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高二物理磁场第五、六节人教实验版知识精讲[1]

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用心 爱心 专心 高二物理磁场第五、六节人教实验版 【本讲教育信息】 一. 教学内容： 磁场第五、六节

知识要点： 1. 掌握洛仑兹力的方向和大小。 2. 掌握带电粒子垂直进入磁场后的运动特点。 3. 掌握粒子做匀速圆周运动的半径、周期、角速度、频率的计算。

重点、难点解析： 一. 洛仑兹力 磁场对运动电荷的作用力叫洛仑兹力。 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合力。 （1）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反方向。 2. 洛仑兹力的方向总是既垂直于磁场方向又垂直于速度方向，即总是垂直于B、v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。 （2）洛仑兹力的大小

F=sinBqv，其中是带电粒子的运动方向与磁场方向的夹角。

1. 当=90°时，F=Bqv，此时洛仑兹力最大。 2. 当=0°时，F=0，此时洛仑兹力最小。 3. 当=0时，即电荷无相对运动时，F=0，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，而对相对于磁场静止的电荷没有作用力。 （3）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，因此洛仑兹力总是不做功。它只能改变运动电荷的速度方向，不能改变运动电荷的速度大小。

二. 带电粒子在匀强磁场中的运动 如图所示匀强磁场中，一电量为q速度为v0的带电粒子从图示位置A开始在磁场中运

动（磁感应强度为B），则在图示位置A带电粒子所受的洛仑兹力的大小为F=Bqv，方向与速度方向垂直，粒子的轨迹必为曲线，则当其拐过一个小角度时，如图所示的B点，此时在B点的速度方向仍然与磁感线方向垂直，此时的洛仑兹力方向仍然与此时的速度方向垂直。由此可推知当带电粒子的速度方向与磁感应强度方向垂直时，其洛仑兹力始终与运动方向垂直，所以洛仑兹力对物体做的功为0，所以速度大小不变，所以洛仑兹力大小也将不变，那么仅考虑洛仑兹力的作用，该粒子将做匀速圆周运动。 用心 爱心 专心

1. 洛仑兹力的作用效果 当带电粒子在磁场中运动时，洛仑兹力的方向总垂直于速度方向，所以洛仑兹力不改变带电粒子的速度大小，或者说，洛仑兹力不对带电粒子做功。

2. 当带电粒子垂直进入匀强磁场时将做匀速圆周运动（仅受洛仑兹力的作用），向心力是由洛仑兹力提供。 3. 带电粒子做匀速圆周运动的半径、圆心、周期的分析： ⑴粒子做匀速圆周运动的半径

设粒子的质量为m，电量为q，速度为v，垂直进入磁感应强度 为B的匀强磁场，则所受的洛仑兹力为F=Bqv，设 粒子以v做圆周运动的半径为r，则粒子做匀速圆周运动

需要的向心力为2mvFr向，该向心力由洛仑兹力提供，

即2mvBqvr，所以r=qBmv 注意：半径的大小取决于磁场的磁感应强度、粒子的速度、粒子的比荷。 ⑵粒子做匀速圆周运动的周期。

设周期为T，由2rTv得，将mvrBq代入得T=qBm2。从式中可以看到周期的大小取决于磁场的磁感应强度，粒子的电荷，与粒子的速度的大小无关系。 4. 如何确定带电粒子在磁场中圆周运动的圆心及运动时间? （1）从匀强磁场边缘垂直磁场射入的带电粒子，它在磁场中的运动轨迹不可能成一个完整的圆，仅是一段圆弧。在实际问题中圆心位置的确定极为重要，通常有两个方法： ①已知入射方向和出射方向时，可分别作通过入射点和出射点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。如下图所示，图中P为入射点，M为出射点。 用心 爱心 专心

②已知入射方向和出射点的位置时，可以通过入射点作入射方向的垂线，再连接入射点和出射点，作其中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心。如上图所示，P为入射点，M为出射点。 （2）如何确定带电粒子在磁场中运动的时间?

粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，转一周所用时间可用公式2mTqB确定，且从中可以看出粒子转一周后所用时间与粒子荷质比有关，还与磁场有关，而与粒子速度大小无关。粒子速度大时，做圆周运动的半径大；粒子速度小时，做圆周运动的半径小，但只要粒子质量和电量之比一定，转一周所用时间都一样。若要计算转过任一段圆弧所用的时间，则

必须确定粒子转过的圆弧所对的圆心角，并由表达式2tT确定通过该段圆弧所用的时间。其中T即为该粒子做圆周运动的周期，转过的圆心角越大，所用时间越长。 确定带电粒子运动圆弧所对圆心角的两个重要结论：①带电粒子射出磁场的速度方向与

射入磁场的速度方向之间的夹角叫做偏向角，偏向角等于圆弧轨道PM对应的圆心角，

即，如上图所示。 ②圆弧轨道PM所对圆心角等于PM弦与切线的夹角（弦切角）的2倍，即＝2，如上图所示。

三. 电场和磁场对电荷作用的比较 1. 电荷在电场中一定要受到电场力的作用，而电荷在磁场中不一定受磁场力作用。只有相对于磁场运动且运动方向与磁场不平行的电荷才受磁场力作用，而相对磁场静止的电荷或虽运动但运动方向与磁场方向平行的电荷则不受磁场力作用。

2. 电场对电荷作用力的大小仅决定于场强E和电荷量q，即FqE，而磁场对电荷的作用力大小不仅与磁感应强度B和电荷量q有关，还与电荷运动速度的大小及速度方向与磁场方向的夹角有关，即sinFqvB。 3. 电荷所受电场力的方向总是沿着电场线的切线（与电场方向相同或相反），而电荷所受磁场力的方向总是既垂直于磁场方向，又垂直于运动方向（即垂直于磁场方向和运动方向所决定的平面）。 4. 在匀强电场中，电荷受的电场力是一个恒力；在匀强磁场中，由于运动电荷的速度方向在洛仑兹力的作用下发生改变，而洛仑兹力又总是与电荷速度方向垂直，所以洛仑兹力的方向也发生改变，洛仑兹力是一个变力。 用心 爱心 专心

5. 电荷在电场中运动时，电场力要对运动电荷做功（电荷在等势面上运动除外），而电荷在磁场中运动时，洛仑兹力一定不会对电荷做功。

【典型例题】 例1. 关于运动电荷和磁场的说法中，正确的是（ ） A. 运动电荷在某点不受洛仑兹力的作用，这点的磁感应强度必为零 B. 电荷的运动方向、磁感应强度和电荷所受洛仑兹力的方向一定互相垂直 C. 电子射线由于受到垂直于它的磁场作用而偏转，这是因为洛仑兹力对电子做功的结果 D. 电荷与磁场没有相对运动，电荷就一定不受磁场的作用力 解析：磁感应强度是由磁场本身性质决定的物理量，故A错。洛仑兹力与安培力是同性质的力，其方向都是由左手定则判定，它的方向一定垂直于B、v所在的平面，但是v是粒子的速度，当然不一定与B垂直，故B也是错误的，磁场只对运动电荷产生力的作用，对静止电荷没有力的作用，故D正确。 答案：D 点拨：磁场只对运动电荷产生力的作用，但当电荷的速度与磁场方向平行时，不受洛仑兹力的作用。

例2. 如图所示，一束电子（电量为e）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，穿过磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角为30，则电子的质量是 ，穿过磁场的时间是 。

解析：电子在磁场中运动，只受洛仑兹力作用，故其轨迹是圆弧一部分，又因为Fv，故圆心在电子穿入和穿出磁场时受到洛仑兹力指向的交点上，如图中的O点，由几何知识

可知，AB间圆心角30，OB为半径。2sin30drd，又由mvrBe得

2dBemv。由于AB圆心角是30，因此穿过时间12Tt故12123mdTBev。

答案：2dBev；3dv

例3. 如图 （甲）所示，在y纸面外，磁感应强度为B。一带正电的粒子以速度0v从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为。若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l，求该粒子的电量和 用心 爱心 专心

质量之比qm? 解析：带正电的粒子射入磁场后，由于受到洛仑兹力的作用，粒子将沿图乙所示的轨迹运动，从A点射出磁场，O、A间的距离为l，射出时速度的大小仍为0v，射出方向与x轴的夹角仍为。

解：由于洛仑兹力提供向心力，则：200vqvBmR，R为圆轨道的半径，解得：0mvRqB

①圆轨道的圆心位于OA的中垂线上，由几何关系可得：sin2lR② 联立①、②两式，解得02sinvqmlB 点拨：只有根据题意并结合左手定则作出粒子的运动轨迹才能进一步求解，由此可见作图是解决本节问题的必要手段。

【模拟试题】 1. 关于安培力和洛仑兹力，下列说法正确的是 （ ） A. 洛仑兹力和安培力是性质完全不同的两种力 B. 安培力和洛仑兹力，其本质都是磁场对运动电荷的作用力 C. 安培力是洛仑兹力的宏观体现 D. 安培力对通电导体能做功，但洛仑兹力对运动电荷不做功 2. 在你身边，若有一束电子从上而下运动，在地磁场的作用下，它将（ ） A. 向东偏转 B. 向西偏转 C. 向北偏转 D. 向南偏转 3 .下列说法正确的是 （ ） A. 运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛仑兹力作用 B. 运动电荷在某处不受洛仑兹力的作用，则该处的磁感应强度一定为零 C. 洛仑兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的动量 D. 洛仑兹力对带电粒子不做功 4. 如图所示，一电子束沿电流方向运动，则电子束将 （ ）

A. 偏向电流 B. 偏离电流 C. 无偏转 D. 不能确定

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高二物理磁感应强度1(1)(PPT)5-3

高二物理磁感应强度1(1)(PPT)5-3


长，家庭教师和家长，店员和店主）。 【宾服】ī〈书〉动服从；归附。 【宾服】ī?〈方〉动佩服：你说的那个理，俺不～。 【宾馆】ī名招待来宾住宿的地 方。现指较大而设施好的旅馆。 【宾客】ī名客人（总称）：迎接八方～。 【宾朋】ī名宾客；朋友：～满座。 【宾语】ī名动词的一种连带成分，一般在动词 后边，用来回答“谁？”或“什么？”例如“我找； / 笔趣阁小说网；厂长”的“厂长”，“他开拖拉机”的“拖拉机”，“接受批 评”的“批评”，“他说他不知道”的“他不知道”。有时候一个动词可以带两个宾语，如“教我们化学”的“我们”和“化学”。 【宾至如归】īī客人到 了这里就像回到自己的家一样，形容旅馆、饭馆等招待周到。 【宾主】ī名客人和主人：～双方进行了友好的会谈。 【彬】ī①［彬彬］（īī）〈书〉形文雅的 样子：～有礼｜文质～。②（ī）名姓。 【傧】（儐）ī［傧相］（ī）名①古代称接引宾客的人，也指赞礼的人。②举行婚礼时陪伴新郎新娘的人：男～｜ 女～。 【斌】ī同“彬”。 【滨】（濱）ī①水边；近水的地方：海～｜湖～｜湘江之～。②靠近（水边）：～海｜～江。③（ī）名姓。 【缤】（繽）ī［缤 纷］（ī）〈书〉形繁多而凌乱：五彩～｜落英（花）～。 【槟】（檳、梹）ī［槟子］（ī?）名①槟子树，花红的一种，果实比苹果小，红色，熟后转紫红， 味酸甜带涩。②这种植物的果实。 【镔】（鑌）ī［镔铁］（ī）名精炼的铁。 【濒】（瀕）ī①紧靠（水边）：～湖｜东～大海。②临近；接近：～危｜～行。 【濒绝】ī动濒临灭绝或绝迹：～物种。 【濒临】ī动紧接；临近：我国～太平洋｜精神～崩溃的边缘。 【濒死】ī动临近死亡：从～状态下抢救过来。 【濒危】 ī动接近危险的境地，指人病重将死或物种临近灭绝：病人～｜～动物。 【濒于】ī动临近；接近（用于坏的遭遇）：～危境｜～绝望｜～破产。 【豳】ī古地 名，在今陕西彬县、旬邑一带。也作邠。 【摈】（擯）〈书〉抛弃；排除：～诸门外｜～而不用。 【摈斥】动排斥：～异己。 【摈除】动排除；抛弃：～
高二物理选修3-1第三章磁场知识点总结复习

高二物理选修3-1第三章磁场知识点总结复习

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。

高二物理第五章交变电流知识精讲 人教版

高二物理第五章交变电流知识精讲 人教版

高二物理第五章交变电流知识精讲人教版一. 本周教学内容：第五章《交变电流》二. 重点、难点：〔一〕核心知识内容分析1. 交变电流的产生与变化规律的分析〔1〕交流电的概念矩形线圈在磁场中匀速转动，在转动的过程中线圈中可产生交变电流。

正弦交变电流：按正弦规律变化的交变电流叫正弦交变电流。

正弦交变电流是一种最简单、最根本的交变电流。

图1〔2〕中性面与线圈平面处于中性面时的特点中性面图2中性面的概念：当线圈平面与磁感线垂直时，线圈的两边没有切割磁感线，线圈的磁通量最大而磁通量的变化为零，线圈内的感应电动势为零，这个面称为中性面。

当线圈平面旋转到与磁感线平行时〔线圈平面与中性面垂直〕，线圈的磁通量最小，磁通量的变化最快〔线圈的两边切割磁感线的速度最大〕，线圈产生的感应电动势最大。

当线圈从中性面开始转动时，产生的交变电流是正弦规律变化。

当线圈从磁通量最小值面开始转动时，产生的交变电流是余弦规律变化。

正弦规律变化与余弦规律变化在本质上无区别，只是起始位置不同。

〔3〕交流电的图象图象的物理意义：描述交流电随时间的变化规律。

正弦曲线与余弦曲线的区别 〔4〕交流电的变化规律 瞬时值表达式e t U U t i I t m m m ===εωωωsin sin sin ，，平面矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时感应电动势的峰值εωωφωωπππm m nBl l nBS n f n T======12222， 2. 表征交流电的物理量 〔1〕交流电的有效值定义方法：根据电流的热效应规定，让交流电与直流电通过同样的电阻，如果在同一时间内产生的热量一样，如此直流电的数值叫交流电的有效值。

〔2〕有效值与峰值的关系 在正弦与余弦交流电的关系I I m =22说明：通常所指的交流电电流、电压、电动势都是指有效值，交流电表测量的值是有效值，交流用电设备铭牌标出的电压、电流值均指有效值。

〔3〕交流电的周期与频率的关系T f=1 交流电的周期与频率表征交流电变化快慢，周期越小，频率越大，交流电的变化越快。

高二物理第六章电磁振荡和电磁波

高二物理第六章电磁振荡和电磁波

嗦夺市安培阳光实验学校高二物理第六章电磁振荡和电磁波知识精讲人教版一. 本周教学内容：第五章《交变电流》章复习第六章《电磁振荡和电磁波》（一）核心知识内容分析1. 交流电章复习专题1. 交流电的产生及变化规律（1）原理：电磁感应。

矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，矩形线圈的两条边切割磁感线产生感应电动势。

（2）变化规律：正弦或余弦变化规律。

记住照明电路的相关值。

从瞬时值表达式的分析，最大值、初始位置、频率、周期。

相关的分析计算专题2. 变压器（1）原理：电磁感应。

（2）原、副线圈的电压、电流、功率、频率、周期的关系。

原、副线圈中相同的物理量、不同的物理量。

原、副线圈的电压、电流、功率的制约关系。

看题目的条件。

（3）变压器的实际应用：远距离输电的应用。

远距离输电的典型电路图：输电线上的热损失的计算（非纯电阻电路）。

交流电一章的知识结构第六章《电磁振荡和电磁波》1. 电磁振荡（1）振荡电流、振荡电路的定义大小和方向均随时间作周期性变化的电流叫振荡电流。

能产生振荡电流的电路叫振荡电路。

LC电路是常见的振荡电路。

LC电路中振荡电流的产生过程。

结合图2分析LC回路的电流随时间的变化规律。

电容器极板带电量随时间的变化规律。

在LC回路中，当电容器上的电荷Q达到最大时，LC回路的振荡电流为零；当电容器的电荷Q为零时，LC回路的振荡电流最大。

注意振荡电路的电流、电容器两极间电场的变化情况。

电场能与磁场能的变化情况。

对于理想LC回路，在电磁振荡的过程中，无能量损失。

电容器的两板板间的电场能和自感线圈的磁场能不断相互转化，在任意时刻，电场能和磁场能的总和不变。

阻尼振荡和无阻尼振荡。

2. 电磁振荡的周期和频率概念L：电感线圈的自感系数；C：电容器的电容3. 电磁场和电磁波（1）麦克斯韦电磁场理论变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场；均匀变化的磁场周围产生稳定的电场，均匀变化的电场周围产生稳定的磁场；非均匀变化的磁场周围产生变化的电场，非均匀变化的电场周围产生变化的磁场。