高考物理大一轮复习第9单元磁场学案.doc
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1、1 / 12【2019【2019最新最新】精选高考物理大一轮复习第精选高考物理大一轮复习第9 9单元磁场学案单元磁场学案 2014年2015年2016年2017年高考热点统计要求高考基础要求 及冷点统计 通电直导线和 通电线圈周围 磁场的方向1918安培力、安培 力的方向24221921匀强磁场中的 安培力152424洛伦兹力、洛 伦兹力的方向161824洛伦兹力公式16141915161824 带电粒子在匀 强磁场中的运 动2018181824质谱仪和回旋 加速器15考情分析1.磁场是近几年高考重点考查的内容,特别是带电粒子在磁场中的 运动问题,几乎每年都会考查.对磁感应强度、磁感线、安培力
2、的 考查频率也比较高.考查的题型既有选择题,又有计算题. 2.高考中常把磁场和其他知识综合起来考查,比如导体棒在安培力 作用下的平衡和加速问题、导体棒切割磁感线产生感应电动势的 问题等. 3.带电粒子在有界场、混合场中的运动问题仍是本单元重点考查 的内容,极易成为试卷的压轴题.磁场、磁感 应强度、磁 感线()以上考点为 高考基础要 求,偶尔出 现在选择题 中,复习时 要侧重对基 本概念和规 律的理解.第24讲 磁场的描述 磁场对电流的作用 一、磁场、磁感应强度 1.磁场 (1)基本性质:对放入其中的磁体或运动电荷(电流)有 ,磁体、电流之间都是通过 发生相互作用的. (2)方向:小磁针静止时
3、所指的方向. 2.磁感应强度 (1)物理意义:表示磁场 的物理量. (2)定义式: .单位:特斯拉,简称特,符号是T. (3)方向:小磁针静止时 所指方向. 3.几种常见的磁场 图24-1 二、安培力 1.安培力的大小 (1)磁场和电流垂直时,F= . (2)磁场和电流平行时,F= . 2.安培力的方向 用左手定则判定:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,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. 【思维辨析】 (1)磁场是客观存在的,磁感线实际上是不存在的,磁感线上各点的切线方向表示 该点的磁场方向. ( )
4、 (2)磁场中某点磁感应强度的方向,跟放在该点的试探电流元所受磁场力的方向一 致.( )2 / 12(3)相邻两条磁感线之间的空白区域磁感应强度为零.( ) (4)将通电导线放入磁场中,若不受安培力,说明该处磁感应强度为零.( ) (5)通电导线在磁感应强度越大的地方所受安培力越大.( ) 【思维拓展】 有人根据B=提出:磁场中某点的磁感应强度B跟磁场力F成正比,跟电流I和导线长度L的乘积IL成反比,这种说法有什么问题? 考点一 磁感应强度、磁场的叠加 考向一 磁感应强度的理解 (1)磁感应强度由磁场本身决定,因此不能根据定义式B=认为B与F成正比,与IL成反比. (2)测量磁感应强度时小段通
5、电导线必须垂直磁场放入,如果平行磁场放入,则其 所受安培力为零,但不能说该点的磁感应强度为零. (3)磁感应强度是矢量,其方向为放入其中的小磁针静止时N极的指向. 1 关于磁感应强度B,下列说法中正确的是( ) A.磁场中某点B的大小,跟放在该点的试探电流元的情况有关 B.磁场中某点B的方向,跟放在该点的试探电流元受到磁场力的方向一致 C.若在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用,该点B为零D.长度为L、电流为I的导线在磁场中受力为F,则磁感应强度B大于或等于 考向二 磁感应强度B与电场强度E的比较 磁感应强度B电场强度E物理意义描述磁场强弱的物理 量描述电场强弱的物 理量定义式B=(I与B垂
6、直)E=方向磁感线切线方向,小 磁针N极受力方向( 小磁针静止时N极所 指方向)电场线切线方向, 正电荷受力方向大小决定 因素由磁场决定,与电流 元无关由电场决定,与试 探电荷无关场的叠加合磁感应强度等于 各磁场的磁感应强 度的矢量和合电场强度等于各 电场的电场强度的 矢量和 2 (多选)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.电场中某点电场的强弱,用一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷 本身电荷量的比值表征 D.磁场中某点磁场的强弱,用一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小
7、段 导线长度和电流乘积的比值表征 考向三 电流的磁场及安培定则 安培定则磁感线磁场特点直线电 流的磁 场无磁极、非匀强磁场,且 距导线越远磁场越弱3 / 12环形电 流的磁 场环形电流的两侧分别是N 极和S极,且离圆环中心越 远磁场越弱通电螺 线管的 磁场与条形磁铁的磁场相似, 管内为匀强磁场,管外为 非匀强磁场 3 如图24- 2所示,直导线AB、螺线管E、电磁铁D三者相距较远,其磁场互不影响,当开关S闭 合后,则小磁针北极N(黑色一端)指示磁场方向正确的是( ) 图24-2 A.aB.bC.cD.d 考向四 磁场的叠加 解决磁感应强度叠加问题的思路和步骤: (1)根据安培定则确定各导线在某
8、点产生的磁场方向; (2)判断各分磁场的磁感应强度大小关系; (3)根据矢量合成法则确定合磁感应强度的大小和方向.两分矢量在同一直线上, 则同向相加,反向相减,两分矢量不在同一直线上,根据平行四边形定则,以两分矢 量为邻边,作平行四边形,对角线为合矢量. 4 2017全国卷 如图24- 3所示,在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,两长直导线P和Q垂直于纸面固定放 置,两者之间的距离为l.在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面 内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零.如果让P中的电流反向、其他条 件不变,则a点处磁感应强度的大小为( ) 图24-3A.0 B.B0C.B0 D.
9、2B0 考点二 安培力的大小与方向 1.用公式F=BIL计算安培力大小时应注意 (1)B与I垂直. (2)L是有效长度. 公式F=ILB中L指的是“有效长度”.当B与I垂直时,F最大,F=ILB;当B与I平行时 ,F=0. 弯曲导线的有效长度L等于在垂直磁场平面内的投影两端点所连线段的长度(如 图24-4所示),相应的电流方向沿L由始端流向末端. 图24-4 闭合线圈通电后,在匀强磁场中受到的安培力的矢量和为零. 2.方向:根据左手定则判断. 5 (多选)2017全国卷 如图24- 5所示,三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距,均通有电流I,L1中电 流方向与L2中的相同,与L3
10、中的相反,下列说法正确的是( ) 图24-5 A.L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直 B.L3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面垂直 C.L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为114 / 12D.L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1 式题 如图24- 6所示,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直 于纸面向里)垂直.线段ab、bc和cd的长度均为L,且abc=bcd=150.流经导线 的电流为I,方向如图中箭头所示.导线abcd所受到的安培力的合力( ) 图24-6 A.方向沿纸面向上,大小为(-1)ILB B.方
11、向沿纸面向上,大小为(+1)ILB C.方向沿纸面向下,大小为(+1)ILB D.方向沿纸面向下,大小为(-1)ILB 考点三 安培力作用下导体的运动 判定导体运动情况的基本思路 判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势,首先必须弄清楚导体所在 位置的磁场磁感线分布情况,然后利用左手定则准确判定导体的受力情况,进而确 定导体的运动方向或运动趋势的方向. 6 一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置,且两个线圈 的圆心重合,如图24- 7所示.当两线圈中通以图示方向的电流时,从左向右看,线圈L1将 ( ) 图24-7 A.不动 B.顺时针转动 C.逆时针转动 D.在纸面内
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- 高考 物理 一轮 复习 单元 磁场
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