渐进式人教版物理选修3-1第三章《磁场》单元复习

选修3-1知识点第三章磁场3.1磁现象和磁场一、磁现象，最初发现的磁体是被称为“天然磁石”的矿物，其中含有主要成分为Fe3O4。

注意：天然磁石和人造磁铁都是永磁体。

①磁性：能够吸引铁质物体的性质。

②磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。

小磁针静止时指南的磁极叫做南极，又叫S极；指北的磁极叫做北极，又叫N极。

二、电流的磁效应1、奥斯特通电直导线实验。

①导线：要南北方向放置②磁针要平行的放置于导线的下方或者上方。

2、实验现象，当给导线通时，与导线平行放置的小磁针发生转动。

3、实验结论，电可以生磁，即电流的磁效应。

三、磁场1、定义：磁体和电流周围空间存在的一种特殊物质，客观存在。

2、基本性质：磁场对放入其中的磁体或通电导体会产生磁力作用。

四、地球的磁场1、地球是一个巨大的磁体。

（类似条形磁体）2、地球周围空间存在的磁场叫地磁场。

3、磁偏角：地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，但两者并不完全重合，它们之间的夹角称为磁偏角。

3.2磁感应强度一、磁感应强度，为描述磁场强弱的物理量，用符号“B”表示。

二、磁感应强度的方向1、物理学中把小磁针在磁场中静止时 N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，简称为磁场的方向。

2、因为 N 极不能单独存在。

小磁针静止时是所受的合力为零，因而不能用测量 N 极受力的大小来确定磁感应强度的大小。

三、磁感应强度的大小1、电流元：很短的一段通电导线中的电流 I 与导线长度 L 的乘积IL。

（也可以叫点电流）2、通电指导线在磁场中受力大小为BILF（1）式中B 是比例系数，它与导线长度和电流大小都没有关系。

B是反映磁场性质的物理量，是由磁场自身决定的，与是否引入电流元、引入的电流元是否受力及受力大小无关。

（客观存在）（2）不同磁场中，B 一般不同。

3、磁感应强度的表达式：（1）定义：在导线与磁场垂直的情况下，所受的磁场力 F 跟电流 I和导线长度 L 的乘积 IL 的比值叫磁感应强度。

高二物理第三章磁场章末总结课堂探究合作学习一、磁场的描述1、产生：运动的电荷产生磁场——对放入其中的磁极或电流有速度选择器、霍尔效应、例题分析课后作业一.有关安培力的计算1.如图3・19所示，金属杆〃的质量为〃?，长为厶通过的电流为/,处在磁感应强度为3的匀强磁场屮，结果弘静止且紧压于平肓导轨上。

若磁场的方向与导轨平面成&角，求：（1）杆“受到的摩擦力？（2）杆对导轨的压力？二、有关洛伦兹力的计算2.板长和板距之比为3:2的两块带电平行板之间有相互垂直的匀强磁场和匀, J ’ 强电场。

质虽为加、电荷量为q2、磁感强度: B=（3丄厶）方向：小磁针N极的受力方向、磁感线切线方向3、磁通量:4、磁感线:.磁场的作用1、安培力:大小：方向：应用：0= _______ （S丄B）标量，但有正负之分（分正反向穿过S而）用来描述磁场强弱方向分布的假象曲线，磁感线从北极出发___________ 南极。

磁感线的疏密程度表示_________ ;切线方向表示 _________ ;磁场对电流的作川①尸二此时安培力最② F= _______ （3〃厶），垂直于3、/所在的平面，磁电式电流表（辐向磁场）；导线在安培力作用下的运动分析F2、洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用大小：此时安培力最_____ 0左手定则判断（如上图）方向:应用:©/= _________ （v丄E）,②/= ________ （u〃B）,垂直于8、卩所在的平面，洛伦兹力不做功，不改变电荷的速度大小。

「只在洛伦兹力作用下：Bqv^m-得：此时洛伦兹力最______ 。

此时洛伦兹力最_____ O左手定则判断（如上图）的作用速度越大，半径越大；T=________ 运动周期与速度无关等离子体发电机、质谱仪、回旋加速器（电场加速、磁场回旋）电磁流量计、粒子在有界磁场屮的运动（找圆心、定半径、求时间）实例:图3-19的带正电的粒子（重力不计），以速度-沿图示方向•■•••中间进入。

第三章磁场教案3.1 磁现象和磁场第一节、磁现象和磁场1．磁现象磁性：能吸引铁质物体的性质叫磁性.磁体：具有磁性的物体叫磁体.磁极：磁体中磁性最强的区域叫磁极。

2．电流的磁效应磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.(与电荷类比）电流的磁效应：电流通过导体时导体周围存在磁场的现象（奥斯特实验)。

3．磁场磁场的概念：磁体周围存在的一种特殊物质(看不见摸不着，是物质存在的一种特殊形式)。

磁场的基本性质：对处于其中的磁极和电流有力的作用.磁场是媒介物:磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的.磁场对电流的作用，电流与电流的作用，类比于库仑力和电场，形成磁场的概念,磁场虽然看不见、摸不着,但是和电场一样都是客观存在的一种物质，我们可以通过磁场对磁体或电流的作用而认识磁场.4．磁性的地球地球是一个巨大的磁体，地球周围存在磁场———地磁场.地球的地理两极与地磁两极不重合（地磁的N极在地理的南极附近,地磁的S极在地理的北极附近),其间存在磁偏角.地磁体周围的磁场分布情况和条形磁铁周围的磁场分布情况相似。

宇宙中的许多天体都有磁场。

月球也有磁场。

例1、以下说法中，正确的是（)A、磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B、电流与电流的相互作用是通过电场产生的C、磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的D、磁场和电场是同一种物质例2、如图表示一个通电螺线管的纵截面，ABCDE在此纵截面内5个位置上的小磁针是该螺线管通电前的指向，当螺线管通入如图所示的电流时，5个小磁针将怎样转动？例3、有一矩形线圈，线圈平面与磁场方向成 角，如图所示。

设磁感应强度为B,线圈面积为S，则穿过线圈的磁通量为多大？例4、如图所示,两块软铁放在螺线管轴线上，当螺线管通电后，两软铁将(填“吸引"、“排斥”或“无作用力”),A端将感应出极。

3。

2 磁感应强度第二节 、 磁感应强度1．磁感应强度的方向：小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向 思考：能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢？2．磁感应强度的大小匀强磁场：如果磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫匀强磁场。

2、在纸面上有一个等边三角形ABC，在B、C顶点
处都通有相同电流的两根长直导线，导线垂直于纸
面放置，电流方向如图3-2-2所示，每根通电导线在
三角形的A点产生的磁感应强度大小为B，则三角形
A点的磁感应强度大小为 . 方向 ，方向为
.
图3-2-2
感线垂直，当导线中通以电流I后，磁场对导线的作用力大
小为（ ）

1 A． 2
BIl
B． BIl

C．
2 BIl 2
变式训练
D． 2BIl
3、用两个一样的弹簧吊着一根铜棒，铜棒所在虚 线范围内有垂直于纸面的匀强磁场，棒中通以自左 向右的电流（如图3-3-3所示），当棒静止时，弹簧 秤的读数为F1；若将棒中的电流方向，当棒静止时， 弹簧秤的示数为F2，且F2＞F1，根据这两个数据， 可以确定（ ）ACD
(3) 磁感应强度：它反映了该处磁场的
强弱 定义B

F IL
为该处的磁感应强度的大
小，方向为该点的磁感线的切线方向
典型例题
1、关于磁感线和电场线的描述，正确的有( B ) A.电场线起止于电荷，磁感线起止于磁极 B.电场线不一定闭合，磁感线一定闭合 C.磁感线是自由小磁针在磁场力作用下的运动轨迹 D.沿磁感线方向磁场不断减弱
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。
(2) 确定电流产生磁场的方向用安培（右手） 定则, 用右手握住通电直导线，让伸直的大拇 指的指向跟电流的方向一致，则弯曲的四指 所指的方向表示磁感线的环绕方向．而在判 断环形电流的磁感线与电流方向的关系时， 右手弯曲的四指和环形电流方向一致，伸直 的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线 上的磁感线方向．

【解析】从 b 向 a 看侧视图如图所示 （1）水平方向：Ff＝FAsinθ ① 竖直方向：FN＋FAcosθ＝mg ② 又 FA＝BIL＝B
E L③ R
联立①②③得：FN＝mg－
Ff
BLE sin R mgR EL
BLE cos ， R
（2）使 ab 棒受支持力为零，且让磁场最小，可知安培力竖直向上，则有 FA＝mg
mv0 2 Bq
得：v=2v0/7π
（3）则在每 4 周期刚结束时粒子第二次经过 x1 2r 1 的这一 点，以后每过一周期将会出现符合要求的点。 故 xk 2r 1
(k 3)m0 v (k 1)r k 3 1 r 1 2 2 2 Bq
（式中 k
取 1、2、3……）
m v0 k 3m0 v 【答案】 （1） r1 ； （2）2v0/7π； （3） Bq 2 Bq
【典型例题】如图所示，无限宽广的匀强磁场分布在 xoy 平面内，x 轴上下方 磁场均垂直 xoy 平面向里，x 轴上方的磁场的磁感应强度为 B，x 轴下方的磁场的 磁感应强度为 4B/3。现有一质量为 m，电量为-q 带负电粒子以速度 v0 从 坐标原点 O 沿 y 方向进入上方磁场。在粒子运动过程中，与 x 轴交于若干点。不计粒子的重 力。求： （1）粒子在 x 轴上方磁场做匀速圆周运动半径 r1 （2）如把 x 上方运动的半周与 x 下方运动的半周称为一周期的话，则每经过 一周期，在 x 轴上粒子右移的平 均速度。 （3）在与 x 轴的所有交点中，粒子两次通过同一点的坐标位置。
Bmin
根据左手定则判定磁场方向水平向右
BLE cos BLE sin 【答案】 （1）FN＝mg－ ， Ff R R mgR （2） Bmin ，磁场方向水平向右 EL

3、磁感线的特点 (1)磁感线是假想的，不是真实的 (2)磁感线是闭合曲线。 在磁体的外部磁感线由N极发出，回到S极。在磁体的 内部磁感线则由S极指向N极 (3)磁感线不能相交或相切 (4)磁感线的疏密表示磁场的强弱 (5)磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场的方向 4、安培分子电流假说 5、匀强磁场 磁场强弱、方向处处相同的磁场 匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线
二、安培力的方向 判断方法： 左手定则：伸开左手使拇指与其余四指垂直，并且 都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并 使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是 通电导线在磁场中所受安培力的的方向
三、安培力大小
F=BILsinθ
第五节 一、洛伦兹力 1、概念： 运动电荷在磁场中受到的作用力叫做洛伦兹力. 2、方向：判断方法——左手定则：
3、洛伦兹力的大小：
f洛=qVBsinθ
4、洛伦兹力的特点
（1）f洛⊥B,f洛⊥v，但V与B不一定垂直
（2）洛伦兹力对运动电荷永远不做功 （3）洛伦兹力只改变粒子速度的方向，不改变粒子 速度的大小
第六节 带电粒子在磁场中的运动
1、若v//B
2、若V与B夹角为θ，且θ不等于90°，粒子的运动 轨迹是螺旋曲线 3、若V⊥B，匀速圆周运动 向心力
v qvB m R mv 2 R 2 m R ,T qB v qB
2
四、带电粒子在有界磁场中运动情况研究
• 1、找圆心：方法 • 2、定半径：
利用v⊥R 利用弦的中垂线
几何法求半径
向心力公式求半径 2 • 3、确定运动时间： 2m qB 注意：θ用弧度表示
t T T
二、磁通量 1、定义式： Φ＝BS 2、单位： 韦伯 符号：Wb 1Wb=1T· m2

1、运动方向与磁场方向平行，做匀速直线运动
2、运动方向与磁场方向垂直，做匀速圆周运动⑴洛仑兹力提供向心
b、一个速度方向的垂直线和一条弦的中垂线的交点
O
②半径的确定
应用几何知识来确定！
⑷圆心、半径、运动时间的确定
①圆心的确定
a、两个速度方向垂直线的交点。（常用在有界磁场的入射与出射方向已知的情况下）
变式题如图所示，通电直导线ab质量为m，水平地放置在倾角
洛仑兹力
三、磁场对运动电荷的作用力
1、大小：
当v ∥B时，电荷不受洛仑兹力
当v ⊥B时，F洛=qvB 洛仑兹力最大
当v与B成θ角时，F洛=qvBsinθ
2、方向：用左手定则判断
注意：四指的方向为正电荷的运动方向，或负电荷运动的反方向。
知识网络
磁场的产生
磁体周围产生磁场
电流周围产生磁场
安培分子电流假说
磁场的描述
形象描述：磁感线
几种典型磁场的磁感线分布
条形磁铁
蹄形磁铁
匀强磁场
直线电流
环形电流
通电螺线管
地磁场
磁 场
知识网络磁场的产生磁体周围产生磁场电流周围产生磁场安培分子电
磁场对电流的作用
大小
I∥ B ，F安=0
I⊥ B ，F安=BIL
O
b、一个速度方向的垂直线和一条弦的中垂线的交点O②半径的确定
例. 如图所示，两电子沿MN方向射入两平行直线间的匀强磁场，
例、一质量为m、带电量为q的带电粒子以某一初速射入如图所示的匀强磁场中（磁感应强度为B，磁场宽度为L） ，要使此带电粒子穿过这个磁场，则带电粒子的初速度应为多大？
例、一质量为m、带电量为q的带电粒子以某一初速射入如图所示的

《磁场》单元知识归纳A基本概念A、带电粒子在磁场中运动时不受到洛伦兹力作用，说明该区域一定没有磁场。

B、放置在磁场中的通电导线，一定受到安培力作用C、洛伦兹力对运动电荷一定不做功D、洛伦兹力对运动电荷的冲量一定为零题2、在以下图补全电流（或运动电荷）方向、磁场方向或安培力（或洛仑兹力）方向中的一个方向，并标上相应的字母。

B 、典型判断1.安培定则判断常见的磁场题3、如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的亥姆霍兹线圈,当分别 在线圈中心和上方处各挂一个小磁针,且与线圈在同一平面内,则当亥姆 霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时，从上方往下看，A 磁针向 方向转动，B 磁针向 方向转动，题3、当接通电源后,小磁针A 按图中所示的方向运动,则( A )A.小磁针B 的N 极向纸外转B.小磁针B 的N 极向纸内转C.小磁针B 不转动D.无法判断2.磁场的叠加：遵循平行四边形定则。

注意离场源的远近影响B 大小，最终影响叠加结果。

题4、 (2011年全国I)如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2,且I1>I2;a 、b 、c 、d 为导线某一横截面所在平面内的四点,且a 、b 、c 与两导线共线;b 点在两导线之间,b 、d 的连线与导线所在平面垂直.磁感应强度可能为零的点是( )A.a 点B.b 点C.c 点D.d 点3.安培力下的运动①电流元分析法：分解导线成很多小段分段分析，再判断合力。

②特殊位置法：导线旋转时注意转到特殊位置（90o）后F 的方向会发生变化。

③等效法：环形电流、螺旋管等效成条形磁铁。

④双通电导线的结论：两电流平行时，电流同向相吸，反向相斥；两电流不平行时，电流有转向平行且同向（相吸）的趋势。

题5、直接接电源的通电螺线管内有一在磁场力作用下面处于静止的小磁针，则（ ）A 、螺线管的P 端为N 极，a 接电源的正极×××××××××v B ××××××v B ×××B××××××××××××××× I B · · · · · · · · B(标出此图中电荷的正、负电性)B 、螺线管的P 端为N 极，a 接电源的负极C 、螺线管的P 端为S 极，a 接电源的正极D 、螺线管的P 端为S 极，a 接电源的负极题6、两个相同的圆形线圈，通以方向相同但大小不同的电流I 1和I 2，如图 所示。

选修3-1 第三章磁场第一节磁场及磁场对电流的作用班别姓名学号学习目的：1.掌握磁场、磁感应强度、磁通量的根本概念，会用磁感线描绘磁场.2.掌握安培定那么、左手定那么的应用.3.掌握安培力的概念及在匀强磁场中的应用.学习重难点：安培定那么、左手定那么的应用；解决与安培力有关的实际问题。

复习交流1．磁感应强度是一个矢量．磁场中某点磁感应强度的方向是( )A．正电荷在该点所受力方向B．沿磁感线由N极指向S极C．小磁针N极或S极在该点的受力方向D．在该点的小磁针静止时N极所指方向2、关于磁感线和电场线，以下说法中正确的选项是A、磁感线是闭合曲线，而静电场线不是闭合曲线B、磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线C、磁感线起始于N极，终止于S极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷D、磁感线和电场线都能分别表示磁场和电场的方向和大小，都是客观存在的。

3、以下说法中正确的选项是( )A.电荷在某处不受到电场力的作用，那么该处的电场强度为零B.一小段通电导线在某处不受到磁场力的作用，那么该处的磁感应强度一定为零C.把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D.把一小段通电导线放在磁场中某处，它受到的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱小结：〔1〕磁场的方向：小磁针静止时________所指的方向．〔2〕磁感线的疏密表示，磁感线的切线方向表示。

以条线磁体为例，外部的磁感线从到，内部的磁感线从到，因此磁感线是曲线。

〔3〕磁感应强度是一个用来描绘磁场的_______________的物理量，大小：B＝________(通电导线垂直于磁场)．4．在图1—1中，一束带电粒子沿着程度方向平行地飞过磁针的上方时，磁针的S极向纸内偏转．这一带电粒子束可能是A．向右飞行的正离子束 B．向纸内飞行的正离子束C．向右飞行的负离子束 D．向纸内飞行的负离子束图1--15、如下图，环形导线周围有三只小磁针a、b、c，闭合开关S后，三只小磁针N极的偏转方向是〔〕A、全向里B、全向外C、a向里，b、c向外D、a、c向外，b向里小结：电流的磁场直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场特点无磁极、非匀强且距导线越远处磁场____与____磁铁的磁场相似，管内为____磁场且磁场____，管外为______磁场环形电流的两侧是N极和S极，且离圆环中心越远，磁场____安培定那么立体图横截面图6.一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力.为了使拉力等于零，可( )A.适当减小磁感应强度B.使磁场反向C.适当增大电流强度D.使电流反向7.磁场中某区域的磁感线如下图，那么( )A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a＞B bB．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a＜B bC．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小小结：〔1〕安培力的大小：当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，F＝______，这是一般情况下的安培力的表达式，以下是两种特殊情况：(1)当磁场与电流________时，安培力最大，F max＝BIL.(2)当磁场与电流________时，安培力等于零．〔2〕判断安培力的方向根据定那么：伸开左手，使拇指与其余四指________，并且都与手掌在同一个平面内．让磁感线从掌心进入，并使四指指向________的方向，这时________所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．稳固练习任务一、安培定那么的应用和磁场的叠加1.通电螺线管内有一在磁场力作用下处于静止的小磁针，磁针指向如下图( )A.螺线管的P端为N极，a接电源的正极B.螺线管的P端为N极，a接电源的负极C.螺线管的P端为S极，a接电源的正极D.螺线管的P端为S极，a接电源的负极2、如下图，两根非常靠近且互相垂直的长直导线，当通以如下图方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的〔〕A、区域ⅠB、区域ⅡC、区域ⅢD、区域Ⅳ3.如下图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。

的是
A.线框有两条边所受的安培力 方向相同
B.线框有两条边所受的安培 力大小相等
C.线框所受安培力的合力朝左
D.cd所受安培力对ab边的力矩
不为零
答案： C
例3.如图所示的天平可用来测定磁感应强度，天平的右臂下面挂
标量：没有方向，它只是条数，但有正负
单位：韦伯(Wb)
• 磁通密度：
B=Φ/S
--------磁感应强度又叫磁通密度
• --------垂直穿过1m2面积的磁感线条数． 1T=1Wb/m2。
• 在匀强磁场中，当B与S的夹角为α时，有 Φ=BSsinα。
２Ｒ R
穿过两面积的磁通量相等吗？
穿过两面积的磁通量 相等吗？
的中央正方固定一条直导线，导线与磁铁垂直，给
导线通以垂直线面向外的电流，磁铁仍然静止的桌
面上，则：（
）
A．磁铁对桌面压力减小，
它仍不受桌面摩擦力作用
B．磁铁对桌面压力增大，
它要受桌面摩擦力作用
C．磁铁对桌面压力增大，
它仍不受桌面摩擦力作用
D．磁铁对桌面压力减小，
它要受桌面摩擦力作用
答案： A
例2：一圆形线圈，半径为r，通以电流强度为I的电
常数。为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁
感强度B，一学生用一根端面面积为A的条形磁铁
吸住一相同面积的铁片P，再用力将铁片与磁铁拉
开一段微小距离Δl，并测出拉力F，如图所示。因
为F所作的功等于
间隙中磁场的能量，所以
由此可得磁感强度B与F、
A之间的关系为B＝
。
例:画出通电导体ab所受的磁场力的方向
如图所示,电源的电动势E=2V,r=0.5Ω 竖直导轨电阻可忽略,金属棒的质量

向沿y轴正方向，电场区域宽度l＝0.1m．现从坐 标为（－0.2m，－0.2m）的P点发射出质量m＝ 2.0×10－9kg、带电荷量q＝5.0×10－5C的带正电 粒＝子5.0，×沿10y3轴m/正s.重方力向不射计入。匀强磁场，速度大小v0
图 3－4
• （1）求该带电粒子射出电场时的位置坐标； • （2）为了使该带电粒子能从坐标为（0.1m，－0.05m）
③
故电子要射出磁场，速率至少应为m1＋Becdos
。 θ
由③式可知，θ＝0°时，v0＝B2med最小，
由②式知此时半径最小，rmin＝d2，也可由轨迹分析得出上述结
论。
答案：（1）m1＋Becdos θ （2）B2med
• 反思领悟：解题关键是用放缩法画图找临界条件。
• 复合场是指电场、磁场和重力场并存，或其中 某两场并存，或分区域存在的某一空间。粒子
（2）粒子飞离电场时，沿电场方向速度 vy＝at＝5.0×103 m/s＝v0， 粒子射出电场时速度 v＝ 2v0。 由几何关系可知，粒子在正方形区域磁场中做圆周运动半径
r′＝0.05 2m， 由 qvB′＝mrv′2 ，解得 B′＝4T. 正方形区域最小面积 S＝(2r′)2，解得 S＝0.02m2.
• 在x轴方向上有： • mgsinθ＋Ff＝F安·cosθ， • 解得Ff＝－0.067N， • 负号说明静摩擦力的方向与假设的方向相反， • 即沿斜面向上。 • 答案：（1）0.5N 水平向右 （2）0.067N
沿斜面向上
1.洛伦兹力 （1）大小：带电粒子的速度与磁场平行时 F 洛＝0，速度与磁 场垂直时 F 洛＝qvB。 （2）方向：由左手定则判断。 （3）特点：对带电粒子永远不做功。 （4）作用：带电粒子在匀强磁场中（v⊥B）只受洛伦兹力作 用时，做匀速圆周运动。 半径：R＝mqBv，周期 T＝2qπBm（与半径、速率均无关）。

高二物理选修3－1第三章《磁场》复习提纲一、知识要点1.磁场的产生⑴磁极周围有磁场。

(2)电流周围有磁场（奥斯特）。

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 ILF B （条件是匀强磁场中，或ΔL 很小，并且L ⊥B ）。

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 ∙m 2=1V ∙s=1kg ∙m 2/(A ∙s 2)。

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 sin α。

二、安培力 （磁场对电流的作用力）1.安培力方向的判定⑴用左手定则。

⑵用“同性相斥，异性相吸”（只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时）。

⑶用“同向电流相吸，反向电流相斥”（反映了磁现象的电本质）。

.只要两导线不是互相垂直的，都可以用“同向电流相吸，反向电流相斥”判定相互作用的磁场力的方向；当两导线互相垂直时，用左手定则判定。

2.安培力大小的计算：F =BLI地球磁场 通电直导线周围磁场 通电环行三、洛伦兹力1.洛伦兹力运动电荷在磁场中受到的磁场力叫洛伦兹力，它是安培力的微观表现。

选修3-1 第三章磁场整章复习与巩固【学习目标】1．熟悉几种常见磁场：例如条形磁体的磁场、蹄形磁体的磁场、直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场、匀强磁场的磁场等，能够画出这些磁场的磁感线，由此弄清磁场强弱和方向的分布情况，这是认识磁现象，解决有关磁的相关问题的基础。

2．理解磁场的基本性质以及磁感应强度的定义，弄清安培力的大小和方向的决定因素，掌握安培力=θ，能够熟练地运用左手定则判断安培力的方向。

大小的计算公式F BILsin3．理解洛伦兹力和安培力的关系，能够熟练地计算带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动问题。

4．将磁场与静电场、重力场进行对比和类比，找出它们的异同点，能够熟练地运用它们各自的特点去解决综合性问题。

5．将牛顿运动定律、能的转化和守恒定律以及解决动力学问题的方法、技巧迁移到本章，顺利地解决：在安培力作用下的运动问题、带电粒子在洛伦兹力作用下的圆周运动和带电粒子或带电物体在复合场中的运动问题。

6．理解电场、磁场的理论在现代科学技术中的运用，并能解决相关的一些简单的问题。

【知识网络】【要点梳理】要点一、几种常见磁场及磁感线的画法1．几种常见磁场（1）如图甲所示为条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线。

条形：磁体外部为非匀强磁场，磁极处最强；蹄形：蹄口内为匀强磁场。

（2）如图乙所示为直线电流形成的磁场的磁感线，其形态为围绕直导线的一族同心圆，是非匀强磁场，离导线越近，磁场越强。

说明：图中的“×”号表示磁场方向垂直进入纸面，“·”号表示磁场方向垂直离开纸面。

（3）如图丙所示为环形电流形成磁场的磁感线，环内的磁场比环外的磁场强。

（4）通电螺线管的磁场：两端分别是N极和S极；管内是匀强磁场，磁感线方向由S极指向N极，管外为非匀强磁场，磁感线由N极指向S极，画法如图丁所示。

（5）直线电流的磁场、环形电流的磁场、通电螺线管的磁场都可通过安培定则判断。

若知道了电流磁场的方向，也可以反过来判断电流的方向，若是自由电荷做定向移动时形成“等效电流”，也可用来判断“等效电流”的磁场。

二、 磁场对电流的作用 1.安培力的大小: F = BIL (B⊥IL )
说明: (1) L是导线的有效长度 (2) B一定是匀强磁场，一定是导线所在处 的磁感应强度值.
F
I B
2.安培力的方向——左手定则 注意来自F一定垂直I、B； I、B可以垂直可以 不垂直。
F
3. 安培力矩: B a 矩形线圈匝数为n，边长为l和L通有 恒定电流I，线圈平面与磁场成a角 安培力矩： F l M N 2BIL cosa NBILl cosa 2 当a = 0º , 即线圈平面∥ 磁感线时，力矩最大
答案：B应垂直于导轨平面 向上， B=mgsinα/(I1L)。 α I2=I1/cosα。
α
例. 如图所示，长度为l、质量为m的金属 杆，用两根长度均为 h 的金属轻杆接在水 平轴 OO' 上，构成框架，放入匀强磁场中， 磁感强度为B，方向竖直向上。当电键S闭 合一个短时间 t 再断开，短时间 t 内电流脉 冲 I0 通过框架，试确定框架偏离竖直平面 的最大偏角 (t 时间内框架偏移很小，可忽 略不计)。
解题规范
画侧视图、受力图 列出力学方程和电学方程 F 求解、解释答案。
N
mg sinq BIl cosq 0
mg
E I R1 r
发散：若有摩擦，使金属棒静止，R1的取值为多少？
如图，水平放置的光滑金属导轨M、N， 平行地置于匀强磁场中，间距为d，磁场的 磁感应强度大小为B，方向与导轨平面夹角 为α，金属棒a、b的质量为m，放在导轨上 且与导轨垂直，电源电动势为E，定值电阻 为R，其余电阻不计，则当电键K闭合时， 棒a、b受到的安培力的大小为多少？方向怎 样？棒的加速度大小为多少？ B a
平衡、变速运动

1、定义：
磁场是存在于磁体或电流周围空间的一种特殊
物质。磁体和电流的周围存在磁场，磁体间、电流
和磁体间、电流和电流间的相互作用，都是通过磁
场产生的。
2、基本性质：
磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流产 生力的作用。与电场的基本性质是相似的。（电场
的基本性质是对放入其中的电荷产生力的作用）
一、磁场
因此，洛伦兹力对粒子不做功，不能改变粒子的能
量。洛伦兹力对带电粒子的作用正好起到了向心力
的作用。所以，当带电粒子的初速度方向与磁场方
向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。
九、带电粒子在匀强磁场中的运动
例1：一带电量为q，质量为m，速度为v的带电粒子 垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，其半径r和 周期T为多大？
课堂练习
读者，那么这束带电粒子可能是： A．向右飞行的正离子束 B．向左飞行的正离子束 C．向右飞行的负离子束 D．向左飞行的负离子束
BC
1．（双项）如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小 磁针的上方，并与磁针指向平行，能使小磁针的N极转向
课堂练习
则此电子的运动： A．不产生磁场
B
2．如右图所示，一个电子沿逆时针方向做匀速圆周运动，
十一、带电粒子在有界磁场中运动的 分析思路
1、定圆心、定半径、定转过的圆心角是解决这类 问题的前提。
确定半径和给定的几何量之间的关系是解题的基础，圆心的确定，通 常有以下两种方法： ① 已知入射方向和出射方向时，可通过入射点和出射点作垂直于入射 方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心（如图
2
v qvB m r
mv 半径r qB
轨道半径和粒子的运动速率成正比。 粒子速度越大，轨迹半径越大； 磁场越强，轨迹半径越小。

人教版高中物理(选修3 1) 第三章磁场重难点梳理人教版高中物理(选修3-1)第三章磁场重、难点梳理§3.1磁现象和磁场一、课标及其解读1.了解电流的磁效应(① 了解电流磁效应的发现过程，认识思维观念在科学探索中的重要性；② 理解朴素实验的物理思想和意义。

）2、知道磁场的基本特性（①类比电场概念，体会磁场的客观存在性；②认识到磁场比电场更为复杂，磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间均是通过磁场发生的相互作用。

）3.列举了磁现象在生产和生活中的应用。

了解中国古代磁现象的研究成果及其对人类文明的影响，关注与磁有关的现代技术的发展(① 通过查阅资料和相互交流，了解磁现象的应用，特别关注磁现象在现代技术中的应用和发展；② 了解地球磁场。

）2、教学重点1、磁现象、电流的磁效应；2、磁场概念的形成。

三、教学难点地磁场的空间分布特征Ⅳ.教学中的易出错点对地磁场的理解是学生最容易出错的地方。

一方面对地理南北极和地磁南北极的区别会认识不清，二者不重合，存在夹角，即磁偏角；另一方面对于地磁场的空间分布情况认识不到位，地磁场方向在两极是竖直的，而在赤道上方是水平的，其他处与地面存在一定夹角。

教学中应让学生认识并能清楚地表述地磁场的空间立体分布情况，锻炼学生的空间想象和空间表述能力。

五、教学资源这一部分的内容包含着丰富的人文内涵。

教材突出了传播学生科学素养和体育思想、关注生产生活、关注科学技术发展的重要性。

它体现了物理教育在科学和文化中的双重作用。

这一部分包含了联系和发展的思想以及类比的学习方法。

§3.2磁感应强度一、课程标准及其解读知道磁感应强度（①通过实验、类比和分析，寻找描述磁场强弱和方向的物理量――磁感应强度；②进一步体会用比值法定义物理量的方法；③知道磁感应强度的定义，知道其方向、大小、定义式和单位。

）二、教学重点1.磁感应强度概念的形成；2.磁感应强度方向的确定；3.磁感应强度的测定。