高考物理复习第09章磁场第1讲磁场的描述磁场对电流的作用市赛课公开课一等奖省名师获奖课件

磁场第九章第一讲磁场描述磁场对电流作用1/54考点内容要求高考命题统计命题规律卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ磁场、磁感应强度、磁感线ⅠT186分高考对本章内容考查命题频率极高，常以选择题和计算题两种形式出题，选择题普通考查磁场基础知识和基础规律，普通难度不大；计算题主要是考查安培力、带电粒子在磁场中运动与力学、电学、能量知识综合应用，难度较大，较多是高考压轴题．预计命题趋势通电直导线和通电线圈周围磁场方向Ⅰ安培力、安培力方向ⅠT196分2/54考点内容要求高考命题统计命题规律卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ匀强磁场中安培力ⅡT2412分T216分(1)磁场基础知识及规律考查(2)安培力、洛伦兹力考查(3)带电粒子在有界磁场中临界问题，在组合场、复合场中运动问题(4)磁场与当代科学知识综合应用洛伦兹力、洛伦兹力方向Ⅰ洛伦兹力公式Ⅱ带电粒子在匀强磁场中运动ⅡT146分T196分T186分T186分T166分T186分质谱仪和盘旋加速器ⅠT156分3/5402关键考点·探究突破03模拟演练·稳基提能栏目导航01基础再现·双基落实04课后回顾·高效练习4/5401基础再现·双基落实1.一对磁场了解5/54提醒：不正确．因B与F、IL均无关．3．一小段通电导体放在磁场A处，受到磁场力比B处大，能否说明A处磁感应强度一定比B处磁感应强度大？提醒：不能．通电导体在磁场中受力大小跟磁感应强度大小及导线放置位置相关.6/541.安培定则应用二安培定则应用及磁场叠加匀强越弱7/548/542.磁场叠加磁感应强度是矢量，计算时与力计算方法相同，利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解．3．如图，两根相互平行长直导线过纸面上M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反电流．a、o、b在M、N连线上，o为MN中点，c、d位于MN中垂线上，且a、b、c、d到o点距离均相等．9/54试画图分析：o点磁感应强度为零吗？a点和b点、c点和d点磁感应强度相同吗？a、c两点磁感应强度方向相同吗？提醒：如图由图可知：o点磁感应强度不为零，a点和b点、c点和d点磁感应强度相同，a、c两点磁感应强度方向相同．10/541.安培力方向(1)左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，而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__________方向，这时__________所指方向就是通电导线在磁场中所受安培力方向．(2)注意问题：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平面．三安培力

电流拇指11/542．安培力大小当磁感应强度B方向与导线方向成θ角时，F＝__________.(1)当磁场与电流__________时，安培力最大，Fmax＝ILB．(2)当磁场与电流__________时，安培力等于零．3．(1)一段通电直导线，长度为l，电流为I，放在同一个匀强磁场中，导线和磁场相对位置有如图所表示四种情况，判断通电导线所受到安培力方向．ILBsinθ垂直平行12/54提醒：甲中垂直导线向上、乙中不受安培力，丙中垂直导线向上，丁中垂直导线向里．提醒：方法一：依据同向电流相互吸引．导线c所受安培力协力方向垂直ab边向左．方法二：导线a、b在c点产生合磁场方向竖直向下，由左手定则可知c所受安培力方向垂直ab向左．(2)在等边三角形三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等恒定电流，方向如图所表示，判断过c点导线所受安培力方向，你有几个方法？13/541．判断正误(1)磁场中某点磁感应强度大小，跟放在该点试探电流元情况无关．()(2)磁场中某点磁感应强度方向，跟放在该点试探电流元所受磁场力方向一致．()(3)垂直磁场放置线圈面积减小时，穿过线圈磁通量可能增大．()(4)小磁针N极所指方向就是该处磁场方向．()(5)将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．()(6)安培力可能做正功，也可能做负功．()答案：(1)√(2)×(3)√(4)×(5)×(6)√14/542．(多项选择)如图为通电螺线管．A为螺线管外一点，B、C两点在螺线管垂直平分线上，则以下说法正确是()A．磁感线最密处为A处，最疏处为B处B．磁感线最密处为B处，最疏处为C处C．小磁针在B处和A处N极都指向左方D．小磁针在B处和C处N极都指向右方答案：BC15/5416/544.如图所表示，用天平测量匀强磁场磁感应强度．以下各选项所表示载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平右臂下方．线圈中通有大小相同电流，天平处于平衡状态．若磁场发生微小改变，天平最轻易失去平衡是()答案：A17/5402关键考点·探究突破考点一对磁场了解18/541．(·全国卷Ⅱ)(多项选择)指南针是我国古代四大创造之一．关于指南针，以下说法正确是()A．指南针能够仅含有一个磁极B．指南针能够指向南北，说明地球含有磁场C．指南针指向会受到附近铁块干扰D．在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转BC解析：指南针有N、S两个磁极，受到地磁场作用静止时S极指向南方，选项A错误，B正确．指南针有磁性，能够与铁块相互吸引，选项C正确．由奥斯特试验可知，小磁针在通电导线放置位置适当情况下，会发生偏转，选项D错误．19/542．(·北京卷)中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也．”深入研究表明，地球周围地磁场磁感线分布示意如图．结合上述材料，以下说法不正确是()A．地理南、北极与地磁场南、北极不重合B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C．地球表面任意位置地磁场方向都与地面平行C20/54解析：地球为一巨大磁体，地磁场南、北极在地理上北极和南极附近，两极并不重合；且地球内部也存在磁场，只有赤道上空磁场方向才与地面平行；对射向地球赤道带电宇宙射线粒子速度方向与地磁场方向不会平行，一定受到地磁场力作用，故C项说法不正确．21/543．如图所表示，一长直导线沿南北方向水平放置，在导线下方有一静止小磁针．现在导线中通以恒定电流，测得小磁针偏离南北方向角度θ与小磁针和导线距离x之间关系如图所表示，若该处地磁场水平分量为B0，则以下判断正确是()C22/5423/54磁场叠加问题普通解题思绪(1)确定磁场场源，如通电导线．(2)定位空间中需求解磁场点，利用安培定则判定各个场源在这一点上产生磁场大小和方向．如图所表示为M、N在c点产生磁场．(3)应用平行四边形定则进行合成，如图中合磁场．考点二安培定则应用及磁场叠加24/54BC25/54解析：如图，由磁场叠加知，L2与L3中电流在L1处产生合磁场方向在L2、L3连线中垂线上，由左手定则知，L1所受磁场作用力方向与L2、L3所在平面平行．选项A错误．L1与L2中电流在L3处产生合磁场方向与L1、L2连线平行，由左手定则知，L3所受磁场作用力方向与L1、L2所在平面垂直．选项B正确．26/54磁场矢量性及合成(1)依据安培定则确定通电导线周围磁场方向．(2)磁场中每一点磁感应强度方向为该点磁感线切线方向．(3)磁感应强度是矢量，多个通电导体产生磁场叠加时，合磁场磁感应强度等于各场源单独存在时在该点磁感应强度矢量和．27/54C28/5429/544．(·四川成都一诊)(多项选择)有两根长直导线a、b相互平行放置，如图所表示为垂直于导线截面图．在如图所表示平面内，O点为两根导线连线中点，M、N为两导线连线中垂线上两点，与O点距离相等，aM与MN夹角为θ.若两导线中通有大小相等、方向相同恒定电流I，单根导线中电流在M处产生磁感应强度为B0，则关于线段MN上各点磁感应强度，以下说法中正确是()A．M点和N点磁感应强度方向一定相反B．M点和N点磁感应强度大小均为2B0cosθC．M点和N点磁感应强度大小均为2B0sinθD．在线段MN上各点磁感应强度都不可能为零AB30/54解析：依据安培定则判断得知，两根通电导线产生磁场方向均沿逆时针方向，因为对称，两根通电导线在M、N两点产生磁感应强度大小相等，依据平行四边形定则进行合成得到M点和N点磁感应强度大小相等，M点磁场向下，N点磁场向上，方向相反，故A正确．两根导线在M点产生磁感应强度方向如图所表示，依据平行四边形定则进行合成，得到M点磁感应强度大小为2B0cosθ.同理，N点磁感应强度大小也为2B0cosθ，故B正确，C错误．只有当两根通电导线在同一点产生磁感应强度大小相等、方向相反时，合磁感应强度才为零，则知O点磁感应强度为零，故D错误．31/54BD32/5433/54判断导体运动趋势惯用方法考点三导体运动趋势判断34/54B35/54解析：方法一电流元分析法把线圈L1沿水平转动轴分成上下两部分，每一部分又能够看成无数段直线电流元，电流元处于L2产生磁场中，依据安培定则可知各电流元所在处磁场方向向上，由左手定则可得，上半部分电流元所受安培力均指向纸外，下半部分电流元所受安培力均指向纸内，所以从左向右看线圈L1将顺时针转动．36/54方法二等效分析法把线圈L1等效为小磁针，该小磁针刚好处于环形电流I2中心，小磁针N极应指向该点环形电流I2磁场方向，由安培定则和I2产生磁场方向在其中心处竖直向上，而L1等效成小磁针后，转动前，N极指向纸内，所以小磁针N极应由指向纸内转为向上，所以从左向右看，线圈L1将顺时针转动．方法三利用结论法环形电流I1、I2之间不平行，则必有相对转动，直到两环形电流同向平行为止，据此可得，从左向右看，线圈L1将顺时针转动．37/54D38/54解析：因为载流直导线磁感线是以O为圆心一组同心圆，方向沿逆时针方向，KN、LM两边与磁感线平行，所以KN、LM两边均不受安培力．依据左手定则可知，KL边受到安培力垂直纸面向外，MN边受到安培力垂直纸面向里，故选项D正确．39/546．如图所表示，把一重力不计通电直导线水平放在蹄形磁铁两极正上方，导线能够自由转动，当导线通入图示方向电流I时，导线运动情况是(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C．逆时针方向转动，同时下降D．逆时针方向转动，同时上升A40/54解析：如图甲所表示，把直线电流等效为无数小段，中间点为O点，选择在O点左侧S极右上方一小段为研究对象，该处磁场方向指向左下方，由左手定则判断，该小段受到安培力方向垂直纸面向里，在O点左侧各段电流元都受到垂直纸面向里安培力，把各段电流元受到力合成，则O点左侧导线受到垂直纸面向里安培力；同理判断出O点右侧导线受到垂直纸面向外安培力．所以，由上向下看，导线沿顺时针方向转动．分析导线转过90°时情形．如图乙所表示，导线中电流向外，由左手定则可知，导线受到向下安培力．由以上分析可知，导线在顺时针转动同时向下运动．选项A正确．41/547．(·江西上饶模拟)如图所表示，在固定位置条形磁铁S极附近悬挂一个金属线圈，线圈与水平磁铁位于同一竖直平面内，当在线圈中通入沿图示方向流动电流时，将会看到()A．线圈向左平移B．线圈向右平移C．从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁D．从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁铁C解析：把通电线圈等效成条形磁铁，等效磁铁N极垂直于纸面向外，依据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知：从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁，C正确.42/541.安培力公式F＝BIL