磁场及其对电流的作用 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/9/20 5:18:12星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

[高考命题解读] 分析 年份 高考(全国卷)四年命题情况对照分析 题 号 Ⅰ卷15、16题 Ⅱ卷20题 Ⅰ卷14、24题 2015年 Ⅱ卷18题 Ⅱ卷19题 Ⅰ卷15题 2016年 Ⅱ卷18题 Ⅲ卷18题 Ⅰ卷16题 Ⅰ卷19题 Ⅱ卷18题 2017年 Ⅱ卷21题 Ⅲ卷18题 Ⅲ卷24题 命题点 安培力、洛伦兹力分别在力电综合问题中的应用 洛伦兹力作用下的匀速圆周运动 安培力、洛伦兹力分别在力电综合问题中的应用 对磁体、地磁场和磁力的认识 洛伦兹力作用下的匀速圆周运动 带电粒子在电磁场中运动的多过程现象 带电粒子在圆形有界磁场中的运动 带电粒子在角形有界磁场中的运动 带电粒子在复合场中的运动 电流的磁场与安培力计算 带电粒子在匀强磁场中运动的最值问题 安培力作用下线圈转动问题分析 电流产生磁场的矢量合成问题 带电粒子在组合的匀强磁场中运动问题分析 1.考查方式 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,选择题一般考查磁场的基础知识和基础规律,一般难度不大;计算题主要是考查安培力、带电粒子在磁场中的运动与力学、电学、能量知识的综合应用,难度较大,较多是高考的压轴题. 2.命题趋势 (1)磁场的基础知识及规律的考查 (2)安培力、洛伦兹力的考查 (3)带电粒子在有界磁场中的临界问题,在组合场、复合场中的运动问题 (4)磁场与现代科学知识的综合应用 2014年 第1讲 磁场及其对电流的作用

一、磁场、磁感应强度 1.磁场的基本性质

磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁力的作用. 2.磁感应强度

(1)物理意义:描述磁场的强弱和方向. F

(2)定义式:B=(通电导线垂直于磁场).

IL(3)方向:小磁针静止时N极的指向. (4)单位:特斯拉,符号为T. 3.匀强磁场

(1)定义:磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同的磁场称为匀强磁场. (2)特点:疏密程度相同、方向相同的平行直线. 4.地磁场

(1)地磁的N极在地理南极附近,S极在地理北极附近,磁感线分布如图1所示.

图1

(2)在赤道平面上,距离地球表面高度相等的各点,磁感应强度相等,且方向水平向北. 5.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.

自测1 (多选)一小段长为L的通电直导线放在磁感应强度为B的磁场中,当通过它的电流为I时,所受安培力为F.以下关于磁感应强度B的说法正确的是( ) F

A.磁感应强度B一定等于

ILF

B.磁感应强度B可能大于或等于

IL

C.磁场中通电直导线受力大的地方,磁感应强度一定大 D.在磁场中通电直导线也可以不受力

答案 BD

自测2 (2016·北京理综·17)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.”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布如图2.结合上述材料,下列说法不正确的是( )

图2

A.地理南、北极与地磁场的南、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.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行

D.地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用 答案 C

解析 地球为一巨大的磁体,地磁场的南、北极在地理上的北极和南极附近,两极并不重合,故A、B正确;且地球内部也存在磁场,只有赤道附近上空磁场的方向才与地面平行,故C错误;射向地球赤道的带电宇宙射线粒子的速度方向与地磁场方向不会平行,一定受到地磁场力的作用,故D正确. 二、磁感线和电流周围的磁场 1.磁感线的特点

(1)磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向.

(2)磁感线的疏密程度定性地表示磁场的强弱,在磁感线较密的地方磁场较强;在磁感线较疏的地方磁场较弱.

①磁感线是闭合曲线,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.

②同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切. ③磁感线是假想的曲线,客观上并不存在. 2.几种常见的磁场

(1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图3所示)