（三维设计）2016年高考物理一轮（广东专版+习题课件+高考题库+考点通关） 第九章++磁场

（三维设计）2016年高考物理一轮（广东专版+习题课件+高考题库+考点通关） 第九章++磁场内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 磁场学习目标定位考 纲 下 载 考 情 上 线高考地位纵观近几年高考，涉及本章知识点的题目年年都有，考查次数最多的是与洛伦兹力有关的带电粒子在匀强磁场或复合场中的运动，感应强度、磁感线()2通电直导线和通电线圈周围磁场的方向()3安培力、安培力的方向( )4匀强磁场中的安培力()5洛伦兹力、洛伦兹力的方向()6洛伦兹力公式()7带电粒子在匀强磁场中的运动()8质谱仪和回旋加速器()定电流以及电磁感应、交变电流等章节知识广泛联系综合考查2速度选择器、磁流体发电机、质谱仪、回旋加速器等磁场在生活和科技方面的应用第 1 单元 磁场的描述_磁场对电流的作用磁场、磁感应强 2、度和磁通量记一记1磁场磁体与磁体之间，磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的。 2磁感应强度(1)物理意义：描述磁场的强弱和方向。 (2)定义式：B (通电导体垂直于磁场 )。 )方向：小磁针静止时 N 极的指向。 高中物理资源下载平台世昌的博客 磁通量(1)概念：在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，与磁场方向垂直 的面积 S 和 B 的乘积。 (2)公式：3)单位：1 _Tm 2。 试一试1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表征电场中某点电场的强弱，是把一个检验电荷放在 3、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与该小段导体长度和电流乘积的比值解析：选 场和磁场有一个明显的区别是：电场对放入其中的电荷有力的作用，而磁场仅对在磁场中运动且速度方向和磁感应强度方向不平行的带电粒子有力的作用；磁场对通电导线有力的作用的条件是磁场方向不能和电流方向平行，因此 A 对 B 错。 同理根据电场强度的定义式 EF/q 可知 C 正确。 而同样用比值定义法定义的磁感应强度则应有明确的说明，即 B 中 I 和 B 的方向必须垂直，故 D 错，所以应选 A、C。 一想如图 911 所示，一束带电粒子沿水平方向的虚线飞 4、过小磁针上方，并与小磁针方向平行，能使小磁针 N 极转向读者，那么这束带电粒子可能是如何运动的。 图 911提示：带电粒子沿水平方向的虚线飞过小磁针上方，并与小磁针方向平行，能使小磁针 N 极转向读者。 可知电流的磁场在小磁针所在处是垂直于纸面指向读者的。 依据安培定则可得，电流的方向水平向左。 因此，如果这束带电粒子是正离子，则向左飞行；如果是负离子，则向右飞行。 记一记1磁感线高中物理资源下载平台世昌的博客 (1)磁感线：在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲线上各点的切线方向跟这点的磁感应强度方向一致。 (2)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线分布，如图 91 2 所示。 图 9122地磁场(1)地磁场的 N 5、 极在地理南极 附近，地磁场的 S 极在地理 北极附近，磁感线分布如图913 所示。 图 913(2)地磁场 B 的水平分量(B x)总是从地理南极指向地理北极，而竖直分量(B y)，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下。 赤道处的地磁场沿水平方向，指向北。 3电流的磁场直线电流的磁场 通电螺线管的磁场 环形电流的磁场特点无磁极、非匀强且距导线越远处磁场越弱与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场且磁场最强，管外为非匀强磁场环形电流的两侧是 N 极和S 极，且离圆环中心越远，磁场越弱安培定则立体图横截面图试一试高中物理资源下载平台世昌的博客 下列各图 914 中，已标出电流 I、磁感应强度 B 的 6、方向，其中符合安培定则的是()图 914解析：选 C本题要用安培定则来判断。 对 A、B 选项，用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向，由此可知 A、B 错误；对 C、D 选项，用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是内部的磁感线方向，据此可知 C 正确，D 错误。 磁场对电流的作用安培力想一想通电导线处在磁场中，导线一定受安培力吗。 安培力的方向怎样判定。 提示：不一定。 利用左手定则判断。 记一记1安培力的方向(1)左手定则：伸开左手，让拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线垂直穿入手心，并使四指指向电流的 7、方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。 (2)两平行的通电直导线间的安培力：同向电流互相吸引，异向电流互相 排斥。 2安培力的大小当磁感应强度 B 的方向与导线方向成 角时，F ，这是一般情况下的安培力的表达式，以下是两种特殊情况：(1)当磁场与电流垂直时，安培力最大，F 2)当磁场与电流平行时，安培力等于零。 试一试3(2014全国卷)关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是()A安培力的方向可以不垂直于直导线B安培力的方向总是垂直于磁场的方向C安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关高中物理资源下载平台世昌的博客 将直导线从中点折成直角，安培力的大小一 8、定变为原来的一半解析：选 B根据左手定则可知：安培力的方向垂直于电流 I 和磁场B 确定的平面，即安培力的方向既垂直于 B 又垂直于 I， A 错误，B 正确；当电流 I 的方向平行于磁场 B 的方向时，直导线受到的安培力为零，当电流 I 的方向垂直于磁场 B 的方向时，直导线受到的安培力最大，可见，安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角有关，C 错误；如图所示，电流 I 和磁场 B 垂直，直导线受到的安培力 F直导线从中点折成直角，分段研究导线受到的安培力，电流 I 和磁场B 垂直，根据平行四边形定则可得，导线受到的安培力的合力为 F 错误。 ”和“果”。 类型 原因(电流方向) 结果(磁场 9、绕向)直线电流的磁场 大拇指 四指环形电流的磁场 四指 大拇指2磁场的叠加磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解。 例 1如图 915，M、N 、P 是以 直径的半圆弧上的三点，O 点为半圆弧的圆心，60。 在 M、 N 处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时 O 点的磁感应强度大小为 将 M 处的长直导线移至 P 处，则 O 点的磁感应强度大小变为 比为( )图 915A12 B21C. 1 D. 23 3高中物理资源下载平台世昌的博客 解析 依题意，每根导线在 O 点产生的磁感强度为 ，方向竖直向下， 10、则当 M 移至时， O 点合磁感应强度大小为： 0 ，2与 2。 3答案 决此类问题应注意以下几点(1)根据安培定则确定通电导线周围磁感线的方向。 (2)磁场中每一点磁感应强度的方向为该点磁感线的切线方向。 (3)磁感应强度是矢量，多个通电导体产生的磁场叠加时，合磁场的磁感应强度等于各场源单独存在时在该点磁感应强度的矢量和。 安培力作用下通电导体运动方向的判定(1)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。 现对五种常用的方法列表如下：电流元法把整段弯曲导线分为多段直线电流元，先用 11、左手定则判断每段电流元受力的方向，然后判断整段导线所受合力的方向，从而确定导线运动方向特殊位置法通电导线转动到某个便于分析的特殊位置时，判断其所受安培力的方向，从而确定其运动方向等效法环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形电流，反过来等效也成立。 等效后再确定相互作用情况结论法两平行直线电流在相互作用过程中，无转动趋势，同向电流互相吸引，异向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势转换研究对象法定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力，从而 12、确定磁体所受合力及运动方向(2)在应用左手定则判定安培力方向时，磁感线方向不一定垂直于电流方向，但安培力方向一定与磁场方向和电流方向垂直，即大拇指一定要垂直于磁场方向和电流方向决定的平面。 例 2如图 916 所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁两极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流 I 时，导线的运动情况是( 从上往下看)()高中物理资源下载平台世昌的博客 16A顺时针方向转动，同时下降B顺时针方向转动，同时上升C逆时针方向转动，同时下降D逆时针方向转动，同时上升审题指导首先明确常见磁场的磁感线分布情况，然后取“电流元” ，用左手定则判定其受力方向，特别注意电流旋转后 13、，有了垂直于纸面的分量而导致向下受力。 解析 (1)电流元法如图所示，把直线电流等效为 O O、段( OO 段极短)电流元，由于 OO 段电流方向与该处磁场方向平行，所以不受安培力作用；电流元所在处的磁场方向倾斜向上，根据左手定则可知其所受安培力方向垂直于纸面向外；电流元所在处的磁场方向倾斜向下，同理可知其所受安培力方向垂直于纸面向里。 综上可知导线将以 为轴顺时针转动( 俯视)。 (2)特殊位置法把导线转过 90的特殊位置来分析，根据左手定则判得安培力方向向下，故导线在顺时针转动的同时向下运动。 综上所述，选项 A 正确。 答案 要求两两垂直，应用时要满足：(1)B 与 l 垂直；(2)l 是有效长度，即垂直磁感应强度方向的长度。 如弯曲导线的有效长度 l 等于两端点所连直线的长度 (如图 917 所示)，相应的电流高中物理资源下载平台世昌的博客。 因为任意形状的闭合线圈，其有效长度为零，所以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。 图 9172通电导线在磁场中的平衡和加速问题的分析思路(1)选定研究对象；(2)变三维为二维，如侧视图、剖面图或俯视图等，并画出平面受力分析图，其中安培力的方向要注意 F 安 B、F 安 I；(3)。