《2022年高三物理 專題一 磁場(chǎng).磁感應(yīng)強(qiáng)度.磁通量復(fù)習(xí)講義》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高三物理 專題一 磁場(chǎng).磁感應(yīng)強(qiáng)度.磁通量復(fù)習(xí)講義(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高三物理 專題一 磁場(chǎng).磁感應(yīng)強(qiáng)度.磁通量復(fù)習(xí)講義
本章考試大綱
九、磁場(chǎng)
內(nèi)容
要求
說(shuō)明
71.電流的磁場(chǎng)
72.磁感應(yīng)強(qiáng)度.磁感線.地磁場(chǎng)
73.磁性材料.分子電流假說(shuō)
74.磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線的作用.安培力.左手定則
75.磁電式電表原理
76.磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用,洛倫茲力.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
77.質(zhì)譜儀,回旋加速器
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
1.安培力的計(jì)算限于直導(dǎo)線跟B平行或垂直的兩種情況
2.洛倫茲力的計(jì)算限于v跟B平行或垂直的兩種情況
專題一 磁場(chǎng) 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量
【達(dá)標(biāo)指要】
知
2、道磁場(chǎng)的基本特性,熟練掌握和運(yùn)用安培定則判斷電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向,深刻理解磁感應(yīng)強(qiáng)度概念,掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度疊加原理,
【名題精析】
A
B
O
圖11-1-1
例1.如圖11-1-1所示,兩個(gè)完全相同的通電圓環(huán)A、B圓心O重合、圓面相互垂直的放置,通電電流相同,電流方向如圖所示,設(shè)每個(gè)圓環(huán)在其圓心O處獨(dú)立產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,則O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為( )
A.0 B.2B0
C.B0 D.無(wú)法確定
分析與解:根據(jù)右手螺旋定則可知,圖中A環(huán)在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是垂直紙面向里,B環(huán)在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是豎直向下.根據(jù)平行四邊形定
3、則可知,圓心O處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0.
例2.如圖11-1-2甲所示,根據(jù)小磁針的指向,畫出線圈的繞線方向.
甲
N
S
N
S
乙
圖11-1-2
分析與解:首先由小磁針靜止時(shí)N極的指向可以確定,繞在蹄形鐵芯上的線圈通電后,產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁感線,是從鐵芯左方到右方,即蹄形鐵芯左方為N極,右方為S極,再根據(jù)電源標(biāo)出電流方向,鐵芯左方上端為N極,由安培定則可知,鐵芯左方線圈中電流方向如圖所示,由此可知左側(cè)線圈中的繞線方向如圖所示.同理,鐵芯右側(cè)上端為S極,根據(jù)安培頂則可知,線圈中電流方向如圖所示,故線圈繞線方向如圖11-1-2乙所示.
a
4、b
c
d
c
d
B
圖11-1-3
例3.如圖11-1-3所示,面積為S的矩形線圈abcd,處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與線框平面成θ角,當(dāng)線框以ab為軸順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)90°時(shí),穿過(guò)abcd面的磁通量變化量△Φ為( )
A.BScosθ B.-BS(sinθ+cosθ)
C.BSsinθ D.BS
分析與解:磁通量由磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量在垂直于線框方向上的分量決定,開(kāi)始時(shí)B與線框平面成θ角,磁通量φ1=Bssinθ,線框平面按題意方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),磁通量減少,當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí),磁通量為負(fù)值,Φ2=-Bscosθ,可見(jiàn),磁通量的變化量為△Φ=Φ2-Φ
5、1=-BScosθ-BSsinθ=-BS(cosθ+sinθ).
【思路點(diǎn)撥】
例1、例2考查了安培定則的應(yīng)用、空間磁感線分布及矢量合成的平行四邊形法則.
例3中應(yīng)注意:磁通量Φ=BS的適用條件、物理量的分解.
【益智演練】
1.如圖11-1-4所示,ab是水平面上一個(gè)圓的直徑,在過(guò)ab的豎直面內(nèi)有一根通電導(dǎo)線ef,且ef平行于ab,當(dāng)ef豎直向上平移時(shí),穿過(guò)圓面積的磁通量將( )
圖11-1-4
e
f
a
b
I
A.逐漸變大
B.逐漸變小
C.始終為零
D.不為零,但始終保持不變
2.如圖11-1-5所示,一帶負(fù)電的金屬環(huán)繞
6、軸OO′以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn),在環(huán)左側(cè)軸線上的小磁針最后平衡的位置是( )
A.N極豎直向上 B.N極豎直向下
C.N極沿軸線向左 D.N極沿軸線向右
圖11-1-6
i2
i1
i3
i4
ω
N
S
O
O′
圖11-1-5
3.在同一平面內(nèi)有四根彼此絕緣的通電直導(dǎo)線,如圖11-1-6所示,四根導(dǎo)線中電流i4=i3>i2>i1,要使O點(diǎn)磁場(chǎng)增強(qiáng),應(yīng)切斷哪一根導(dǎo)線中的電流( )
A.i1 B.i2 C.i3 D.i4
7、
圖11-1-7
a
b
c
d
4.在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,水平放置一根長(zhǎng)通電直導(dǎo)線,電流的方向垂直紙面向里,如圖11-1-7所示,a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點(diǎn),在這四點(diǎn)中( )
A.b、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等
B.a(chǎn)、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等
C.c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最小
D.b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最大
5.有一束電子流沿x軸正方向高速運(yùn)動(dòng),如圖11-1-8所示,電子流在z軸上的P點(diǎn)處所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向是沿( )
A.y軸正方向 B.y軸負(fù)方向
x
y
z
O
P
圖11-
8、1-8
C.z軸正方向 D.z軸負(fù)方向
6.在地球赤道上空有一小磁針處于水平靜止?fàn)顟B(tài),突然發(fā)現(xiàn)小磁 針N極向東偏轉(zhuǎn),由此可知( )
A.一定是小磁針正東方向上有一條形磁鐵的N極靠近小磁針
B.一定是小磁針正東方向上有一條形磁鐵的S極靠近小磁針
C.可能是小磁針正上方有電子流自南向北水平通過(guò)
D.可能是小磁針正上方有電子流自北向南水平通過(guò)
7.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的說(shuō)法中,正確的是 ( )
A.一小段通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中某處不受磁場(chǎng)力作用,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零
B.一小段通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中某處受到的磁場(chǎng)力越小,說(shuō)明該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度越小
9、
C.磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向,就是放在該點(diǎn)的一小段通電導(dǎo)體的受力方向
D.磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向與放在該點(diǎn)的通電導(dǎo)線受力情況無(wú)關(guān)
8.下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.一小段通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)A處時(shí),受到的磁場(chǎng)力比放在B處大,說(shuō)明A處磁感應(yīng)強(qiáng)度比B處磁感應(yīng)強(qiáng)度大
B.由B=可知,某處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與放入該處的通電導(dǎo)線IL乘積成反比
C.B總與F和I垂直,但F、I之間可以不垂直
D.小磁針N極所受磁場(chǎng)力方向就是該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向
9.有一小段通電導(dǎo)線,長(zhǎng)為1cm,電流強(qiáng)度為5A,把它置于磁場(chǎng)中某點(diǎn),受到的磁場(chǎng)力為0.1 N,則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B一定是
10、( )
A.B=2 T B.B≤2 T
C.B≥2 T D.以上情況都有可能
10.關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述,下列哪些是正確的 ( )
A.磁感線從磁體的N極出發(fā)到磁體的S極終止
B.自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針?lè)旁谕娐菥€管內(nèi)部,其N極指向螺線管的北極
C.磁感線是互不相交的閉合曲線
D.兩條磁感線的空隙處不存在磁場(chǎng)
11.關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì),下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.磁鐵的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)都是電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的
B.一切磁作用都可以歸納為是運(yùn)動(dòng)電
11、荷之間通過(guò)磁場(chǎng)而發(fā)生的相互作用
C.根據(jù)安培的分子電流假說(shuō),在外界磁場(chǎng)作用下,鐵磁性物體內(nèi)部分子電流取向變得大致相同時(shí),物體就被磁化,兩端就形成磁極
D.為了使永久磁體保持磁性,要定期讓它受到高溫或猛烈的撞擊,促使分子電流易于獲得一致取向
12.如圖11-1-9所示,M1與M2為兩根原未被磁化的鐵棒,現(xiàn)將它們分別放置于如圖所示的位置,則被通電螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁化( )
M1
M2
圖11-1-9
A.M1的左端為N極,M2的右端為N極
B.M1和M2的左端均為N極
C.M1的右端為N極,M2的左端為N極
D.M1和M2的右端均為N極
13.世紀(jì)20年代,
12、以塞貝克(數(shù)學(xué)家)為代表的科學(xué)家已認(rèn)識(shí)到:溫度差會(huì)引起電流,安培考慮到地球自轉(zhuǎn)造成了太陽(yáng)照射后正面與背面的溫度差,從而提出如下假設(shè):地球磁場(chǎng)是由繞地球的環(huán)形電流引起的.該假設(shè)中的電流方向是( )
A.由西向東垂直磁子午線
B.由東向西垂直磁子午線
C.由南向北沿磁子午線
D.由赤道向兩極沿磁子午線方向
(注:磁子午線是地球磁場(chǎng)N極與S極在地球表面的連線)
14.如圖11-1-10所示,框架面積為S,框架平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直,則穿過(guò)線圈平面的磁通量為_(kāi)______;若使框架繞軸OO′轉(zhuǎn)過(guò)60°角,則穿過(guò)線框平面的磁通量為_(kāi)______;若從初始位置
13、轉(zhuǎn)過(guò)90°角,則穿過(guò)線框平面的磁通量為_(kāi)______;若從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)120°角,則穿過(guò)線圈平面的磁通量的變化量為_(kāi)______.
圖11-1-10
O
O′
圖11-1-11
電源
15.如圖11-1-11所示,放在通電螺線管內(nèi)部中間處的小磁針,靜止時(shí)N極指向右,試判定電源的正負(fù)極.
圖11-1-12
A
B
C
D
16.在同一個(gè)平面內(nèi)有六根彼此絕緣的通電導(dǎo)線,其中電流強(qiáng)度的大小相同,方向如圖11-1-12所示.A、B、C、D四個(gè)區(qū)域均為面積相同的正方形,其中指向紙外的磁場(chǎng)最強(qiáng)的區(qū)域是______
14、_區(qū).
17.一般情況下,金屬都有電阻.電阻是導(dǎo)體的屬性之一.當(dāng)條件發(fā)生改變時(shí),其屬性也會(huì)發(fā)生改變.
(1)實(shí)驗(yàn)表明,某些金屬當(dāng)溫度降低到某一定值時(shí),其電阻突然降為零,這種現(xiàn)象叫做 現(xiàn)象.
圖11-1-13
(2)圖11-1-13所示為磁懸浮現(xiàn)象,將某種液態(tài)物質(zhì)倒入金屬盤后,能使金屬盤達(dá)到轉(zhuǎn)變溫度,在金屬盤上方釋放一永磁體,當(dāng)它下落到盤上方某一位置時(shí)即產(chǎn)生磁懸浮現(xiàn)象.試根據(jù)下表列出的幾種金屬的轉(zhuǎn)變溫度和幾種液態(tài)物質(zhì)的沸點(diǎn)數(shù)據(jù),判斷所倒入的液態(tài)物質(zhì)應(yīng)是_______,金屬盤的材料應(yīng)是_______.
金屬轉(zhuǎn)變溫度/K
液態(tài)物質(zhì)沸點(diǎn)
15、/K
銥
0.14
液氦
4.1
鋅
0.75
液氮
77.0
鋁
1.20
液氧
90.0
錫
3.72
液態(tài)甲烷
111.5
鉛
7.20
液態(tài)二氧化碳
194.5
(3)試分析說(shuō)明磁懸浮現(xiàn)象的原因.
(4)利用上述現(xiàn)象,人們已設(shè)計(jì)成磁懸浮高速列車.列車車廂下部裝有電磁鐵,運(yùn)行所需槽形導(dǎo)軌底部和側(cè)壁裝有線圈,用以提供_______.這種列車是一般列車運(yùn)行速度的3~4倍,能達(dá)到這樣高速的原因是_ __.
【學(xué)后反思】
磁場(chǎng)是磁極或電流周圍產(chǎn)生的一種特殊物質(zhì),磁場(chǎng)和電場(chǎng)是兩種不同的物質(zhì).磁場(chǎng)的電本質(zhì)是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生.磁場(chǎng)分布在立體空間,掌握磁感線分布的立體圖、縱、橫截面圖的畫法對(duì)分析問(wèn)題很有幫助.
【參考答案】
1.C 2.C 3.D 4.AC 5.A 6.C 7.D 8.D 9.C 10.BC 11.ABC 12.A 13.B 14.BS,BS/2,0,3BS/2 15.左“+” 16.B 17.(1)超導(dǎo);(2)液氦,鉛;(3)金屬盤上方下落的永磁體,在金屬盤中感應(yīng)出電流,由于是超導(dǎo)體,所以該電流很大,產(chǎn)生強(qiáng)大磁場(chǎng),與上方下落的永磁體互相排斥.永磁體受到這個(gè)強(qiáng)磁力平衡了自身的重力時(shí),就會(huì)處于懸浮狀態(tài);(4)強(qiáng)磁場(chǎng),消除了摩擦.