高中物理学习材料
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磁场
一、单项选择题
1．（北京市海淀区2012届高三第一学期期末考试）下列说法中正确的是（）
A．在静电场中电场强度为零的位置，电势也一定为零
B．放在静电场中某点的检验电荷所带的电荷量q发生变化时，该检验电荷所受电场力F与其电荷量q的比值保持不变
C．在空间某位置放入一小段检验电流元，若这一小段检验电流元不受磁场力作用，则该位置的磁感应强度大小一定为零
D．磁场中某点磁感应强度的方向，由放在该点的一小段检验电流元所受磁场力方向决定
2．（陕西省陕师大附中2012届高三上学期期中试题）物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系。如关系式U=IR，既反映了电压、电流和电阻之间的关系，也确定了V（伏）与A（安）和Ω（欧）的乘积等效。现有物理量单位：m（米）、s（秒）、N（牛）、J（焦）、W（瓦）、C（库）、F（法）、A（安）、Ω（欧）和T（特），由他们组合成
的单位都与电压单位V （伏）等效的是( )
A ．J/C 和N/C
B ．C/F 和/s m T 2?
C ．W/A 和m/s T C ??
D ．ΩW ?和
m A T ??
2.B 解析：本题考查量纲式及其运用，解决本题的关键是熟练掌握高中物理阶段学过的各个公式以及公式之间的关系。由W=Uq ，可得U=W/q ，所以1V=1J/C ，即J/C 与V 等效；由F=Eq ，可得E=F/q ，即N/C 是场强单位，与V 不等效；由U=Q/C 可知，1V=1C/F ，即C/F 与V 等效；根据法拉第电磁感应定律有ε=t
BS t ??=??Φ)(，所以1V=1/s m T 2?，即/s m T 2?与V 等效；由P=UI ，可得U=P/I ，所以1V=1W/A ，即W/A 与V 等效；由F=qBv ，可知
1N=1m/s T C ??，即m/s T C ??是力的单位，与V 不等效；根据R
U P 2
=可得，PR U =，所以1V=1ΩW ?，即ΩW ?与V 等效；由安培力公式F=BIl ，可知1N=1m A T ??，所以m A T ??与V 不等效。综上可知，本题答案为B 。
3．（福建省厦门市2012届高三上学期期末质量检查）如图所示，重力均为G 的两条形磁铁分别用细线A 和B 悬挂在水平的天花板上，静止时，A 线的张力为F 1，B 线的张力为F 2，则（ ）
A ．F 1 =2G ，F 2=G
B ．F 1 =2G ，F 2>G
C ．F 1<2G ，F 2 >G
D ．F 1 >2G ，F 2 >G
4．（江苏省启东中学2012届高三第二次月考）一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1s 时间内均匀地增大到原来的两倍，接着保持增大后的磁感应强度不变，在1s 时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半，先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为（ ）
A ．1/2
B ．1
C ．2
D ．4
5．（陕西省交大附中2012届高三第四次诊断性考试物理试题）如图所示，矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场，有5个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场，在纸面内做匀速圆周运动，运动轨迹为相应的圆弧，这些粒子的质量，电荷量以及速度大小如下表所示，由以上信息可知，从图中a、b、c处进入的粒子对应表中的编号分别为（）
A.3、5、4
B.4、2、5
C.5、3、2
D.2、4、5
6．（浙江省台州市2012届高三期末质量评估试题）如图所示，质量m=0.1kg的AB杆放在倾角θ=30°的光滑轨道上，轨道间距l=0.2m，电流I=0.5A。当加上垂直于杆AB的某一方向的匀强磁场后，杆AB处于静止状态，则所加磁场的磁感应强度不可能为（）
A．3T B．6T
C．9T D．12T
7．（浙江省名校新高考研究联盟2012届高三上学期第一次联考）如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为m，带电量为q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向的且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中．设小球电量不变，小球由棒的下端以某一速度上滑的过程中一定有（）
A．小球加速度一直减小 B．小球速度先减小，直到最后匀速
C．杆对小球的弹力一直减少 D．小球所受洛伦兹力一直减小
8．（陕西省陕师大附中2012届高三上学期期中试题）如图所示，质量为m、电荷量为e的质子以某一初速度从坐标原点O沿x轴正方向进入场区，若场区仅存在平行于y轴向上的匀
强电场时，质子通过P （d ，d ）点时的动能为5E k ；若场区仅存在垂直于xOy 平面的匀强磁场时，质子也能通过P 点。不计质子的重力。设上述匀强电场的电场强度大小为E 、匀强磁场的磁感应强度大小为B ，则下列说法中正确的是（ ）
A. ed E E k 3=
B. ed
E E k 5= C. ed mE B k = D. ed
mE B k
10=
9．（安徽省宿州市2012届高三第一次教学质量检测）如图所示，电源电动势为E ，内阻为r ，滑动变阻器电阻为R ，开关闭合。两平行金属极板a 、b 间有垂直纸面向里的匀强磁场，一带正电粒子正好以速度v 匀速穿过两板。不计带电粒子的重力，以下说法正确的是（ ）
A ．保持开关闭合，将滑片p 向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出
B ．保持开关闭合，将滑片p 向下滑动一点粒子将可能从下极板边缘射出
C ．保持开关闭合，将a 极板向下移动一点，粒子将继续沿直线穿出
D ．如果将开关断开，粒子将继续沿直线穿出
10．（山东省沂水县2012届高三上学期期末考试物理试题、江西省重点中学协作体2012届高三联考、陕西省长安一中2012届高三月考）在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平向里。现将一个带正电的金属小球从M点以初速度v0水平抛出，小球着地时的速度为v1，在空中的飞行时间为t1。若将磁场撤除，其它条件均不变，那么小球着地时的速度为v2，在空中飞行的时间为t2。小球所受空气阻力可忽略不计，则关于v1和v2、t1和t2的大小比较，以下判断正确的是（）
A．v1＞v2，t1＞t2 B．v1＜v2，t1＜t2 C．v1=v2，t1＜t2 D．v1=v2，t1＞t2
11．（河北省唐山市2012届高三下学期第二次模拟考试理综试题）如图所示是某离子速度选择器的原理示意图，在一半径为R的绝缘圆柱形筒内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向平行于轴线。在圆柱形筒上某一直径两端开有小孔M、N，现有一束速率不同、比荷均为k 的正、负离子，从M孔以α角入射，一些具有特定速度的离子未与筒壁碰撞而直接从N孔射出（不考虑离子间的作用力和重力）。则从N孔射出离子（）
A ．是正离子，速率为kBR /cos α
B ．是正离子，速率为kBR /sin α
C ．是负离子，速率为kBR /sin α
D ．是负离子，速率为kBR /cos α
12．（安徽省合肥八中2012届高三第一次模拟考试、江苏省常州市2012届高三上学期期末）如图所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一带电的小球，整个装置以水平向右的速度v 匀速运动，沿垂直于磁场的方向进入方向水平的匀强磁场，由于水平拉力F 的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端开口飞出，小球的电荷量始终保持不变，则从玻璃管进入磁场到小球运动到上端开口的过程中，关于小球运动的加速度a 、沿竖直方向的速度v y 、拉力F 以及管壁对小球的弹力做功的功率P 随时间t 变化的图象分别如下图所示，其中正确的是（ ） r
R
α O
13．（江苏省南通市启东中学2012届高三上学期第二次月考）如图所示，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点。有无数带有同样电荷、具有同样质量的粒子在纸面内沿各个方向以相同的速率通过P点进入磁场。这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的1/3。将磁感应强度的大小从原来的B1变为B2，结果相应的弧长变为原来的一半，则B2/B1等于（）
A . 2 B. 3 C. 2 D. 3
14.（2012年云南省第二次高中毕业生复习统一检测理科综合能力测试）质量为m 、长为L 的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上，整个装置处于竖直向上磁感应强度为B 的匀强磁场中，直导体棒中通有恒定电流，平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成60°角，其截面图如图所示。则下列关于导体棒中的电流的分析正确的是（ ）
A. 导体棒中电流垂直纸面向外，大小为BL
mg I 3= B. 导体棒中电流垂直纸面向外，大小为BL
mg I 33= C. 导体棒中电流垂直纸面向里，大小为BL
mg I 3= D. 导体棒中电流垂直纸面向里，大小为BL mg I 33=
15．（广西南宁二中2012届高三上学期12月月考理综卷）如图所示，一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子，不计重力，在a点以某一初速度水平向左射入磁场区域I，沿曲线abcd 运动，ab、bc、cd都是半径为R的圆弧，粒子在每段圆弧上运动的时间都为t．规定垂直于纸面向外的磁感应强度为正，则磁场区域I、II、Ⅲ三部分的磁感应强度B随x变化的关系可能是图中的（）
16．（河北省衡水中学2012届高三上学期第四次调研）如图所示，边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S。某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子（不计粒子的重力及粒子间的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有大量粒子从边界OC射出磁场。已知∠AOC=60°，从边界OC 射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于T/2 （T为粒子在磁场中运动的周期），则从边界
OC射出的粒子在磁场中运动的时间不可能
．．．为（）
17．（江苏省扬州中学2012届高三上学期12月质量检测）利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子。图中板MN 上方是磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为2d 和d 的缝，两缝近端相距为L ，一群质量为m 、电荷量为q ，具有不同速度的粒子从宽度为2d 的缝垂直于板MN 进入磁场，对于能够从宽度为d 的缝射出的粒子，下列说法正确的是（ ）
A ．粒子带正电
B ．射出粒子的最大速度为m
L d qB 2)3( C ．保持d 和L 不变，增大B ，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大
D ．保持d 和B 不变，增大L ，射出粒子的最大速度与最小速度之差不变 2d L d M N
B
18. （河北省衡水中学2012届高三上学期第四次调研）电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，磁场方向垂直于圆面。不加磁场时，电子束将通过磁场中心O点而打到屏幕上的中心M，加磁场后电子束偏转到P点外侧。现要使电子束偏转回到P点，可行的办法是（）
A．增大加速电压 B．增加偏转磁场的磁感应强度
C．将圆形磁场区域向屏幕靠近些 D．将圆形磁场的半径增大些
19．（山西省忻州一中等四校2012届高三第二次联考理综卷、江苏省南通市启东中学2012届高三上学期第二次月考）回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法正确的是（）
A．增大电场的加速电压 B．增大D形金属盒的半径
C．减小狭缝间的距离 D．减小磁场的磁感应强度
20．（河南省洛阳市四校2012届高三上学期第一次联考）如图甲是回旋加速器的原理示意图。其核心部分是两个D型金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中（磁感应强度大小恒定），并分别与高频电源相连。加速时某带电粒子的动能E K随时间t变化规律如下图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是（）
A．高频电源的变化周期应该等于t n-t n-1
B．在E k-t图象中t4-t3=t3-t2=t2-t1
C．粒子加速次数越多，粒子获得的最大动能一定越大
D．不同粒子获得的最大动能都相同
二、多项选择题
21．（江西省重点中学协作体2012届高三联考、山东省滨州市沾化一中2012届高三上学期期末考试理综）极光是由来自宇宙空间的高能带电粒子流进入地极附近的大气层后，由于地磁场的作用而产生的．如图所示，科学家发现并证实，这些高能带电粒子流向两极做螺
旋运动，旋转半径不断减小．此运动形成的原因是( )
A．可能是洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小
B．可能是介质阻力对粒子做负功，使其动能减小
C．可能是粒子的带电量减小
D．南北两极的磁感应强度较强
22．（江西省师大附中2012届高三下学期开学考试）如图所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是竖直平面内三个相同的半圆形光滑轨道，k为轨道最低点，Ⅰ处于匀强磁场中，Ⅱ和Ⅲ处于匀强电场中，三个完全相同的带正电小球a、b、c从轨道最高点自由下滑至第一次到达最低点k 的过程中，下列说法中正确的有（）
A．在k处球b速度最大 B．在k处球c对轨道压力最大
C．球b需时最长 D．球c机械能损失最多
23．（江苏省苏北四市2012届高三第一次模拟考试）电视显像管上的图像是电子束打在荧光屏的荧光点上产生的。为了获得清晰的图像电子束应该准确地打在相应的荧光点上。电子
束飞行过程中受到地磁场的作用，会发生我们所不希望的偏转。关于从电子枪射出后自西向东飞向荧光屏的过程中电子由于受到地磁场的作用的运动情况（重力不计）正确的是（ ）
A ．电子受到一个与速度方向垂直的恒力
B ．电子在竖直平面内做匀变速曲线运动
C ．电子向荧光屏运动的过程中速率不发生改变
D ．电子在竖直平面内的运动轨迹是圆周
24．（辽宁省实验中学、东北师大附中、哈师大附中等东北三校2012届高三下学期第二次模拟）如图所示，虚线MN 将平面分成I 和II 两个区域，两个区域都存在与纸面垂直的匀强磁场。一带电粒子仅在磁场力作用下由I 区运动到II 区，弧线aPb 为运动过程中的一段轨迹，其中弧aP 与弧Pb 的弧长之比为2∶1，下列判断一定正确的是（ ）
A ．两个磁场的磁感应强度方向相反，大小之比为2∶1
B ．粒子在两个磁场中的运动速度大小之比为1∶1
C.粒子通过ap 、pb 两段弧的时间之比为2∶1
D ．弧ap 与弧pb 对应的圆心角之比为2∶1
24.BC 解析：粒子在磁场中所受的洛伦兹力指向运动轨迹的凹侧，结合左手定则可知，两个磁场的磁感应强度方向相反，根据题中信息无法求得粒子在两个磁场中运动轨迹所在圆周的半径之比，所以无法求出两个磁场的磁场强度之比，选项A 错误；运动轨迹粒子只受洛伦兹力的作用，而洛伦兹力不做功，所以粒子的动能不变，速度大小不变，选项B 正确；已知粒子通过ap 、pb 两段弧的速度大小不变，而路程之比为2∶1，可求出运动时间之比为2∶1，选项C 正确；因为两个磁场的磁感应强度大小不等，粒子在两个磁场中做圆周运动时的周期T =Bq
m 2也不等，粒子通过弧ap 与弧pb 的运动时间之比并不等于弧ap 与弧pb 对应的
圆心角之比，选项D错误。本题答案为BC。
25．（江苏省无锡市2012届高三上学期期末考试试卷）如图所示，在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz（z轴正方向竖直向上），一质量为m、电荷量为q 的带正电小球从原点O以速度v沿x轴正方向出发．下列说法正确的是（）
A．若电场、磁场分别沿z轴正方向和x轴正方向，小球只能做曲线运动
B．若电场、磁场均沿z轴正方向，小球有可能做匀速圆周运动
C．若电场、磁场分别沿z轴正方向和y轴负方向，小球有可能做匀速直线运动
D．若电场、磁场分别沿y轴负方向和z轴正方向，小球有可能做匀变速曲线运动
26．（江苏省扬州中学2012届高三上学期12月质量检测）如图所示，直角三角形ABC中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿AB方向自A点射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，则（）
A．从P射出的粒子速度大 B．从Q射出的粒子速度大
C．从P射出的粒子，在磁场中运动的时间长 D．两粒子在磁场中运动的时间一样长
27．（浙江省温州市2012届高三上学期期末八校联考）如图所示，在正三角形区域内存在着垂直于纸面的匀强磁场和平行于AB的水平方向的匀强电场，一不计重力的带电粒子刚好以某一初速度从三角形O点沿角分线OC做匀速直线运动。若此区域只存在电场时，该粒子仍以此初速度从O点沿角分线OC射入，则此粒子刚好从A点射出；若只存在磁场时，该粒子仍以此初速度从O点沿角分线OC射入，则下列说法正确的是（）
O
B
A
C
A ．粒子将在磁场中做匀速圆周运动，运动轨道半径等于三角形的边长
B ．粒子将在磁场中做匀速圆周运动，且从OB 阶段射出磁场
C ．粒子将在磁场中做匀速圆周运动，且从BC 阶段射出磁场
D ．根据已知条件可以求出该粒子分别在只有电场时和只有磁场时在该区域中运动的时间之比
28．（江苏省盐城市2012届高三摸底考试、江苏省南通市启东中学2012届高三上学期第二次月考）如图所示为电磁轨道炮的工作原理图。待发射弹体与轨道保持良好接触，并可在两平行轨道之间无摩擦滑动。电流从一条轨道流入，通过弹体流回另一条轨道。轨道电流在弹体处形成垂直于轨道平面的磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与电流强度I 成正比。弹体在安培力的作用下滑行L 后离开轨道（ ）
A ．弹体向左高速射出
B ．I 为原来2倍，弹体射出的速度也为原来2倍
C ．弹体的质量为原来2倍，射出的速度也为原来2倍
D ．L 为原来4倍，弹体射出的速度为原来2倍
28.BD 解析：根据右手定则可知，弹体处的磁场方向垂直于轨道平面向里，再利用左手定则可知，弹体受到的安培力水平向右，所以弹体向右高速射出，选项A 错误；设B=kI
弹体 轨道
轨道 I
（其中k 为比例常数），弹体长度为l ，弹体的质量为m ，射出时的速度为v ，则安培力F=BIl =kI 2l ，根据动能定理有221mv FL =，联立可得，m
klL I
v 2=，可见，只有选项BD 正确。本题答案为BD 。 29．（湖南省岳阳市一中2012届高三下学期第二次周考）如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T 的匀强磁场，一质量为0.2kg 且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端无初速放置一质量为0.1kg 、电荷量q =+0.2C 的滑块，滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左，大小为0.6N 的恒力，g 取10m/s 2
。则（ ）
A ．木板和滑块一直做加速度为2m/s 2
的匀加速运动
B ．滑块开始做匀加速直线运动，然后做加速度减小的变加速运动，最后做匀速运动
C ．最终木板做加速度为2m/s 2的匀加速运动，滑块做速度为10m/s 的匀速运动
D ．最终木板做加速度为3m/s 2的匀加速运动，滑块做速度为10m/s 的匀速运动
30.（河北省衡水中学2012届高三上学期第四次调研）如图所示，带有正电荷的A 粒子和B 粒子同时从匀强磁场的边界上的P 点以等大的速度，以与边界成30°和60°的交角射入磁场，又恰好不从另一边界飞出，设边界上方的磁场范围足够大，下列说法中正确的是（ ）
A. A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为1/3
B. A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为3/（2+3）
C. A、B两粒子的m/q之比为1/3
D. A、B两粒子的m/q之比为3/（2+3）
31．（陕西省长安一中、高新一中、交大附中、师大附中、西安中学等五校2012届高三第三次模拟考试）地面附近，存在着一有界电场，边界MN将某空间分成上下两个区域Ⅰ、Ⅱ，在区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场，在区域Ⅰ中离边界某一高度由静止释放一质量为m的带电小球A，如图甲所示，小球运动的v－t图象如图乙所示，已知重力加速度为g，不计空气阻力，则
A．在t＝2.5s时，小球经过边界MN
B．小球受到的重力与电场力之比为3∶5
C．在小球向下运动的整个过程中，重力做的功与电场力做的功大小相等
一、 磁场 知识要点 1.磁场的产生 ⑴磁极周围有磁场。 ⑵电流周围有磁场（奥斯特）。 安培提出分子电流假说（又叫磁性起源假说），认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的。（不等于说所有磁场都是由运动电荷产生的。） ⑶变化的电场在周围空间产生磁场（麦克斯韦）。 2.磁场的基本性质 磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用(对磁极一定有力的作用；对电流只是可能有力的作用，当电流和磁感线平行时不受磁场力作用)。这一点应该跟电场的基本性质相比较。 3.磁感应强度 IL F B （条件是匀强磁场中，或ΔL 很小，并且L ⊥B ）。 磁感应强度是矢量。单位是特斯拉，符号为T ，1T=1N/(A ?m)=1kg/(A ?s 2 ) 4.磁感线 ⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时N 极的指向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。
⑵磁感线是封闭曲线（和静电场的电场线不同）。⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线： ⑷安培定则（右手螺旋定则）：对直导线，四指指磁感线方向；对环行电流，大拇指指中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。 5.磁通量 如果在磁感应强度为B的匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，其面积为S，则定义B与S的乘积为穿过这个面的磁通量，用Φ表示。Φ是标量，但是有方向（进该面或出该面）。单位为韦伯，符号为W b。1W b=1T?m2=1V?s=1kg?m2/(A?s2)。 可以认为磁通量就是穿过某个面的磁感线条数。 在匀强磁场磁感线垂直于平面的情况下，B=Φ/S，所以磁感应强度又叫磁通密度。在匀强磁场中，当B与S的夹角为α时，有Φ=BS sinα。 地球磁场通电直导线周围磁场通电环行导线周围磁场
物理选修3-1 知识总结 第一章 第1节 电荷及其守恒定律 一、电荷守恒定律 表述1：电荷守恒定律：电荷既不能凭空产生，也不能凭空消失，只能从一个物体转移到另一个 物体，或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中，电荷的总量保持不变。 表述2、在一个与外界没有电荷交换的系统内，正、负电荷的代数和保持不变。 二、电荷量 1、电荷量：电荷的多少。 2、元电荷：电子所带电荷的绝对值1.6×10－19 C 3、比荷：粒子的电荷量与粒子质量的比值。 第一章 第2节 库仑定律 一、电荷间的相互作用 1、点电荷：带电体的大小比带电体之间的距离小得多。 2、影响电荷间相互作用的因素 二、库仑定律：在真空中两个静止点电荷间的作用力跟它们的电荷的乘积成正比，跟它们距离的平方 成反比，作用力的方向在它们的连线上。 2 2 1r Q Q k F 注意（1）适用条件为真空中静止点电荷 （2）计算时各量带入绝对值，力的方向利用电性来判断 第一章 第3节 电场 电场强度 一、电场 电荷（带电体）周围存在着的一种物质，其基本性质就是对置于其中的电荷有力的作用。 二、电场强度 1、检验电荷与场源电荷 2、电场强度 检验电荷在电场中某点所受的电场力F 与检验电荷的电荷q 的比值。 q F E = 国际单位：N /C 电场强度是矢量。规定：正电荷在电场中某一点受到的电场力方向就是那一点的电场强度的方向。 三、点电荷的场强公式 2r Q k q F E == 四、电场的叠加 五、电场线 1、电场线：为了形象地描述电场而在电场中画出的一些曲线，曲线的疏密程度表示场强的大小，
曲线上某点的切线方向表示场强的方向。 2、几种典型电场的电场线 3、电场线的特点 （1）假想的 （2）起----正电荷；无穷远处 止----负电荷；无穷远处 （3）不闭合 （4）不相交 （5）疏密----强弱 切线方向---场强方向 第一章 第4节 电势能 电势 一、电势能 1、电势能：电荷处于电场中时所具有的,由其在电场中的位置决定的能量称为电势能. 注意：系统性、相对性 2、电势能的变化与电场力做功的关系 3、电势能大小的确定 电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功 二、电势 1.电势：置于电场中某点的检验电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势 q E 电= ? 单位：伏特（V ） 标量 2.电势的相对性 3.顺着电场线的方向，电势越来越低。 三、等势面 1、等势面：电场中电势相等的各点构成的面。 2、等势面的特点 a:在同一等势面的两点间移动电荷，电场力不做功。 b:电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。 c:电场线总是与等势面垂直。 第一章 第5节 电势差 电场力的功 一、电势差：电势差等于电场中两点电势的差值 B A AB U ??-= 电电电电电电）＝－－＝－（－＝E E E E E W A B B A AB ?)(电势能为零的点点电＝A A W E
高中物理选修3-1公式 第一章 静电场 1、库仑力：221r q q k F = (适用条件：真空中静止的点电荷) k = 9.0×109 N ·m 2/ c 2 静电力常量 电场力：F = E q (F 与电场强度的方向可以相同，也可以相反) 2、电场强度： 电场强度是表示电场性质的物理量。是矢量。 定义式： q F E = 单位： N / C 或V/m 点电荷电场场强 2r Q k E = 匀强电场场强 d U E = 3、电势能：电势能的单位：J 通常取无限远处或大地表面为电势能的零点。 静电力做功等于电势能的减少量 PB PA AB E E W -= 4、电势： 电势是描述电场能的性质的物理量。是标量。 电势的单位：V 电势的定义式：q E p = ? 顺着电场线方向，电势越来越低。 一般点电荷形成的电场取无限远处的电势为零，在实际应用中常取大地的电势为零。 5、电势差U ，又称电压 q W U = U AB = φA -φB 电场力做功和电势差的关系： W AB = q U AB 6、粒子通过加速电场： 22 1mv qU = 7、粒子通过偏转电场的偏转量（侧移距离）： 做类似平抛运动 2 22022212121V L md qU V L m qE at y === 粒子通过偏转电场的偏转角度 2 0tan mdv qUl v at v v x y == = θ 8、电容器的电容： 电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。单位:F 定义式: c Q U = 电容器的带电荷量： Q=cU 平行板电容器的电容： kd S c πε4= 平行板电容器与电源的两极相连，则两极板间电压不变
磁场 第一节我们周围的磁现象 知识点回顾： 1、地磁场 （1）地球磁体的北（N）极位于地理南极附近，地球磁体的南（S）极位于地理北极附近。（2）地球磁体的磁场分布与条形磁铁的磁场相似。 （3）地磁两极与地理两极并不完全重合，存在偏差。 2、磁性材料 （1）按去磁的难易程度划分可分为硬磁性材料和软磁性材料。 （2）按材料所含化学成分划分可分为和。 （3）硬磁性材料剩磁明显，常用来制造等。 （4）软磁性材料剩磁不明显，常用来制造等。 知识点1：磁现象 一切与磁有关的现象都可称为磁现象。磁在我们的生活、生产和科技中有着广泛的应用，归纳大致分为： （1）利用磁体对铁、钴、镍等磁性物质的吸引力； （2）利用磁体对通电线圈的作用力； （3）利用磁化现象记录信息。 知识点2：地磁场（重点） 地球由于本身具有磁性而在其周围形成的磁场叫地磁场。关于地磁场的起源，目前还没有令人满意的答案。一种观点认为，地磁场是由于地核中熔融金属的运动产生的，而且熔融金属运动方向的变化会引起地磁场方向的变化。科学研究发现，从地球形成迄今的漫长年代里，地磁极曾多次发生极性倒转的现象。 地磁场具有这样的特点： （1）地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近； （2）地磁场与条形磁铁产生的磁场相似，但地磁场磁性很弱； （3）地磁场对宇宙射线的作用，保护生命（极光、宇宙射线的伤害）；地磁场对生物活动的影响（迁徙动物的走南闯北如信鸽，但候鸟南飞确是受气候的影响的，不是磁场）拓展： 地磁两极与地理两极并不重合，存在地磁偏角。这种现象最早是由我国北宋的学者沈括在《梦溪笔谈》中提出的，比西方早400多年。 并不是所有的天体都有和地球一样的磁性，如火星就没有磁性 知识点3：磁性材料 磁性材料一般指铁磁性物质。按去磁的难易程度，磁性材料可分为硬磁性材料和软磁性材料。硬磁性材料具有很强的剩磁，不易去磁，一般用于制造永磁体，如扬声器、计算机硬盘、信用卡、饭卡等；软磁性材料没有明显的剩磁，退磁快，常用于制造电磁铁、电动机、发电机、磁头等。 易忽略点：怎样区分磁性材料 如何判断给定的物体是采用硬磁性材料还是软磁性材料是学习中容易出错的地方。解决此类问题关键有两点： 1、明确所给物体的功能和原理； 2、熟悉这两种磁性材料的特点。
物理选修3-1 一、电场 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷(e ＝1.60×10-19 C ）；带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律：F K Q Q r =12 2 （真空中的点电荷）｛F:点电荷间的作用力(N)； k:静电力常量k ＝9.0×109 N ?m 2 /C 2 ；Q 1、Q 2:两点电荷的电量(C)；r:两点电荷间的距离(m)； 作用力与反作用力；方向在它们的连线上；同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝ 3.电场强度：E F q =（定义式、计算式)｛E:电场强度(N/C)，是矢量（电场的叠加原理）；q ：检验电荷的电量(C)｝ 4.真空点（源）电荷形成的电场E KQ r =2 ｛r ：源电荷到该位置的距离（m ），Q ：源电荷的电量｝ 5.匀强电场的场强AB U E d = ｛U AB :AB 两点间的电压(V)，d:AB 两点在场强方向的距离(m)｝ 6.电场力：F ＝qE ｛F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C)｝ 7.电势与电势差：U AB ＝φA -φB ，U AB ＝W AB /q ＝q P E Δ 减 8.电场力做功：W AB ＝qU AB ＝qEd ＝ΔE P 减｛W AB :带电体由A 到B 时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，U AB :电场中A 、B 两点间的电势差(V )(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)；ΔE P 减 ：带电体由A 到B 时势能的减少量｝ 9.电势能：E PA ＝q φA ｛E PA :带电体在A 点的电势能(J)，q:电量(C)，φA :A 点的电势(V)｝ 10.电势能的变化ΔE P 减＝E PA -E PB ｛带电体在电场中从A 位置到B 位置时电势能的减少量｝ 11.电场力做功与电势能变化W AB ＝ΔE P 减＝qU AB (电场力所做的功等于电势能的减少量) 12.电容C ＝Q/U(定义式,计算式) ｛C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V)｝ 13.平行板电容器的电容εS C 4πkd ＝（S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，ω：介电常数）常见电容器 14.带电粒子在电场中的加速(Vo ＝0)：W ＝ΔE K 增或2 2 mVt qU ＝ 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V 0进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用) ： 类平抛运动(在带等量异种电荷的平行极板中：d U E ＝ 垂直电场方向:匀速直线运动L ＝V 0t 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动22at d ＝， F qE qU a m m m ＝＝＝ 注: (1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷 的总量平分；
《磁场》单元练习 一．选择题：每小题给出的四个选项中，每小题有一个选项、或多个选项正确。 1、如图所示，两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M和N，通有同向等值电流；沿纸面与直导线M、N等距放置的另一根可自由移动的通电导线ab，则通电导线ab在安培力作用下运动的情况是 A.沿纸面逆时针转动 B.沿纸面顺时针转动 C.a端转向纸外，b端转向纸里 D.a端转向纸里，b端转向纸外 2、一电子在匀强磁场中，以一固定的正电荷为圆心，在圆形轨道上运动，磁场方向垂直于它的运动平面，电场力恰是磁场力的三倍.设电子电量为e，质量为m，磁感强度为B，那么电子运动的可能角速度应当是 3、空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向（垂直纸面向里）的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力共同作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B 点时速度为零，C为运动的最低点.不计重力，则 A.该离子带负电 B.A、B两点位于同一高度 C.C点时离子速度最大 D.离子到达B点后，将沿原曲线返回A点 4、一带电粒子以一定速度垂直射入匀强磁场中，则不受磁场影响的物理量是： A、速度 B、加速度 C、动量 D、动能 5、MN板两侧都是磁感强度为B的匀强磁场，方 向如图，带电粒子（不计重力）从a位置以垂直B 方向的速度V开始运动，依次通过小孔b、c、d，已知ab = bc = cd，粒子从a运动到d的时间为t，则粒子的荷质比为：M N a b c d V B B
A 、 tB π B 、 tB 34π C 、π2tB D 、tB π3 6、带电粒子（不计重力）以初速度V 0从a 点进入匀强磁场，如图。运动中经过b 点，oa=ob 。若撤去磁场加一个与y 轴平行的匀强电场，仍以V 0从a 点进入电场，粒子仍能通过b 点，那么电场强度E 与磁感强度B 之比E/B 为： A 、V 0 B 、1 C 、2V 0 D 、 2 V 7、如图，MN 是匀强磁场中的一块薄金属板，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运动并穿过金属板，虚线表示其运动轨迹，由图知： A 、粒子带负电 B 、粒子运动方向是abcde C 、粒子运动方向是edcba D 、粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长 8、带负电的小球用绝缘丝线悬挂于O 点在匀强磁场中摆动，当小球每次通过最低点A 时： A 、摆球受到的磁场力相同 B 、摆球的动能相同 C 、摆球的动量相同 D 、向右摆动通过A 点时悬线的拉力大于向左摆动通过A 点时悬线的拉力 9、如图，磁感强度为B 的匀强磁场，垂直穿过平面直角坐标系的第I 象限。一质量为m ，带电量为q 的粒子以速度V 从O 点沿着与y 轴夹角为30°方向进入磁场，运动到A 点时的速度方向平行于x 轴，那么： A 、粒子带正电 B 、粒子带负电 C 、粒子由O 到A 经历时间qB m t 3π= D 、粒子的速度没有变化 10、如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在它的左上方固定一直导线，导线与磁场垂直，若给导线通以垂直于纸面向里的电流，则……………………（ ） A 、磁铁对桌面压力增大 B 、磁场对桌面压力减小 C 、桌面对磁铁没有摩擦力 D 、桌面对磁铁摩擦力向右 O x y V 0 a b M N a b c d e O a x y O A V 0
高中物理选修3-1磁场 1．下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是() A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大 B．通电导线在磁感应强度大的地方所受安培力一定大 C．放在匀强磁场中各处的通电导线，所受安培力大小和方向处处相同 D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线所受安培力的大小和方向无关 2.在赤道上某处有一支避雷针。当带有负电的乌云经过避雷针上方时，避雷针开始放电形成 瞬间电流，则地磁场对避雷针的作用力的方向为() A．正东B．正西 C．正南D．正北 3.如图所示，三根长直导线垂直于纸面放置，通以大小相同方向如图的电 流，ac⊥bd，且ab＝ac＝ad，则a点处磁场方向为( ) A．垂直于纸面向外 B．垂直于纸面向里 C．沿纸面由a向d D．沿纸面由a向c 4.(2012·昆明一模)如图所示，光滑的平行导轨与电源连接后，与水平方向成θ角倾斜放置， 导轨上另放一个质量为m的金属导体棒。当S闭合后，在棒所在区域内加一个合适的匀强磁场， 可以使导体棒静止平衡，图中分别加了不同方向的磁场，其中一定不能平衡的是() 5. （多选）回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接 的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加 速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子 射出时的动能，则下列说法中正确的是( ) A．增大电场的加速电压，其他保持不变 B．增大磁场的磁感应强度，其他保持不变 C．减小狭缝间的距离，其他保持不变 D．增大D形金属盒的半径，其他保持不变 6. （多选）长为L的水平极板间，有垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，磁感应强度为 B，板间距离为L，板不带电．一质量为m、电荷量为q带正电的粒子(不计重力)，从左边极板 间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用 的方法是( ) A．使粒子的速度v< BqL 4m B．使粒子的速度v> BqL 4m C．使粒子的速度v> 5BqL 4m D．使粒子的速度 BqL 4m 第一章 电场 1． 电荷 自然界只存在正、负两种电荷；单位是库伦，符号C ；元电荷电量e=1.6?10 19 -C ；电荷产生方 法有摩擦起电、接触起电、感应起电。 2． 电荷守恒定律 电荷既不能创造，也不能消失，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的这一部分转移到另一部分，转移过程中总电荷数不变。 3． 点电荷 当带电体的尺寸和形状对所研究的问题影响不大时，可将此带电体看成点电荷；对于电荷分布均匀的球体，可认为是电荷集中在球心的点电荷；检验电荷一般也可看成点电荷；点电荷实际上是一种理想化模型，并不存在。 4． 库伦定律 在真空中两个点电荷的相互作用力跟它们电荷量的乘积成正比，跟它们间距离的平方成反比， 作用力的方向在它们的连线上；F=k 2 21r Q Q ， k=9?109N ·m 2/C 2 .。 5． 电场 带电体周围存在的一种特殊物质，对放入其中的电荷有力的作用；客观存在的；具有力的特性和能的特性。 6． 电场强度 放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值；E= q F ；方向是正电荷在该点的 受力方向；矢量，遵循矢量运算原理；点电荷场强F=k 2 r Q 。 7． 电势 描述电场能的性质；?= q E p ，E p 为电荷的 电势能；标量，正负表示大小；数值与零电势的选取有关，一般选择无穷远处为电势零点。 8． 电势差 描述电场做功的本领；U AB = q W AB ；标量， 正负表示电势的高低；也被称作电压。 9． 电势能 描述电荷在电场中的能量，电荷做功的本领；E p =?q ；标量。 10．电场线 从正电荷出发，到负电荷终止的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致；虚构的；永不相交；疏密表示电场强度的强弱；沿电场方向电势减小。 11．等势面 电场中电势相等的点构成的面；空间中没有电荷的地方等势面不相交；在平面中构成的是等势线；等差等势面的疏密程度反映电场的强弱。 12．匀强电场 电场强度大小处处相等；E=d U 。 13．电场力做功情况 只与始末位置有关，与路径无关；W=Uq ；匀强电场中W=Fs ·cos θ=Eqs ·cos θ；电场力做的正功等于电势能的减少，W=－?E 。 14．电容器 两个互相靠近又彼此绝缘的导体组成电容器；电容器能充电和放电。 15．电容 电容器所带电荷量与两极板间的电压的比值；单位是法，符号F ；C=U Q 。 16．平行板电容器 高中阶段主要接触的电容器；平行板电容器的电容C= kd S πε4；平行板电容器两极板间的电场可 认为是匀强电场。 17．带电粒子在匀强电场中的运动 加速或者偏转；a=m Eq =md Uq 。 第二章 磁场 1． 磁场 存在与磁体、电流或运动电荷周围的一种物质；对放入其中的磁极或电流有磁场力的作用；规 基础知识一、磁场 1、磁场：磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质．它的基本特性是：对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用． 2、磁现象的电本质 二、磁感线 为了描述磁场的强弱与方向，人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线． 1．疏密表示磁场的强弱． 2．每一点切线方向表示该点磁场的方向，也就是磁感应强度的方向． 3．是闭合的曲线，在磁体外部由N极至S极，在磁体的内部由S极至N极．磁线不相切不相交。 4．匀强磁场的磁感线平行且距离相等．没有画出磁感线的地方不一定没有磁场． 5．安培定则：姆指指向电流方向，四指指向磁场的方向．注意这里的磁感线是一个个同心圆，每点磁场方向是在该点切线方向· *熟记常用的几种磁场的磁感线： 三、磁感应强度 1．磁场的最基本的性质是对放入其中的电流或磁极有力的作用，电流垂直于磁场时受磁场力最大，电流与磁场方向平行时，磁场力为零。 2．在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力F跟电流强度I和导线长度l的乘积Il的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度． ①表示磁场强弱的物理量．是矢量． ②大小：B=F/Il（电流方向与磁感线垂直时的公式）． ③方向：左手定则：是磁感线的切线方向；是小磁针N极受力方向；是小磁针静止时N极的指向．不是导线受力方向；不是正电荷受力方向；也不是电流方向．（根据实验得出的） ④单位：牛/安米，也叫特斯拉，国际单位制单位符号T． ⑤点定B定：就是说磁场中某一点定了，则该处磁感应强度的大小与方向都是定值． ⑥匀强磁场的磁感应强度处处相等． ⑦磁场的叠加:空间某点如果同时存在两个以上电流或磁体激发的磁场,则该点的磁感应强度是各电流或磁体在该点激发的磁场的磁感应强度的矢量和,满足矢量运算法则. 物理选修3- 1 知识总结 第一章第1节电荷及其守恒定律 、电荷守恒定律 表述1：电荷守恒定律：电荷既不能凭空产生，也不能凭空消失，只能从一个物体转移到另一个 物体，或从物体的一部分转移到另一部分 ，在转移的过程中，电荷的总量保持不变。 表述2、在一个与外界没有电荷交换的系统内，正、负电荷的代数和保持不变。 、电荷量 1、 电荷量：电荷的多少。 2、 元电荷：电子所带电荷的绝对值 1.6 X 10 19C 3、 比荷：粒子的电荷量与粒子质量的比值。 第一章第2节库仑定律 一、 电荷间的相互作用 1、 点电荷：带电体的大小比带电体之间的距离小得多。 2、 影响电荷间 相互作用的因素 二、 库仑定律： 适用条件为真空中静止点电荷 计算时各量带入绝对值，力的方向利用电性来判断 第一章第3节电场电场强度 、电场 电荷（带电体）周围存在着的一种物质，其基本性质就是对置于其中的电荷有力的作用。 二、 电场强度 1、 检验电荷与场源电荷 2、 电场强度 检验电荷在电场中某点所受的电场力 F 与检验电荷的电荷 q 的比值。 E F 国际单位：NC q 电场强度是矢量。规定：正电荷在电场中某一点受到的电场力方向就是那一点的电场强度的方向。 三、 点电荷的场强公式 F . Q E — k —2 q r 四、 电场的叠加 五、 电场线 1、电场线：为了形象地描述电场而在电场中画出的一些曲线， 曲线的疏密程度表示场强的大小, 曲线上某点的切线方向表示场强的方向。 在真空中两个静止点电荷间的作用力跟它们的电荷的乘积成正比, 成反比，作用力的方向在它们的连线上。 跟它们距离的平方 注意（1） （2） 1、电荷量：电荷的多少叫电荷量，用字母Q 或q 表示。（元电荷常用符号e 自然界只存在两种电荷：正电荷和负电荷。同号电荷相互排斥，异号电荷相互吸引。 2、点电荷：当本身线度比电荷间的距离小很多，研究相互作用时，该带电体的形状可忽略，相当于一个带电的点，叫点电荷。 3、库仑定律：真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电荷量的乘积成正比，与它们之间 9109? =k N ﹒m 2/C 2。 45、电场强度：放入电场中一点的电荷所受的电场力跟电荷量的比值。 67、电场线的性质： a ．电场线起始于正电荷或无穷远，终止于无穷远或负电荷； b ．任何两条电场线不会相交； c. 静电场中，电场线不形成闭合线； d 8、匀强电场：场强大小和方向都相同的电场叫匀强电场。电场线相互平行且均匀分布时表明是匀强电场。 9 q E P ?= 10、等势面特点：①电场线与等势面垂直，②沿等势面移动电荷，静电力不做功。 11A B BA U ?? -=（ 电势差的正负表示两点间电势的高低） 12、电势差与静电力做功：q W U = qU W =? 表示A 、B 两点的电势差在数值上等于单位正电荷从A 点移到B 点，电场力所做的功。 13 14、电势差与电场强度的关系：在匀强电场中，沿电场线方向的两点间的电势差等于场强与这两点间距离的Ed = 15 电容的单位是法拉（F ） 决定平行板电容器电容大小的因素是两极板的正对面积、两极板的距离以及两极板间的电介质。 ②对于平行板电容器有关的Q 、E 、U 、C 的讨论时要注意两种情况： 16、带电粒子在电场中运动： ①．带电粒子在电场中平衡。（二力平衡） ②．带电粒子的加速：动力学分析及功能关系分析：经常用2022 121qU mv mv -= ③．带电粒子的偏转：动力学分析：带电粒子以速度V 0垂直于电场线方向飞入两带电平行板产生的匀强电 场中，受到恒定的与初速度方向成900角的电场力作用而做匀变速曲线运动 (类平抛运动)。 t v L 0= ，U d mv qL L md Uq y 202202)v (21=?= 第三章磁场 3.1磁现象和磁场 一、磁现象 1.磁性：物质具有吸引铁钴镍等物质的性质称为磁性。 2.磁体：具有磁性的物质叫磁体。 3.磁极：磁性最强的部分叫磁极。任何磁铁都有两个磁极，一个叫S极，一个叫N极。 4.磁极之间的相互作用：同名相斥，异名相吸。 二、电流的磁效应 1.电流对小磁针的作用（丹麦物理学家奥斯特） 1）现象：通电后，通电导线下方的与导线平行的小磁针发生偏转。 2）注意：为排除地磁场的影响，小磁针及通电导线均应南北放置。 3）结论：通电导线周围有磁场产生。 2.磁铁对通电导线的作用 结论：磁铁会对通电导线产生力的作用，使导体偏转。 3.定义：通电导体的周围有磁场，电流的磁场使放在导体周围的磁针发生偏转，磁场的方向跟电流有关，这种现象叫电流的磁效应。 三、磁场 1.定义：磁场是磁体或电流周围存在的一种特殊物质。 2.性质：对放入其中的磁极或电流产生力的作用。 3.产生： 1）永磁体 2）电流 4. 小磁针静止时N极所指的方向即为该点的磁场方向。 四、地磁场 1.两极 1）地理南极是地磁北极 2）地理北极是地磁南极 2.定义：地球周围存在着的磁场叫做地磁场 3.地磁偏角 地轴与磁轴之间的夹角称为地磁偏角 3.2磁感应强度 一、磁感应强度 1.定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线所受的安培力跟电流I和导线长度L的乘积的比值叫磁感应强度。 2.物理意义：表示磁场强弱和方向的物理量 3.表示：B 4.公式 B= F 电流方向与磁场方向垂直 5.单位：特斯拉，简称特，符号T。（1T=1N ） 6.方向：小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向。即磁场方向。 三、探究影响通电导线受力的因素 1.电流元：把很短的一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫电流元。 2.检验电流：为了间接了解磁场特性而垂直放入磁场的电流元称为检验电流。 3.方法 1）保持I不变，改变L 2）保持L不变，改变I 4.结论 F∝IL 高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作） 参考答案 第三章磁场 第一节磁现象和磁场 A组 1．AC 2．C 3．B 4．CD 5．BD 6．ACD 7．BD 8．AD 9．磁性；南（S）极；北（N）极 10．Fe3O4，铁；钴；镍；某些氧化物 B组 1．B [提示]因为天然磁石的主要成分是Fe3O4． 2．BD[提示] 球上的潮汐现象与月球引力和地球自转有关；通过观察月球磁场和月岩磁性推断，月球内部全部是固态物质；对火星磁场的观察显示，火星不像地球那样有一个全球性的磁场，因此指南针不能在火星上工作．3．C[提示]把导线沿南北方向放置在地磁场中处于静止状态的磁针的正上方，通电时磁针发生明显的偏转，是由于南北方向放置的电流的正下方的磁场恰好是东西方向． 4．同名磁极互相排斥． 5．地球；南极． 6．[提示]利用小磁针受到地磁场的作用，静止时会指向南北极的原理，将一枚小磁针放在火星表面，观察其是否有固定指向，即可研究火星的周围是否存在磁场的问题． 7．[提示]磁场是一种物质，他的存在不以人们的意志为转移，不依赖于人们的感觉，只要有磁体或电流，在他们周围就存在着磁场．对人来说，他又是一种特殊的物质，他不同于由分子、原子等微观粒子组成的物质，可以通过视觉、触觉被人感知，但是人们利用了磁场的基本性质：对处于其中的磁体和电流有力的作用，制作工具，帮助人们来探测磁场的存在． 8．[提示]当有更多电池时，导线中电流就越大，其周围的磁场就越强，小磁针偏转的就越快，小磁针距导线远一些，电流产生的磁场就弱一些，小磁针转得就慢一些。小磁针偏转意味着该处有磁场，受到磁场力的作用，小磁针静止意味着小磁针已转到其受力的方向，小磁针转的快慢，反映了它受力的大小，也反映了此处磁场的强弱． 第二节磁感应强度 A组 1．B 高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作） 2009——2010学年度高二物理第二学期期末复习习题 选修3-1《磁场练习》 1．磁场中某点磁感强度的方向是 A ．正电荷在该点的受力方向 B ．运动电荷在该点的受力方向 C ．静止小磁针N 极在该点的受力方向 D ．一小段通电直导线在该点的受力方向 2．在无风的时候，雨滴是竖直下落的。若雨滴带负电，则它的下落方向将是： A ．东方 B ．西方 C ．南方 D ．北方； 3．如图，接通电键K 的瞬间，用丝线悬挂于一点、 可自由转动的通电直导线AB 将 A ．A 端向上， B 端向下，悬线张力不变 B ．A 端向下，B 端向上，悬线张力不变 C ．A 端向纸外，B 端向纸内，悬线张力变小 D ．A 端向纸内，B 端向纸外，悬线张力变大 4．如图所示，铜质导电板置于匀强磁场中，通电时铜板 中电流方向向下，由于磁场的作用，则 A ．板左侧聚集较多的电子，使b 点电势高于a 点 B ．板左侧聚集较多的电子，使a 点电势高于b 点 C ．板右侧聚集较多的电子，使a 点电势高于b 点 D ．板右侧聚集较多的电子，使b 点电势高于a 点 5．质量为m 的通电细杆置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d ，杆与导轨间的动摩擦因数 为μ，有电流通过杆，杆恰好静止于导轨上。如图所示的A 、B 、C 、D 四个图中，杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是 a b I × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × - + × × × × × × 第8题图 v 0 B 6．如图所示， 一束粒子从左到右射入匀强磁场B 1 和匀强电场E 共存的区域，发现有些粒子没有偏转， 若将这些粒子引入另一匀强磁场B 2中发现它们又分成 几束，粒子束再次分开的原因一定是它们的 A ．质量不同 B ．电量不同 C ．速度不同 D ．电量与质量的比不同 7．如图所示，在x 轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应 强度为B 的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从坐标原点O 处以速度v 进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场 且与x 轴正方向成120°角，若粒子穿过y 轴正半轴后在磁场中 到x 轴的最大距离为a ，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是 A ．a B v 23，正电荷 B ．aB v 2，正电荷 C ．aB v 23，负电荷 D ．aB v 2，负电荷 8．质量为m ，电量为q 的带正电小物块在磁感强度为B ，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为μ的绝缘水平面以初速度υ0开始向左运动，如图所示．物块经时间t 移动距离S 后停了下来，设此过程中，q 不变，则 A ．S>g v μ22 0 B ．S 2019备战高考物理选修3-1-第三章磁场-磁感应强度（含解析） 一、单选题 1.一段电流元放在同一匀强磁场中的四个位置，如图所示，已知电流元的电流I、长度L和受力F ，则不可以用表示磁感应强度B的是() A. B. C. D. 2.在xOy坐标的原点处放置一根与坐标平面垂直的通电直导线，电流方向指向纸内（如图所示），此坐标范围内还存在一个平行于xOy平面的匀强磁场。已知在以直导线为圆心的圆周上的a、b、c、d四点中，a点的磁感应强度最大，则此匀强磁场的方向（） A.沿x轴正方向 B.沿x轴负方向 C.沿y轴正方向 D.沿y轴负方向 3.下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是（） A.通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大 B.磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向 C.放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同 D.磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关 4.某同学为检验某空间有无电场或者磁场存在，想到的以下方法中不可行的是() A.在该空间内引入检验电荷，如果电荷受到电场力说明此空间存在电场 B.在该空间内引入检验电荷，如果电荷没有受到电场力说明此空间不存在电场 C.在该空间内引入通电导线，如果通电导线受到磁场力说明此空间存在磁场 D.在该空间内引入通电导线，如果通电导线没有受到磁场力说明此空间不存在磁场 5.关于磁感应强度和磁感线，下列说法中错误的是（） A.磁感线上某点的切线方向就是该点的磁感线强度的方向 B.磁感线的疏密表示磁感应强度的大小 C.匀强磁场的磁感线间隔相等、互相平行 D.磁感应强度是只有大小、没有方向的标量 6.由磁感应强度的定义式B= 可知（） A.磁感应强度与安培力成正比，与电流强度和导线长度的乘积成反比 B.磁感应强度的方向与F的方向相同 C.因为B= ，故导线中电流越大，其周围磁感应强度一定越小 D.磁感应强度大小跟放在磁场中通电导线所受力的大小无关 7.磁体之间的相互作用是通过磁场发生的，对磁场认识正确的是（） A.某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时N极所指方向一致 B.磁感线有可能出现相交的情况 C.磁感线总是由N极出发指向S极 D.若在某区域内通电导线不受磁场力的作用，则该区域的磁感应强度一定为零 8.关于磁感强度，下列说法中正确的是（） A.磁感强度的大小反映了磁场的强弱，磁感强度是标量 B.磁感强度是描述磁场强弱和方向的物理量 C.磁感强度的方向就是通电导线在磁场中所受作用力的方向 D.磁感强度的方向就是通电导线在磁场中所受作用力的反方向 9.如图，足够长的直线ab靠近通电螺线管，与螺线管平行．用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B，在计算机屏幕上显示的大致图象是（） A. B. C. D. 资料篇：高二文科期中复习（选修1-1） 一、物理学史及物理学家 1、电闪雷鸣是自然界常见的现象，古人认为那是“天神之火”，是天神对罪恶的惩罚，直 到1752年，伟大的科学家富兰克林冒着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验，把天电引了下来，发现天电和摩擦产生的电是一样的，才使人类摆脱了对雷电现象的迷信。 2、伏打于1800年春发明了能够提供持续电流的“电堆”——最早的直流电源。他的发明 为科学家们由静电转入电流的研究创造了条件，揭开了电力应用的新篇章。 3、以美国发明家爱迪生和英国化学家斯旺为代表的一批发明家，发明和改进了电灯，改变 了人类日出而作、日没而息的生活习惯。 4、1820年，丹麦物理学家奥斯特用实验展示了电与磁的联系，说明了电与磁之间存在着相 互作用，这对电与磁研究的深入发展具有划时代的意义，也预示了电力应用的可能性。 5、英国物理学家法拉第经过10年的艰苦探索，终于在1831年发现了电磁感应现象，进一 步揭示了电现象与磁现象之间的密切联系，奏响了电气化时代的序曲。 6、英国物理学家麦克斯韦建立完整的电磁场理论并预言电磁波的存在，他的理论，足以与 牛顿力学理论相媲美，是物理学发展史上的一个里程碑式的贡献。 7、德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在，为无线电技术的发展开拓了道路，被誉 为无线电通信的先驱。后人为了纪念他，用他的名字命名了频率的单位。 二、基本原理及实际应用 1、避雷针利用_尖端放电_原理来避雷：带电云层靠近建筑物时，避雷针上产生的感应电荷 会通过针尖放电，逐渐中和云中的电荷，使建筑物免遭雷击。 2、各种各样的电热器如电饭锅、电热水器、电熨斗、电热毯等都是利用_电流的热效应_来 工作的。 3、在磁场中，通电导线要受到安培力的作用，我们使用的电动机就是利用这个原理来工作 的。 4、磁场对运动电荷有力的作用，这种力叫做洛伦兹力。电视机显象管就是利用了电子束磁 偏转_的原理。 5、利用电磁感应的原理，人们制造了改变交流电压的装置——变压器,在现代化生活中发挥 着极其重要的作用。 6、日光灯的电子镇流器是利用_自感现象_工作的；而电磁炉和金属探测器是利用_涡流_工 作的。 7、电磁波具有能量，人们利用电磁波中的某个波段制造了_微波炉_来加热食物。 8、电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传播，也可以实现无线传输。在进行无线电通 信时，需要发送和接受无线电波，_天线_是发射和接受无线电波的必要设备。 9、把声音、图像等信号加载到高频电磁波上的过程，称为调制。信号的调制方式有调 幅信号和调频信号两种方式。其中调频信号由于抗干扰能力强，操作性强，因此高质量的音乐和语言节目，电视伴音采用这种信号调制方式。 10、下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象。请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上。 ⑴X光机D；⑵紫外线灯C；⑶理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好。这里的“神灯”是利用了E。 A．光的全反射；B．紫外线具有很强的荧光作用； C．紫外线具有杀菌消毒作用；D．X射线的很强的贯穿力； 精心整理 选修3-1磁场练习 姓名：___________分数：___________ 一、选择题（题型注释） 1．空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R，磁场方向垂直横截面．一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场， A．B．C．D． 2 该 3 4 A C 5I1与I2 且间距相等，b是两导线连线中点，b、d连线与两导线连线垂直．则 （A）I2受到的磁场力水平向左 （B）I1与I2产生的磁场有可能相同 （C）b、d两点磁感应强度的方向必定竖直向下 6．带电为+q的粒子在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是 A．只要速度大小相同，所受洛仑兹力就相同 B．如果把+q改为-q，且速度反向大小不变，则洛仑兹力的大小、方向均不变C．洛仑兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直D．粒子只受到洛仑兹力作用，其运动的动能可能增大 7．边长为a的正方形，处于有界磁场如图所示，一束电子以水平速度射入磁场后， 8 的长为L A B C D 9 A B C．向下偏转 D．向纸外偏转 10．通电直导线A与圆形通电导线环B固定放在同一水平面上，通有如图所示的电流，则（） A．直导线A受到的安培力大小为零 B．直导线A受到的安培力大小不为零，方向水平向右 C．导线环B受到的安培力的合力大小不为零 D．导线环B受到的安培力的合力大小不为零，其方向水平向右 11．如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，以导线为中心，半径为R的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是（） A B．d C．a D．b点的磁感应强度为T 12 （） A B C D 13b两粒子，分别从A、O两点沿x轴正方向同时射入磁场，两粒子同时到达C点，此时a粒子速度恰好沿y轴负方向，粒子间作用力、重力忽略不计，则a、b粒子 A．分别带正、负电 B．运动周期之比为2：3 C2 D．质量之比为2 O x y V 0 a b 《磁场》单元练习 一．选择题：每小题给出的四个选项中，每小题有一个选项、或多个选项正确。 1、如图所示，两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M 和N ，通有同向等值电流；沿纸面与直导线M 、N 等距放置的另一根可自由移动的通电导线ab ，则通电导线ab 在安培力作用下运动的情况是 A.沿纸面逆时针转动 B.沿纸面顺时针转动 C.a 端转向纸外，b 端转向纸里 D.a 端转向纸里，b 端转向纸外 2、一电子在匀强磁场中，以一固定的正电荷为圆心，在圆形轨道上运动，磁场方向垂直于它的运动平面，电场力恰是磁场力的三倍.设电子电量为e ，质量为m ，磁感强度为B ，那么电子运动的可能角速度应当是 3、空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向（垂直纸面向里）的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力共同作用下，从静止开始自A 点沿曲线ACB 运动，到达B 点时速 度为零，C 为运动的最低点.不计重力，则 A.该离子带负电 C.C B.A 、B 两点位于同一高度 D. 点时离子速度最大 离子到达B 点后，将沿原曲线返回A 点 4、一带电粒子以一定速度垂直射入匀强磁场中，则不受磁场影响的物理量是： A 、速度 B 、加速度 C 、动量 D 、动能 5、MN 板两侧都是磁感强度为B 的匀强磁场，方向如图，带电粒子（不计重力）从a 位置以垂直B 方向的速度V 开始运动，依次通过小孔b 、c 、d ，已知ab = bc = cd ，粒子从a 运动到d 的时间为t ，则粒子的荷质比为： A 、 tB π B 、tB 34π C 、π2tB D 、tB π3 6、带电粒子（不计重力）以初速度V 0从a 点进入匀强磁场，如图。运动中经过b 点，oa=ob 。若撤去磁场加一个与y 轴平行的匀强电场，仍以V 0从a 点进入电场，粒子仍能通过b 点，那么电场强度E 与磁感强度B 之比E/B 为： A 、V 0 B 、1 C 、2V 0 D 、 2 V 7、如图，MN 是匀强磁场中的一块薄金属板，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运动并穿过金属板，虚线表示其运动轨迹，由图知： M N a b c d V B B高中物理选修3-1知识点汇总
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