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考纲点击考纲点击专家解读专家解读高考链接高考链接磁场磁场;磁感应强度磁感应强度;磁感线磁感线;磁通量磁通量1.理解磁感应强度、磁感线、磁理解磁感应强度、磁感线、磁通量的概念、安培定则通量的概念、安培定则.2.从考查形式看从考查形式看,多以选择题形式多以选择题形式考查考查.通电直导线和通电通电直导线和通电线圈周围磁场的方线圈周围磁场的方向向2013年海南年海南卷卷P302,2T安培力及其方向安培力及其方向;洛洛伦兹力及其方向伦兹力及其方向1.会求安培力和洛伦兹力的大小会求安培力和洛伦兹力的大小和方向和方向.会进行有关的运动分析和会进行有关的运动分析和能量分析能量分析.2.以导体棒运动和带电粒子运动以导体棒运动和带电粒子运动类问题为切入点类问题为切入点,综合考查学生的综合考查学生的力学和电磁学知识和能力力学和电磁学知识和能力.2012年上海年上海卷卷P305,10T匀强磁场中的安培匀强磁场中的安培力力;洛伦兹力公式洛伦兹力公式2013年重庆年重庆卷卷P327,2T带电粒子在匀强磁带电粒子在匀强磁场中的运动场中的运动1.掌掌握带电粒子圆周运动握带电粒子圆周运动的规的规律律.2.以以复合场问题为切入复合场问题为切入点点,考考查学生的综合知识和能查学生的综合知识和能力力.2013年广东卷年广东卷P314,1T2013年全国新课年全国新课标标卷卷P315,3T质谱仪和回旋加速质谱仪和回旋加速器器说说明明:1.安安培力的计算只限于电流与磁感应强度垂直的情培力的计算只限于电流与磁感应强度垂直的情形形;2.洛洛伦兹力的计算只限于速度与磁场方向垂直的情伦兹力的计算只限于速度与磁场方向垂直的情形形.第第1单元磁场的描述磁场对电流的作用单元磁场的描述磁场对电流的作用夯实必备知识夯实必备知识对应学生用书对应学生用书 第第164页页 必备知识一磁场、磁感应强度和磁通量必备知识一磁场、磁感应强度和磁通量基础梳理基础梳理1.磁场磁场(1)基本特征基本特征:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有_的作用的作用.(2)方向方向:小磁针的小磁针的_所受磁场力的方向所受磁场力的方向.2.磁感应强度磁感应强度(1)物理意义物理意义:描述磁场的描述磁场的_和和_.磁场力磁场力N极极强弱强弱 方向方向(3)方向方向:小磁针小磁针_时时N极的指向极的指向.3.磁通量磁通量(1)概念概念:在磁感应强度为在磁感应强度为B的匀强磁场中的匀强磁场中,与磁场方向与磁场方向_的的面积面积S和和B的乘积的乘积.(2)公式公式:_.(3)单位单位:1 Wb_.静止静止垂直垂直BS1 Tm2答案答案:D切线切线2.地磁场地磁场(1)地磁场的地磁场的N极在地理极在地理_附近附近,地磁场的地磁场的S极在地理极在地理_附近附近,磁感线分布如图所示磁感线分布如图所示.(2)地磁场地磁场B的水平分量的水平分量(Bx)总是从地总是从地理南极指向地理北极理南极指向地理北极,而竖直分量而竖直分量(By),在南半球垂直地面向上在南半球垂直地面向上,在北半球垂在北半球垂直地面向下直地面向下.赤道处的地磁场沿水平赤道处的地磁场沿水平方向方向,指向北指向北.南极南极北极北极3.电流的磁场电流的磁场越弱越弱匀强匀强最强最强越弱越弱解析解析:在磁场中在磁场中,磁感线疏密表示磁场的强弱磁感线疏密表示磁场的强弱,故故BaBb,选项选项B正确正确,A错误错误;同一通电导线如果都垂直放入磁场中同一通电导线如果都垂直放入磁场中,则在则在a处受处受力一定比力一定比b处受力小处受力小,但如果导线与磁场平行放置但如果导线与磁场平行放置,受力均为受力均为0,故故C、D均错误均错误.答案答案:B必备知识三磁场对电流的作用必备知识三磁场对电流的作用安培力安培力基础梳理基础梳理1.安培力的方向安培力的方向(1)左手定则左手定则:伸开左手伸开左手,让拇指与其余四个手指让拇指与其余四个手指_,并且都与并且都与手掌在同一个平面内手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入让磁感线从掌心进入,并使四指指向并使四指指向_的方向的方向,这时这时_所指的方向就是通电导线在磁场中所受安所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向培力的方向.(2)两平行的通电直导线间的安培力两平行的通电直导线间的安培力:同向电流互相同向电流互相_,异向异向电流互相电流互相_.2.安培力的大小安培力的大小当磁感应强度当磁感应强度B的方向与导线方向成的方向与导线方向成角时角时,F_,这是一般情况下的安培力的表达式这是一般情况下的安培力的表达式,以下是两种特殊情况以下是两种特殊情况:(1)当磁场与电流当磁场与电流_时时,安培力最大安培力最大,Fmax_.(2)当磁场与电流平行时当磁场与电流平行时,安培力等于安培力等于_.垂直垂直电流电流拇指拇指吸引吸引排斥排斥ILBsin_垂直垂直ILB零零解析解析:利用左手定则可判断出线框四个边都受力利用左手定则可判断出线框四个边都受力,由于左侧边由于左侧边所在处磁感应强度最大所在处磁感应强度最大,所以合力向左所以合力向左,选项选项C正确正确.答案答案:C精研疑难要点精研疑难要点大小决定大小决定 由磁场决由磁场决定定,与与检验电流无关检验电流无关由电场决由电场决定定,与与检验检验电荷无关电荷无关方向方向磁感线切线方磁感线切线方向向,小小磁针磁针N极受极受力方向力方向电场线切线方电场线切线方向向,放放入该点的正电荷受入该点的正电荷受力方向力方向场的叠加场的叠加合磁感应强度等于各磁场的磁合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度的矢量和感应强度的矢量和合场强等于各个电合场强等于各个电场的场强的矢量和场的场强的矢量和答案答案A、C规律总结规律总结(1)电场强度的方向与电荷的受力方向相同或相反电场强度的方向与电荷的受力方向相同或相反;而磁感应强度方向与电流元受安培力方向垂直而磁感应强度方向与电流元受安培力方向垂直,满足左手定则满足左手定则.(2)电荷在电场中一定会受到电场力的作用电荷在电场中一定会受到电场力的作用;如果电流方向与磁场方如果电流方向与磁场方向平行向平行,则电流在磁场中不受安培力的作用则电流在磁场中不受安培力的作用.答案答案:D2.磁场的叠加磁场的叠加磁感应强度是矢量磁感应强度是矢量,计算时与力的计算方法相同计算时与力的计算方法相同,利用平行四边形利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解定则或正交分解法进行合成与分解.特别提醒特别提醒两个电流附近的磁场的磁感应强度是由两个电流分两个电流附近的磁场的磁感应强度是由两个电流分别独立存在时产生的磁场在该处的磁感应强度叠加而成的别独立存在时产生的磁场在该处的磁感应强度叠加而成的.解析解析根据安培定则判断磁场方向根据安培定则判断磁场方向,再结合矢量的合成知识求再结合矢量的合成知识求解解.根据安培定则判断根据安培定则判断:两直线电流在两直线电流在O点产生的磁场方向均垂点产生的磁场方向均垂直于直于MN向下向下,O点的磁感应强度不为零点的磁感应强度不为零,故故A选项错误选项错误;a、b两点两点的磁感应强度大小相等的磁感应强度大小相等,方向相同方向相同,故故B选项错误选项错误;根据对称性根据对称性,c、d两点处的磁感应强度大小相等两点处的磁感应强度大小相等,方向相同方向相同,故故C选项正确选项正确;a、c两两点的磁感应强度方向相同点的磁感应强度方向相同,故故D选项错误选项错误.答案答案C方法点拨方法点拨1.牢记判断电流的磁场的方法牢记判断电流的磁场的方法安培定则安培定则,并能熟练并能熟练应用应用,建立磁场的立体分布模型建立磁场的立体分布模型.2.在进行磁感应强度的叠加时在进行磁感应强度的叠加时,应应注意是哪个电流产生的磁场注意是哪个电流产生的磁场,磁场方向如何磁场方向如何. 答案答案:A、B电流电流元法元法把整段弯曲导线分为多段直线电流把整段弯曲导线分为多段直线电流元元,先先用左手定用左手定则判断每段电流元受力的方则判断每段电流元受力的方向向,然然后判断整段导线后判断整段导线所受合力的方所受合力的方向向,从从而确定导线运动方向而确定导线运动方向特殊特殊位置法位置法通电导线转动到某个便于分析的特殊位置通电导线转动到某个便于分析的特殊位置时时,判判断断其所受安培力的方其所受安培力的方向向,从从而确定其运动方向而确定其运动方向等效法等效法环形电流可等效成小磁环形电流可等效成小磁针针,通通电螺线管可以等效成电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形电条形磁铁或多个环形电流流,反反过来等效也成过来等效也成立立.等等效效后再确定相互作用情况后再确定相互作用情况结论法结论法两平行直线电流在相互作用过程两平行直线电流在相互作用过程中中,无无转动趋转动趋势势,同同向向电流互相吸电流互相吸引引,异异向电流互相排向电流互相排斥斥;两两不平行的直线电不平行的直线电流相互作用流相互作用时时,有有转到平行且电流方向相同的趋势转到平行且电流方向相同的趋势转换转换研究研究对象法对象法定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问的问题题,可可先分析电流在磁体磁场中所受的安培先分析电流在磁体磁场中所受的安培力力,然然后由牛顿第三定后由牛顿第三定律律,确确定磁体所受电流磁场的作用定磁体所受电流磁场的作用力力,从从而确定磁体所受合力及运动方向而确定磁体所受合力及运动方向2.在应用左手定则判定安培力方向时在应用左手定则判定安培力方向时,磁感线方向不一定垂直磁感线方向不一定垂直于电流方向于电流方向,但安培力方向一定与磁场方向和电流方向垂直但安培力方向一定与磁场方向和电流方向垂直,即大拇指一定要垂直于磁场方向和电流方向决定的平面即大拇指一定要垂直于磁场方向和电流方向决定的平面.答案答案A答案答案:C提升学科素养提升学科素养答案答案(1)1.5 A(2)0.3 N(3)0.06 N,方向沿导轨向下方向沿导轨向下答案答案:C
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