2022届高考物理一轮复习第9单元磁场1磁场及其对电流的作用学案新人教版

word 文档 - 1 - / 26 第 1 讲 磁场及其对电流的作用 知识点一 磁场、磁感应强度 1．磁场 (1)基本特性：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________所受磁场力的方向． 2．磁感应强度 (1)物理意义：描述磁场的________和________． (2)大小：B＝________(通电导线垂直于磁场放置)． (3)方向：小磁针静止时________的指向． (4)单位：特斯拉(T)． 3．匀强磁场 (1)定义：磁感应强度的大小________、方向________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． 知识点二 磁感线 通电直导线和通电线圈周围磁场的方向 1．磁感线及特点 word 文档 - 2 - / 26 (1)磁感线：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的____________ 的方向一致． (2)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________定性地表示磁场的强弱． ③磁感线是________曲线，没有起点和终点． ④磁感线是假想的曲线，客观上________． 2．电流的磁场 通电直导线 通电螺线管 环形电流 安培定则 知识点三 安培力、安培力的方向 匀强磁场中的安培力 1．安培力的大小 F＝ILBsin θ(其中θ为 B 与 I 之间的夹角) (1)磁场和电流垂直时：F＝________. word 文档 - 3 - / 26 (2)磁场和电流平行时：F＝________. 2．安培力的方向 左手定则判断： (1)伸出左手，让拇指与其余四指________，并且都在同一个平面内． (2)让磁感线从掌心进入，并使四指指向________方向． (3)________所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向． 思考辨析 (1)磁场是客观存在的，磁感线实际上是不存在的，磁感线上各点的切线方向表示该点 的磁场方向．( ) (2)磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力的方向一 致．( ) (3)相邻两条磁感线之间的空白区域磁感应强度为零．( ) (4)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．( ) (5)通电导线在磁感应强度越大的地方所受安培力越大．( ) (6)磁场中某区域的磁感线如图所示，同一通电导线放在 a 处受力一定比放在 b 处受力 word 文档 - 4 - / 26 小．( ) 教材改编 [人教版选修 3－1·P94·T1 改编]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( ) 考点一 磁感应强度、磁感线与安培定则 师生共研 题型 1|磁感应强度的理解 (1)磁感应强度由磁场本身决定，因此不能根据定义式 B＝ 认为 B 与 F 成正比，与 IL 成反比． (2)测量磁感应强度时小段通电导线必须垂直磁场放入，如果平行磁场放入，则其所受 安培力为零，但不能说该点的磁感应强度为零． (3)磁感应强度是矢量，其方向为放入其中的小磁针静止时 N 极的指向． word 文档 - 5 - / 26 例 1 关于磁感应强度 B，下列说法中正确的是( ) A．磁场中某点 B 的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关 B．磁场中某点 B 的方向，跟放在该点的试探电流元受到磁场力的方向一致 C．若在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用，该点 B 为零 D．长度为 L、电流为 I 的导线在磁场中受力为 F，则磁感应强度 B 大于或等于 题型 2|磁感线的分布及性质 例 2 磁场中某区域的磁感线如图所示，则( ) A．a、b 两处的磁感应强度的大小不等，Ba>Bb B．a、b 两处的磁感应强度的大小不等，BaI2.a、b、c 三点连线与两根导 线等高并垂直，b 点位于两根导线间的中点，a、c 两点与 b 点距离相等，d 点位于 b 点正下 方．不考虑地磁场的影响，则( ) A．b 点处的磁感应强度大小为 0 B．d 点处的磁感应强度大小为 0 C．a 点处的磁感应强度方向竖直向下 D．c 点处的磁感应强度方向竖直向下 word 文档 - 7 - / 26 练 1 如图所示，在带负电荷的橡胶圆盘附近悬挂一个小磁针．现驱动圆盘绕中心轴高 速旋转，小磁针发生偏转．下列说法正确的是( ) A．偏转原因是圆盘周围存在电场 B．偏转原因是圆盘周围产生了磁场 C．仅改变圆盘的转动方向，偏转方向不变 D．仅改变圆盘所带电荷的电性，偏转方向不变 练 2 如图，在磁感应强度大小为 B0 的匀强磁场中，两长直导线 P 和 Q 垂直于纸面固 定放置，两者之间的距离为 l.在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流 I 时，纸面内与两 导线距离均为 l 的 a 点处的磁感应强度为零．如果让 P 中的电流反向、其他条件不变，则 a 点处磁感应强度的大小为( ) A．0 B. B0 C. B0 D．2B0 考点二 安培力及安培力作用下导体的平衡问题 师生共研 word 文档 - 8 - / 26 题型 1|安培力的分析与计算 1．用公式 F＝BIL 计算安培力大小时应注意 (1)B 与 I 垂直． (2)L 是有效长度． ①公式 F＝BIL 中 L 指的是“有效长度”．当 B 与 I 垂直时，F 最大，F＝BIL；当 B 与 I 平行时，F＝0. ②弯曲导线的有效长度 L 等于在垂直磁场平面内的投影两端点所连线段的长度(如图所 示)，相应的电流方向沿 L 由始端流向末端． ③闭合线圈通电后，在匀强磁场中受到的安培力的矢量和为零． 2．方向：根据左手定则判断． 例 5 如图所示，闭合圆环由一段粗细均匀的电阻丝做成，圆环半径为 L，圆心为 O，P、 Q 在圆环上，∠POQ＝90°，圆环处在垂直于圆面的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为 B.两根 导线的一端分别连接 P、Q 两点，另一端分别与直流电源正、负极相连，已知圆环的电阻为 4r，电源的电动势为 E，内阻为 ，则圆环受到的安培力的大小为( ) A. 䳌䁢 䳌 B. 䳌䁢 䳌 C. 䳌䁢 D. 䳌䁢 word 文档 - 9 - / 26 题型 2|安培力作用下导体的平衡 6 [2021·某某月考](多选)一根重为 G 的金属棒中通以恒定电流，平放在倾角 为 30°的光滑斜面上，如图所示为截面图．当匀强磁场的方向与斜面成 60°角斜向上时，金属 棒处于静止状态，此时金属棒对斜面的压力大小为 FN1，保持磁感应强度的大小不变，将磁场 的方向顺时针旋转α角时，金属棒再次处于平衡状态，此时金属棒对斜面的压力大小为 FN2， 则下列说法不正确的是( ) A．金属棒中的电流方向垂直纸面向外 B．金属棒受到的安培力为 G C．α＝60° D． ＝ 题型 3|安培力作用下导体的动态平衡 例 7 [2021·某某百校联盟联考]质量均匀分布的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道 上，其截面如图所示．导体棒中通有大小为 I 的电流，空间存在磁感应强度大小为 B 的匀强磁 场，磁场的方向竖直向上．导体棒平衡时，导体棒与圆弧轨道圆心的连线跟竖直方向的夹角 为θ(θ