上的分量,在北半球有竖直向下的分量。 5.磁感线的特点 (1)磁感线上某点的_______方向就是该点的磁场方向。  (2)磁感线的疏密程度定性地表示磁场的_______。  (3)磁感线是闭合曲线,没有起点和终点,在磁体外部,从__________指向__________;在磁体内部,由__________指向__________。  (4)同一磁场的磁感线不中断、不_______、不相切。  (5)磁感线是假想的曲线,客观上并不存在。 6.几种常见的磁场 (1)条形磁体和蹄形磁体的磁场(如图所示) (2)电流的磁场及安培定则 项目 安培定则 立体图 横截面图 纵截面图 直线 电流 以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组同心圆,越向外越稀疏,磁场越弱 环形 电流 内部磁场比环外强,磁感线越向外越稀疏 通电 螺线管 内部磁场比外部强,方向由S极指向N极,外部类似条形磁铁,由N极指向S极 二、安培力的大小和方向(选必二第一章第1节) 1.安培力的大小 F=IlBsinθ(其中θ为B与I之间的夹角,如图所示) (1)磁场和电流垂直时:F=__________。  (2)磁场和电流平行时:F=_____。  2.安培力的方向 左手定则判断: (1)如图,伸开左手,使拇指与其余四个手指_______,并且都与手掌在同一个平面内。  (2)让磁感线从掌心垂直进入,并使四指指向_______的方向。  (3)_______所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。  质疑辨析 (1)磁场是客观存在的一种物质,磁感线也是真实存在的。 (　　) (2)若地磁场是因地球表面带电荷引起的,则地球表面应该带正电荷。 (　　) (3)在同一磁场中,磁感线越密、磁场越强。 (　　) (4)在磁场中同一位置,电流元的电流越大,所受安培力也一定越大。 (　　) (5)安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直,又跟电流方向垂直。 (　　) 第2讲　磁场对运动电荷的作用 一、洛伦兹力的大小和方向(选必二第一章第 2节) 1.洛伦兹力的定义 磁场对_____________的作用力。  2.洛伦兹力的大小 (1)v∥B时,F=_____;  (2)v⊥B时,F=__________;  (3)v与B的夹角为θ时,F=_____________。   3.洛伦兹力的方向 (1)判定方法:左手定则,注意四指应指向_____电荷运动的方向或_____电荷运动的反方向。  (2)方向特点:F⊥B,F⊥v,即_____垂直于______、______决定的平面。(注意B和v不一定垂直)  　　　　　　　　　洛伦兹力不做功 二、带电粒子在匀强磁场中的运动(选必二第一章第3节) 1.实验演示 如图甲所示,用洛伦兹力演示仪可以观察电子在磁场中的运动径迹。图乙是演示仪结构图,玻璃泡内充有稀薄的气体,由电子枪发射电子束,在电子束通过时能够显示电子的径迹。图丙是励磁线圈的原理图,两线圈之间产生近似匀强磁场,线圈中电流越大磁场越强,磁场的方向与两个线圈中心的连线平行。电子速度的大小和磁场的磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节。若电子枪垂直磁场方向发射电子,给励磁线圈通电后,能看到电子束的径迹呈圆形。 2.在匀强磁场中,当v∥B,粒子做____________运动。  3.当v⊥B,若只受洛伦兹力,则带电粒子在与磁场垂直的平面内做_____________运动。  (1)洛伦兹力提供向心力:__________=。  (2)轨迹半径:_____=。  (3)周期:T==。 T与v、r均无关,只与B、有关 (4)运动时间:当带电粒子转过的圆心角为θ(弧度)时,所用时间t=T。 (5)动能:Ek=mv2==。 质疑辨析 (1)带电粒子在磁场中运动时,一定受到洛伦兹力的作用。 (　　) (2)若带电粒子经过磁场中某点时所受洛伦兹力为零,则该点的磁感应强度一定为零。(　　) (3)带电粒子在A点受到的洛伦兹力比在B点大,则A点的磁感应强度比B点的大。(　　) (4)带电粒子垂直射入匀强磁场的速度越大,运动半径越大。 (　　) (5)带电粒子运动速度越大,在同一匀强磁场中运动的时间越长。 (　　) 第3讲　洛伦兹力与现代科技 一、质谱仪(选必二第一章第4节) 1.作用 测量带电粒子比荷和分离同位素。 2.原理(如图所示) (1)加速电场:qU=_____________;  (2)偏转磁场:qvB=,l=2r; 由以上式子可得r=,m=,=。 二、回旋加速器(选必二第一章第4节) 1.基本结构 如图所示,D1、D2是半圆形金属盒,D形盒处于匀强磁场中,D形盒的缝隙处接交流电源。 2.工作原理 (1)交流电周期和粒子做圆周运动的周期_______;  (2)使粒子每经过一次D形盒缝隙就被_______一次。  警示:回旋加速器不能无限制加速。 质疑辨析 (1)质谱仪工作时,在电场和磁场确定的情况下,同一带电粒子在磁场中的半径相同。(　　) (2)因不同原子的质量不同,所以同位素在质谱仪中的轨迹半径不同。 (　　) (3)可以利用磁场完成对带电粒子的加速和偏转。 (　　) (4)回旋加速器应该接直流电源,使带电粒子在电场中不断加速。 (　　) (5)利用回旋加速器加速带电粒子,要提高加速粒子的最终速度,应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径R。 (　　) (6)增大两D形盒间的电压,可以增大带电粒子所获得的最大动能。 (　　) 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十一章　磁场 第1讲　磁场　安培力 一、1.(2)力　2.(1)强弱　(3)N　3.(1)相同　(2)平行 4.(1)南极　北极　(2)相等　向北 5.(1)切线　(2)强弱　(3)N极　S极　S极　N极 (4)相交 二、1.(1)BIl　(2)0　2.(1)垂直　(2)电流　(3)拇指 【质疑辨析】 提示:(1)×。磁感线并非真实存在的。 (2)×。如果地磁场是由地球表面带电引起的,考虑地球是自西向东转动(自转),根据安培定则可知,地球表面应带负电。 (3)√。 (4)×。安培力公式F=BIl,安培力大小除了和BI有关之外,也与电流与磁场间的夹角有关;当平行时,电流再大也不受力。 (5)√。 第2讲　磁场对运动电荷的作用 一、1.运动电荷　2.(1)0　(2)qvB　(3)qvBsinθ 3.(1)正　负　(2)F　B　v 二、2.匀速直线　3.匀速圆周　(1)qvB　(2)r 【质疑辨析】 提示:(1)×。根据左手定则可知,带电粒子平行于磁场方向运动时,不受洛伦兹力作用。 (2)×。若带电粒子经过磁场中某点时所受的洛伦兹力为零,可能是粒子运动的方向与磁场的方向平行,该点的磁感应强度不一定为零。 (3)×。根据洛伦兹力的公式:F=qvBsinα,α是粒子运动的方向与磁场方向之间的夹角,可知运动电荷在A点受到的洛伦兹力比在B点的大,A点磁感应强度可能小于B点的磁感应强度。 (4)√。 (5)×。磁场中的轨迹长度越长,带电粒子在磁场中运动的时间就越长。 第3讲　洛伦兹力与现代科技 一、2.(1)mv2 二、2.(1)相等　(2)加速 【质疑辨析】 提示:(1)√。 (2)√。 (3)×。磁场无法完成对带电粒子的加速。 (4)×。回旋加速器应该接交流电源。 (5)√。 (6)×。带电粒子获得的最大动能与加速电压无关。 学科网（北京）股份有限公司 $