2014高三一輪復(fù)習(xí)-8-1-磁場的描述及磁場對電流的作用資料

磁場、磁感應(yīng)強(qiáng)度Ⅰ(考綱要求)

第一頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。答案BD第二頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分?！局R存盤】1．磁場 (1)基本特性：磁場對處于其中的磁體、電流和運(yùn)動電荷有

的作用． (2)方向：小磁針的

所受磁場力的方向．磁場力

N極

強(qiáng)弱

方向

N極

第三頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。3．勻強(qiáng)磁場 (1)定義：磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小

、方向

的磁場稱為勻強(qiáng)磁場． (2)特點(diǎn)

勻強(qiáng)磁場中的磁感線是疏密程度相同的、方向相同的平行直線.處處相等

處處相同

第四頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。【思維驅(qū)動】 下列關(guān)于電場線和磁感線的說法中，正確的是()． A．電場線和磁感線都是電場或磁場中實(shí)際存在的線 B．磁場中兩條磁感線一定不相交，但在復(fù)雜電場中的電場線是可以相交的 C．電場線是一條不閉合曲線，而磁感線是一條閉合曲線 D．電場線越密的地方，電場越強(qiáng)，磁感線越密的地方，磁場也越強(qiáng)磁感線通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向Ⅰ(考綱要求)答案CD

第五頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分?！局R存盤】1．磁感線 (1)磁感線：在磁場中畫出一些有方向的曲線，使曲線上各點(diǎn)的

方向跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一致． (2)條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場磁感線分布(如圖8-1-1所示)切線

圖8-1-1

第六頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。2．電流的磁場通電直導(dǎo)線通電螺線管環(huán)形電流安培定則立體圖第七頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。橫截面圖縱截面圖第八頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分?！舅季S驅(qū)動】 一根容易形變的彈性導(dǎo)線，兩端固定．導(dǎo)線中通有電流，方向如下圖中箭頭所示．當(dāng)沒有磁場時(shí)，導(dǎo)線呈直線狀態(tài)；當(dāng)分別加上方向豎直向上、水平向右或垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場時(shí)，描述導(dǎo)線狀態(tài)的四個(gè)圖示中正確的是 ()．勻強(qiáng)磁場中的安培力Ⅱ(考綱要求)

安培力、安培力的方向Ⅰ(考綱要求)

第九頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。解析通電導(dǎo)線在磁場中受安培力時(shí)，可用左手定則判斷安培力的方向．答案D第十頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分?！局R存盤】1．安培力的大小

當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線方向成θ角時(shí)，F(xiàn)＝

，這是一般情況下的安培力的表達(dá)式，以 下是兩種特殊情況： (1)磁場和電流垂直時(shí)：F＝

. (2)磁場和電流平行時(shí)：F＝0.BILsinθ

BIL

第十一頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。2．安培力的方向 (1)用左手定則判定：伸開左手，使拇指與其余四個(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

，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受

． (2)安培力的方向特點(diǎn)：F⊥B，F(xiàn)⊥I，即F垂直于

決定的平面．

電流的方向

安培力的方向B和I

第十二頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。第十三頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分?？键c(diǎn)一對磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解【典例1】(2012·大綱全國卷，18) 如圖 8-1-2所示，兩根相互平行的長直導(dǎo) 線過紙面上的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．a(chǎn)、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點(diǎn)，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到O點(diǎn)的距離均相等．關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場，下列說法正確的是()．圖8-1-2

第十四頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。A．O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B．a(chǎn)、b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，方向相同D．a(chǎn)、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同解析根據(jù)安培定則判斷磁場方向，再結(jié)合矢量的合成知識求解．根據(jù)安培定則判斷：兩直線電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向均垂直于MN向下，O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)對稱性，c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，故C選項(xiàng)正確；a、c兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案C第十五頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分?！咀兪礁?】關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B，下列說法中正確的是 ()． A．根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度定義B＝F/(IL)，磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F成正比，與I成反比 B．磁感應(yīng)強(qiáng)度B是標(biāo)量，沒有方向 C．磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量，方向與F的方向相反 D．在確定的磁場中，同一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是確定的，不同點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B可能不同，磁感線密集的方磁感應(yīng)強(qiáng)度B大些，磁感線稀疏的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度

B小些第十六頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。解析磁感應(yīng)強(qiáng)度是磁場本身的性質(zhì)，與放入磁場中的導(dǎo)體的電流或受力大小F無關(guān)，A錯(cuò)誤；磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量，其方向與F總是垂直的，電流方向與F也總是垂直的，B、C錯(cuò)誤；在確定的磁場中，同一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是確定的，由磁場本身決定，與其他外來的一切因素?zé)o關(guān)，用磁感線的疏密程度表示磁場的強(qiáng)弱，D正確．答案D

第十七頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。借題發(fā)揮求解有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度問題的關(guān)鍵1．磁感應(yīng)強(qiáng)度―→由磁場本身決定．2．合磁感應(yīng)強(qiáng)度―→等于各磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和(滿足平行四邊形定則)3．牢記判斷電流的磁場的方法―→安培定則，并能熟練應(yīng)用，建立磁場的立體分布模型(記住5種常見磁場的立體分布圖)．第十八頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。備課札記

第十九頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。考點(diǎn)二對安培定則、左手定則的理解及應(yīng)用【典例2】

通電矩形導(dǎo)線框abcd與無限長通 電直導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi)，電流方向 如圖8-1-3所示，ad邊與MN平行，關(guān)于

MN中電流產(chǎn)生的磁場對線框的作用， 下列敘述中正確的是 ()． A．線框有兩條邊所受到的安培力方向相同 B．線框有兩條邊所受到的安培力大小相同 C．整個(gè)線框有向里收縮的趨勢 D．若導(dǎo)線MN向左微移，各邊受力將變小，但合力不變圖8-1-3第二十頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。解析由直線電流產(chǎn)生磁場的特點(diǎn)可知，與導(dǎo)線距離相等的位置磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，因此ab與cd邊受到的安培力大小相等，B對；由安培定則知MN中電流在導(dǎo)線框處產(chǎn)生的磁場垂直紙面向里，由左手定則可判定ab受力方向向下，cd受力方向向上，ad受力方向向左，bc受力方向向右，但ad受到的力大于bc受到的力，整個(gè)線框有向外擴(kuò)張的趨勢，A、C錯(cuò)；若MN向左微移，則線框各邊所在處磁場均減弱，故各邊受力均變小，但ad邊所在處減弱更多，故線框所受向左的合力變小，D錯(cuò)．答案B第二十一頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分?！咀兪礁?】在等邊三角形的三個(gè) 頂點(diǎn)a、b、c處，各有一條長直 導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有 大小相等的恒定電流，方向如圖 8-1-4所示，則過c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向()． A．與ab邊平行，豎直向上 B．與ab邊平行，豎直向下 C．與ab邊垂直，指向左邊 D．與ab邊垂直，指向右邊圖8-1-4

第二十二頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。解析根據(jù)安培定則，a、b在c處所激發(fā)的磁場方向分別如圖中Ba、Bb所示，應(yīng)用平行四邊形定則可知c導(dǎo)線所在處的合磁場方向如圖所示．根據(jù)左手定則可知安培力F安的方向與a、b連線垂直，指向左邊．答案C

第二十三頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。借題發(fā)揮安培定則和左手定則的“因”與“果”1．安培定則用于判定電流周圍磁場的磁感線分布，使用時(shí)注意分清“因——電流方向”和“果——磁場方向”．2．左手定則用于判定安培力的方向，使用時(shí)注意分清“因——電流方向與磁場方向”和“果——受力方向”．第二十四頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。備課札記

第二十五頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分?？键c(diǎn)三通電導(dǎo)體在安培力作用下的平衡問題【典例3】

(2012·天津卷，2)如圖8-1-5所 示，金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細(xì) 線水平懸掛，處于豎直向上的勻強(qiáng) 磁場中，棒中通以由M向N的電流， 平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為

θ.如果僅改變下列某一個(gè)條件，

θ角的相應(yīng)變化情況是 ()．A．棒中的電流變大，θ角變大B．兩懸線等長變短，θ角變小C．金屬棒質(zhì)量變大，θ角變大D．磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，θ角變小圖8-1-5

第二十六頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。答案A第二十七頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。【變式跟蹤3】

如圖8-1-7所示，光滑的平行導(dǎo)軌 與電源連接后，與水平方向成θ

角傾斜放置，導(dǎo)軌上放一個(gè)質(zhì)量 為m的金屬導(dǎo)體棒．當(dāng)S閉合后， 在棒所在區(qū)域內(nèi)加一個(gè)合適的勻強(qiáng)磁場，可以使導(dǎo)體棒靜止平衡，下面四個(gè)圖中分別加了不同方向的磁場，其中一定不能平衡的是 ()．圖8-1-7

第二十八頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。解析四種情況的受力分別如圖所示，A、C有可能平衡，D中如果重力與安培力剛好大小相等，則導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間沒有壓力，也可以平衡，B中合外力不可能為零，一定不能平衡．答案B

第二十九頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。借題發(fā)揮1．通電導(dǎo)體在磁場中受到的安培力 (1)方向：根據(jù)左手定則判斷 (2)大?。河晒紽＝BIL計(jì)算，且其中的L為導(dǎo)線在磁場中的有效長度．如彎曲通電導(dǎo)線的有效長度L等于連接兩端點(diǎn)的直線的長度，相應(yīng)的電流方向沿兩端點(diǎn)連線由始端流向末端，如圖8-1-6所示．

圖8-1-6

第三十頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。2．求解安培力作用下導(dǎo)體棒平衡問題的基本思路第三十一頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。3．求解關(guān)鍵 (1)電磁問題力學(xué)化． (2)立體圖形平面化.

第三十二頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。命題熱點(diǎn)10通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動命題專家評述考情分析： 2012年全國各地的高考試卷中，對磁場性質(zhì)和安培力的考查出現(xiàn)2處．高考題型：選擇題命題趨勢：2014年對磁場性質(zhì)和安培力的單獨(dú)考查以理解和簡單運(yùn)用為主．題型仍以選擇題為主，但也不排除計(jì)算題出現(xiàn)的可能．第三十三頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。閱卷教師叮嚀易失分點(diǎn)：1判斷安培力的方向錯(cuò)誤的使用右手定則．2不能把立體圖正確轉(zhuǎn)化為平面圖或截面圖.第三十四頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。應(yīng)對策略判定安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動的常用方法第三十五頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。結(jié)論法同向電流互相吸引，異向電流互相排斥；兩不平行的直線電流相互作用時(shí)，有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同的趨勢轉(zhuǎn)換研究對象法定性分析磁體在電流磁場作用下如何運(yùn)動或運(yùn)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第三十六頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。高考佐證 (2012·海南卷，10)如圖8-1-8所示 的裝置可演示磁場對通電導(dǎo)線的作 用．電磁鐵上下兩磁極之間某一水 平面內(nèi)固定兩條平行金屬導(dǎo)軌，L

是置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直的金屬 桿．當(dāng)電磁鐵線圈兩端a、b，導(dǎo)軌兩端e、f，分別接到兩個(gè)不同的直流電源上時(shí)，L便在導(dǎo)軌上滑動．下列說法正確的是 ()．圖8-1-8第三十七頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。A．若a接正極，b接負(fù)極，e接正極，f接負(fù)極，則L向右滑動B．若a接正極，b接負(fù)極，e接負(fù)極，f接正極，則L向右滑動C．若a接負(fù)極，b接正極，e接正極，f接負(fù)極，則L向左滑動D．若a接負(fù)極，b接正極，e接負(fù)極，f接正極，則L向左滑動解析若a接正極，b接負(fù)極，電磁鐵磁極間磁場方向向上，e接正極，f接負(fù)極，由左手定則判定金屬桿受安培力向左，則L向左滑動，A項(xiàng)錯(cuò)誤，同理判定B、D選項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤．答案BD第三十八頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分?！绢A(yù)測1】直導(dǎo)線ab與線圈所在的平面垂直 且隔有一小段距離，其中直導(dǎo)線固定， 線圈可自由運(yùn)動，當(dāng)通過如圖8-1-9所示 的電流方向時(shí)(同時(shí)通電)，從左向右 看，線圈將 ()． A．不動 B．順時(shí)針轉(zhuǎn)動，同時(shí)向右平移 C．順時(shí)針轉(zhuǎn)動，同時(shí)向左平移 D．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，同時(shí)向右平衡圖8-1-9

第三十九頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。解析用安培定則判斷線圈所處的B的方向，由左手定則及特殊位置法判定運(yùn)動情況．答案B第四十頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分?！绢A(yù)測2】如圖8-1-10所示為電磁軌道 炮的工作原理圖．待發(fā)射彈體與軌道 保持良好接觸，并可在兩平行軌道之 間無摩擦滑動．電流從一條軌道流入， 通過彈體后從另一條軌道流回．軌道 電流可形成在彈體處垂直于軌道平面的磁場(可視為勻強(qiáng)磁場)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與電流I成正比．通電的彈體在安培力的作用下離開軌道，則下列說法正確的是()．圖8-1-10第四十一頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。A．彈體向左高速射出B．I為原來的2倍，彈體射出的速度也為原來的2倍C．彈體的質(zhì)量為原來的2倍，射出的速度也為原來的2倍D．軌道長度L為原來的4倍，彈體射出的速度為原來的2倍第四十二頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。答案BD

第四十三頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。一、對磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解1．一段長0.2m，通過2.5A電流的直導(dǎo)線，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中所受安培力F的情況，正確的是 ()． A．如果B＝2T，F(xiàn)一定是1N B．如果F＝0，B也一定為零 C．如果B＝4T，F(xiàn)有可能是1N D．如果F有最大值，通電導(dǎo)線一定與B平行第四十四頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。解析如果B＝2T，當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向垂直放置時(shí)，安培力最大，大小為F＝BIL＝2×2.5×0.2N＝1N；當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向平行放置時(shí)，安培力F＝0；當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向成任意夾角放置時(shí)，0<F<1N，故選項(xiàng)A、B和D均錯(cuò)誤；將L＝0.2m、I＝2.5A、B＝4T、F＝1N代入F＝BILsinθ，解得θ＝30°，故選項(xiàng)C正確．答案C第四十五頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。2．(2013·石家莊一模)在實(shí)驗(yàn)精度要求不高 的情況下，可利 用羅盤來測量電流產(chǎn) 生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，具體做法是： 在一根南北方向放置的直導(dǎo)線的正下方 10cm處放一個(gè)羅盤．導(dǎo)線沒有通電時(shí) 羅盤的指針(小磁針的N極)指向北方； 當(dāng)給導(dǎo)線通入電流時(shí)，發(fā)現(xiàn)羅盤的指針 偏轉(zhuǎn)一定角度，根據(jù)偏轉(zhuǎn)角度即可測定電流磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度．現(xiàn)已測出此地的地磁場水平分量B＝5.0×10－5T，通電后羅盤指針停在北偏東60°的位置，如圖8111所示．由此測出該通電直導(dǎo)線在其正下方10cm處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 ()．圖8-1-11

第四十六頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。A．5.0×10－5T B．1.0×10－4TC．8.66×10－5T D．7.07×10－5T答案C第四十七頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。二、安培力作用下導(dǎo)體的平衡及運(yùn)動分析3．在赤道上，地磁場可以看做是沿南北方向并且與地面平行的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度是5×10－5T．如果赤道上有一條沿東西方向的直導(dǎo)線，長40m，載有20A的電流，地磁場對這根導(dǎo)線的作用力大小是()． A．4×10－8N B．2.5×10－5N C．9×10－4N D．4×10－2N第四十八頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。解析磁場方向是南北方向，電流方向是東西方向，它們相互垂直，可以利用公式F＝BIL來計(jì)算此安培力的大?。瓼＝BIL＝20×40×5×10－5N＝4×10－2N，故D正確．答案D第四十九頁，編輯于星期一：九點(diǎn)二十四分。4．通有電流的導(dǎo)線L1、L2處在同一平面(紙 面)內(nèi)，L1是固定的，L2可繞