高三物理高考精华课件：磁场.pptVIP

磁场 复习 本章知识框架 本章知识要点 一 磁场 1 磁场 磁场是存在于磁体 运动电荷周围的一种物质 2 磁场的基本特性 对处于其中的磁体 电流 运动电荷有力的作用 3 磁场的方向 物理学中规定 在磁场中的任一点 小磁针北极 n极 受力的方向 即小磁针静止时北极所指的方向 就是那一点的磁场方向 二 磁现象的电本质 1 安培的分子电流假说 在原子 分子等物质微粒的内部 存在着一种环形电流 分子电流 分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体 它的两侧相当于两个磁极 2 解释磁现象 1 永磁体的磁性 2 磁体磁性的消失或减弱 3 磁化现象 3 磁现象的电本质 磁铁的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的 课堂练习1 下列关于磁场的说法中正确的是 a 磁场和电场一样 是客观存在的特殊物质b 磁场是为了解释磁极间相互作用而人为引入的c 磁极与磁极之间是通过接触直接发生作用的d 磁场只有在磁极与磁极 磁极与电流发生作用时才产生 a 课堂练习2 关于磁现象的电本质 安培提出了分子电流假说 他是在怎样的情况下提出来的 a 安培通过精密仪器观察到分子电流b 安培根据原子结构理论 进行严格推理得出的结论c 安培根据环形电流的磁性与磁铁相似提出的一种假说d 安培凭空想出来的 c 三 磁感线 为了描述磁场的强弱与方向 人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线 1 疏密表示磁场的强弱 2 每一点切线方向表示该点磁场的方向 也就是磁感应强度的方向 3 闭合的曲线 在磁体外部由n极至s极 在磁体的内部由s极至n极 4 磁感线不相交 5 匀强磁场的磁感线平行且距离相等 6 熟记常用的几种磁场的磁感线 体会安培定则 永磁体的磁感线 注意 内部也有磁感线 内部和外部的磁感线形成闭合曲线 通电直导线 环形电流 通电螺线管 地磁场 在两极附近 磁感线近似和地面垂直 在赤道附近 磁感线近似和地面平行 在其它地方 磁感线和地面成相应的角度 课堂练习3 如图所示 当开关s接通后 分别标出小磁针甲 乙 丙静止时n极的指向 课堂练习4 带电体表面突出的地方电荷容易密集 雷雨天当带电云层靠近高大建筑物时 由于静电感应 建筑物顶端会聚集异种电荷 避雷针通过一根竖直导线接通大地而避免雷击 你若想知道竖直导线中的电流方向 进而判断云层所带电荷 安全可行的方法是 a 在导线中接入电流表b 在导线中接入电压表c 在导线中接入小灯泡d 在导线旁放一可自由转动的小磁针 d 课堂练习5 从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有高能带电粒子 若到达地球 对地球上的生命将带来危害 对于地磁场对宇宙射线有无阻挡作用的下列说法中 正确的是 a 地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强 赤道附近最弱b 地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强 南北两极最弱c 地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处相同d 地磁场对宇宙射线无阻挡作用 b 课堂练习6 如图所示 用弯曲的导线环把一铜片和锌片相连装在一绝缘的浮标上 然后把浮标浸在盛有稀硫酸的容器中 设开始设置时 环平面中心轴线处于东西方向上 放手后 环平面中心轴线将最终静止在 方向上 南北 四 磁感应强度 课堂练习7 两根长直通电导线互相平行 电流方向相同 它们的截面处于等边 abc的a和b处 如图所示 两通电导线在c处产生磁场的磁感应强度大小都足b0 则c处磁场的合磁感应强度大小是 a 0b b0c d 2b0 c 课堂练习8 如图所示 一根通电直导线放在磁感应强度b 1t的匀强磁场中 在以导线为圆心 半径为r的圆周上有a b c d四个点 若a点的实际磁感应强度为0 则下列说法中正确的是 a 直导线中电流方向是垂直纸面向里的b c点的实际磁感应强度也为0c d点实际磁感应强度为 方向斜向下 与b夹角为45度d 以上均不正确 ac 五 磁通量 1 磁感应强度和磁通量穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度 我们把磁场中穿过磁场某一面积s的磁感线条数定义为穿过该面积的磁通量 2 磁通量的计算 课堂练习9 如图所示 a为通电线圈 电流方向如图所示 b c为与a在同一平面内的两同心圆 b c分别为通过两圆面的磁通量的大小 下述判断中正确的是 a 穿过两圆面的磁通方向是向外b 穿过两圆面的磁通方向是向里c b cd b c ac 课堂练习10 如图所示 一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁n极附近下落 保持bc边在纸外 ad边在纸内 由图中的位置 经过位置 到位置 且位置 和 都很靠近位置 在这个过程中 线圈中的磁通量 a 是增加的b 是减少的c 先增加 后减少d 先减少 后增加 d 六 磁与现代科技 1 记录与磁 2 交通与磁 课堂练习11 有一些昆虫和鸟 在它们身体的特定部位存在细小的铁粒子 通过神经与大脑相连 这些铁粒子可能有什么功能 答 可能是利用这些铁粒子 并且借助地球的磁场来辨别方向 课堂练习12 超导是当今高科技的热点 当一块磁体靠近超导体时 超导体会产生强大的电流 对磁体有排斥作用 这种排斥力可以使磁体悬浮于空中 磁悬浮列车就采用了这种技术 关于磁体悬浮 下列说法中正确的是 a 超导体中电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相反 b 超导体中电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相同 c 超导体对磁体的力与磁体的重力平衡 d 超导体使磁体处于失重状态 ac 第三章磁场 复习 2 一 磁场及其电本质 要求 1 记住条形磁体 蹄形磁体 直线电流 环形电流 通电螺旋管的磁感线分布 能熟练使用安培定则 2 理解用磁感应强度和磁感线对磁场的描述 3 了解磁现象的电本质 1 下列关于磁场的说法中 正确的是a 只有磁铁周围才存在磁场b 磁场是假想的 不是客观存在的c 磁场只有在磁极与磁极 磁极和电流发生相互作用时才产生d 磁极与磁极 磁极与电流 电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用 针对性问题 d 2 下面有关磁感应强度的理解 正确的是a 磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量b 某点磁感应强度的方向就是通过该点的磁感线的切线方向c 磁感应强度的方向就是通电导体在该处的受力方向d 磁场某处磁感应强度越大 该处磁通量就越大 3 下列关于磁通量的说法 正确的是a 在磁场中 磁感应强度b与平面面积的乘积叫做磁通量b 在磁场中 穿过某一平面单位面积的磁感线条数 就叫做穿过这个面积的磁通量c 某个面的磁通量等于穿过这个面的磁感线的总条数d 磁通量是矢量 它的正负表示它的方向 c ab 4 把一根水平放置的导线沿东西方向垂直放在小磁针的上方 当给导线通电时 磁针将a 偏转90 b 偏转180 c 偏转360 d 不发生偏转 5 如图所示 一束电子流沿y轴正方向运动 在x轴和z轴上a b两处的磁场方向为a 在a处沿 z方向b 在a处沿 x方向c 在b处沿 x方向d 在b处沿 z方向 6 如图所示 为两个通电螺线管 a b为电源的两个极 当s闭合时 两螺线管间的小磁针a逆时针偏转 则关于电源的极性及b c两小磁针的偏转方向的判断 正确的是 a a为电源正极 b顺时针偏转b a为电源正极 c逆时针偏转c b为电源正极 b顺时针偏转d b为电源正极 c顺时针偏转 bd d c 7 如图所示 环形导线周围有三只小磁针a b c 闭合开关s后 三只小磁针n极的偏转方向是a 全向里b 全向外c a向里 b c向外d a c 向外 b向里 8 下列说法正确的是a 奥斯特实验说明电流能产生磁场 安培假说提出了磁场的电本质b 硬磁性材料与软磁性材料的重要区别在于是否易于去磁c 无论是磁体的磁场还是电流的磁场都来源与运动电荷d 磁极与磁极 磁极与电流 电流与电流之间的相互作用都是运动电荷通过磁场对运动电荷的作用 题单 章末检测 1 第1 2 3 d abcd 二 磁场力 要求 1 能熟练使用左手定则判断安培力和洛伦兹力的方向 能用安培力和洛伦兹力的公式计算它们的大小 2 了解磁力矩 知道电动机 电流表的工作原理 3 知道速度选择器 质谱仪 回旋加速器的工作原理 能解决带电粒子在匀强磁场中的圆周运动问题 1 如图所示 直导线ab在磁铁的正上方 ab能够在磁场力的作用下自由运动 当在导线中通入如图所示的电流时 导线ab的运动状况应是 从上向下看 a 逆时针转动且向上运动b 顺时针转动且向上运动c 逆时针转动且向下运动d 顺时针转动且向下运动 d 针对性问题 2 如图所示 两根长通电导线m n中通有同方向等大小的电流 一闭合线框abcd位于两平行通电导线所在平面上 并可自由运动 线框两侧与导线平行且等距 当线框中通有图示方向电流时 该线框将a ab边向里 cd边向外转动b ab边向外 cd边向里转动c 线框向左平动 靠近导线md 线框向右平动 靠近导线n 3 如图给出了通电闭合线圈在匀强磁场中的不同位置 那么能绕轴oo 转动的有 c b 4 如图 在竖直平面内放一个光滑绝缘的半圆形轨道 水平方向的匀强磁场与半圆形轨道所在的平面垂直 一个带正电荷的小滑块由静止开始从半圆轨道的最高点m滑下 则下列说法中正确的是 a 滑块经过最低点时的速度比磁场不存在时大b 滑块从m点到最低点所用的时间比磁场不存在时短c 滑块经过最低点时的速度大小与磁场不存在时相等d 滑块从m点滑到最低点所用的时间与磁场不存在时相等 5 如图所示 在垂直纸面向里的匀强磁场中 有a b两个电子从同一处沿垂直磁感线方向开始运动 a的初速度为v b的初速度为2v 则a a先回到出发点b b先回到出发点c a b的轨迹是一对内切圆 且b的半径大d a b的轨迹是一对外切圆 且b的半径大 cd c 6 如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图 速度选择器 也称滤速器 中场强e的方向竖直向下 磁感应强度b1的方向垂直纸面向里 分离器中磁感应强度b2的方向垂直纸面向外 在s处有甲 乙 丙 丁四个一价正离子垂直于e和b1入射到速度选择器中 若m甲 m乙 m丙 m丁 v甲 v乙 v丙 v丁 在不计重力的情况下 则分别打在p1 p2 p3 p4四点的离子分别是a 甲乙丙丁b 甲丁乙丙c 丙丁乙甲d 甲乙丁丙 b 7 如图所示 在倾角为 的光滑斜面上 置一长为l 质量为m 通有电流i的导体棒 试求 1 欲使棒静止在斜面上 外加匀强磁场的磁感强度b的最小值和方向 2 欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力 外加匀强磁场的磁感强度b的最小值和方向 8 图为一测定磁感应强度b的实验装置 天平右端挂一矩形线圈 其匝数为5匝 底边cd长20厘米 放在待测匀强磁场中 设磁场方向垂直于纸面向里 当线圈中通入如图方向的电流i 100毫安时 天平平衡 如电流方向相反 则要在天平左盘加质量m 8 2克砝码才能平衡 求磁感应强度b的量值 1 mgsin il 沿斜面向上 2 mg il 水平向左 0 41t 9 如图 在y 0的区域内存在匀强磁场 磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外 磁感强度为b 一带正电的粒子以速度v0从o点射入磁场 入射方向在xy平面内 与x轴正向的夹角为 若粒子射出磁场的位置与o点的距离为l 求该粒子的电量和质量之比 10 如图所示 为显像管电子束偏转示意图 电子质量为m 电量为e 进入磁感应强度为b的匀强磁场中 该磁场被束缚在直径为l的圆形区域 电子初速度v0的方向过圆形磁场的轴心o 轴心到光屏距离为l 即p0o l 设某一时刻电子束打到光屏上的p点 求pp0之间的距离 2v0sin bl 12 如图所示 在互相垂直的水平方向的匀强电场 e已知 和匀强磁场 b已知 中 有一固定的竖直绝缘杆 杆上套一个质量为m 电量为q的小球 它们之间的摩擦因数为 现由静止释放小球 试分析小球运动的加速度和速度的变化情况 并求出最大速度vm mg qe 11 如图所示 质量m 10 4千克的小球 放在绝缘的水平面上 小球带电量q 2 10 4库 小球与水平面间的动摩擦因数 0 2 外加匀强电场e 5伏 米 匀强磁场b 2特 方向如图 小球从静止开始运动 求小球的最大加速度和可能达到的最大