高三物理鲁科版一轮复习配套磁场81磁场的描述及磁场对电流的作用全解.pptx
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1、强基固本强基固本考点突破考点突破考点内容考点内容要求要求 命题规律命题规律复习策略复习策略磁场、磁感应强度、磁感线磁场、磁感应强度、磁感线(1)磁感应磁感应强度的理强度的理解和计算;解和计算;(2)安培力、安培力、洛伦兹力洛伦兹力的特点;的特点;(1)注重以受力注重以受力分析为基础,根分析为基础,根据平衡条件分析据平衡条件分析通电导线的受力通电导线的受力和运动情况;和运动情况;(2)注重应用牛注重应用牛顿第二定律结合顿第二定律结合圆周运动的知识圆周运动的知识分析带电粒子在分析带电粒子在磁场中的运动;磁场中的运动;通电直导线和通电线圈周围通电直导线和通电线圈周围磁场的方向磁场的方向安培力、安培力
2、的方向安培力、安培力的方向匀强磁场中的安培力匀强磁场中的安培力洛伦兹力、洛伦兹力的方向洛伦兹力、洛伦兹力的方向洛伦兹力公式洛伦兹力公式带电粒子在匀强磁场中的运带电粒子在匀强磁场中的运动动质谱仪和回旋加速器质谱仪和回旋加速器强基固本强基固本考点突破考点突破说明:说明:(1)安培力的安培力的计算只限于电流与计算只限于电流与磁感应强度垂直的磁感应强度垂直的情形;情形;(2)洛伦兹力洛伦兹力的计算只限于速度的计算只限于速度与磁场方向垂直的与磁场方向垂直的情形。情形。(3)有界磁场中的有界磁场中的临界问题;临界问题;(4)带电粒子在匀带电粒子在匀强磁场中的多解强磁场中的多解问题;问题;(5)带电粒子在组
3、带电粒子在组合场和复合场中合场和复合场中的运动的运动(3)注重实际应用,注重实际应用,如质谱仪、回旋加速如质谱仪、回旋加速器、霍尔元件、磁流器、霍尔元件、磁流体发电机、速度选择体发电机、速度选择器等的原理都可能成器等的原理都可能成为命题背景;为命题背景;(4)注重应用数学方注重应用数学方法解决物理问题能力法解决物理问题能力的培养的培养强基固本强基固本考点突破考点突破知识点一、磁场、磁感应强度知识点一、磁场、磁感应强度1磁场磁场(1)基本特性:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷基本特性:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有有_的作用。的作用。(2)方向:小磁针的方向:小磁针的_所受磁场力的方
4、向。所受磁场力的方向。第第1课时磁场的描述及磁场对电流的作用课时磁场的描述及磁场对电流的作用知知 识识 梳梳 理理磁场力磁场力N极极强基固本强基固本考点突破考点突破2磁感应强度磁感应强度(1)物理意义:描述磁场的物理意义:描述磁场的_和和_。(2)大小:大小:B_(通电导线垂直于磁场通电导线垂直于磁场)。(3)方向:小磁针静止时方向:小磁针静止时_的指向。的指向。(4)单位:特斯拉单位:特斯拉(T)。3匀强磁场匀强磁场(1)定义:磁感应强度的大小定义:磁感应强度的大小_、方向、方向_的磁场称为匀强磁场。的磁场称为匀强磁场。(2)特点:疏密程度相同、方向相同的平行直线。特点:疏密程度相同、方向相
5、同的平行直线。N极极处处相等处处相等处处相同处处相同强弱强弱方向方向强基固本强基固本考点突破考点突破知识点二、磁感线通电直导线和通电线圈周围磁场的方向知识点二、磁感线通电直导线和通电线圈周围磁场的方向1磁感线磁感线在磁场中画出一些有方向的曲线,使曲线上各点的在磁场中画出一些有方向的曲线,使曲线上各点的_方向跟这点的磁感应强度方向一致。方向跟这点的磁感应强度方向一致。2几种常见的磁场几种常见的磁场(1)常见磁体的磁场常见磁体的磁场切线切线强基固本强基固本考点突破考点突破(2)电流的磁场电流的磁场通电直导线通电直导线通电螺线管通电螺线管环形电流环形电流安安培培定定则则立立体体图图强基固本强基固本考
6、点突破考点突破横横截截面面图图纵纵截截面面图图强基固本强基固本考点突破考点突破知识点三、安培力、安培力的方向匀强磁场中的安培力知识点三、安培力、安培力的方向匀强磁场中的安培力1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,以。这是一般情况下的安培力的表达式,以下是两种特殊情况:下是两种特殊情况:(1)磁场和电流垂直时:磁场和电流垂直时:F_。(2)磁场和电流平行时:磁场和电流平行时:F0。IlBsin IlB强基固本强基固本考点突破考点突破2安培力的方向安培力的方向(1)用左手定则判定:伸开左手,让拇指与
7、其余四指用左手定则判定:伸开左手,让拇指与其余四指_,并与手掌在同一平面内,让磁感线,并与手掌在同一平面内,让磁感线_穿过手穿过手心,四指指向心,四指指向_方向,那么,拇指所指方向即为通方向,那么,拇指所指方向即为通电直导线在磁场中的受力方向。电直导线在磁场中的受力方向。(2)安培力的方向特点:安培力的方向特点:FB,FI,即,即F垂直于垂直于_决决定的平面。定的平面。垂直垂直垂直垂直电流电流B和和I强基固本强基固本考点突破考点突破思维深化思维深化判断正误,正确的画判断正误,正确的画“”,错误的画,错误的画“”。(1)奥斯特发现了电流可以产生磁场。奥斯特发现了电流可以产生磁场。()(2)磁感线
8、是客观存在的,磁感线上各点的切线方向表示该磁感线是客观存在的,磁感线上各点的切线方向表示该点的磁场方向。点的磁场方向。()(3)通电导线放入磁场中,若不受安培力,说明该处磁感应通电导线放入磁场中,若不受安培力,说明该处磁感应强度为零。强度为零。()(4)磁场中某点磁感应强度的方向,跟放在该点的试探电流磁场中某点磁感应强度的方向,跟放在该点的试探电流元所受磁场力的方向一致。元所受磁场力的方向一致。()答案答案(1)(2)(3)(4)强基固本强基固本考点突破考点突破题组一磁感线与磁感应强度的理解题组一磁感线与磁感应强度的理解1(多选多选)下列说法中正确的是下列说法中正确的是 ()A磁感线可以表示磁
9、场的方向和强弱磁感线可以表示磁场的方向和强弱B磁感线从磁体的磁感线从磁体的N极出发,终止于磁体的极出发,终止于磁体的S极极C磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场D放入通电螺线管内的小磁针,根据异名磁极相吸的放入通电螺线管内的小磁针,根据异名磁极相吸的原则,小磁针的原则,小磁针的N极一定指向通电螺线管的极一定指向通电螺线管的S极极题题 组组 自自 测测强基固本强基固本考点突破考点突破解析解析磁感线能够用来表示磁场的强弱和方向,磁感线能够用来表示磁场的强弱和方向,A正确;正确;磁感线是闭合的曲线,不是终止于磁感线是闭合的曲线,不是终止于S极,极,B错;磁铁和电错;磁铁和
10、电流均能产生磁场,流均能产生磁场,C正确;小磁针的正确;小磁针的N极指向应根据磁感极指向应根据磁感线的切线方向进行判断,小磁针的线的切线方向进行判断,小磁针的N极在螺线管内部应指极在螺线管内部应指向通电螺线管的向通电螺线管的N极,极,D错。错。答案答案AC强基固本强基固本考点突破考点突破题组二安培定则、左手定则的理解与应用题组二安培定则、左手定则的理解与应用2在如图所示的四幅图中,正确标明通电导线所受安培力在如图所示的四幅图中,正确标明通电导线所受安培力F方向的是方向的是 ()解析解析根据左手定则可知:根据左手定则可知:A、B、C图中安培力方向应图中安培力方向应向下,向下,D图中安培力垂直于电
11、流和磁场向纸外,故正确答图中安培力垂直于电流和磁场向纸外,故正确答案为案为B。答案答案B强基固本强基固本考点突破考点突破3.(多选多选)如图如图1所示,在方框中有一能产生磁所示,在方框中有一能产生磁场的装置,现在在方框右边放一通电直导场的装置,现在在方框右边放一通电直导线线(电流方向如箭头方向电流方向如箭头方向),发现通电导线受,发现通电导线受到向右的作用力,则方框中放置的装置可到向右的作用力,则方框中放置的装置可能是能是 ()解析解析由左手定则可知方框内装置产生的磁场在通电导线处由左手定则可知方框内装置产生的磁场在通电导线处的方向应向外,根据安培定则可知,选项的方向应向外,根据安培定则可知,
12、选项C、D满足要求。满足要求。答案答案CD图图1强基固本强基固本考点突破考点突破题组三安培力公式题组三安培力公式(FIlB)的应用的应用4在赤道上,地磁场可以看作是沿南北方向并且与地面平行在赤道上,地磁场可以看作是沿南北方向并且与地面平行的匀强磁场,磁感应强度是的匀强磁场,磁感应强度是5105 T。如果赤道上有一条。如果赤道上有一条沿东西方向的直导线,长沿东西方向的直导线,长40 m,载有,载有20 A的电流,地磁场的电流,地磁场对这根导线的作用力大小是对这根导线的作用力大小是 ()A4108 N B2.5105 NC9104 N D4102 N解析解析磁场方向是南北方向,电流方向是东西方向,
13、它们磁场方向是南北方向,电流方向是东西方向,它们相互垂直,可以利用公式相互垂直,可以利用公式FBIl来计算此安培力的大小,来计算此安培力的大小,其大小为其大小为FBIl51052040 N4102 N。答案答案D强基固本强基固本考点突破考点突破5.如图如图2所示,所示,AC是一个用长为是一个用长为L的导线弯的导线弯成的、以成的、以O为圆心的四分之一圆弧,将其为圆心的四分之一圆弧,将其放置在与平面放置在与平面AOC垂直的磁感应强度为垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。当在该导线中通以由的匀强磁场中。当在该导线中通以由C到到A,大小为,大小为I的恒定电流时,该导线受到的恒定电流时,该导线受到的安培力
14、的大小和方向是的安培力的大小和方向是 ()图图2强基固本强基固本考点突破考点突破答案答案C强基固本强基固本考点突破考点突破考点一安培定则的应用和磁场的叠加考点一安培定则的应用和磁场的叠加1安培定则的使用安培定则的使用电流方向电流方向磁场方向磁场方向直线电流的磁场直线电流的磁场大拇指大拇指四指四指环形电流及通电环形电流及通电螺线管螺线管的磁场的磁场四指四指大拇指大拇指强基固本强基固本考点突破考点突破2.磁场的叠加磁场的叠加:磁感应强度为矢量,合成与分解遵循平行:磁感应强度为矢量,合成与分解遵循平行四边行定则。四边行定则。【例例1】三根平行的长直导线,分别三根平行的长直导线,分别垂直地通过一个等腰
15、直角三角形的垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点,三导线中电流方向相同,三个顶点,三导线中电流方向相同,A、B两导线中的电流大小相同,如两导线中的电流大小相同,如图图3所示,已知导线所示,已知导线A在斜边中点在斜边中点O处所产生的磁场的磁感应强度大小处所产生的磁场的磁感应强度大小为为B,导线,导线C在斜边中点在斜边中点O处所产生的磁场的磁感应强度处所产生的磁场的磁感应强度大小为大小为2B,则,则O处的磁感应强度的大小和方向为处的磁感应强度的大小和方向为()图图3强基固本强基固本考点突破考点突破解析解析由安培定则知导线由安培定则知导线A、B在在O处产生的磁感应强度大处产生的磁感应强度大小相等,
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