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第八章磁场编制人：刘向军适用时间：案序：领导签字：考纲：第一单元磁场的描述磁场对电流的作用第一课时学案本单元考纲解读：1. 磁场、磁感应强度、磁感线（Ⅰ）。
2.通电直导线和通电线圈周围磁场的方向(Ⅰ)。
3. 安培力、安培力的方向(Ⅰ)。
4.匀强磁场中的安培力（Ⅱ）。
高考对本部分的考查主要集中与安培力有关的通电导体在磁场中的加速或平衡问题。
本章知识常与电场、恒定电流以及电磁感应、交流电等章节知识广泛联系综合考查，是高考的热点。
学习目标：知识与技能1.磁场、磁感应强度、磁感线。
2.通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。
3.安培力、安培力的方向。
4.匀强磁场中的安培力。
过程与方法通过自主学习，培养分析解决问题的能力情感态度与价值观通过合作学习培养自己有主动与他人合作的精神，具有团队精神。
重点难点匀强磁场中的安培力。
☆梳理案（参照《创新设计》132—133页；要求写下来并记住）知识梳理一、磁场、磁感应强度、磁通量（考纲要求）1.基本特性：2.磁感应强度：⑴物理意义：⑵大小：⑶方向：⑷单位：3.匀强磁场⑴定义：⑵特点：4.磁通量⑴概念：⑵公式：⑶单位：二、磁感线通电指导线和通电线圈周围磁场的方向（考纲要求）1.磁感线：⑴磁感线：⑵条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线分布：（要求画出来）三、安培力、安培力的方向、匀强磁场中的安培力1.安培力的大小⑴磁场和电流垂直时：⑵磁场和电流平行时：2.安培力的方向⑴用左手定则判定⑵安培力的方向特点：预习自测一、概念规律题组1．地球是一个大磁体：①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上关于地磁场的描述正确的是()A．①②④B．②③④C．①⑤D．②③2．关于通电直导线周围磁场的磁感线分布，下图中正确的是()3．下列关于磁感应强度的方向的说法中，正确的是()A．某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向B．小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向C．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向4．有关磁感应强度的下列说法中，正确的是()A．磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量B．若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C．若有一小段长为L，通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是F/ILD．由定义式B＝F/IL可知，电流强度I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小二、思想方法题组5．当接通电源后，小磁针A的指向如右图所示，则()A．小磁针B的N极向纸外转B．小磁针B的N极向纸里转C．小磁针B不转动D．因电流未标出，所以无法判断小磁针B如何转动6．如图2所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量的情况是()A．如图所示位置时等于BSB．若使框架绕OO′转过60°角，磁通量为BS/2C．若从初始位置转过90°角，磁通量为零D．若从初始位置转过180°角，磁通量变化为2BS我的困惑：☆探究案1.如图所示，直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者相距较远，它们的磁场互不影响，当开关S 闭合后，则小磁针的北极N(黑色一端)指示出磁场方向正确的是()A. a、cB. b、cC. c、dD. a、d2.以下说法正确的是（）A.由B=F/IL可知，磁感应强度B与一小段通电直导线受到的磁场力F成正比。
第八章 磁场8-1一个静止的点电荷能在它的周围空间任一点激起电场；一个线电流元是否也能够在它的周围空间任一点激起磁场？提示：不能。
由毕奥——沙伐尔定律可知在电流元所在的直线上各点电流元不激起磁场。
8-2在下面三种情况下，能否用安培环路定理求磁感强度B ？为什么？ （1）有限长载流直导线产生的磁场； （2）圆电流产生的磁场；（3）两无限长同轴载流圆柱面之间的磁场。
提示： 安培环路定律只能适用于恒定电流所产生的磁场情况，即涉及到的载流导线必须是闭合的，否则不能使用。
所以：（1）和（2）不能安培环路定理求磁感强度B ，但（3）可以。
8-3在一载流螺线管外做一平面圆回路L ，且其平面垂直于螺线管的轴，圆心在轴上。
则环路积分Ld ⋅⎰B l 等于多少？有人说，0Ld ⋅=⎰ B l ，有人根据安培环路定理认为0Ld I μ⋅=⎰ B l ，究竟哪种说法正确?提示：可分为两种情况： (1)密绕的无限长螺旋管，这是一个理想化的模型，可认为螺旋管是由一个个相同的圆电流彼此紧靠在一起组成，此时外部磁感应强度0B 外＝，管内磁场均匀，0B nI μ=内，此时，L0d =⎰ B l ；(2)实际上的长直螺旋管外部磁感应强度，0B≠外，此时应有0Ld I μ⋅=⎰ B l 。
8-4将空螺线管通以正弦交流电，由其空心螺线管的一端沿中心轴线射入一束电子流，如8-4题图所示。
则电子在空心螺线管内的运动情况是（ B ）A 、简谐运动；B 、匀速直线运动；C 、匀加速直线运动；D 、匀减速直线运动提示：由洛伦兹力判别q =⨯f B υ，磁力线与螺线管轴线平行。
8-5一电量为q 的粒子在均匀磁场中运动，下列哪些说法是正确的？(1)只要速度大小相同，所受的洛伦兹力就一定相同；(2)速度相同，电量分别为+q 和-q 的两个粒子，它们受磁场力的方向相反，大小相等； (3)质量为m ，电量为q 的带电粒子，受洛伦兹力作用，其动能和动量都不变； (4)洛伦兹力总与速度方向垂直，所以带电粒子运动的轨迹必定是圆。
第八章磁场
第1讲磁场磁场对电流的作用
命制人：王善锋审核人：于孔彬
一、学习目标
1、高考要求：磁场、磁感应强度、磁感线；通电直导线和通电线圈周围磁场的方向；安培力、安培力的方向Ⅰ匀强磁场中的安培力Ⅱ
学习目标：
1）能把安培力方向判断和大小计算，用于受力分析
2)了解磁场，知道磁感应强度、磁感线、通电导线和线圈的磁场分布、安培力及方向
二、自学填空大一轮P136
三、预习问题
1、磁场
1）什么是磁场？如何产生？有何特点？
2）如何确定磁场的方向？
2、磁感应强度
1)物理意义？
2）如何定义的？定义式如何？如何理解其中各量关系？由哪些因素决定某点的磁感应强度？
3）方向如何规定的？
4）单位如何？该科学家的做出了哪些贡献？
3、磁感线
1）物理意义？
2）有何特点？
3）画出条形磁铁、蹄形磁铁和地磁场的磁感线
4）针对通电导线、环形电流和通电螺线管的磁感线，画出立体图、横截面图和纵截面图，说明安培定则在几种情况下如何应用。
5)存在多个平行通电导线的磁场如何确定大小和方向？一通电直导线和一匀强磁场呢？
4、安培力
1）如何用左手定则判断安培力方向？其中有无垂直穿过手心的要求？
2）分析两平行通电直导线间的安培力的方向如何？
3）通电直导线分别于匀强磁场垂直和平行时，安培力分别如何表示？若通电导线与磁场既不垂直也不平行时，怎样计算？若通电导线不是直的呢？
四、典型例题
《大一轮》例1、例2、例3
五、提升训练
A组《大一轮》跟踪训练1-1、2-1、3-1，高考题组
B组《大一轮》基础自测
六、课后反思。
2007-2017海南高考物理分章汇编第八章 磁场2007海南4、粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电，让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动。
已知磁场方向垂直纸面向里。
以下四个图中，能正确表示两粒子子运动轨迹的是2009海南2．一根容易形变的弹性导线，两端固定。
导线中通有电流，方向如图中箭头所示。
当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是2011海南10．空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界。
一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O 点入射。
这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。
不计重力。
下列说法正确的是 A ．入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同 B ． 入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同 C ．在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同D ．在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大2012海南2．如图所示，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里，一带是粒子以某一速度沿水平直线通过两极板，若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨迹不会改变 ( )A ．粒子速度的大小B ．粒子所带的电荷量C ．电场强度D ．磁感应强度2013海南9．三条在同一平面（纸面）内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I ，方向如图所示。
a 、b 和c 三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等。
将a 、b 和c 处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3，下列说法正确的是（ ） A ．B1=B2<B3 B ．B1=B2=B3 C ．a 和b 处磁场方向垂直于纸面向外，c 处磁场方向垂直于纸面向里 D ．a 处磁场方向垂直于纸面向外，b 和c 处磁场方向垂直于纸面向里 2014海南8．如图，两根平行长直导线相距2l ，通有大小相等、方向相同的恒定电流：a 、b 、c 是导线所在平面内的三点，左侧导线与它们的距离分别为2l、l 和3l 。
关于这三点处的磁感应强度，下列判断正确的是A ．a 处的磁感应强度大小比c 处的大B ．b 、c 两处的磁感应强度大小相等C ．a 、c 两处的磁感应强度方向相同D ．b 处的磁感应强度为零2015海南1如图，a 是竖直平面P 上的一点，P 前有一条形磁铁垂直于P ，且S 极朝向a 点，P 后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下，在水平面内向右弯曲经过a 点。
在电子经过a 点的瞬间。
条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向（ ）A ．向上 B.向下 C.向左 D.向右2016海南8．如图（a ）所示，扬声器中有一线圈处于磁场中，当音频电流信号通过线圈时，线圈带动纸盆振动，发出声音。
俯视图（b ）表示处于辐射状磁场中的线圈（线圈平面即纸面）磁场方向如图中箭头所示，在图（b ）中A ．当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里× × × ×× × × × × × × × ××××甲 乙 A× × × ×× × × × × × × × × ××× 甲 乙 B× × × ×× × × × × × × × ××××乙 甲 C × × × ×× × × × × × × × ××××乙 甲 DIbcaI IB ．当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外C ．当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里D ．当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外2007海南15、据报道，最近已研制出一种可以投入使用的电磁轨道炮，其原理如图所示。
炮弹（可视为长方形导体）置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接。
开始时炮弹在轨道的一端，通以电流后炮弹会被磁力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出。
设两导轨之间的距离w ＝0．10 m ，导轨长L ＝5．0 m ，炮弹质量m ＝0．30 kg 。
导轨上的电流I 的方向如图中箭头所示。
可认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B ＝2．0 T ，方向垂直于纸面向里。
若炮弹出口速度为v ＝2．0×103 m/s ，求通过导轨的电流I 。
忽略摩擦力与重力的影响。
2008海南16、如图，空间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向为y 轴正方向，磁场方向垂直于xy 平面（纸面）向外，电场和磁场都可以随意加上或撤除，重新加上的电场或磁场与 撤除前的一样．一带正电荷的粒子从P (x ＝0，y ＝h )点以一定的速度平行于x 轴正向入射．这时若只有磁场，粒子将做半径为R 0的圆周运动：若同时存在电场和磁场，粒子恰好做直线运动．现在，只加电场，当粒子从P 点运动到x ＝R 0平面（图中虚线所示）时，立即撤除电场同时加上磁场，粒子继续运动，其轨迹与x 轴交于M 点．不计重力．求： ⑴粒子到达x ＝R 0平面时速度方向与x 轴的夹角以及粒子到x 轴的距离； ⑵M 点的横坐标x M ．2009海南16．如图，ABCD 是边长为a 的正方形。
质量为m 、电荷量为e 的电子以大小为0v 的初速度沿纸面垂直于BC 边射入正方形区域。
在正方形内适当区域中有匀强磁场。
电子从BC 边上的任意点入射，都只能从A 点射出磁场。
不计重力，求：（1）此匀强磁场区域中磁感应强度的方向和大小； （2）此匀强磁场区域的最小面积。
2010海南15．右图中左边有一对平行金属板，两板相距为d ，电压为V ；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B 0，方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里，图中右边有一半径为R 、圆心为O 的圆形区域，区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面朝里。
一电荷量为q 的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿同一方向射出平行金属板之间的区域，并沿直径EF 方向射入磁场区域，最后从圆形区域边界上的G 点射出，已知弧FG 所对应的圆心角为 。
不计重力，求：（1）离子速度的大小； （2）离子的质量。
2012海南16．图（a ）所示的xOy 平面处于匀强磁场中，磁场方向与xOy 平面（纸面）垂直，磁感应强度B 随时间t 变化的周期为T ，变化图线如图（b ）所示。
当B 为+B 0时，磁感应强度方向指向纸外。
在坐标原点O 有一带正电的粒子P ，其电荷量与质量之比恰好等于2π/(TB 0)。
不计重力。
设P 在某时刻t 0以某一初速度沿y 轴正向自O 点开始运动，将它经过时间T 到达的点记为A 。
（1）若t 0=0，则直线OA 与x 轴的夹角是多少？ （2） 若t 0=T /4，则直线OA 与x 轴的夹角时多少？（3）为了使直线OA 与x 轴的夹角为π/4，在0<t 0<T /4的范围内，t 0应取何值？2013海南14．如图，纸面内有E 、F 、G 三点，∠GEF=300，∠EFG=1350，空间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向外。
先使带有电荷量为q(q>0)的点电荷a 在纸面内垂直于EF 从F 点射出，其轨迹经过G 点；再使带有同样电荷量的点电荷b 在纸面内与EF 成一定角度从E 点射出，其轨迹也经过G 点，两点电荷从射出到经过G 点所用的时间相同，且经过G 点时的速度方向也相同。
已知点电荷a 的质量为m ，轨道半径为R ，不计重力，求： （1）点电荷a 从射出到经过G 点所用的时间； （2）点电荷b 的速度大小。
G E F300 1350 I O h y P R 0 Mx OBt +B 0T 2 3T 2 T2T 图(b) -B 0O xy图(a)2014海南14．如图，在x 轴上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向外；在x 轴下方存在匀强电场，电场方向与xOy 平面平行，且与x 轴成︒45夹角。
一质量为m 、电荷量为q （q >0）的粒子以初速度v 0从y 轴上的P 点沿y 轴正方向射出，一段时间后进入电场，进入电场时的速度方向与电场方向相反；又经过一段时间T 0，磁场的方向变为垂直于纸面向里，大小不变。
不计重力。
（1）求粒子从P 点出发至第一次到达x 轴时所需时间； （2）若要使粒子能够回到P 点，求电场强度的最大值。
2015海南13如图，两平行金属导轨位于同一水平面上，相距l ，左端与一电阻R 相连；整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向竖直向下。
一质量为m 的导体棒置于导轨上，在水平外力作用下沿导轨以速度v 匀速向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好。
已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g ，导轨和导体棒的电阻均可忽略。
求（1）电阻R 消耗的功率； （2）水平外力的大小。
2016海南14.如图，A 、C 两点分别位于x 轴和y 轴上，∠OCA=30°，OA 的长度为L 。
在△OCA 区域内有垂直于xOy 平面向里的匀强磁场。
质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子，以平行于y 轴的方向从OA 边射入磁场。
已知粒子从某点射入时，恰好垂直于OC 边射出磁场，且粒子在磁场中运动的时间为t 0。
不计重力。
（1）求磁场的磁感应强度的大小；（2）若粒子先后从两不同点以相同的速度射入磁场，恰好从OC 边上的同一点射出磁场，求该粒子这两次在磁场中运动的时间之和；（3）若粒子从某点射入磁场后，其运动轨迹与AC 边相切，且在磁场内运动的时间为043t ，求粒子此次入射速度的大小。
2017海南13．（10分）如图，两光滑平行金属导轨置于水平面（纸面）内，轨间距为l ，左端连有阻值为R 的电阻。
一金属杆置于导轨上，金属杆右侧存在一磁感应强度大小为B 、方向竖直向下的匀强磁场区域。
已知金属杆以速度v 0向右进入磁场区域，做匀变速直线运动，到达磁场区域右边界（图中虚线位置）时速度恰好为零。
