江苏省淮安市淮安中学高中物理 磁现象和磁场 几种常见的磁场复习学案 新人教版选修3-1

8.1磁现象和磁场 几种常见的磁场班级 姓名 编写：陈熠【学习目标】磁场、磁通量、磁感线、通电直导线、通电线圈。

【自主学习】一、磁现象和磁场1、电流的磁效应（1）自然界中的磁体总存在着 个磁极，同名磁极相互 ，异名磁极相互 。

（2）丹麦物理学家奥斯特的贡献是发现了电流的 ，著名的奥斯特实验是把导线沿南北方向放置在指南针上方，通电时 。

2、磁性的地球地磁南极在地理 极附近，地磁北极在地理 极附近。

3、匀强磁场磁感应强度 、 处处相同的磁场叫匀强磁场（uniform magnetic field ）。

匀强磁场的磁感线是一些 直线。

4、磁通量（1）定义：设在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S ，则B 与S 的乘积叫做穿过这个面积的磁通量（magnetic flux ），简称磁通。

（2）定义式：（3）单位： 简称 ，符号 。

1Wb=1T ·m2 （4）磁通量是标量（5）磁通密度即磁感应强度 B=Sφ 1T=1m A N 1m Wb 2⋅= 二、安培分子电流假说（1）安培分子电流假说：在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流—— ，分子电流使每个物质微粒都成为微小的 ，它的两侧相当于两个 。

（2）磁现象的电本质：磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由 产生的。

（3）磁性材料按磁化后去磁的难易可分为 材料和 材料。

三、《金版新学案》第八章第一讲 考点梳理、基础自测部分【合作学习】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？3、有一矩形线圈，线圈平面与磁场方向成α角，如图所示。

带电粒子在磁场中的运动（一）【学习目标】洛伦兹力、圆周运动、圆心、半径、运动时间【自主学习】一、基础知识：1、洛仑兹力叫洛仑兹力。

通电导线所受到的安培力实际上是作用在运动电荷上的洛仑兹力的。

2、洛仑兹力的方向用左手定则判定。

应用左手定则要注意：（1）判定负电荷运动所受洛仑兹力的方向，应使四指指向电荷运动的方向。

（2）洛仑兹力的方向总是既垂直于又垂直于，即总是垂直于所决定的平面。

但在这个平面内电荷运动方向和磁场方向却不一定垂直，当电荷运动方向与磁场方向不垂直时，应用左手定则不可能使四指指向电荷运动方向的同时让磁感线垂直穿入手心，这时只要磁感线从手心穿入即可。

3、洛仑兹力的大小f= ，其中θ是带电粒子的运动方向与磁场方向的夹角。

（1）当θ=90°，即v的方向与B的方向垂直时，f= ，这种情况下洛仑兹力。

（2）当θ=0°，即v的方向与B的方向平行时，f= 最小。

（3）当v=0，即电荷与磁场无相对运动时，f= ，表明了一个重要结论：磁场只对相对于磁场运动的电荷有作用力，而对相对磁场静止的电荷没有作用力。

4、洛仑兹力作用效果特点由于洛仑兹力总是垂直于电荷运动方向，因此洛仑兹力总是功。

它只能改变运动电荷的速度（即动量的方向），不能改变运动电荷的速度（或动能）。

5、带电粒子在磁场中运动（不计其它作用）（1）若v//B ，带电粒子以速度v 做 运动（此情况下洛伦兹力F=0） （2）若v ⊥B ，带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度v 做 运动。

①向心力由洛伦兹力提供： =m Rv 2②轨道半径公式：R= = 。

③周期：T= = ，频率：f=T1= 。

角频率：==ωrv。

说明：T 、F 和ω的两个特点：①T 、f 和ω的大小与轨道半径（R ）和运动速率（v ）无关，只与 和 有关；②比荷（mq）相同的带电粒子，在同样的匀强磁场中，T 、f 和ω相同。

二、重点、疑点：1、洛伦兹力公式F=qvB 是如何推导的？直导线长L ，电流为I ，导体中运动电荷数为n ，截面积为S ，电荷的电量为q ，运动速度为v ，则安培力F ′=ILB=nF所以洛仑兹力F=nILBn F =' 因为I=NqSv （N 为单位体积内的电荷数） 所以F=nLBNqSv ⋅式中n=NSL 故F=qvB 。

2019-2020年高中物理第三章第三节《几种常见的磁场》导学案（一）新人教版选修3-1【学习目标】1．会用磁感线形象地描述几种常见磁场。

2．理解并记住安培定则。

【重点难点】1．学习重点：几种常见磁场的分布情况。

2．学习难点：安培定则。

【学法指导】通过类比电场线，掌握磁感线的特点。

通过观察，理解并记住几种常见磁场的磁感线分布情况，记住安培定则。

【知识链接】你还记得电场线的特点吗？【学习过程】知识点一：磁感线（阅读课本Ｐ86“磁感线”这一部分，试着回答下列问题。

）（A级）问题1：什么叫磁感线？它有什么作用？（B级）问题２：请你类比电场线，并观察下面两个磁铁周围的磁感线，你能说说磁感线都有哪些特点吗？小结：（磁感线和电场线的异同）知识点二：几种常见的磁场（B级）问题2：如何利用安培定则来判定直线电流的磁场方向？（B级）问题3：如何利用安培定则来判定环线电流的磁场分布？（B级）问题4：如何利用安培定则来判定通电螺线管的磁场分布？（C级）问题5：在右图所示通电螺线管的管口、外部中央、管内中央的a、b、c三处放置三枚可自由转动的小磁针时，试画出小磁针静止时N极的指向。

你发现了什么吗？小结：（安培定则）知识点三：安培分子电流假说（阅读课本Ｐ87“安培分子电流假说”这一部分，试着回答下列问题。

）（A级）问题1：安培著名的分子电流假说的内容是什么？（A级）问题2：利用安培分子电流假说，能够解释哪些现象？试举例说说看！知识应用：（Ａ级）１．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（Ｂ级）2.画出下图(a)中导线的电流方向，(b)中螺线管内部磁感线方向，(c)中S接通时小磁针N极的转向。

（Ｃ组）３．如图所示，弹簧秤下挂一条形磁棒，其中条形磁棒N极的一部分位于未通电的螺线管内，下列说法正确的是（）A.若将a接电源正极，b接负极，弹簧秤的示数将减小B.若将a接电源正极，b接负极，弹簧秤的示数将增大C.若将b接电源正极，a接负极，弹簧秤的示数将增大D.若将b接电源正极，a接负极，弹簧秤的示数将减小知识点：磁通量（阅读课本Ｐ88“磁通量”这一部分，试着回答下列问题。

磁感应强度、安培力【学习目标】磁感应强度、安培力的大小和方向。

【自主学习】一、磁感应强度（1）比值定义B ：其中①导线与磁场 ，②F 为 ，③B 为导线所在处的 ④B 的大小与I 、L 、F ，由 决定。

（2）B 是矢量，计算时遵循 二、安培力 （1）大小：如图：一根长为L 的直导线，处于磁感应强度为B 的匀强磁场中且与B 的夹角为θ，当通过电流I 时，安培力的大小可表示为F= 。

当θ=90°时，安培力最大，F MAX =当θ=0°或θ=180°时，安培力为 。

（2）方向：用左手定则判定，安培力始终垂直于 和 所决定的平面，但 和不一定垂直。

若它二者中任一量反向，F 将 。

【典型例题】1、在纸面上有一个等边三角形ABC ，其顶点 处都通有相同电流的三根长直导线垂直于纸面位置，电流方向如图所示，每根通电导线在三角形的中心O 产生的磁感应强度大小为B 0。

则中心O 处的磁感应强度大小为 。

2、在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线，如图所示，四根导线中电流I 4=I 3＞I 2＞I 1，要使O 点磁场增强，则应切断 哪一根导线中的电流？（ ）θBA 、I 1B 、I 2C 、I 3D 、I 43、如图，一通电直导线位于蹄形磁铁、磁极的正上方， 当通以电流I 时，试判断导线的运动情况。

4、如图所示，A 为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均 匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电 流方向如图。

当圆盘高速绕中心轴OO ′转动时，通电直导 线所受磁场力的方向是（ ）A 、竖直向上B 、竖直向下C 、水平向里D 、水平向外 5、如图所示，两根平行放置的导电轨道，间距为L ，倾角为 ，轨道间接有电动势为E （内阻不计）的电源，现将一根质量为M 、电阻为R 的金属杆AB 与轨道垂直放于导电轨道上，轨道的摩擦和电阻均不计，要使AB 杆静止，所加匀强磁场的磁感应强度至少多大？什么方向？【针对训练】1、下列说法中正确的是（ ）A 、电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零B 、一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零C 、表征电场中某点电场的强弱，是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值D 、表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力SNA B与该小段导体长度和电流乘积的比值2、在球体上分别沿经、纬两个方向互相垂直的套有两个绝缘导线环AA′和BB′，环中通有相同大小的恒定电流（如图），则球心处磁感应强度的方向为：（AA′面水平，BB′面垂直纸面竖直）（）A、指向左上方B、指向右下方C、竖直向上D、水平向右3、如图所示，原来静止的圆形通电线圈通以逆时针方向的电流I，在其直径AB上靠近B点放一根垂直于线圈平面的固定不动的长直导线，通过如图所示的方向的电流I′，在磁场力作用下圆线圈将（）A、向左运动B、向右运动C、以直径AB为轴运动D、静止不动4、质量为M的通电细杆AB置于倾角为θ的导轨上，导轨宽度为D，杆AB与导轨间的动摩擦因数为μ。

1 磁现象和磁场[学科素养与目标要求]物理观念：1.了解磁现象在人类生活中的作用，理解科学技术在社会发展中的作用.2.知道磁场的概念和磁场的方向.3.理解磁感线的概念，会用磁感线描述电流的磁场.4.了解地球的磁场，知道磁偏角的概念.科学态度与责任：1.了解我国航海事业的发展及指南针在航海中的作用.2.了解磁现象在现代生活中的应用，培养学生热爱科学的精神.一、磁现象1.磁性：物体具有的吸引铁质物体的性质.磁体：具有磁性的物体.2.磁体间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.3.磁现象的应用：(1)指南针在航海中的应用：①我国是最早在航海上使用指南针的国家，导航时兼用罗盘和观星，二者相互补充，相互修正.用罗盘指引航向，探索航道，将船舶航向的变动与指南针指向变动的对应关系总结出来，画出的航线在古代称为“针路”或“针径”.②葡萄牙航海家麦哲伦用了三年时间完成了环球航行，通过这次航行，人类更加认识到地球是球形.(2)现代生活中磁现象的应用：如磁录音、磁录像、电话、电视、计算机都离不开磁，发电机、电动机、各种电气仪表都跟磁有关.二、磁场1.磁极之间的力是通过一种场——磁场来传递的.2.磁场的方向：物理学规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时N极所指方向就是这一点的磁场方向.3.磁感线：是在磁场中画出的一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都与该点的磁场方向一致.三、地磁场1.地球本身是一个磁体，N极位于地理南极附近，S极位于地理北极附近(如图1所示)图12.磁偏角：自由转动的小磁针静止时，并不能指向正南、正北.小磁针的指向与地轴之间的夹角，叫做磁偏角.3.宇宙中的许多天体具有磁场，但月球、火星没有全球性的磁场.四、电流的磁场1.电流的磁效应(1)1820年，奥斯特发现：把一根导线平行地放在磁针的上方，给导线通电时，磁针发生了偏转，说明电流能产生磁场，这个现象称为电流的磁效应.(2)电流磁效应的发现，用实验展示了电与磁的联系，说明电与磁之间存在相互作用.2.电流磁场的方向图2(1)直线电流的磁场安培定则：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向，如图2所示.(2)通电螺线管的磁场安培定则：右手握住螺线管，让弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，如图3所示.图3(3)环形导线可以看成只有一匝的螺线管，如图4所示.图4判断下列说法的正误.(1)磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种客观存在的特殊物质.(√) (2)磁感线可以形象地描述各磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时N极所指的方向一致.(√)(3)磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止的.(×)(4)磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的.(×)一、磁场与磁感线阅读教材并思考如何确定磁场的方向.答案方法一：将一不受外力的小磁针放入磁场中需测定的位置，当小磁针在该位置静止时，N极的指向即为该点的磁场方向.方法二：磁感线上任一点的切线方向就是该点的磁场方向.1.磁场(1)磁场是存在于磁极周围的一种特殊物质.(2)磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针N极受力的方向，也就是小磁针静止时N极所指的方向，就是这一点的磁场方向.(3)磁场的基本性质：对放入其中的磁体和通电导体有力的作用.2.磁感线(1)定义：磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同.(2)特点：①在磁体外部，磁感线从N极发出，进入S极；在磁体内部由S极回到N极.②磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强；磁场方向即过该点的磁感线的切线方向.③磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断.④磁感线是人们为了形象描述磁场而假想的线，并不真实存在.(3)几种特殊磁体外部的磁感线分布(如图5所示)：图53.地磁场地球的磁场与条形磁铁的磁场相似，其主要特点有三个：(1)地磁场的N极在地球南极附近，S极在地球北极附近.(2)地磁场的水平分量总是从地球南极指向地球北极，而竖直分量在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下.(3)赤道上空，各点的磁场方向与地面平行，方向由南向北.例1(多选)下列有关磁场的说法中，正确的是()A.磁体周围的空间存在看不见、摸不着的磁场B.磁极间的相互作用是通过磁场发生的C.磁场是有方向的，在磁场中的不同位置，其磁场方向一般不同D.在磁场中的某点，小磁针南极所受磁场力的方向与该点的磁场方向相同答案ABC解析磁场虽然看不见、摸不到，但它是一种客观存在的物质，它的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用，磁极间的相互作用就是通过磁场发生的，磁场具有方向性，在磁场中的某点，小磁针北极所受磁场力的方向与该点的磁场方向一致，南极所受磁场力的方向与该点的磁场方向相反(磁场方向的另一种描述方法)，故A、B、C正确，D错误.1.电场、磁场、重力场(引力场)，它们有非常接近的性质：看不见，摸不着，但却是客观存在的特殊物质.2.磁场不仅有大小而且有方向.磁场的方向规定为小磁针N极受力方向或者小磁针静止时N极所指的方向或者磁感线的切线方向.例2关于磁感线，下列说法中正确的是()A.两条磁感线的空隙处一定不存在磁场B.磁感线总是从N极到S极C.磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致D.两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交答案 C解析磁感线是为了形象描述磁场而假想的有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向表示磁场的方向，曲线的疏密表示磁场的强弱，所以C正确，A错误；在磁体外部磁感线从N极到S极，内部从S极到N极，磁感线不相交，所以B、D错误.针对训练1(多选)图6是几种常见磁场的磁感线分布示意图，下列说法正确的是()图6A.图(a)中a端是磁铁的S极，b端是磁铁的N极B.图(a)中a端是磁铁的N极，b端是磁铁的S极C.图(b)是两异名磁极的磁感线分布示意图，c端是N极，d端是S极D.图(b)是两异名磁极的磁感线分布示意图，c端是S极，d端是N极答案AD解析图(a)是条形磁铁外部磁感线分布示意图，外部磁场的磁感线是从磁铁的N极出来，进入磁铁的S极，故A对，B错；图(b)是两异名磁极磁感线分布示意图，磁感线仍然是从磁铁的N极出来，进入磁铁的S极，故C错，D对.二、电流的磁场1.演示实验：将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高，沿南北方向水平放置.将小磁针平行地放在直导线的上方和下方，请观察直导线通、断电时小磁针的偏转情况.观察到什么现象？通过这个现象可以得出什么结论呢？答案观察到通电时小磁针发生偏转，断电时小磁针又回到原来的位置.通电后导线周围的小磁针发生偏转，说明通电后导线周围的空间对小磁针产生磁力的作用，由此我们可以得出：通电导线和磁体一样，周围存在着磁场.2.重做上面的实验，请观察当电流的方向改变时，小磁针N极的偏转方向是否发生变化.观察到什么现象？这说明什么？答案观察到电流的方向改变时，小磁针N极的偏转方向发生改变，说明电流的磁场方向也发生变化.1.电流的磁效应(1)1820年，奥斯特发现：把一根导线平行地放在磁针的上方，给导线通电时，磁针发生了偏转，说明电流也能产生磁场，这个现象称为电流的磁效应.(2)意义：电流磁效应的发现，用实验展示了电与磁的联系，说明电与磁之间存在着相互作用，对电与磁研究的深入发展具有划时代的意义.2.电流磁场的方向(1)直线电流的磁场图7①安培定则：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向，如图7所示.②画法：如图8所示图8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穿出纸面.③特点：是非匀强磁场，距导线越远处磁场越弱.(2)通电螺线管的磁场①安培定则：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，如图9所示.图9②磁感线特点两端分别是N极和S极，管内是匀强磁场，管外是非匀强磁场，画法如图10所示.图10(3)环形电流的磁场①安培定则：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向，如图11所示.图11②磁感线的特点两侧分别是N极和S极，离圆环中心越远，磁场越弱，画法如图12所示.图12例3如图13所示，a、b是直线电流的磁场，c、d是环形电流的磁场，e、f是螺线管电流的磁场.试在各图中补画出电流方向或磁感线方向.图13答案见解析解析根据安培定则，可以确定a中电流方向垂直纸面向里，b中电流方向从下向上，c中电流方向是逆时针方向，d中磁感线方向向下，e中磁感线方向向左，f中磁感线方向向右.例4电路没接通时三个小磁针方向如图14所示，接通电路后确定三个小磁针的转向及最后N极的指向.(其中小磁针3在螺线管内部)图14答案小磁针1逆时针转动，最后N极指左；小磁针2顺时针转动，最后N极指右；小磁针3顺时针转动，最后N极指右.解析由安培定则可知螺线管内部磁场方向由左向右，故小磁针3顺时针转动，最后N极指右；小磁针1所在位置处磁场方向向左，故小磁针1逆时针转动，最后N极指左；小磁针2所在位置处磁场方向向右，小磁针2顺时针转动，最后N极指右.1.通电螺线管外部的磁感线和条形磁铁外部的磁感线相似，也是从N极出来，进入S极.通电螺线管内部的磁感线跟螺线管的轴线平行，方向由S极指向N极，并和外部的磁感线连接，形成环绕的闭合曲线.2.判断小磁针N极的指向，需要先判断小磁针所在处那一点的磁感线方向.[学科素养]本题综合应用了安培定则和磁场方向与小磁针N极指向的关系等知识点，培养了学生综合分析和应用物理知识的能力，正是“科学思维”等学科素养的体现.针对训练2如图15所示，一枚小磁针放在半圆形导线环的环心O处，当导线中通以如图所示方向的电流时，小磁针将如何偏转()图15A.沿顺时针方向转动B.沿逆时针方向转动C.N极转向纸里，S极转向纸外D.N极转向纸外，S极转向纸里答案 C解析由安培定则知，环形电流内部磁场方向垂直纸面向里，故N极转向纸里，C选项正确.1.(磁场的概念)下列关于磁场的说法中，正确的是()A.磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质B.磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的C.磁极与磁极之间是直接发生作用的D.磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生答案 A解析磁场是客观存在于磁极或电流周围的一种物质，是不以人的意志为转移的，所以A对，B、D错；磁极与磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间的作用都是通过它们的磁场发生的，所以C错.2.(磁感线)关于磁感线与电场线的描述，正确的是()A.电场线起止于电荷，磁感线起止于磁极B.电场线一定是不闭合的，磁感线一定是闭合的C.磁感线是自由小磁针在磁场力作用下的运动轨迹D.电场线和磁感线实际上均存在，只是肉眼看不到答案 B解析磁感线没有起点也没有终点，是闭合的曲线.静电场中的电场线不是闭合曲线，起始于正电荷(或无穷远处)，止于无穷远处(或负电荷)，故A错误，B正确；磁感线是描述磁场强弱和方向的形象曲线，当磁感线是曲线时，小磁针在磁场力作用下的运动轨迹并不一定与其重合，故选项C错误；电场线和磁感线都是为了描述抽象的场而人为引入的曲线，实际上并不存在，选项D错误.3.(电流的磁场)如图16所示，两根非常靠近且互相垂直并互相绝缘的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，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()图16A.区域ⅠB.区域ⅡC.区域ⅢD.区域Ⅳ答案 A解析由安培定则可知，I1电流在其上方产生的磁场方向垂直纸面向里，I2电流在其右方产生的磁场方向向里，故只有在区域Ⅰ，两个电流产生的磁场才都向里，选项A正确.4.(电流的磁场)为了判断一个未知正负极的蓄电池极性，某同学将该蓄电池通过电阻跟螺线管连接起来，发现小磁针的N极立即向螺线管偏转，如图17所示.用M、N和P、Q分别表示蓄电池和螺线管两极，下列判断正确的是()图17A.电源M端为正极B.电源N端为正极C.螺线管P端为S极D.螺线管内部磁感应强度方向由P指向Q答案 B解析小磁针的N极向螺线管偏转说明小磁针所在位置磁场方向向左，即螺线管P端为N极，Q端为S极，选项C错误；在螺线管的内部磁场方向由S极指向N极，所以螺线管内部磁感应强度方向由Q指向P，选项D错误；根据安培定则可知，在电源外部电流从N流向M，电源N端为正极，选项A错误，B正确.。

带电粒子在磁场中的运动（二）【学习目标】有界磁场问题【自主学习】1、如图所示一电子以速度v垂直射入磁感应强度为B，宽度为d的匀强磁场中，穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向夹角为30°，则电子做圆周运动的半径为，电子的质量为，运动时间为。

总结：【典型例题】1、求带电粒子在有界磁场中的运动的时间例1、如图所示，在半径为r的圆形区域内，有一个匀强磁场，一带电粒子以速度v0从M点沿半径方向射入磁场区，并由N点射出，O点为圆心，∠MON=120°时，求：带电粒子在磁场区域的偏转半径R及在磁场区域中的运动时间。

2、求有界磁场的磁感应强度例2、如图所示有一边长为a的等边三角形与匀强磁场垂直，若在三角形某边中点处以速度v 发射一个质量为m 、电量为e 的电子，为了使电子不射出这个三角形匀强磁场，则该磁场磁感应强度的最小值为多少？例3、如图所示，一束质子沿同方向从正方形的顶点a 射入匀强磁场，分成两部分，分别从bc 边和cd 边的中点e 、f 点射出磁场，求两部分质子的速度之比。

（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）例4、长为L 、间距也为L 的两平行金属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 。

今有质量为m 、带电荷量为q 的正离子从平行板左端中点以平行于金属板的方向射入磁场。

欲使离子不打在极板上，入射离子的速度大小应满足的条件是（ ）①m4qBL v < ②m 4qBL 5v >③m qBL v > ④<<v m 4qBL m 4qBL 5 以上正确的是（ ）A 、①②B 、②③C 、只有④D 、只有②【针对训练】1、如图所示，在x 轴的上方（y ≥0）存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B ，在原点O 有一个离子源向x 轴上方的各个方向发射出质量为m 、电荷量为q 的正离子，速率都是v ，对那些在xy 平面内运动的离子，在磁场中可能达到的最大x= 。

高中物理磁现象和磁场学案新人教版【学习目标】1、列举磁现象在生活、生产中的应用。

2、知道磁场的基本特性是对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用、3、知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的。

【自主预习】1、物体具有的吸引铁、钴、镍等物质的属性叫做；具有磁性的叫做磁体；磁体上磁性最强的部分叫做；磁体有两个磁极：南极、北极。

同名磁极相互，异名磁极相互。

2、丹麦物理学家首先发现电流周围也存在着磁场。

3、磁场是存在于或电流周围空间的一种客观存在的；磁极和磁极间、磁极和电流间、电流和电流间的作用都是通过来传递的。

4、规定在磁场中的任意一点小磁针受力的方向亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向、5、地球本身在地面附近空间产生的磁场，叫做。

地球的周围存在着____、地球是一个大____,地球的地理两极与地磁两极并不_____,极性和地理极性_____，地磁场的分布大致就像一个磁铁外面的磁场。

如图３,其间有一个交角、这就是_______,磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的。

【典型例题】一、电流的磁效应【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、电流与电流间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共同产生的D、磁场和电场是同一种物质二、地磁场【例2】下列说法正确的是()A、磁体上磁性最强的部分叫磁极，任何磁体都有两个磁极B、磁体与磁体之间的相互作用是通过磁场而发生的C、地球的周围存在着磁场，但地磁的两极与地理的两极并不重合，其间有一个交角这就是磁偏角，磁偏角的数值在地球上不同地点是相同的D、在地球表面各点磁场强弱相同三、关于磁场的方向【例3】关于磁场方向的说法，下列叙述正确的是()A、小磁针N极的指向B、小磁针S极的受力方向C、小磁针N极的受力方向D、以上说法都不对四、磁现象的应用【例4】如图3所示，A为橡胶圆盘，其盘面竖直、B为紧贴A的毛皮，在靠近盘的中轴上有一个小磁针静止于图示位置、当沿图中箭头的方向转动把手C时，小磁针将发生什么现象？【课后练习】1、下列关于磁场的说法中正确的是()A、磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质B、磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的C、磁极与磁极间是直接发生作用的D、磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生2、奥斯特实验说明()A、通电导体的周围存在着磁场B、导体的周围存在磁场C、磁体的周围存在着磁场D、磁场对电流有力的作用3、关于宇宙中天体的磁场，下列说法正确的是()A、宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁场B、宇宙中的所有天体都有与地球相似的磁场C、用指南针可以在任何一个天体上判别方向D、用指南针只能在类似于地球磁场的天体上判别方向4、超导是当今高科技的热点之一，当一块磁体靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，对磁体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就采用了这项技术，磁体悬浮的原理是()①超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同②超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反③超导体使磁体处于失重状态④超导体对磁体的磁力与磁体的重力相平衡A、①③B、①④C、②③D、②④5、关于磁铁的两个磁极，下列说法中正确的是()A、可以分开B、不能分开C、一定条件下可以分开D、磁铁很小时就只有一个磁极6、下列说法正确的是()A、只有磁极周围空间存在磁场B、相互接触的两个磁体之间没有磁场力的作用C、磁体对电流有力的作用，电流对磁体没有力的作用D、磁体和电流之间力的作用是相互的，都是通过磁场产生力的作用7、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、①④D、②③8、如图4所示，假设将一个小磁针放在地球的北极点上，那么小磁针的N极将()A、指北B、指南C、竖直向上D、竖直向下10、下列关于磁场的说法中正确的是()A、磁场和电场一样，是客观存在的物质B、磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的C、磁极与磁极间是直接发生作用的D、磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生11、关于地球的磁场，下列说法正确的是()A、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B、地磁场的南极在地理北极附近C、地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的D、地球磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的12、关于磁场，下列说法中正确的是()A、磁场和电场一样，都是客观存在的特殊物质B、磁场对处在其中的磁体有磁场力的作用C、磁铁对通电导线不可能有力的作用D、两根通电导线之间不可能有力的作用13、磁性水雷是用一个可绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体、当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，其依据是 ( )A、磁体的吸铁性B、磁极问的相互作用规律C、电荷间的相互作用规律D、磁场对电流的作用原理14、下列说法中正确的是 ( )A、任何磁体都具有N极和S极两个磁极B、奥斯特实验说明了电流周围存在着磁场C、通电导体之间也存在着相互作用，它们是通过电场发生作用的D、地磁场的N极与地理的南极重合，地磁场的S极与地理的北极重合。

高中物理一轮复习 3.3《几种常见的磁场》教学案新人教版选修31第三章3.3几种常见的磁场一、教材分析磁场的概念比较抽象，应对几种常见的磁场使学生加以了解认识，学好本节内容对后面的磁场力的分析至关重要。

二、教学目标（一）知识与技能1．知道什么叫磁感线。

2．知道几种常见的磁场（条形、蹄形，直线电流、环形电流、通电螺线管）及磁感线分布的情况3．会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。

4．知道安培分子电流假说，并能解释有关现象5．理解匀强磁场的概念，明确两种情形的匀强磁场6．理解磁通量的概念并能进行有关计算（二）过程与方法通过实验和学生动手（运用安培定则）、类比的方法加深对本节基础知识的认识。

（三）情感态度与价值观1.进一步培养学生的实验观察、分析的能力.2.培养学生的空间想象能力.三、教学重点难点1．会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向.2．正确理解磁通量的概念并能进行有关计算四、学情分析磁场概念比较抽象，学生对此难以理解，但前面已经学习过了电场，可采用类比的方法引导学生学习。

五、教学方法实验演示法，讲授法六、课前准备：演示磁感线用的磁铁及铁屑，演示用幻灯片七、课时安排：1课时八、教学过程：（一）预习检查、总结疑惑（二）情景引入、展示目标要点：磁感应强度B的大小和方向。

［启发学生思考］电场可以用电场线形象地描述，磁场可以用什么来描述呢？［学生答］磁场可以用磁感线形象地描述.----- 引入新课（老师）类比电场线可以很好地描述电场强度的大小和方向，同样，也可以用磁感线来描述磁感应强度的大小和方向（三）合作探究、精讲点播【板书】1．磁感线（1）磁感线的定义在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致，这样的曲线叫做磁感线。

（2）特点：A、磁感线是闭合曲线，磁铁外部的磁感线是从北极出来，回到磁铁的南极，内部是从南极到北极.B、每条磁感线都是闭合曲线，任意两条磁感线不相交。

第三章电磁感应一、电磁感应现象知识点：一、划时代的发现1、电流磁效应指的是，发现者是2、磁能生电的发现者是二、电磁感应现象1、名词解释电磁感应：感应电流：磁通量：单位：影响因素：2、电磁感应产生的条件实验一：导体棒切割磁感线实验二：磁铁穿越闭合回路结：实验三：电流变化引起的结论：三、讨论：摇绳能发电吗？四、例题：【例1】（2004，上海综合）发电的基本原理是电磁感应。

发现电磁感应现象的科学家是（）A．安培B．赫兹C．法拉第D．麦克斯韦【例2】发现电流磁效应现象的科学家是______，发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是______，发现电磁感应现象的科学家是____，发现电荷间相互作用力规律的的科学家是_________。

【例3】下列现象中属于电磁感应现象的是（）A．磁场对电流产生力的作用B．变化的磁场使闭合电路中产生电流C．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D．电流周围产生磁场【例4】如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中有一面积为S的矩形线圈abcd，垂直于磁场方向放置，现使线圈以ab边为轴转180°，求此过程磁通量是否变化了？为什么？【例5】详见书P50书后问题与练习（1、2、3）【例6】（选讲）如图（甲）所示，有一通电直导线MN水平放置，通入向右的电流I，另有一闭合线圈P位于导线正下方且与导线位于同一竖直平面，正竖直向上运动。

问在线圈P到达MN上方的过程中，穿过P的磁通量是如何变化的？在何位置时P中会产生感应电流？【例7】（选讲）如图所示是生产中常用的一种延时继电器的示意图。

铁芯上有两个线圈A和B。

线圈A跟电源连接，线圈B的两端接在一起，构成一个闭合回路。

在断开开关S的时候，弹簧E并不能立即将衔铁D拉起，因而不能使触头C（连接工作电路）立即离开，过一段时间后触头C才能离开，延时继电器就是这样得名的。

试说明这种继电器的原理。

二、法拉第电磁感应定律知识点：一、感应电动势磁通量的变化量：磁通量的变化率：感应电动势：单位：影响因素：二、法拉第电磁感应定律：内容：表达式：一匝线圈：多匝线圈：理解：三、例题1.法拉第电磁感应定律可以表述为：闭合电路中感应电动势的大小（）A.跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比B.跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比C.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比2. （2008南京模拟）关于电磁感应，下列说法中正确的是（）A、穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大B、穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零C、穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大D、穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大E、线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大3.将一磁铁缓慢地或迅速地插到闭合线圈中同样位置处，不发生变化的物理量有（）A.磁通量的变化率B.感应电流的大小C.感应电动势的大小D.磁通量的变化量4.恒定的匀强磁场中有一圆形闭合导线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在磁场中做下列哪种运动时，线圈中能产生感应电流（）A.线圈沿自身所在平面运动B.沿磁场方向运动C.线圈绕任意一直径做匀速转动D.线圈绕任意一直径做变速转动5、下列说法正确的是（）Ａ、只要闭合电路在磁场中运动，闭合电路就一定有感应电流Ｂ、只要闭合电路有磁通量，闭合电路就一定有感应电流Ｃ、只要导体做切割磁感线运动，就一定有感应电流Ｄ、只要穿过闭合电路的磁感线条数发生变化，闭合电路就有感应电流6、有一个100匝的线圈放在匀强磁场中，产生10V的感应电动势，则（）A、通过该线圈的磁通量变化了0.1WbB、通过该线圈的磁通量平均变化了0.1WbC、通过该线圈每一匝截面上的磁通量的变化率是0.1Wb/SD、通过该线圈每一匝截面上的磁通量的变化是10Wb7、穿过一匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2 Wb，则（）A、线圈中感应电动势始每秒增加2VB、线圈中感应电动势始终为2V，C、线圈中感应电动势始每秒减少2VD、线圈中感应电动势始终不变，但小于2V8、关于发动机的说法，下列正确的是（）A、它将机械能转化为电能，属于电流的磁效应B、它将电能转化为机械能，属于电流的磁效应C、它将机械能转化为电能，属于电磁感应现象D、它将电能转化为机械能，属于电磁感应现象9、（2007江苏学业水平测试）在桌面上放一单匝线圈，线圈正上方一定高度处有一竖立的条形磁铁，当磁铁竖直向下运动时，穿过线圈的磁通量将（填变大、变小）。

3几种常见的磁场［学习目标］1。

知道磁感线的概念,并能记住几种常见磁场的磁感线分布特点。

2.会用安培定则判断电流周围的磁场方向。

3.知道安培分子电流假说的内容，并能解释简单的磁现象.4。

知道磁通量的概念,并会计算磁通量．一、磁感线1．定义:在磁场中画出的一些有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁感应强度的方向一致．2．特点(1)磁感线的疏密表示磁场的强弱．磁场强的地方,磁感线较密；磁场弱的地方,磁感线较疏．（2）磁感线某点的切线方向表示该点磁感应强度的方向．二、几种常见的磁场1．直线电流的磁场安培定则:如图1所示，右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向．直线电流周围的磁感线环绕情况如图1所示．图12．环形电流的磁场安培定则：如图2甲所示,让右手弯曲的四指跟环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线的轴线上磁感线的方向．图23．通电螺线管的磁场安培定则：如图乙所示，右手握住螺线管，让弯曲的四指跟环形电流方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部的磁场的方向或者说拇指所指的方向是它的北极的方向．三、安培分子电流假说1。

法国学者安培提出:在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流——分子电流．分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极．（如图3所示）图32．当铁棒中分子电流的取向大致相同时，铁棒对外显磁性;当铁棒中分子电流的取向变得杂乱无章时，铁棒对外不显磁性．四、匀强磁场和磁通量1．匀强磁场（1）定义：强弱、方向处处相同的磁场．(2)磁感线特点:间隔相同的平行直线．2．磁通量(1）定义：匀强磁场中磁感应强度和与磁场方向垂直的平面面积S 的乘积．即Φ＝BS.（2）拓展：磁场与平面不垂直时，这个面在垂直于磁场方向的投影面积S′与磁感应强度的乘积表示磁通量．(3)单位：国际单位制是韦伯，简称韦，符号是Wb，1 Wb＝1_T·m2。