江苏专版2019高考物理一轮复习第八章磁场学案.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第八章 磁场 第 1 节 磁场的描述 _磁场对电流的作用 (1)磁场中某点磁感应强度的大小，跟放在该点的试探电流元的情况无关。 () (2)磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力的方向一致。() (3)垂直磁场放置的线圈面积减小时，穿过线圈的磁通量可能增大。 () (4)小磁针 N 极所指的方向就是该处磁场的方向。 () (5)在同一幅图中，磁感线越密，磁场越强。 () (6)将通电导线放入磁场中，若不受安培力，说明该处磁感应强度为零。 () (7)安培力可能做正功 ，也可能做负功。 () 1820 年，丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小

2、磁针发生偏转，称为电流的磁效应。 【 精品教育资源文库 】 突破点 (一 ) 对磁感应强度的理解 1理解磁感应强度的三点注意事项 (1)磁感应强度由磁场本身决定，因此不能根据定义式 B FIL认为 B 与 F 成正比，与 IL成反比。 (2)测量磁感应强度时小段通电导线必须垂直磁场放入，如果平行磁场放入，则所受安培力为零，但不能说该点的磁感应强度为零。 (3)磁感应强度是矢量，其方向为放入其中的小磁针 N 极的受力方向，也是自由转动的小磁针静止时 N 极的指向。 2 磁感应强度 B 与电场强度 E 的比较 磁感应强度 B 电场强度 E 物理意义 描述磁场强弱的物理量 描述电场强弱的物理量 定

3、义式 B FIL(L 与 B 垂直 ) E Fq 方向 磁感线切线方向，小磁针 N 极受力方向 (静止时 N 极所指方向 ) 电场线切线方向，正电荷受力方向 大小决定因素 由磁场决定，与电流元无关 由电场决定，与检验电荷无关 场的叠加 合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度的矢量和 合电场强度等于各电场的电场强度的矢量和 3 地磁场的特点 (1)在地理两极附近磁场最强，赤道处磁场最弱。 (2)地磁场的 N 极在地理南极附近，地磁场的 S 极在地理北极附近。 (3)在赤道平面 (地磁场的中性面 )附近，距离地球表面相等的各点，地磁场的强弱程度相同，且方向水平。 题点全练 下列关于磁场或电场的说法正确

4、的是 _。 通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大 通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大 【 精品教育资源文库 】 放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同 磁感应强度的大小跟放在磁场中的通电导线受力的大小无关 电荷在某处不受电场力的作用，则该处 电场强度为零 一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零 检验电荷在电场中某点受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值表征该点电场的强弱 通电导线在磁场中某点受到的磁场力与导线长度和电流乘积的比值表征该点磁场的强弱 地磁场在地球表面附近大小是不变的 地磁场的方向与地球表面平行 ?磁场中某点磁场的方向为放在该点的小磁针

5、 N 极所指的方向 ?地磁场的 N 极与地理南极完全重合 答案： 突破点 (二 ) 安培定则的应用与磁场的叠加 1常见磁体的磁感线 2电流的磁场及安培定则 直 线电流的磁场 通电螺线管的磁场 环形电流的磁场 安培定则 立体图 【 精品教育资源文库 】 横截面图 特点 无磁极，非匀强，距导线越远处磁场越弱 两侧是 N 极和 S 极，与条形磁体的磁场类似，管内可看作匀强磁场，管外是非匀强磁场 两侧是 N 极和 S 极，圆环内侧，离导线越近，磁场越强；圆环外侧离圆环越远，磁场越弱 3 安培定则的应用 在运用安培定则时应分清 “ 因 ” 和 “ 果 ” ，电流是 “ 因 ” ，磁场是 “ 果 ” ，

6、既可以由“ 因 ” 判断 “ 果 ” ，也可以由 “ 果 ” 追溯 “ 因 ” 。 原因 (电流方向 ) 结果 (磁场方向 ) 直线电 流的磁场 大拇指 四指 环形电流的磁场 四指 大拇指 4 磁场的叠加 磁感应强度为矢量，合成与分解遵循平行四边形定则。 题点全练 1 (2018 连云港模拟 )如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时， a、 b、 c 三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是 ( ) A a、 b、 c 的 N 极都向纸里转 B b 的 N 极向纸外转，而 a、 c 的 N 极向纸里转 C b、 c 的 N 极都向纸里转，而 a 的 N 极向纸外转 D b

7、的 N 极向纸里转，而 a、 c 的 N 极向纸外转 解析：选 B 由于圆环带负电荷，故当圆环沿顺时针方向 转动时，等效电流的方向为逆时针，由安培定则可判断环内磁场方向垂直纸面向外，环外磁场方向垂直纸面向内，磁场中某点的磁场方向即是放在该点的小磁针静止时 N 极的指向，所以 b 的 N 极向纸外转， a、 c 的N 极向纸里转。 2 多选 (2014 海南高考 )如图，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，【 精品教育资源文库 】 左侧导线与它们的距离分别为 l2、 l 和 3l。关于这三点处的磁感应强度，下列判断正确的是(

8、) 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 解析：选 AD 对于通电直导线产生的磁场，根据其产生磁场的特点及安培定则，可知两导线在 b 处产生的磁场等大反向，合磁场为零， B 错误， D 正确；两导线在 a、 c 处产生的磁场都是同向叠加的，但方向相反， C 错误；由于 a 离导线近， a 处的磁感应强度比 c 处的大，A 正确。 3.(2017 全国卷 )如图，在磁感应强度大小为 B0的匀强磁场中，两长直导线 P 和 Q 垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为 l。在两导线中均通有方

9、向垂直于纸面向里的电流 I 时，纸面内与两导 线距离均为 l 的 a点处的磁感应强度为零。如果让 P 中的电流反向、其他条件不变，则 a 点处磁感应强度的大小为 ( ) A 0 B. 33 B0 C.2 33 B0 D 2B0 解析： 选 C 导线 P 和 Q 中电流 I 均向里时，设其在 a 点产生的磁感应强度大小 BP BQ B1，如图所示，则其夹角为 60 ，它们在 a 点的合磁场的磁感应强度平行于 PQ 向右、大小为 3B1。又根据题意 Ba 0，则 B0 3B1，且 B0平行于 PQ 向左 。若 P 中电流反向，则 BP反向、大小不变， BQ和 BP大小不变，夹角为 120 ，合磁场

10、的磁感应强度大小为 B1 B1(方向垂直 PQ 向上、与 B0垂直 )， a 点合磁场的磁感应强度 B B02 B1 2 2 33 B0，则 A、B、 D 项均错误， C 项正确。 突破点 (三 ) 判定安培力作用下导体的运动 1判定导体运动情况的基本思路 判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势，首先必须弄清楚导体所在位置的磁场磁感线分布情况，然后利用左手定则准确判定导体的受力情况，进而确定导体的运动方 向或【 精品教育资源文库 】 运动趋势的方向。 2五种常用判定方法 电流元法 分割为电流元 左手定则 安培力方向 整段导体所受合力方向 运动方向 特殊位置法 在特殊位置 安培力方向 运动

11、方向 等效法 环形电流 小磁针 条形磁铁 通电螺线管 多个环形电流 结论法 同向电流互相吸引，反向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势 转换研究对象法 定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题，可先分析电流在磁体磁场中 所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向 典例 一个可以自由运动的线圈 L1 和一个固定的线圈 L2 互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，如图所示。当两线圈中通以图示方向的电流时，从左向右看，线圈 L1将 ( ) A不动 B顺时针转动 C逆时针转动 D在纸面内平动 方法应

12、用 (一 )由题明 3 法 基础解法： (电流元法 ) 把线圈 L1沿水平转动轴分成上下两部分，每一部分又可以看成无数段直线电流元，电流元处在 L2产生的磁场中，根据安培 定则可知各电流元所在处的磁场方向向上，由左手定则可得，上半部分电流元所受安培力均指向纸外，下半部分电流元所受安培力均指向纸内，因此从左向右看线圈 L1将顺时针转动。 能力解法一： (等效法 ) 把线圈 L1等效为小磁针，该小磁针刚好处于环形电流 I2的中心，小磁针的 N 极应指向该点环形电流 I2的磁场方向，由安培定则知 I2产生的磁场方向在其中心处竖直向上，而 L1等效成小磁针后，转动前， N 极指向纸内，因此小磁针的 N

13、 极应由指向纸内转为向上，所以从左向右看，线圈 L1将顺时针转动。 能力解法二： (结论法 ) 环形电流 I1、 I2之间 不平行，则必有相对转动，直到两环形电流同向平行为止。据此可得，从左向右看，线圈 L1将顺时针转动。 (二 )方法选择 (1)如果通电导体为环形电流，则选用等效法较简单。 (2)如果只是判断两个通电导体之间的相互作用情况，可选用结论法。 【 精品教育资源文库 】 (3)如果通电导体为直导线，则可选用电流元法和特殊位置法。 集训冲关 1.如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁 N 极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心，且垂直于线圈平面，当线圈中通入如图方向的电流后，线圈的运

14、动情况是 ( ) A线圈向左运动 B线圈向右运动 C从上往下看顺时针转动 D从上往下看逆时针转动 解析：选 A 将环形电流等效成一条形磁铁，根据异名磁极相互吸引知，线圈将向左运动，选项 A 正确。也可将左侧条形磁铁等效成一环形电流，根据结论 “ 同向电流相吸引，反向电流相排斥 ” ，可判断出线圈向左运动。故 A 正确。 2 (2018 扬州检测 )一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如图所示，如果直导线可以自由地运动且通以由 a 到 b 的电流，则关于导线 ab 受磁场力后的运动情况，下列说法正确的是 ( ) A从上向下看顺时针转动并靠近螺线管 B从上向下看顺 时针转动并远离螺线管 C从上向下看逆