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1、高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第1頁頁第八章第八章 磁場磁場第八章第八章 磁場磁場高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第2頁頁第八章第八章 磁場磁場第第1單元單元 磁場磁場 磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度 高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第3頁頁第八章第八章 磁場磁場高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第4頁頁第八章第八章 磁場磁場高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第5頁頁第八章第八章 磁場磁場 一、磁場的幾個基本概念 1磁場 是存在于磁體、電流(運動電荷)周圍的特殊物質(zhì)，基本特性是
2、對放入其中的磁體和運動電荷有力的作用具有物質(zhì)性、矢量性、獨立性、疊加性 磁場的方向規(guī)定為：在磁場中任一點放一小磁針的N極受力方向高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第6頁頁第八章第八章 磁場磁場 【例1】磁場中任意一點的磁場方向為小磁針在該點() A北極受磁場力的方向 B南極受磁場力的方向 C靜止時小磁針北極的指向 D受磁場力的方向 【解析】磁場的方向是人為規(guī)定的另外要注意受磁場力的方向與N極的指向不同，靜止以后的指向才和受力方向一致 【答案】AC高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第7頁頁第八章第八章 磁場磁場 2磁感線 磁感線是為了直觀形象的描述
3、磁場而人為地畫出的一簇有方向的線，在磁場中并不真的存在磁感線有以下性質(zhì)： (1)磁感線上任一點的切線方向都跟該點的磁場方向相同 (2)任何兩條磁感線都不相交，不中斷，不相切 (3)磁感線都是閉合的曲線 (4)磁感線的疏密表示磁場的強弱，磁感線越密的地方磁場越強，反之越弱高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第8頁頁第八章第八章 磁場磁場 【名師點撥】磁感線都是閉合曲線，而靜電場中的電場線是從正電荷出發(fā)到負電荷中止、不閉合的 請查閱教材，明確幾種磁場磁感線的分布，例如：條形磁體，蹄形磁體直線電流，環(huán)形電流，通電螺線管，地球磁場的分布高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標
4、版新課標版)第第9頁頁第八章第八章 磁場磁場 【例2】關(guān)于磁感線的敘述正確的是() A磁感線始于磁鐵N極，終止于S極 B磁感線是由鐵屑規(guī)則地排列而成的曲線 C磁感線上某點切線方向即該點磁場方向 D磁感線是為描述磁場引入的假想的線，實際上并不存在于磁場中 【解析】磁感線同電場線一樣是一種模型，賦予它很多特性：閉合、不相交、疏密反映磁場的強弱、切線方向反映磁場的方向 【答案】CD高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第10頁頁第八章第八章 磁場磁場高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第11頁頁第八章第八章 磁場磁場 【名師點撥】B定義的條件是通電直導(dǎo)線必須
5、垂直磁場方向放置這是因為在磁場中某一點，導(dǎo)線的取向不同它所受的磁場力也不同 磁感應(yīng)強度是描述磁場本身屬性的物理量，它的大小和方向由磁場本身決定跟是否在磁場中放入電流，是否受磁場力無關(guān)高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第12頁頁第八章第八章 磁場磁場 【例3】一根短導(dǎo)線放入磁場中，電流I，長度L，受磁場力為F，則下列說法正確的是() A磁感應(yīng)強度一定等于F/(IL) B磁感應(yīng)強度一定大于或等于F/(IL) CF大的地方，磁感應(yīng)強度B一定大 D某處磁感應(yīng)強度的方向與F同向 【解析】定義B時是讓導(dǎo)線和B垂直的而以上沒說明導(dǎo)線的放置方位另外B的方向與F方向的關(guān)系是由左手定則來判
6、斷的，應(yīng)為垂直關(guān)系 【答案】B高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第13頁頁第八章第八章 磁場磁場 二、磁現(xiàn)象的電本質(zhì) 磁鐵的磁場和電流的磁場都是由運動的電荷產(chǎn)生的，這就是磁現(xiàn)象的電本質(zhì)(即分子電流假說) 安培為什么會有這樣的想法呢？安培發(fā)現(xiàn)通電螺線管的磁場與條形磁鐵的磁場非常相似，而螺線管是由一圈一圈的環(huán)形電流組成的，所以安培認為磁鐵的磁場中具有大量的分子電流組成，分子電流如同環(huán)形電流對應(yīng)兩個磁極這樣提出了著名的分子電流假說 他的假說能夠解釋磁化和消磁 分子電流假說的驗證高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第14頁頁第八章第八章 磁場磁場 【例4】
7、關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，正確的說法是() A磁鐵的磁場和電流的磁場都是由運動的電荷產(chǎn)生的 B磁體磁性消失是因為它內(nèi)部的分子電流消失 C磁體被磁化過程是其內(nèi)部分子電流取向大致相同的過程 D磁就是電，電就是磁 【解析】安培分子電流假說揭示了磁鐵的磁性起源，說明所有磁場都是由運動電荷產(chǎn)生的，分子電流是原子內(nèi)部電子的運動形成的，磁性消失不是失去了分子電流電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象是聯(lián)系密切的兩種自然現(xiàn)象，但本質(zhì)是不同的 【答案】AC高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第15頁頁第八章第八章 磁場磁場 三、安培定則(或右手螺旋定則) 專門用來判斷電流形成的磁場方向的方法用于直線電流時，拇指指向電流
8、的方向用于環(huán)形電流和通電螺線管時，拇指指向線圈內(nèi)部磁感線的方向高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第16頁頁第八章第八章 磁場磁場 【例5】(2010臺灣)沿東西水平方向，上下放置的水平長直導(dǎo)線，分別通以大小相等，方向相反的電流，且O點位于兩導(dǎo)線之間，如圖所示下列哪一個為O點的磁場方向() 高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第17頁頁第八章第八章 磁場磁場 A向東 B向西 C向南 D向北 【答案】D高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第18頁頁第八章第八章 磁場磁場 【觸類旁通】如圖所示，一束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針上方時
9、，磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)，則這束帶電粒子可能是()高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第19頁頁第八章第八章 磁場磁場 A向右飛行的正離子束 B向左飛行的正離子束 C向右飛行的負離子束 D向左飛行的負離子束 【解析】小磁針N極靜止指向即是該處磁場方向因此軌跡下方磁場由紙內(nèi)指向紙外，由安培定則判定正離子束定向運動方向由右向左，若為負離子則反之 【答案】BC高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第20頁頁第八章第八章 磁場磁場 四、磁通量 1磁通量的兩種定義 定義一：BS，只適用于B與S垂直的情況若B與S面之間的夾角為，則有BSsin. 定義二：利用穿過某一
10、面的磁感線的條數(shù)(形象化的定義)高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第21頁頁第八章第八章 磁場磁場 【例6】如圖所示，兩個同軸放置的平面金屬圓環(huán)，條形磁鐵穿過圓心且與兩環(huán)平面垂直，則通過兩圓環(huán)的磁通量a、b間的關(guān)系是() 高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第22頁頁第八章第八章 磁場磁場 AabBab Cab D不能確定 【解析】通過圓環(huán)的磁通量為穿過圓環(huán)的磁感線的條數(shù)，首先明確條形磁鐵的磁感線分布情況，另外要注意磁感線是閉合的曲線條形磁鐵的磁感線在磁體的內(nèi)部是從S極到N極，在磁體的外部是從N極到S極，內(nèi)部有多少根磁感線，外部的整個空間就有多少根
11、磁感線同內(nèi)部磁感線構(gòu)成閉合曲線對兩個圓環(huán)，磁體內(nèi)部的磁感線全部穿過圓環(huán)，外部的磁感線穿過多少，磁通量就抵消多少，所以面積越大，磁通量反而越小 【答案】A高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第23頁頁第八章第八章 磁場磁場 【名師點撥】大小圓環(huán)都包圍了所有的條形磁鐵的內(nèi)磁場和一小部分外磁場，磁通量是一個標量，要注意磁通量的正負問題假如向上穿過線圈的磁通量為正，向下穿過則為負，正負磁通量的計算遵守代數(shù)法則高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第24頁頁第八章第八章 磁場磁場 2對定義的理解 (1)此式成立的條件是：B必須為勻強磁場，且灌滿整個的S. (2)
12、S不一定是某個線圈的真正面積，而是線圈在磁場范圍內(nèi)的面積 (3)多匝數(shù)線圈，穿過線圈內(nèi)磁通量的大小與線圈匝數(shù)無關(guān)，因為不論線圈匝數(shù)多少，穿過線圈的磁感線條數(shù)相同，因而穿過線圈的磁通量相同高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第25頁頁第八章第八章 磁場磁場 (4)磁通量為標量，但有正負 (5)合磁通量問題，若某個平面內(nèi)有不同方向和強弱的磁場共同存在，當計算這個面的磁通量時，先規(guī)定某個方向的磁通量為正，反方向的磁通量為負，平面內(nèi)各個方向的磁通量的代數(shù)和等于這個平面內(nèi)的磁通量高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第26頁頁第八章第八章 磁場磁場 【例7】如圖
13、所示，線圈平面與水平方向夾角60，磁感線豎直向下，線圈平面面積S0.4 m2，勻強磁場磁感應(yīng)強度B0.6 T，則穿過線圈的磁通量為多少？高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第27頁頁第八章第八章 磁場磁場 【解析】方法一把S投影到與B垂直的方向，則BScos0.60.4cos60 Wb0.12 Wb 方法二把B分解為平行于線圈平面的分量B和垂直于線圈平面的分量B，B不穿過線圈，且BBcos，則BSBcosS0.60.4cos60 Wb0.12 Wb 方法三直接用公式運算，注意的含義，BSsin(90)0.60.40.5 Wb0.12 Wb 【答案】0.12 Wb高考調(diào)研高
14、考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第28頁頁第八章第八章 磁場磁場 【觸類旁通】如圖所示，有一矩形線圈，一半放在有界的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為0.2 T，線圈可繞ab邊或繞cd邊轉(zhuǎn)動已知ab10 cm，bc20 cm，求： 高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第29頁頁第八章第八章 磁場磁場 (1)在圖示位置的磁通量； (2)由圖示位置繞ab轉(zhuǎn)過60位置時的磁通量 【解析】(1)由公式BS，得 0.20.10.1 Wb2103 Wb (2)繞ab轉(zhuǎn)過60時，cd恰好跟磁場邊界重合，所以磁通量不變 【答案】(1)2103 Wb(2)2103 Wb高考
15、調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第30頁頁第八章第八章 磁場磁場高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第31頁頁第八章第八章 磁場磁場 一、地球的磁場特點 1地球是一個大磁體它的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近 2地磁場B的水平分量總是由南指向北，而豎直分量在南半球是垂直地面向上，在北半球是垂直地面向下 3在赤道上方，距地球表面相等的各點，磁感應(yīng)強度相同且方向水平向北高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第32頁頁第八章第八章 磁場磁場 【例1】(2011全國)為了解釋地球的磁性，19世紀安培假設(shè)：地球的磁場是由繞過地心的軸的
16、環(huán)形電流I引起的在下列四個圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是()高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第33頁頁第八章第八章 磁場磁場 【解析】地磁的南極在地理北極的附近，故在用安培定則判定環(huán)形電流的方向時右手的拇指必需指向南方；而根據(jù)安培定則：拇指與四指垂直，而四指彎曲的方向就是電流流動的方向，故四指的方向應(yīng)該向西故B項正確 【答案】B高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第34頁頁第八章第八章 磁場磁場 【例2】根據(jù)安培假說的思想，認為磁場是由于運動電荷產(chǎn)生的，這種思想如果對地磁場也適用，而目前在地球上并未發(fā)現(xiàn)相對地球定向移動的電荷，那么由此推
17、斷，地球應(yīng)該() A帶負電B帶正電 C不帶電 D無法確定 【解析】根據(jù)地球自西向東的旋轉(zhuǎn)方向及地磁場的分布特點，由安培定則可判定地球帶負電 【答案】A 思考：如果地磁場就是由地球內(nèi)部的電荷定向運動形成的，那么這些電荷定向移動的方向有可能怎樣？高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第35頁頁第八章第八章 磁場磁場 二、磁場的疊加問題 空間幾個磁場疊加以后，在某一點的磁場方向即該點的磁感應(yīng)強度的方向只有一個，即合磁場方向，求該點磁感應(yīng)強度方向要應(yīng)用平行四邊形定則高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第36頁頁第八章第八章 磁場磁場 【例3】在等邊三角形的三個
18、頂點a、b、c處，各有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖過c點的導(dǎo)線所受安培力的方向()高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第37頁頁第八章第八章 磁場磁場 A與ab邊平行，豎直向上 B與ab邊平行，豎直向下 C與ab邊垂直，指向左邊 D與ab邊垂直，指向右邊 【解析】本題考查了左手定則的應(yīng)用導(dǎo)線a在c處產(chǎn)生的磁場方向由安培定則可判斷，即垂直ac向左，同理導(dǎo)線b在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直bc向下，則由平行四邊形定則，知過c點的合磁場方向平行于ab，根據(jù)左手定則可判斷導(dǎo)線c受到的安培力垂直ab邊，指向左邊 【答案】C高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三
19、物理 (新課標版新課標版)第第38頁頁第八章第八章 磁場磁場 三、微元法的應(yīng)用 【例4】如圖所示，電流從A點流入，從B點流出均勻的圓銅環(huán)，兩半圓環(huán)電流大小相等，則圓心處的磁感應(yīng)強度為()高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第39頁頁第八章第八章 磁場磁場 A垂直圓環(huán)向里 B垂直圓環(huán)向外 C在圓環(huán)面內(nèi)且指向B點 D零 【解析】可以把圓環(huán)分成若干微元即若干小段每一微元都可看作是線段，分別在圓心產(chǎn)生磁場磁感應(yīng)強度為B，而每一微元都可以找到和它關(guān)于圓心對稱的另一微元，二者電流反向根據(jù)安培定則，可知它們在圓心處的磁感應(yīng)強度抵消，所以圓心處的總的磁感應(yīng)強度為零 【答案】D高考調(diào)研高考
20、調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第40頁頁第八章第八章 磁場磁場 【名師點撥】此題中的磁場不是常規(guī)意義上直線電流的磁場應(yīng)用微元法以后，其實就變成了簡單的反向直線電流問題，這種方法在以后的學(xué)習(xí)中還會用到高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第41頁頁第八章第八章 磁場磁場高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第42頁頁第八章第八章 磁場磁場 一、有關(guān)磁場中磁感線的分布規(guī)律問題 【例1】如圖所示，長通電螺線管中通以正弦交流電，一個電子(重力不計)沿著螺線管的中心軸線飛入，則電子在螺線管內(nèi)的運動是()高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版
21、新課標版)第第43頁頁第八章第八章 磁場磁場 A螺旋線運動B沿著軸線的振動 C勻速直線運動 D加速直線運動 【解析】長直通電螺線管內(nèi)除兩端外可看作勻強磁場，另外其中心軸線恰和一條磁感線重合，所以如圖所示電子是沿著磁感線方向飛入，所以不受磁場力即洛倫茲力為零【答案】C 高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第44頁頁第八章第八章 磁場磁場 二、通電螺線管的形變 【例2】如圖所示，彈性線圈AB，當它通電時下面判斷正確的是() A當電流從AB時，線圈長度增加，當電流反向后線圈長度減小 B當電流從BA時，線圈長度增加，當電流反向后線圈長度減小 C不管電流方向如何，線圈長度都增加 D不管電流方向如何線圈長度都減小高考調(diào)研高考調(diào)研 高三物理高三物理 (新課標版新課標版)第第45頁頁第八章第八章 磁場磁場 【解析】通電線圈是由許多環(huán)形電流組成，且電流方向都相同，相互間為吸引作用，所以線圈長度減小，和電流方向無關(guān) 【答案】D
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