2024届高考物理一轮复习导学案： 磁场及其对电流的作用

物理一轮复习学案 磁场及其对电流的作用 学习目标： 1、理解和掌握安培定则以及安培力大小和方向的计算与判断。 2、能够应用力学知识分析安培力作用下导线的平衡和加速问题。 考点一 安培定则和磁场的叠加 情境一、如图所示，直导线AB、螺线管E、电磁铁D三者相距较远，其磁场互不影响，小磁针北极N(黑色一端)方向如图所示， （1）当开关S闭合后，会看到什么现象？ （2）通电螺线管和通电导线周围的磁感线与电流的关系可以用什么规律判定？运用该规律判断通电直导线和通电环形导线周围的磁场分布时要注意哪些不同？ 结合上述情境，对比前面对电场的描述，思考以下问题： 1. 磁场最基本的性质是什么？怎样检验空间中某一位置有无磁场？在选择检验体时，为什么不以磁极作为检验体？ 2. 怎样形象地描述磁场特点？磁感线有哪些特点？对比电场线有什么异同点？ 画出常见磁场的磁感线分布图？ 3. 磁感应强度的概念课本上是怎么建立的？如何理解磁感应强度？ 4. 什么是磁通量？其物理意义？磁通量的变化量怎么求解？ 5. 磁与电有什么关系？（了解安培分子电流假说） 小结：安培定则 直线电流的磁场 通电螺线管的磁场 环形电流的磁场 特点 无磁极、非匀强，且距导线越远处磁场越弱 与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场且磁场最强，管外为非匀强磁场 环形电流的两 侧是N极和S极，且离圆环中心越远，磁场越弱 安培 定则 立体图 截面图 考向1 安培定则的应用 1．随着信息技术的发展,我们可以用磁传感器把磁感应强度变成电信号，通过计算机对磁场进行研究.图中磁传感器探头对磁场很敏感，输出的电信号从右端经过电缆和接口装置进入计算机现用磁传感器探测通电螺线管轴线上的磁感应强度,将探头从螺线管右侧沿轴线向左侧移动时，测得磁感应强度B的大小随位置x的变化关系，下面最符合实际情况的图像是（ ） 2．电视机显像管的偏转线圈示意图如图所示，某时刻电流方向如图所示，则环心处的磁场方向（　　） A．向上 B．垂直纸面向里 C．向下 D．垂直纸面向外 考向2 磁场叠加问题 3．如图所示，纸面内有两条互相平行的长直绝缘导线和，中的电流方向向左，中的电流方向向右，和中电流大小相等；a、b两点相对于对称，且a点到、的距离相等．整个系统处于匀强外磁场中，外磁场方向垂直于纸面向外．已知a、b两点的磁感应强度的方向也垂直于纸面向外，a点的磁感应强度大小是b点的2倍．流经的电流在a、b两点产生的磁感应强度大小分别为和，则外磁场的磁感应强度的大小为（    ）   A． B． C． D． 4．如图所示，互相绝缘的通电长直导线沿正方体的EH边和GH边放置，导线M中电流大小为I，导线N中电流大小为，电流方向如图中箭头所示。已知通电长直导线在某点产生的磁场的磁感应强度的大小与该导线中电流大小成正比，与该点到导线的距离成反比，可以简写为。若导线M中的电流在坐标原点O产生的磁场的磁感应强度大小为B，则A点的磁感应强度大小为（　　） A．B B． C． D． 考向3 磁通量 5.如图所示，一水平放置的N匝矩形线框面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向斜向上，与水平面成30°角，现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量的改变量的大小是(　　) A.BS B.NBS C.BS D.NBS 考点二 安培力的大小方向 情境二：如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于磁感应强度为B匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接． 问题1. 三根导体棒受到的安培力大小是否相同？ 问题2. 若导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为多少？ 问题3. 用安培力公式F＝BIL计算时需要注意什么问题？安培力的方向如何确定？其方向有何特点？ 考向1 安培力的大小计算 6．如图，用材料相同、粗细均匀的电阻丝折成正方形金属框架ABCD，边长为L，每边电阻为r，框架与一电动势为E，内阻也为r的电源相接，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场，则电键闭合电路稳定后，框架受到安培力大小为（    ）  A． B． C． D． 7、（2021·江苏高考）在光滑桌面上将长为的软导线两端固定，固定点的距离为，导线通有电流I，处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导线中的张力为（　　） A． B． C． D． 考向2 安培力的方向判断 8．如图所示，由6根长度均为L的相同的金属棒组成的正四面体线框ACDE放在匀强磁场中，磁场方向垂直CDE面