高考物理復(fù)習(xí)第09章磁場(chǎng)第1講磁場(chǎng)的描述磁場(chǎng)對(duì)電流的作用市賽課公開課一等獎(jiǎng)省名師獲獎(jiǎng)?wù)n件

磁場(chǎng)第九章第一講磁場(chǎng)描述磁場(chǎng)對(duì)電流作用1/54考點(diǎn)內(nèi)容要求高考命題統(tǒng)計(jì)命題規(guī)律卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線ⅠT186分高考對(duì)本章內(nèi)容考查命題頻率極高，常以選擇題和計(jì)算題兩種形式出題，選擇題普通考查磁場(chǎng)基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)規(guī)律，普通難度不大；計(jì)算題主要是考查安培力、帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)與力學(xué)、電學(xué)、能量知識(shí)綜合應(yīng)用，難度較大，較多是高考?jí)狠S題．預(yù)計(jì)命題趨勢(shì)通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場(chǎng)方向Ⅰ安培力、安培力方向ⅠT196分2/54考點(diǎn)內(nèi)容要求高考命題統(tǒng)計(jì)命題規(guī)律卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ勻強(qiáng)磁場(chǎng)中安培力ⅡT2412分T216分(1)磁場(chǎng)基礎(chǔ)知識(shí)及規(guī)律考查(2)安培力、洛倫茲力考查(3)帶電粒子在有界磁場(chǎng)中臨界問題，在組合場(chǎng)、復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問題(4)磁場(chǎng)與當(dāng)代科學(xué)知識(shí)綜合應(yīng)用洛倫茲力、洛倫茲力方向Ⅰ洛倫茲力公式Ⅱ帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)ⅡT146分T196分T186分T186分T166分T186分質(zhì)譜儀和盤旋加速器ⅠT156分3/5402關(guān)鍵考點(diǎn)·探究突破03模擬演練·穩(wěn)基提能欄目導(dǎo)航01基礎(chǔ)再現(xiàn)·雙基落實(shí)04課后回顧·高效練習(xí)4/5401基礎(chǔ)再現(xiàn)·雙基落實(shí)1.一對(duì)磁場(chǎng)了解5/54提醒：不正確．因B與F、IL均無關(guān)．3．一小段通電導(dǎo)體放在磁場(chǎng)A處，受到磁場(chǎng)力比B處大，能否說明A處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定比B處磁感應(yīng)強(qiáng)度大？提醒：不能．通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力大小跟磁感應(yīng)強(qiáng)度大小及導(dǎo)線放置位置相關(guān).6/541.安培定則應(yīng)用二安培定則應(yīng)用及磁場(chǎng)疊加勻強(qiáng)越弱7/548/542.磁場(chǎng)疊加磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，計(jì)算時(shí)與力計(jì)算方法相同，利用平行四邊形定則或正交分解法進(jìn)行合成與分解．3．如圖，兩根相互平行長(zhǎng)直導(dǎo)線過紙面上M、N兩點(diǎn)，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反電流．a(chǎn)、o、b在M、N連線上，o為MN中點(diǎn)，c、d位于MN中垂線上，且a、b、c、d到o點(diǎn)距離均相等．9/54試畫圖分析：o點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為零嗎？a點(diǎn)和b點(diǎn)、c點(diǎn)和d點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同嗎？a、c兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同嗎？提醒：如圖由圖可知：o點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，a點(diǎn)和b點(diǎn)、c點(diǎn)和d點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，a、c兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同．10/541.安培力方向(1)左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，而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__________方向，這時(shí)__________所指方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力方向．(2)注意問題：磁感線方向不一定垂直于電流方向，但安培力方向一定與磁場(chǎng)方向和電流方向垂直，即大拇指一定要垂直于磁場(chǎng)方向和電流方向決定平面．三安培力

電流拇指11/542．安培力大小當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B方向與導(dǎo)線方向成θ角時(shí)，F(xiàn)＝__________.(1)當(dāng)磁場(chǎng)與電流__________時(shí)，安培力最大，F(xiàn)max＝ILB．(2)當(dāng)磁場(chǎng)與電流__________時(shí)，安培力等于零．3．(1)一段通電直導(dǎo)線，長(zhǎng)度為l，電流為I，放在同一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)線和磁場(chǎng)相對(duì)位置有如圖所表示四種情況，判斷通電導(dǎo)線所受到安培力方向．ILBsinθ垂直平行12/54提醒：甲中垂直導(dǎo)線向上、乙中不受安培力，丙中垂直導(dǎo)線向上，丁中垂直導(dǎo)線向里．提醒：方法一：依據(jù)同向電流相互吸引．導(dǎo)線c所受安培力協(xié)力方向垂直ab邊向左．方法二：導(dǎo)線a、b在c點(diǎn)產(chǎn)生合磁場(chǎng)方向豎直向下，由左手定則可知c所受安培力方向垂直ab向左．(2)在等邊三角形三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處，各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等恒定電流，方向如圖所表示，判斷過c點(diǎn)導(dǎo)線所受安培力方向，你有幾個(gè)方法？13/541．判斷正誤(1)磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，跟放在該點(diǎn)試探電流元情況無關(guān)．()(2)磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向，跟放在該點(diǎn)試探電流元所受磁場(chǎng)力方向一致．()(3)垂直磁場(chǎng)放置線圈面積減小時(shí)，穿過線圈磁通量可能增大．()(4)小磁針N極所指方向就是該處磁場(chǎng)方向．()(5)將通電導(dǎo)線放入磁場(chǎng)中，若不受安培力，說明該處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零．()(6)安培力可能做正功，也可能做負(fù)功．()答案：(1)√(2)×(3)√(4)×(5)×(6)√14/542．(多項(xiàng)選擇)如圖為通電螺線管．A為螺線管外一點(diǎn)，B、C兩點(diǎn)在螺線管垂直平分線上，則以下說法正確是()A．磁感線最密處為A處，最疏處為B處B．磁感線最密處為B處，最疏處為C處C．小磁針在B處和A處N極都指向左方D．小磁針在B處和C處N極都指向右方答案：BC15/5416/544.如圖所表示，用天平測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度．以下各選項(xiàng)所表示載流線圈匝數(shù)相同，邊長(zhǎng)MN相等，將它們分別掛在天平右臂下方．線圈中通有大小相同電流，天平處于平衡狀態(tài)．若磁場(chǎng)發(fā)生微小改變，天平最輕易失去平衡是()答案：A17/5402關(guān)鍵考點(diǎn)·探究突破考點(diǎn)一對(duì)磁場(chǎng)了解18/541．(·全國(guó)卷Ⅱ)(多項(xiàng)選擇)指南針是我國(guó)古代四大創(chuàng)造之一．關(guān)于指南針，以下說法正確是()A．指南針能夠僅含有一個(gè)磁極B．指南針能夠指向南北，說明地球含有磁場(chǎng)C．指南針指向會(huì)受到附近鐵塊干擾D．在指南針正上方附近沿指針方向放置一直導(dǎo)線，導(dǎo)線通電時(shí)指南針不偏轉(zhuǎn)BC解析：指南針有N、S兩個(gè)磁極，受到地磁場(chǎng)作用靜止時(shí)S極指向南方，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確．指南針有磁性，能夠與鐵塊相互吸引，選項(xiàng)C正確．由奧斯特試驗(yàn)可知，小磁針在通電導(dǎo)線放置位置適當(dāng)情況下，會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．19/542．(·北京卷)中國(guó)宋代科學(xué)家沈括在《夢(mèng)溪筆談》中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也．”深入研究表明，地球周圍地磁場(chǎng)磁感線分布示意如圖．結(jié)合上述材料，以下說法不正確是()A．地理南、北極與地磁場(chǎng)南、北極不重合B．地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，地磁南極在地理北極附近C．地球表面任意位置地磁場(chǎng)方向都與地面平行C20/54解析：地球?yàn)橐痪薮蟠朋w，地磁場(chǎng)南、北極在地理上北極和南極附近，兩極并不重合；且地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，只有赤道上空磁場(chǎng)方向才與地面平行；對(duì)射向地球赤道帶電宇宙射線粒子速度方向與地磁場(chǎng)方向不會(huì)平行，一定受到地磁場(chǎng)力作用，故C項(xiàng)說法不正確．21/543．如圖所表示，一長(zhǎng)直導(dǎo)線沿南北方向水平放置，在導(dǎo)線下方有一靜止小磁針．現(xiàn)在導(dǎo)線中通以恒定電流，測(cè)得小磁針偏離南北方向角度θ與小磁針和導(dǎo)線距離x之間關(guān)系如圖所表示，若該處地磁場(chǎng)水平分量為B0，則以下判斷正確是()C22/5423/54磁場(chǎng)疊加問題普通解題思緒(1)確定磁場(chǎng)場(chǎng)源，如通電導(dǎo)線．(2)定位空間中需求解磁場(chǎng)點(diǎn)，利用安培定則判定各個(gè)場(chǎng)源在這一點(diǎn)上產(chǎn)生磁場(chǎng)大小和方向．如圖所表示為M、N在c點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)．(3)應(yīng)用平行四邊形定則進(jìn)行合成，如圖中合磁場(chǎng)．考點(diǎn)二安培定則應(yīng)用及磁場(chǎng)疊加24/54BC25/54解析：如圖，由磁場(chǎng)疊加知，L2與L3中電流在L1處產(chǎn)生合磁場(chǎng)方向在L2、L3連線中垂線上，由左手定則知，L1所受磁場(chǎng)作用力方向與L2、L3所在平面平行．選項(xiàng)A錯(cuò)誤．L1與L2中電流在L3處產(chǎn)生合磁場(chǎng)方向與L1、L2連線平行，由左手定則知，L3所受磁場(chǎng)作用力方向與L1、L2所在平面垂直．選項(xiàng)B正確．26/54磁場(chǎng)矢量性及合成(1)依據(jù)安培定則確定通電導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)方向．(2)磁場(chǎng)中每一點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)樵擖c(diǎn)磁感線切線方向．(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，多個(gè)通電導(dǎo)體產(chǎn)生磁場(chǎng)疊加時(shí)，合磁場(chǎng)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)度矢量和．27/54C28/5429/544．(·四川成都一診)(多項(xiàng)選擇)有兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b相互平行放置，如圖所表示為垂直于導(dǎo)線截面圖．在如圖所表示平面內(nèi)，O點(diǎn)為兩根導(dǎo)線連線中點(diǎn)，M、N為兩導(dǎo)線連線中垂線上兩點(diǎn)，與O點(diǎn)距離相等，aM與MN夾角為θ.若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同恒定電流I，單根導(dǎo)線中電流在M處產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，則關(guān)于線段MN上各點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度，以下說法中正確是()A．M點(diǎn)和N點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一定相反B．M點(diǎn)和N點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為2B0cosθC．M點(diǎn)和N點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為2B0sinθD．在線段MN上各點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度都不可能為零AB30/54解析：依據(jù)安培定則判斷得知，兩根通電導(dǎo)線產(chǎn)生磁場(chǎng)方向均沿逆時(shí)針方向，因?yàn)閷?duì)稱，兩根通電導(dǎo)線在M、N兩點(diǎn)產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，依據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行合成得到M點(diǎn)和N點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，M點(diǎn)磁場(chǎng)向下，N點(diǎn)磁場(chǎng)向上，方向相反，故A正確．兩根導(dǎo)線在M點(diǎn)產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度方向如圖所表示，依據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行合成，得到M點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B0cosθ.同理，N點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為2B0cosθ，故B正確，C錯(cuò)誤．只有當(dāng)兩根通電導(dǎo)線在同一點(diǎn)產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反時(shí)，合磁感應(yīng)強(qiáng)度才為零，則知O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，故D錯(cuò)誤．31/54BD32/5433/54判斷導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)慣用方法考點(diǎn)三導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)判斷34/54B35/54解析：方法一電流元分析法把線圈L1沿水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸分成上下兩部分，每一部分又能夠看成無數(shù)段直線電流元，電流元處于L2產(chǎn)生磁場(chǎng)中，依據(jù)安培定則可知各電流元所在處磁場(chǎng)方向向上，由左手定則可得，上半部分電流元所受安培力均指向紙外，下半部分電流元所受安培力均指向紙內(nèi)，所以從左向右看線圈L1將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．36/54方法二等效分析法把線圈L1等效為小磁針，該小磁針剛好處于環(huán)形電流I2中心，小磁針N極應(yīng)指向該點(diǎn)環(huán)形電流I2磁場(chǎng)方向，由安培定則和I2產(chǎn)生磁場(chǎng)方向在其中心處豎直向上，而L1等效成小磁針后，轉(zhuǎn)動(dòng)前，N極指向紙內(nèi)，所以小磁針N極應(yīng)由指向紙內(nèi)轉(zhuǎn)為向上，所以從左向右看，線圈L1將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．方法三利用結(jié)論法環(huán)形電流I1、I2之間不平行，則必有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，直到兩環(huán)形電流同向平行為止，據(jù)此可得，從左向右看，線圈L1將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．37/54D38/54解析：因?yàn)檩d流直導(dǎo)線磁感線是以O(shè)為圓心一組同心圓，方向沿逆時(shí)針方向，KN、LM兩邊與磁感線平行，所以KN、LM兩邊均不受安培力．依據(jù)左手定則可知，KL邊受到安培力垂直紙面向外，MN邊受到安培力垂直紙面向里，故選項(xiàng)D正確．39/546．如圖所表示，把一重力不計(jì)通電直導(dǎo)線水平放在蹄形磁鐵兩極正上方，導(dǎo)線能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)線通入圖示方向電流I時(shí)，導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)情況是(從上往下看)()A．順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降B．順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升C．逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降D．逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升A40/54解析：如圖甲所表示，把直線電流等效為無數(shù)小段，中間點(diǎn)為O點(diǎn)，選擇在O點(diǎn)左側(cè)S極右上方一小段為研究對(duì)象，該處磁場(chǎng)方向指向左下方，由左手定則判斷，該小段受到安培力方向垂直紙面向里，在O點(diǎn)左側(cè)各段電流元都受到垂直紙面向里安培力，把各段電流元受到力合成，則O點(diǎn)左側(cè)導(dǎo)線受到垂直紙面向里安培力；同理判斷出O點(diǎn)右側(cè)導(dǎo)線受到垂直紙面向外安培力．所以，由上向下看，導(dǎo)線沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)．分析導(dǎo)線轉(zhuǎn)過90°時(shí)情形．如圖乙所表示，導(dǎo)線中電流向外，由左手定則可知，導(dǎo)線受到向下安培力．由以上分析可知，導(dǎo)線在順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)．選項(xiàng)A正確．41/547．(·江西上饒模擬)如圖所表示，在固定位置條形磁鐵S極附近懸掛一個(gè)金屬線圈，線圈與水平磁鐵位于同一豎直平面內(nèi)，當(dāng)在線圈中通入沿圖示方向流動(dòng)電流時(shí)，將會(huì)看到()A．線圈向左平移B．線圈向右平移C．從上往下看，線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近磁鐵D．從上往下看，線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近磁鐵C解析：把通電線圈等效成條形磁鐵，等效磁鐵N極垂直于紙面向外，依據(jù)同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引可知：從上往下看，線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近磁鐵，C正確.42/541.安培力公式F＝BIL