2018-2019高中物理 第2章 打開電磁聯(lián)系的大門章末分層突破學案 滬科版選修1 -1.doc
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第2章 打開電磁聯(lián)系的大門章末分層突破自我校對直線環(huán)形安培相交中斷閉合有效左BIl0左_一、磁感線與安培定則1對磁感線的理解要點(1)磁感線是假想的,用來對磁場進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的強弱某點附近磁感線較密,表示該點的磁場較強,反之較弱(4)磁感線的切線方向(曲線上某點的切線方向)表示該點的磁場方向亦即靜止的小磁針的N極在該點所指的方向任何兩條磁感線不會相交(5)磁感線不是帶電粒子在磁場中的運動軌跡2安培定則:在運用安培定則判定直線電流和環(huán)形電流的磁場時應分清“因”和“果”的關(guān)系,在判定直線電流的磁場方向時,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)形電流磁場方向時,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I1I2,則圓環(huán)中心O處的磁場是()圖21A最大,穿出紙面B最大,垂直穿入紙面C為零D無法確定【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)生的磁場垂直紙面向外;由于O對于I1和I2對稱(距離相等),故I1和I2在O處產(chǎn)生的磁場大小相等、方向相反,在O處相互抵消【答案】C1為了解釋地球的磁性,19世紀安培假設:地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的在下列四個圖中,正確表示安培假設中環(huán)形電流方向的是()【解析】根據(jù)地磁場的分布情況可知,地球的地理北極在地磁場的南極附近,地球的地理南極在地磁場的北極附近,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磁通量是針對一個面而言的,與線圈匝數(shù)無關(guān)2磁通量表示穿過某一面積的磁感線條數(shù)對于勻強磁場BS,其中S是垂直于磁場方向上的面積,若平面不與磁場方向垂直,則要求出它在垂直于磁場方向上的投影面積,然后用上式計算3磁通量是標量,其正負不表示大小,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同一平面,且正向磁感線條數(shù)為1,反向磁感線條數(shù)為2,則磁通量等于穿過該平面的磁感線的凈條數(shù)(磁通量的代數(shù)和),即12.4磁感應強度越強,穿過某一面積磁感線的條數(shù)越多,磁通量就越大;反之就越小判斷磁通量的變化,一般是根據(jù)穿過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的速度進入一個勻強磁場,磁感應強度為B0.1 T,求4 s后通過三角形的磁通量(設三角形足夠大) 【導學號:17592033】圖22【解析】計算磁通量時磁感應強度應乘以有磁場通過的有效面積S(vt)2.所以B(vt)20.11242 Wb0.8 Wb.【答案】0.8 Wb2.磁通量可以形象地理解為“穿過一個閉合電路的磁感線的條數(shù)”在圖23所示磁場中,S1、S2、S3為三個面積相同的相互平行的線圈,穿過S1、S2、S3的磁通量分別為1、2、3且都不為0.下列判斷正確的是() 【導學號:17592034】圖23A1最大B2最大C3最大 D1,2,3相等【解析】磁通量表示穿過一個閉合電路的磁感線的多少,從題圖中可看出穿過S1的磁感線條數(shù)最多,穿過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題1解決通電導體在磁場中受重力、彈力、摩擦力、安培力等力的作用下的平衡問題,關(guān)鍵是受力分析2由于安培力F的方向、電流I的方向、磁感應強度B的方向三者之間涉及三維空間,所以在分析和計算安培力的大小時,要善于把立體圖形改畫成平面圖形,以便受力分析3畫好輔助圖(如斜面),標明輔助方向(如B的方向、I的方向等)也是畫好受力分析圖的關(guān)鍵(多選)質(zhì)量為m的通電導體棒ab置于傾角為的金屬導軌上,如圖24所示已知導體棒與導軌間的動摩擦因數(shù)為,在下列各圖所加各種磁場中,導體均靜止,則導體與導軌間摩擦力為零的可能情況是()圖24ABCD【解析】要使靜摩擦力為零,如果FN0,必有f0.B選項中安培力的方向豎直向上與重力的方向相反,可能使FN0,B項是正確的;如果FN0,則導體棒除受靜摩擦力f以外的其他力的合力只要為零,那么f0.在A選項中,導體棒所受到的重力G、支持力FN及安培力F安三力合力可能為零,則導體棒所受靜摩擦力可能為零;C、D選項中,從導體棒所受到的重力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,所以導體所受靜摩擦力不可能為零故正確的選項應為A、B項【答案】AB【遷移應用】3電流天平的原理圖如圖25所示,矩形線圈abcd的bc邊懸在勻強磁場中當給矩形線圈通入如圖所示的電流I時,調(diào)節(jié)兩盤中的砝碼,使天平平衡然后使電流I反向,這時要在天平的左盤上加質(zhì)量為m的砝碼,才能使天平重新平衡則此時磁場對bc邊作用力的大小為() 【導學號:17592035】25A.mgB.mgC.mg D.mg【解析】初狀態(tài)天平平衡時,由左手定則可知,在磁場中的導線bc受到的安培力方向豎直向上,大小設為F,左、右兩盤的砝碼質(zhì)量分別設為m1和m2.由平衡條件得:m1gm2gF.電流I反向后,導線bc受到的安培力方向豎直向下,大小仍為F,這時要在天平的左盤上加質(zhì)量為m的砝碼,才能使天平重新平衡由平衡條件得:m1gmgm2gF.以上兩式相減可得:mg2F,所以F.【答案】C- 配套講稿:
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