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1、考查點19 磁場
?考情分析
測試內(nèi)容
測試要求
考情分析
磁現(xiàn)象 磁場 磁感線
A
近四年均未考查過
磁感應(yīng)強度 磁通量
A
15年T17、16年T18、17年T17
電流的磁場 安培定則
A
15年T16、17年T18
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
?知識梳理
考點1 磁現(xiàn)象 磁場 磁感線 A
(1)磁場:磁體的周圍存在著________,磁體間的相互作用也通過________來傳遞的.磁場的方向為放入磁場中小磁針________時________所指
2、的方向;也就是小磁針________所受作用力的方向.
(2)磁感線:在磁場中畫一些假想的曲線,使曲線上每一點的________都跟該點的________方向一致.
(3)磁感線的特點:
①磁感線________閉合曲線,在磁體的外部磁感線由________極出發(fā),回到________極.在磁體的內(nèi)部磁感線則由________極指向________極,形成閉合回路.
②任意兩條磁感線不能________.
③磁感線的疏密程度表示磁場的強弱,磁感線________的地方磁場強,磁感線________的地方磁場弱.
(4)常見磁體周圍的磁感線:
【典例1】 判斷一段直流通電導(dǎo)線周圍是
3、否有磁場,手邊若有幾組器材,其中最為可用的是()
A.被磁化的縫衣針及細(xì)棉線 B.帶電的小紙球及細(xì)棉線
C.小燈泡及導(dǎo)線 D.蹄形磁鐵及細(xì)棉線
【解析】 判斷磁場的方向,靜止時的小磁針的N極的指向即是該處的磁場方向,本題中能夠制作一個簡易的小磁針的是A中的被磁化的縫衣針用細(xì)棉線掛起來,平行著靠近通電直導(dǎo)線,針旋轉(zhuǎn),即是證明該處有磁場.
【答案】 A
【變式1】 一小磁針放置在某磁場(未標(biāo)出方向)中,靜止時的指向如圖所示.下列分析正確的是()
A.N極指向該點磁場方向
B.S極指向該點磁場方向
C.該磁場是勻強磁場
D.a(chǎn)點的磁場方向水平向右
考點
4、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
無磁極、非勻強且距導(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
縱截面圖
(3)安培分子電流假說:①安培分子電
5、流假說:在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部,存在著一種環(huán)形電流________,分子電流使每個物質(zhì)微粒都成為微小的________,它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個________.②磁現(xiàn)象的電本質(zhì):磁鐵的磁場和電流的磁場一樣,都是由________產(chǎn)生的.
【典例2】 (2019·揚州模擬)首先發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的科學(xué)家是()
A.牛頓 B.愛因斯坦 C.居里夫人 D.奧斯特
【解析】 首先發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的是奧斯特.牛頓發(fā)現(xiàn)了牛頓三定律,萬有引力定律,居里夫人發(fā)現(xiàn)了鐳和釙,故選D.
【答案】 D
【變式2】 如圖所示,小磁針放置在螺線管軸線的左側(cè),閉合電路后,不計其他磁場的影響,小磁針靜止時的指向是 ()
6、
A.N極指向螺線管 B.S極指向螺線管
C.N極垂直于紙面向里 D.S極垂直紙面向里
【典例3】 (2019·徐州模擬)如圖所示為電流產(chǎn)生磁場的分布圖,其中正確的是()
- ABCD
【解析】 根據(jù)右手螺旋定則,A中的磁感線方向應(yīng)該為逆時針方向,B中的磁感線方向應(yīng)該為順時針方向,都不對,C、D中線上的磁場方向應(yīng)為向右,故選D.
【答案】 D
【變式3】 如圖所示,已標(biāo)出電流I及所產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度B的方向,其中正確的是 ()
【典例4】 (2019·江蘇模擬)如圖所示,當(dāng)閉合開關(guān)S后,螺線管通以恒定電流,不計其他磁場的影響,螺線管上方A點的磁感應(yīng)強度
7、方向為()
A.向右 B.向左C.垂直紙面向里 D.垂直紙面向外
【解析】 根據(jù)安培定則和線圈中電流方向,可知螺線管的磁場情況如圖所示,所以A點的磁感應(yīng)強度方向是向右.
【答案】 A
【變式4】 (2019·鹽城模擬)如圖所示,一根通電直導(dǎo)線豎直放置,其右側(cè)A、B兩點的磁感應(yīng)強度()
A.大小相等,方向相同 B.大小相等,方向不同
C.大小不等,方向相同 D.大小不等,方向不同
考點3 磁感應(yīng)強度 磁通量 A
(1)磁感應(yīng)強度:①定義:垂直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_____
8、___的比值叫做磁感應(yīng)強度B.②定義式:________,方向即為________的方向.③單位:________,簡稱________,1T=1________.④物理意義:描述________的物理量.磁感應(yīng)強度完全由________決定,與________、________________________均無關(guān).
(2)磁通量:可以用穿過一回路的________來形象的表示,磁通量的單位:________,符號:________.在勻強磁場中,當(dāng)B⊥S時,Φ=________.
【典例5】 把長為0.10m的直導(dǎo)線全部放入勻強磁場中,保持導(dǎo)線和磁場方向垂直.當(dāng)導(dǎo)線中通過的電流為3.0
9、A時,該直導(dǎo)線受到的安培力的大小為1.5×10-3 N,則該勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為 ()
A.4.5×10-3 T B.2.5×103 T C.2.0×102 T D.5.0×10-3T
【解析】 由磁感應(yīng)強度的定義B===5.0×10-3 T.
【答案】 D
【變式5】 有關(guān)磁感應(yīng)強度B的說法中不正確的是()
A.對于B=,比值越大,說明通電導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強度越大
B.對于B=,F(xiàn)越大,說明通電導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強度一定越大
C.可用量度磁感應(yīng)強度大小,但B是由磁場本身因素決定的,與I、L、F無關(guān)
D.在I、L相同的情況下,垂直磁場方向放置通電導(dǎo)
10、線,受力F越大的地方,B越大
【典例6】 (2019·揚州模擬)如圖所示為兩個同心圓環(huán),當(dāng)一有界勻強磁場恰好完全垂直穿過A環(huán)面時,A環(huán)的磁通量為Φ1,B環(huán)的磁通量為Φ2.則有關(guān)磁通量的大小,下列說法中正確的是()
A.Φ1<Φ2 B.Φ1=Φ2 C.Φ1>Φ2 D.無法確定
【解析】 磁通量的定義式Φ=BS,這里要求磁感應(yīng)強度B和面積S垂直.而且S是指線圈中磁場圍成的有效面積,故A和B的有效面積S相等,即Φ1=Φ2.
【答案】 B
【警示】 磁通量的計算就是找出B,找出S,注意這里的B指垂直面積的B值,S指的是有效面積,而不是線圈圍成面積.另外,注意磁通量與匝數(shù)無關(guān),多少匝
11、也是圍成一個面積值.
【變式6】 (2019·蘇州模擬)如圖所示,勻強磁場垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強度為B.邊長為a的正方形線框與磁場垂直,且一條對角線與磁場邊界重合.則通過線圈平面的磁通量為()
A.Ba2 B.Ba C.Ba2 D.2Ba
考點4 安培力的大小 左手定則 A
安培力是磁場對________的作用力.
①大?。捍艌龊碗娏鞔怪睍r,F(xiàn)=________,磁場和電流平行時,F(xiàn)=________.
②方向:用左手定則判定,伸出左手,拇指和四指,________磁感線穿過掌心,四指指向________,拇指所指方向就是________的方向.安培力始終垂直于____
12、____和________所決定的平面,但________和________不一定垂直.
③注意區(qū)別安培力的方向和電場力的方向與磁場、電場的方向的關(guān)系,安培力的方向總是與磁場的方向垂直,而電場力的方向與電場的方向平行.電荷在電場中一定受到電場力,而通電導(dǎo)線在磁場中不一定受到安培力.
【典例7】 (2019·江蘇真題)探究影響安培力大小因素的實驗裝置如圖所示,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,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,導(dǎo)線所受安培力大小為()
A.2F B.FC.F/2 D.F/4
【解析】 由安培力的定義可得F=BIL,電流減為
13、I/2時,安培力變?yōu)镕/2.
【答案】 C
【變式7】 (2019·鹽城模擬)三塊相同的蹄形磁鐵并列放置,可以認(rèn)為磁極間的磁場是均勻的.將一根直導(dǎo)線懸掛在磁鐵兩極間,分別將“2、3”和“1、4”接到電源上,兩次通過直導(dǎo)線的電流相同,這一操作探究的是()
A.電流大小對安培力的影響
B.通電導(dǎo)線長度對安培力的影響
C.磁感應(yīng)強度大小對安培力的影響
D.磁感應(yīng)強度大小和通電導(dǎo)線長度對安培力的影響
【典例8】 (2019·無錫模擬)下列各圖中,標(biāo)出了電流I和磁場B以及磁場對電流作用力F三者的方向,其中錯誤的是()
ABCD
【解析】 根據(jù)左手定則,掌心迎接磁感應(yīng)線,四指
14、指向電流方向,大拇指指向安培力方向.所以A、B、D都正確,C錯誤,因為C中電流和磁感線平行了,安培力為0.
【答案】 C
【變式8】 (2019·宿遷模擬)下列通電導(dǎo)線放在如圖所示的磁場中,所受安培力方向是垂直于紙面向里的是()
ABCD
考點5 洛倫茲力 A
(1)洛倫茲力是磁場對________的作用力.
①大小計算:當(dāng)v⊥B時,F(xiàn)=________;當(dāng)v∥B時,F(xiàn)=________.
②方向判斷:由________確定,磁感線垂直穿過掌心,四指與正電荷的運動方向相同(與負(fù)電荷的運動方向相反),拇指所指方向就是洛倫茲力的方向.
(2)洛倫茲力與安培力的關(guān)系:通電導(dǎo)體在磁場中
15、受到的安培力是________________的宏觀表現(xiàn).
(3)洛倫茲力的特點:①方向特點:________________________;②做功特點:洛倫茲力對運動電荷________做功,只改變速度________,不改變速度________.
(4)洛倫茲力與電場力的對比:電荷在電場中就會受到電場力,其大小為________,和電荷是否運動________.磁場對靜止的電荷________作用力,對運動的電荷也________有作用力,只有對運動方向與磁感應(yīng)強度方向________的電荷才有作用力.電場力移動電荷時,必然伴隨著________做功,涉及到________與其他形式
16、的能的轉(zhuǎn)化.洛倫茲力移動電荷時,對電荷________做功.
(5)電視機顯像管的工作原理:電視機顯像管中的電子偏轉(zhuǎn)是利用了____________________.
【典型9】 (2019·江蘇真題)如圖所示,電子e向上射入勻強磁場中,此時該電子所受洛倫茲力的方向是()
A.向左 B.向右
C.垂直于紙面向里 D.垂直于紙面向外
【解析】 根據(jù)左手定則,掌心迎接磁感應(yīng)線,四指指向負(fù)電荷運動的反方向,大拇指指向洛倫茲力方向,因此洛倫茲力向右.
【答案】 B
【變式9】 (2019·宿遷模擬)豎直放置的螺線管通有如圖所示的電流,一質(zhì)子從螺線管的正上方以水平向右的速度進(jìn)入
17、該螺線管產(chǎn)生的磁場中,此后質(zhì)子將()
A.向上偏轉(zhuǎn) B.向下偏轉(zhuǎn)
C.向紙外偏轉(zhuǎn) D.向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)
?隨堂練習(xí)
1.(2019·鹽城模擬)如圖所示,面積為S的線圈平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直,一半在磁場中,則穿過線圈的磁通量為()
A.0 B.BSC.BS D.2BS
2.如圖所示,帶負(fù)電的金屬環(huán)繞軸OO′以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn),在環(huán)左側(cè)軸線上的小磁針最后平衡的位置是()
A.N極豎直向上 B.N極豎直向下 C.N極沿軸線向左 D.N極沿軸線向右
第1題圖 第2題圖第3題圖第4題圖
3.(2019·揚州模擬)2017年1月25日,在中央電視臺CC
18、TV-10頻道播出節(jié)目中,海軍電力工程專家馬偉明院士表示,正在研制設(shè)計中的國產(chǎn)003型航母采用電磁彈射已成定局!電磁彈射就是采用電磁的能量來推動被彈射的物體向外運動,電磁炮就是利用電磁彈射工作的.電磁炮的原理如圖所示,則炮彈導(dǎo)體滑塊受到的安培力的方向是()
A.豎直向上 B.豎直向下 C.水平向左 D.水平向右
4.(2019·宿遷模擬)如圖所示,一根長為0.2m的通電直導(dǎo)線位于勻強磁場中,導(dǎo)線與磁場方向垂直,磁場的磁感應(yīng)強度為0.2T.當(dāng)導(dǎo)線中的電流為1A時,導(dǎo)線所受安培力的大小為()
A.0.02N B.0.04N C.0.06N D.0.08N
5.(2019·南京模擬)如圖所示,帶電粒子進(jìn)入磁場時所受的洛倫茲力的方向正確的是()
A B C D
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(1)考查點19 磁場
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考點1 磁現(xiàn)象 磁場 磁感線 A
(1)磁場:磁體的周圍存在著________,磁體間的相互作用也通過________來傳遞的.磁場的方向為放入磁場中小磁針________時________所指的方向