1、第10單元：磁場，本單元內容涵蓋磁感應強度、磁感線、磁通量、電流的磁場、安培力、洛侖茲力等基礎概念，包含磁現象的電本質、安培定則、左手定則等規律。本單元所涉及的基本方法有，借助空間想象力以及磁感線把磁場的空間分布予以形象化，而這乃是解決磁場問題的關鍵所在。運用安培定則、左手定則去判斷磁場方向以及載流導線、運動的帶電粒子受力情形，則是使力學知識與磁場問題相融合的切入點。在本單元知識應用期間，對于初學者而言，常犯的錯誤主要呈現于這些方面：其一，無法精準地重現題目里所講述的磁場的空間分布狀況，以及帶電粒子的運動軌跡情況；其二，在運用安培定則、左手定則去判斷磁場方向，以及載流導線、運動的帶電粒子受力情形的時候出現差錯；其三，運用幾何知識之際出現失誤；其四，不擅長剖析多過 。
這個需求中第一句“程的物理問題”表意不明，無法準確改寫，第二句開始的內容改寫如下：例1，處于平面狀態被安排在桌面上正中央位置的條形磁鐵，其豎直上方固定了一根和它磁場呈垂直姿態的直導線，導線之中被通入了垂直于紙面向外的電流，那么在這種情況下，有如下幾種關于說法正確情況的問題：，A選項，磁鐵對于桌面而言壓力出現減小的狀況，B選項，磁鐵對于桌面而言壓力呈現增大的情形，C選項，磁鐵對于桌面而言壓力保持不變的態勢，D選項，以上所提及的說法全部都不存在可能性，【錯解分析】當中的錯解是這樣的：磁鐵存在吸引導線的情況，進而致使磁鐵導線對桌面產生壓力，所以選擇B 。導線對磁鐵的反作用力，錯解在選擇研究對象做受力分析時出現問題，且未用牛頓第三定律來分析該反作用力作用于何處?！菊_解答】如圖10-2所示，將通電導線置于條形磁鐵上方，使通電導線處于磁場中，由左手定則可判斷通電導線受到向下的安培力作用，同時，依據牛頓第三定律可知，力的作用是相互的，在磁鐵對通電導線有向下作用的同時。
3、通電導線對于磁鐵而言，是存在反作用力的，該反作用力作用于磁鐵之上，其方向是向上看的，就如同圖10 - 3所呈現的那樣。針對磁鐵來做受力方面的分析，鑒于磁鐵始終表現為靜止的狀態，在沒有通電導線這種情況的時候，N等于mg，而當有了通電導線之后，N加上F等于mg，進而得出N等于mg減去F，如此一來，磁鐵對桌面的壓力是減小的，要選A 。依據例2，參照圖10 - 4所示情形，存在水平放置的扁平條形磁鐵，進而在磁鐵的左端正上方存在一線框，此線框平面與磁鐵相互垂直，當線框由左端正上方沿著水平方向平移至右端正上方的進程中，穿過它的磁通量的變化狀況是：A先減小后增大，B始終減小，C始終增大，D先增大后減小【錯解分析】錯解：條形磁鐵的磁性在兩端極強，所以線框從磁極的一端移至另一端的過程中磁性由強到弱再到強，依據磁通量計算公式可知等于B·S，線框面積保持不變，與B成正比例變化，故而選A做 。
4、做題的時候，沒有切實弄清楚磁通量的概念，腦海里沒能正確構建起條形磁鐵的磁力線空間分布的模型。所以，盲目地機械套用磁通量的計算公式等于B乘以S，鑒于條形磁鐵兩極的磁感應強度B比中間部分的磁感應強度大，從而得出線框在兩極正上方所穿過的磁通量大于中間正上方所穿過的磁通量?！菊_解答】規范地畫出條形磁鐵的磁感線空間分布的剖面圖，就像圖10 - 5所示那樣。運用等于B乘以S定性判斷出穿過閉合線圈的磁通量先增大后減小，選D?！拘〗Y】，=B·S計算公式使用存在條件，B需為勻強磁場，且B要垂直S，所以磁感應強度大的地方磁通量不一定大，本題中兩極上方磁場并非勻強磁場，磁場與正上方線框平面所成角度未知，難以定量計算，。
5、經由計算，去編寫這道題的意圖，便是想要提示同學們，對于磁場的形象化這一情況，要予以充足的重視。例3 如同圖10 - 6所展示的那般，螺線管的兩端加設了交流電壓，順著螺線管的軸線方向，有一個電子射入，那么該電子在螺線管內部將會做 A加速直線運動 B勻速直線運動C勻速圓周運動 D簡諧運動【錯解分析】錯解一：螺線管的兩端加設了交流電壓，螺線管內部存在磁場，電子在磁場中會受到磁場力的作用，所以選A。錯解二：螺線管兩端施加了交流電壓，螺線管內部存在磁場，磁場的方向呈現出周期性地變化，電子于周期性變化的磁場里頭受到的力同樣發生周期性改變，進而做往復運動。所以選擇D。錯解一與錯解二的根本緣由存在兩點：其一，對于螺線管兩端加上交流電壓之后，螺線管內部磁場大小以及方向發生周期性變化的準確情形分析得不清楚；其二，沒有。
搞清楚洛侖茲力f等于Bqv的適用條件，以免錯誤套用公式。洛侖茲力大小為f等于Bqv的條件是運動電荷垂直射入磁場，當運動方向與B形成夾角時，洛侖茲力f等于Bqv乘以sin，當等于0°或者等于180°時，運動電荷不會受到洛侖茲力的作用。【正確解答】螺線管兩端加上交流電壓以后，螺線管內部磁場大小以及方向發生周期性變化，然而始終與螺線管平行，沿著螺線管軸線方向射入的電子其運動方向與磁感線平行。始終不受洛侖茲力的電子，沿軸線飛入后做勻速直線運動。例4，有一自由的矩形導體線圈，通以電流I，將其移入通以恒定電流I的長直導線右側，其ab與cd邊跟長直導體AB在同一平面內且互相平行，如圖10 - 7所示，試判斷將該線圈從靜止開始 。
7、開始釋放之后的受力情形以及運動狀況。（不考慮重力）【錯解剖析】錯解：依靠磁極的相互作用去判斷。鑒于長直導線電流所產生的磁場在矩形線圈所處位置的磁感線方向是垂直紙面向里，它等同于條形磁鐵的N極正對著矩形線圈向里。因為通電線圈類似于環形電流，其磁極通過右手螺旋定則判定為S極向外，它會受到等效N極的吸引，所以通電矩形線圈將會垂直紙面向外加速。錯誤的根源在于把直線電流的磁場與條形磁鐵的磁極磁場等同看待 ?？芍粭l一條的直線電流當中呀，磁場的那磁感線呢，是一叢一叢并且各自都是，以直導線上每一點，作為圓心而成的同心圓，它呀，并不實打實存在N極與S極，可以把它叫做這種所謂的無極場吶，是根本不能夠跟條形磁鐵的那種有極場，達成等效一樣子玩意兒的呦?！径_解答的方式是】運用并借此左手定則來進行判斷。首先要畫出直線電流的磁場，在矩形線圈所在的那個地方的磁感線分布情況，是依據右手螺旋，用正確的方式定則來操作的喲。
8、判定確定其磁感線 的方向是垂直紙面向里的，呈現如圖10 - 8所示的情況。線圈 的四條邊所受到的安培力的方向是由左手定則進行判定的。其中F1與F3是相互處于平衡狀態的，因為ab邊所在之處的磁場要比cd邊所在之處的磁場強，所以F4F2。從這里能夠知道矩形線圈abcd所受到的安培力的合力方向是向左的，它會加速朝著左邊運動進而與導體AB相互靠攏。【小結】 運用等效的思想去處理問題是存在條件的，磁場的等效，應當是磁場的分布存在相似的地方。比如條形磁鐵與通電直螺線管的磁場大概是相同的，能夠進行等效。因此應當規規矩矩地把兩個磁場給畫出來，通過比較瞧瞧是不是符合等效的條件。在本題里直線電流的磁場沒辦法被等效成勻強磁場。例5 如圖10-9所示，有一個用絕緣絲線懸掛著的環形導體，它處于與其所在平面相互垂直并且向右的勻強磁場之中，要是環形導體 ，句號。
9、存在著如圖所展示方向的電流I，嘗試去判斷環形導體的運動情形?！惧e解分析】錯解：已知勻強磁場的磁感線是垂著導體環面且方向朝右的，它等同于條形磁鐵N極正對著靠近環形導體圓面的左側，而通電環形導體，也就是環形電流的磁場N極是朝左的（依照右手定則予以判定），它會受到等效N極的排斥作用，環形導體開始朝著右邊去加速運動。錯誤地把勻強磁場等效成條形磁鐵的磁場。【正確解答】通過運用左手定則來判斷。能夠把環形導體依照一定標準平均劃分成好多段，每一段處于通電狀態的導體所受到的安培力統統都朝著圓心的方向。依據對稱性的原理可以明確，這些安培力全部都是成對出現的平衡力。所以這個環形導體將會維持原來的靜止情形?！拘〗Y】 針對于直線電流所產生的磁場以及勻強磁場都應當把它們視作沒有特殊磁極的場。在這樣的磁場里面對通電線圈受力方面的問題加以分析的時候，不可以采用等效磁極的方式，原因在于它不。
10、與實際情形相契合。然而得借助左手定則剖析出安培力合力的方向之后，才去判定其運動狀態的變化狀況。例6，質量是m的通電導體棒ab放置于傾角為的導軌之上，如圖10 - 10所示。已知導體跟導軌間的動摩擦因數為，在圖10 - 11所施加的各類磁場里，導體都處于靜止狀態，那么導體與導軌間摩擦力為零的可能情形是：【錯解剖析】錯解：依據f = N，題目里0，要使得f = 0必定有N = 0。為達成此目的，需讓安培力FB與導體重力G實現平衡狀態，依據左手定則能夠判定，在圖10-11里B項存在這種可能性，所以選擇B。上述的這種分析受到了題目當中“動摩擦因數為”這一條件的干擾，錯誤地運用滑動摩擦力的計算式f=N去探討關于靜摩擦力的問題。進而致使出現錯選以及漏選的情況。【正確的解答方式為】要想使得靜摩擦力變為零，要是N=0，那么必然f=0。圖10-11B選。
在 11、項里，安培力方向是豎直向上，它和重力方向相反，這種情況有可能致使 N = 0，所以 B 是正確的；要是 N 不為 0，那么導體除受靜摩擦力 f 之外的其余力的合力只要是零，如此一來 f = 0。在圖 10 - 11A 選項中，導體受到的重力 G、支持力 N 以及安培力 F 安，這三力合力是可能為零的，進而導體所受靜摩擦力就可能為零。在圖 10 - 11 的 CD 選項中，從導體受到的重力 G、支持力 N 以及安培力 F 安這三力的方向來分析，合力是不可能為零的，所以導體所受靜摩擦力不可能為零。因而，正確的選項，應當是AB?！拘〗Y】，此考題，是極為強調概念性的題目，同時，還是力學與電學知識相互交叉融合，形成的綜合性試題。摩擦力包括靜摩擦力以及滑動摩擦力這兩種類型。判斷它們存在區別的條件，是兩個互相接觸的物體，此刻是否存在相對運動狀態。力學范疇內概念的準確程度，會對電學的學習成效產生影響 。
12、績。例7 如圖10 - 12所見到的那樣，帶著負電的粒子垂直于磁場方向進入圓形的勻強磁場區域，出來磁場的時候速度偏離原來方向為60°角高中物理電磁場大題，已知了帶電粒子質量是m = 3×10 - 20kg，電量是q = 10 - 13C，速度為v0 = 105m / s，磁場區域的半徑是R = 3×10 - 1m，不計算重力，去求磁場的磁感應強度?！惧e解分析】存在這樣的錯解情況，帶電粒子身處磁場之中做勻速圓周運動的時候，并沒有依據題目給出的意思去畫出帶電粒子的運動軌跡圖形，錯誤地把圓形磁場的半徑當成了粒子運動的半徑，這表明對公式里相關物理量的物理意義搞不明白?！菊_解答】先畫進入磁場速度的垂線，得到一個交點O，再畫出離開磁場速度的垂線，又得到交點O，這個O點就是粒子做圓周運動的圓心了，依據此來作出運動軌跡AB，就呈現為如圖10-13所示的樣子。把這個圓的半徑記作r。帶電粒子處于磁場中。
第十三、進行勻速圓周運動【小結】鑒于洛倫茲力始終垂直于速度方向，要是已知帶電粒子的任意兩個速度方向，那么就能夠通過作出兩速度的垂線，進而找出兩垂線的交點，此交點便是帶電粒子做圓周運動的圓心。例八、如圖十減十四所示，帶電粒子于真空環境里的勻強磁場中按照圖示徑跡運動。徑跡為相互銜接的兩段半徑不相等的半圓弧，中間是一塊薄金屬片，粒子穿過時存在動能損失。試判斷粒子在上、下兩段半圓徑跡中哪段所需時間比較長？粒子，重力不考慮，【錯解分析】錯解是：回旋周期與回旋半徑成正比例關系，原因在于上半部分徑跡的半徑比較大，故而所需時間比較長，錯誤地覺得帶電粒子在磁場中做圓周運動時速度保持不變，依據周期公式【正確解答】首先按照洛侖茲力方向，（指向圓心），磁場方向以及動能損耗。
14、依據情況，判斷確定粒子帶正電，朝著abcde方向運動。接著去求通過上、下兩段圓弧需要的時間：帶電粒子于磁場里做勻速圓周運動，期間粒子速度v以及回旋半徑R與之無關。所以上、下兩半圓弧粒子通過時所需要的時間是相等的。動能的損耗致使粒子的速度減小，其結果造成回旋半徑按照比例減小，然而周期并未改變。【小結】 回旋加速器的過程剛好與本題所講述的過程相反?；匦铀倨髦辛Ｗ映掷m地被加速，不過粒子在磁場中的圓周運動周期保持不變。例9，有一個負離子，其質量是m，電量大小為q，它以速度v0垂直于屏S，經過小孔O射進存在勻強磁場的真空室里，就如同圖10 - 15所示的那樣。其中，磁感應強度B的方向跟離子的初速度方向相互垂直，并且是垂直于紙面向里的。要是離子進入磁場后，經過時間t到達位置P，那就證明：直線OP與離子。
15、子入射方向間形成夾角與 t有關，【錯解分析展示該解錯誤之處】錯解：依據牛頓第二定律以及向心加速度公式，在高中階段當應用牛頓第二定律答題的時候 F 應當是恒力或平均力，在本題里洛侖茲力是方向持續變化的力，不能直接將其代入公式去求解?！倦S后呈出正確的闡述做法】正確解答：就像圖 1016 所呈現的那樣，當離子抵達位置 P 的時候圓心角為【小結】時刻都得留意公式適用的條件范圍，稍微不留意就會出現張冠李戴這種錯誤。要是想用平均力版本的牛頓第二定律來求解，就得先去求平均加速度。例 10 如圖 10 - 17 所展示的呈現。有一垂直于xy平面向里的勻強磁場，其磁感應強度是B，處于x軸上；還有沿y軸負方向的勻強電場為E，在x軸下方。有一個質量為m，電荷量是q的粒子，從坐標原點沿著y軸正方向射出。射出之后，當它第3次到達X軸時，它跟點O的距離為。
把錯話說成這句話是不對的，錯解并不是只是單純說說而已，粒子射出后第三次到達x軸，按照錯解的情況，像圖10 - 18那樣，在電場中粒子的情況以及在磁場中每一次的位移是l，第3次到達x軸時，粒子運動的總路程被認為是一個半圓周和六個位移的長度之和，錯解情況竟然是因為審題而出現錯誤，他們把題中所說的“射出之后，第3次到達x軸”這段話理解為“粒子在磁場中運動通過x軸的次數”，卻將粒子從電場進入磁場的次數給遺漏沒計算。把重點放在理解粒子在磁場里的勻速圓周運動，以及在電場中的勻變速直線運動上，這是解題關鍵。要畫出粒子運動的過程草圖10 - 19，通過這張草圖可明確粒子在磁場中運動半個周期后首次通過x軸進入電場，隨后做勻減運動，這才是正確的解題思路，而不是在物理過程沒弄明白的時候就開始解題，不然肯定會出錯 。
在速度迅速減至零之后呢，又朝著相反方向進行勻加速直線運動，以本來相同大小的速度朝著相反的方向進入磁場，這便是第二次進入磁場的情況啦，緊接著粒子于磁場里邊做圓周運動，經過半個周期就第三次穿過x軸。根據Bqv等于mv2R，在電場中，粒子處于電場之時每一回的位移是l，當第3次抵達x軸的時候，粒子運動的總的路程是一個圓周的長度與兩個像這樣位移的長度相加的和。進行小結，將對問題所涉及的物理圖景予以正確分析，這是正確進行物理題解答的前提條件，它比動手對題目展開計算更為重要，因為它體現了你對題目的正確理解。高考試卷里存在一些題目，它們要求考生對題中涉及的物理圖景清晰理解，對所發生的物理過程具備正確認識。這種工作并非特別困難，而是要求考生擁有端正的科學態度，認真依照題意繪制過程草圖，。
18、開展物理情景予以剖析。例11，擺長是L的單擺于勻強磁場里面擺動，擺動的平面跟磁場方向相垂直，就如同圖10 - 20顯示的那樣。在擺動期間擺線一直處于繃緊狀態，要是擺球帶有正電，電量是q，質量為m，磁感應強度為B，當球從最高的地方擺到最低的地方時，擺線上的拉力T是多大呢？ ?！惧e解分析】錯解：T，f一直垂直于速度v，就依據機械能守恒定律，在C處，f洛是豎直向上的，按照牛頓第二定律，存在考慮問題不周到的情況，覺得題目里“從最高點到最低處”說的是AC的過程，忽視了球能夠從左右兩邊經過最低點?！菊_解答】球從左右兩邊經過最低點，因為速度方向不同，致使f洛不一樣，受力分析如圖10-21所示。鑒于擺動時f洛和F拉都不做功，機械能守恒，小球不管向左、向右擺動過C點的時候速度大小相，。
19、相同著呢，不過方向是相反的喲。擺球從最高點朝著最低點C運動的這個過程呀，是滿足機械能守恒的呢：當擺球在C點的時候速度是向右的，依據左手定則，f洛是豎直向上的，按照牛頓第二定律就有；當擺球在C點的速度是向左的情況下，f洛是豎直向下的，根據牛頓第二定律又有；所以當擺球擺到最低處的時候，擺線上的拉力是這樣的【小結】 要想避免本題出現錯解的失誤情況呀，那就得對題目所敘述的各個狀態認真地畫出速度方向，通過左手定則去判斷洛侖茲力的方向呢。其余的工作便是運用牛頓第二定律和機械能守恒定律來解題啦。比如有這樣一個例子，其序號為12 ，假設在空間當中存在著方向是豎直向下的勻強電場，以及垂直于紙面向里的勻強磁場，就如同圖10 - 22所展示的那樣，已知有著一個離子，它是處在電場力以及洛侖茲力的作用之下，從處于靜止狀態開始，自一個被稱作A點的位置沿著一條曲線ACB進行運動，當到達一個被叫做B點的位置時其速度變為零，而C點是這個離子運動過程當中的最低點，并且忽略了重力的影響，在這種情形之下，以下所給出的說法是正確的內容為：關于A選項 。
這家伙居然選D，認為依據咱們說的振動的往復性這條，離子抵達B點之后，就會順著原來的曲線返回到A點，可實際情況是錯誤的解喲，這離子必定帶著正電荷，BA點跟B點處于同一高度，那離子在C點的時候速度是最大的，離子剛到B點時，它會沿著原曲線返回A點才這么認為的，可這是錯的