恒定电流磁场导学提纲.doc

2-1、电流1.把 称为恒定电流。2.电流的 程度用电流这个物理量表示；规定 定向移动的方向为电流的方向；电流的单位是 ，符号是 ；公式为 。3. 电流的微观表示： 练习：1.某电解池，如果在1s内共有51018个二价正离子和11019个一价负离子通过面积为0.1m2的某截面，那么通过这个截面的电流是()A.0B.0.8AC.1.6AD.3.2A2.原子中的电子绕原子核的运动可以等效为环形电流。设氢原子的电子以速率v在半径为r的圆周轨道上绕核运动，低昂子的电量为e，等效电流有多大？2、电动势1.电源是 的装置。2.电动势在数值上等于 ；电动势E ；单位是 ，电动势由电源中 决定，跟电源的体积无关，也跟外电阻无关。3.电源的其他参数： 练习：1下面是对电源电动势概念的认识，你认为正确的是（）A同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化B1号干电池比7号干电池大，但电动势相同C电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，把其他形式的能转化为电能越多，电动势就越大D电动势、电压和电势差虽名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同2.铅蓄电池的电动势为2V，这表示 （ ）A电路中每通过1C电荷量，电源把2J的化学能转变为电能 B蓄电池两极间的电压为2V，C蓄电池能在1s内将2J的化学能转变成电能D蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大3、欧姆定律1欧姆定律内容： ；公式I 。适用条件： 2U-I图像和伏安特性曲线（I-U） 线性元件与非线性元件练习：1.对于欧姆定律的理解，下列说法中正确的是()A.由，通过电阻的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比B.由U=IR，对电阻一定的导体，通过它的电流越大，它两端的电压也越大C.由，导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比D.对电阻一定的导体，它两端的电压与通过它的电流的比值保持不变2.两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示，可知电阻大小之比R1:R2等于()A.1:3 B.3:1 C.D.五.焦耳定律1.电功：W= ；电功率： 2.焦耳定律： ；热功率： 3. 电功和电热：（1）纯电阻电路 （2）非纯电阻电路： 例题1：课本54页练习1一台直流电动机线圈电阻r =1，与一阻值R=10的电阻串联，当所加电压U=150V，电动机正常工作时电压表示数100V，求电动机消耗的功率及输出的机械功率。2一台电风扇，内阻为20 ，接上220 V电压后，消耗功率66 W，问：（1）电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？（2）电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？（3）如果接上电源后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流，以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？六、电阻定律1.内容： 2.表达式： 2.电阻率随温度变化：导体： 合金： 半导体： 练习1.如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=10 cm，bc=5 cm，当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为1 A；若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为( )A、4 A B、2 A C、 A D、 A2.电路中有一段金属丝长为L，电阻为R，要使电阻变为4R，下列可行的方法是( )A.将金属丝拉长至2LB.将金属丝拉长至4LC.将金属丝对折后拧成一股 D.将金属丝两端的电压提高到原来的4倍八、闭合电路的欧姆定律1.内、外电路： 组成外电路， 是内电路。在外电路中，沿电流方向电势 。2.定律内容： 3.表达式： 4. 路端电压与电流的关系 （1）外电路断开： （2）外电路短路： （3）图像： 5.电源功率 输出功率 内阻消耗功率： 电源最大输出功率 电源的效率： 练习：1.课本62页例题12. 关于闭合电路，下列说法中正确的是（）A.闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方B.闭合电路中，电源的路端电压越大，电源的输出功率就越大C.闭合电路中，电流越大，电源的路端电压就越大 D.闭合电路中，外电阻越大，电源的路端电压就越大3. 用电动势为E、内阻为r的电源对外电路供电，下列判断中正确的是（）A.电源短路时，路端电压为零，电路电流达最大值 B.外电路断开时，电路电压为零，路端电压也为零 C.路端电压增大时，流过电源的电流一定减小 D.路端电压增大时，电源的效率一定增大4.在如图所示电路中，当变阻器的滑动头P向b端移动时A、电压表示数变大，电流表示数变小B、电压表示数变小，电流表示数变大C、电压表示数变大，电流表示数变大D、电压表示数变小，电流表示数变小5如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的IU图象，则下述说法正确的是（ ）UI21A电动势E1=E2，发生短路时的电流强度I1I2B电动势E1=E2，内阻r1r2C电动势E1=E2，内阻r1r2D当两个电源工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大6.如图所示，直线A为电源的UI图线，直线B为电阻R的UI图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是A.4 W、8 WB.2 W、4 W C.4 W、6 WD.2 W、3 W7、在图所示的电路中，电源的电压为U，RO为半导体热敏电阻，r、R1、R2是普通电阻，设除热电阻外，其他均不受温度的影响，那么当环境温度升高后，关于各电表示数的说法中正确的是（ ）AA增大，V1增大，V2增大 BA增大，V1减小，V2增大 CA减小，V1增大，V2增大 DA增大，V1减小，V2增大6题7题8、在图中所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触片向 b端移动时：（ ） A伏特表 V和安培表A的读数都减小 B伏特表V和安培表A的读数都增大 c伏特表V的读数增大，安培表A的读数减小 D伏特表V的读数减小，安培表A的读数增大R2R1=2E=6V r=49、如图E =6V，r =4，R1=2，R2的阻值变化范围是 010。求：（1）R2 多大时，电源的输出功率最大？最大为多少？（2）R2 多大时R1上消耗的功率最大；（3）R2 多大时R2上消耗的功率最大。1、 磁现象与磁场1磁现象： 磁极： 磁极间的相互作用 2 物理学家 首先发现电流磁效应。3磁场是存在于 或电流周围空间的一种客观存在的 ；磁极和磁极间、磁极和电流间、电流和电流间的作用都是通过 来传递的。4磁场方向： 5地磁场： 练习1下列说法中正确的是 （ ）A磁体上磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都有两个磁极B磁体与磁体间的相互作用是通过磁场而发生的,而磁体与通电导体间以及通电导体与通电导体之间的相互作用不是通过磁场发生的C地球的周围存在着磁场,地球是一个大磁体,地球的地理两极与地磁两极并不重合,其间有一个交角,这就是磁偏角,磁偏角的数值在地球上不同地方是相同的D将条形磁铁从中间断开,一段是N极,另一段是S极2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规定的C. 磁极与磁极之间是直接发生作用的 D. 磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生2、磁感应强度1、复习：电场强度：2、磁场的方向： 3、安培力： 4、磁场强弱磁感应强度： 公式： 单位： 练习：1.磁场中任一点的磁场方向,规定为小磁针在磁场中 ( )A受磁场力的方向B北极受磁场力的方向C南极受磁场力的方向D受磁场力作用转动的方向2下列说法中正确的是 ( ) A电荷在某处不受电场力的作用,则该处的电场强度为零B一小段通电导线在某处不受安培力的作用,则该处磁感应强度一定为零C把一个试探电荷放在电场中的某点,它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D把一小段通电导线放在磁场中某处,所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱3下列关干磁感应强度大小的说法中正确的 （ ）A通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大B通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大C放在匀强磁场中各处的通电导线,受力大小和方向处处相同D磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关4下列关于磁感应强度的方向的说法中.正确的是 ( )A某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向B小磁针N极受磁力的方向就是该处磁感应强度的方向C垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向4.在磁感应强度的定义式B中，有关各物理量间的关系，下列说法中正确的是 （ ） A.B由F、I和L决定 B.F由B、I和L决定 C.I由B、F和L决定 D.L由B、F和I决定5、关于磁感应强度，下列说法中正确的是（ ）A由可知，B与F成正比，与IL成反比B通电导线放在磁场中的某点，那点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，那点的磁感应强度就为零C通电导线受安培力的地方一定不存在磁场，即B0D磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定，其大小和方向是唯一确定的，与通电导线无关3、几种常见的磁场1.磁感线： 2.特点：（1）疏密表 。 表示磁场的方向（2）磁感线不 ，在磁体外部， ；在磁体内部， 是 曲线。（比较电场线）（3）磁感线实际 3.常见磁场：条形磁铁、地磁场、蹄形磁铁、匀强磁场4.电流的磁场：（1）安培定则（右手螺旋定则）： （2）通电直导线、环形电流、通电螺线管（3）对于直导线，右手大拇指代表 方向，四个弯曲的手指方向代表 方向。对于环形电流和通电螺线管，右手大拇指代表 方向，四个弯曲的手指方向代表 方向。5.安培分子电流假说： 6.磁通量： 表达式： 单位： 量性： 练习1关于磁感线的性质和概念.下列说法正确是 （ ）A磁感线上各点的切线方向就是各点的磁场方向 B铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线 C磁感线总是从磁体的N极指向S极 D磁场中任意两条磁感线均不相交2.关于磁现象的电本质,下列说法正确的是 ( )A磁与电紧密联系,有磁必有电荷,有电荷必有磁 B不管是磁铁的磁场还是电流的磁场都起源于运动的电荷C除永久磁体外,一切磁现象都是运动电荷产生的D铁棒被磁化是因为铁棒内分子电流取向变得大致相同3、安培分子电流假说可用来解释（ ）A、运动电荷受磁场力作用的原因 B、两通电导体有相互作用的原因C、永久磁铁具有磁性的原因 D、软铁棒被磁化的现象4、根据安培假设的思想，认为磁场是由于运动电荷产生的，这种思想如果对地磁场也适用，而目前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷，那么由此判断，地球应该（ ） A、带负电B、带正电C、不带电D、无法确定5、关于磁通量，下列说法中正确的是（ ）A、穿过某个平面的磁通量为零，该处磁感应强度一定为零B、穿过任何一个平面的磁通量越大，该处磁感应强度一定越大C、n匝线圈放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈面积为S，且与磁感线垂直，则穿过该线圈的磁通量为BSD、穿过垂直于磁感应强度方向的某个平面的磁感线的数目等于穿过该面的磁通量6、如图所示S1与S2分别是半径为r1和r2的同心圆环，磁感应强度为B的匀强磁场方向与环面垂直，范围以S1为边界，则穿过环S1的磁通量为 ，穿过环S2的磁通量为 。7、如图所示，在x轴和y轴构成的平面直角坐标系中，过原点再做一个z轴，就构成了空间直角坐标系。匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，方向沿x轴的正方向，且ab=dc=0.4m，bc=ef=ad=0.3m，be=cf=0.3m。通过面积S1（abcd）、S2（befc）、S3（aefd）的磁通量1= 、2= 、3= 。NSababecdfzxyB8、如图所示，框架的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B。试求：框架平面与磁感应强度B垂直时，穿过框架平面的磁通量为 。若框架绕OO转过60、90、180，则穿过框架平面的磁通量为分别为 、 、 。9、如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量a、b的大小关系为（ ）Aab Bab Cab D无法比较10、大致画出图中各电流的磁场磁感线的分布情况11、在图中，已知磁场的方向，试画出产生相应的磁场的电流方向12、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13、如图所示，两根非常靠近且互相垂直的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的（ ）A、区域 B、区域 C、区域 D、区域4、磁场对通电导线的作用力1安培力方向左手定则： 。2大小： （三种情况讨论）练习：1、关于直导线所受的安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系，下列说法中正确的是（ ）A、F、B、I的三者必定均相互垂直 B、F必定垂直于B、I，但B不一定垂直于IC、B必定垂直于F、I，但F不一定垂直于I D、I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B2 画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向BBBB3、如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是（ ）A、水平向左 B、水平向右 C、竖直向下 D、竖直向上4、如图所示，一根通有电流I的直铜棒MN，用导线挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，此时两根悬线处于紧张状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零（ ）A、适当增大电流 B、使电流反向并适当减小C、保持电流I不变，适当增大B D、使电流I反向，适当减小5、如图所示两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同，方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为（ ）A、F2 B、F1-F2 C、F1+F2 D、2F1-F26 如图所示，把一重力不计可自由运动的通电直导线AB水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，当通以图示方向的电流时，导线的运动情况是（从上往下看） （ ）A. 顺时针方向转动，同时下降 B. 顺时针方向转动，同时上升6题C. 逆时针方向转动，同时下降 D. 逆时针方向转动，同时上升3题5题4题7 如图，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时， S极向纸内偏转，这一束带电粒子可能是 A 向右飞行的正离子 B 向左飞行的正离子C 向右飞行的负离子 D. 向左飞行的负离子8.如图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为L，质量为m的通电直导线，电流方向垂直纸面向里，欲使导线静止于斜面上，则外加磁场的磁感应强度的大小和方向可以是 A.B=mgtan/IL，方向垂直斜面向下B.B=mgtanIL，方向竖直向下C.B=mgIL，方向水平向左D.B=mgcos/IL，方向水平向右9如图所示，长直导线通电为I1，通过通以电流I2环的中心且垂直环平面，当通以图示方向的电流I1、I2时，环所受安培力 （ ）A.沿半径方向向里 B.沿半径方向向外 C.等于零 D.水平向左 E.水平向右NS7题第8题第9题10.条形磁铁放在水平面上，在它的上方偏右处有一根固定的垂直纸面的直导线，如图所示，当直导线中通以图示方向的电流时，磁铁仍保持静止.下列结论正确的是 （ ） A磁铁对水平面压力减小 B.磁铁对水平面的压力增大C.磁铁对水平面施加向左的静摩擦力 D.磁铁所受的合外力增加11.两条导线互相垂直，如图所示，但相隔一段较小的距离，其中一条AB是固定的，另一条CD能自由转动，当直流电流按图示方向通入两条导线时，CD导线将 （ ）A.逆时针方向转动，同时靠近导线AB B.顺时针方向转动，同时靠近导线ABC.逆时针方向转动，同时离开导线AB D.顺时针方向转动，同时离开导线AB11题SN10题12、有一金属棒ab，质量为m，电阻不计，可在两条轨道上滑动，如图所示，轨道间距为L，其平面与水平面的夹角为，置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，金属棒与轨道的最大静摩擦力为其所受重力的k倍，回路中电源电动势为E，内阻不计，问：滑动变阻器R调节在什么阻值范围内，金属棒能静止在轨道上？5 磁场对运动电荷的作用1洛伦兹力： 。2方向的判断左手定则： 3大小: 。 条件： 4洛伦兹力特点： 练习：1、关于带电粒子所受洛仑兹力f、磁感应强度B和粒子速度v三者之间的关系，下列说法中正确的是（ ）A、f、B、v三者必定均相互垂直 B、f必定垂直于B、v，但B不一定垂直vC、B必定垂直于f，但f不一定垂直于v D、v必定垂直于f，但f不一定垂直于B2、来自宇宙的电子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些电子在进入地球周围的空间时，将 （）A竖直向下沿直线射向地面B相对于预定地面向东偏转C相对于预定点稍向西偏转D相对于预定点稍向北偏转3. 一个电子穿过某一空间而未发生偏转，则 （ ）A此空间一定不存在磁场 B此空间可能有方向与电子速度平行的磁场 C此空间可能有磁场 ，方向与电子速度垂直 D以上说法都不对4有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中，正确的是 （ ）A电荷在磁场中一定受磁场力的作用 B电荷在电场中一定受电场力的作用C电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致D电荷若受磁场力，则受力方向与该处的磁场方向垂直5电子束以一定的初速度沿轴线进入螺线管内，螺线管中通以方向随时间而周期性变化的电流，如图所示，则电子束在螺线管中做 （ ）A匀速直线运动 B匀速圆周运动 C加速减速交替的运动 D来回振动6、如图所示，在阴极射线管上方平行放置一通电长直导线，则电子射线将（ ）A、向上偏 B、向下偏 C、向纸内偏 D、向纸外偏第7题第5题6题7如图所示，带电小球在匀强磁场中沿光滑绝缘的圆弧形轨道的内侧来回往复运动，它向左或向右运动通过最低点时 （ ）速度相同B加速度相同 C所受洛伦兹力相同D轨道给它的弹力相同8.如图所示，一个带正电q的小带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，若小带电体的质量为m，为了使它对水平绝缘面正好无压力，应该（ ）A使B的数值增大 B使磁场以速率 v，向上移动C使磁场以速率v，向右移动 D使磁场以速率v，向左移动9、如图所示，一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为v，若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，并保证滑块能滑至底端，则它滑至底端时的速率（ ）A、变大 B、变小 C、不变 D、条件不足，无法判断10、如图所示为一速度选择器，内有一磁感应强度为B，方向垂直纸面向外的匀强磁场，一束粒子流以速度v水平射入，为使粒子流经磁场时不偏转（不计重力），则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，关于这处电场场强大小和方向的说法中，正确的是（ ）A、大小为B/v，粒子带正电时，方向向上 B、大小为B/v，粒子带负电时，方向向上C、大小为Bv，方向向下，与粒子带何种电荷无关 D、大小为Bv，方向向上，与粒子带何种电荷无关11、如图为电磁流量计的示意图，直径为d的非磁性材料制成的圆形导管内有导电液体流动，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导电液体流动方向而穿过一段圆形管道。若测得管壁内a、b两点间的电势差为U，则管中导电液体的流量Q= 12、随着社会生产的发展，大型化工厂已越来越多，环境污染也越来越严重为减少环境污染，技术人员在排污管末端安装了如图所示的流量计该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口在垂直于上下底面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是()A若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高 B若污水中负离子较多，则前表面比后表面电势高12题C污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大 D所测的污水流量Q与U成正比10题题9题11题13如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在与它垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过导体板时，在导体的上侧面A和下侧面A之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应 设电流I是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向速度为，电荷量为e回答下列问题：（1）达到稳定状态时，导体上侧面A的电势_下侧面A的电势（填“高于”、“低于”或“等于”）B d h 13题 A A I （2）电子所受的洛伦兹力的大小为_（3）导体上、下表面的电势差为_14.如图为磁流体发电机的示意图。设两金属板间的距离为d，两极板间匀强磁场的磁感应强度为B。等离子体垂直进入磁场的速度为v，单个离子所带的电量为q。离子通道（即两极板内所围成空间）的等效电阻为r，负载电阻为R。求（1）该发电机的电动势；（2）发电机的总功率。六 带电粒子在匀强磁场中的运动1、如图所示，一有界磁场宽度为d，磁感应强度大小为B，现有一质量为m，电量为q的带电粒子，以速度v垂直磁场边界进入，要使粒子能穿过磁场，速度v应满足怎样的条件？ v d2、M、N为两个平行金属板，两板间距为d，板长为L，两板之间存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的运强磁场，一质量为m，电量为q的正粒子紧靠下极板垂直进入磁场，如图所示，要使粒子不碰极板，速度v满足的条件？ Ld 3、一质量为m，电量为q的负粒子，从磁场左边界以与水平成角的速度v进入磁感应强度卫B的匀强磁场，磁场宽度为d，要使粒子垂直打在右边板上，求速度的大小。 d O 4、如图所示，在以O为圆心，半径为r的圆形空间区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，一带电粒子以速度v从A点对着O点射入磁场，又从C点射出，已知AOC=1200，求该带电粒子在磁场中运动的半径及时间。5、如图所示，在磁感应强度B=9.110-4T的匀强磁场中，CD是垂直于磁场方向上的同一平面上的两点，相距d=0.05m，在磁场中运动的电子经过C时速度方向与CD成300角，然后又通过D点。求：