高考物理磁場經典題型及其解題基本思路

1、1高考物理系列講座高考物理系列講座——帶電粒子在場中的運動帶電粒子在場中的運動【專題分析】【專題分析】帶電粒子在某種場(重力場、電場、磁場或復合場)中的運動問題，本質還是物體的動力學問題電場力、磁場力、重力的性質和特點：勻強場中重力和電場力均為恒力，可能做功；洛倫茲力總不做功；電場力和磁場力都與電荷正負、場的方向有關，磁場力還受粒子的速度影響，反過來影響粒子的速度變化.【知識歸納】【知識歸納】一、安培力一、安培力1.安培力：通電導線

2、在磁場中受到的作用力叫安培力.【說明】磁場對通電導線中定向移動的電荷有力的作用，磁場對這些定向移動電荷作用力的宏觀表現(xiàn)即為安培力.2.安培力的計算公式：F=BILsin?；通電導線與磁場方向垂直時，即?=900，此時安培力有最大值；通電導線與磁場方向平行時，即?=00，此時安培力有最小值，F(xiàn)min=0N；0＜?＜90時，安培力F介于0和最大值之間.3.安培力公式的適用條件；①一般只適用于勻強磁場；②導線垂直于磁場；③L為導線的有效長度，

3、即導線兩端點所連直線的長度，相應的電流方向沿L由始端流向末端；④安培力的作用點為磁場中通電導體的幾何中心；⑤根據力的相互作用原理，如果是磁體對通電導體有力的作用，則通電導體對磁體有反作用力.【說明】安培力的計算只限于導線與B垂直和平行的兩種情況.二、左手定則二、左手定則1.通電導線所受的安培力方向和磁場B的方向、電流方向之間的關系，可以用左手定則來判定.2.用左手定則判定安培力方向的方法：伸開左手，使拇指跟其余的四指垂直且與手掌都在同一

4、平面內，讓磁感線垂直穿入手心，并使四指指向電流方向，這時手掌所在平面跟磁感線和導線所在平面垂直，大拇指所指的方向就是通電導線所受安培力的方向.3.安培力F的方向既與磁場方向垂直，又與通電導線方向垂直，即F總是垂直于磁場與導線所決定的平面.但B與I的方向不一定垂直.4.安培力F、磁感應強度B、電流I三者的關系①已知I、B的方向，可惟一確定F的方向；②已知F、B的方向，且導線的位置確定時，可惟一確定I的方向；③已知F、I的方向時，磁感應強度

5、B的方向不能惟一確定.三、洛倫茲力：磁場對運動電荷的作用力三、洛倫茲力：磁場對運動電荷的作用力.1.洛倫茲力的公式：F=qvBsin?；2.當帶電粒子的運動方向與磁場方向互相平行時，F(xiàn)=0；3.當帶電粒子的運動方向與磁場方向互相垂直時，F(xiàn)=qvB4.只有運動電荷在磁場中才有可能受到洛倫茲力作用，靜止電荷在磁場中受到的磁場對電荷的作用力一定為0；四、洛倫茲力的方向四、洛倫茲力的方向1.運動電荷在磁場中受力方向可用左手定則來判定；2.洛倫茲

6、力f的方向既垂直于磁場B的方向，又垂直于運動電荷的速度v的方向，即f3電荷的動能.6.勻強電場中在電場力的作用下，運動電荷的偏轉軌跡為拋物線；勻強磁場中在洛倫茲力的作用下，垂直于磁場方向運動的電荷的偏轉軌跡為圓弧.八、對于重力的考慮八、對于重力的考慮重力考慮與否分三種情況.(1)對于微觀粒子，如電子、質子、離子等一般不做特殊交待就可以不計其重力，因為其重力一般情況下與電場力或磁場力相比太小，可以忽略；而對于一些實際物體，如帶電小球、液滴

7、、金屬塊等不做特殊交待時就應當考慮其重力.(2)在題目中有明確交待的是否要考慮重力的，這種情況比較正規(guī)，也比較簡單.(3)是直接看不出是否要考慮重力，但在進行受力分析與運動分析時，要由分析結果，先進行定性確定再是否要考慮重力.九、動力學理論：九、動力學理論：(1)粒子所受的合力和初速度決定粒子的運動軌跡及運動性質；粒子所受的合力和初速度決定粒子的運動軌跡及運動性質；(2)勻變速直線運動公式、運動的合成和分解、勻速圓周運動的運動學公式；勻

8、變速直線運動公式、運動的合成和分解、勻速圓周運動的運動學公式；(3)牛頓運動定律、動量定理和動量守恒定律；牛頓運動定律、動量定理和動量守恒定律；(4)動能定理、能量守恒定律動能定理、能量守恒定律.十、在生產、生活、科研中的應用：如顯像管、回旋加速器、速度選擇器、正負電子對十、在生產、生活、科研中的應用：如顯像管、回旋加速器、速度選擇器、正負電子對撞機、質譜儀、電磁流量計、磁流體發(fā)電機、霍爾效應等等撞機、質譜儀、電磁流量計、磁流體發(fā)電機、

9、霍爾效應等等.正因為這類問題涉及知識面大、能力要求高，而成為近幾年高考的熱點問題，題型有選擇、填空、作圖等，更多的是作為壓軸題的說理、計算題.分析此類問題的一般方法為：首先從粒子的開始運動狀態(tài)受力分析著手，由合力和初速度判斷粒子的運動軌跡和運動性質，注意速度和洛倫茲力相互影響這一特點，將整個運動過程和各個階段都分析清楚，然后再結合題設條件，邊界條件等，選取粒子的運動過程，選用有關動力學理論公式求解【題型歸納】【題型歸納】【例1】如圖，

10、在某個空間內有一個水平方向的勻強電場，電場強度，又有一個與電場垂直的水平方向勻強磁場，磁感強度B＝10T?，F(xiàn)有一個質量m＝2106kg、帶電量q＝2106C的微粒，在這個電場和磁場疊加的空間作勻速直線運動。假如在這個微粒經過某條電場線時突然撤去磁場，那么，當它再次經過同一條電場線時，微粒在電場線方向上移過了多大距離。（ｇ取10m／S2）【解析】題中帶電微粒在疊加場中作勻速直線運動，意味著微粒受到的重力、電場力和磁場力平衡。進一步的分析可