《江蘇省高考物理大一輪復習 第九章 磁場 1 磁場的描述 磁場對電流的作用課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《江蘇省高考物理大一輪復習 第九章 磁場 1 磁場的描述 磁場對電流的作用課件（49頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、內容要求說明命題趨勢磁場磁感應強度磁感線磁通量整體來說，計算題考查比較常見，選擇題有時出現(xiàn)，但都是以中難題形式出現(xiàn)，分值比重大，屬于拉開分差的情況，必須苦下功夫，認真對待預計今后出現(xiàn)在計算題中的可能性非常大，而且命題背景將會更加前沿、新穎，注重與科技、生活的應用，如質譜儀、回旋加速器等另外關于帶電粒子在復合場中的運動將會對分析、推理、綜合能力提出更高要求，可能對空間軌跡、函數(shù)表示、數(shù)學歸納等數(shù)學工具的使用提出要求通電直導線和通電線圈周圍磁場的方向安培力計算限于直導線跟勻強磁場平行或垂直兩種情況內容要求說明命題趨勢洛倫茲力本章涉及的知識點主要包括以下幾個方面：1. 四個基本概念：磁感應強度、磁感

2、線、安培力、洛倫茲力.2. 兩個基本定則：安培定則和左手定則.3. 兩個主要內容：一是通電導線在磁場中所受的安培力，一是帶電粒子在磁場中運動所受的洛倫茲力.4. 幾個重要儀器分析：速度選擇器、質譜儀、磁流體發(fā)電機、電磁流量計、回旋加速器等在一輪復習過程中帶電粒子在磁場或復合場中的運動是本章的重點和難點，要通過一定的強化訓練，熟練掌握此類問題的基本方法，切實提高應用物理知識綜合分析問題、應用數(shù)學知識求解物理問題的能力另外，對導體受安培力的分析，要善于把立體圖形改成平面圖形，注意培養(yǎng)空間想象能力帶電粒子在勻強磁場中的運動計算限于速度與磁感應強度平行或垂直兩種情況質譜儀和回旋加速器的工作原理第第1講

3、磁場的描述磁場對電流的作用講磁場的描述磁場對電流的作用 1. 會用安培定則判斷電流周圍的磁場方向 2. 會計算電流在磁場中受到的安培力 3. 會用左手定則分析解決通電導體在磁場中的受力及平衡類問題特殊特殊磁體磁體電流電流正比正比 正比正比 3. 磁場的疊加：B的方向即_，與小磁針N極受到的力的方向相同，磁感應強度是_，空間某點的磁場的疊加遵循_ 4. 磁感線的特點： (1) 磁感線上某點的_方向就是該點的磁場方向 (2) 磁感線的疏密定性地表示磁場的_，在磁感線較密的地方磁場較_，在磁感線較疏的地方磁場較_磁場方向磁場方向矢量矢量平行四邊形定則平行四邊形定則切線切線強弱強弱強強弱弱 (3) 磁

4、感線是_曲線，沒有起點和終點在磁體外部，從N極指向S極；在磁體內部，從S極指向N極 (4) 同一磁場的磁感線不_、不_、不相切 (5) 磁感線是假想的曲線，客觀上不存在閉合閉合中斷中斷相交相交 5. 安培定則：又稱右手螺旋定則，對于通電直導線產(chǎn)生的磁場，使用時大拇指所指方向與_一致，彎曲的四指方向就是_的方向；對通電圓環(huán)或通電螺線管，彎曲的四指與_的方向一致，大拇指的指向就是軸線上磁感線的方向或螺線管內部的磁感線方向 6. 左手定則：伸開左手，讓磁感線從掌心進入，并使四指指向_，這時大拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受_ 7. 安培力公式：F_，其中為_方向與_方向之間的夾角電流的方向電流

5、的方向磁感線環(huán)繞磁感線環(huán)繞環(huán)形電流環(huán)形電流 電流的方向電流的方向安培力的方向安培力的方向 ILBsin 磁場磁場電流電流 對磁感應強度對磁感應強度B的理解及磁場和電場的對比的理解及磁場和電場的對比 4. 磁感應強度B與電場強度E的比較 電場強度E是描述電場強弱的物理量，磁感應強度B是描述磁場強弱的物理量這兩個物理量比較如下表所示：磁感應強度B電場強度E方向磁感線切線方向，小磁針N極的受力方向電場線切線方向，放入該點的正電荷受力方向大小決定因素由磁場決定，與檢驗電流無關由電場決定，與檢驗電荷無關場的疊加合磁感應強度等于各磁場磁感應強度B的矢量和合場強等于各個電場的場強E的矢量和單位1 T1 N/

6、(Am)1 V/m1 N/C 5. 磁感線與電場線的比較磁感線電場線相似點引入目的都是為了形象地描述場而引入的假想曲線，實際不存在疏密意義都能定性描述場的強弱切線方向都表示該點場的方向是否相交都不相交不同點閉合曲線，外部由NS，內部由SN起始于正電荷(或無限遠)，終止于無限遠(或負電荷) 6. 磁場的疊加 磁感應強度是矢量，計算時與力的計算方法相同，利用平行四邊形定則或正交分解法進行合成與分解C 【解析】 根據(jù)安培定則判斷磁場方向，再結合矢量的合成知識求解，兩直線電流在O點產(chǎn)生的磁場方向均垂直于MN向下，O點的磁感應強度不為零，故A錯誤；a、b兩點的磁感應強度大小相等，方向相同，故B錯誤；根據(jù)

7、對稱性，c、d兩點處的磁感應強度大小相等，方向相同，故C正確；a、c兩點的磁感應強度方向相同，故D錯誤 典題演示2(2015連云港、宿遷、徐州三模)如圖甲所示，一個條形磁鐵P固定在水平桌面上，以P的右端點為原點，中軸線為x軸建立一維坐標系一個靈敏的小磁針Q放置在x軸上不同位置，設Q與x軸之間的夾角為.實驗測得sin 與x之間的關系如圖乙所示已知該處地磁場方向水平，磁感應強度大小為B0.下列說法中正確的是() A. P的右端為S極 B. P的中軸線與地磁場方向平行 C. P在x0處產(chǎn)生的磁感應強度大小為B0 D. x0處合磁場的磁感應強度大小為 2B0C 1. 安培定則的應用 在運用安培定則判定

8、直線電流和環(huán)形電流的磁場時應分清“因”和“果”. 2. 磁場的方向：磁感線的切線方向，小磁針N極的受力方向安培定則的應用及磁場方向的確定安培定則的應用及磁場方向的確定原因(電流方向)結果(磁場繞向)直線電流的磁場大拇指四指環(huán)形電流的磁場四指大拇指A A B C D 【解析】 兩根導線在坐標原點處的磁感應強度為B，方向都垂直紙面向里對A，三根導線產(chǎn)生磁場方向向里，一根向外，合成后也是兩根向里，故A正確；對B同理，四根導線產(chǎn)生磁場方向均向里，故B錯誤；三根導線產(chǎn)生磁場方向向外，一根向里，合成后是兩根向外，故C錯誤；兩根導線產(chǎn)生磁場方向向外，兩根向里，合成后磁場為零，故D錯誤 1. 安培力大小 (1

9、) 當IB時，F(xiàn)BIL. (2) 當IB時，F(xiàn)0. 注意：(1) 當導線彎曲時，L是導線兩端的有效直線長度 (2) 對于任意形狀的閉合線圈，其有效長度均為零，所以通電后在勻強磁場中受到的安培力的矢量和為零安培力作用下導體運動情況的判定安培力作用下導體運動情況的判定 2. 安培力方向：用左手定則判斷，注意安培力既垂直于B，也垂直于I，即垂直于B與I決定的平面 3. 判定安培力作用下導體運動情況的常用方法電流元法分割為電流元，用左手定則確定安培力方向整段導體所受合力方向運動方向特殊位置法在特殊位置安培力方向運動方向等效法環(huán)形電流小磁針條形磁鐵通電螺線管多個環(huán)形電流結論法同向電流互相吸引，異向電流互

10、相排斥兩不平行的直線電流相互作用時，有轉到平行且電流方向相同的趨勢轉換研究對象法定性分析磁體在電流磁場作用下如何運動或運動趨勢的問題，可先分析電流在磁體磁場中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁場的作用力，從而確定磁體所受合力及運動方向 典題演示4如圖所示，把輕質導線圈用絕緣細線懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直線圈平面當線圈內通以圖中方向的電流后，線圈的運動情況是() A. 線圈向左運動 B. 線圈向右運動 C. 從上往下看順時針轉動 D. 從上往下看逆時針轉動A 【解析】 解法一：電流元法 首先將圓形線圈分成很多小段，每小段可看做一直線電流，取其中上、下兩小

11、段分析，其截面圖和受安培力情況如圖甲所示根據(jù)對稱性可知，線圈所受安培力的合力水平向左，故線圈向左運動，A正確甲甲 解法二：等效法 將環(huán)形電流等效成一條形磁鐵，如圖乙所示，據(jù)異名磁極相吸引知，線圈將向左運動同時，也可將左側條形磁鐵等效成一環(huán)形電流，根據(jù)結論“同向電流相互吸引，異向電流相互排斥”，也可得到答案A.乙乙 1. 解決有關通電導體在磁場中的平衡問題，關鍵是受力分析，只不過比純力學中的平衡問題要多考慮一個安培力 2. 畫好輔助圖(如斜面)，標明輔助方向(如B的方向、I的方向等)是畫好受力分析圖的關鍵 3. 由于安培力F、電流I、磁感應強度B的方向之間涉及三維空間，所以在受力分析時要善于把立

12、體圖轉化成平面圖安培力作用下通電導體的平衡問題安培力作用下通電導體的平衡問題 典題演示5(多選)(2014泰州中學)如圖所示，質量為m、長為L的直導線用兩絕緣細線懸掛于O、O，并處于勻強磁場中當導線中通以沿x正方向的電流I，且導線保持靜止時，懸線與豎直方向夾角為.則磁感應強度的方向和大小可能為()BC (1) 通過導體棒的電流 【答案】1.5 A (2) 導體棒受到的安培力大小 【答案】 0.30 N (3) 導體棒受到的摩擦力 【答案】0.06 N，沿導軌平面向下 1. 如圖所示，有一束電子沿y軸正方向移動，則在z軸上某點P的磁場方向是() A沿x軸正方向 B沿x軸負方向 C沿z軸正方向 D

13、沿z軸負方向 【解析】 運動電荷可以產(chǎn)生磁場，本質上與電流產(chǎn)生磁場相同，因為電荷定向移動形成電流，而電流可以產(chǎn)生磁場由于電子帶負電，所以等效電流的方向沿y軸負方向，即可判定P點的磁場方向沿x軸負方向B A 3. (2015江蘇卷)如圖所示，用天平測量勻強磁場的磁感應強度，下列各選項所示的載流線圈匝數(shù)相同，邊長MN相等，將它們分別掛在天平的右臂下方，線圈中通有大小相同的電流，天平處于平衡狀態(tài)，若磁場發(fā)生微小變化，天平最容易失去平衡的是()A 【解析】 假設載流線圈的電流方向是順時針方向，根據(jù)左手定則得出載流線圈各邊所受安培力的方向，如圖所示，C、D選項中各邊所受安培力的方向類似于B圖，根據(jù)力圖結

14、合力的合成可以發(fā)現(xiàn)A圖中載流線圈各邊所受安培力的合力最大，所以若磁場發(fā)生微小變化，天平最容易失去平衡的是A圖天平故選A. 4. (2016常熟中學)在同一平面內有四根彼此絕緣的通電直導線，如圖所示，四根導線中的電流大小關系為I1I2I3I4，切斷哪一導線中的電流能使O點(O點為四根導線所圍矩形的中心)的磁感應強度減為最弱() A. 切斷I1 B. 切斷I2 C. 切斷I3 D. 切斷I4D 【解析】 由于I1I2，由安培定則可知這兩根導線在O處產(chǎn)生的磁感應強度為0，I3和I4兩根導線在O處產(chǎn)生垂直紙面向里的磁場，由于I3I4，即I4在O處產(chǎn)生的磁場大，所以切斷I4能使O點的磁感應強度減為最弱，故D正確，A、B、C錯誤 5. (2014啟東中學)如圖所示，通電直導線ab位于兩平行導線橫截面MN的連線的中垂線上當平行導線通以同向等值電流時，下列說法中正確的是() A. ab順時針旋轉 B. a端向外，b端向里旋轉 C. ab逆時針旋轉 D. a端向里，b端向外旋轉B 【解析】 導線M和N的磁感線都是同心圓，因此對ab上半段，M導線的磁感線指向右下，可以用左手定則判斷a端受向外的力，N導線的磁感線指向右上，也使a端受向外的力，所以a端向外旋轉；同理也可以分析出b端受向里的力從而使得a端轉向紙外，b端轉向紙里，故B正確，A、C、D錯誤C