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第44頁(共44頁)2025-2026學(xué)年上學(xué)期高二物理人教版(2019)期末必刷??碱}之磁場磁感線一.選擇題(共6小題)1.關(guān)于電場、磁場,下列說法正確的是()A.電場線和磁感線是看不見的曲線,卻客觀存在 B.電勢有正負(fù)之分,因此電勢是矢量 C.一小段通電直導(dǎo)線在磁場中某點不受磁場力作用,則該點的磁感應(yīng)強度一定為零 D.電場線一定不閉合且一定垂直于等勢面2.下列關(guān)于磁現(xiàn)象的說法正確的是()A.自然界中的磁體總存在著兩個磁極 B.磁場中小磁針磁極受力方向就是磁場方向 C.磁場、磁感線都是客觀存在的 D.磁感線都是從磁體N極出發(fā)終止于磁體S極3.圖1所示為兩點電荷的電場線分布,圖2所示為通電螺線管的磁感線分布,下列說法正確的是()A.電場線起始于正電荷止于負(fù)電荷,磁感線起始于N極止于S極 B.兩圖中,電場線、磁感線的疏密程度均代表場的強弱 C.圖1中兩電荷均帶正電 D.圖2中通電螺線管的左端為N極,右端為S極4.中國作為文明古國,其四大發(fā)明——造紙術(shù)、印刷術(shù)、火藥、指南針影響深遠(yuǎn)。東漢時期思想家王充在《論衡》一書中有關(guān)于“司南之杓,投之于地,其柢(即勺柄)指南”的記載。如圖所示的司南是用天然磁鐵礦石琢成的一個勺形物體,放在一個刻著方位的光滑方盤上。下列說法正確的是()A.“司南之杓”可以用銅為材料制作 B.“柢”相當(dāng)于磁體的S極 C.地球的磁場是人為想象出來的 D.“柢”能夠指南是因為方盤對它施加了向南的力5.如圖所示,用長為L的不可伸長絕緣輕繩將銅制閉合小環(huán)懸掛于O點,小環(huán)半徑為r、質(zhì)量為m。在O點正下方水平放置一根與小環(huán)共面的通電直導(dǎo)線,直導(dǎo)線中的恒定電流方向水平向右。a為小環(huán)的初始釋放位置,oa與豎直方向夾角為θ,b位置在O點正下方,c位置為小環(huán)擺動到ob右側(cè)的最高點,現(xiàn)將小環(huán)從a點無初速釋放,忽略空氣阻力,重力加速度大小為g,則()A.小環(huán)從a到b的過程中會產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流 B.小環(huán)從b到c的過程中所受安培力方向始終與運動方向相反 C.小環(huán)最終會停在b點,且產(chǎn)生的熱量為mg(L+r)(1﹣cosθ) D.增大導(dǎo)線中的恒定電流,小環(huán)從開始擺動到停止擺動所用時間會減小,產(chǎn)生的熱量會增大6.如圖所示,在水平桌面上放置一條形磁鐵,其左側(cè)正上方有一通以恒定電流的長直導(dǎo)線,導(dǎo)線與磁鐵互相垂直。現(xiàn)將長直導(dǎo)線自左向右平移經(jīng)過條形磁鐵的正上方,磁鐵始終保持靜止,此過程中磁鐵對桌面的()A.壓力始終大于磁鐵重力 B.摩擦力的方向始終向右 C.摩擦力的大小始終不變 D.摩擦力的大小先減小后增大二.多選題(共3小題)(多選)7.中國宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了:“方家(術(shù)士)以磁石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也?!边M(jìn)一步研究表明,地球周圍地磁場的磁感線分布示意圖如圖所示。結(jié)合上述材料,下列說法正確的是()A.地球表面任意位置的磁場方向都與地面平行 B.地磁南極在地理北極附近,地磁北極在地理南極附近 C.若地磁場是由地球自轉(zhuǎn)引起,可以判斷出地球是帶負(fù)電的 D.地磁場的磁感線是不閉合的(多選)8.下列所示各圖中,小磁針的指向正確的是()A. B. C. D.(多選)9.如圖,四條相互平行的細(xì)長直導(dǎo)線垂直坐標(biāo)系xOy平面,導(dǎo)線與坐標(biāo)平面的交點為a、b、c、d四點。已知a、b、c、d為正方形的四個頂點,正方形中心位于坐標(biāo)原點O;四條導(dǎo)線中的電流大小相等,其中過a點的導(dǎo)線的電流方向垂直坐標(biāo)平面向里,其余導(dǎo)線電流方向垂直坐標(biāo)平面向外,若過a點的導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為B,則()A.O點的磁感應(yīng)強度為2BB.O點的磁感應(yīng)強度沿y軸負(fù)方向 C.移走d點的導(dǎo)線,O點磁感應(yīng)強度變?yōu)锽 D.移走d點的導(dǎo)線,O點磁感應(yīng)強度沿OC方向三.填空題(共4小題)10.如圖所示,在一豎直面內(nèi)有兩根平行的長直導(dǎo)線1和2,通有大小相等、方向相反的電流,a、b兩點與兩導(dǎo)線共面,a點在兩導(dǎo)線中間,與兩導(dǎo)線的距離均為r,b點在導(dǎo)線1上方,與導(dǎo)線1的距離也為r,現(xiàn)測得a點的磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直紙面(選填“向里”或“向外”);若去掉導(dǎo)線2后,b點的磁感應(yīng)強度大小為,方向垂直紙面(選填“向里”或“向外”)。11.如圖所示,ab、cd是兩根在同一豎直平面內(nèi)的長直導(dǎo)線,在兩導(dǎo)線中央懸掛一個小磁針,小磁針與兩根直導(dǎo)線靜止在同一豎直平面內(nèi)。當(dāng)兩導(dǎo)線中通以大小相等的電流時,小磁針N極垂直于紙面向外轉(zhuǎn)動,則導(dǎo)線cd中電流方向為;若導(dǎo)線ab中電流方向是b→a,如何才能使小磁針N極仍然垂直于紙面向外轉(zhuǎn)動?。12.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”)。13.如圖,兩根互相平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點,且與紙面垂直,導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的電流。a、O、b在M、N的連線上,O為MN的中點,c、d位于MN的中垂線上,且a、b、c、d到O點的距離均相等。每根導(dǎo)線在O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小均為B,則O點的磁感應(yīng)強度大小為;a點的磁感應(yīng)強度(填“大于”“等于”或“小于”)b點的磁感應(yīng)強度;c點的磁感應(yīng)強度方向與d點的(填“相同”或“相反”)。四.解答題(共2小題)14.環(huán)形電流周圍有磁場,根據(jù)電磁學(xué)理論可知,半徑為R、電流強度為I的環(huán)形電流中心處的磁感應(yīng)強度大小B=KI(1)氫原子核外電子以速率v繞核做圓周運動,軌道半徑為r,電荷量為e,求該“分子電流”在圓心處的磁感應(yīng)強度大小B1。(2)如圖1,在一個豎直放置一半徑為r、電阻為R、匝數(shù)為n的圓形線圈的圓心O處,有一個可以繞豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動的小磁針。線圈未通電流時,小磁針穩(wěn)定后指向地磁場水平分量方向,調(diào)整線圈方位使其與靜止的小磁針在同一豎直平面內(nèi),并通入電流,小磁針偏轉(zhuǎn)了θ角。已知儀器所在處地磁場的磁感應(yīng)強度水平分量大小為Be,求:線圈兩端的電壓。(3)有人用電流觀點解釋地磁成因:在地球內(nèi)部的古登堡面附近集結(jié)著繞地軸轉(zhuǎn)動的管狀電子群,轉(zhuǎn)動的角速度為ω,該電子群形成的電流產(chǎn)生了地磁場。如圖2所示,為簡化問題,假設(shè)古登堡面的半徑為R,電子均勻分布在距地心R、直徑為d的管道內(nèi),管道內(nèi)單位長度電荷量q,且d?R,求此管狀電子群在地心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小B2。15.庫侖定律與萬有引力定律類似,均為距離平方反比定律。在正點電荷Q的電場中,一個電量為﹣q的粒子(重力不計),在與Q間距r1處由靜止釋放,此時的電勢能為;當(dāng)其運動至與Q間距r2時,其動能增量為。已知引力勢能EpG=-GMmr在研究全電路時,我們可以將電源內(nèi)部抬升電勢的部分類比為向高處抽水的水泵;電阻類比為自高處流向低處的水流遇到的阻礙。則由此類比可知:(2)在電源內(nèi)部抬升電勢的部分,非靜電力做;A.正功B.負(fù)功(3)在閉合回路中,電流流過電源的抬升電勢部分(即對應(yīng)電動勢)和內(nèi)阻部分時,分別發(fā)生怎樣的能量轉(zhuǎn)化;A.電動勢:電能→其他能;內(nèi)阻:其他能→電能B.均為電能→其他能C.電動勢:其他能→電能;內(nèi)阻:電能→其他能D.均為其他能→電能(4)電荷產(chǎn)生電場,電場對電荷有力的作用。電流產(chǎn)生磁場,磁場對電流有力的作用。則結(jié)合所學(xué)知識,可推測右圖所示的通電螺線管(叉與點均表示電流方向)內(nèi)部的磁場方向為:;A.向左B.向右C.向上D.向下(5)大小為:。A.近似為勻強磁場B.靠近電流處更強C.中軸線處更強

2025-2026學(xué)年上學(xué)期高二物理人教版(2019)期末必刷??碱}之磁場磁感線參考答案與試題解析一.選擇題(共6小題)題號123456答案DABBCD二.多選題(共3小題)題號789答案BCABDCD一.選擇題(共6小題)1.關(guān)于電場、磁場,下列說法正確的是()A.電場線和磁感線是看不見的曲線,卻客觀存在 B.電勢有正負(fù)之分,因此電勢是矢量 C.一小段通電直導(dǎo)線在磁場中某點不受磁場力作用,則該點的磁感應(yīng)強度一定為零 D.電場線一定不閉合且一定垂直于等勢面【考點】磁感線的概念和性質(zhì);電場線的定義及基本特征.【專題】定性思想;推理法;理解能力.【答案】D【分析】圍繞電場、磁場的基礎(chǔ)概念,分別分析電場線和磁感線的本質(zhì)、電勢的矢量標(biāo)量屬性、通電導(dǎo)線受磁場力的條件、電場線與等勢面的關(guān)系,逐一判斷選項正誤。【解答】解:A、電場線和磁感線是為形象描述電場、磁場而假想的曲線,并非客觀存在,故A錯誤。B、電勢的正負(fù)表示相對零電勢點的高低,電勢是標(biāo)量,不是矢量,故B錯誤。C、若一小段通電直導(dǎo)線與磁場方向平行,在磁場中某點不受磁場力作用,但該點的磁感應(yīng)強度不一定為零,故C錯誤。D、電場線從正電荷(或無窮遠(yuǎn))出發(fā),到負(fù)電荷(或無窮遠(yuǎn))終止,一定不閉合;且電場線一定垂直于等勢面,故D正確。故選:D?!军c評】本題考查電場和磁場的基礎(chǔ)概念,需準(zhǔn)確把握假想模型、標(biāo)量矢量區(qū)別、受力條件等關(guān)鍵知識點,是對電磁學(xué)基礎(chǔ)知識的綜合考查。2.下列關(guān)于磁現(xiàn)象的說法正確的是()A.自然界中的磁體總存在著兩個磁極 B.磁場中小磁針磁極受力方向就是磁場方向 C.磁場、磁感線都是客觀存在的 D.磁感線都是從磁體N極出發(fā)終止于磁體S極【考點】磁感線的概念和性質(zhì);磁現(xiàn)象與磁場.【專題】定性思想;歸納法;磁場磁場對電流的作用;理解能力.【答案】A【分析】磁體總是存在兩個磁極;小磁針N極的受力方向是磁場方向;磁感線是為了描述磁場假想出來的;磁感線是閉合曲線?!窘獯稹拷猓篈、自然界中的磁體總是存在兩個磁極分別為N極和S極,故A正確;B、磁場中小磁針N極的受力方向就是磁場方向,故B錯誤;C、磁場是客觀存在的,磁感線是為了描述磁場假想出來的,客觀上不存在,故C錯誤;D、磁感線是閉合曲線,在磁體的外部是從N極指向S極,在磁體的內(nèi)部,是從S極指向N極的,故D錯誤。故選:A?!军c評】本題考查了對磁感線的認(rèn)識,知道磁感線是為了形象的描述磁場而假想出來的,客觀上并不存在。3.圖1所示為兩點電荷的電場線分布,圖2所示為通電螺線管的磁感線分布,下列說法正確的是()A.電場線起始于正電荷止于負(fù)電荷,磁感線起始于N極止于S極 B.兩圖中,電場線、磁感線的疏密程度均代表場的強弱 C.圖1中兩電荷均帶正電 D.圖2中通電螺線管的左端為N極,右端為S極【考點】磁感線的概念和性質(zhì);電場線的定義及基本特征.【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】B【分析】對于磁體的外部,磁感線是從N極指向S極,對于磁體內(nèi)部,磁感線是從S極指向N極;電場線是從正電荷出發(fā)指向無窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷,或從無窮遠(yuǎn)指向負(fù)電荷;根據(jù)安培定則判定通電螺線管的N、S極。【解答】解:A、對于磁體的外部,磁感線是從N極指向S極,對于磁體內(nèi)部,磁感線是從S極指向N極,磁感線是閉合曲線,而電場線是從正電荷出發(fā)指向無窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷,或從無窮遠(yuǎn)指向負(fù)電荷,不是閉合曲線,故A錯誤;B、磁感線和電場線是為了形象地描述磁場和電場引入的,磁感線的疏密表示磁感應(yīng)強度的大小,電場線的疏密表示電場強度的大小,故B正確;C、由電場分布可知,圖1中左側(cè)電荷為負(fù)電荷,右側(cè)電荷為正電荷,故C錯誤;D、根據(jù)磁場分布可知,圖2中通電螺線管的左端為S極,右端為N極,故D錯誤。故選:B?!军c評】本題考查了安培定則的應(yīng)用、磁感線的特點,屬于基礎(chǔ)題。4.中國作為文明古國,其四大發(fā)明——造紙術(shù)、印刷術(shù)、火藥、指南針影響深遠(yuǎn)。東漢時期思想家王充在《論衡》一書中有關(guān)于“司南之杓,投之于地,其柢(即勺柄)指南”的記載。如圖所示的司南是用天然磁鐵礦石琢成的一個勺形物體,放在一個刻著方位的光滑方盤上。下列說法正確的是()A.“司南之杓”可以用銅為材料制作 B.“柢”相當(dāng)于磁體的S極 C.地球的磁場是人為想象出來的 D.“柢”能夠指南是因為方盤對它施加了向南的力【考點】地磁場.【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】B【分析】“司南”是最早的指南針,是利用天然的磁石磨制成的磁勺,磁勺受到地磁場的作用總是一端指南一端指北?!窘獯稹拷猓篈.銅不能被磁化,“司南之杓”不可以用銅為材料制作,故A錯誤;B.磁鐵靜止時S極指向地理南極,“柢”相當(dāng)于磁體的S極,故B正確;C.地球的磁場是真實存在的,故C錯誤;D.“柢”能夠指南是因為受到地磁場的作用力,故D錯誤。故選:B?!军c評】指南針早起稱司南,主要組成部分是一根裝在軸上的磁針,磁針在天然地磁場的作用下可以自由轉(zhuǎn)動并保持在磁子午線的切線方向上,磁針的北極指向地理的北極,利用這一性能可以辨別方向,常用于航海、大地測量、旅行及軍事等方面。5.如圖所示,用長為L的不可伸長絕緣輕繩將銅制閉合小環(huán)懸掛于O點,小環(huán)半徑為r、質(zhì)量為m。在O點正下方水平放置一根與小環(huán)共面的通電直導(dǎo)線,直導(dǎo)線中的恒定電流方向水平向右。a為小環(huán)的初始釋放位置,oa與豎直方向夾角為θ,b位置在O點正下方,c位置為小環(huán)擺動到ob右側(cè)的最高點,現(xiàn)將小環(huán)從a點無初速釋放,忽略空氣阻力,重力加速度大小為g,則()A.小環(huán)從a到b的過程中會產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流 B.小環(huán)從b到c的過程中所受安培力方向始終與運動方向相反 C.小環(huán)最終會停在b點,且產(chǎn)生的熱量為mg(L+r)(1﹣cosθ) D.增大導(dǎo)線中的恒定電流,小環(huán)從開始擺動到停止擺動所用時間會減小,產(chǎn)生的熱量會增大【考點】安培定則(右手螺旋定則);左手定則判斷安培力的方向;通電直導(dǎo)線周圍的磁場.【專題】定量思想;方程法;電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題;理解能力.【答案】C【分析】根據(jù)小環(huán)運動過程中磁通量的變化判斷感應(yīng)電流方向,再結(jié)合能量守恒分析熱量及安培力相關(guān)問題。【解答】解:A、根據(jù)題意分析可知,由安培定則有,直導(dǎo)線上方磁場方向垂直紙面向外,小環(huán)從a到b的過程中磁通量增加,由楞次定律可得,線圈中感應(yīng)電流方向是順時針,故A錯誤;B、根據(jù)題意分析可知,小環(huán)從b到c的過程中,磁通量減小,由楞次定律可得,線圈中感應(yīng)電流方向是逆時針,將小環(huán)分解為若干個小的電流元,根據(jù)左手定則可判斷,上半環(huán)的部分所受合力向上,下半環(huán)部分所受合力向下,下半環(huán)所在處的磁場比上半環(huán)所在處的磁場強,則整個環(huán)所受安培力的方向向下,與速度存在一定的夾角,故B錯誤;C、根據(jù)題意分析可知,小環(huán)在擺動過程中,由于不斷產(chǎn)生感應(yīng)電流,機械能不斷轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,最終會停在b點;根據(jù)能量守恒定律,減少的機械能全部轉(zhuǎn)化為熱量,則有Q=ΔE=mg(L+r)(1﹣cosθ),故C正確;D、根據(jù)題意分析可知,增大導(dǎo)線中的恒定電流,小環(huán)所在區(qū)域的磁場增強,小環(huán)擺動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流增大,安培力增大,小環(huán)從開始擺動到停止擺動所用時間會減小。根據(jù)能量守恒定律,最終減少的機械能還是ΔE=mg(L+r)(1﹣cosθ)則產(chǎn)生熱量仍為Q=ΔE=mg(L+r)(1﹣cosθ),故D錯誤。故選:C?!军c評】本題關(guān)鍵在于理解楞次定律的“阻礙”含義,以及運用能量守恒定律分析問題。6.如圖所示,在水平桌面上放置一條形磁鐵,其左側(cè)正上方有一通以恒定電流的長直導(dǎo)線,導(dǎo)線與磁鐵互相垂直?,F(xiàn)將長直導(dǎo)線自左向右平移經(jīng)過條形磁鐵的正上方,磁鐵始終保持靜止,此過程中磁鐵對桌面的()A.壓力始終大于磁鐵重力 B.摩擦力的方向始終向右 C.摩擦力的大小始終不變 D.摩擦力的大小先減小后增大【考點】通電直導(dǎo)線周圍的磁場;判斷是否存在摩擦力;牛頓第三定律的理解與應(yīng)用.【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】先判斷電流所在位置的磁場方向,然后根據(jù)左手定則判斷安培力方向;再根據(jù)牛頓第三定律得到磁體受力方向,最后對磁體受力分析,根據(jù)平衡條件判斷?!窘獯稹拷猓篈、根據(jù)左手定則可知導(dǎo)線先受到右下方的安培力,直至到達(dá)磁體正上方時,安培力豎直向下,然后受到左下方的安培力;根據(jù)牛頓第三定律可知磁鐵先受到左上方的磁場力,再受到右上方的磁場力。由于磁鐵靜止,則壓力始終小于重力;故A錯誤;BCD、摩擦力先向右再向左;導(dǎo)線在磁鐵正上方時,摩擦力為0,所以磁鐵受到的摩擦力的大小先減小后增大。故BC錯誤,D正確。故選:D?!军c評】本題關(guān)鍵先對電流分析,得到其受力方向,再結(jié)合牛頓第三定律和平衡條件分析磁體的受力情況。二.多選題(共3小題)(多選)7.中國宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了:“方家(術(shù)士)以磁石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也?!边M(jìn)一步研究表明,地球周圍地磁場的磁感線分布示意圖如圖所示。結(jié)合上述材料,下列說法正確的是()A.地球表面任意位置的磁場方向都與地面平行 B.地磁南極在地理北極附近,地磁北極在地理南極附近 C.若地磁場是由地球自轉(zhuǎn)引起,可以判斷出地球是帶負(fù)電的 D.地磁場的磁感線是不閉合的【考點】地磁場.【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】BC【分析】根據(jù)課本中有關(guān)地磁場的基礎(chǔ)知識,同時明確磁場的性質(zhì);根據(jù)安培定則判斷地球的電性;磁場是閉合的曲線,地球磁場從南極附近發(fā)出,從北極附近進(jìn)入地球。【解答】解:A.只有在地球赤道上方位置的地磁場方向才與地面平行,故A錯誤;B.地理南、北極與地磁場的南、北極并不重合,地磁南極在地理北極附近,故B正確;C.地球的南極是地磁場的北極,地球自轉(zhuǎn)方向自西向東,由安培定則判斷可知地球是帶負(fù)電的,故C正確;D.地磁場的磁感線是閉合的,在地球外部從N極到S極,內(nèi)部從S極到N極,故D錯誤。故選:BC?!军c評】本題考查了地磁場的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是明確電磁的南北極,根據(jù)安培定則判斷地球的電性。(多選)8.下列所示各圖中,小磁針的指向正確的是()A. B. C. D.【考點】條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場分布;通電直導(dǎo)線周圍的磁場;地磁場.【專題】應(yīng)用題;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】ABD【分析】由安培定則及磁場的分布規(guī)律可明確磁場的方向,而小磁針靜止時N極指向為磁場的方向,從而即可求解?!窘獯稹拷猓篈、由安培定則可知,螺線管右側(cè)為S極,左側(cè)為N極,則處在螺線管內(nèi)部小磁針的N極應(yīng)向左,故A正確;B、由地磁場從地球的南極指向北極,結(jié)合小磁針靜止時N極指向為磁場的方向,因此赤道處小磁針N極指向地球的北極,故B正確;C、根據(jù)安培定則判斷直導(dǎo)線周圍磁場,則小磁針處的磁場方向豎直向下,應(yīng)該是N極向下,故C錯誤;D、U形磁鐵,小磁針處的磁場向N極指向S極,則小磁針N極向右,故D正確;故選:ABD?!军c評】本題考查安培定則的應(yīng)用,要注意明確小磁針N極受力方向為該點磁感應(yīng)強度的方向。(多選)9.如圖,四條相互平行的細(xì)長直導(dǎo)線垂直坐標(biāo)系xOy平面,導(dǎo)線與坐標(biāo)平面的交點為a、b、c、d四點。已知a、b、c、d為正方形的四個頂點,正方形中心位于坐標(biāo)原點O;四條導(dǎo)線中的電流大小相等,其中過a點的導(dǎo)線的電流方向垂直坐標(biāo)平面向里,其余導(dǎo)線電流方向垂直坐標(biāo)平面向外,若過a點的導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為B,則()A.O點的磁感應(yīng)強度為2BB.O點的磁感應(yīng)強度沿y軸負(fù)方向 C.移走d點的導(dǎo)線,O點磁感應(yīng)強度變?yōu)锽 D.移走d點的導(dǎo)線,O點磁感應(yīng)強度沿OC方向【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;理解能力.【答案】CD【分析】運用安培定則,判斷各導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向,并通過磁感應(yīng)強度的疊加分析各選項。【解答】解:AB、四條導(dǎo)線中的電流大小相等,且到O點的距離相等,故四條通電導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等,均為B。根據(jù)安培定則可知,四條導(dǎo)線中在O點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向,如圖所示。由圖可知,Bb與Bc相互抵消,Ba與Bd合成,根據(jù)平行四邊形定則可知,O點的磁感應(yīng)強度方向由O指向c,其大小為2B,故AB錯誤;CD、移走d點的導(dǎo)線,其它三條導(dǎo)線在O點的磁感應(yīng)強度不變,則O點磁感應(yīng)強度變?yōu)锽,故CD正確。故選:CD?!军c評】熟練掌握和應(yīng)用安培定則是解題的關(guān)鍵。因為磁感應(yīng)強度是矢量,所以磁場的疊加遵循平行四邊形定則。三.填空題(共4小題)10.如圖所示,在一豎直面內(nèi)有兩根平行的長直導(dǎo)線1和2,通有大小相等、方向相反的電流,a、b兩點與兩導(dǎo)線共面,a點在兩導(dǎo)線中間,與兩導(dǎo)線的距離均為r,b點在導(dǎo)線1上方,與導(dǎo)線1的距離也為r,現(xiàn)測得a點的磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直紙面向里(選填“向里”或“向外”);若去掉導(dǎo)線2后,b點的磁感應(yīng)強度大小為0.5B,方向垂直紙面向外(選填“向里”或“向外”)?!究键c】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;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;推理論證能力.【答案】向里;0.5B;向外?!痉治觥扛鶕?jù)右手定則得出磁場的方向,結(jié)合磁場合成的特點得出b點的磁感應(yīng)強度的大小和方向。【解答】解:根據(jù)右手螺旋定則可知兩導(dǎo)線在a點形成磁場方向相同,故磁感應(yīng)強度方向紙面向里。因為兩導(dǎo)線電流大小相等,a點與兩導(dǎo)線的距離也相等,故單根導(dǎo)線在a點形成磁感應(yīng)強度大小為0.5B,故撤掉導(dǎo)線2后,b點磁感應(yīng)強度大小為0.5B,根據(jù)安培定則可知b點磁場方向垂直紙面向外。故答案為:向里;0.5B;向外?!军c評】本題主要考查了通電導(dǎo)線周圍的磁場特點,熟悉右手定則得出磁感應(yīng)強度的方向,結(jié)合矢量合成的特點即可完成分析。11.如圖所示,ab、cd是兩根在同一豎直平面內(nèi)的長直導(dǎo)線,在兩導(dǎo)線中央懸掛一個小磁針,小磁針與兩根直導(dǎo)線靜止在同一豎直平面內(nèi)。當(dāng)兩導(dǎo)線中通以大小相等的電流時,小磁針N極垂直于紙面向外轉(zhuǎn)動,則導(dǎo)線cd中電流方向為d→c;若導(dǎo)線ab中電流方向是b→a,如何才能使小磁針N極仍然垂直于紙面向外轉(zhuǎn)動?在導(dǎo)線中通以d→c,大小比ab中更大的電流。【考點】安培定則(右手螺旋定則).【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→c;在導(dǎo)線中通以d→c,大小比ab中更大的電流?!痉治觥扛鶕?jù)右手螺旋定則結(jié)合磁場的合成知識分析解答?!窘獯稹拷猓焊鶕?jù)右手螺旋定則,cd中的電流方向為d→c;若導(dǎo)線ab中電流方向是b→a,為了使小磁針N極垂直紙面向外轉(zhuǎn)動,根據(jù)磁感應(yīng)強度的合成知識可知,可以在導(dǎo)線中通以d→c,大小比ab中更大的電流。故答案為:d→c;在導(dǎo)線中通以d→c,大小比ab中更大的電流?!军c評】考查右手螺旋定則結(jié)合磁場的合成知識,會根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。12.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”)?!究键c】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?!痉治觥扛鶕?jù)安培定則判斷出電磁鐵的極性,進(jìn)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?!军c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。13.如圖,兩根互相平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點,且與紙面垂直,導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的電流。a、O、b在M、N的連線上,O為MN的中點,c、d位于MN的中垂線上,且a、b、c、d到O點的距離均相等。每根導(dǎo)線在O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小均為B,則O點的磁感應(yīng)強度大小為0;a點的磁感應(yīng)強度等于(填“大于”“等于”或“小于”)b點的磁感應(yīng)強度;c點的磁感應(yīng)強度方向與d點的相反(填“相同”或“相反”)?!究键c】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;合成分解法;磁場磁場對電流的作用;推理論證能力.【答案】0,等于,相反?!痉治觥糠謩e做出這幾個位置的合磁場的磁感應(yīng)強度矢量圖,根據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行矢量合成,進(jìn)而分析即可?!窘獯稹拷猓喝鐖D所示由題知O為MN的中點,根據(jù)右手定則知BNO和BMO等大反向,合磁感應(yīng)強度為0;如圖所示因為a、b到O點的距離相等,則可知,Ba和Bb,等大反向;如圖所示因為c、d到O點的距離相等,則可知,Bc和Bd等大反向。故答案為:0,等于,相反?!军c評】能夠根據(jù)安培定則做出這幾個位置的磁感應(yīng)強度的矢量圖是解題的關(guān)鍵。四.解答題(共2小題)14.環(huán)形電流周圍有磁場,根據(jù)電磁學(xué)理論可知,半徑為R、電流強度為I的環(huán)形電流中心處的磁感應(yīng)強度大小B=KI(1)氫原子核外電子以速率v繞核做圓周運動,軌道半徑為r,電荷量為e,求該“分子電流”在圓心處的磁感應(yīng)強度大小B1。(2)如圖1,在一個豎直放置一半徑為r、電阻為R、匝數(shù)為n的圓形線圈的圓心O處,有一個可以繞豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動的小磁針。線圈未通電流時,小磁針穩(wěn)定后指向地磁場水平分量方向,調(diào)整線圈方位使其與靜止的小磁針在同一豎直平面內(nèi),并通入電流,小磁針偏轉(zhuǎn)了θ角。已知儀器所在處地磁場的磁感應(yīng)強度水平分量大小為Be,求:線圈兩端的電壓。(3)有人用電流觀點解釋地磁成因:在地球內(nèi)部的古登堡面附近集結(jié)著繞地軸轉(zhuǎn)動的管狀電子群,轉(zhuǎn)動的角速度為ω,該電子群形成的電流產(chǎn)生了地磁場。如圖2所示,為簡化問題,假設(shè)古登堡面的半徑為R,電子均勻分布在距地心R、直徑為d的管道內(nèi),管道內(nèi)單位長度電荷量q,且d?R,求此管狀電子群在地心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小B2?!究键c】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】(1)該“分子電流”在圓心處的磁感應(yīng)強度大小為Kev2(2)線圈兩端的電壓為Be(3)此管狀電子群在地心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為Kqω?!痉治觥浚?)根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合電流的定義式解得。(2)根據(jù)題意結(jié)合歐姆定律解答。(3)根據(jù)電流的定義式解答?!窘獯稹拷猓海?)設(shè)電子繞核做圓周運動的周期為T,則有:T=等效的“分子電流”大小為:I分子電流I在圓心處的磁感應(yīng)強度大小為:B聯(lián)立可得B(2)由題意知,線圈平面與地磁場水平分量方向一致,又待測電流在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向垂直于線圈平面,則BO與Be方向垂直,即地磁場磁感應(yīng)強度的水平分量Be與BO的關(guān)系如圖所示則BO=Betanθ且B聯(lián)立有I則線圈兩端的電壓U=IOR解得U(3)設(shè)管狀電子群的總電荷量為Q,則其轉(zhuǎn)動的周期為T定向轉(zhuǎn)動所形成的等效電流為I由于管道內(nèi)單位長度電荷量q,則Q=2πRq管狀電流I1在圓心處的磁感應(yīng)強度大小為B聯(lián)立可得B2=Kqω答:(1)該“分子電流”在圓心處的磁感應(yīng)強度大小為Kev2(2)線圈兩端的電壓為Be(3)此管狀電子群在地心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為Kqω?!军c評】解答此題的關(guān)鍵是知道地磁場的豎直分量和水平分量的關(guān)系,會構(gòu)建物理模型,加強開發(fā)性思維題的訓(xùn)練.有一定難度。15.庫侖定律與萬有引力定律類似,均為距離平方反比定律。在正點電荷Q的電場中,一個電量為﹣q的粒子(重力不計),在與Q間距r1處由靜止釋放,此時的電勢能為-kQqr1;當(dāng)其運動至與Q間距r2時,其動能增量為kQq(1r1-在研究全電路時,我們可以將電源內(nèi)部抬升電勢的部分類比為向高處抽水的水泵;電阻類比為自高處流向低處的水流遇到的阻礙。則由此類比可知:(2)在電源內(nèi)部抬升電勢的部分,非靜電力做A;A.正功B.負(fù)功(3)在閉合回路中,電流流過電源的抬升電勢部分(即對應(yīng)電動勢)和內(nèi)阻部分時,分別發(fā)生怎樣的能量轉(zhuǎn)化C;A.電動勢:電能→其他能;內(nèi)阻:其他能→電能B.均為電能→其他能C.電動勢:其他能→電能;內(nèi)阻:電能→其他能D.均為其他能→電能(4)電荷產(chǎn)生電場,電場對電荷有力的作用。電流產(chǎn)生磁場,磁場對電流有力的作用。則結(jié)合所學(xué)知識,可推測右圖所示的通電螺線管(叉與點均表示電流方向)內(nèi)部的磁場方向為:A;A.向左B.向右C.向上D.向下(5)大小為:A。A.近似為勻強磁場B.靠近電流處更強C.中軸線處更強【考點】環(huán)形電流或通電螺線管周圍的磁場;庫侖定律的表達(dá)式及其簡單應(yīng)用;電源內(nèi)部的電荷移動和能量轉(zhuǎn)化問題.【專題】定量思想;推理法;恒定電流專題;磁場磁場對電流的作用;推理論證能力.【答案】(1)-kQqr1,kQq(1r1-1r2);(2)A【分析】(1)根據(jù)電勢能的表達(dá)式列式計算電勢能,結(jié)合能量守恒定律計算動能的增量;(2)根據(jù)非靜電力做功的情況判斷能量的轉(zhuǎn)化情況;(3)根據(jù)能量轉(zhuǎn)化情況進(jìn)行分析判斷;(4)根據(jù)右手螺旋定則進(jìn)行判斷;(5)根據(jù)螺線管內(nèi)部的磁場情況進(jìn)行判斷?!窘獯稹拷猓海?)與Q間距r時,其電勢能為Ep1=-kQqr1,當(dāng)其運動至與Q(2)在電源內(nèi)部抬升電勢的部分,非靜電力做正功,將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能。故A正確,B錯誤。故選:A。(3)在閉合回路中,電流流過電源的抬升電勢部分(即對應(yīng)電動勢)和內(nèi)阻部分時,分別將其他能轉(zhuǎn)化為電能,電能轉(zhuǎn)化為其他能。故C正確,ABD錯誤。故選:C。(4)根據(jù)右手螺旋定則可知,螺線管內(nèi)部磁場的方向向左。故A正確,BCD錯誤。故選:A。(5)螺線管內(nèi)部的磁場近似為勻強磁場。故A正確,BC錯誤。故選:A。故答案為:(1)-kQqr1,kQq(1r1-1r2);(2)A【點評】考查電勢、電勢能以及恒定電流的問題,通電螺線管的磁場問題,會根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。

考點卡片1.判斷是否存在摩擦力【知識點的認(rèn)識】1.考點意義:有很多題目會綜合考查摩擦力的相關(guān)知識,不區(qū)分靜摩擦力和滑動摩擦力,所以設(shè)置本考點。2.對于是否存在摩擦力可以按以下幾個方法判斷:①條件法:根據(jù)摩擦力的產(chǎn)生條件進(jìn)行判斷。a、接觸面粗糙;b、兩物體間存在彈力;c、有相對運動或相對運動的趨勢。②假設(shè)法:假設(shè)有或者沒有摩擦力,判斷物體運動狀態(tài)是否會改變?!久}方向】如圖,長方體甲乙疊放在水平地面上.水平力F作用在甲上,使甲乙一起向右做勻速直線運動()A、甲、乙之間一定有摩擦力B、水平地面對乙沒有摩擦力C、甲對乙的摩擦力大小為F,方向水平向右D、水平地面對乙的摩擦力大小為F.方向水平向右分析:首先對甲、乙的整體進(jìn)行分析,根據(jù)平衡力的知識得出乙與地面間的摩擦力;以甲為研究對象,進(jìn)行受力分析,得出甲與乙之間的摩擦力.解答:A、以甲為研究對象,由于做勻速直線運動,所以受力平衡,水平方向受向右的拉力F,所以受乙對其向左的摩擦力,故A正確;B、以甲、乙的整體為研究對象,由于受向右的拉力作用,所以還受向左的摩擦力作用,B錯誤;C、由A知,甲受乙對其向左的摩擦力,根據(jù)力的作用的相互性,所以甲對乙向右的摩擦力作用,故C正確;D、由B知,水平地面對乙的摩擦力大小為F,方向水平向左,故D錯誤。故選:AC。點評:本題關(guān)鍵正確選擇研究對象,然后再根據(jù)兩物體及整體處于平衡狀態(tài),由平衡條件分析受力情況即可.【解題思路點撥】對物體受力的判斷常采用的方法之一就是假設(shè)法,假設(shè)物體受或不受某力會使物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化,那么假設(shè)不成立。2.牛頓第三定律的理解與應(yīng)用【知識點的認(rèn)識】1.內(nèi)容:兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上.2.作用力與反作用力的“四同”和“三不同”:四同大小相同三不同方向不同【命題方向】題型一:牛頓第三定律的理解和應(yīng)用例子:關(guān)于作用力與反作用力,下列說法正確的是()A.作用力與反作用力的合力為零B.先有作用力,然后才產(chǎn)生反作用力C.作用力與反作用力大小相等、方向相反D.作用力與反作用力作用在同一個物體上分析:由牛頓第三定律可知,作用力與反作用力大小相等,方向相反,作用在同一條直線上,作用在兩個物體上,力的性質(zhì)相同,它們同時產(chǎn)生,同時變化,同時消失.解答:A、作用力與反作用力,作用在兩個物體上,效果不能抵消,合力不為零,故A錯誤.B、作用力與反作用力,它們同時產(chǎn)生,同時變化,同時消失,故B錯誤.C、作用力與反作用力大小相等、方向相反,作用在兩個物體上,故C正確.D、作用力與反作用力,作用在兩個物體上,故D錯誤.故選:C.點評:考查牛頓第三定律及其理解.理解牛頓第三定律與平衡力的區(qū)別.【解題方法點撥】應(yīng)用牛頓第三定律分析問題時應(yīng)注意以下幾點(1)不要憑日常觀察的直覺印象隨便下結(jié)論,分析問題需嚴(yán)格依據(jù)科學(xué)理論.(2)理解應(yīng)用牛頓第三定律時,一定抓住“總是”二字,即作用力與反作用力的這種關(guān)系與物體的運動狀態(tài)無關(guān).(3)與平衡力區(qū)別應(yīng)抓住作用力和反作用力分別作用在兩個物體上.3.庫侖定律的表達(dá)式及其簡單應(yīng)用【知識點的認(rèn)識】1.內(nèi)容:在真空中兩個靜止的點電荷間的作用力跟它們的電量的乘積成正比,跟它們之間的距離的平方成反比,作用力的方向在它們的連線上.2.表達(dá)式:F=kq1q2r2,式中k表示靜電力常量,k=9.0×109N?3.適用條件:真空中的靜止點電荷.【命題方向】題型一:對庫侖定律的理解例1:真空中有兩個靜止的點電荷,它們之間靜電力的大小為F.如果保持這兩個點電荷之間的距離不變,而將它們的電荷量都變?yōu)樵瓉淼?倍,那么它們之間的靜電力的大小變?yōu)椋ǎ〢.3FB.F3C.F分析:本題比較簡單,直接利用庫侖定律進(jìn)行計算討論即可.解:距離改變之前:F=k當(dāng)電荷量都變?yōu)樵瓉淼?倍時:F1=聯(lián)立①②可得:F1=9F,故ABC錯誤,D正確.故選:D.點評:庫侖定律應(yīng)用時涉及的物理量較多,因此理清各個物理量之間的關(guān)系,可以和萬有引力定律進(jìn)行類比學(xué)習(xí).題型二:庫侖定律與力學(xué)的綜合問題例2:在一絕緣支架上,固定著一個帶正電的小球A,A又通過一長為10cm的絕緣細(xì)繩連著另一個帶負(fù)電的小球B,B的質(zhì)量為0.1kg,電荷量為19×10﹣6C,如圖所示,將小球B緩緩拉離豎直位置,當(dāng)繩與豎直方向的夾角為60°時,將其由靜止釋放,小球B將在豎直面內(nèi)做圓周運動.已知釋放瞬間繩剛好張緊,但無張力.g取10m/s(1)小球A的帶電荷量;(2)釋放瞬間小球B的加速度大??;(3)小球B運動到最低點時繩的拉力.分析:(1)釋放小球瞬間,對小球進(jìn)行受力分析,由庫侖定律與力的合成與分解可以求出小球A的電荷量.(2)對小球受力分析,由牛頓第二定律可以求出小球的加速度.(3)由動能定理求出小球到達(dá)最低點時的速度,然后由牛頓第二定律求出繩子的拉力.解:(1)小球B剛釋放瞬間,速度為零,沿繩子方向上,小球受到的合力為零,則mgcos60°=kqA代入數(shù)值,求得qA=5×10﹣6C;(2)小球所受合力方向與繩子垂直,由牛頓第二定律得:mgsinθ=ma,a=(3)釋放后小球B做圓周運動,兩球的相對距離不變,庫侖力不做功,從釋放小球到小球到達(dá)最低點的過程中,由動能定理得:mg(L﹣Lcos60°)=12mv2﹣小球在最低點,由牛頓第二定律得:FT+kqAqB解得:FT=32mg=答:(1)小球A的帶電荷量為5×10﹣6C;(2)釋放瞬間小球B的加速度大小為53m/s2;(3)小球B運動到最低點時繩的拉力為1.5N.點評:釋放小球瞬間,沿繩子方向小球受力平衡,小球所受合力沿與繩子垂直的方向.【解題方法點撥】1.庫侖定律適用條件(1)庫侖定律只適用于真空中的靜止點電荷,但在要求不很精確的情況下,空氣中的點電荷的相互作用也可以應(yīng)用庫侖定律.(2)當(dāng)帶電體間的距離遠(yuǎn)大于它們本身的尺寸時,可把帶電體看做點電荷.但不能根據(jù)公式錯誤地推論:當(dāng)r→0時,F(xiàn)→∞.其實在這樣的條件下,兩個帶電體已經(jīng)不能再看做點電荷了.(3)對于兩個均勻帶電絕緣球體,可將其視為電荷集中于球心的點電荷,r為兩球心之間的距離.(4)對兩個帶電金屬球,要考慮金屬球表面電荷的重新分布.2.應(yīng)用庫侖定律需要注意的幾個問題(1)庫侖定律的適用條件是真空中的靜止點電荷.點電荷是一種理想化模型,當(dāng)帶電體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于帶電體的自身大小時,可以視其為點電荷而適用庫侖定律,否則不能適用.(2)庫侖定律的應(yīng)用方法:庫侖定律嚴(yán)格地說只適用于真空中,在要求不很精確的情況下,空氣可近似當(dāng)作真空來處理.注意庫侖力是矢量,計算庫侖力可以直接運用公式,將電荷量的絕對值代入公式,根據(jù)同種電荷相斥,異種電荷相吸來判斷作用力F是引力還是斥力;也可將電荷量帶正、負(fù)號一起運算,根據(jù)結(jié)果的正負(fù),來判斷作用力是引力還是斥力.(3)三個點電荷的平衡問題:要使三個自由電荷組成的系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),每個電荷受到的兩個庫侖力必須大小相等,方向相反,也可以說另外兩個點電荷在該電荷處的合場強應(yīng)為零.3.分析帶電體力學(xué)問題的方法與純力學(xué)問題的分析方法一樣,要學(xué)會把電學(xué)問題力學(xué)化.分析方法是:(1)確定研究對象.如果有幾個帶電體相互作用時,要依據(jù)題意,適當(dāng)選取“整體法”或“隔離法”;(2)對研究對象進(jìn)行受力分析,多了個電場力(F=kq1(3)列平衡方程(F合=0或Fx=0,F(xiàn)y=0)或牛頓第二定律方程.4.電場線的定義及基本特征【知識點的認(rèn)識】1.定義:為了形象描述電場中各點電場強度的強弱及方向,在電場中畫出一些曲線,曲線上每一點的切線方向都跟該點的場強方向一致,曲線的疏密程度表示電場的強弱.2.特點:(1)電場線始于正電荷(或無窮遠(yuǎn)),終于負(fù)電荷(或無窮遠(yuǎn));(2)電場線互不相交;(3)電場線和等勢面在相交處互相垂直;(4)沿著電場線的方向電勢降低;(5)電場線密的地方等差等勢面密;等差等勢面密的地方電場線也密.3.幾種典型的電場線.注意:電場中某點場強的大小和方向與該點放不放電荷以及所放電荷的大小和電性無關(guān),由電場本身決定.4.等量同種電荷和等量異種電荷的電場(1)等量同種電荷的電場如圖2甲所示①兩點電荷連線中點O處的場強為零,此處無電場線.②兩點電荷連線中點O附近電場線非常稀疏,但場強不為零.③從兩點電荷連線中點O沿中垂面(線)到無限遠(yuǎn),電場線先變密后變疏,即場強先變大后變?。軆牲c電荷連線中垂線上各點的場強方向和中垂線平行.⑤關(guān)于O點對稱的兩點A與A′、B與B′的場強等大、反向.(2)等量異種電荷的電場如圖2乙所示.①兩點電荷連線上各點的場強方向從正電荷指向負(fù)電荷,沿電場線方向場強先變小再變大.②兩點電荷連線的中垂面(線)上,電場線的方向均相同,即場強方向相同,且與中垂面(線)垂直.③關(guān)于O點對稱的兩點A與A′、B與B′的場強等大同向.【命題方向】本考點主要考查電場線的定義與特點下列關(guān)于電場的論述,正確的是()A、電場線方向就是正檢驗電荷的運動方向B、電場線是直線的地方是勻強電場C、只要初速度為零,正電荷必將在電場中沿電場線方向運動D、畫有電場線的地方有電場,未畫電場線的地方不一定無電場分析:電場線是為了形象地描述電場而假想的線,電場線的方向起于正電荷,終止于負(fù)電荷,電場線上某點的切線方向表示電場強度的方向,電場線的疏密表示電場的強弱.解答:A、電場線的方向與正電荷的運動方向不一定相同。故A錯誤。B、勻強電場的電場線是間距相等的平行直線,電場線是直線的地方不一定是勻強電場。故B錯誤。C、若電場線是曲線,初速度為零的正電荷不一定沿電場線方向運動。故C錯誤。D、電場線為了形象地描述電場而假想的線,畫電場線的地方有電場,未畫電場線的地方可能也有電場。故D正確。故選:D。點評:解決本題的關(guān)鍵知道電場線的性質(zhì),知道電場線是為了形象地描述電場而假想的線.【解題方法點撥】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(jìn)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.電源內(nèi)部的電荷移動和能量轉(zhuǎn)化問題【知識點的認(rèn)識】1.在閉合電路外部,電流從電源的正極流到負(fù)極,帶負(fù)電荷的自由電子從電源負(fù)極移動到正極;在電源內(nèi)部,電流從電源的負(fù)極流到正極,相當(dāng)于正電荷從電源的負(fù)極被移動到正極,或負(fù)電荷從電源的正極被移動到負(fù)極,這一過程需要非靜電力做功。2.電源內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化:為了維持電路中穩(wěn)定的電勢差,電源內(nèi)部有非靜電力做功,將化學(xué)能(或其他形式的能量)轉(zhuǎn)化成電能。【命題方向】下列關(guān)于電源電動勢的說法正確的是()A、電源是通過靜電力把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置B、在電源內(nèi)部正電荷從高電勢處向低電勢處移動C、電源電動勢反映了電源內(nèi)部非靜電力做功的本領(lǐng)D、把同一電源接在不同的電路中,電源的電動勢也將變化分析:電動勢是表示電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小的物理量.電動勢由電源本身的特性決定,與外電路的結(jié)構(gòu)無關(guān).解答:A、電源是通過非靜電力把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置;故A錯誤;B、在電源內(nèi)部,非靜電力將正電荷從低電勢處移動到高電勢處,故B錯誤;C、電動勢反映了電源內(nèi)部非靜電力做功的本領(lǐng),故C正確;D、電源的電動勢由電源本身的特性決定,與外電路的結(jié)構(gòu)無關(guān),同一電源接入不同的電路電動勢不會發(fā)生改變,故D錯誤。故選:C。點評:本題考查對電動勢的理解.關(guān)鍵抓住電動勢的物理意義,明確電源的電動勢是電源本身的一個特性.【解題思路點撥】1.電源是把其他形式的能量轉(zhuǎn)化成電能的裝置,不同的電源具有不同的能量來源,比如干電池,是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能;光伏電池,將光能轉(zhuǎn)成電能;溫差電池,就是利用溫度差異,使熱能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置等。2.在電源內(nèi)部電流是由負(fù)極流向正極的。6.磁現(xiàn)象與磁場【知識點的認(rèn)識】1.磁現(xiàn)象(1)自然界中的磁體總是存在著兩個磁極。(2)磁極間的相互作用:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。(3)司南、指南針的原理是就是磁極間的相互作用。(4)信鴿等動物需要依靠磁場確定方位。2.磁場(1)定義:傳遞磁體與磁體之間、磁體與通電導(dǎo)體之間、通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間相互作用的一種物質(zhì)。(2)基本性質(zhì):磁場對磁極或通電導(dǎo)體有力的作用,(3)通電導(dǎo)線間的相互作用力特點:同向通電導(dǎo)線相互吸引,異向通電導(dǎo)線相互排斥。(4)物質(zhì)性:磁場盡管看不見、摸不著,但它與電場類似,都是不依賴于我們的感覺而客觀存在的物質(zhì)。(5)方向性:有方向,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?!久}方向】關(guān)于磁場的下述說法中,正確的是()A、磁極之間相互作用是通過磁場發(fā)生的B、看不見、摸不著的磁場不是客觀存在的C、只有磁體周圍才存在磁場D、地球周圍不存在磁場分析:磁場是客觀存在的一種物質(zhì)形態(tài),雖看不見,摸不著,但可通過小磁針來體現(xiàn)是否存在,若電流放入磁場不一定有磁場力,受到電流與磁場方向的限制.解答:A、磁場對放入其中的磁體一定有磁場力作用,磁極之間相互作用是通過磁場發(fā)生的,所以A正確;B、磁場是客觀存在的一種物質(zhì)形態(tài),雖然看不見,摸不著,但可通過小磁針來體現(xiàn)是否存在,所以B錯誤;CD、在整個空間中都有磁場的存在,只不過在磁體的周圍,磁場的強度比較大,磁場可以很明顯的表現(xiàn)出來,離得遠(yuǎn)的地方,磁場比較弱,磁場不容易表現(xiàn)出來,所以不是只有磁體周圍才存在磁場,地球周圍都存在著磁場,所以CD錯誤。故選:A。點評:磁場看不見,感覺不到,但實際存在,可通過小磁針來體現(xiàn),磁場的強弱.同時通過假想的磁感線來描述磁場的分布.【解題思路點撥】1.磁場的存在:磁體的周圍、電流的周圍都存在磁場。2.磁場的客觀性:磁場雖然看不見、摸不著,不是由分子、原子組成的,但卻是客觀存在的。場和實物是物質(zhì)存在的兩種形式。3.磁場的基本性質(zhì):對放入其中的磁體或電流有力的作用。磁體與磁體之間、磁體與電流之間、電流與電流之間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的4.磁場的方向性:有方向,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。7.磁感線的概念和性質(zhì)【知識點的認(rèn)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(jìn)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(jìn)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。8.地磁場【知識點的認(rèn)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?biāo)街甘灸媳?。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(rèn)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(hù)傘”。9.條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場分布【指示點的認(rèn)識】條形磁體和蹄形磁鐵的磁場分布如下【命題方向】如圖所示是幾種常見磁場的磁感線分布示意圖,下列說法正確的是()A、圖甲中a端是磁鐵的S極,b端是磁鐵的N極B、圖甲中a端是磁鐵的N極,b端是磁鐵的S極C、圖乙是兩異名磁極的磁感線分布示意圖,c端是N極,d端是S極D、圖乙是兩異名磁極的磁感線分布示意圖,c端是S極,d端是N極分析:利用磁感線的特點分析判斷,即磁感線在磁體的外部由N極指向S極.解答:AB、據(jù)磁感線在磁體的外部由N極指向S極,所以b是N極,a是S極,故A正確,B錯誤;CD、據(jù)磁感線在磁體的外部由N極指向S極,所以d是N極,c是S極,故C錯誤,D正確。故選:AD。點評:該題考查常見磁場的磁感線特點,利用應(yīng)用磁感線的特點即磁感線在磁體的外部由N極指向S極是解題的關(guān)鍵.【解題思路點撥】在磁體外部,磁感線從N極指向S極,在磁體內(nèi)部,磁感線從S極指向N極。10.通電直導(dǎo)線周圍的磁場【知識點的認(rèn)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(yuǎn)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(yuǎn),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?biāo)谖恢玫拇艌龇较?,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。11.環(huán)形電流或通電螺線管周圍的磁場【知識點的認(rèn)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(yuǎn)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(yuǎn),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(rèn)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(rèn)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。12.安培定則(右手螺旋定則)【知識點的認(rèn)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

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