优化方案2016届高三物理大一轮复习精讲课件第八章磁场第一节

第八章磁场,第八章磁场,考纲展示1磁场、磁感应强度、磁感线2通电直导线和通电线圈周围磁场的方向3安培力、安培力的方向4匀强磁场中的安培力5洛伦兹力、洛伦兹力的方向6洛伦兹力公式7带电粒子在匀强磁场中的运动8质谱仪和回旋加速器,2016高考导航,说明：1.安培力的计算只限于电流与磁感应强度方向垂直的情况2洛伦兹力的计算只限于速度和磁场方向垂,第八章磁场,热点视角1高考对磁场知识的考查频率较高，考查的热点主要集中在：磁场概念的理解、安培力的应用和带电粒子在磁场中的运动、带电粒子在复合场中的运动2高考题型包括选择题和计算题选择题侧重考查磁场的基本概念、安培力的简单应用和洛伦兹力的有关分析；计算题则侧重考查带电粒子在磁场中或在复合场中的运动以及与电磁感应相结合的问题特别注意“边界问题”以及由周期性引起的多解问题3高考也注重实际应用，如质谱仪、回旋加速器、霍尔元件、磁流体发电机、速度选择器、磁电式电流表等都可能成为命题的背景,第一节磁场的描述磁场对电流的作用,第八章磁场,一、磁场、磁感应强度1磁场(1)基本性质：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有_的作用(2)方向：小磁针的N极所受磁场力的方向2磁感应强度(1)物理意义：描述磁场强弱和方向(2)定义式：B_(通电导线垂直于磁场)(3)方向：小磁针静止时_的指向(4)单位：_，符号T.,磁力,N极,特斯拉,D,二、磁感线及特点1磁感线在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的_方向都跟这点的磁感应强度的方向一致2磁感线的特点(1)磁感线上某点的_方向就是该点的磁场方向(2)磁感线的疏密定性地表示磁场的_，在磁感线较密的地方磁场较_；在磁感线较疏的地方磁场较_,切线,切线,强弱,强,弱,(3)磁感线是_曲线，没有起点和终点在磁体外部，从N极指向S极；在磁体内部，由S极指向N极(4)同一磁场的磁感线不_、不_、不相切(5)磁感线是假想的曲线，客观上不存在,闭合,中断,相交,3电流周围的磁场,无磁极、非匀强且距导线越远处磁场越弱,与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场且磁场最强，管外为非匀强磁场,环形电流的两侧是N极和S极且离圆环中心越远，磁场越弱,2.(单选)下列四图为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是()ABCD,C,三、安培力的大小和方向1安培力的大小(1)磁场和电流垂直时，F_.(2)磁场和电流平行时：F0.2安培力的方向(1)用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向_的方向，这时_所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向(2)安培力的方向特点：FB，FI，即F垂直于B和I决定的平面(注意：B和I可以有任意夹角),BIL,电流,拇指,3.(单选)(2014高考新课标全国卷)关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是()A安培力的方向可以不垂直于直导线B安培力的方向总是垂直于磁场的方向C安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半,B,考点一安培定则的应用和磁场的叠加,考点二安培力作用下导体运动情况的判定,考点一安培定则的应用和磁场的叠加1安培定则的应用在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因”和“果”,大拇指,四指,四指,大拇指,2.磁场的叠加磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解特别提醒：两个电流附近的磁场的磁感应强度是由两个电流分别独立存在时产生的磁场在该处的磁感应强度叠加而成的,审题点睛(1)在M、N两点时，O点的两个分磁感应强度大小关系如何？方向夹角为多大？(2)在P、N两点时，O点分磁感应强度大小关系如何？方向夹角为多大？,B,方法总结解决这类问题的思路和步骤：(1)根据安培定则确定各导线在某点产生的磁场方向；(2)判断各分磁场的磁感应强度大小关系；(3)根据矢量合成法则确定合磁场的大小和方向,A,解析：由题意，直导线周围某点的磁感应强度的大小与电流的大小成正比，与距直导线的距离成反比应用安培定则并结合平行四边形定则，可知A选项正确,考点二安培力作用下导体运动情况的判定1判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势，首先必须弄清楚导体所在位置的磁场分布情况，然后利用左手定则准确判定导体的受力情况，进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向2在应用左手定则判定安培力方向时，磁感线方向不一定垂直于电流方向，但安培力方向一定与磁场方向和电流方向垂直，即大拇指一定要垂直于磁场方向和电流方向决定的平面,(单选)如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面当线圈内通以图中方向的电流后，线圈的运动情况是()A线圈向左运动B线圈向右运动C从上往下看顺时针转动D从上往下看逆时针转动,A,方法总结安培力作用下导体运动情况的判定方法,同向电流互相吸引，异向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势,定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向,2.(单选)如图所示，蹄形磁铁用悬线悬于O点，在磁铁的正下方有一水平放置的长直导线，当导线中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动情况将是()A静止不动B向纸外平动CN极向纸外、S极向纸内转动DN极向纸内、S极向纸外转动,C,解析：采取转换研究对象法判断在图示位置，导线左端受磁场力向里，右端受磁场力向外，由牛顿第三定律可知，蹄形磁铁N极受力向外，S极向里，故C正确,方法技巧用视图转换法求解涉及安培力的力学问题1安培力(1)方向：根据左手定则判断(2)大小：由公式FBIL计算，且其中的L为导线在磁场中的有效长度如弯曲通电导线的有效长度L等于连接两端点的直线的长度，相应的电流方向沿两端点连线由始端流向末端，如图所示,2视图转换对于安培力作用下的力学问题，需画出导体棒的受力示意图但在三维空间无法准确画出其受力情况，可将三维立体图转化为二维平面图，即画出俯视图、剖面图或侧视图等此时，金属棒用圆代替，电流方向用“”或“”表示,(10分)如图所示，在水平地面上固定一对与水平面倾角为的光滑平行导电轨道，轨道间的距离为l，两轨道底端的连线与轨道垂直，顶端接有电源将一根质量为m的直导体棒ab放在两轨道上，且与两轨道垂直已知通过导体棒的恒定电流大小为I，方向由a到b，重力加速度为g，在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场，使导体棒在轨道上保持静止(1)求磁场对导体棒的安培力的大小；(2)如果改变导轨所在空间的磁场方向，试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度B的最小值的大小和方向,审题点睛(1)磁场竖直向上时，安培力的方向如何？处于静止时，安培力的大小应满足什