2011年高中物理二轮总复习 磁感应强度、安培力教案

第二十二讲第二十二讲 磁感应强度 安培力磁感应强度 安培力 201 0 年 命 题 特 点 命题多以小题形式出现不过安培力的综合题有一定难度 单独命题主要涉及对磁场等基本概念的理解 电磁感应 电路分析与安培力的综合仍是高考命题重点 预计 2010 年高考中安培力仍将以综合题面目出题 要多 加强训练 应 试 高 分 瓶 颈 这部分内容关于基本概念个别学生理解不透彻 对安培力主要 是受力析不够明确 综合应用知识能力不够 命题点 1 磁场 磁感应强度 命题点 2 磁场对电流的作用 命题点命题点 1 磁场 磁感应强度磁场 磁感应强度 本类考题解答锦囊本类考题解答锦囊 理解磁场及磁感线 熟练应用右手螺旋定则判断通电导线的磁感线分布情况 磁感线与电场线的区别 磁场线是闭合曲线 理解磁感应强度概念 磁感强度是由磁场本身决定就好像电场强度由电场本身决定一样 跟位置及放不放通电导线无关 高考最新热门题高考最新热门题 1 典型例题 如图 22 1 1 所示 是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图 其工作原 理类似打点计时器 当电流从电磁铁的接线柱 a 流人 吸引小磁铁向下运动时 以下选项中正确的是 A 电磁铁的上端为 N 极 小磁铁的下端为 N 极 B 电磁铁的上端为 S 极 小磁铁的下端为 S 极 C 电磁铁的上端为 N 极 小磁铁的下端为 S 极 D 电磁铁的上端为 S 极 小磁铁的下端为 N 极 命题目的与解题技巧命题目的与解题技巧 本题考查学生对电斌磁场与磁体磁场相互作用规律的理解 用右手螺旋定则判断 电磁铁的磁板 解析 根据题给条件 电流从接线柱 a 流入 由安培定则判定 电磁铁上端为 S 极下端为 N 极 小磁 铁被吸引向下运动说明小磁铁下端为 N 极 故 D 项对 该电磁充气泵的原理是 当线圈通交流电磁时 电磁铁上下端的极性不断改变 吸引或排斥小磁铁交替 变化 带动弹簧金属片上下运动 牵引金属杆拉动橡皮碗吸气或排气 需要充分的物体通过导管与排气口连 通便可以充气了 其实解答本题并不需要了解充气泵的原理 答案 D 2 典型例题 磁场具有能量 磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度 其值为 B2 2 式 中 B 是磁感强度 是磁导率 在空气中 为一已知常数为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感 强度 B 一学生用一根端面面积为 A 的条形磁铁吸住一相同面积的铁片 P 再用力将铁片与磁铁拉开一 段微小距离 l 并测出拉力 F 如图 22 1 2 所示因为 F 所作的功等于间隙中磁场的能量 所以由此可得磁感 强度 B 与 F A 之间的关系为 B 答案答案 A F 2 指导 指导 根据题意 拉力所做的功为 W F l 间隙中磁场的能量为 E 2 2 B l A 两 式相等 解得 B A F 2 题点经典类型题题点经典类型题 1 典型例题 如图 22 1 3 所示 在 根光滑水平杆上固定三个质量相等 通过大小相等 方向如右图 所示的电流的圆环 A B C 且 A D 间距离划 B C 间距离 在将它们同时释放的瞬间加速度最大的是 哪一个圆环 最小的是哪个圆环 命题目的与解题技巧命题目的与解题技巧 把通电圆环看成磁体 判断每个圃环受的磁场力方向 或者根据同向电流相互 吸引 逆向电流相互排斥方法判定每个圆环的受力情况 解析 设 A 对 B 的磁场力为 FAB B 对 A 的磁场力为 FBA A 对 C 的磁场力为 FAC C 对 A 的磁场力 为 FCA B 对 C 的磁场力为 FBC C 对 O 的磁场力为 FCB A B C 三环的受力情况如图 22 14 所示 由图看出 FCB与 FAB同向 故 B 环受力最大 其加速度最大 因为 FBA FBC且 FAC 与 FAC大小相等方 向相反 得 FBA FCA F 与 FBC FAC所以 A 环加速度最小 答案 BA 2 典型例题 一根电缆埋藏在一堵南北走向的墙里 在墙里的西侧处 当放一指南针时 其指向刚好 比原来旋转 180 由此可以断定 这根电缆中电流的方向为 A 可能是向北 B 可能是竖直向下 C 可能是向南 D 可能是竖直向上 答案答案 D 指导 指导 在地磁场作用下 小磁针静止时 N 指向北方 现改 变为 N 极指向南方 故 应有竖直向上的通电电流 即选 D 3 典型例题 若地磁场是由地表带电产生的 则地表带电情况是 A 正电 B 南半球带正电 北半球带负电 C 负电 D 北半球带正电 南北球带负电 答案答案 C 指导 指导 如图 D 22 1 所示 地理的东 西 南 北方位如图所示 地磁的 N S 极与地理的南北 极相反 地球自转时由西向东 由右手螺旋法则地球表面带负电 负电荷随地球表面由西向东运动 相当于 正电荷由东向西运动 4 典型例题 如图 22 1 5 所 示 把两个完全一样的环形线圈互相垂直地放置 它们的圆心位于一 个共同点 O 上当通以相同划 的电流时 O 点处的磁感应强度与 个线圈单独产生的磁感应强度大小之比为 答案答案 1 2 指导 指导 磁感应强度是矢量 其合成遵守平行四边形定则 若画出图中 O 点处磁感应强度的方向 则答案为向上偏里 45 设一个线圈在 O 点产生的磁感应强度为 B 根据安培定则和磁感应强度的矢量性 可知两个相同的环形 线圈互相垂直且通以相同的电流在 O 点产生的磁感应强度 B B 1 新高考命题题探究新高考命题题探究 1 在重复奥斯特的电流磁效应实验时 为使实验方便且效果明显 通电直导线应 A 平行于南北方向 位于小磁针上方 B 平行于东西方向 位于小磁针上方 C 平行于东南方向 位于小磁针下方 D 平行于西南方向 位于小磁针下方 答案答案 A 指导 指导 不通电流时 小磁针指向南北方向 将直导线放在它的上方 且也在南北方向 通电流 后电磁场给小磁针的转动力矩最大 效果最明显 直导线产生的电磁场与距直导线的距离有关 距离越小 电磁场越强 直导线在小磁针上方时容易与小磁针靠近 2 如图 22 1 6 所示 环中电流方向由左向右 且 I1 I2 则圆环中心 O 处的磁场是 A 最大 穿出纸面 B 最大 垂直穿人纸面 C 为零 D 无法确定 答案答案 C 指导 指导 根据安培定则 上半圆环中电流 I1 在环内产生磁场垂直纸面向里 下半圆中电流 I2在 环内产生的磁场垂直纸面向外 由于 O 对于 I1 和 I2对称 距离相等 故 I1 和 I2在 O 处产生的磁场大小相 等 方向相反 在 O 处产生的磁场大小相等 方向相反 在 O 处相互抵消 故选项 C 正确 3 如图 21 1 7 所示是一水平放置的阴极射线管 旁边有一小磁针指向南 北方向 当阴极射线管中突然 有电子流从 K 射向 A 时 小磁针的 N 极将 A 略向上方偏转 B 略向下方偏转 C 绕轴顺时针略偏小角度 D 因玻璃包围射线周围 射线对小磁针无影响 答案答案 A 指导 指导 射线从 K 射向 A 则电流方向从 A 向 K 在小磁针处有竖直向上磁场产生 其 N 极将向 上偏转 故 A 项正确 4 如图 22 1 8 所示 在条形磁铁 S 极附近悬挂一个线圈 线圈与水平磁铁位于同一平面内 当线 圈中电流沿图示方向流动时 将会出现 A 线圈仅作平动 不转动 B 线圈仅作转动 不平动 C 从上往下看 线圈做顺时针方向转动 同时靠近磁铁 D 从上往下看 线圈做逆时针方向转动 同时靠近磁铁 答案答案 D 指导 指导 把环形电流等效一磁针 根据安培定则此磁针垂直纸面 N 极向里 根据磁铁对磁针的 作用判断答案选 D 5 超导是当今高科技的热点之一 当一块磁铁靠近超导体时 超导体会产生强大的电流 对磁体有排 斥作用 这种排斥可使磁体