《高三物理大一轮复习磁场的描述及磁场对电流的作用资料.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三物理大一轮复习磁场的描述及磁场对电流的作用资料.pptx（40页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1.磁场磁场(1)基本特性基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有有_的作用的作用(2)方向方向：小磁针的：小磁针的N极所受磁场力的方向极所受磁场力的方向2磁感应强度磁感应强度(1)物理意义物理意义：描述磁场的：描述磁场的_和和_.(2)大小大小：B_(通电导线垂直于磁场通电导线垂直于磁场)(3)方向方向：小磁针静止时：小磁针静止时_的指向的指向(4)单位单位：特斯拉：特斯拉(T)磁场、磁感应强度磁场、磁感应强度(考纲要求考纲要求)磁场力磁场力强弱强弱方向方向N极极第第1页页/共共40页页3匀强磁场匀强磁场(1)定定义义：磁磁感感应应强强度度的的大
2、大小小_、方方向向_的的磁场称为匀强磁场磁场称为匀强磁场(2)特点特点匀匀强强磁磁场场中中的的磁磁感感线线是是疏疏密密程程度度相相同同、方方向向相相同同的的平平行行直直线线.处处相等处处相等处处相同处处相同第第2页页/共共40页页磁场的方向磁场的方向(考纲要求考纲要求)1磁感线磁感线在在磁磁场场中中画画出出一一些些有有方方向向的的曲曲线线，使使曲曲线线上上各各点点的的_方方向向跟这点的磁感应强度方向一致跟这点的磁感应强度方向一致2几种常见的磁场几种常见的磁场(1)常见磁体的磁场常见磁体的磁场磁感线通电直导线和通电线圈周围磁感线通电直导线和通电线圈周围切线切线第第3页页/共共40页页3.地磁场地
3、磁场 地球的磁场与条形磁铁的磁场相似，其主要特点有三个：地球的磁场与条形磁铁的磁场相似，其主要特点有三个：(1)地磁场的地磁场的 在地理南极附近，在地理南极附近，在地理北极附近在地理北极附近(2)地磁场地磁场B的水平分量的水平分量(Bx)总是从地理总是从地理 指向指向 ；而竖直分量；而竖直分量(By)则南、则南、北半球相反，在南半球北半球相反，在南半球垂直地面向上垂直地面向上，在北在北 半球半球垂直地面向下垂直地面向下(3)在赤道平面上，距离地球表面高度相在赤道平面上，距离地球表面高度相等的各点，磁场强弱等的各点，磁场强弱 ，且方向水平，且方向水平向向 N极极S极极南极南极北极北极 相同相同北
4、北第第4页页/共共40页页(2)电流的磁场电流的磁场通电直导线通电直导线通电螺线管通电螺线管环形电流环形电流安培安培定则定则立体立体图图横截横截面图面图纵截纵截面图面图第第5页页/共共40页页5磁现象的电本质：磁体、电流和运动电荷的磁场都产生于电荷的运动，并通过磁场而相互作用.4.安培的分子电流假说安培的分子电流假说安培认为安培认为,在原子、分子等物质微粒的内部在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种存在着一种分子电流。分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体分子电流。分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧它的两侧相当于相当于。第第6页页/共共40页页（三）磁通量（三）磁通量(1)公式
5、：公式：BScos(2)单位：单位：(韦韦)，符号：，符号：Wb韦伯韦伯(3)理解：理解：条件：匀强磁场；条件：匀强磁场；S是垂直磁场并在磁场中的有效面积是垂直磁场并在磁场中的有效面积 多匝线圈的磁通量的大小与线圈匝数无关多匝线圈的磁通量的大小与线圈匝数无关 有正负，但是是标量有正负，但是是标量第第7页页/共共40页页1如图所示，有两个同心放置且共面的金属圆环，条形磁铁如图所示，有两个同心放置且共面的金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环面垂直，比较通过两环的磁通量穿过圆心且与两环面垂直，比较通过两环的磁通量a、b，则则 ()Aab Bab Cab D不能确定不能确定第第8页页/共共40页页判判断
6、断正正误误，正正确确的的划划“”，错错误误的的划划“”(1)通通电电导导线线在在某某处处所所受受安安培培力力为为零零时时，此此处处的的磁磁感感应应强强度度一定为零一定为零()(2)小小磁磁针针在在磁磁场场中中N极极的的受受力力方方向向为为该该处处磁磁场场的的方方向向()(3)磁磁场场中中某某点点磁磁感感应应强强度度的的大大小小，跟跟放放在在该该点点的的试试探探电电流流元的情况有关元的情况有关()(4)磁磁场场中中某某点点磁磁感感应应强强度度的的方方向向，跟跟放放在在该该点点的的试试探探电电流流元所受磁场力的方向一致元所受磁场力的方向一致()答案答案(1)(2)(3)(4)第第9页页/共共40页
7、页3.(多多选选)物物理理学学中中，通通过过引引入入检检验验电电流流来来了了解解磁磁场场力力的的特特性性，对检验电流的要求是对检验电流的要求是()答案答案BD第第10页页/共共40页页4.有a、b、c、d四个小磁针，分别放置在通电螺线管的附近和内部，如图所示其中小磁针的指向正确的是()Aa Bb Cc DD 第第11页页/共共40页页1磁磁场场的的叠叠加加：磁磁感感应应强强度度为为矢矢量量，合合成成与与分分解解遵遵循循平平行行四边形定则四边形定则2不同情况下安培定则的应用不同情况下安培定则的应用热点一磁场的叠加和安培定则的应用热点一磁场的叠加和安培定则的应用安培定安培定则(右手螺旋定右手螺旋定
8、则)作用作用判断电流的磁场方向判断电流的磁场方向内内容容具体情况具体情况直线电流直线电流环形电流或通电螺线管环形电流或通电螺线管条件条件(电流方向流方向)大拇指指向电流的方向大拇指指向电流的方向四根手指弯曲方向指向电流的四根手指弯曲方向指向电流的环绕方向环绕方向结果果(磁磁场方向方向)四根手指弯曲方向表示四根手指弯曲方向表示磁感线的方向磁感线的方向大拇指指向表示轴线上的磁感大拇指指向表示轴线上的磁感线方向线方向第第12页页/共共40页页5如如图图815所所示示，一一根根通通电电直直导导线线放放在在磁磁感感应应强强度度B1T的的匀匀强强磁磁场场中中，在在以以导导线线为为圆圆心心，半半径径为为r的
9、的圆圆周周上上有有a、b、c、d四四个个点点，若若a点点的的实实际际磁磁感感应应强强度度为为0，则则下下列列说法中正确的是说法中正确的是()图图815第第13页页/共共40页页第第14页页/共共40页页第第15页页/共共40页页【跟踪短训跟踪短训】6(2013上上海海卷卷，13)如如图图814所所示示，足足够够长长的的直直线线ab靠靠近近通通电电螺螺线线管管，与与螺螺线线管管平平行行用用磁磁传传感感器器测测量量ab上上各各点点的磁感应强度的磁感应强度B，在计算机屏幕上显示的大致图象是，在计算机屏幕上显示的大致图象是()图图814第第16页页/共共40页页解解析析通通电电螺螺线线管管外外部部中中
10、间间处处的的磁磁感感应应强强度度最最小小，所所以以用用磁磁传传感感器器测测量量ab上上各各点点的的磁磁感感应应强强度度B，在在计计算算机机屏屏幕幕上上显显示示的大的大致致图图象象是是C.答案答案C第第17页页/共共40页页匀强磁场中的安培力匀强磁场中的安培力(考纲要求考纲要求)1安培力的大小安培力的大小当当磁磁感感应应强强度度B的的方方向向与与导导线线方方向向成成角角时时，F_.这是一般情况下的安培力的表达式，以下是两种特殊情况：这是一般情况下的安培力的表达式，以下是两种特殊情况：(1)磁场和电流垂直时磁场和电流垂直时：F_.(2)磁场和电流平行时磁场和电流平行时：F0.安培力、安培力的方向安
11、培力、安培力的方向(考纲要求考纲要求)BILsinBIL第第18页页/共共40页页安培力常用公式安培力常用公式FBIL，要求两两垂直，应用时要满足：要求两两垂直，应用时要满足：(1)B与与L垂直；垂直；(2)L是有效长度，即垂直磁感应强度方向的长度。如是有效长度，即垂直磁感应强度方向的长度。如弯曲导线的有效长度弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度等于两端点所连直线的长度(如图如图818所示所示)，相应的电流方向沿，相应的电流方向沿L由始端流向末端。因为由始端流向末端。因为任意形状的闭合线圈，其有效长度为零，所以闭合线圈通任意形状的闭合线圈，其有效长度为零，所以闭合线圈通电后在匀强磁场中
12、，受到的安培力的矢量和为零。电后在匀强磁场中，受到的安培力的矢量和为零。图图818第第19页页/共共40页页2安培力的方向安培力的方向(1)用用左左手手定定则则判判定定：伸伸开开左左手手，使使拇拇指指与与其其余余四四个个手手指指垂垂直直，并并且且都都与与手手掌掌在在同同一一个个平平面面内内让让磁磁感感线线从从掌掌心心进进入入，并并使使四四指指指指向向_，这这时时拇拇指指所所指指的的方方向向就就是是通通电导线在磁场中所受电导线在磁场中所受_.(2)安安培培力力的的方方向向特特点点：F B，F I，即即F垂垂直直于于_决决定的平面定的平面电流的方向电流的方向安培力的方向安培力的方向B和和I第第20
13、页页/共共40页页3安培力做功的特点和实质安培力做功的特点和实质(1)安培力做功与路径有关，不像重力、电场力做功安培力做功与路径有关，不像重力、电场力做功与路径无关。与路径无关。(2)安培力做功的实质：起能量转化的作用。安培力做功的实质：起能量转化的作用。安培力做正功：是将电源的能量传递给通电导线安培力做正功：是将电源的能量传递给通电导线后转化为导线的动能或转化为其他形式的能。后转化为导线的动能或转化为其他形式的能。安培力做负功：是将其他形式的能转化为电能后安培力做负功：是将其他形式的能转化为电能后储存起来或转化为其他形式的能。储存起来或转化为其他形式的能。第第21页页/共共40页页7(单单选
14、选)一一根根容容易易形形变变的的弹弹性性导导线线，两两端端固固定定导导线线中中通通有有电电流流，方方向向如如下下图图中中箭箭头头所所示示当当没没有有磁磁场场时时，导导线线呈呈直直线线状状态态；当当分分别别加加上上方方向向竖竖直直向向上上、水水平平向向右右或或垂垂直直于于纸纸面面向向外外的的匀匀强强磁磁场场时时，描描述述导导线线状状态态的的四四个个图图示示中中正正确确的的是是()解解析析通通电电导导线线在在磁磁场场中中受受安安培培力力时时，可可用用左左手手定定则则判判断断安培安培力的方向力的方向答案答案D第第22页页/共共40页页8(单单选选)在在赤赤道道上上，地地磁磁场场可可以以看看作作是是沿
15、沿南南北北方方向向并并且且与与地地面面平平行行的的匀匀强强磁磁场场，磁磁感感应应强强度度是是5105T如如果果赤赤道道上上有有一一条条沿沿东东西西方方向向的的直直导导线线，长长40m，载载有有20A的的电电流流，地磁场对这根导线的作用力大小是地磁场对这根导线的作用力大小是()A4108NB2.5105NC9104ND4102N解解析析磁磁场场方方向向是是南南北北方方向向，电电流流方方向向是是东东西西方方向向，它它们们相相互互垂垂直直，可可以以利利用用公公式式FBIL来来计计算算此此安安培培力力的的大大小小答案答案D第第23页页/共共40页页9(单单选选)如如图图812所所示示，AC是是一一个个
16、用用长长为为L的的导导线线弯弯成成的的、以以O为为圆圆心心的的四四分分之之一一圆圆弧弧，将将其其放放置置在在与与平平面面AOC垂垂直直的的磁磁感感应应强强度度为为B的的匀匀强强磁磁场场中中当当在在该该导导线线中中通通以以由由C到到A，大大小小为为I的的恒恒定定电电流流时时，该该导导线线受受到到的的安安培培力力的的大小和方向是大小和方向是()图图812第第24页页/共共40页页第第25页页/共共40页页热点二安培力作用下导体的平衡与速加问题问题热点二安培力作用下导体的平衡与速加问题问题1求解安培力作用下导体棒问题的基本思路求解安培力作用下导体棒问题的基本思路第第26页页/共共40页页10(201
17、2天天津津卷卷，2)如如图图817所所示示，金金属属棒棒MN两两端端由由等等长长的的轻轻质质细细线线水水平平悬悬挂挂，处处于于竖竖直直向向上上的的匀匀强强磁磁场场中中，棒棒中中通通以以由由M向向N的的电电流流，平平衡衡时时两两悬悬线线与与竖竖直直方方向向夹夹角角均均为为.如如果果仅仅改改变变下下列列某某一一个个条条件件，角角的的相相应应变变化化情情况况是是()A棒中的电流变大，棒中的电流变大，角变大角变大B两悬线等长变短，两悬线等长变短，角变小角变小C金属棒质量变大，金属棒质量变大，角变大角变大D磁感应强度变大，磁感应强度变大，角变小角变小图图817第第27页页/共共40页页审题指导审题指导(
18、1)金属棒金属棒MN处于处于_状态状态(2)沿沿MN方向看，画出方向看，画出MN的受力图的受力图_(3)利用平衡条件列出平衡方程利用平衡条件列出平衡方程_.提示提示(1)平衡平衡(2)(3)BIlmgtan第第28页页/共共40页页答案答案A第第29页页/共共40页页11如如图图818所所示示，质质量量为为m、长长为为L的的导导体体棒棒电电阻阻为为R，初初始始时时静静止止于于光光滑滑的的水水平平轨轨道道上上，电电源源电电动动势势为为E，内内阻阻不不计计匀匀强强磁磁场场的的磁磁感感应应强强度度为为B，其其方方向向与与轨轨道道平平面面成成角角斜斜向向上上方方，开开关关闭闭合合后后导导体体棒棒开开始
19、运动，则始运动，则()图图818第第30页页/共共40页页第第31页页/共共40页页第第32页页/共共40页页12一一个个可可以以自自由由运运动动的的线线圈圈L1和和一一个个固固定定的的线线圈圈L2互互相相绝绝缘缘垂垂直直放放置置，且且两两个个线线圈圈的的圆圆心心重重合合，如如图图8110所所示示当当两两线线圈圈中中通通以以图图示示方方向向的的电电流流时时，从从左左向向右右看看，线线圈圈L1将将()A不动不动B顺时针转动顺时针转动C逆时针转动逆时针转动D在纸面内平动在纸面内平动图图8110答案答案B第第33页页/共共40页页13(2012大大纲纲全全国国卷卷，18)如如图图所所示示，两两根根相
20、相互互平平行行的的长长直直导导线线过过纸纸面面上上的的M、N两两点点，且且与与纸纸面面垂垂直直，导导线线中中通通有有大大小小相相等等、方方向向相相反反的的电电流流a、O、b在在M、N的的连连线线上上，O为为MN的的中中点点，c、d位位于于MN的的中中垂垂线线上上，且且a、b、c、d到到O点点的的距距离离均均相相等等关关于于以以上上几几点点处处的的磁磁场场，下下列列说说法法正确的是正确的是()第第34页页/共共40页页解析解析根据根据安培安培定定则则判断判断磁场磁场方向方向，再结合再结合矢矢量的合成知量的合成知识识求解求解根据根据安培安培定定则则判断判断：两直两直线电流线电流在在O点点产产生生的
21、的磁场磁场方方向均向均垂垂直于直于MN向向下，下，O点点的的磁感磁感应应强强度不为度不为零零，故故A选选项项错错误误；a、b两两点点的的磁感磁感应应强强度大小相等度大小相等，方向相同方向相同，故故B选选项项错错误误；根据对称根据对称性，性，c、d两两点处点处的的磁感磁感应应强强度大小相等度大小相等，方方向相同向相同，故故C选选项项正确正确；a、c两两点点的的磁感磁感应应强强度方向相同度方向相同，故故D选选项项错错误误答案答案C第第35页页/共共40页页14(2011课课标标全全国国理理综综，14)为为了了解解释释地地球球的的磁磁性性，19世世纪纪安安培培假假设设：地地球球的的磁磁场场是是由由绕
22、绕过过地地心心的的轴轴的的环环形形电电流流I引引起起的的在在下下列列四四个个图图中中，正正确确表表示示安安培培假假设设中中环环形形电电流流方方向的是向的是()第第36页页/共共40页页解解析析地地磁磁场场的的N极极在在地地球球南南极极附附近近，地地磁磁场场的的S极极在在地地球球北北极极附附近近，根根据据安安培培定定则则，可可判判定定电电流流方方向向为为顺顺时时针针方方向向(站站在在地地球球的的北北极极向向下下看看)，选选项项B正正确确，选选项项A、C、D错错误误答案答案B第第37页页/共共40页页 15.如图816所示，光滑的平行导轨与电源连接后，与水平方向成角倾斜放置，导轨上放一个质量为m的金属导体棒当S闭合后，在棒所在区域内加一个合适的匀强磁场，可以使导体棒静止平衡，下面四个图中分别加了不同方向的磁场，其中一定不能平图图816衡的是()第第38页页/共共40页页解析四种情况的受力分别如图所示，A、C有可能平衡，D中如果重力与安培力刚好大小相等，则导体棒与导轨间没有压力，也可以平衡，B中合外力不可能为零，一定不能平衡答案B第第39页页/共共40页页感谢您的观看。感谢您的观看。第第40页页/共共40页页