磁场的描述+磁场对电流的作用.

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1、 考点内容要求说说明考纲纲解读读 磁场场、磁感应应强度、磁 感线线 说说明： 安培力 的计计算 只限于 电电流方 向与磁感 应应强度 垂直的情 形 洛伦兹 力的计算 只限于速 度与磁场 方向垂直 的情形. 1.会用安培定则则、左手定则则分 析解决通电导电导 体或带电带电 粒子 在磁场场中的受力和运动类问动类问 题题 2掌握带电带电 粒子在匀强磁场场 中的匀速圆圆周运动动，确定其 圆圆心、半径、运动轨动轨 迹、运 动时间动时间 等问题问题 ，特别别注意“ 边边界问题问题 ”以及由周期性引 起的多解问题 3掌握带电粒子在复合场中 运动的问题 4能够解决电流天平、速度 选择器、磁流体发电机、质谱 仪

2、、回旋加速器等磁场在生活 和科技方面的应用问题. 通电电直导线导线 和通电线电线 圈 周围围磁场场的方向 安培力、安培力的方向 匀强磁场场中的安培力 洛伦兹伦兹 力、洛伦兹伦兹 力的 方向 洛伦兹伦兹 力的公式 带电带电 粒子在匀强磁场场中 的运动动 质谱仪质谱仪 和回旋加速器 第1课时 磁场的描述 磁场对电 流的作用 【导学目标】 1.会用右手定则判断电流周围的 磁场方向.2.会计算电流在磁场中受到的安培力 .3.会用左手定则分析解决通电导体在磁场中的 受力及平衡类问题 一、磁场、磁感应强度 基础导引 判断下列说法的正误 (1)磁场和电场 一样，是客观存在的物质( ) (2)在地球北半球，地

3、磁场的方向是向北且斜 向下的( ) (3)磁极与磁极、磁极与电流之间的相互作用 是通过磁场发 生的，而电流与电流之间的相 互作用是通过电场发 生的( ) (4)磁场中某点的B的大小，跟放在该点的试 探电流元的情况有关( ) (5)无论在何处，小磁针的指向都是磁场的方 向( ) (6)磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度 B越大( ) 【答案】(1) (2) (3) (4) (5) (6) 知识梳理 1磁场的特性：磁场对处于其中的磁体、电 流和运动电荷有_的作用 2磁场的方向：小磁针静止时_所 指的方向 3磁感应强度 (1)物理意义：描述磁场的 _ (2)大小：B_(通电导线垂直于磁场 ) (3

4、)方向：小磁针静止时_的指向 (4)单位：_，简称_，符号： _. 磁场力 北极 强弱和方向 北极 特斯拉 特T 4磁通量 (1)概念：在匀强磁场中，与磁场方向 _的面积S和磁感应强度B的乘积 (2)公式：_. (3)单位：1 Wb_. 垂直 BS 1 Tm2 二、磁感线、通电导体周围磁场的分布 知识梳理 1磁感线：在磁场中画出一些有方向的曲 线，使曲线上各点的_方向跟这点 的磁场方向一致 切线 3电流的磁场 直线电线电 流的磁 场场 通电电螺线线管的磁 场场 环环形电电流的磁场场 特点 无磁极、非匀强 且距导线导线 越远远 处处磁场场_ 与_磁铁铁的磁 场场相似，管内为为 _磁场场且磁场场

5、_，管外为为 _磁场场 环环形电电流的两 侧侧是N极和S极， 且离圆环圆环 中心越 远远，磁场场_ 越弱 条形 匀强 最强 非匀强 越弱 4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 _，在磁感线较 疏的地方磁场较 _ (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 切线 强弱 较强 弱 闭合 中断相交 【答案】相同点：(1)都是假想曲线(2)疏密 表示强弱，切线表示方向(3)都有

6、不相交、 不相切、不中断的特点 不同点：电场线不闭合，磁感线为闭合曲线 三、安培力的大小和方向 基础导引 下面的几个图显 示了磁场对 通电直导线 的 作用力，其中正确的是( ) 知识梳理 1安培力的大小 当磁感应强度B的方向与导线方向成角时， F_，这是一般情况下安培力的表 达式，以下是两种特殊情况： (1)当磁场与电流方向_时，安培力最 大，FmaxBIL. (2)当磁场与电流方向_时，安培力等 于零 BILsin 垂直 平行 2安培力的方向 (1)安培力：_在磁场中受到的 力 (2)左手定则：伸开左手，使拇指与其余四指 _，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

7、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 (3)两平行的通电直导线间 的安培力：同向 电流互相_，异向电流互相 _ 通电导线 垂直 电流拇指 吸引排斥 【答案】不一定当BI时，F安0. 【考点解读】 1高考对磁场基本知识的考查，往往同时考 查多个方面，包括对磁感应强度的概念、安 培定则的应用、磁场的叠加和磁感线的理解 以中低难度题为主解题的关键是复习中 对基本概念与知识的正确理解与记忆 考点一 安培定则则的应应用和磁场场的叠加 3.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 两个电流附近磁场的磁感应

8、强 度是由两个电流分别独立存在时产生磁场的 磁感应强度叠加而成的 方法提炼 1牢记判断电流磁场的方法安培定则， 并能熟练应用，建立磁场的立体分布模型 2在进行磁感应强度的叠加时，应注意是哪 个电流产生的磁场，磁场方向如何 跟踪训练1 (2013海南)三条在同一平面(纸 面)内的长直绝缘导线组 成一等边三角形， 在导线 中通过的电流均为I，方向如图所示 a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角 的平分线上，且到相应顶 点的距离相等将 a、b和c处的磁感应强度大小分别记为 B1、 B2和B3，下列说法正确的是( ) AB1B2B3 BB1B2B3 Da处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处 磁场方向垂直

9、于纸面向里 Ca和b处处磁场场方向垂直于纸纸面向外， c处处磁场场方向垂直于纸纸面向里 【答案】AC 【解析】对A、B选项，由题意可知，a点的 磁感应强度等于三条通电导线在此处叠加而 成，即垂直纸面向外，而b点与a点有相同的 情况，有两根相互抵消，则由第三根产生磁 场，即为垂直纸面向外，而c点三根导线产生 磁场方向相，所以叠加而成的磁场最强，故 A正确，B错误；对C、D选项，由图可知， 根据右手螺旋定则可得，a和b处磁场方向垂 直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里 ，故C正确，B错误 【考点解读】 1通电导体在磁场中的运动实质是在磁场对 电流的安培力作用下导体的运动 2明确磁场的分布和正确

10、运用左手定则进行 判断是解题的关键 考点二 安培力作用下导体运动情况的判定 【典例剖析】 例2 如图3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 方法提炼 判定安培力作用下导体运动情 况的常用方法 跟踪训练2 一直导线 平行于通电螺线管的 轴线 ，放置在螺线管的上方，如图4所示， 如果直导线 可以自由地运动且通以方向为a 到b的电流，则判断导线 ab受磁场力后的运 动情况为( ) A从上向下看顺时针转动 并靠

11、近螺线管 B从上向下看顺时针转动 并远离螺线管 C从上向下看逆时针转动 并远离螺线管 D从上向下看逆时针转动 并靠近螺线管 【答案】D 【解析】先由安培定则判断通电螺线管的南 北两极，找出导线左右两端磁感应强度的方 向，并用左手定则判断这两端受到的安培力 的方向，如图a所示可以判断导线受磁场力 后从上向下看按逆时针方向转动再分析此 时导线位置的磁场方向，再次用左手定则判 断导线受磁场力方向，线管，所以D对如 图b所示，导线还要靠近螺 考点三 安培力的综合应用 【考点解读】 1安培力的综合应用，一般有两种情形，一 是安培力作用下导体的平衡和加速，二是与 安培力有关的功能关系问题安培力的综合 应用

12、是高考的热点，题型有选择题，也有综 合性的计算题 2处理这类问题，需弄清楚电流所在处的磁 场分布情况要做好受力分析，搞清物体的 受力情况，然后利用牛顿运动定律或者功能 关系求解在受力分析时，有时要把立体图 转换成平面图，转换时要标明B的方向，以 有利于确定安培力的方向 【典例剖析】 例3 如图6所示，两平行金属导轨间 的距离 L0.40 m，金属导轨 所在的平面与水平面 夹角37 ，在导轨 所在平面内，分布着磁 感应强度B0.50 T、方向垂直于导轨 所在 平面的匀强磁场金属导轨 的一端接有电动 势E4.5 V、内阻r0.50 的直流电源现 把一个质量 m0.040 kg的导体棒ab放在金 属

13、导轨 上，导体棒恰好静止导体棒与金属 导轨 垂直且接触良好，导体棒与金属导轨 接 触的两点间的电阻R02.5 ，金属导轨电 阻不计， g取10 m/s2.已知sin 370.60、 cos 370.80，求： 方法提炼 求解通电导体在磁场中的力学问 题的方法 1选定研究对象； 2变三维为二维，画出平面受力分析图，判 断安培力的方向时切忌跟着感觉走，要用左 手定则来判断，注意F安B，F安I； 3根据力的平衡条件、牛顿第二定律列方程 式进行求解 跟踪训练3 倾角为的导电轨 道间接有电 源，轨道上放有一根静止的金属杆ab.现垂直 轨道平面向上加一匀强磁场，如图7所示， 磁感应强度B逐渐增加的过程中，

14、ab杆受到 的静摩擦力( ) A逐渐增大 B逐渐减小 C先增大后减小 D先减小后增大 【答案】D 【解析】不加磁场时，杆ab是静止的，一定 受到沿斜面向上的静摩擦力当加上磁场时 ，根据左手定则判断出安培力的方向沿斜面 向上，开始此力较小，杆ab受的静摩擦力仍 然沿斜面向上，当安培力逐渐增大时，静摩 擦力开始减小直到零再增大B，杆ab有沿 斜面向上的运动趋势，杆ab受沿斜面向下的 静摩擦力且逐渐增大，所以D正确 例4 如图8所示，电阻不计的平行金属导轨 固定在一绝缘 斜面上，两相同的金属导体棒 a、b垂直于导轨 静止放置，且与导轨 接触良 好，匀强磁场垂直穿过导轨 平面现用一平 行于导轨 的恒力F作用在a的中点，使其向上 运动若b始终保持静止，则它所受摩擦力 可能( ) A变为 0 B先减小后不变 C等于F D先增大再减小 13.导体变速运动时的安培力分析 方法提炼 本