第十章 磁场 核心素养提升-【金版教程】2024高考物理一轮复习解决方案全书word（新教材）

金版教程 高考科学复习解决方案 物理 第十章 核心素养提升 [科学思维提炼] 1．建立理想模型法：用磁感线描述磁场，定义匀强磁场。 2．类比思维 (1)从环形电流的磁场提出“分子电流”假说。 (2)根据电场强度的定义类比定义磁感应强度时，由试探电荷类比提出电流元。 3．比值定义法：磁感应强度的定义方法。 4．控制变量法 (1)“探究影响通电导线受力的因素”的演示实验。 (2)“研究安培力的方向与哪些因素有关”的演示实验。 5．对称思维 (1)分析通电导线激发的磁场中对称的位置的磁感应强度大小。 (2)分析带电粒子在有界匀强磁场直线边界射入、射出点的速度方向等。 6．转换思维：难以直接分析磁体所受通电导线磁场力的作用时，可以转换研究对象，先分析磁体对通电导线的作用力，然后利用牛顿第三定律间接分析。 7．演绎推理思维：根据安培力公式及电流的微观表达式推导洛伦兹力表达式。 8．等效思维 (1)将环形电流等效为小磁针。 (2)计算磁通量时用到等效面积。 (3)求解弯曲导线在磁场中所受的安培力时用到等效长度。 (4)若通电直导线与磁场方向既不垂直也不平行时，计算导线所受安培力大小时，将磁感应强度B分解为B⊥和B∥；类似地，将磁感应强度分解，分析带电粒子速度方向与磁场方向既不垂直也不平行时，所受洛伦兹力或运动情况。 (5)求解粒子在回旋加速器D形盒间运动的总时间。 9．微元法：分析一段通电导线在磁场中的运动趋势。 10．极限思维：求解粒子在匀强磁场中运动的临界和极值问题时用到的“平移圆”法、“旋转圆”法、“放缩圆”法。 [素养提升集训] 一、选择题(本题共6小题) 1．(2022·全国乙卷)(多选)安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知(　　) 测量序号 Bx/μT By/μT Bz/μT 1 0 21 －45 2 0 －20 －46 3 21 0 －45 4 －21 0 －45 A．测量地点位于南半球 B．当地的地磁场大小约为50 μT C．第2次测量时y轴正向指向南方 D．第3次测量时y轴正向指向东方 答案　BC 解析　地球可视为一个条形磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，由表中Bz数据可看出z轴的磁感应强度分量竖直向下，则测量地点应位于北半球，A错误；磁感应强度为矢量，故由表格可得当地地磁场的磁感应强度大小为B＝ ≈50 μT，B正确；由A项分析可知测量地点位于北半球，而北半球地磁场指向北方斜向下，第2次测量时Bx＝0，By为负值，故y轴正向指向南方，第3次测量Bx为正值，By＝0，故x轴正向指向北方，则y轴正向指向西方，C正确，D错误。 2. (2021·重庆高考)(多选)某同学设计了一种天平，其装置如图所示。两相同的同轴圆线圈M、N水平固定，圆线圈P与M、N共轴且平行等距。初始时，线圈M、N通以等大反向的电流后，在线圈P处产生沿半径方向的磁场，线圈P内无电流且天平平衡。设从上往下看顺时针方向为正向。当左托盘放入重物后，要使线圈P仍在原位置且天平平衡，可能的办法是(　　) A．若P处磁场方向沿半径向外，则在P中通入正向电流 B．若P处磁场方向沿半径向外，则在P中通入负向电流 C．若P处磁场方向沿半径向内，则在P中通入正向电流 D．若P处磁场方向沿半径向内，则在P中通入负向电流 答案　BC 解析　当左托盘放入重物后，要使线圈P仍在原位置且天平平衡，则线圈P受到竖直向下的安培力。若P处磁场方向沿半径向外，由左手定则可知，应在P中通入负向电流，A错误，B正确；若P处磁场方向沿半径向内，由左手定则可知，应在P中通入正向电流，C正确，D错误。 3. (2022·广东高考)如图所示，一个立方体空间被对角平面MNPQ划分成两个区域，两区域分布有磁感应强度大小相等、方向相反且与z轴平行的匀强磁场。一质子以某一速度从立方体左侧垂直Oyz平面进入磁场，并穿过两个磁场区域。下列关于质子运动轨迹在不同坐标平面的投影中，可能正确的是(　　) 答案　A 解析　质子进入磁场时，速度方向与磁场方向垂直，则质子会在平行于Oyx平面的平面内做匀速圆周运动，又因为两磁场磁感应强度大小相等、方向相反，故质子运动轨迹在Oyx平面的投影是两段半径相等、圆心在轨迹异侧的圆弧，在Ozx平面的投影是一段平行于x轴的直线，故C、D错误；由左手定则可知，沿z轴负方向看，质子先逆时针运动，后顺时针运动，故A可能正确，B错误。 4. (多选)如图所示，平面直角坐标系xOy的x轴上M点固定一负点电荷，另一正点电荷在库仑力作用下绕该负点