2019高二物理磁场复习学案 学生版

发布 2022-07-06 20:50:28 阅读 6145

磁场复习。

复习提问:1. 怎样描述磁场?

2. 磁感线有什么特点?

3. 什么是安培力?怎样判断其大小和方向?

4. 什么是洛伦兹力?怎样判断其大小和方向?

一、磁场。1.产生:磁场是存在于磁体或电流周围空间的一种特殊物质。

2.基本性质。

二、磁场的描述。

1.磁感应强度。

1)方向。物理学中把小磁针北极(n极)受力的方向,即小磁针静止时北极(n极)所指的方向,规定为该点的磁感应强度的方向,简称磁场的方向。

2)大小。在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的磁场力f跟电流i和导线长度l的乘积il的比值叫磁感应强度。表达式为。

3)单位:在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称特,国际符号是t,。

2.磁感线。

1)磁感线是在磁场中画一些有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向。磁场方向即磁感线对应点的切线方向。

2)磁感线是人为假想的曲线。

3)磁感线的特点(类比学习):

三、几种常见的磁场。

1.条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线分布情况。

磁感线是闭合曲线:磁铁外部从北极到南极,内部是从。

2.直线电流周围的磁感线分布情况。

直线电流的磁场:无磁极,非匀强,距导线越远处。

3.环形电流的磁场。

环形电流的磁场:两侧是n极和s极,离圆环中心越远。

4.通电螺线管的磁场。

通电螺线管的磁场:两端分别是n极和s极,管内是管外为。

5.地球的磁场。

地球的周围存在磁场,地球实际上就是一个巨大的磁体,它也有两个磁极,地磁南极和地磁北极。地磁场的南北极与。

地理的南北极并不重合。

基础夯实。一)磁场、磁感应强度、磁感线的理解。

1.(多选)下列说法正确的是( )

a.磁场中某点的磁感应强度可以这样测定:把一小段通电导线放在该点时,受到的磁场力f与该导线的长度l、通过的电流i的乘积的比值b=,即磁场中某点的磁感应强度。

b.通电导线在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零。

c.磁感应强度b=只是定义式,它的大小取决于场源及磁场中的位置,与f、i、l以及通电导线在磁场中的方向无关。

d.磁场是客观存在的。

2.关于磁感线,下列说法中正确的是( )

a.磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致。

b.两条磁感线的空隙处不存在磁场。

c.不同磁场形成的磁感线可以相交。

d.磁感线是磁场中客观存在的、肉眼看不见的曲线。

3.如图所示,a和b是一条磁感线上的两点,关于这两点磁感应强度大小的判断,正确的是( )

a.一定是a点的磁感应强度大。

b.一定是b点的磁感应强度大。

c.一定是两点的磁感应强度一样大。

d.无法判断。

4.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,ba<bb

c.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大。

d.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小。

二)磁场的叠加——平行四边形定则的应用。

5.如图所示,a、b两根垂直纸面的直导线通有等值的电流,两导线旁有一点p,p点到a、b距离相等,关于p点的磁场方向,以下判断正确的是( )

a.a中电流方向向纸外,b中电流方向向纸里,则p点的磁场方向向右。

b.a中电流方向向纸外,b中电流方向向纸里,则p点的磁场方向向左。

c.a中电流方向向纸里,b中电流方向向纸外,则p点的磁场方向向右。

d.a中电流方向向纸外,b中电流方向向纸外,则p点的磁场方向向左。

6.一条竖直放置的长直导线,通有由下而上的电流,它产生的磁场在它正北方某处的磁感应强度与地磁场在该处的磁感应强度大小相等,设地磁场方向水平向北,则该处的磁场方向为( )

a.向东偏北450 b.向正西

c.向西偏北450 d.向正北。

7.如图所示,两根水平放置且相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流i1与i2.且i1>i2,与两根导线垂直的同一平面内有a、b、c、d四点,a、b、c在两根导线的水平连线上且间距相等,b是两根导线连线的中点,b、d连线与两根导线连线垂直.则( )

a.i2受到的安培力水平向左。

b.b点磁感应强度为零。

c.d点磁感应强度的方向必定竖直向下。

d.a点和c点的磁感应强度不可能都为零。

8.(多选)如图所示,两根平行长直导线相距2l,通有大小相等、方向相同的恒定电流,a、b、c是导线所在平面内的三点,左侧导线与它们的距离分别为、l和3l.关于这三点处的磁感应强度,下列判断正确的是( )

a.a处的磁感应强度大小比c处的大。

b.b、c两处的磁感应强度大小相等。

c.a、c两处的磁感应强度方向相同。

d.b处的磁感应强度为零。

9.三根平行的长直导线,分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点,三导线中电流方向相同,a、b两导线中的电流大小相同,如图所示,已知导线a在斜边中点o处所产生的磁场的磁感应强度大小为b,导线c在斜边中点o处所产生的磁场的磁感应强度大小为2b,则o处的磁感应强度的大小和方向为( )

a.大小为b,方向沿oa方向。

b.大小为2b,方向竖直向下。

c.大小为2b,方向沿ob方向。

d.大小为2b,方向沿oa方向。

四、磁场对电流的作用(安培力)

1.安培力方向——左手定则。

左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且跟手掌在同一个。

平面内,把手放人磁场中,让磁感线从掌心进入,并使伸开的四指指向。

那么,拇指所指的方向,就是通电导线在磁场中的受力方向,如图。

注意:1)安培力方向既与磁场方向垂直,又与电流方向垂直,也就是说安培力一定垂直于磁感线和通电导线所在平面。

2)电流和磁场可以不垂直,但安培力必然和电流方向垂直,也和磁场方向垂直,用左手定则时,磁场不一定垂直穿过手心,只要不从手背穿过就行。

试判断下列通电导线的受力方向.

试分别判断下列导线的电流方向或磁场方向或受力方向.

2.安培力的大小。

导线垂直于磁场b放置时。

导线与b的方向平行时。

导线与b的方向成夹角θ时。

注意:在中学阶段,公式f= bil只适用于匀强磁场。其中l为有效电流长度。

若载流导线是弯曲导线,且导线所在平面与磁感应强度方向垂直,则l为弯曲导线中始端指向末端的直线长度。(如下图)

基础夯实。一)安培力的理解。

10.图中a、b、c为三根与纸面垂直的固定长直导线,其截面位于等边三角形的三个顶点上,bc沿水平方向,导线中均通有大小相等的电流,方向如图所示.o点为三角形的中心(o到三个顶点的距离相等),则( )

a.o点的磁感应强度为零。

b.o点的磁场方向垂直oc向下。

c.导线a受到的安培力方向竖直向上。

d.导线b受到的安培力方向沿bc连线方向指向c

11.如图所示,光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部。

分,o点为圆弧的圆心.两金属轨道之间的宽度为0.5 m,匀强。

磁场方向如图,大小为0.5 t.质量为0.05 kg、长为0.5 m的金。

属细杆置于金属轨道上的m点.当在金属细杆内通以电流强度。

为2 a的恒定电流时,金属细杆可以沿杆向右由静止开始运。

动.已知mn=op=1 m,则。

a.金属细杆开始运动时的加速度大小为5 m/s2

b.金属细杆运动到p点时的速度大小为5 m/s

c.金属细杆运动到p点时的向心加速度大小10 m/s2

d.金属细杆运动到p点时对每一条轨道的作用力大小为0.75 n

二)安培力作用下导体的平衡问题。

12.如图所示,金属棒mn两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由m向n的电流,平衡时两悬线与竖直方向的夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是( )

a.棒中的电流变大,θ角变大。

b.两悬线等长变短,θ角变小。

c.金属棒质量变大,θ角变大。

d.磁感应强度变大,θ角变小。

13.如图所示,长为l的通电直导体棒放在光滑水平绝缘轨道上,劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定,另一端拴在棒的中点,且与棒垂直,整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为b的匀强磁场中,弹簧伸长x,棒处于静止状态.则( )

a.导体棒中的电流方向从b流向a

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