(浙江專版)高考物理一輪復(fù)習(xí)第九章磁場(chǎng)25磁場(chǎng)的描述

1、第25講磁場(chǎng)的描述磁場(chǎng)對(duì)電流的作用考試標(biāo)準(zhǔn)歷次考題統(tǒng)計(jì)考試說(shuō)明知識(shí)內(nèi)容必試加試磁現(xiàn)彖和 磁場(chǎng)bb1不要求計(jì)算導(dǎo)線 與磁場(chǎng)不垂直時(shí)的 安培力。2 利用安培力公式， 綜合其他力學(xué)規(guī)律, 求解力學(xué)與電學(xué)綜 合的問(wèn)題只限于所 受各力在一條直線 或者相互垂直的情 形。磁感應(yīng)強(qiáng) 度Cc幾種常見 的磁場(chǎng)bb2016.10(10)、2017.04(10)通電導(dǎo)線 在磁場(chǎng)中 受到的力cd2015.10(9、22)、 2016.04(9) 2016.10(10)、 2016.10(22) 2017.04(10、22)基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納磁場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度1磁極間的相互作用:同名磁極相互排斥，異名磁極相 互一吸引 。2.

2、 奧斯特實(shí)驗(yàn)(如圖所示)：(1) 通電直導(dǎo)線沿南北方向放詈在小磁針的上方。(2) 意義:說(shuō)明通電導(dǎo)體周II存在著 磁場(chǎng).發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng), 首先揭示了電與磁之間是有聯(lián)系的。基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納3. 磁場(chǎng)(1) 磁場(chǎng):存在于 磁體 周圍或 電流 周圍的一種客觀存在的 特殊物質(zhì)。磁體與磁體之間、磁體和通電導(dǎo)體之間、通電導(dǎo)體和 通電導(dǎo)體間的相互作用都是通過(guò).磁場(chǎng) 發(fā)生的。(2) 基本性質(zhì):對(duì)放入其中的 磁體 或 通電導(dǎo)體 有力的 作用。(3) 地磁場(chǎng):地球磁體的N極(北極)位于地理一南極附近.地球磁 體的S極(南極)位于地理北極附近?；A(chǔ)夯實(shí)稱準(zhǔn)歸納4 磁感應(yīng)強(qiáng)度 定義式:3=壬(通電導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng))

3、。(2) 方向:小磁針靜止時(shí)N極的指向。(3) 單位:特斯拉，簡(jiǎn)稱特(T)，l T=1占。Am(4) 磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映磁場(chǎng)性質(zhì)的物理量，由磁場(chǎng)本身決定，是用 比值法定義的。E礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納5. 磁感線(1) 定義:在磁場(chǎng)中畫出一些有方向的曲線,使曲線上每一點(diǎn)的切線方向，都跟這點(diǎn)的 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致，這樣的曲線稱為磁感線。(2) 特點(diǎn):感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)船磁感線上某點(diǎn)的 切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。磁感線不相交、不相切、不中斷，是閉合曲線。6. 條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場(chǎng)：出夯實(shí)精準(zhǔn)歸納7 電流的磁場(chǎng)直線電流的磁場(chǎng)通電螺線管的磁場(chǎng)環(huán)形電流的磁場(chǎng)特 點(diǎn)無(wú)磁極、非勻強(qiáng)， 且距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處 磁場(chǎng)越

4、弱與條形磁鐵的磁 場(chǎng)相似管內(nèi)為勻強(qiáng) 磁場(chǎng)且磁場(chǎng)最強(qiáng)， 管外為非勻強(qiáng) 磁場(chǎng)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(chǎng)越弱安培定則一WkBS備N環(huán)形電流的磁場(chǎng)直線電流的磁場(chǎng)通電螺線管的磁場(chǎng)夾精準(zhǔn)歸納從右往左看從左往右看立 體 圖截 面 圖從上往下看X XX X題組突破強(qiáng)化提升他組1 I磁場(chǎng)的產(chǎn)生與描述 I1.指南針是我國(guó)古代四大發(fā)明之一。關(guān)于指南針,下列說(shuō)法正確 的是（）A. 指南針可以僅具有一個(gè)磁極關(guān)閉任何磁體均具有兩個(gè)磁極，故A錯(cuò)誤;指南針之所以能指向南北，是因?yàn)橹?南針的兩個(gè)磁極受到磁場(chǎng)力的作用，這說(shuō)明地球具有磁場(chǎng)，即B正確;放在 指南針附近的鐵塊被磁化后，反過(guò)來(lái)會(huì)影響指南針的指

5、向，即C錯(cuò)誤;通電B解析答案關(guān)閉2如圖所示，E、F分別表示蓄電池兩極屮、0分別表示螺線管兩 端。當(dāng)閉合開關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)小磁針N極偏向螺線管0端。下列判斷正 確的是（）A. E為蓄電池正極B. 螺線管P端為S極C漩過(guò)電阻R的電流方向向上D.管內(nèi)磁場(chǎng)方向由P指向0關(guān)閉關(guān)閉題組突破強(qiáng)化提升|題組2|磁感應(yīng)強(qiáng)度 |1有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度的下列說(shuō)法中，正確的是（A ）A. 磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來(lái)表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量B. 若有一小段通電導(dǎo)體在某點(diǎn)不受磁場(chǎng)力的作用，則該點(diǎn)的磁感 應(yīng)強(qiáng)度一定為零C. 若有一小段長(zhǎng)為通以電流為/的導(dǎo)體，在磁場(chǎng)中某處受到的磁F 場(chǎng)力為只則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小一定是譏D. 由定義式B二&可知，電流

6、/越大，導(dǎo)線/越長(zhǎng)，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度就 越小解析:磁感應(yīng)強(qiáng)度的引入目的就是用來(lái)描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱，因此選項(xiàng)AP 是正確的。磁感應(yīng)強(qiáng)度是與電流/和導(dǎo)線長(zhǎng)度/無(wú)關(guān)的物理量，且B二刀 中的B、F、/相互垂直，所以選項(xiàng)B、C、D皆是錯(cuò)誤的。2如圖所示，兩根互相平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線過(guò)紙面上的M、N兩點(diǎn)，且 與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。4、O、B在 M、N的連線上Q為MN的中點(diǎn)，C、D位于MN的中垂線上且A、B、 C、D到0點(diǎn)的距離均相等。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場(chǎng),下列說(shuō)法正確 的是（C ）A. 0點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B. A、兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反C. C、D兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等

7、，方向相同D. A, C兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同解析:由安培定則可知，兩導(dǎo)線在0點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)均豎直向下洽 磁感應(yīng)強(qiáng)度一定不為零，選項(xiàng)A錯(cuò);由安培定則，兩導(dǎo)線在A、B兩處 產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向均豎直向下，由于對(duì)稱性，電流M在A處產(chǎn)生磁場(chǎng)的 磁感應(yīng)強(qiáng)度等于電流N在B處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，同時(shí)電流M在 B處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于電流N在A處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng) 度，所以A、B兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相同，選項(xiàng)B錯(cuò);根據(jù) 安培定則，兩導(dǎo)線在C、D兩處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向分別垂直于C、D兩 點(diǎn)與兩導(dǎo)線的連線方向，如圖所示，且產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相 等，由平行四邊形定則可知,C、兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，

8、方向相同，選項(xiàng)C正確;A、C兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向均豎直向下，選項(xiàng)D錯(cuò)。核心剖析歸納提升1判斷磁場(chǎng)方向應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題(1) 要熟練掌握各個(gè)磁場(chǎng)的特點(diǎn)。(2) 通電直導(dǎo)線在其周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)不是均勻分布的，垂直于直導(dǎo) 線方向，離直導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱,反之則越強(qiáng)。(3) 螺線管是由多個(gè)環(huán)形電流串聯(lián)而成的，所以通電螺線管的磁場(chǎng) 方向與環(huán)形電流的磁場(chǎng)方向的確定方法是相同的。(4) 通電螺線管外部的磁場(chǎng)分布情況跟條形磁鐵外部的磁場(chǎng)分布 情況相似，兩端分別為N極和S極。由于磁感線是閉合曲線,故螺線 管內(nèi)部的磁感線方向是由S極指向N極。核心剖析歸納提升2 磁場(chǎng)的矢量性及合成(1) 根據(jù)安培定則確定通電導(dǎo)線周圍

9、磁場(chǎng)的方向。(2) 磁場(chǎng)中每一點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)樵擖c(diǎn)磁感線的切線方向。(3) 磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，多個(gè)通電導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場(chǎng)疊加時(shí)，合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于各場(chǎng)源單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和。3易錯(cuò)提醒應(yīng)用安培定則(右手螺旋定則)時(shí)，應(yīng)注意解題節(jié)奏，進(jìn)行檢查對(duì)比， 仔細(xì)確認(rèn)方向符合定則要求，尤其是負(fù)電荷定向移動(dòng)時(shí)，等效電流 與負(fù)電荷定向移動(dòng)方向相反?；A(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力方向判斷與大小計(jì)算1 大小:若/IIB時(shí)0二0 ;若/丄B時(shí).F= Bil o2.方向:(1)總垂直于B、I所決定的平面.即一定垂直B和人但B與 /不一定垂直。(2) 可以用左手定則來(lái)判定:伸開左手，使大拇指跟其

10、余四個(gè)手 指垂直.并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)：讓磁感線從掌心進(jìn)入. 并使四指指向電流的方向，這時(shí),拇指所指的方向，就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向。3 兩平行的通電導(dǎo)線的作用:同向電流相互反向電流相 互排斥。題組突破強(qiáng)化提升1 如圖所示，兩平行直導(dǎo)線cd和燈豎直放置，通以方向相反大小相 等的電流皿、b兩點(diǎn)位于兩導(dǎo)線所在的平面內(nèi)。貝M)關(guān)閉I根據(jù)右手定則可知b處的兩分磁場(chǎng)方向均為垂直紙面向外，所以選項(xiàng)A錯(cuò) 誤;c 在a處的磁場(chǎng)垂直紙面向里,e/在a處的磁場(chǎng)垂直紙面向外，且cd的磁 場(chǎng)要大，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤;根據(jù)左手定則可判斷，方向相反的兩個(gè)電流的安 j關(guān)閉D2.某同學(xué)自制的簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)示意圖如圖

11、所示。矩形線圈由一根 漆包線繞制而成,漆包線的兩端分別從線圈的一組對(duì)邊的中間位置 關(guān)閉 若將左、右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉，則當(dāng)線圈在圖示位置時(shí)，線圈 的上下邊受安培力水平而轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)過(guò)半周后再次受到相反方向的安培力而 使其停止轉(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;左轉(zhuǎn)軸上（下）側(cè)的絕緣漆刮掉，右轉(zhuǎn)軸下（上）側(cè) 的絕緣漆刮掉，電路不能接通,故不能轉(zhuǎn)起來(lái)，選項(xiàng)B、選項(xiàng)C錯(cuò)誤;若將左轉(zhuǎn) 軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉，這樣當(dāng)線圈在圖 示位置時(shí),線圈的上下邊受安培力水平而轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)過(guò)半周后電路不導(dǎo)通，線B關(guān)閉D解析答案Q左錢半出工產(chǎn)網(wǎng)H則宦Jg巴琢探百5百】J存;冶錢年出則廿J鄉(xiāng)核心剖析歸納提升安培力作

12、用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向的判斷方法電流元法即把整段電流等效為多段直線電流元，運(yùn)用左手定則判斷出每小 段電流元所受安培力的方向，從而判斷出整段電流所受合力的方向。(2) 特殊位置法把電流或磁鐵轉(zhuǎn)到一個(gè)便于分析的特殊位置后再判斷所受安培 力方向。(3) 等效法環(huán)形電流和通電螺線管都可以等效成條形磁鐵。條形磁鐵也可 等效成環(huán)形電流或通電螺線管。通電螺線管也可以等效成很多匝 的環(huán)形電流來(lái)分析。核心剖析歸納提升(4) 利用結(jié)論法兩電流相互平行時(shí)無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，同向電流相互吸引，異向電流 相互排斥；兩電流不平行時(shí)，有轉(zhuǎn)動(dòng)到相互平行且電流方向相同的趨勢(shì)。(5) 轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法因?yàn)殡娏髦g，電流與磁體之間的相互作用滿足牛

13、頓第三定律。 定性分析磁體在電流磁場(chǎng)作用的受力和運(yùn)動(dòng)時(shí)，可先分析電流在磁 體的磁場(chǎng)中受到的安培力,然后由牛頓第三定律，再確定磁體所受 電流的作用力。cosaA.sin aC.cos a題組突破強(qiáng)化提升安培力作用下導(dǎo)體棒的平衡和非平衡問(wèn)題1在傾角均為Q的兩個(gè)光滑斜面上各放有一個(gè)相同的金屬棒，棒 中分別通以電流厶和厶,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，方向如圖甲、 乙所示，兩金屬棒均處于平衡狀態(tài)，則兩種情況下的電流的比值1訂2為(D)解析:對(duì)甲圖中金屬棒，有B/J=mgtan %對(duì)乙圖中金屬棒，有 BI2l=mgsin %聯(lián)立解得?二島，選項(xiàng)D正確。2題組突破強(qiáng)化提升2.電磁炮是一種理想的兵器，它的主要原

14、理如圖所示，利用這種裝 置可以把質(zhì)量為m=2.0 g的彈體（包括金屬桿EF的質(zhì)量）加速到6 km/So若這種裝置的軌道寬d=2 m、長(zhǎng)Z=100 m電流/二10A、軌 道摩擦不計(jì)且金屬桿EF與軌道始終垂直并接觸良好，則下列有關(guān) 軌道間所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)力的最大功率結(jié)果正確 的是（D ）A. B=18T,Pm=1.08X108 WB. B=0.6T,Pm=7.2X104WC. B二0.6譏二3.6X106 WD. B=18T,Pm=2.16X106W解析:通電金屬桿在磁場(chǎng)中受安培力的作用而對(duì)彈體加速,由功能 關(guān)系得Bld冷mvm2,代入數(shù)值解得18 T;當(dāng)速度最犬時(shí)磁場(chǎng)力的 功率也最大，即Pg二B/d怙代入數(shù)值得Pm=2.16X106W,故選項(xiàng)D正確。核心剖析歸納提升1安培力作用下導(dǎo)體的平衡問(wèn)題與力學(xué)中的平衡問(wèn)題分析方法 相同，只不過(guò)多了安培力，解題的關(guān)鍵是畫出受