小學(xué)語文微課教案
發(fā)表時(shí)間:2020-09-09磁場(chǎng)及其描述。
俗話說,凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。教師要準(zhǔn)備好教案,這是每個(gè)教師都不可缺少的。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂趣,幫助教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。所以你在寫教案時(shí)要注意些什么呢?為了讓您在使用時(shí)更加簡(jiǎn)單方便,下面是小編整理的“磁場(chǎng)及其描述”,希望對(duì)您的工作和生活有所幫助。
磁場(chǎng)及其描述
要點(diǎn)一磁場(chǎng)、磁感
即學(xué)即用
1.如圖所示,放在通電螺線管內(nèi)部中間處的小磁針,靜止時(shí)N極指向右,試判斷電源的正負(fù)極.?
答案c端為正極,d端為負(fù)極
要點(diǎn)二描述磁場(chǎng)的物理量
即學(xué)即用
2.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B,下列說法中正確的是()
A.磁場(chǎng)中某點(diǎn)B的大小,跟放在該點(diǎn)的試探電流元的情況有關(guān)
B.磁場(chǎng)中某點(diǎn)B的方向,跟放在該點(diǎn)的試探電流元所受磁場(chǎng)力方向一致
C.在磁場(chǎng)中某點(diǎn)的試探電流元不受磁場(chǎng)力作用時(shí),該點(diǎn)B值大小為零
D.在磁場(chǎng)中磁感線越密集的地方,磁感應(yīng)強(qiáng)度越大
答案DJaB88.com
題型1用安培定則確定磁場(chǎng)方向或小磁針的轉(zhuǎn)動(dòng)方向
【例1】如圖所示,直導(dǎo)線AB、螺線管C、電磁鐵D三者相距較遠(yuǎn),它們的磁場(chǎng)互不影響,
當(dāng)開關(guān)S閉合穩(wěn)定后,則圖中小磁針的北極N(黑色的一端)指示出磁場(chǎng)方向正確的是
()
A.aB.bC.cD.d
答案BD
題型2磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量性
【例2】如圖所示,同一平面內(nèi)有兩根互相平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線1和2,通有大小相等、方向相反的電流,
a、b兩點(diǎn)與兩導(dǎo)線共面,a點(diǎn)在兩導(dǎo)線的中間與兩導(dǎo)線的距離均為r,b點(diǎn)在導(dǎo)線2右側(cè),與導(dǎo)線2
的距離也為r.現(xiàn)測(cè)得a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,則去掉導(dǎo)線1后,b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,
方向.答案垂直紙面向外
題型3類比遷移思想
【例3】磁鐵有N、S兩極,跟正負(fù)電荷有很大的相似性,人們假定在一根磁棒的兩極上有一種叫做“磁荷”的東西,N極上的叫做正磁荷,S極上的叫做負(fù)磁荷,同號(hào)磁荷相斥,異號(hào)磁荷相吸.當(dāng)磁極本身的幾何線度遠(yuǎn)比它們之間的距離小得多時(shí),將其上的磁荷叫做點(diǎn)磁荷.磁的庫(kù)侖定律是:兩個(gè)點(diǎn)磁荷之間的相互作用力F沿著它們之間的連線,與它們之間的距離r的平方成反比,與它們磁荷的數(shù)量(或稱磁極強(qiáng)度)qm1、qm2成正比,用公式表示為:F=.
(1)上式中的比例系數(shù)k=10-7Wb/(Am),則磁極強(qiáng)度qm的國(guó)際單位(用基本單位表示)是.
(2)同一根磁鐵上的兩個(gè)點(diǎn)磁荷的磁極強(qiáng)度可視為相等,磁荷的位置可等效地放在圖(a)中的c、d兩點(diǎn),其原因
是.
(3)用兩根相同的質(zhì)量為M的圓柱形永久磁鐵可以測(cè)出磁極強(qiáng)度qm,如圖(b),將一根磁棒固定在光滑的斜面上,另一根與之平行放置的磁棒可以自由上下移動(dòng).調(diào)節(jié)斜面的角度為θ時(shí),活動(dòng)磁鐵剛好靜止不動(dòng).由此可知磁極強(qiáng)度qm為多大?
答案(1)Am
(2)通過實(shí)驗(yàn)可以描繪出外部磁感線,所有磁感線延長(zhǎng)后會(huì)交于這兩點(diǎn).磁棒的外部磁
感線相當(dāng)于由c點(diǎn)發(fā)出后又聚集到d點(diǎn).
(3)
1.(2009承德質(zhì)檢)取兩個(gè)完全相同的長(zhǎng)導(dǎo)線,用其中一根繞成如圖(a)所示的螺線管,當(dāng)在該螺線管中通以電流強(qiáng)度為I的電流時(shí),測(cè)得螺線管內(nèi)中部的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,若將另一根長(zhǎng)導(dǎo)線對(duì)折后繞成如圖(b)所示的螺線管,并通以電流強(qiáng)度也為I的電流時(shí),則在螺線管內(nèi)中部的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()
A.0B.0.5BC.BD.2B
答案A
2.如圖所示,磁帶錄音機(jī)可用作錄音,也可用作放音,其主要部件為可勻速行進(jìn)的磁帶a和繞
有線圈的磁頭b.下面對(duì)于它們?cè)阡浺?、放音過程中主要工作原理的描述,正確的是()
A.放音的主要原理是電磁感應(yīng),錄音的主要原理是電流的磁效應(yīng)
B.錄音的主要原理是電磁感應(yīng),放音的主要原理是電流的磁效應(yīng)
C.放音和錄音的主要原理都是磁場(chǎng)對(duì)電流的作用
D.放音和錄音的主要原理都是電磁感應(yīng)
答案A
3.實(shí)驗(yàn)室里可以用圖甲所示的小羅盤估測(cè)條形磁鐵磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.方法如圖乙所示,調(diào)整羅盤,使小磁針靜止時(shí)N極指向羅盤上的零刻度(即正北方向),將條形磁鐵放在羅盤附近,使羅盤所在處條形磁鐵的方向處于東西方向上,此時(shí)羅盤上的小磁針將轉(zhuǎn)過一定角度.若已知地磁場(chǎng)的水平分量Bx,為計(jì)算羅盤所在處條形磁鐵磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,則只需知道,磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式為B=.
答案羅盤上指針的偏轉(zhuǎn)角Bxtanθ
4.如圖所示,在a、b、c三處垂直紙面放置三根長(zhǎng)直通電導(dǎo)線,a、b、c是等邊三角形的三個(gè)
頂點(diǎn),電流大小相等,a處電流在三角形中心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,求O處磁感應(yīng)強(qiáng)度.
答案2B方向平行ab連線向右
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【高考目標(biāo)定位】
考綱點(diǎn)擊
熱點(diǎn)提示
1.磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線
2.通電電流導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場(chǎng)的方向
3.安培力、安培力的方向
4.勻場(chǎng)磁場(chǎng)中的安培力
5.洛倫茲力、洛倫茲力方向
6.洛倫茲力公式
7.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
8.質(zhì)譜儀和回旋加速器
說明:(1)安培力的計(jì)算只限于電流與磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直的情形
(2)洛倫茲力的計(jì)算只限于速度與磁場(chǎng)方向垂直的情形
1.考查磁場(chǎng)的基本概念,如磁感線、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量等,一般以選擇題的形式出現(xiàn)
2.結(jié)合左手定則分析解決通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的平衡,運(yùn)動(dòng)類問題,以非選擇題的形式考查居多
3.帶電粒子在勻場(chǎng)磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng),確定其圓心、半徑、運(yùn)動(dòng)軌跡等
4.帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題,以及分析解決電磁式電表、電流天平、粒子速度選擇器、磁流體發(fā)電機(jī)、質(zhì)譜儀、回旋加速器、霍爾效應(yīng)、電磁流量計(jì)等磁場(chǎng)知識(shí)在生活和科技方面的應(yīng)用問題,幾乎是每年高考考查的重點(diǎn),常以計(jì)算題的形式出現(xiàn)。
【考綱知識(shí)梳理】
一、磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度
1、磁場(chǎng):
(1)基本特性:對(duì)放入磁場(chǎng)中的(磁極、電流、運(yùn)動(dòng)的電荷)有力的作用,它們的相互作用通過磁場(chǎng)發(fā)生。
(2)方向:磁場(chǎng)中任一點(diǎn)小磁針北極(N極)的受力方向(小磁針靜止時(shí)N的指向)為該處的磁場(chǎng)方向。
2、磁感應(yīng)強(qiáng)度:
(1)表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量
(2)大?。築=F/IL
(3)方向:;是小磁針靜止時(shí)N極的指向
3、磁通量
(1)概念:磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直磁場(chǎng)方1m長(zhǎng)的通電導(dǎo)線,通過1A的電流,受到的磁場(chǎng)力為1N,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度就是1T
D、磁場(chǎng)中某處的B的方向跟電流在該處受到磁場(chǎng)力F的方向相同
解析:A選項(xiàng)根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義A選項(xiàng)對(duì)。
B選項(xiàng)通電導(dǎo)線(電流I)與磁場(chǎng)平行時(shí),磁場(chǎng)力為零。B7.(09年寧夏卷)16.醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時(shí),利用電磁血流計(jì)來監(jiān)測(cè)通過動(dòng)脈的血流速度。電磁血流計(jì)由一對(duì)電極a和b以及磁極N和S構(gòu)成,磁極間的磁場(chǎng)是均勻的。使用時(shí),兩電極a、b均與血管壁接觸,兩觸點(diǎn)的連線、磁場(chǎng)方向和血流速度方向兩兩垂直,如圖所示。由于血液中的正負(fù)離子隨血流一起在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),電極a、b之間會(huì)有微小電勢(shì)差。在達(dá)到平衡時(shí),血管內(nèi)部的電場(chǎng)可看作是勻強(qiáng)電場(chǎng),血液中的離子所受的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的合力為零。在某次監(jiān)測(cè)中,兩觸點(diǎn)的距離為3.0mm,血管壁的厚度可忽略,兩觸點(diǎn)間的電勢(shì)差為160V,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.040T。則血流速度的近似值和電極a、b的正負(fù)為(A)
A.1.3m/s,a正、b負(fù)B.2.7m/s,a正、b負(fù)
C.1.3m/s,a負(fù)、b正D.2.7m/s,a負(fù)、b正
【考點(diǎn)精題精練】1下列關(guān)于電場(chǎng)和磁場(chǎng)的說法中正確的是()(A)電場(chǎng)線和磁感線都是封閉曲線(B)電場(chǎng)線和磁感線都是不封閉曲線(C)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中一定受到磁場(chǎng)力的作用(D)電荷在電場(chǎng)中一定受到電場(chǎng)力的作用
答案:D2如圖所示,在長(zhǎng)直導(dǎo)線中有穩(wěn)恒電流I通過,導(dǎo)線正下方電子以初速度v平行于電流的方向射入,則電子將()A.沿路徑a運(yùn)動(dòng),軌跡半徑是圓B.沿路徑a運(yùn)動(dòng),軌跡半徑越來越大C.沿路徑a運(yùn)動(dòng),軌跡半徑越來越小D.沿路徑b運(yùn)動(dòng),軌跡半徑越來越小
答案:B3關(guān)于電場(chǎng)和磁場(chǎng)的概念,以下說法正確的是()A.電荷放入電場(chǎng)中某區(qū)域內(nèi)的任意位置,電荷受到的電場(chǎng)力都相同,則該區(qū)域內(nèi)的電場(chǎng)不一定是勻強(qiáng)電場(chǎng)B.放入電場(chǎng)中某位置的電荷受到的電場(chǎng)力不為零,則該位置的電場(chǎng)強(qiáng)度一定不為零C.電荷在磁場(chǎng)中某位置受到的磁場(chǎng)力為零,則該位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零D.一小段通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中某位置受到的磁場(chǎng)力為零,則該位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零
答案:B4勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放入一通電導(dǎo)線,長(zhǎng)10cm,電流為5A,所受安培力為0.5N,則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可能為()
A.1TB.0.01TC.0.25TD.2T
答案:AD5如圖所示為一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的圓環(huán),可在水平放置的足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng),細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?,F(xiàn)給圓環(huán)向右初速度v0,在以后的運(yùn)動(dòng)過程中,圓環(huán)克服摩擦力所做的功可能為:A.0B.C.D.無法確定
答案:ABC6如右圖所示,在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中一U型導(dǎo)體框abcd,線框處于水平面內(nèi),磁場(chǎng)與線框平面垂直,R為一電阻,ef為垂直于ab的一根導(dǎo)體桿,它可以在ab、cd上無摩擦地滑動(dòng),桿ef及線框中導(dǎo)體的電阻都可不計(jì)。開始時(shí),給ef一個(gè)向右的初速度,則()A.ef將減速向右運(yùn)動(dòng),但不是勻減速B.ef將勻速向右運(yùn)動(dòng),最后停止C.ef將勻速向右運(yùn)動(dòng)D.ef將做往復(fù)運(yùn)動(dòng)
答案:A(提示:ef所受安培力阻礙其向右運(yùn)動(dòng),而目是變力。)
7如圖6所示,直角三角形通電閉合線圈ABC處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)垂直紙面向里,則線圈所受磁場(chǎng)力的合力為()
A、大小為零;B、方向豎直向上
C、方向豎直向下;D、方向垂直紙面向里。
答案:A
用磁感線描述磁場(chǎng)
經(jīng)驗(yàn)告訴我們,成功是留給有準(zhǔn)備的人。作為高中教師就要早早地準(zhǔn)備好適合的教案課件。教案可以讓講的知識(shí)能夠輕松被學(xué)生吸收,幫助高中教師營(yíng)造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍。高中教案的內(nèi)容具體要怎樣寫呢?以下是小編收集整理的“用磁感線描述磁場(chǎng)”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
第二節(jié)用磁感線描述磁場(chǎng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
(1)了解永磁體、電流周圍都存在磁場(chǎng)。知道利用磁感線可以形象地描述磁場(chǎng)的方向
(2)知道條形磁鐵、同名磁極、異名磁極等磁感線的分布狀況,知道電流磁場(chǎng)的分布可用安培定則來判斷。能畫出上述各種磁場(chǎng)的磁感線的立體圖和三視圖。
(3)概括磁感線的特點(diǎn),知道磁感線與電場(chǎng)線的區(qū)別與聯(lián)系。
(4)知道地磁場(chǎng)的分布狀況。知道磁偏角。
(5)知道磁體磁場(chǎng)與電流磁場(chǎng)的相似性,知道二者磁場(chǎng)具有內(nèi)在聯(lián)系。能用安培分子環(huán)流假說來分析磁化、消磁、磁體與電流磁場(chǎng)的相似以及各種磁現(xiàn)象
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】
會(huì)用磁感線描述各種磁場(chǎng)。安培定則。各種磁感線的各向視圖
【知識(shí)要點(diǎn)】
1、磁場(chǎng)的方向:小磁針的北極在磁場(chǎng)中受磁場(chǎng)力的方向,也就是小磁針北極在磁場(chǎng)中靜止時(shí)所指的方向。
2、磁感線:用來形象的描繪磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與方向。
(1)磁感線上每一點(diǎn)切線方向跟該點(diǎn)磁場(chǎng)方向相同,磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱程度。
(2)磁感線特點(diǎn)
①磁感線從N極指向S極.(內(nèi)部從S指向N);(可通過螺線管內(nèi)部的小磁針看出來)
②磁感線是閉合曲線,且任意兩條磁感線不相交;
③靠近磁極處磁場(chǎng)強(qiáng),磁感線的密.
【典型例題】
例題1、磁場(chǎng)中某區(qū)域的磁感線如圖所示.則(AD)
A.a(chǎn)、b兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不等,Ba>Bb.
B.a(chǎn)、b兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不等,Ba<Bb.
C.同一小段通電導(dǎo)線放在a處時(shí)受力一定比b處時(shí)大.
D.同一小段通電導(dǎo)線放在a處時(shí)受力可能比b處時(shí)?。?br> 例題2、有一束電子流沿x軸負(fù)方向高速運(yùn)動(dòng),如圖所示,電子流在z軸上的P點(diǎn)處所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向是(B)
A.y軸正方向B.y軸負(fù)方向
C.z軸正方向D.z軸負(fù)方向
【達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】
一、選擇題
1、關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述,不正確的是()
A.磁感線可以形象地描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向,它每一點(diǎn)的切線方向就表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向
B.磁極間的相互作用是通過磁場(chǎng)而發(fā)生的
C.磁感線是從磁體的N極指向S極
D.磁感線就是磁場(chǎng)中碎鐵屑排列成的曲線,沒有細(xì)鐵屑的地方就沒有磁感線
2、對(duì)于磁感線的認(rèn)識(shí),下列說法中正確的是()
A.磁場(chǎng)是由磁感線組成的.
B.畫出磁感線的地方一定存在著磁場(chǎng)
C.磁感線上任一點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向.
D.在有磁場(chǎng)的空間內(nèi),任何一點(diǎn)只能畫出一條磁感線.
3、下列關(guān)于磁場(chǎng)的說法中正確的是()
A.磁鐵的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)一樣,都是由電荷產(chǎn)生的
B.永磁體的磁場(chǎng)是由內(nèi)部電子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的
C.宏觀電荷的定向運(yùn)動(dòng)能產(chǎn)生磁場(chǎng)
D.所有的磁場(chǎng)都是由自由運(yùn)動(dòng)的電荷產(chǎn)生的
4、關(guān)于勻強(qiáng)磁場(chǎng),下列說法中正確的是()
A.勻強(qiáng)磁場(chǎng)里的磁感應(yīng)線是等間距的平行直線
B.任意改變通電導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的方向,它所受到的磁場(chǎng)力的大小不變
C.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小處處相等
D.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向處處相同
5、在通電螺線管內(nèi)部有一點(diǎn)A,通過A點(diǎn)的磁感線方向一定是()
A.從螺線管的N極指向S極
B.放在該點(diǎn)的小磁針北極受力的方向
C.該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向
D.放在該點(diǎn)的小磁針的南極受力的方向
6、如圖所示,一束帶電粒子沿水平方向平行地飛過磁針上方時(shí),磁針的S極向紙外偏轉(zhuǎn),這一帶電粒子束可能是()
A.向右飛行的正離子束
B.向左飛行的正離子束
C.向右飛行的負(fù)離子束
D.向左飛行的負(fù)離子束
7、關(guān)于磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線的作用力的大小,下列說法中正確的是()
A.通電直導(dǎo)線跟磁場(chǎng)方向平行時(shí)作用力為零
B.通電直導(dǎo)線跟磁場(chǎng)方向垂直時(shí)作用力最大
C.作用力的大小跟導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向的夾角大小無關(guān)
D.通電直導(dǎo)線跟磁場(chǎng)方向斜交或成銳角時(shí)肯定有作用力
8、關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)下列說法中正確的是()
A.有磁必有電荷,有電荷必有磁
B.一切磁現(xiàn)象都起源于電流或運(yùn)動(dòng)的電荷,一切磁作用都是電流或運(yùn)動(dòng)電荷之間通過磁場(chǎng)而發(fā)生的相互作用
C.除永久磁鐵外,一切磁場(chǎng)都是由運(yùn)動(dòng)的電荷或電流產(chǎn)生的
D.根據(jù)分子電流假設(shè),在外界磁場(chǎng)作用下,物體內(nèi)部的分子電流取向大至相同時(shí),物體就被磁化,兩端形成磁極
三、作圖題
9、在各圖中畫出導(dǎo)線中電流方向或通電導(dǎo)線周圍磁感線的方向,其中(a)、(b)為平面圖,(c)為立體圖
(a)
(b)
參考答案
1、CD2、BCD3、ABC4、ACD5、BC6、AD7、ABD8、BD9、電流方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲猓╞)電流為順時(shí)針方向(c)磁場(chǎng)方向?yàn)椋阂詫?dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的圓
【學(xué)后反思】
收
獲
疑
問
第3節(jié) 電場(chǎng)及其描述
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計(jì)劃和準(zhǔn)備,作為高中教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂趣,幫助高中教師緩解教學(xué)的壓力,提高教學(xué)質(zhì)量。高中教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?以下是小編為大家精心整理的“第3節(jié) 電場(chǎng)及其描述”,但愿對(duì)您的學(xué)習(xí)工作帶來幫助。
第3節(jié)電場(chǎng)及其描述
預(yù)習(xí)目標(biāo)
1、了解電場(chǎng),了解場(chǎng)是一種物質(zhì).場(chǎng)和實(shí)物是物質(zhì)存在的不同形式.電場(chǎng)存在于電荷周圍,電荷通過電場(chǎng)這種物質(zhì)間接對(duì)另一電荷施加靜電力的作用.
2、理解電場(chǎng)強(qiáng)度,會(huì)計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度.理解其矢量性與疊加性,但不要求作復(fù)雜的疊加運(yùn)算.
3、知道電場(chǎng)線的物理意義.會(huì)用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向,了解點(diǎn)電荷電場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)等幾種電場(chǎng)線的分布特征.
本節(jié)重點(diǎn)
理解電場(chǎng)強(qiáng)度,會(huì)計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度
預(yù)習(xí)過程
一、電場(chǎng)
1、在鐵架臺(tái)上掛一個(gè)輕質(zhì)小球,如何才能使懸線偏離豎直方向一定的夾角?
2、在鐵架臺(tái)上掛一個(gè)帶電的輕質(zhì)小球,讓其在在另一個(gè)帶電小球(摩擦帶電)的作用下偏轉(zhuǎn)一定的角度.小球受幾個(gè)力作用??jī)蓚€(gè)帶電小球并沒有接觸,是什么物質(zhì)起到間接的作用使得小球呈現(xiàn)偏角?
3、用電場(chǎng)來解釋庫(kù)侖定律?
4、電場(chǎng)的基本性質(zhì)?
二、電場(chǎng)強(qiáng)度
1、同一電荷q在電場(chǎng)中不同點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的方向和大小一般不同,這是什么因素造成的?
2、試探電荷和場(chǎng)源電荷
3、電場(chǎng)強(qiáng)度
4、電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,怎樣表示電場(chǎng)的方向呢?
三、點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)
場(chǎng)源電荷Q與試探電荷q相距為r,則它們相互間的庫(kù)侖力F==,所以電荷q處的電場(chǎng)強(qiáng)度E=。其大小方向
使用條件
四、場(chǎng)強(qiáng)的疊加
1、電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理?
例題在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C,它們相距0.1m,求電場(chǎng)中A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng).A點(diǎn)與兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離相等,r=0.1m
五、電場(chǎng)線與勻強(qiáng)電場(chǎng)
1、電場(chǎng)線的定義以及基本性質(zhì)?
2、勻強(qiáng)電場(chǎng)定義以及性質(zhì)?
鞏固練習(xí)
1.圖表示電荷A和電荷B通過電場(chǎng)傳遞相互作用力。針對(duì)這個(gè)情形,正確的是()
A.電荷B受電場(chǎng)力的作用,自身也激發(fā)電場(chǎng)
B.撤去B,電荷A激發(fā)的電場(chǎng)就不存在了
C.電荷A所處的電場(chǎng)和電荷B所處的電場(chǎng)是不同的
D.電荷A和電荷B都可以激發(fā)電場(chǎng),而且它們還可以疊加成一個(gè)新的電場(chǎng)
2.關(guān)于電場(chǎng),下列說法正確的是()
A.電場(chǎng)雖然沒有質(zhì)量,但仍然是一種客觀存在的特殊物質(zhì)形態(tài)
B.我們雖然不能用手觸摸到電場(chǎng)的存在,卻可以用試探電荷去探測(cè)它的存在和強(qiáng)弱
C.電場(chǎng)既可以存在于絕緣體中,也可以存在于導(dǎo)體中
D.在真空中,電荷無法激發(fā)電場(chǎng)
3.為了測(cè)量電荷+Q在A點(diǎn)激發(fā)的電場(chǎng)強(qiáng)度,放入試探電荷q,測(cè)出q的受力FA,則()
A.試探電荷q只能帶正電
B.如果q的電量較大,足以影響到Q的分布狀況,則q不能作為試探電荷
C.如果在A點(diǎn)換上試探電荷q′,測(cè)得受力為FA′,會(huì)有=的結(jié)論成立
D.將試探電荷q移到離Q更遠(yuǎn)的一點(diǎn)B,會(huì)有=的結(jié)論成立
4.對(duì)于場(chǎng)強(qiáng),本節(jié)出現(xiàn)了E=和E=k兩個(gè)公式,你認(rèn)為下列認(rèn)識(shí)正確的是()
A.q表示場(chǎng)中的試探電荷、Q表示場(chǎng)源電荷
B.E隨q的增大而減小,隨Q的增大而增大
C.第一個(gè)公式適用于包括點(diǎn)電荷在內(nèi)的所有場(chǎng)源的電場(chǎng)求場(chǎng)強(qiáng),且E的方向和F一致
D.從第二個(gè)公式看,拿走Q后,E就不存在了
5.真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷A和B,相距20cm,A的電量QA=+4.0×1010C。已知A對(duì)B的吸引力F=5.4×108N,則B在A處激發(fā)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為N/C,如果將A電荷拿走,B在A點(diǎn)產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小會(huì)(填“變大”、“變小”或“不變”)。如果A仍在原處,則A電荷在B點(diǎn)激發(fā)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為N/C,方向是。
6.關(guān)于電場(chǎng)線,下列說法正確的是()。
A.電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向都和該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向一致
B.沒有畫電場(chǎng)線的地方,場(chǎng)強(qiáng)肯定為零
C.每一根電場(chǎng)線都是封閉曲線
D.除非遇到電荷,電場(chǎng)線永不間斷
參考答案
1.ACD;2.ABC;3.BC;4.AD;5.135,不變,90,A→B6.AD
20xx高考物理重要考點(diǎn)整理:磁場(chǎng)的描述磁場(chǎng)對(duì)電流的作用
20xx高考物理重要考點(diǎn)整理:磁場(chǎng)的描述磁場(chǎng)對(duì)電流的作用
考點(diǎn)32磁場(chǎng)的描述磁場(chǎng)對(duì)電流的作用
考點(diǎn)名片
考點(diǎn)細(xì)研究:本考點(diǎn)命題要點(diǎn):(1)磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線;(2)通電直導(dǎo)線及通電線圈周圍磁場(chǎng)的判定和疊加;(3)安培力、安培力的方向、安培力作用下的動(dòng)力學(xué)分析。其中考查到的如:20xx年北京高考第17題、20xx年全國(guó)卷第24題、20xx年江蘇高考第4題、20xx年重慶高考第7題、20xx年全國(guó)卷第18題、20xx年全國(guó)卷第15題、20xx年四川高考第6題、20xx年山東高考第16題、20xx年浙江高考第20題、20xx年上海高考第11題、20xx年安徽高考第15題等。
備考正能量:對(duì)本考點(diǎn)的考查主要有:由安培定則判定磁場(chǎng)的方向及磁場(chǎng)的疊加、與電磁感應(yīng)結(jié)合分析導(dǎo)體棒在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)。選擇題多考查磁場(chǎng)的基本概念及右手定則,難度一般較小;計(jì)算題難度中等偏上或較大。預(yù)計(jì)今后高考形式依然為選擇題和計(jì)算題。
一、基礎(chǔ)與經(jīng)典
1.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度,下列說法中正確的是()
A.若長(zhǎng)為L(zhǎng)、通有電流為I的導(dǎo)體在某處受到的磁場(chǎng)力為F,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度必為
B.由B=知,B與F成正比,與IL成反比
C.由B=知,若一小段通電導(dǎo)體在某處不受磁場(chǎng)力,則說明該處一定無磁場(chǎng)
D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是小磁針北極所受磁場(chǎng)力的方向
答案D
解析磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是客觀存在的,與是否放置通電導(dǎo)體無關(guān),故C錯(cuò)誤;磁感應(yīng)強(qiáng)度B是磁場(chǎng)本身的性質(zhì),公式B=只是定義式,不是決定式,B錯(cuò)誤;只有當(dāng)電流I與磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直時(shí)B=才成立,A錯(cuò)誤。
2.一段通電直導(dǎo)線,長(zhǎng)度為l,電流為I,放在同一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)線和磁場(chǎng)的相對(duì)位置有如圖所示的四種情況,通電導(dǎo)線所受到的安培力的大小情況將是()
A.丙和丁的情況下,導(dǎo)線所受到的安培力都大于甲的情況
B.乙的情況下,導(dǎo)線不受力
C.乙、丙的情況下,導(dǎo)線都不受力
D.甲、乙、丁的情況下,導(dǎo)線所受安培力大小都相等
答案B
解析乙的情況下,由于I與B同向,通電導(dǎo)線不受安培力作用,B正確;甲、丙、丁三種情況下,l、I與B三者大小相同且方向總是相互垂直的,所以安培力的大小相同,A、C、D錯(cuò)誤。
3.兩圓環(huán)A、B同心放置且半徑RARB,將一條形磁鐵置于兩環(huán)圓心處且與圓環(huán)平面垂直,如圖所示,則穿過A、B兩圓環(huán)的磁通量的大小關(guān)系為()
A.ΦA(chǔ)ΦBB.ΦA(chǔ)=ΦB
C.ΦA(chǔ)ΦBD.無法確定
答案C
解析從定性的角度看:穿過某一面的磁感線的條數(shù)可反映這個(gè)面的磁通量的大小,但正向穿過的磁感線與反向穿過的磁感線要相互消弱,由條形磁鐵的磁感線的分布可知,其在內(nèi)部由S極指向N極,在外部由N極指向S極,可見A圓環(huán)正反相消的更多,所以ΦA(chǔ)ΦB,即C正確。
4.如圖,兩根互相平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點(diǎn),且與紙面垂直,導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。a、o、b在M、N的連線上,o為MN的中點(diǎn),c、d位于MN的中垂線上,且a、b、c、d到o點(diǎn)的距離均相等。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場(chǎng),下列說法正確的是()
A.o點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零
B.a(chǎn)、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相反
C.c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相同
D.a(chǎn)、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同
答案C
解析由安培定則可畫出各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖,可判斷出o點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下,不為零;a、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相同,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相同,選項(xiàng)C正確。a、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相同都是豎直向下,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
5.如圖所示,一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,且與磁場(chǎng)方向(垂直于紙面向里)垂直。ab、bc和cd段的長(zhǎng)度均為L(zhǎng),且abc=bcd=135°。流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I,方向如圖中箭頭所示。判斷導(dǎo)線abcd所受到的磁場(chǎng)的作用力的合力,下列說法正確的是()
A.方向沿紙面向上,大小為(+1)ILB
B.方向沿紙面向上,大小為(-1)ILB
C.方向沿紙面向下,大小為(+1)ILB
D.方向沿紙面向下,大小為(-1)ILB
答案A
解析將導(dǎo)線分為三段直導(dǎo)線,根據(jù)左手定則分別判斷出安培力的方向,根據(jù)F=BIL計(jì)算出安培力的大小,再求合力。導(dǎo)線所受合力F=BIL+2BILsin45°=(+1)BIL或?qū)Ь€abcd的有效長(zhǎng)度Lad=(+1)L,故F=BILad=(+1)BIL,故選A。
6.(多選)如圖所示,質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于O、O′,并處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。導(dǎo)線中通以沿x軸正方向的電流I,懸線與豎直方向的夾角為θ,且導(dǎo)線保持靜止,則磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和大小可能為()
A.z軸正向,tanθB.y軸正向,
C.z軸負(fù)向,tanθD.沿懸線向上,sinθ
答案BC
解析當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向沿y軸正方向時(shí),由左手定則判斷可知,安培力方向豎直向上,則BIL=mg,解得B=,故B正確;當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向沿z軸負(fù)方向時(shí),由左手定則判斷可知,安培力沿水平方向,逆著電流方向看,受力分析如圖甲所示,其中安培力F安=BIL,則BIL=mgtanθ,解得B=tanθ,故C正確。當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向沿z軸正方向時(shí),受力如圖乙所示,不可能平衡,故A選項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向沿懸線向上時(shí),受力如圖丙所示,不可能平衡,故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
7.(多選)圖中裝置可演示磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用。電磁鐵上下兩磁極之間某一水平面內(nèi)固定兩條平行金屬導(dǎo)軌,L是置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直的金屬桿。當(dāng)電磁鐵線圈兩端a、b,導(dǎo)軌兩端e、f,分別接到兩個(gè)不同的直流電源上時(shí),L便在導(dǎo)軌上滑動(dòng)。下列說法正確的是()
A.若a接正極,b接負(fù)極,e接正極,f接負(fù)極,則L向右滑動(dòng)
B.若a接正極,b接負(fù)極,e接負(fù)極,f接正極,則L向右滑動(dòng)
C.若a接負(fù)極,b接正極,e接正極,f接負(fù)極,則L向左滑動(dòng)
D.若a接負(fù)極,b接正極,e接負(fù)極,f接正極,則L向左滑動(dòng)
答案BD
解析若a接正極,b接負(fù)極,根據(jù)安培定則,兩磁極之間產(chǎn)生方向向上的磁場(chǎng),e接正極,f接負(fù)極,用左手定則可判斷L向左滑動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確;同理,若a接負(fù)極,b接正極,根據(jù)安培定則,兩磁極之間產(chǎn)生方向向下的磁場(chǎng),e接正極,f接負(fù)極,用左手定則可判斷L向右滑動(dòng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確。
8.電視機(jī)顯像管的偏轉(zhuǎn)線圈示意圖如圖所示,某時(shí)刻電流方向如圖所示。則環(huán)心O處的磁場(chǎng)方向()
A.向下
B.向上
C.垂直紙面向里
D.垂直紙面向外
答案A
解析對(duì)于左右兩個(gè)螺線管,由安培定則可以確定O點(diǎn)磁場(chǎng),如右圖,所以環(huán)心O處的磁場(chǎng)方向向下,即A選項(xiàng)正確。
9.(多選)如圖所示,質(zhì)量為m的通電直導(dǎo)線用一絕緣輕繩懸掛,電流方向垂直于紙面,勻強(qiáng)磁場(chǎng)平行于紙面,導(dǎo)線處于靜止?fàn)顟B(tài),輕繩與豎直方向的夾角為30°。以下說法中正確的是()
A.安培力的大小可能等于,此時(shí)磁場(chǎng)的可能方向是唯一的
B.安培力的大小可能等于,此時(shí)磁場(chǎng)的可能方向是唯一的
C.安培力的大小可能等于mg,此時(shí)磁場(chǎng)的可能方向是唯一的
D.安培力的大小可能等于2mg,此時(shí)磁場(chǎng)的可能方向是唯一的
答案BD
解析對(duì)導(dǎo)體棒受力分析,受重力、安培力和細(xì)線拉力,根據(jù)平衡條件,當(dāng)安培力與線垂直向上時(shí),安培力最小,如圖所示:FA=BIL=mgsin30°=mg,根據(jù)左手定則,磁感線方向沿懸線向上,故此時(shí)磁場(chǎng)方向是唯一的;再分析受力分析圖,由力的三角形定則可知:當(dāng)mg≥FAmg時(shí),有2解;當(dāng)FAmg時(shí),有1解;當(dāng)FA0,I為電流強(qiáng)度,r為距導(dǎo)線的距離。在水平長(zhǎng)直導(dǎo)線MN正下方,矩形線圈abcd通以逆時(shí)針方向的恒定電流,被兩根等長(zhǎng)的輕質(zhì)絕緣細(xì)線靜止地懸掛,如圖所示。開始時(shí)MN內(nèi)不通電流,此時(shí)兩細(xì)線內(nèi)的張力均為T0。當(dāng)MN通以強(qiáng)度為I1的電流時(shí),兩細(xì)線內(nèi)的張力均減小為T1,當(dāng)MN內(nèi)電流強(qiáng)度為I2時(shí),兩細(xì)線內(nèi)的張力均大于T0。
(1)分別指出強(qiáng)度為I1、I2的電流的方向;
(2)求MN分別通以強(qiáng)度為I1和I2的電流時(shí),線框受到的安培力F1與F2大小之比。
答案(1)I1的方向向左,I2的方向向右(2)
解析(1)根據(jù)同向電流相互吸引,異向電流相互排斥,且距離導(dǎo)線越近,相互作用力越大,可知,I1的方向向左,I2的方向向右。
(2)當(dāng)MN中的電流強(qiáng)度為I時(shí),線圈受到的安培力大小為F,其中Fab=BabiL=iL,F(xiàn)cd=BcdiL=iL,
所以F=Fab-Fcd,即F=kIiL,
式中r1、r2分別為ab、cd與MN的間距,i為線圈中的電流,L為ab、cd的長(zhǎng)度。=。