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1、2022高考物理總復(fù)習(xí) 考查點(diǎn)14 磁場考點(diǎn)解讀學(xué)案
?考情分析
測試內(nèi)容
測試要求
考情分析
磁場 磁感線
A
近四年內(nèi)末單獨(dú)考到,但結(jié)合其他考點(diǎn)考查
磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量
A
15年T16、17年T18
電流的磁場 安培定則
A
15年T17、16年T18、17年T17
安培力的大小 左手定則
A
14年T18、15年T18、16年T19
洛倫茲力
A
14年T19、15年T19、17年T19
?知識(shí)梳理
考點(diǎn)1 磁場 磁感線 A
1.磁場:磁體的周圍存在著________,磁體間的相互作用是通過________來傳遞的.磁場的方向?yàn)榉湃氪艌鲋?/p>
2、小磁針________時(shí)________所指的方向,也就是磁場對小磁針________極的作用力的方向.
2.磁感線:在磁場中畫出一些有方向的曲線,使曲線上各點(diǎn)的________方向跟該點(diǎn)的磁場方向一致;磁感線的疏密程度表示________,磁感線越________的地方,磁場越________.
3.磁體外部的磁感線總是從磁體的________出來,進(jìn)入________,內(nèi)部的磁感線從________指向________,磁感線是________的,空間任意兩條磁感線________相交,勻強(qiáng)磁場磁感線是________的平行直線.
4.常見磁體周圍的磁感線:
【典例1】 (20
3、16·揚(yáng)州模擬)關(guān)于磁感線,下列說法中正確的是 ( )
A.兩條磁感線可以相交 B.磁感線是磁場中實(shí)際存在的線
C.磁感線總是從N極出發(fā),到S極終止 D.磁感線的疏密程度反映磁場的強(qiáng)弱
【解析】 兩條磁感線可以相交代表相交處的磁場方向存在兩個(gè)方向,不符合實(shí)際,故A錯(cuò)誤;磁感線是人們想象出來用于描述磁場強(qiáng)弱的一些曲線,并不真實(shí)存在,故B錯(cuò)誤;磁感線在磁體外部總是從N極出發(fā),回到S極,在磁體內(nèi)部從S極出發(fā),到N極,是閉合的曲線,故C錯(cuò)誤;D正確.
【答案】 D
【點(diǎn)撥】 考查對磁感線的認(rèn)識(shí)和理解.
【警示】 磁感線與電場線區(qū)別:靜電場中的電場線是不閉合的,而磁感線是閉合的
4、.
【變式1】 關(guān)于磁場和磁感線,下列敘述不正確的是( )
A.磁感線可以形象地描述磁場的強(qiáng)弱和方向,其每一點(diǎn)的磁場方向?yàn)樵撎幍那芯€方向
B.磁極間的相互作用是通過磁場傳遞的
C.磁感線總是從磁體的N極指向S極
D.地理的南北極與地磁的兩極并不重合,它們之間的夾角稱作磁偏角,在地球上不同位置磁偏角不同
考點(diǎn)2 電流的磁場 安培定則 A
1.1820年丹麥物理學(xué)家________發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng);電流的磁效應(yīng)說明________也能產(chǎn)生磁場.
2.電流的磁場方向判斷(安培定則):
直線電流的磁場
通電螺線管的磁場
環(huán)形電流的磁場
特點(diǎn)
非勻強(qiáng)
5、且距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場________
與條形磁鐵的磁場相似,管內(nèi)為________磁場且磁性________,管外為非勻強(qiáng)磁場
環(huán)形電流的兩側(cè)是N極和S極,且離圓環(huán)中心越遠(yuǎn),磁場________
安培定則
立體圖
橫截面圖
【典例2】 (2015·江蘇真題)如圖所示,當(dāng)閉合開關(guān)S后,螺線管通以恒定電流,不計(jì)其他磁場的影響,螺線管上方A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)? )
A.向右
B.向左
C.垂直紙面向里
D.垂直紙面向外
【解析】 由安培定則判斷通電螺線管周圍的磁場分布情況.
【答案】 A
【警示】 安培定則:
6、四指指向電流方向,大拇指指向螺線管內(nèi)部磁場方向.
【變式2】 如圖所示,在水平長直導(dǎo)線的正下方,放置一可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針.現(xiàn)給直導(dǎo)線通以由a向b的恒定電流I,若忽略地磁場的影響,則小磁針的N極將( )
A.保持不動(dòng) B.向下轉(zhuǎn)動(dòng)
C.垂直紙面向里轉(zhuǎn)動(dòng) D.垂直紙面向外轉(zhuǎn)動(dòng)
考點(diǎn)3 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量 A
1.磁感應(yīng)強(qiáng)度
(1)定義:與磁場方向________放置的通電直導(dǎo)線在磁場中受到的________,跟通電直導(dǎo)線的________與________的乘積________的比值叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度B.
(2)定義式:________,方向即為________的方向
7、.
(3)單位:特斯拉,簡稱特,符號(hào):________,1T=1________.
(4)物理意義:描述________的物理量.磁感應(yīng)強(qiáng)度完全由________決定,與________、________、________均無關(guān).
2.磁通量:可以用穿過一個(gè)閉合回路________來形象的表示,在勻強(qiáng)磁場中,當(dāng)B⊥S時(shí),大小為Φ=________.
【典例3】 一根導(dǎo)線長0.2m,通過3A的電流,垂直放入磁場中某處受到的安培力是6×10-2 N,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小是________T;如果僅將該導(dǎo)線的長度減小一半,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是________T;如果將電流減小為零
8、,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為________T.
【解析】 由磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式知B== T=0.1T,磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場本身決定,與導(dǎo)線長度、電流無關(guān),所以改變導(dǎo)線長度、電流,電流磁感應(yīng)強(qiáng)度均不變.
【答案】 0.1 0.1 0.1
【警示】 磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場本身決定,與導(dǎo)線長度、電流無關(guān).
【變式3】 關(guān)于磁場和磁感應(yīng)強(qiáng)度,下列說法中正確的是( )
A.磁場越強(qiáng)即磁感應(yīng)強(qiáng)度越大,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向即磁場方向
B.通電導(dǎo)線放在磁場中受到的安培力越大,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大
C.通電導(dǎo)線在磁場中受到的安培力為零,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零
D.磁感應(yīng)強(qiáng)度是通電直導(dǎo)線在磁場中所受
9、安培力F與導(dǎo)線長度L、通電電流I乘積(IL)的比值
【典例4】 (2015·江蘇真題)如圖所示,線框平面與磁場方向垂直,現(xiàn)將線框沿垂直磁場方向拉出磁場的過程中,穿過線框磁通量的變化情況是( )
A.變小 B.變大
C.不變 D.先變小后變大
【解析】 線圈向右運(yùn)動(dòng)時(shí)穿過線圈的磁感線變少了,所以磁通量變小了,故A正確.
【答案】 A
【點(diǎn)撥】 磁通量可以用穿過一個(gè)閉合回路磁感線的多少來形象地表示.
【變式4】 導(dǎo)線框abcd與無限長通電直導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi),MN中電流方向如圖所示,ad邊與MN平行.下列操作能使穿過導(dǎo)線框abcd磁通量增大的是( )
A.
10、將導(dǎo)線框abcd在紙平面內(nèi)平行于MN向上平移
B.將導(dǎo)線框abcd在紙平面內(nèi)向右平移
C.將導(dǎo)線框abcd以MN為軸轉(zhuǎn)動(dòng)
D.增大MN導(dǎo)線中電流
考點(diǎn)4 安培力的大小 左手定則 A
1.定義:________在磁場中受到的力叫做安培力.
2.大小:當(dāng)B⊥I時(shí),F(xiàn)=________;當(dāng)B∥I時(shí),F(xiàn)=________.當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向斜交時(shí),所受安培力介于________和________之間.
3.方向:安培力的方向既跟________的方向垂直,又跟________方向垂直;三個(gè)方向之間的關(guān)系可以用左手定則來表示:伸開左手,使拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一個(gè)平
11、面內(nèi),讓________穿入手心,并使四指指向________的方向,那么,拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線所受________的方向.
4.電動(dòng)機(jī)是利用________來工作的.
【典例5】 (2015·江蘇真題)探究影響安培力大小因素的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,直導(dǎo)線垂直磁場方向置于磁場中某處.當(dāng)導(dǎo)線中電流為I時(shí),導(dǎo)線所受安培力大小為F;現(xiàn)僅將導(dǎo)線中電流減小為I/2時(shí),導(dǎo)線所受安培力大小為( )
A.2F B.F
C.F/2 D.F/4
【解析】 根據(jù)安培力公式F=BIL,且磁感應(yīng)強(qiáng)度B保持不變,當(dāng)電流變?yōu)镮/2時(shí),力變?yōu)镕/2,故C正確.
【答案】 C
【點(diǎn)撥】 考查安
12、培力大小與電流的關(guān)系.
【變式5】 通電直導(dǎo)線所受安培力的方向與磁場方向、電流方向的關(guān)系,下列圖示正確的是( )
A B C D
考點(diǎn)5 洛倫茲力 A
1.定義:磁場對________的作用力叫做洛倫茲力;方向的判定左手定則:伸開________手,使拇指與其余四指垂直,并且都跟手掌在同一個(gè)平面內(nèi),讓________穿入手心,使________指向正電荷運(yùn)動(dòng)方向(負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向),這時(shí)________所指的方向就是運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力方向.
2.洛倫茲力既與________方向垂直,又與_____
13、___方向垂直,所以洛倫茲力對運(yùn)動(dòng)電荷________做功.
【典例6】 (2015·江蘇真題)如圖所示,勻強(qiáng)磁場方向豎直向下,一正電荷水平向右射入勻強(qiáng)磁場中.此時(shí)該電荷所受洛倫茲力的方向是( )
A.向上 B.向下
C.垂直紙面向外 D.垂直紙面向里
【解析】 利用左手定則判斷,電荷在磁場中受到的洛倫茲力方向垂直于紙面向里.
【答案】 D
【點(diǎn)撥】 考查運(yùn)用左手定則判斷洛倫茲力方向的方法.對左手定則要能熟練運(yùn)用,另外特別要注意判斷負(fù)電荷所受洛倫茲力的方向時(shí),四指指向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向.
【變式6】 磁感應(yīng)強(qiáng)度方向、帶電粒子的電性和速度v的方向如圖所示,其中帶電粒子
14、不受洛倫茲力的是( )
A B C D
?隨堂練習(xí)
1.關(guān)于小磁針在磁場中靜止時(shí)的指向,正確的是( )
A B C D
第2題圖
2.(2017·江蘇真題)如圖所示,A、B是通電導(dǎo)線左右兩側(cè)的點(diǎn),這兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向 ( )
A.均垂直于紙面向里
B.均垂直于紙面向外
C.A點(diǎn)垂直于紙面向里,B點(diǎn)垂直于紙面向外
D.A點(diǎn)垂直于紙面向外,B點(diǎn)垂直于紙面向里
3.如圖所示,通有向右電流的直導(dǎo)線置于勻強(qiáng)
15、磁場中,導(dǎo)線與磁場平行,則該導(dǎo)線( )
第3題圖
A.不受安培力
B.受安培力,方向向右
C.受安培力,方向垂直紙面向里
D.受安培力,方向垂直紙面向外
第4題圖
4.如圖所示,在“研究影響通電導(dǎo)體棒所受安培力的因素”實(shí)驗(yàn)中,要使導(dǎo)體棒擺動(dòng)幅度增大,以下操作中可行的是( )
A.減少磁鐵的數(shù)量
B.更換成磁性較弱的磁鐵
C.改變導(dǎo)體棒中的電流方向
D.增大導(dǎo)體棒中的電流強(qiáng)度
5.(2017·江蘇真題)如圖所示,電子e向上射入勻強(qiáng)磁場中,此時(shí)該電子所受洛倫茲力的方向是( )
第5題圖
A.向左 B.向右
C.垂直于紙面向里 D.垂直于紙面向外
6.如圖所示,在陰極射線管正下方平行放置一根通有足夠強(qiáng)直流電流的長直導(dǎo)線,且導(dǎo)線中電流方向水平向右,則陰極射線管中電子將會(huì)( )
第6題圖
A.向上偏轉(zhuǎn) B.向下偏轉(zhuǎn)
C.向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn) D.向紙外偏轉(zhuǎn)
7.來自宇宙的質(zhì)子流,在赤道上空以與地球表面垂直的方向射向地球,則這些質(zhì)子在進(jìn)入地球周圍的空間時(shí),將( )
A.豎直向下沿直線射向地面 B.相對于預(yù)定點(diǎn)稍向東偏轉(zhuǎn)
C.相對于預(yù)定點(diǎn)稍向西偏轉(zhuǎn) D.相對于預(yù)定點(diǎn)稍向北偏轉(zhuǎn)