2019高考物理总复习 考查点19 磁场考点解读学案

2019高考物理总复习 考查点19 磁场考点解读学案

考查点19　磁场 ‎►考情分析 测试内容 测试要求 考情分析 磁现象　磁场　磁感线 A 近四年均未考查过 磁感应强度　磁通量 A ‎15年T17、16年T18、17年T17‎ 电流的磁场　安培定则 A ‎15年T16、17年T18‎ 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　磁现象　磁场　磁感线　A ‎(1)磁场：磁体的周围存在着________，磁体间的相互作用也通过________来传递的．磁场的方向为放入磁场中小磁针________时________所指的方向；也就是小磁针________所受作用力的方向．‎ ‎(2)磁感线：在磁场中画一些假想的曲线，使曲线上每一点的________都跟该点的________方向一致．‎ ‎(3)磁感线的特点：‎ ‎①磁感线________闭合曲线，在磁体的外部磁感线由________极出发，回到________极．在磁体的内部磁感线则由________极指向________极，形成闭合回路．‎ ‎②任意两条磁感线不能________．‎ ‎③磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线________的地方磁场强，磁感线________的地方磁场弱．‎ ‎(4)常见磁体周围的磁感线：‎ ‎【典例1】　判断一段直流通电导线周围是否有磁场，手边若有几组器材，其中最为可用的是(　　)‎ ‎ A．被磁化的缝衣针及细棉线 B．带电的小纸球及细棉线 ‎ C．小灯泡及导线 D．蹄形磁铁及细棉线 ‎【解析】　判断磁场的方向，静止时的小磁针的N极的指向即是该处的磁场方向，本题中能够制作一个简易的小磁针的是A中的被磁化的缝衣针用细棉线挂起来，平行着靠近通电直导线，针旋转，即是证明该处有磁场．‎ ‎【答案】　A ‎【变式1】　一小磁针放置在某磁场(未标出方向)中，静止时的指向如图所示．下列分析正确的是(　　)‎ ‎ A．N极指向该点磁场方向 ‎ B．S极指向该点磁场方向 ‎ C．该磁场是匀强磁场 ‎ D．a点的磁场方向水平向右 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 无磁极、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________‎ 环形电流的两侧是N极和S 磁场且磁性________，管外为非匀强磁场 极，且离圆环中心越远，磁场________‎ 安培定则 立体图 横截面图 纵截面图 ‎　　(3)安培分子电流假说：①安培分子电流假说：在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流________，分子电流使每个物质微粒都成为微小的________，它的两侧相当于两个________．②磁现象的电本质：磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由________产生的．‎ ‎【典例2】　(2019·扬州模拟)首先发现电流磁效应的科学家是(　　)‎ A.牛顿　　B.爱因斯坦　C.居里夫人　D.奥斯特 ‎【解析】　首先发现电流磁效应的是奥斯特．牛顿发现了牛顿三定律，万有引力定律，居里夫人发现了镭和钋，故选D.‎ ‎【答案】　D ‎【变式2】　如图所示，小磁针放置在螺线管轴线的左侧，闭合电路后，不计其他磁场的影响，小磁针静止时的指向是　(　　)‎ ‎ A．N极指向螺线管 B．S极指向螺线管 C．N极垂直于纸面向里 D．S极垂直纸面向里 ‎【典例3】　(2019·徐州模拟)如图所示为电流产生磁场的分布图，其中正确的是(　　)‎ ‎－　　　　　　　　　A　　　　　　　　B　　　　　　　C　　　　　　　D ‎【解析】　根据右手螺旋定则，A中的磁感线方向应该为逆时针方向，B中的磁感线方向应该为顺时针方向，都不对，C、D中线上的磁场方向应为向右，故选D.‎ ‎【答案】　D ‎【变式3】　如图所示，已标出电流I及所产生磁场的磁感应强度B的方向，其中正确的是　(　　)‎ ‎【典例4】　(2019·江苏模拟)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】　根据安培定则和线圈中电流方向，可知螺线管的磁场情况如图所示，所以A点的磁感应强度方向是向右．‎ ‎【答案】　A ‎【变式4】　(2019·盐城模拟)如图所示，一根通电直导线竖直放置，其右侧A、B两点的磁感应强度(　　)‎ ‎ A．大小相等，方向相同 B．大小相等，方向不同 ‎ C．大小不等，方向相同 D．大小不等，方向不同 考点3　磁感应强度　磁通量　A ‎(1)磁感应强度：①定义：垂直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：________，简称________，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：可以用穿过一回路的________来形象的表示，磁通量的单位：________，符号：________.在匀强磁场中，当B⊥S时，Φ＝________.‎ ‎【典例5】　把长为‎0.10m的直导线全部放入匀强磁场中，保持导线和磁场方向垂直．当导线中通过的电流为‎3.0A时，该直导线受到的安培力的大小为1.5×10－3 N，则该匀强磁场的磁感应强度大小为　(　　)‎ ‎ A．4.5×10－3 T B．2.5×103 T C．2.0×102 T D．5.0×10－3T ‎【解析】　由磁感应强度的定义B＝＝＝5.0×10－3 T.‎ ‎【答案】　D ‎【变式5】　有关磁感应强度B的说法中不正确的是(　　)‎ ‎ A．对于B＝，比值越大，说明通电导线所在处的磁感应强度越大 ‎ B．对于B＝，F越大，说明通电导线所在处的磁感应强度一定越大 ‎ C．可用量度磁感应强度大小，但B是由磁场本身因素决定的，与I、L、F无关 D．在I、L相同的情况下，垂直磁场方向放置通电导线，受力F越大的地方，B越大 ‎【典例6】　(2019·扬州模拟)如图所示为两个同心圆环，当一有界匀强磁场恰好完全垂直穿过A环面时，A环的磁通量为Φ1，B环的磁通量为Φ2.则有关磁通量的大小，下列说法中正确的是(　　)‎ ‎ A．Φ1<Φ2 B．Φ1＝Φ‎2 C．Φ1>Φ2 D．无法确定 ‎【解析】　磁通量的定义式Φ＝BS，这里要求磁感应强度B和面积S垂直．而且S是指线圈中磁场围成的有效面积，故A和B的有效面积S相等，即Φ1＝Φ2.‎ ‎【答案】　B ‎【警示】　磁通量的计算就是找出B，找出S，注意这里的B指垂直面积的B值，S 指的是有效面积，而不是线圈围成面积．另外，注意磁通量与匝数无关，多少匝也是围成一个面积值．‎ ‎【变式6】　(2019·苏州模拟)如图所示，匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B.边长为a的正方形线框与磁场垂直，且一条对角线与磁场边界重合．则通过线圈平面的磁通量为(　　)‎ ‎ A.Ba2 B．Ba C．Ba2 D．2Ba 考点4　安培力的大小　左手定则　A 安培力是磁场对________的作用力．‎ ‎①大小：磁场和电流垂直时，F＝________，磁场和电流平行时，F＝________.‎ ‎②方向：用左手定则判定，伸出左手，拇指和四指，________磁感线穿过掌心，四指指向________，拇指所指方向就是________的方向．安培力始终垂直于________和________所决定的平面，但________和________不一定垂直．‎ ‎③注意区别安培力的方向和电场力的方向与磁场、电场的方向的关系，安培力的方向总是与磁场的方向垂直，而电场力的方向与电场的方向平行．电荷在电场中一定受到电场力，而通电导线在磁场中不一定受到安培力．‎ ‎【典例7】　(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．FC．F/2 D．F/4‎ ‎【解析】　由安培力的定义可得F＝BIL，电流减为I/2时，安培力变为F/2.‎ ‎【答案】　C ‎【变式7】　(2019·盐城模拟)三块相同的蹄形磁铁并列放置，可以认为磁极间的磁场是均匀的．将一根直导线悬挂在磁铁两极间，分别将“2、3”和“1、4”接到电源上，两次通过直导线的电流相同，这一操作探究的是(　　)‎ A．电流大小对安培力的影响 ‎ B．通电导线长度对安培力的影响 ‎ C．磁感应强度大小对安培力的影响 ‎ D．磁感应强度大小和通电导线长度对安培力的影响 ‎【典例8】　(2019·无锡模拟)下列各图中，标出了电流I和磁场B以及磁场对电流作用力F三者的方向，其中错误的是(　　)‎ ‎　　　　　　　　　A　　　　　　　　B　　　　　　　C　　　　　　　D ‎【解析】　根据左手定则，掌心迎接磁感应线，四指指向电流方向，大拇指指向安培力方向．所以A、B、D都正确，C错误，因为C中电流和磁感线平行了，安培力为0.‎ ‎【答案】　C ‎【变式8】　(2019·宿迁模拟)下列通电导线放在如图所示的磁场中，所受安培力方向是垂直于纸面向里的是(　　)‎ ‎　　　　　　　　　A　　　　　　　　B　　　　　　　C　　　　　　　D 考点5　洛伦兹力　A ‎(1)洛伦兹力是磁场对________的作用力．‎ ‎①大小计算：当v⊥B时，F＝________；当v∥B时，F＝________.‎ ‎②方向判断：由________确定，磁感线垂直穿过掌心，四指与正电荷的运动方向相同(与负电荷的运动方向相反)，拇指所指方向就是洛伦兹力的方向．‎ ‎(2)洛伦兹力与安培力的关系：通电导体在磁场中受到的安培力是________________‎ 的宏观表现．‎ ‎(3)洛伦兹力的特点：①方向特点：________________________；②做功特点：洛伦兹力对运动电荷________做功，只改变速度________，不改变速度________．‎ ‎(4)洛伦兹力与电场力的对比：电荷在电场中就会受到电场力，其大小为________，和电荷是否运动________．磁场对静止的电荷________作用力，对运动的电荷也________有作用力，只有对运动方向与磁感应强度方向________的电荷才有作用力．电场力移动电荷时，必然伴随着________做功，涉及到________与其他形式的能的转化．洛伦兹力移动电荷时，对电荷________做功．‎ ‎(5)电视机显像管的工作原理：电视机显像管中的电子偏转是利用了____________________．‎ ‎【典型9】　(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(　　)‎ ‎ A．向左 B．向右 ‎ C．垂直于纸面向里 D．垂直于纸面向外 ‎【解析】　根据左手定则，掌心迎接磁感应线，四指指向负电荷运动的反方向，大拇指指向洛伦兹力方向，因此洛伦兹力向右．‎ ‎【答案】　B ‎【变式9】　(2019·宿迁模拟)竖直放置的螺线管通有如图所示的电流，一质子从螺线管的正上方以水平向右的速度进入该螺线管产生的磁场中，此后质子将(　　)‎ ‎ A．向上偏转 B．向下偏转 ‎ C．向纸外偏转 D．向纸内偏转 ‎►随堂练习 ‎　　1.(2019·盐城模拟)如图所示，面积为S的线圈平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，一半在磁场中，则穿过线圈的磁通量为(　　)‎ ‎ A．0 B.BSC．BS D．2BS ‎2．如图所示，带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是(　　)‎ ‎ A．N极竖直向上 B．N极竖直向下 C．N极沿轴线向左 D．N极沿轴线向右 第1题图　第2题图第3题图第4题图 ‎3．(2019·扬州模拟)‎2017年1月25日，在中央电视台CCTV－10频道播出节目中，海军电力工程专家马伟明院士表示，正在研制设计中的国产003型航母采用电磁弹射已成定局！电磁弹射就是采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外运动，电磁炮就是利用电磁弹射工作的．电磁炮的原理如图所示，则炮弹导体滑块受到的安培力的方向是(　　)‎ ‎ A．竖直向上 B．竖直向下 C．水平向左 D．水平向右 ‎4．(2019·宿迁模拟)如图所示，一根长为‎0.2m的通电直导线位于匀强磁场中，导线与磁场方向垂直，磁场的磁感应强度为0.2T.当导线中的电流为‎1A时，导线所受安培力的大小为(　　)‎ ‎ A．0.02N B．0.04N C．0.06N D．0.08N ‎5．(2019·南京模拟)如图所示，带电粒子进入磁场时所受的洛伦兹力的方向正确的是(　　)‎ ‎　　　A B C D