2019高考物理总复习 考查点14 磁场考点解读学案

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2019高考物理总复习 考查点14 磁场考点解读学案

考查点14 磁场 ‎►考情分析 测试内容 测试要求 考情分析 磁场 磁感线 A 近四年内末单独考到,但结合其他考点考查 磁感应强度 磁通量 A ‎15年T16、17年T18‎ 电流的磁场 安培定则 A ‎15年T17、16年T18、17年T17‎ 安培力的大小 左手定则 A ‎14年T18、15年T18、16年T19‎ 洛伦兹力 A ‎14年T19、15年T19、17年T19‎ ‎►知识梳理 考点1 磁场 磁感线 A ‎1.磁场:磁体的周围存在着________,磁体间的相互作用是通过________来传递的.磁场的方向为放入磁场中小磁针________时________所指的方向,也就是磁场对小磁针________极的作用力的方向.‎ ‎2.磁感线:在磁场中画出一些有方向的曲线,使曲线上各点的________方向跟该点的磁场方向一致;磁感线的疏密程度表示________,磁感线越________的地方,磁场越________.‎ ‎3.磁体外部的磁感线总是从磁体的________出来,进入________,内部的磁感线从________指向________,磁感线是________的,空间任意两条磁感线________相交,匀强磁场磁感线是________的平行直线.‎ ‎4.常见磁体周围的磁感线:‎ ‎【典例1】 (2019·扬州模拟)关于磁感线,下列说法中正确的是 (  )‎ ‎ A.两条磁感线可以相交 B.磁感线是磁场中实际存在的线 ‎ C.磁感线总是从N极出发,到S极终止 D.磁感线的疏密程度反映磁场的强弱 ‎【解析】 两条磁感线可以相交代表相交处的磁场方向存在两个方向,不符合实际,故A错误;磁感线是人们想象出来用于描述磁场强弱的一些曲线,并不真实存在,故B错误;磁感线在磁体外部总是从N极出发,回到S极,在磁体内部从S极出发,到N极,是闭合的曲线,故C错误;D正确.‎ ‎【答案】 D ‎【点拨】 考查对磁感线的认识和理解.‎ ‎【警示】 磁感线与电场线区别:静电场中的电场线是不闭合的,而磁感线是闭合的.‎ ‎【变式1】 关于磁场和磁感线,下列叙述不正确的是(  )‎ ‎ A.磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向,其每一点的磁场方向为该处的切线方向 ‎ B.磁极间的相互作用是通过磁场传递的 ‎ C.磁感线总是从磁体的N极指向S极 ‎ D.地理的南北极与地磁的两极并不重合,它们之间的夹角称作磁偏角,在地球上不同位置磁偏角不同 考点2 电流的磁场 安培定则 A ‎1.1820年丹麦物理学家________发现了电流的磁效应;电流的磁效应说明________也能产生磁场.‎ ‎2.电流的磁场方向判断(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 非匀强且距导线越远处磁场________‎ 与条形磁铁的磁场相似,管内为________磁场且磁性________,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________‎ 安培定则 立体图 横截面图 ‎  【典例2】 (2019·江苏真题)如图所示,当闭合开关S后,螺线管通以恒定电流,不计其他磁场的影响,螺线管上方A点的磁感应强度方向为(  )‎ A.向右 ‎ ‎ B.向左 ‎ C.垂直纸面向里 ‎ ‎ D.垂直纸面向外 ‎【解析】 由安培定则判断通电螺线管周围的磁场分布情况.‎ ‎【答案】 A ‎【警示】 安培定则:四指指向电流方向,大拇指指向螺线管内部磁场方向.‎ ‎【变式2】 如图所示,在水平长直导线的正下方,放置一可以自由转动的小磁针.现给直导线通以由a向b的恒定电流I,若忽略地磁场的影响,则小磁针的N极将(  )‎ ‎ A.保持不动 B.向下转动 ‎ C.垂直纸面向里转动 D.垂直纸面向外转动 考点3 磁感应强度 磁通量 A ‎1.磁感应强度 ‎(1)定义:与磁场方向________放置的通电直导线在磁场中受到的________,跟通电直导线的________与________的乘积________的比值叫做磁感应强度B.‎ ‎(2)定义式:________,方向即为________的方向.‎ ‎(3)单位:特斯拉,简称特,符号:________,1T=1________.‎ ‎(4)物理意义:描述________的物理量.磁感应强度完全由________决定,与________、________、________均无关.‎ ‎2.磁通量:可以用穿过一个闭合回路________来形象的表示,在匀强磁场中,当B⊥S时,大小为Φ=________.‎ ‎【典例3】 一根导线长‎0.2m,通过‎3A的电流,垂直放入磁场中某处受到的安培力是6×10-2 N,则该处的磁感应强度B的大小是________T;如果仅将该导线的长度减小一半,则该处的磁感应强度的大小是________T;如果将电流减小为零,则该处的磁感应强度为 ‎________T.‎ ‎【解析】 由磁感应强度定义式知B== T=0.1T,磁感应强度由磁场本身决定,与导线长度、电流无关,所以改变导线长度、电流,电流磁感应强度均不变.‎ ‎【答案】 0.1 0.1 0.1‎ ‎【警示】 磁感应强度由磁场本身决定,与导线长度、电流无关.‎ ‎【变式3】 关于磁场和磁感应强度,下列说法中正确的是(  )‎ ‎ A.磁场越强即磁感应强度越大,磁感应强度方向即磁场方向 ‎ B.通电导线放在磁场中受到的安培力越大,则该处的磁感应强度越大 ‎ C.通电导线在磁场中受到的安培力为零,则该处的磁感应强度为零 ‎ D.磁感应强度是通电直导线在磁场中所受安培力F与导线长度L、通电电流I乘积(IL)的比值 ‎【典例4】 (2019·江苏真题)如图所示,线框平面与磁场方向垂直,现将线框沿垂直磁场方向拉出磁场的过程中,穿过线框磁通量的变化情况是(  )‎ A.变小 B.变大 ‎ C.不变 D.先变小后变大 ‎【解析】 线圈向右运动时穿过线圈的磁感线变少了,所以磁通量变小了,故A正确.‎ ‎【答案】 A ‎【点拨】 磁通量可以用穿过一个闭合回路磁感线的多少来形象地表示.‎ ‎【变式4】 导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内,MN中电流方向如图所示,ad边与MN平行.下列操作能使穿过导线框abcd磁通量增大的是(  )‎ ‎ A.将导线框abcd在纸平面内平行于MN向上平移 ‎ B.将导线框abcd在纸平面内向右平移 ‎ C.将导线框abcd以MN为轴转动 D.增大MN导线中电流 考点4 安培力的大小 左手定则 A ‎1.定义:________在磁场中受到的力叫做安培力.‎ ‎2.大小:当B⊥I时,F=________;当B∥I时,F=________.当导线方向与磁场方向斜交时,所受安培力介于________和________之间.‎ ‎3.方向:安培力的方向既跟________的方向垂直,又跟________方向垂直;三个方向之间的关系可以用左手定则来表示:伸开左手,使拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,让________穿入手心,并使四指指向________的方向,那么,拇指所指的方向就是通电导线所受________的方向.‎ ‎4.电动机是利用________来工作的.‎ ‎【典例5】 (2019·江苏真题)探究影响安培力大小因素的实验装置如图所示,直导线垂直磁场方向置于磁场中某处.当导线中电流为I时,导线所受安培力大小为F;现仅将导线中电流减小为I/2时,导线所受安培力大小为(  )‎ ‎ A.‎2F B.F ‎ C.F/2 D.F/4‎ ‎【解析】 根据安培力公式F=BIL,且磁感应强度B保持不变,当电流变为I/2时,力变为F/2,故C正确.‎ ‎【答案】 C ‎【点拨】 考查安培力大小与电流的关系.‎ ‎【变式5】 通电直导线所受安培力的方向与磁场方向、电流方向的关系,下列图示正确的是(  )‎ ‎          A       B       C       D 考点5 洛伦兹力 A ‎1.定义:磁场对________的作用力叫做洛伦兹力;方向的判定左手定则:伸开________手,使拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,让________穿入手心,使________指向正电荷运动方向(负电荷运动的反方向),这时________所指的方向就是运动电荷所受洛伦兹力方向.‎ ‎2.洛伦兹力既与________方向垂直,又与________方向垂直,所以洛伦兹力对运动电荷________做功.‎ ‎【典例6】 (2019·江苏真题)如图所示,匀强磁场方向竖直向下,一正电荷水平向右射入匀强磁场中.此时该电荷所受洛伦兹力的方向是(  )‎ A.向上 B.向下 ‎ C.垂直纸面向外 D.垂直纸面向里 ‎【解析】 利用左手定则判断,电荷在磁场中受到的洛伦兹力方向垂直于纸面向里.‎ ‎【答案】 D ‎【点拨】 考查运用左手定则判断洛伦兹力方向的方法.对左手定则要能熟练运用,另外特别要注意判断负电荷所受洛伦兹力的方向时,四指指向负电荷运动的反方向.‎ ‎【变式6】 磁感应强度方向、带电粒子的电性和速度v的方向如图所示,其中带电粒子不受洛伦兹力的是(  )‎ ‎       A        B          C        D ‎►随堂练习 ‎  1.关于小磁针在磁场中静止时的指向,正确的是(  )‎ ‎         A         B          C        D ‎ 第2题图 ‎2.(2019·江苏真题)如图所示,A、B是通电导线左右两侧的点,这两点磁感应强度的方向 (  )‎ ‎ A.均垂直于纸面向里 B.均垂直于纸面向外 ‎ C.A点垂直于纸面向里,B点垂直于纸面向外 ‎ D.A点垂直于纸面向外,B点垂直于纸面向里 ‎3.如图所示,通有向右电流的直导线置于匀强磁场中,导线与磁场平行,则该导线(  )‎ ‎ 第3题图 ‎ A.不受安培力 ‎ B.受安培力,方向向右 ‎ C.受安培力,方向垂直纸面向里 ‎ D.受安培力,方向垂直纸面向外 ‎ 第4题图 ‎4.如图所示,在“研究影响通电导体棒所受安培力的因素”实验中,要使导体棒摆动幅度增大,以下操作中可行的是(  )‎ ‎ A.减少磁铁的数量 ‎ B.更换成磁性较弱的磁铁 ‎ C.改变导体棒中的电流方向 ‎ D.增大导体棒中的电流强度 ‎5.(2019·江苏真题)如图所示,电子e向上射入匀强磁场中,此时该电子所受洛伦兹力的方向是(  )‎ 第5题图 ‎ A.向左 B.向右 ‎ C.垂直于纸面向里 D.垂直于纸面向外 ‎6.如图所示,在阴极射线管正下方平行放置一根通有足够强直流电流的长直导线,且导线中电流方向水平向右,则阴极射线管中电子将会(  )‎ 第6题图 ‎ A.向上偏转 B.向下偏转 ‎ C.向纸内偏转 D.向纸外偏转 ‎7.来自宇宙的质子流,在赤道上空以与地球表面垂直的方向射向地球,则这些质子在进入地球周围的空间时,将(  )‎ ‎ A.竖直向下沿直线射向地面 B.相对于预定点稍向东偏转 ‎ C.相对于预定点稍向西偏转 D.相对于预定点稍向北偏转
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