2020版高考物理第九章第55课时磁场及其对电流的作用(双基落实课)讲义

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1、磁场考纲要求考情分析磁场、磁感应强度、磁感线Ⅰ1.命题规律近几年高考对该部分内容考查的重点是安培力、洛伦兹力以及带电粒子在磁场(或复合场)中的运动问题,对安培力、洛伦兹力的考查多以选择题的形式出现,对带电粒子的运动问题多以计算题的形式出现,综合考查受力分析、动力学关系、功能关系、圆周运动、平抛运动等知识,难度较大,分值较高。2.考查热点预计在今后的高考中仍将以带电粒子在有界磁场、组合场、叠加场中运动的综合分析为重点,出现大型综合题的概率较大。通电直导线和通电线圈周围磁场的方向Ⅰ安培力、安培力的方向Ⅰ匀强磁场中的安培力Ⅱ洛伦兹力、洛伦兹力的方向Ⅰ洛伦兹力公式Ⅱ带电粒子在匀强磁

2、场中的运动Ⅱ质谱仪和回旋加速器Ⅰ第55课时 磁场及其对电流的作用(双基落实课)点点通(一) 磁场和磁感应强度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.磁感线为了形象地描述磁场,在其中画出的一系列有方向的曲线,曲线上各点的切线方向即为该点的磁场方向。3.磁感应强度(1)物理意义:描述磁场的强弱和方向。(2)定义式:B=(通电导线垂直于磁场)。(3)方向:小磁针静止时N极所指的方向。(4)单位:特斯拉,符号T。4.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)磁感线分布特点:疏密程度相同、方向相同的平行直线。[

3、小题练通]1.(多选)(教科教材原题)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(  )A.磁感应强度B一定等于B.磁感应强度B可能大于或等于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解析:选BD 只有在通电直导线垂直于磁场时,B=才成立,通电直导线和磁场不垂直时,B>,通电直导线和磁场平行时,导线不受力,故A错误,B、D正确;磁感应强度是用比值法定义的,通电直导线受力大的地方,磁感应强度不一定大,C错误。2.(多选)(鲁科教材原题)下列说法正确的是(

4、  )A.磁感线从磁体的N极发出,终止于磁体的S极B.磁感线可以表示磁场的方向和强弱C.磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场D.因为异名磁极相互吸引,所以放入通电螺线管内的小磁针的N极一定指向通电螺线管的S极解析:选BC 磁感线是闭合曲线,A错误;磁感线可以表示磁场的方向和强弱,B正确;磁铁和电流都能产生磁场,C正确;通电螺线管内部的磁场方向从S极指向N极,则放入其中的小磁针的N极指向与其内部磁场方向一致,即指向通电螺线管的N极,故D错误。3.(2019·安徽江南十校联考)中国宋代科学家沈括在公元1086年写的《梦溪笔谈》中最早记载了“方家(术士)以磁石磨针锋,则能指南,然常微

5、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所示,结合上述材料,下列说法正确的是(  )A.在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极,指北的磁极叫南极B.对垂直射向地球表面宇宙射线中的高能带电粒子,在南、北极所受阻挡作用最弱,赤道附近最强C.形成地磁场的原因可能是带正电的地球自转引起的D.由于地磁场的影响,在奥斯特发现电流磁效应的实验中,通电导线应相对水平地面竖直放置解析:选B 地球内部存在磁场,地磁南极在地理北极附近,所以在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫南极,指北的磁极叫北极,选项A错误;在地球的南北极地磁场的方向几乎与地面垂直,对垂直射向

6、地球表面宇宙射线中的高能带电粒子,在南、北极所受阻挡作用最弱,赤道附近的磁场方向与地面平行,则高能粒子所受的磁场力最大,选项B正确;地球自转方向自西向东,地球的南极是地磁场的北极,由安培定则判断可能地球是带负电的,选项C错误;在奥斯特发现电流磁效应的实验中,若通电导线相对水平地面竖直放置,地磁场方向与导线电流的方向垂直,则根据安培定则可知,地磁场对实验的影响较大,故在进行奥斯特实验时,通电导线南北放置时实验现象最明显,选项D错误。[融会贯通](1)磁感应强度是用比值法定义的物理量,只有在通电直导线和磁场方向垂直时,定义式B=才成立,通电直导线在磁场中受力为零时,磁感应强度不

7、一定为零。(2)磁感线可以表示磁场的方向和强弱,放入磁场中的小磁针静止时N极所指的方向和该点的磁场方向一致。点点通(二) 安培定则的应用与磁场叠加1.电流周围的磁场(安培定则)直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场特点无磁极、非匀强磁场且距导线越远处磁场越弱与条形磁铁的磁场相似,管内为匀强磁场且磁场最强,管外为非匀强磁场环形电流的两侧是N极和S极,且离圆环中心越远,磁场越弱安培定则2.磁场的叠加磁感应强度是矢量,磁场叠加时符合矢量运算的平行四边形定则。[小题练通]1.如图所示,圆环上带有大量的负电荷,当圆环沿

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