2018-2019高中物理 第2章 打開(kāi)電磁聯(lián)系的大門(mén)章末分層突破學(xué)案 滬科版選修1 -1.doc
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第2章 打開(kāi)電磁聯(lián)系的大門(mén) 章末分層突破 [自我校對(duì)] ①直線 ②環(huán)形 ③安培 ④相交 ⑤中斷 ⑥閉合 ⑦ ⑧有效 ⑨左 ⑩BIl ?0 ?左 ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 一、磁感線與安培定則 1.對(duì)磁感線的理解要點(diǎn) (1)磁感線是假想的,用來(lái)對(duì)磁場(chǎng)進(jìn)行直觀描述的曲線.它并不是客觀存在的. (2)磁感線是封閉曲線.在磁體的外部由N極到S極.在磁體的內(nèi)部由S極到N極. (3)磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱.某點(diǎn)附近磁感線較密,表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)較強(qiáng),反之較弱. (4)磁感線的切線方向(曲線上某點(diǎn)的切線方向)表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向.亦即靜止的小磁針的N極在該點(diǎn)所指的方向.任何兩條磁感線不會(huì)相交. (5)磁感線不是帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡. 2.安培定則:在運(yùn)用安培定則判定直線電流和環(huán)形電流的磁場(chǎng)時(shí)應(yīng)分清“因”和“果”的關(guān)系,在判定直線電流的磁場(chǎng)方向時(shí),大拇指指“原因”——電流方向,四指指“結(jié)果”——磁感線繞向;在判定環(huán)形電流磁場(chǎng)方向時(shí),四指指“原因”——電流繞向,大拇指指“結(jié)果”——環(huán)內(nèi)沿中心軸線的磁感線方向. 如圖21所示,環(huán)中電流方向由左向右,且I1=I2,則圓環(huán)中心O處的磁場(chǎng)是( ) 圖21 A.最大,穿出紙面 B.最大,垂直穿入紙面 C.為零 D.無(wú)法確定 【解析】 根據(jù)安培定則,上半圓環(huán)中電流I1在環(huán)內(nèi)產(chǎn)生磁場(chǎng)垂直紙面向里;下半圓環(huán)中電流I2在環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向外;由于O對(duì)于I1和I2對(duì)稱(距離相等),故I1和I2在O處產(chǎn)生的磁場(chǎng)大小相等、方向相反,在O處相互抵消. 【答案】 C 1.為了解釋地球的磁性,19世紀(jì)安培假設(shè):地球的磁場(chǎng)是由繞過(guò)地心的軸的環(huán)形電流I引起的.在下列四個(gè)圖中,正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是( ) 【解析】 根據(jù)地磁場(chǎng)的分布情況可知,地球的地理北極在地磁場(chǎng)的南極附近,地球的地理南極在地磁場(chǎng)的北極附近,根據(jù)安培定則可判斷出環(huán)形電流的方向.B正確. 【答案】 B 二、磁通量 1.磁通量是針對(duì)一個(gè)面而言的,與線圈匝數(shù)無(wú)關(guān). 2.磁通量表示穿過(guò)某一面積的磁感線條數(shù).對(duì)于勻強(qiáng)磁場(chǎng)Φ=BS,其中S是垂直于磁場(chǎng)方向上的面積,若平面不與磁場(chǎng)方向垂直,則要求出它在垂直于磁場(chǎng)方向上的投影面積,然后用上式計(jì)算. 3.磁通量是標(biāo)量,其正負(fù)不表示大小,只表示與規(guī)定正方向相同或相反.若磁感線沿相反方向通過(guò)同一平面,且正向磁感線條數(shù)為Φ1,反向磁感線條數(shù)為Φ2,則磁通量等于穿過(guò)該平面的磁感線的凈條數(shù)(磁通量的代數(shù)和),即Φ=Φ1-Φ2. 4.磁感應(yīng)強(qiáng)度越強(qiáng),穿過(guò)某一面積磁感線的條數(shù)越多,磁通量就越大;反之就越?。袛啻磐康淖兓?,一般是根據(jù)穿過(guò)某一面積的磁感線的多少去判斷的. 如圖22所示,一夾角為45的三角形,以水平向右、大小為1 m/s的速度進(jìn)入一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.1 T,求4 s后通過(guò)三角形的磁通量.(設(shè)三角形足夠大) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):17592033】 圖22 【解析】 計(jì)算磁通量時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)乘以有磁場(chǎng)通過(guò)的有效面積S=(vt)2. 所以Φ=B(vt)2==0.11242 Wb =0.8 Wb. 【答案】 0.8 Wb 2.磁通量可以形象地理解為“穿過(guò)一個(gè)閉合電路的磁感線的條數(shù)”.在圖23所示磁場(chǎng)中,S1、S2、S3為三個(gè)面積相同的相互平行的線圈,穿過(guò)S1、S2、S3的磁通量分別為Φ1、Φ2、Φ3且都不為0.下列判斷正確的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):17592034】 圖23 A.Φ1最大 B.Φ2最大 C.Φ3最大 D.Φ1,Φ2,Φ3相等 【解析】 磁通量表示穿過(guò)一個(gè)閉合電路的磁感線的多少,從題圖中可看出穿過(guò)S1的磁感線條數(shù)最多,穿過(guò)S3的磁感線條數(shù)最少,故A正確. 【答案】 A 三、安培力作用下的平衡問(wèn)題 1.解決通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受重力、彈力、摩擦力、安培力等力的作用下的平衡問(wèn)題,關(guān)鍵是受力分析. 2.由于安培力F的方向、電流I的方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向三者之間涉及三維空間,所以在分析和計(jì)算安培力的大小時(shí),要善于把立體圖形改畫(huà)成平面圖形,以便受力分析. 3.畫(huà)好輔助圖(如斜面),標(biāo)明輔助方向(如B的方向、I的方向等)也是畫(huà)好受力分析圖的關(guān)鍵. (多選)質(zhì)量為m的通電導(dǎo)體棒ab置于傾角為θ的金屬導(dǎo)軌上,如圖24所示.已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,在下列各圖所加各種磁場(chǎng)中,導(dǎo)體均靜止,則導(dǎo)體與導(dǎo)軌間摩擦力為零的可能情況是( ) 圖24 A B C D 【解析】 要使靜摩擦力為零,如果FN=0,必有f=0.B選項(xiàng)中安培力的方向豎直向上與重力的方向相反,可能使FN=0,B項(xiàng)是正確的;如果FN≠0,則導(dǎo)體棒除受靜摩擦力f以外的其他力的合力只要為零,那么f=0.在A選項(xiàng)中,導(dǎo)體棒所受到的重力G、支持力FN及安培力F安三力合力可能為零,則導(dǎo)體棒所受靜摩擦力可能為零;C、D選項(xiàng)中,從導(dǎo)體棒所受到的重力G、支持力FN及安培力F安三力的方向分析,合力不可能為零,所以導(dǎo)體所受靜摩擦力不可能為零.故正確的選項(xiàng)應(yīng)為A、B項(xiàng). 【答案】 AB 【遷移應(yīng)用】 3.電流天平的原理圖如圖25所示,矩形線圈abcd的bc邊懸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.當(dāng)給矩形線圈通入如圖所示的電流I時(shí),調(diào)節(jié)兩盤(pán)中的砝碼,使天平平衡.然后使電流I反向,這時(shí)要在天平的左盤(pán)上加質(zhì)量為m的砝碼,才能使天平重新平衡.則此時(shí)磁場(chǎng)對(duì)bc邊作用力的大小為( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):17592035】 25 A.mg B.mg C.mg D.mg 【解析】 初狀態(tài)天平平衡時(shí),由左手定則可知,在磁場(chǎng)中的導(dǎo)線bc受到的安培力方向豎直向上,大小設(shè)為F,左、右兩盤(pán)的砝碼質(zhì)量分別設(shè)為m1和m2.由平衡條件得:m1g=m2g-F.電流I反向后,導(dǎo)線bc受到的安培力方向豎直向下,大小仍為F,這時(shí)要在天平的左盤(pán)上加質(zhì)量為m的砝碼,才能使天平重新平衡.由平衡條件得:m1g+mg=m2g+F.以上兩式相減可得:mg=2F,所以F=. 【答案】 C- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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