湖南省普通高中高中物理 学业水平考试要点解读与检测：第2章 磁场 选修1-1

此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。PAGE湖南省普通高中物理学业水平考试要点解读选修1-1第二章磁场学习目标节次学习目标1．指南针与远洋航海了解指南针及其在航海中的作用；认识磁场，知道磁感线；了解地球的磁场。2．电流的磁场了解奥斯特、安培等科学家的实验研究对人们认识电磁现象所起的重要作用；了解直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场并能用安培定则判断磁场的方向。3．磁场对通电导线的作用认识匀强磁场中影响通电导线所受安培力大小和方向的因素；了解磁感应强度；会判断安培力的方向；初步了解电动机。4．磁场对运动电荷的作用认识洛伦兹力；认识影响洛伦兹力方向的因素；了解电子束的磁偏转原理及显像管的工作原理。5．磁性材料了解磁化与退磁、磁记录及磁性材料的发展。要点解读一、磁场的性质1．磁场是存在于磁极或电流周围的特殊物质。磁极与磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间等一切磁作用都是通过磁场来实现的。2．磁感线（1）磁感线是用来形象描述磁场的假想的曲线，磁感线的疏密反映了磁场的强弱，磁感线上每一点的切线方向 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示该点的磁场方向。（2）磁铁外部磁场的磁感线从N极到S极，内部则从S极回到N极，形成闭合且不相交的曲线。直线电流、环形电流、通电螺线管的磁感线的方向用安培定则判定，通电螺线管相当一条形磁铁。地球是个大磁体，地磁的南极在地理的北极附近，但并不完全重合，存在磁偏角。3．磁感应强度B（1）磁感应强度是描述磁场中某点磁场的强弱和方向的物理量，是矢量。（2）在磁场同一地方，电流受到的安培力F与IL的比值是一个常量；在磁场中不同地方F与IL的比值一般不同，因此可用来描述某处磁场的强弱。定义磁感应强度，但B与F、IL无关，由磁场本身决定。（3）磁感应强度B的大小反映了磁场强弱；磁感应强度B的方向就是磁场的方向，即小磁针北极所受磁场力的方向。二、磁场的作用1．安培力F：通电导体在磁场中受到的作用力。（1）大小：当B与I垂直时F=BIL，式中L是导体在磁场中的有效长度，I为流过导体的电流；当B与I不垂直时，F＜BIL；当B与I平行时，F=0。（2）方向：F垂直于B与I、L所决定的平面，既与B垂直，又与I、L垂直，方向用左手定则判定。（3）应用：电动机就是利用通电线圈在磁场中受到安培力的作用发生转动的原理。2．洛伦兹力F洛：运动电荷在磁场中受到的作用力。（1）大小：当v与B垂直时，F洛最大；当v与B平行时F洛=0。v是电荷在磁场中运动的速度。（2）方向：安倍力是洛伦兹力的宏观体现，所以也可以用左手定则判定洛伦兹力的方向。判定方法是，先根据电荷运动方向判断其形成的等效电流方向，然后运用左手定则判定其受力方向。（3）应用：电视机显像管利用了电子束在磁场中受到洛伦兹力作用发生偏转的原理。三、磁性材料1．物体磁性的变化(1)磁化：物体与磁铁接触后显示出磁性的现象。(2)退磁：由于高温或受到剧烈的震动使有磁性的物体失去磁性的现象。2．磁性材料的应用(1)根据铁磁性材料被磁化后撤去外磁场时剩磁的强弱，把铁磁性材料分为硬磁性材料和软磁性材料。(2)根据实际需要可选择不同材料：永磁铁要有很强的剩磁，所以要用硬磁性材料制造；电磁铁需要通电时有磁性，断电时失去磁性，所以要用软磁性材料制造。学法指导一、磁场与电场的比较1．磁场与电场一样都是客观存在的物质。电荷周围一定存在电场，但电荷只有运动时才能产生磁场。２．磁感应强度和电场强度都利用了比值定义法，其大小和方向都是由场本身的性质决定的，与用来定义的物理量无关。3．电荷所受的电场力与电场方向相同（或相反），安培力和洛伦兹力则与磁感应强度方向垂直。４．在电场中，静止和运动的电荷都受到电场力的作用；在磁场中，只有运动的电荷才受到洛伦兹力作用。二、分析在安培力作用下物体的运动问题的一般步骤1．确定研究对象，并根据立体图，画出投影平面图；2．进行受力分析：先分析“场力”，如安培力、重力，再分析其它力，如弹力、摩擦力；3．综合平衡条件和牛顿定律列式求解。三、学习建议1．通过跟场强、电阻、密度等物理量进行类比，认识磁感应强度用比值定义的方法及其特点。2．安培定则和左手定则是从实验中概括出来的，要通过一定量的练习熟练应用安培定则判定直线电流、环形电流、通电螺线管的磁场方向；以及用左手定则判定安培力、洛伦兹力的方向。【例1】关于磁场和磁感线的描述，下列说法正确的是A．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种客观存在的物质。B．磁感线可以形象地描述各处磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都跟小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致。C．磁感线总是从磁铁的N极发出，到S极终止。D．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的。解析：磁场是客观存在的物质，但磁感线是为了形象地描述磁场而假设的一簇有方向的曲线，实际并不存在。在磁体外部，磁感线由N极到S极，在磁体内部磁感线由S极回到N极，是一簇闭合曲线。磁感线上每一点的切线方向表示磁场方向，磁场方向即磁感应强度方向，规定为小磁针北极在磁场中所受力的方向，即小磁针静止时北极所指的方向。故选项A、B正确。点评：（1）本题属“了解”层次；（2）要了解磁感线的特点以及它是如何描述磁场的强弱和方向的；知道磁场的方向是如何规定的。xyzP·O【例2】如图所示，有一束电子流沿x轴正方向高速运动，电子流在z轴上的P点处所产生的磁场方向是A．y轴正方向B．y轴负方向C．z轴正方向D．z轴负方向解析：沿x轴正方向的电子流形成沿x轴负方向的等效电流。根据安培定则可以判定电流在P点产生的磁场方向为y轴正方向。故选项A正确。点评：（1）本题属于“认识”层次；（2）本题首先要根据电子运动方向判断出等效电流方向，然后根据安培定则判断P点磁场方向，注意磁感线是空间分布的， 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 上画出的磁感线往往是平面图。【例3】匀强磁场中有一段长为0.2m的直导线，它与磁场方向垂直，当通过2.0A的电流时，受到0.8N的安培力，磁场磁感应强度是T；当通过的电流加倍时，磁感应强度是T，导线的受安培力大小为N。解析：根据磁感应强度定义，代入数据得B=2.0T，当电流加倍时，根据F=BIL，导线所受的安培力大小也加倍，应为1.6N，但磁感应强度不变仍为2.0T，点评：（1）本题属“理解”中的“简单运用”层次；（2），是磁感应强度的定义式，但B与F、IL无关，由磁场本身决定。【例4】如图所示ab、cd为两根相距L=2m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，MN是质量m=3kg的金属棒，当通过I1=5A的电流时，棒沿导轨作匀速运动；当棒中电流增加到I2=8A时，棒能获得a=2m/s2的加速度，求匀强磁场的磁感应强度B的大小。解析：当金属棒通过I1的电流时，受到的安培力大小F1=BI1L①aMb××××××××××××××××××cNd因金属棒匀速运动，所以受到导轨的摩擦阻力Ff=F1②当金属棒通过I2的电流时，受到的安培力大小F2=BI2L③金属棒获得加速度为a，根据牛顿第二定律F2－Ff=ma④联立①②③④式可解得B==1T点评：（1）本题属于“综合应用”层次；（2）在安培力作用下物体运动的分析方法是：首先进行受力分析，先分析物体受到的“场力”，如重力和安培力，再分析物体受到的其它力，如弹力和摩擦力等，然后根据平衡条件和牛顿运动定律列式求解。梯度练习A组1．关于磁感线，下列说法中错误的是（）A．磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向,即该点的磁感应强度方向B．磁感线越密的地方，磁感应强度越大C．磁感线始于磁铁的N极，终止于磁铁的S极D．磁感线是闭合的曲线2．关于地磁场，下列说法正确的是（）A．地理位置的南北极即为地磁场的南北极B．小磁针静止时N极指向地理位置的南极C．小磁针静止时N极指向地理位置的北极D．地磁场只存在于地球外部，地球内部没有地磁场3．丹麦物理学家奥斯特用实验证明了（）A．电荷周围存在磁扬B．电流周围存在磁场C．电流在磁场中受到力的作用D．运动电荷在磁场中受到力的作用IBab4．如图所示，磁场方向水平向右，ab是闭合电路中一段导体，则ab受到的安培力方向是（）A．水平向左B．水平向右C．垂直纸面向里D．垂直纸面向外5．如图所示，一束电子沿水平方向从从a运动到b。要使电子束向上发生偏转，可以在电子通过的区域加一匀强磁场，则下列所加匀强磁场的方向正确的是（）ab－A．水平向右B．水平向左C．垂直纸面向里D．垂直纸面向外6．电磁铁用软铁做铁芯，这是因为软铁（）A．密度较小B.硬度较小C．退磁迅速D．能长久保持磁性7．在磁感应强度为1T的匀强磁场中，有一段与磁极垂直的长为10cm的导线，当导线通过0.5A的电流时，导线受到的安培力大小为N。B组8．在一根长为0.4m的直导线中通过2A的电流，将导线放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，则导线受到的安培力大小不可能的是（）A．0.8NB．0.4NC．0.2ND．09．如图所示，一束电子向右沿水平虚线方向飞过小磁针上方，并与磁针方向平行，下列说法正确的是（）－A．小磁针N极将向外偏转B．小磁针N极将向内偏转C．小磁针N极将受到水平向右的磁场力D．小磁针N极将受到水平向左的磁场力10．如图所示，是通电直导线受到的安培力示意图，正确的是（）BF××××××××××××××××FIFIBIFI××××××××××××××××B·BA．B．C．D．11．环形导线中心有一只小磁针，静止时如图所示，当闭合开关S后，小磁针北极所受磁场力的方向是（）A．向里B．向外C．向左D．向右BMNab12．如图所示，一根金属棒MN两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点．棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时细软导线受竖直向下的拉力．为使拉力等于零，下列做法可行的是（）A．适当增大电流强度B．使磁场反向C．适当减小磁感应强度D．使电流反向C组13．如图所示，相互平行的两根通电直导线，通过方向相同的电流时，它们将（）I1I2A．相互吸引B．相互排斥C．一会儿吸引，一会儿排斥D．彼此不发生相互作用OO＇adbc14．如图是直流电动机工作原理，一矩形线圈abcd通过如图所示电流时，矩形线圈会（）A．从上往下看沿顺时针方向转动B．从上往下看沿逆时针方向转动C．向右平动D．向左平动baBθθ15．如图所示，光滑平行导轨宽为L，轨道倾角为θ，放在垂直导轨平面的匀强磁场中，磁感应强度为B，质量为m的金属棒ab垂直于导轨放在平面上，若保持棒ab静止不动，棒ab中应通什么方向、多大的电流？第二章1．C2．C3．B4．D5．D6．C7．0.058．A9．A10．D11．A12．A13．A14．B15．由于棒所受的安培力与B垂直，且棒处于静止状态，所以金属棒一定受到沿斜面向上的安培力F，根据左手定则可以判定，金属棒中的电流方向由a到b，设电流大小为I。F=BIL①NθFG如图为金属棒受力示意图，根据平衡条件F=mgsinθ②由①②两式得棒ab中的电流I=