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第59頁(共59頁)2025年新高二物理人教版(2019)尖子生專題復(fù)習(xí)《電磁感應(yīng)與電磁波初步》一.選擇題(共8小題)1.(2025春?青羊區(qū)校級期中)物理學(xué)中有很多關(guān)于“通量”的概念,如磁通量、輻射通量等,其中輻射通量Φ表示單位時間內(nèi)通過某一截面的輻射能,其單位為J/s,一束平行光垂直照射在面積為S的紙板上。已知在t時間內(nèi)有n個光子照到單位面積上,光速為c,波長為λ,普朗克常量為h,則該束光的輻射通量為()A.nhcSλt B.nhcλtS C2.(2025春?城關(guān)區(qū)校級期中)如圖所示,一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi),環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線距離相等,環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線間距,兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向均向下的恒定電流,則()A.金屬環(huán)向上運動時,環(huán)上的感應(yīng)電流方向為順時針 B.金屬環(huán)向下運動時,環(huán)上的感應(yīng)電流方向為逆時針 C.金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近時,環(huán)上的感應(yīng)電流方向為順時針 D.金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近時,環(huán)上的感應(yīng)電流方向為順時針3.(2025春?臨潼區(qū)期中)在科學(xué)研究的道路上經(jīng)常會出現(xiàn)令人惋惜的遺憾。例如,1825年瑞士年輕物理學(xué)家科拉頓一個人在研究電磁現(xiàn)象時,為避免磁鐵的磁場對小磁針產(chǎn)生影響,他把實驗裝置放在兩個房間,在右邊房間里把磁鐵反復(fù)插入線圈,然后跑到左邊房間里觀察,結(jié)果沒有看到小磁針偏轉(zhuǎn)。下列說法正確的是()A.該實驗線圈中肯定沒有電流產(chǎn)生 B.通電導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象 C.科拉頓沒看到小磁針偏轉(zhuǎn),是因為當(dāng)他跑到另一個房間時,電磁感應(yīng)過程已經(jīng)結(jié)束 D.科拉頓沒看到小磁針偏轉(zhuǎn),是因為該實驗中的磁鐵磁性太弱4.(2025春?鹽城期中)下列說法正確的是()A.根據(jù)麥克斯韋的電磁理論,變化的磁場產(chǎn)生變化的電場,變化的電場產(chǎn)生變化的磁場 B.由B=FIL知,C.磁感應(yīng)強度的方向是小磁針靜止時N極所指的方向 D.磁感應(yīng)強度的方向是一小段通電導(dǎo)線在該處受磁場力的方向5.(2024秋?甘肅期末)下列四幅圖中,A圖中條形磁鐵以恒定的速度沿水平方向穿過導(dǎo)體環(huán);B圖中兩導(dǎo)體棒以相同的速度沿水平導(dǎo)軌向左運動;C圖中的導(dǎo)體框沿豎直軸線以恒定的角速度轉(zhuǎn)動;D圖中兩導(dǎo)體棒以相同的速度沿水平導(dǎo)軌向左運動。在電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是()A. B. C. D.6.(2024秋?西城區(qū)期末)如圖,水平桌面上有一個靜止的小磁針,在它正上方沿水平方向與小磁針垂直放置一條導(dǎo)線。給導(dǎo)線通以向右的恒定電流時,沒有觀察到小磁針轉(zhuǎn)動。下列說法正確的是()A.導(dǎo)線是沿南北方向放置的 B.僅將導(dǎo)線向下平移更靠近小磁針,可觀察到小磁針轉(zhuǎn)動 C.僅將電流加大,可觀察到小磁針轉(zhuǎn)動 D.僅將導(dǎo)線沿平行于小磁針方向放置,可觀察到小磁針轉(zhuǎn)動7.(2024秋?西城區(qū)期末)如圖甲所示,a、b位于兩個等量異種電荷的連線上,O為連線的中點,且a、b到O的距離相等;如圖乙所示,兩根相互平行的長直導(dǎo)線垂直紙面通過M、N兩點,c、d位于MN的連線上,O′為MN連線的中點,且c、d到O′的距離相等,兩導(dǎo)線中通有等大反向的恒定電流,下列說法正確的是()A.O點電勢比a點的高 B.a(chǎn)、b點的電場強度相同 C.導(dǎo)線M、N相互吸引 D.c、d點的磁感應(yīng)強度大小相等,方向相反8.(2024秋?濟寧期末)如圖所示,在同一平面內(nèi)互相絕緣的三根無限長直導(dǎo)線a、b、c圍成一個等邊三角形,三根導(dǎo)線通過的電流大小相等,方向如圖所示。O為等邊三角形的中心,M、N分別為O關(guān)于導(dǎo)線b、c的對稱點。已知三根導(dǎo)線中的電流形成的合磁場在O點的磁感應(yīng)強度大小為B1,在N點的磁感應(yīng)強度大小為B2,若撤去導(dǎo)線a,而b、c中電流不變,則此時M點的磁感應(yīng)強度大小為()A.B1+B22 B.B1-B22 C.B1二.多選題(共4小題)(多選)9.(2024秋?南山區(qū)期末)如圖所示,平行金屬軌道固定在水平面內(nèi),M區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強磁場,與軌道垂直且接燭良好的導(dǎo)體棒向右運動,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌及電阻R構(gòu)成回路。則()A.棒在M區(qū)域運動時,回路磁通量不變 B.棒在M區(qū)域運動時,回路磁通量增大 C.棒在N區(qū)域運動時,回路磁通量不變 D.棒在N區(qū)域運動時,回路磁通量增大(多選)10.(2024秋?河西區(qū)期末)把一小段長為l、電流為I的通電直導(dǎo)線垂直磁場放入勻強磁場中,下列各圖能正確反映安培力F、磁感應(yīng)強度B及Il之間關(guān)系的是()A. B. C. D.(多選)11.(2024秋?豐臺區(qū)期末)在如圖電場或磁場中,能使一個帶負電的粒子僅在靜電力或洛倫茲力作用下做圓周運動的是()A.圖甲:勻強電場 B.圖乙:勻強磁場 C.圖丙:帶正電的點電荷形成的電場 D.圖丁:等量同種正點電荷形成的電場(多選)12.(2024秋?濱海新區(qū)期末)如圖所示的情況中,能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A.圖甲中,條形磁鐵插入有開口的圓環(huán) B.圖乙中,開關(guān)閉合后,向右滑動變阻器滑片 C.圖丙中,線圈在勻強磁場中,保持線圈平面始終與磁感線垂直左右運動時 D.圖丁中,與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)的線圈向右平移三.填空題(共4小題)13.(2024秋?普陀區(qū)校級月考)利用手機中的磁傳感器可測量埋在地下的水平高壓直流長直電纜的深度。在手機上建立了空間直角坐標系Oxyz后保持手機方位不變,且Oz始終豎直向上,如圖(a)所示。電纜上方的水平地面上有E、F、G、H四個點,如圖(b)所示。EF、GH長均為1.8m且垂直平分。電纜通電前將各分量調(diào)零,通電后將手機貼近地面,測得四點的分量數(shù)據(jù)見表,其中BxG=BxH。則電纜中電流沿方向,電纜距離地面的深度為m。位置Bx/μTBy/μTBz/μTE806F80﹣6GBxG00HBxH0014.(2023秋?福清市期末)在垂直紙面向里的有界勻強磁場B=1.0T中,一個寬d=0.5m、高h=0.8m的單匝矩形閉合導(dǎo)體用輕質(zhì)細線懸掛在天花板上,矩形導(dǎo)體的34在磁場內(nèi),14在磁場外,如圖所示,則穿過閉合導(dǎo)體的磁通量Φ=Wb;若閉合導(dǎo)體繞細線旋轉(zhuǎn)180°,則穿過閉合導(dǎo)體的磁通量變化量的大小為ΔΦ=15.(2024秋?南開區(qū)校級期中)如圖所示,將通電直導(dǎo)線AB用懸線水平懸掛在電磁鐵的正上方,直導(dǎo)線可自由轉(zhuǎn)動,則接通開關(guān)時A端向紙運動(填“里”或“外”),懸線張力變(填“大”或“小”)。16.(2022秋?南平期末)線圈平面abcd與水平方向夾角θ=60°,線圈平面面積S=0.2m2,一足夠大的勻強磁場磁感線方向豎直向下,磁感應(yīng)強度B=0.5T,則穿過線圈的磁通量為Wb。把線圈以cd為軸順時針轉(zhuǎn)過120°角,則此過程穿過線圈磁通量的變化量為Wb。四.解答題(共4小題)17.(2023秋?金壇區(qū)期中)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.8T,矩形線圈abcd的面積S=0.5m2,共10匝,開始B與S垂直且線圈有一半在磁場中,如圖所示。(1)當(dāng)線圈繞ab邊轉(zhuǎn)過60°時,求線圈此過程中磁通量的改變量。(2)當(dāng)線圈繞dc邊轉(zhuǎn)過60°時,求線圈此過程中磁通量的改變量。18.(2023秋?天寧區(qū)校級期中)如圖所示,在直角三角形ABC的A點和B點分別固定一垂直紙面的無限長通電直導(dǎo)線,其中A點處導(dǎo)線中電流強度為I0,方向垂直紙面向外,∠A=30°,已知通電直導(dǎo)線形成的磁場在空間某點處的磁感應(yīng)強度B=kIr,k為比例系數(shù),r為該點到導(dǎo)線的距離,I為導(dǎo)線中的電流強度。今測得(1)A、B點處導(dǎo)線電流在C點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小之比;(2)B點處導(dǎo)線中電流的方向和大小IB。19.(2023秋?山東月考)如圖所示,足夠長的金屬框架MON與足夠長的導(dǎo)體棒DE構(gòu)成回路,處在勻強磁場中且與磁場垂直。(1)若B0=0.2T,DE從O點出發(fā),向右以v0=0.5m/s的速度勻速運動6s,求回路中磁通量的變化量;(2)在圖中,若回路面積從S0=4.5m2變到S1=10m2,同一時間內(nèi)磁感應(yīng)強度大小B從B0(3)若開始時B0=0.2T,DE從O點右側(cè)1m處出發(fā),向右以v1=1m/s的速度勻速運動,且閉合回路中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,求磁感應(yīng)強度大小B隨時間t變化的表達式。20.(2022秋?浦東新區(qū)校級期末)中國宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角:“以磁石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也?!边M一步研究表明,地球周圍地磁場的磁感線分布示意如圖。結(jié)合材料,回答問題:(1)地球磁場的地磁南極在附近。(選填“地理南極”或“地理北極”)(2)若在地球內(nèi)部地心處放一個指南針,那么指南針的N極指向(選填“地理南極”或“地理北極”)。
2025年新高二物理人教版(2019)尖子生專題復(fù)習(xí)《電磁感應(yīng)與電磁波初步》參考答案與試題解析一.選擇題(共8小題)題號12345678答案ACCCDDBA二.多選題(共4小題)題號9101112答案BCBCBCDBD一.選擇題(共8小題)1.(2025春?青羊區(qū)校級期中)物理學(xué)中有很多關(guān)于“通量”的概念,如磁通量、輻射通量等,其中輻射通量Φ表示單位時間內(nèi)通過某一截面的輻射能,其單位為J/s,一束平行光垂直照射在面積為S的紙板上。已知在t時間內(nèi)有n個光子照到單位面積上,光速為c,波長為λ,普朗克常量為h,則該束光的輻射通量為()A.nhcSλt B.nhcλtS C【考點】能量子與量子化現(xiàn)象.【專題】定量思想;推理法;物理光學(xué)綜合專題;推理論證能力.【答案】A【分析】根據(jù)流體模型和波長公式結(jié)合輻射通量的定義列式解答?!窘獯稹拷猓涸O(shè)該束光輻射的時間為t,則該束光照射在紙板上的光子數(shù)為N=nS,一個光子的能量為e=hν,則N個光子的輻射能為E=Ne,由ν與λ的關(guān)系可知ν=cλ,所以N個光子的輻射能為E=nShcλ,則該束光的輻射通量為Φ=E故選:A?!军c評】考查流體模型和波長公式結(jié)合輻射通量的定義,會根據(jù)題意進行準確分析解答。2.(2025春?城關(guān)區(qū)校級期中)如圖所示,一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi),環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線距離相等,環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線間距,兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向均向下的恒定電流,則()A.金屬環(huán)向上運動時,環(huán)上的感應(yīng)電流方向為順時針 B.金屬環(huán)向下運動時,環(huán)上的感應(yīng)電流方向為逆時針 C.金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近時,環(huán)上的感應(yīng)電流方向為順時針 D.金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近時,環(huán)上的感應(yīng)電流方向為順時針【考點】安培定則(右手螺旋定則);楞次定律及其應(yīng)用.【專題】定性思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;推理論證能力.【答案】C【分析】根據(jù)楞次定律進行分析判斷?!窘獯稹拷猓篈B.根據(jù)楞次定律,當(dāng)金屬環(huán)上、下移動時,穿過圓環(huán)的磁通量不發(fā)生變化,沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,故AB錯誤;C.當(dāng)金屬環(huán)向左移動時,穿過圓環(huán)的磁通量垂直紙面向外并且增大,根據(jù)楞次定律可知,產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為順時針,故C正確;D.當(dāng)金屬環(huán)向右移動時,穿過圓環(huán)的磁通量垂直紙面向里并且增大,根據(jù)楞次定律可知,產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為逆時針,故D錯誤。故選:C。【點評】考查楞次定律的應(yīng)用,會根據(jù)題意進行準確分析解答。3.(2025春?臨潼區(qū)期中)在科學(xué)研究的道路上經(jīng)常會出現(xiàn)令人惋惜的遺憾。例如,1825年瑞士年輕物理學(xué)家科拉頓一個人在研究電磁現(xiàn)象時,為避免磁鐵的磁場對小磁針產(chǎn)生影響,他把實驗裝置放在兩個房間,在右邊房間里把磁鐵反復(fù)插入線圈,然后跑到左邊房間里觀察,結(jié)果沒有看到小磁針偏轉(zhuǎn)。下列說法正確的是()A.該實驗線圈中肯定沒有電流產(chǎn)生 B.通電導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象 C.科拉頓沒看到小磁針偏轉(zhuǎn),是因為當(dāng)他跑到另一個房間時,電磁感應(yīng)過程已經(jīng)結(jié)束 D.科拉頓沒看到小磁針偏轉(zhuǎn),是因為該實驗中的磁鐵磁性太弱【考點】感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件;通電直導(dǎo)線周圍的磁場.【專題】定性思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;推理論證能力.【答案】C【分析】解答本題應(yīng)掌握:當(dāng)閉合回路中的部分導(dǎo)體做切割磁線的運動時,回路中會產(chǎn)生電流,這種現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象;電流周圍存在著磁場的現(xiàn)象叫電流的磁效應(yīng)。【解答】解:B、通電導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場的現(xiàn)象叫電流的磁效應(yīng),故B錯誤;ACD、將磁鐵插入線圈的過程中,穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流;電流周圍存在磁場,由于磁場間的相互作用,小磁針在磁場中受到磁場的作用,小磁針會發(fā)生轉(zhuǎn)動。但當(dāng)科拉頓跑到另一個房間時,電磁感應(yīng)過程已經(jīng)結(jié)束,此時穿過線圈的磁通量不變,線圈中沒有感應(yīng)電流,所以小磁針不偏轉(zhuǎn),故C正確,AD錯誤。故選:C。【點評】電磁感應(yīng)現(xiàn)象和電流的磁效應(yīng)是學(xué)生容易混淆的知識點,也是學(xué)生容易出錯的地方,因此審題時一定要仔細、認真。4.(2025春?鹽城期中)下列說法正確的是()A.根據(jù)麥克斯韋的電磁理論,變化的磁場產(chǎn)生變化的電場,變化的電場產(chǎn)生變化的磁場 B.由B=FIL知,C.磁感應(yīng)強度的方向是小磁針靜止時N極所指的方向 D.磁感應(yīng)強度的方向是一小段通電導(dǎo)線在該處受磁場力的方向【考點】磁感應(yīng)強度的定義與物理意義;磁感應(yīng)強度的方向.【專題】定性思想;推理法;磁場磁場對電流的作用;推理論證能力.【答案】C【分析】根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論和左手定則,磁場方向的規(guī)定進行分析解答。【解答】解:A.根據(jù)麥克斯韋的電磁理論,變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電場產(chǎn)生磁場,故A錯誤;B.若通電導(dǎo)線與磁感應(yīng)強度方向平行,則其所受磁場力為零,但該處的磁感應(yīng)強度并不為零,故B錯誤;C.磁感應(yīng)強度的方向是小磁針靜止時N極所指的方向,故C正確;D.根據(jù)左手定則可知,磁感應(yīng)強度的方向與一小段通電導(dǎo)線在該處受磁場力的方向垂直,故D錯誤。故選:C?!军c評】考查麥克斯韋的電磁場理論和左手定則,磁場方向的規(guī)定,會根據(jù)題意進行準確分析解答。5.(2024秋?甘肅期末)下列四幅圖中,A圖中條形磁鐵以恒定的速度沿水平方向穿過導(dǎo)體環(huán);B圖中兩導(dǎo)體棒以相同的速度沿水平導(dǎo)軌向左運動;C圖中的導(dǎo)體框沿豎直軸線以恒定的角速度轉(zhuǎn)動;D圖中兩導(dǎo)體棒以相同的速度沿水平導(dǎo)軌向左運動。在電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是()A. B. C. D.【考點】電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過程.【專題】比較思想;模型法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;理解能力.【答案】D【分析】當(dāng)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時,電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流,對照產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件分析即可。【解答】解:A、A圖中,條形磁鐵沿水平方向穿過導(dǎo)體環(huán),穿過圓環(huán)的磁通量發(fā)生變化,但由于線圈不閉合,則不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A錯誤;B、B圖中,由于兩棒的速度相同,所以閉合電路的磁通量不發(fā)生變化,則不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,故B錯誤;C、C圖中,由于導(dǎo)體框與磁場方向平行,穿過導(dǎo)體框的磁通量始終為零,則導(dǎo)體框中沒有感應(yīng)電流,故C錯誤;D、D圖中,兩導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源,由導(dǎo)軌構(gòu)成的閉合電路的磁通量發(fā)生變化,所以電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流,故D正確。故選:D?!军c評】判斷電路中能否產(chǎn)生感應(yīng)電流,應(yīng)把握兩點:一是電路要閉合;二是穿過電路的磁通量要發(fā)生變化。6.(2024秋?西城區(qū)期末)如圖,水平桌面上有一個靜止的小磁針,在它正上方沿水平方向與小磁針垂直放置一條導(dǎo)線。給導(dǎo)線通以向右的恒定電流時,沒有觀察到小磁針轉(zhuǎn)動。下列說法正確的是()A.導(dǎo)線是沿南北方向放置的 B.僅將導(dǎo)線向下平移更靠近小磁針,可觀察到小磁針轉(zhuǎn)動 C.僅將電流加大,可觀察到小磁針轉(zhuǎn)動 D.僅將導(dǎo)線沿平行于小磁針方向放置,可觀察到小磁針轉(zhuǎn)動【考點】通電直導(dǎo)線周圍的磁場;磁場中小磁針的偏轉(zhuǎn)問題.【專題】定性思想;推理法;磁場磁場對電流的作用;推理論證能力.【答案】D【分析】小磁針能體現(xiàn)出磁場的存在,且小磁針靜止時N極的指向為磁場的方向,即為磁感應(yīng)強度的方向,也可為磁感線在該點的切線方向,而電流周圍的磁場由右手螺旋定則來確定磁場方向。【解答】解:A.當(dāng)通入如圖所示的電流時,根據(jù)右手螺旋定則可得小磁針的位置的磁場方向是垂直紙面向里,沒有觀察到小磁針轉(zhuǎn)動,小磁針此時指向與地磁場方向相同,小磁針指向南北方向,導(dǎo)線是沿東西方向放置的,故A錯誤;B.僅將導(dǎo)線向下平移更靠近小磁針,雖然導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場強度會增加,但是由于磁場方向不變,小磁針仍然不會轉(zhuǎn)動,故B錯誤;C.僅將電流加大,導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場強度會增加,但是磁場方向不變,因此小磁針仍然不會轉(zhuǎn)動,故C錯誤;D.僅將導(dǎo)線沿平行于小磁針方向放置,此時導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場方向?qū)⑴c小磁針的方向垂直,由于小磁針會受到這個磁場的力的作用,因此會發(fā)生轉(zhuǎn)動,故D正確。故選:D。【點評】本題考查了安培定則的應(yīng)用,右手螺旋定則也叫安培定則,讓大拇指所指向為電流的方向,則四指環(huán)繞的方向為磁場方向,當(dāng)導(dǎo)線是環(huán)形時,則四指向為電流的方向。7.(2024秋?西城區(qū)期末)如圖甲所示,a、b位于兩個等量異種電荷的連線上,O為連線的中點,且a、b到O的距離相等;如圖乙所示,兩根相互平行的長直導(dǎo)線垂直紙面通過M、N兩點,c、d位于MN的連線上,O′為MN連線的中點,且c、d到O′的距離相等,兩導(dǎo)線中通有等大反向的恒定電流,下列說法正確的是()A.O點電勢比a點的高 B.a(chǎn)、b點的電場強度相同 C.導(dǎo)線M、N相互吸引 D.c、d點的磁感應(yīng)強度大小相等,方向相反【考點】通電直導(dǎo)線周圍的磁場;磁感應(yīng)強度的矢量疊加;等量異種電荷的電場線分布;等量異種電荷的電勢分布.【專題】解題思想;類比法;磁場磁場對電流的作用;電荷守恒定律與庫侖定律專題;理解能力.【答案】B【分析】對于靜電場,等量異種電荷連線的垂直平分線上的電勢相等,且電場強度方向垂直于該線,大小與到電荷的距離有關(guān)。根據(jù)右手螺旋定則和磁感應(yīng)強度相互疊加的原理可判斷選項?!窘獯稹拷猓篈、O點離正電荷比較近,故O點電勢比a點電勢高,故A錯誤;B、根據(jù)等量異種電荷電場分布的對稱性可知,a、b處的電場強度大小相等,方向相同,均水平向右,故B正確;C、M、N兩點處的長直導(dǎo)線通以異向電流,同向電流相互吸引,異向電流相互排斥,故C錯誤;D、根據(jù)右手螺旋定則,M、N兩點處長直導(dǎo)線在c、d點處的磁感應(yīng)強度方向均豎直向下,根據(jù)對稱性以及場強疊加可知,c、d處的磁感應(yīng)強度大小相等,方向相同,故D錯誤;故選:B?!军c評】本題的關(guān)鍵在于理解靜電場和磁場的基本性質(zhì),特別是等量異種電荷和等大反向電流導(dǎo)線產(chǎn)生的場的分布規(guī)律。8.(2024秋?濟寧期末)如圖所示,在同一平面內(nèi)互相絕緣的三根無限長直導(dǎo)線a、b、c圍成一個等邊三角形,三根導(dǎo)線通過的電流大小相等,方向如圖所示。O為等邊三角形的中心,M、N分別為O關(guān)于導(dǎo)線b、c的對稱點。已知三根導(dǎo)線中的電流形成的合磁場在O點的磁感應(yīng)強度大小為B1,在N點的磁感應(yīng)強度大小為B2,若撤去導(dǎo)線a,而b、c中電流不變,則此時M點的磁感應(yīng)強度大小為()A.B1+B22 B.B1-B22 C.B1【考點】通電直導(dǎo)線周圍的磁場;磁感應(yīng)強度的定義與物理意義.【專題】定量思想;推理法;磁場磁場對電流的作用;推理論證能力.【答案】A【分析】根據(jù)安培定則分析導(dǎo)線在各點產(chǎn)生的磁場的方向,然后根據(jù)矢量合成法則計算即可?!窘獯稹拷猓涸O(shè)每根導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場在O點的磁感應(yīng)強度大小為B0,b、a中的電流在N點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小都為B'0,則在O點有B1=B0,在N點有B2=2B'0+B0,撤去導(dǎo)線a,在M點有BM=B0+B'0,聯(lián)立各式解得:BM=B1+故選:A?!军c評】知道b導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場在N點的磁感應(yīng)強度大小等于c導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場在M點的磁感應(yīng)強度大小相等是解題的關(guān)鍵,掌握安培定則的應(yīng)用是解題的基礎(chǔ)。二.多選題(共4小題)(多選)9.(2024秋?南山區(qū)期末)如圖所示,平行金屬軌道固定在水平面內(nèi),M區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強磁場,與軌道垂直且接燭良好的導(dǎo)體棒向右運動,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌及電阻R構(gòu)成回路。則()A.棒在M區(qū)域運動時,回路磁通量不變 B.棒在M區(qū)域運動時,回路磁通量增大 C.棒在N區(qū)域運動時,回路磁通量不變 D.棒在N區(qū)域運動時,回路磁通量增大【考點】判斷磁通量的大小或變化.【專題】定性思想;推理法;磁場磁場對電流的作用;理解能力.【答案】BC【分析】根據(jù)磁通量公式Φ=BS分析?!窘獯稹拷猓篈B、根據(jù)Φ=BS,由圖可知棒在M區(qū)域運動時,穿過閉合回路的有效面積S在增大,則回路磁通量Φ增大,故A錯誤,B正確;CD、由圖可知棒在N區(qū)域運動時,穿過閉合回路的有效面積S保持不變,則回路磁通量Φ不變,故C正確,D錯誤。故選:BC?!军c評】本題考查磁通量公式的應(yīng)用,較易。(多選)10.(2024秋?河西區(qū)期末)把一小段長為l、電流為I的通電直導(dǎo)線垂直磁場放入勻強磁場中,下列各圖能正確反映安培力F、磁感應(yīng)強度B及Il之間關(guān)系的是()A. B. C. D.【考點】磁感應(yīng)強度的定義與物理意義.【專題】定量思想;推理法;磁場磁場對電流的作用;推理論證能力.【答案】BC【分析】安培力的計算式:F=BIL,式中的B由磁場決定,而F與IL成正比變化關(guān)系,據(jù)此分析判斷。【解答】解:AB、由F=BIL可知,F(xiàn)與電流和導(dǎo)線長度的乘積IL成正比,故A錯誤,B正確;CD、B由磁場本身決定,不受F的影響,圖象為平行橫坐標的直線,故C正確,D錯誤。故選:BC?!军c評】本題考查安培力表達式的意義以及磁感應(yīng)強度B的定義,要注意明確B由磁場本身決定,不受I,L,F(xiàn)的影響。(多選)11.(2024秋?豐臺區(qū)期末)在如圖電場或磁場中,能使一個帶負電的粒子僅在靜電力或洛倫茲力作用下做圓周運動的是()A.圖甲:勻強電場 B.圖乙:勻強磁場 C.圖丙:帶正電的點電荷形成的電場 D.圖丁:等量同種正點電荷形成的電場【考點】勻強磁場的特點;勻速圓周運動;正、負點電荷的電場線;等量同種電荷的電場線分布.【專題】定性思想;推理法;帶電粒子在電場中的運動專題;帶電粒子在磁場中的運動專題;推理論證能力.【答案】BCD【分析】根據(jù)負電荷做圓周運動所需的向心力是變力的特點結(jié)合各圖情況分析能否提供向心力進行解答?!窘獯稹拷猓篈.在勻強電場中,帶負電的粒子受到的電場力是恒力。它不能提供粒子做圓周運動所需的向心力,因此粒子在勻強電場中不能做圓周運動,故A錯誤;B.在勻強磁場中,帶負電的粒子可以受到洛倫茲力提供向心力使粒子做圓周運動,故B正確;C.帶正電的點電荷形成的電場中,電場線是以點電荷為中心的輻射狀。帶負電的粒子在這個電場中會受到電場力作用,電場力的方向指向點電荷。由于電場力是指向圓心的,因此它可以提供粒子做圓周運動所需的向心力,故C正確;D.等量同種正點電荷形成的電場中,電場線分布具有一定的對稱性。在這個電場中,帶負電的粒子在連線的中垂面上繞連線中點可以做圓周運動,故D正確。故選:BCD?!军c評】本題主要考查帶電粒子在電場和磁場中的運動情況,特別是能否做圓周運動,會根據(jù)題意進行準確分析解答。(多選)12.(2024秋?濱海新區(qū)期末)如圖所示的情況中,能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A.圖甲中,條形磁鐵插入有開口的圓環(huán) B.圖乙中,開關(guān)閉合后,向右滑動變阻器滑片 C.圖丙中,線圈在勻強磁場中,保持線圈平面始終與磁感線垂直左右運動時 D.圖丁中,與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)的線圈向右平移【考點】感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件.【專題】定性思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;理解能力.【答案】BD【分析】產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是閉合回路并且穿過回路的磁通量發(fā)生變化?!窘獯稹拷猓焊鶕?jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:閉合回路、磁通量發(fā)生變化,可知甲屬于斷路,丙圖磁通量不發(fā)生變化,故甲圖和丙圖不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,乙、丁的情況能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故BD正確,AC錯誤;故選:BD?!军c評】本題的關(guān)鍵在于理解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,即閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運動。在分析每個選項時,需要判斷是否滿足這一條件,從而確定是否能產(chǎn)生感應(yīng)電流。三.填空題(共4小題)13.(2024秋?普陀區(qū)校級月考)利用手機中的磁傳感器可測量埋在地下的水平高壓直流長直電纜的深度。在手機上建立了空間直角坐標系Oxyz后保持手機方位不變,且Oz始終豎直向上,如圖(a)所示。電纜上方的水平地面上有E、F、G、H四個點,如圖(b)所示。EF、GH長均為1.8m且垂直平分。電纜通電前將各分量調(diào)零,通電后將手機貼近地面,測得四點的分量數(shù)據(jù)見表,其中BxG=BxH。則電纜中電流沿y軸正方向,電纜距離地面的深度為1.2m。位置Bx/μTBy/μTBz/μTE806F80﹣6GBxG00HBxH00【考點】磁感應(yīng)強度的矢量疊加;通電直導(dǎo)線周圍的磁場.【專題】定量思想;合成分解法;磁場磁場對電流的作用;推理論證能力.【答案】y軸正;1.2?!痉治觥坑杀砜芍狦、H兩處的磁感應(yīng)強度方向,結(jié)合通電直導(dǎo)線周圍的磁場特點,可得到電流方向;由E、F兩處的磁感應(yīng)強度方向,結(jié)合角度的幾何關(guān)系,可得到通電直導(dǎo)線與地面的距離。【解答】解:由表可知G、H兩處的磁感應(yīng)強度方向為x軸正方向,且通電直導(dǎo)線在地下,故通電直導(dǎo)線的電流沿GH方向,即y軸正方向;由E、F兩處的磁感應(yīng)強度方向,結(jié)合角度的幾何關(guān)系,可知在xOz平面內(nèi),直導(dǎo)線與EF的相對位置如下圖:由幾何關(guān)系可知:tanθ=BzEBxE=x故答案為:y軸正;1.2?!军c評】本題考查通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場特點,關(guān)鍵是利用表中的磁感應(yīng)強度方向,判斷直導(dǎo)線與已知點之間的相對距離。14.(2023秋?福清市期末)在垂直紙面向里的有界勻強磁場B=1.0T中,一個寬d=0.5m、高h=0.8m的單匝矩形閉合導(dǎo)體用輕質(zhì)細線懸掛在天花板上,矩形導(dǎo)體的34在磁場內(nèi),14在磁場外,如圖所示,則穿過閉合導(dǎo)體的磁通量Φ=0.3Wb;若閉合導(dǎo)體繞細線旋轉(zhuǎn)180°,則穿過閉合導(dǎo)體的磁通量變化量的大小為ΔΦ=0.6【考點】磁通量的概念和計算公式的定性分析.【專題】定量思想;歸納法;磁場磁場對電流的作用;理解能力.【答案】0.3,0.6。【分析】根據(jù)公式Φ=BS計算即可;計算出旋轉(zhuǎn)后的磁通量,然后用末磁通量減去初磁通量大小即可得到磁通量的變化量。【解答】解:穿過閉合導(dǎo)體的磁通量Φ=3若閉合導(dǎo)體繞細線旋轉(zhuǎn)180°,則穿過閉合導(dǎo)體的磁通量為Φ'=﹣0.3Wb,所以磁通量變化量的大小為ΔΦ=|Φ'﹣Φ|=|﹣0.3﹣0.3|Wb=0.6Wb故答案為:0.3,0.6。【點評】在公式Φ=BS中S是指有效面積,知道磁通量是標量,正負號表示穿過導(dǎo)體的方向。15.(2024秋?南開區(qū)校級期中)如圖所示,將通電直導(dǎo)線AB用懸線水平懸掛在電磁鐵的正上方,直導(dǎo)線可自由轉(zhuǎn)動,則接通開關(guān)時A端向紙里運動(填“里”或“外”),懸線張力變大(填“大”或“小”)。【考點】環(huán)形電流或通電螺線管周圍的磁場;左手定則判斷安培力的方向.【專題】定性思想;推理法;磁場磁場對電流的作用;推理論證能力.【答案】里,大。【分析】根據(jù)安培定則判斷出電磁鐵的極性,進而判斷直導(dǎo)線左、右兩部分所受安培力的方向;當(dāng)導(dǎo)線轉(zhuǎn)過90°時,根據(jù)特殊位置法,判斷導(dǎo)線所受的安培力方向,據(jù)此分析作答。【解答】解:根據(jù)安培定則可知,電磁鐵左邊為N極,右邊為S極。由于直導(dǎo)線左、右兩部分所在的磁場方向不同,可將直導(dǎo)線分為左、右兩部分處理,根據(jù)左手定則可得,圖示位置導(dǎo)線A端所受安培力向紙內(nèi),B端向紙外,則接通開關(guān)時,A端向紙里運動;根據(jù)特殊位置法,導(dǎo)線轉(zhuǎn)過90°時,由左手定則可知其所受安培力向下,則懸線張力變大。故答案為:里,大。【點評】本題主要考查對左手定則的掌握,判斷安培力作用下導(dǎo)體運動的方向,是磁場中的基本題型,這類問題往往是安培定則和左手定則綜合應(yīng)用,要熟悉電流法、特殊位置法、等效法、推論法等。16.(2022秋?南平期末)線圈平面abcd與水平方向夾角θ=60°,線圈平面面積S=0.2m2,一足夠大的勻強磁場磁感線方向豎直向下,磁感應(yīng)強度B=0.5T,則穿過線圈的磁通量為0.05Wb。把線圈以cd為軸順時針轉(zhuǎn)過120°角,則此過程穿過線圈磁通量的變化量為0.15Wb?!究键c】磁通量的概念和計算公式的定性分析.【專題】定量思想;歸納法;磁場磁場對電流的作用;分析綜合能力.【答案】0.05;0.15?!痉治觥扛鶕?jù)磁通量公式Φ=BS,S為線圈的有效面積,磁通量的變化量等于末磁通量與初磁通量的差值。【解答】解:線圈在垂直磁場方向上的投影面積:S⊥=Scos60°代入數(shù)據(jù)得:S⊥=0.1m2穿過線圈的磁通量Φ1=BS⊥=0.5×0.1Wb=0.05Wb線圈以cd為軸順時針方向轉(zhuǎn)過120°角后變?yōu)榕c磁場垂直,但由于此時磁感線從線圈平面穿入的方向與原來相反,故此時通過線圈的磁通量:Φ2=﹣BS=﹣0.5×0.2Wb=﹣0.1Wb故磁通量的變化量ΔΦ=|Φ2﹣Φ1|=|﹣0.1﹣0.05|Wb=0.15Wb。故答案為:0.05;0.15?!军c評】本題主要考查了磁通量,解題關(guān)鍵是明確磁通量的計算,磁通量的變化量的計算是解決問題的關(guān)鍵。四.解答題(共4小題)17.(2023秋?金壇區(qū)期中)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.8T,矩形線圈abcd的面積S=0.5m2,共10匝,開始B與S垂直且線圈有一半在磁場中,如圖所示。(1)當(dāng)線圈繞ab邊轉(zhuǎn)過60°時,求線圈此過程中磁通量的改變量。(2)當(dāng)線圈繞dc邊轉(zhuǎn)過60°時,求線圈此過程中磁通量的改變量?!究键c】磁通量的概念和計算公式的定性分析.【專題】定量思想;歸納法;磁場磁場對電流的作用;分析綜合能力.【答案】(1)當(dāng)線圈繞ab邊轉(zhuǎn)過60°時,線圈此過程中磁通量的改變量為0;(2)當(dāng)線圈繞dc邊轉(zhuǎn)過60°時,線圈此過程中磁通量的改變量為﹣0.2Wb?!痉治觥坑纱磐康亩x式Φ=BSsin30°求解磁通量;由ΔΦ=Φ2﹣Φ1求解磁通量的變化?!窘獯稹拷猓海?)線圈轉(zhuǎn)動前,磁通量為Φ1=B×12S=0.8×12×0.5Wb=0.2Wb,當(dāng)線圈繞ab轉(zhuǎn)過60°時,線圈恰好全部進入磁場中,磁通量為Φ2=BScos60°=0.2Wb,磁通量的改變量為ΔΦ1=Φ2﹣(2)當(dāng)線圈繞dc邊轉(zhuǎn)過60°時,線圈恰好全部穿出磁場,磁通量為Φ3=0,磁通量的改變量為ΔΦ2=Φ3﹣Φ1=﹣0.2Wb。答:(1)當(dāng)線圈繞ab邊轉(zhuǎn)過60°時,線圈此過程中磁通量的改變量為0;(2)當(dāng)線圈繞dc邊轉(zhuǎn)過60°時,線圈此過程中磁通量的改變量為﹣0.2Wb?!军c評】本題考查磁通量的定義式及變化量,解題關(guān)鍵是掌握磁通量的定義式Φ=BSsin30°和ΔΦ=Φ2﹣Φ1。18.(2023秋?天寧區(qū)校級期中)如圖所示,在直角三角形ABC的A點和B點分別固定一垂直紙面的無限長通電直導(dǎo)線,其中A點處導(dǎo)線中電流強度為I0,方向垂直紙面向外,∠A=30°,已知通電直導(dǎo)線形成的磁場在空間某點處的磁感應(yīng)強度B=kIr,k為比例系數(shù),r為該點到導(dǎo)線的距離,I為導(dǎo)線中的電流強度。今測得(1)A、B點處導(dǎo)線電流在C點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小之比;(2)B點處導(dǎo)線中電流的方向和大小IB。【考點】通電直導(dǎo)線周圍的磁場;磁感應(yīng)強度的定義與物理意義.【專題】計算題;定量思想;推理法;磁場磁場對電流的作用;分析綜合能力.【答案】(1)A、B點處導(dǎo)線電流在C點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小之比是2:1;(2)B點處導(dǎo)線中電流的方向垂直于紙面向里,大小IB是14I0【分析】(1)C點的磁場沿BC方向向右,應(yīng)用安培定則與平行四邊形定則作出兩電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度,然后求出磁感應(yīng)強度之比。(2)根據(jù)安培定則判斷B處電流方向,根據(jù)B=kI【解答】解:(1)C點磁場的磁感應(yīng)強度B合沿BC方向向右,設(shè)A點處導(dǎo)線和B點處導(dǎo)線在C點形成的磁場的磁感應(yīng)強度大小分別為BA、BB,磁場方向沿磁感線的切線方向,根據(jù)安培定則可知,電流在C處產(chǎn)生的磁場方向分別與AC與BC垂直,如圖所示:根據(jù)圖示可知:sin30°=BBBA,則A、B點處導(dǎo)線電流在C點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小之比BA:BB=(2)B點處電流在C處產(chǎn)生的磁場方向垂直于BC向下,由安培定則可知,B點處導(dǎo)線中電流垂直紙面向里,由于∠A=30°,設(shè)BC長度為r,則AC長度為2r,通電直導(dǎo)線形成的磁場在空間某點處的磁感應(yīng)強度問:BA處電流在C處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小問:BA=kIB處電流在C處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小問:BB=kI由于BA:BB=2:1,解得:IB=14答:(1)A、B點處導(dǎo)線電流在C點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小之比是2:1;(2)B點處導(dǎo)線中電流的方向垂直于紙面向里,大小IB是14I0【點評】本題考查安培定則以及矢量的合成法則的內(nèi)容,在解題時要注意幾何知識的應(yīng)用。19.(2023秋?山東月考)如圖所示,足夠長的金屬框架MON與足夠長的導(dǎo)體棒DE構(gòu)成回路,處在勻強磁場中且與磁場垂直。(1)若B0=0.2T,DE從O點出發(fā),向右以v0=0.5m/s的速度勻速運動6s,求回路中磁通量的變化量;(2)在圖中,若回路面積從S0=4.5m2變到S1=10m2,同一時間內(nèi)磁感應(yīng)強度大小B從B0(3)若開始時B0=0.2T,DE從O點右側(cè)1m處出發(fā),向右以v1=1m/s的速度勻速運動,且閉合回路中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,求磁感應(yīng)強度大小B隨時間t變化的表達式。【考點】計算磁通量的變化量.【專題】計算題;定量思想;模型法;電磁感應(yīng)與圖象結(jié)合;分析綜合能力.【答案】(1)回路中磁通量的變化量為0.9Wb;(2)回路中磁通量的變化量為9.1Wb;(3)磁感應(yīng)強度大小B隨時間t變化的表達式為B=【分析】(1)根據(jù)x=v0t求出6s導(dǎo)體棒向右運動的位移,由幾何知識求出此時回路的面積,再根據(jù)ΔΦ=Φ2﹣Φ1求磁通量變化量;(2)求出初末狀態(tài)時的磁通量,再求磁通量的變化量;(3)閉合回路中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,則磁通量不變,根據(jù)Φ=BS求解磁感應(yīng)強度大小B隨時間t變化的表達式。【解答】解:(1)導(dǎo)體棒以v0=0.5m/s的速度向右勻速運動6s時,運動的位移為x=v0t=0.5×6m=3m因∠MON=45°,則此時回路的面積為S=回路中的磁通量的變化量為ΔΦ=B0S﹣0=0.2×4.5Wb=0.9Wb(2)初態(tài)磁通量為Φ1=B0S0=0.2×4.5Wb=0.9Wb末態(tài)的磁通量Φ2=B1S1=1.0×10Wb=10Wb回路中磁通量的變化量ΔΦ′=Φ2﹣Φ1=10Wb﹣0.9Wb=9.1Wb(3)閉合回路三角形的直角邊長x=x0+v1t=(1+1×t)m=(1+t)m閉合回路中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,磁通量不變,則B0解得B=答:(1)回路中磁通量的變化量為0.9Wb;(2)回路中磁通量的變化量為9.1Wb;(3)磁感應(yīng)強度大小B隨時間t變化的表達式為B=【點評】解題關(guān)鍵要掌握感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件:穿過閉合電路的磁通量變化,來分析不產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。20.(2022秋?浦東新區(qū)校級期末)中國宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角:“以磁石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也?!边M一步研究表明,地球周圍地磁場的磁感線分布示意如圖。結(jié)合材料,回答問題:(1)地球磁場的地磁南極在地理北極附近。(選填“地理南極”或“地理北極”)(2)若在地球內(nèi)部地心處放一個指南針,那么指南針的N極指向地理南極(選填“地理南極”或“地理北極”)。【考點】地磁場;磁感線的概念和性質(zhì).【專題】應(yīng)用題;信息給予題;定性思想;推理法;理解能力.【答案】(1)地理北極;(2)地理南極?!痉治觥扛鶕?jù)地球磁場的特點分析判斷?!窘獯稹拷猓海?)地球磁場的地磁南極在地理北極附近;(2)若在地球內(nèi)部地心處放一個指南針,那么指南針的N極指向地理南極。故答案為:(1)地理北極;(2)地理南極?!军c評】本題考查地球的磁場,要求記憶地球磁場的特點。
考點卡片1.勻速圓周運動【知識點的認識】1.定義:如果物體沿著圓周運動,并且線速度的大小處處相等,這種運動叫作勻速圓周運動。也可說勻速圓周運動是角速度不變的圓周運動。2.性質(zhì):線速度的方向時刻在變,因此是一種變速運動。3.勻速圓周運動與非勻速圓周運動的區(qū)別(1)勻速圓周運動①定義:角速度大小不變的圓周運動。②性質(zhì):向心加速度大小不變,方向始終指向圓心的變加速曲線運動。③質(zhì)點做勻速圓周運動的條件:合力大小不變,方向始終與速度方向垂直且指向圓心。(2)非勻速圓周運動①定義:線速度大小不斷變化的圓周運動。②合力的作用a、合力沿速度方向的分量Ft產(chǎn)生切向加速度,F(xiàn)t=mat,它只改變速度的大小。b、合力沿半徑方向的分量Fn產(chǎn)生向心加速度,F(xiàn)n=man,它只改變速度的方向?!久}方向】對于做勻速圓周運動的物體,下面說法正確的是()A、相等的時間里通過的路程相等B、相等的時間里通過的弧長相等C、相等的時間里發(fā)生的位移相同D、相等的時間里轉(zhuǎn)過的角度相等分析:勻速圓周運動的過程中相等時間內(nèi)通過的弧長相等,則路程也相等,相等弧長對應(yīng)相等的圓心角,則相等時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度也相等。位移是矢量,有方向,相等的弧長對應(yīng)相等的弦長,則位移的大小相等,但方向不同。解答:AB、勻速圓周運動在相等時間內(nèi)通過的弧長相等,路程相等。故AB正確。C、相等的弧長對應(yīng)相等的弦長,所以相等時間內(nèi)位移的大小相等,但方向不同,所以相等時間內(nèi)發(fā)生的位移不同。故C錯誤。D、相等的弧長對應(yīng)相等的圓心角,所以相等時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度相等。故D正確。故選:ABD。點評:解決本題的關(guān)鍵知道勻速圓周運動的線速度大小不變,所以相等時間內(nèi)通過的弧長相等,路程也相等?!窘忸}思路點撥】1.勻速圓周運動和非勻速圓周運動的比較項目勻速圓周運動非勻速圓周運動運動性質(zhì)是速度大小不變,方向時刻變化的變速曲線運動,是加速度大小不變而方向時刻變化的變加速曲線運動是速度大小和方向都變化的變速曲線運動,是加速度大小和方向都變化的變加速曲線運動加速度加速度方向與線速度方向垂直。即只存在向心加速度,沒有切向加速度由于速度的大小、方向均變,所以不僅存在向心加速度且存在切向加速度,合加速度的方向不斷改變向心力F合F合2.正、負點電荷的電場線【知識點的認識】1.正、負點電荷的的電場線呈放射狀,如下圖2.正、負點電荷的的電場線是以點電荷為球心的同心球面。正點電荷的電場線由球心向外發(fā)散,負點電荷的電場線由四周指向球心。3.同一球面上各點的電場強度大小相等,但各點的電場強度方向不同?!久}方向】點電荷Q產(chǎn)生的電場電場線分布情況如圖所示,在電場中A、B、C三點,下列說法正確的是()A、點電荷Q帶正電B、任意兩個電荷在B點和C點受到的電場力方向一定相同C、同一點電荷在A點和B點受到的電場力大小相同D、同一點電荷在B點和C點受到的電場力大小相同分析:本題考查的就是點電荷的電場的分布及特點,這要求同學(xué)對于基本的幾種電場的情況要了解,本題看的就是學(xué)生的基本知識的掌握情況,比較簡單.解答:A、由于電場線的方向都是指向圓心的,根據(jù)電場線是從正電荷發(fā)出到負電荷可知,點電荷Q帶負電,所以A錯誤。B、正電荷受到電場力沿著電場線的方向,負電荷受到的電場力與電場線的方向相反,所以正負電荷受到的電場力的方向是相反的,所以B錯誤。C、A點和B點在同一圓周上,說明A點和B點的場強的大小是相同的,根據(jù)點電荷的場強公式F=KQr2可知,同一點電荷在A點和B點受到的電場力大小相同,所以D、由C的分析可知,B點和C點的場強的大小不同,所以同一點電荷在B點和C點受到的電場力大小不同,所以D錯誤。故選:C。點評:本題考查的就是學(xué)生對點電荷的電場的理解,知道用點電荷的場強公式來分析電場強度的變化,掌握住點電荷的場強公式就比較簡單了.【解題思路點撥】要從立體角度來看待電場問題,雖然平時的學(xué)習(xí)中多以剖面的形式展示電場,但實際上帶電體的四面八方都充斥著電場。3.等量同種電荷的電場線分布【知識點的認識】1.等量同種電荷的電場線分布圖如下(以正電荷為例,負電荷的電場線方向相反):2.以兩電荷連線中點為原點O,建立x軸,x軸上電場強度的分布如下圖:①連線上O點兩側(cè)場強方向相反,均指向O點;大小越靠近O點越小且關(guān)于O點對稱。O點的場強為0。②延長線上O點兩側(cè)場強方向相反,均背離O點;大小越遠離O點越小且關(guān)于O點對稱。3.以兩電荷連線中點為原點O,中垂線上電場強度的分布如下圖:各點場強方向均沿該點與O點連線背離O點;大小由O點沿直線向外先增大后減小且關(guān)于O點對稱?!久}方向】如圖為真空中兩點電荷A、B形成的電場中的一簇電場線,已知該電場線關(guān)于虛線對稱,O點為A、B電荷連線的中點,a、b為其連線的中垂線上對稱的兩點,則下列說法正確的是()A、A、B可能帶等量異號的正、負電荷B、A、B可能帶不等量的正電荷C、a.b兩點處無電場線,故其電場強度可能為零D、同一試探電荷在a、b兩點處所受電場力大小相等,方向一定相反分析:電場線是從正電荷或者無窮遠處發(fā)出,到負電荷或無窮遠處為止.電場線只是形象描述電場的假想曲線,a.b兩點處無電場線,其電場強度也不為零.解答:A、根據(jù)電場線的特點,從正電荷出發(fā)到負電荷終止可以判斷,A、B是兩個等量同種電荷。故AB錯誤。C、電場線只是形象描述電場的假想曲線,a.b兩點處無電場線,其電場強度也不為零,故C錯誤;D、同一試探電荷在a、b兩點處場強大小相等方向相反,所受電場力大小相等,方向一定相反,故D正確。故選:D。點評:常見電場的電場線分布及等勢面的分布要求我們能熟練掌握,并要注意沿電場線的方向電勢是降低的,同時注意等量異號電荷形成電場的對稱性.加強基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí),掌握住電場線的特點,即可解決本題.【解題思路點撥】1.電場線與帶電粒子在電場中的運動軌跡的關(guān)系:根據(jù)電場線的定義,一般情況下,帶電粒子在電場中的運動軌跡不會與電場線重合,只有同時滿足以下三個條件時,兩者才會重合:(1)電場線為直線;(2)電荷初速度為零,或速度方向與電場線平行;(3)電荷僅受電場力或所受其他力合力的方向與電場線平行.2.關(guān)于電場線的問題往往與帶電粒子的運動聯(lián)系起來進行考查,解答這類問題應(yīng)抓住以下幾個關(guān)鍵:(1)分析清楚粒子的運動情況,特別是速度和加速度如何變化;(2)根據(jù)力和運動的關(guān)系,確定粒子所受電場力的大小方向如何變化;(3)根據(jù)電場力與場強的關(guān)系,確定場強的大小、方向如何變化,從而確定電場線的分布規(guī)律.(4)熟悉幾種常見電場的電場線分布特點.4.等量異種電荷的電場線分布【知識點的認識】1.等量異種電荷的電場強度分布圖如下:2.以兩電荷連線中點為原點O,建立x軸,x軸上電場強度的分布如下圖:①連線上各點場強方向相同,由正源電荷指向負源電荷;大小越靠近中點越小且關(guān)于中點對稱。②延長線上各點場強方向相同,沿連線背離正源電荷或指向負源電荷;大小越靠近源電荷越大且關(guān)于中點對稱。3.以兩電荷連線中點為原點O,中垂線上電場強度的分布如下圖:各點場強方向相同,平行于連線由正源電荷指向負源電荷;大小從中點O向外逐漸減小且距O相等的點場強大小相等。4.O點是兩電荷連線上場強的最小位置(不等于零),中垂線上場強最大的位置?!久}方向】兩個等量點電荷P、Q在真空中產(chǎn)生的電場線(方向未畫出)如圖所示,一電子在A、B兩點所受的電場力分別為FA和FB,則它們的大小關(guān)系為()A、FA=FBB、FA<FBC、FA>FBD、無法確定分析:為了形象的描述電場的強弱和方向引入了電場線的概念,在電場中電場線密的地方電場強度大,稀疏的地方電場強度小,據(jù)此可正確解答本題.解答:從圖中可以看出,A點電場線比B點密,因此A點場強比B點強,根據(jù)F=Eq可知,A點電場力大,故ABD錯誤,C正確。故選:C。點評:本題比較簡單,考查了如何通過電場線判斷電場強度的高低,要正確理解電場強度、電勢等概念與電場線的關(guān)系.【解題思路點撥】1.電場線與帶電粒子在電場中的運動軌跡的關(guān)系:根據(jù)電場線的定義,一般情況下,帶電粒子在電場中的運動軌跡不會與電場線重合,只有同時滿足以下三個條件時,兩者才會重合:(1)電場線為直線;(2)電荷初速度為零,或速度方向與電場線平行;(3)電荷僅受電場力或所受其他力合力的方向與電場線平行.2.關(guān)于電場線的問題往往與帶電粒子的運動聯(lián)系起來進行考查,解答這類問題應(yīng)抓住以下幾個關(guān)鍵:(1)分析清楚粒子的運動情況,特別是速度和加速度如何變化;(2)根據(jù)力和運動的關(guān)系,確定粒子所受電場力的大小方向如何變化;(3)根據(jù)電場力與場強的關(guān)系,確定場強的大小、方向如何變化,從而確定電場線的分布規(guī)律.(4)熟悉幾種常見電場的電場線分布特點.5.等量異種電荷的電勢分布【知識點的認識】等量異種電荷的電勢分布如下圖(用等勢面表示):1.等勢面的特點:(1)關(guān)于中垂面對稱的閉合曲面,也關(guān)于兩源電荷連線對稱。(2)中垂面是電勢為0的等勢面,正電荷一側(cè)各點電勢大于0,負電荷一側(cè)各點電勢小于0。2.兩電荷連線上各點的電勢情況如下:(1)連線上從正電荷到負電荷電勢一直降低(2)關(guān)于中點對稱的點,電勢互為相反數(shù)(3)離正電荷越近電勢越高,離負電荷越近電勢越低(4)越靠近源電荷時等差等勢面越密集3.總結(jié):(1)中點電勢為0,是左右兩側(cè)電勢的正負分界點(2)關(guān)于連線對稱的點電勢相等,關(guān)于中點、中垂面對稱的點電勢互為相反數(shù)(可同為0)【命題方向】如圖所示,A、B是兩個等量異種點電荷,C、D是A、B連線的中垂A、線上且與連線距離相等的兩點,則()B、在A、B連線的中垂線上,從C到D,各點電勢都相等,場強都相同C、在A、B連線的中垂線上,從C到D,場強先增大后減小,電勢先升高后降低D、在A、B連線的中垂線上,從C到D,場強先增大后減小,各點的電勢都相等分析:在A、B連線上,從A到B,場強先減小后增大,電勢逐漸升高,根據(jù)等量的異種電荷的電場的分布的規(guī)律,在中垂線上,電場方向始終垂直中垂線且指向負電荷,并且中垂線上的電勢都為零,由此可以分析電場力和電勢能的變化.解答:A、在中垂線上,電場方向始終垂直中垂線且指向負電荷,但是電場強度的大小不同,在正中間的電場強度最大,向兩邊逐漸的減小,所以A錯誤;B、在A、B連線的中垂線上,從C到D,場強先增大后減小,但是垂線上的所有點的電勢都為零,所以B錯誤,C正確;D、從正電荷到負電荷,電勢是逐漸升高的,所以從A到B,電勢逐漸升高,離電荷越近,電荷的場強越大,所以從A到B,場強先減小后增大,所以D正確。故選:CD。點評:本題要求學(xué)生了解等量異種電荷的電場線及電場特點,并能判斷電場的變化.【解題思路點撥】電勢是標量,電勢的疊加遵循代數(shù)相加法則,如果A、B兩個點電荷在空間中C點產(chǎn)生的電勢分別為φA、φB,那么C點的電勢φ=φA+φB。6.磁感線的概念和性質(zhì)【知識點的認識】1.磁感線:在磁場中畫出一些有方向的曲線,使曲線上每一點的切線方向都跟這點的磁感應(yīng)強度的方向一致,這樣的曲線叫磁感線.2.磁感線的特點(1)磁感線上某點的切線方向就是該點的磁場方向.(2)磁感線的疏密定性地表示磁場的強弱,在磁感線較密的地方磁場較強;在磁感線較疏的地方磁場較弱.(3)磁感線是閉合曲線,沒有起點和終點,在磁體外部,從N極指向S極;在磁體內(nèi)部,由S極指向N極.(4)同一磁場的磁感線不中斷、不相交、不相切.(5)磁感線是假想的曲線,客觀上不存在.【命題方向】下列關(guān)于磁感線的敘述,正確的說法是()A、磁感線是磁場中確實存在的一種曲線B、磁感線總是從N極指向S極C、磁感線是由磁場中的鐵屑形成的D、磁感線是根據(jù)磁場的性質(zhì)人為地畫出來的曲線分析:磁感線是人為假想的曲線,不是磁場中實際存在的曲線.在磁鐵的外部,磁感線從N極出發(fā)進入S極,在磁鐵的內(nèi)部,磁感線從S極指向N極.解答:A、磁感線是人為假想的曲線,不是磁場中實際存在的曲線。故A錯誤。B、在磁鐵的外部,磁感線從N極出發(fā)進入S極,在磁鐵的內(nèi)部,磁感線從S極指向N極。故B錯誤。C、磁感線可以由磁場中的鐵屑形成的曲線模擬,但模擬出來的曲線并不是磁感線,因為磁感線并不存在。故C錯誤。D、磁感線是描述磁場的強弱和方向人為假想的曲線。故D正確。故選:D。點評:本題考查對磁感線的意義、特征的了解程度,要注意磁場是客觀存在的物質(zhì),而磁感線不是客觀存在的物質(zhì),是人為假想的曲線.【解題思路點撥】磁感線的特點總結(jié):1.為形象描述磁場而引入的假想曲線,實際并不存在。2.磁感線的疏密表示磁場的強弱,磁感線密集的地方磁場強,稀疏的地方磁場弱。3.磁感線的方向:磁體外部從N極指向S極,磁體內(nèi)部從S極指向N極。4.磁感線閉合而不相交,不相切,也不中斷。5.磁感線上某點的切線方向表示該點的磁場方向。7.地磁場【知識點的認識】地磁場①地磁場的N極在地球南極附近,S極在地球北極附近,磁感線分布如圖所示.②地磁場B的水平分量(Bx)總是從地球南極指向北極,而豎直分量(By)則南北半球相反,在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下.③在赤道平面上,距離地球表面高度相等的各點,磁場強弱相等,且方向水平向北.【命題方向】??碱}型:對基本概念的考查地球是一個大磁體,它的存在對地球的影響是巨大的,下列有關(guān)地磁場的相關(guān)說法中,正確的是()A.在地面上放置一枚小磁針,在沒有其他磁場的影響下靜止的小磁針的南極指向地磁場的南極B.地磁場的北極在地理的南極附近C.北半球地磁場的方向相對地面總是垂直向下的D.地球上任何地方的地磁場方向都是和地面平行的分析:地球是個巨大的磁體,地磁北極在地理南極附近,地磁南極在地理北極附近.地球周圍存在著磁場.解答:A、在地面上放置一枚小磁針,在沒有其他磁場的影響下靜止的小磁針的南極指向地磁場的北極.故A錯誤;B、地理北極附近是地磁南極,地理南極附近是地磁北極.故B正確;C、D、地磁場的磁感線可分解成兩個分量,水平分量指向地理北極附近,若在北半球,則豎直分量豎直向下;若是南半球,則是豎直向上.故CD都錯誤.故選:B.點評:(1)地球是個巨大的磁體,地球的周圍存在著磁場,任一點的磁場方向是不變的.(2)地磁北極在地理南極附近,地磁南極在地理北極附近.(3)小磁針北極所指向即為磁場的方向.【解題思路點撥】地球本身是一個大磁體,它的N極位于地理南極附近,S極位于地理北極附近。在地磁兩極,磁針豎直指向地面;在赤道上,磁針水平指示南北。磁針指示南北是一種近似的說法,小磁針的指向與地理正南正北方向之間的夾角稱為磁偏角。對于地球磁性的成因,目前仍沒有確定的說法,部分科學(xué)家認為是由地核中熔化了的金屬(鐵和鎳)的環(huán)流引起的。地磁場對人類的生產(chǎn)生活都有重要意義。根據(jù)地磁場出現(xiàn)的異常情況,可發(fā)現(xiàn)未知的礦藏或者特殊的地質(zhì)構(gòu)造。地磁場能使來自太陽的高速帶電粒子流偏轉(zhuǎn),成為地球生命的“保護傘”。8.磁場中小磁針的偏轉(zhuǎn)問題【知識點的認識】磁場具有方向性,處在磁場中能夠自由轉(zhuǎn)動的小磁針,靜止時N極的指向,即小磁針N極的受力方向就是該處的磁場方向。所以把小磁針放在磁場中時,N極總是指向該處磁場的方向,也是該處磁感線的切線方向?!久}方向】一個磁場的磁感線如圖所示,一個小磁針被放入磁場中,則小磁針將()A、向右移動B、向左移動C、順時針轉(zhuǎn)動D、逆時針轉(zhuǎn)動分析:磁場中的磁感線不是實際存在的,是為了研究磁場而假想的,小磁針靜止時N極所指向表示磁場方向。解答:一個磁場的磁感線如圖所示,一個小磁針被放入方向水平向右的磁場中,發(fā)現(xiàn)小磁針沿順時針轉(zhuǎn)動,是小磁針N極受到水平向右的磁場力的作用,小磁針S極受到水平向左的磁場力,所以N極要轉(zhuǎn)向磁場方向,而S極轉(zhuǎn)向磁場方向反方向。因此導(dǎo)致小磁針在順時針轉(zhuǎn)動。故選:C。點評:小磁針N極受力方向或靜止時所指方向就是磁場方向,也是磁感應(yīng)強度方向?!窘忸}思路點撥】將一個能夠自由轉(zhuǎn)動的小磁針放在磁場中,它的N極總是指向磁場的方向,也就是該處磁感線的切線方向。9.通電直導(dǎo)線周圍的磁場【知識點的認識】幾種常見的磁場如下:直線電流的磁場通電螺線管的磁場環(huán)形電流的磁場特點無磁極、非勻強,且距導(dǎo)線越遠處磁場越弱與條形磁鐵的磁場相似,管內(nèi)為勻強磁場,管外為非勻強磁場環(huán)形電流的兩側(cè)是N極和S極,且離圓環(huán)中心越遠,磁場越弱安培定則本考點主要針對通電直導(dǎo)線周圍的磁場分布【命題方向】如圖所示、導(dǎo)絨中通入由A向B的電流時,用輕繩懸掛的小磁針()A、不動B、N極向紙里,S極向紙外旋轉(zhuǎn)C、向上運動D、N極向紙外,s極向紙里旋轉(zhuǎn)分析:根據(jù)安培定則可明確小磁針所在位置的磁場方向,從而確定小磁針的偏轉(zhuǎn)方向。解答:根據(jù)安培定則可知,AB上方的磁場向外,則小磁針的N極向紙外,S極向紙里旋轉(zhuǎn),故D正確,ABC錯誤。故選:D。點評:本題考查安培定則的內(nèi)容,對于直導(dǎo)線,用手握住導(dǎo)線,大拇指指向電流方向,四指環(huán)繞的方向為磁場的方向?!窘忸}思路點撥】1.電流的方向跟它的磁感線方向之間的關(guān)系可以用安培定則(右手螺旋定則)來判斷。各種電流的磁場磁感線判斷方法如下:(1)直線電流:右手握住導(dǎo)線,讓伸直的拇指所指的方向與電流的方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向。(2)環(huán)形電流:讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁場的方向。(3)通電螺線管:右手握住螺線管,讓彎曲的四指跟電流的方向一致,拇指所指的方向就是螺線管磁場的方向,或者說拇指所指的就是通電螺線管N極的方向。2.特別提醒(1)磁場是分布在立體空間的,(2)利用安培定則不僅可以判斷磁場的方向,還可以根據(jù)磁場的方向判斷電流的方向。(3)應(yīng)用安培定則判定直線電流時,四指所指的方向是導(dǎo)線之外磁場的方向;判定環(huán)形電流和通電螺線管電流時,拇指的指向是線圈軸線上磁場的方向。(4)環(huán)形電流相當(dāng)于小磁針,通電螺線管相當(dāng)于條形磁鐵,應(yīng)用安培定則判斷時,拇指所指的一端為它的N極。10.環(huán)形電流或通電螺線管周圍的磁場【知識點的認識】幾種常見的磁場如下:直線電流的磁場通電螺線管的磁場環(huán)形電流的磁場特點無磁極、非勻強,且距導(dǎo)線越遠處磁場越弱與條形磁鐵的磁場相似,管內(nèi)為勻強磁場,管外為非勻強磁場環(huán)形電流的兩側(cè)是N極和S極,且離圓環(huán)中心越遠,磁場越弱安培定則本考點主要針對環(huán)形電流或通電螺線管周圍的磁場分布【命題方向】如圖所示為一通電螺線管,a、b、c是通電螺線管內(nèi)、外的三點,下列說法正確的()A、通電螺線管在c處產(chǎn)生的磁場向右B、通電螺線管在a處產(chǎn)生的磁場向右C、通電螺線管內(nèi)部的磁場可認為勻強磁場D、a、b、c三點中a點的磁場最強分析:根據(jù)安培定則即可判斷出通電螺線管產(chǎn)生的磁場的方向.通電螺線管內(nèi)部的磁場的特點是內(nèi)部的磁場最強.解答:A、B、根據(jù)安培定則右手握住螺線管,四指表示電流的方向,則通電螺線管產(chǎn)生的磁場的方向向右,所以通電螺線管在a處產(chǎn)生的磁場向右,通電螺線管在c處產(chǎn)生的磁場向左。故A錯誤,B正確;C、通電螺線管內(nèi)部的磁場可認為勻強磁場。故C正確;D、通電螺線管內(nèi)部的磁場的特點是內(nèi)部的磁場最強,所以a、b、c三點中a點的磁場最強。故D正確;故選:BCD。點評:該題考查通電螺線管產(chǎn)生的磁場的方向,根據(jù)安培定則即可判定,基礎(chǔ)題目.【解題思路點撥】1.電流的方向跟它的磁感線方向之間的關(guān)系可以用安培定則(右手螺旋定則)來判斷。各種電流的磁場磁感線判斷方法如下:(1)直線電流:右手握住導(dǎo)線,讓伸直的拇指所指的方向與電流的方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向。(2)環(huán)形電流:讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁場的方向。(3)通電螺線管:右手握住螺線管,讓彎曲的四指跟電流的方向一致,拇指所指的方向就是螺線管磁場的方向,或者說拇指所指的就是通電螺線管N極的方向。2.特別提醒(1)磁場是分布在立體空間的,(2)利用安培定則不僅可以判斷磁場的方向,還可以根據(jù)磁場的方向判斷電流的方向。(3)應(yīng)用安培定則判定直線電流時,四指所指的方向是導(dǎo)線之外磁場的方向;判定環(huán)形電流和通電螺線管電流時,拇指的指向是線圈軸線上磁場的方向。(4)環(huán)形電流相當(dāng)于小磁針,通電螺線管相當(dāng)于條形磁鐵,應(yīng)用安培定則判斷時,拇指所指的一端為它的N極。11.安培定則(右手螺旋定則)【知識點的認識】1.安培定則的內(nèi)容分三種不同情況.(1)直線電流:右手握住導(dǎo)線,伸直的拇指的方向代表電流的方向,那么彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向.(2)環(huán)形電流:右手握住環(huán)形導(dǎo)線,彎曲的四指所指的方向就是電流的方向,拇指所指的方向就是環(huán)形中心軸線上的磁感線的方向.(3)通電螺線管:右手握住螺線管,讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致,拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部的磁感線的方向.2.利用安培定則判斷的幾種常見電流的磁場直線電流的磁場通電螺線管的磁場環(huán)形電流的磁場特點無磁極、非勻強,且距導(dǎo)線越遠處磁場越弱與條形磁鐵的磁場相似,管內(nèi)為勻強磁場,管外為非勻強磁場環(huán)形電流的兩側(cè)是N極和S極,且離圓環(huán)中心越遠,磁場越弱安培定則本考點主要考查安培定則(右手螺旋定則)的內(nèi)容?!久}方向】通電螺線管的電流方向跟它的磁感線方向之間的關(guān)系,也可用安培定則來判定:握住螺線管,讓所指的方向跟一致,則的方向就是.分析:右手螺旋定則判斷通電螺線管的電流方向與它的磁感線方向之間的關(guān)系:右手握住螺線管,讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致,拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部的磁感線的方向.解答:右手握住螺線管,讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致,拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部的磁感線的方向.故答案為:右手;彎曲的四指;電流的方向;拇指所指;螺線管內(nèi)部的磁感線的方向。點評:本題考查右手螺旋定則,關(guān)鍵是理解其內(nèi)容。屬于基礎(chǔ)簡單題目。【解題思路點撥】1.電流的方向跟它的磁感線方向之間的關(guān)系可以用安培定則(右手螺旋定則)來判斷。各種電流的磁場磁感線判斷方法如下:(1)直線電流:右手握住導(dǎo)線,讓伸直的拇指所指的方向與電流的方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向。(2)環(huán)形電流:讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁場的方向。(3)通電螺線管:右手握住螺線管,讓彎曲的四指跟電流的方向一致,拇指所指的方向就是螺線管磁場的方向,或者說拇指所指的就是通電螺線管N極的方向。2.特別提醒(1)磁場是分布在立體空間的,(2)利用安培定則不僅可以判斷磁場的方向,還可以根據(jù)磁場的方向判斷電流的方向。(3)應(yīng)用安培定則判定直線電流時,四指所指的方向是導(dǎo)線之外磁場的方向;判定環(huán)形電流和通電螺線管電流時,拇指的指向是線圈軸線上磁場的方向。(4)環(huán)形電流相當(dāng)于小磁針,通電螺線管相當(dāng)于條形磁鐵,應(yīng)用安培定則判斷時,拇指所指的一端為它的N極。12.磁感應(yīng)強度的定義與物理意義【知識點的認識】1.電流元:在物理學(xué)中,把很短一段通電導(dǎo)線中的電流I與導(dǎo)線長度l的乘積叫作電流元。2.磁感應(yīng)強度(1)定義:電流元垂直于磁場放置時,電流元所受磁場的作用力F與I和l乘積的比值,叫作的磁感應(yīng)強度。(2)定義式:B=F(3)單位:在國際單位制中,磁感應(yīng)強度的單位是特斯拉,簡稱特,符號是T,1T=1NA(4)標矢性:矢量,方向即為該處磁場方向,即靜止于該處的小磁針N極所指的方向(5)物理意義:表征磁場強弱的物理量。(6)磁感應(yīng)強度是磁場本身的性質(zhì),與放不放電流元無關(guān)。【命題方向】由磁感應(yīng)強度的定義式B=A、磁感應(yīng)強度與通電導(dǎo)線受到的磁場力F成正比B、磁感應(yīng)強度與電流強度和導(dǎo)線長度的乘積成反比C、磁感應(yīng)強度的方向與F的方向一致D、只要滿足L很短,I很小的條件,B=分析:在磁場中磁感應(yīng)強度有強弱,則由磁感應(yīng)強度來描述強弱.將通電導(dǎo)線垂直放入勻強磁場中,即確保電流方向與磁場方向相互垂直,則所受的磁場力與通電導(dǎo)線的電流與長度乘積之比.公式B=FIL是比值法定義B的,磁感應(yīng)強度B是由磁場本身的性質(zhì)決定的物理量,不能說B與F成正比,也不能說B解答:AB、磁感應(yīng)強度B是由磁場本身的性質(zhì)決定的物理量,定義式B=FIL是比值法定義B的,不能說B與F成正比,也不能說B與IL成反比。故AC、根據(jù)左手定則可知,F(xiàn)與B的方向互相垂直。故C錯。D、只要滿足L很短,I很小的條件,B=FIL故選:D。點評:磁感應(yīng)強度的定義式B=FIL可知,是屬于比值定義法.即B與F、I、L均沒有關(guān)系,它是由磁場的本身決定.例如:電場強度E=【解題思路點撥】1.磁感應(yīng)強度的定義式::B=(1)公式成立條件:通電導(dǎo)線必須垂直于磁場方向放置,不垂直則公式不成立。(2)決定磁感應(yīng)強度的因素:僅由磁場本身決定,與導(dǎo)線是否受磁場力以及磁場力的大小無關(guān)。(3)磁感應(yīng)強度的定義式也適用于非勻強磁場,這時l應(yīng)很短,稱為“電流元”,相當(dāng)于靜電場中的“試探電荷”。2.方向:磁感應(yīng)強度B是一個矢量,某點磁感應(yīng)強度的方向不是放在該處的通電導(dǎo)線的受力方向。它的方向可以有以下幾種表述方式:(1)小磁針靜止時N極所指的方向,或小磁針靜止時S極所指的反方向。(2)小磁針N極受力的方向(不論小磁針是否靜止),或S極受力的反方向。(3)磁感應(yīng)強度的方向就是該點的磁場方向。3.大小:磁場在某位置的磁感應(yīng)強度的大小與方向是客觀存在的,與通過導(dǎo)線的電流大小、導(dǎo)線的長短無關(guān)。即使不放入載流導(dǎo)線,磁感應(yīng)強度也照樣存在,故不能說“B與F成正比”或“B與Il成反比”。13.磁感應(yīng)強度的方向【知識點的認識】磁感應(yīng)強度B是一個矢量,某點磁感應(yīng)強度的方向不是放在該處的通電導(dǎo)線的受力方向。它的方向可以有以下幾種表述方式:(1)小磁針靜止時N極所指的方向,或小磁針靜止時S極所指的反方向。(2)小磁針N極受力的方向(不論小磁針是否靜止),或S極受力的反方向。(3)磁感應(yīng)強度的方向就是該點的磁場方向。(4)磁感應(yīng)強度的方向就是該點磁感線的切線方向?!久}方向】磁感應(yīng)強度是一個矢量,磁場中某點磁感應(yīng)強度的方向是()A、正電荷在該點的受力方向B、在該點的小磁針靜止時N極所指方向C、小磁針N極或S極在該點的受力方向D、沿磁感線由N極指向S極分析:磁場中某點磁感應(yīng)強度的方向就是該點的磁場方向,與電荷所受洛倫茲力方向垂直,與在該點的小磁針靜止時N極所指方向相同,是小磁針N極在該點的受力方向.與磁感線的切線方向相同.解答:A、磁場中某點磁感應(yīng)強度的方向與正電荷在該點的受力方向垂直。故A錯誤。B、磁場中某點磁感應(yīng)強度的方向是該點的磁場方向,與在該點的小磁針靜止時N極所指方向相同。故B正確。C、磁場中某點磁感應(yīng)強度的方向是小磁針N極在該點的受力方向,與S極在該點的受力方向相反。故C錯誤。D、磁感應(yīng)強度的方向與磁感線的切線方向相同,在磁體外部,沿磁感線的切線由N極指向S極,在磁體內(nèi)部,沿磁感線的切線由S極指向N極。故D錯誤。故選:B。點評:本題關(guān)鍵抓住磁感應(yīng)強度的方向與磁場方向、小磁針N極受力方向、小磁針靜止時N極所指方向、磁感線的切線方向相同,與洛倫茲力垂直.【解題思路點撥】磁感應(yīng)強度的方向有很多種表述,易錯點是認為磁感應(yīng)強度的方向就是電流元的受力方向。要牢記并正確理解磁感應(yīng)強度方向的各種表述。14.磁感應(yīng)強度的矢量疊加【知識點的認識】磁感應(yīng)強度是矢量,磁感應(yīng)強度的疊加遵循矢量法則?!久}方向】兩長直通電導(dǎo)線互相平行,電流方向相同,其截面處于一個等邊三角形的A、B處,如圖所示,兩通電導(dǎo)線在C處的磁感應(yīng)強度均為B,則C處的總磁感應(yīng)強度為()A、2BB、BC、0D、3分析:根據(jù)安培定則判斷出A、B兩導(dǎo)線在C處產(chǎn)生的磁場方向,根據(jù)磁場的疊加原理,分析C處的磁感應(yīng)強度的大小和方向.解答:根據(jù)安培定則可知,導(dǎo)線A在C處產(chǎn)生的磁場方向垂直于AC方向向右,導(dǎo)線B在C處產(chǎn)生的磁場方向垂直于BC方向向右,如圖,根據(jù)平行四邊形定則得到,C處的總磁感應(yīng)強度為B總=2Bcos30°=3故選:D。點評:本題考查安培定則的應(yīng)用能力和運用平行四邊形定則求合磁感應(yīng)強度的能力.【解題思路點撥】磁感應(yīng)強度的矢量疊加的步驟為:1.先確定每一個獨立的磁感應(yīng)強度的大小和方向2.運用平行四邊形法則或三角形法則計算合磁感應(yīng)強度的大小和方向。15.勻強磁場的特點【知識點的認識】1.勻強磁場的定義:各點的磁感應(yīng)強度的大小相等,方向相同的磁場,其磁感線用間隔一致的平行直線表示。2.磁感線分布特點:相互平行、疏密均勻的直線。3.來源:(1)距離很近的兩個平行異名磁極之間的磁場,除邊緣部分外,可以認為是勻強磁場(2)兩個平行放置較近的線圈通電時,其中間區(qū)域的磁場近似為勻強磁場【命題方向】有關(guān)勻強磁場是指()A、磁感應(yīng)強度大小處處相同的磁場B、磁感應(yīng)強度方向相同的磁場C、磁感應(yīng)強度大小、方向處處相同的磁場D、磁感線為曲線的磁場分析:勻強磁場是磁感應(yīng)強度大小、方向處處相同的磁場,其磁感線是平行同向的均勻的直線.解的:ABC、勻強磁場是磁感應(yīng)強度大小、方向處處相同的磁場。故AB錯誤,C正確。D、根據(jù)磁感線的物理意義得知,勻強磁場的磁感線是平行同向的均勻的直線,不可能是曲線。故D錯誤。故選:C。點評:本題考查勻強磁場及磁感線分布的特點.磁感線是曲線時,磁感應(yīng)強度的方向并不是處處相同,不可能是勻強磁場.【解題思路點撥】勻強磁場可以與勻強電場對比記憶,勻強磁場的磁感線與勻強電場中電場線一樣都是平行且等間距的箭頭,勻強磁場中各點的磁感應(yīng)強度完全相同。16.磁通量的概念和計
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