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1、2022年高三物理考前贏分30天 第21天
1.磁場:
(1)存在于磁體、電流或運(yùn)動電荷周圍的一種特殊物質(zhì).變化的電場也能產(chǎn)生磁場。
(2)基本性質(zhì):對放入其中的磁極有磁場力的作用,對放入其中的電流可能有力的作用。當(dāng)磁感應(yīng)線和電流平行時(shí)無磁場力的作用。
(3)磁場方向的確定:
(Ι)小磁針:(規(guī)定)小磁針在磁場中某點(diǎn)N極的受力方向(或小磁針靜止時(shí)N極的指向)為該點(diǎn)的磁場方向。
(ΙΙ)由磁感線的方向確定,與磁感應(yīng)線方向一致。
(ΙΙΙ)由磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向確定,由左手定則判斷。
2.磁感線:
(1) 定義:為形象描述磁場性質(zhì)而引人的一族有向曲線,這些曲線上每一點(diǎn)的切線
2、方向,表示該點(diǎn)的磁場方向。它是理想化的模型,實(shí)際是不存在的。
(2) 磁感應(yīng)線的特點(diǎn):
(Ι)磁感線的疏密表示磁場強(qiáng)弱,磁感線上某點(diǎn)切線方向表示該點(diǎn)的磁場方向.
(ΙΙ)磁體外部的磁感線從N極出發(fā)進(jìn)入S極,而磁體內(nèi)部的磁感線從S極指向 N極.電流的磁感線方向由安培定則判定.
(ΙΙΙ)磁感線是閉合曲線,任意兩條磁感線不相交。要掌握條形磁鐵、蹄形磁鐵、直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管以及勻強(qiáng)磁場的磁感線分布情況及特點(diǎn)。
3.地磁場的主要特點(diǎn)
地球的磁場與條形磁體的磁場相似,其主要特點(diǎn)有:
(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
3、。
(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,距離地球表面相等的各點(diǎn),磁感強(qiáng)度相等,且方向水平向北。
4.磁感應(yīng)強(qiáng)度:
(1)定義:在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線,受到的磁場作用力F跟電流I和導(dǎo)線長度L的乘積IL的比值叫做通電導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。(其理解可與電場強(qiáng)度類比)
(2)定義式:(L⊥B)注意采用了比值定義法。 單位:特斯拉(T)
(3)物理意義:描述磁場的力的性質(zhì)的物理量,與F、I、L無關(guān).它是由磁場本身性質(zhì)及空間位置決定的。
5
4、.磁場對通電直導(dǎo)線的作用——安培力如果是彎曲的通電導(dǎo)線,則L是指有效長度,它等于導(dǎo)線兩端點(diǎn)所連直線的長度(如圖所示),相應(yīng)的電流方向沿L由始端流向末端.
6.安培力的應(yīng)用
(1)安培力作用下物體的運(yùn)動方向的判斷
(Ι)電流元法:即把整段電流等效為多段直線電流元,先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向,從而判斷出整段電流所受合力方向,最后確定運(yùn)動方向。
(ΙΙ)特殊位置法:把電流或磁鐵轉(zhuǎn)到一個便于分析的特殊位置后再判斷安培力方向,從而確定運(yùn)動方向。
(ΙΙΙ)等效法:環(huán)形電流和通電螺線管都可以等效成條形磁鐵,條形磁鐵也可等效成環(huán)形電流或通電螺線管,通電螺線管也可以等效成很多
5、匝的環(huán)形電流來分析。
(ΙV)利用結(jié)論法:①兩電流相互平行時(shí)無轉(zhuǎn)動趨勢,同向電流相互吸引;,反向電流相互排斥;②兩電流不平行時(shí),有轉(zhuǎn)動到相互平行且電流方向相同的趨勢。利用這些結(jié)論分析,可以事半功倍.
(2)處理相關(guān)安培力問題時(shí)要注意圖形的變換,有關(guān)安培力的力、電綜合題往往涉及到三維立體空間問題,如果我們變?nèi)S為二維便可變難為易,迅速解題。
補(bǔ)差糾錯
(xx年廣東大綜) 如圖所示,在傾角為α的光滑斜面上,垂直紙面放置一根長為L,質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒.在導(dǎo)體棒中的電流I垂直紙面向里時(shí),欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上,下列外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向正確是
A.B=mg,
6、方向垂直斜面向上
B.B=mg,方向垂直斜面向下
C.B=mg,方向垂直斜面向下
D.B=mg,方向垂直斜面向上
●常見錯解:B
●正確答案:A
●避錯策略:本題涉及安培力、力的平衡知識,注意運(yùn)用所學(xué)知識綜合分析問題。
解題規(guī)范
在傾角=30°的斜面上,固定一金屬框,寬l=0.25m,接入電動勢E=12V、內(nèi)阻不計(jì)的電池.垂直框面放有一根質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒ab,它與框架的動摩擦因數(shù)為,整個裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的垂直框面向上的勻強(qiáng)磁場中(如圖).當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值在什么范圍內(nèi)時(shí),可使金屬棒靜止在框架上?(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,框架與
7、棒的電阻不計(jì),g=10m/s2)
當(dāng)變阻器R取值較小時(shí),I較大,安培力F較大,會使金屬棒產(chǎn)生沿框面上滑趨勢.因此,框架對棒的摩擦力沿框面向下(如圖2解).金屬棒剛好不上滑時(shí)滿足平衡條件
得
所以滑動變阻器R的取值范圍應(yīng)為 1.6Ω≤R≤4.8Ω.
●解題規(guī)范:此題的關(guān)鍵是要分析清楚摩擦力的變化情況,注意要將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖。
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前日回顧
1.電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻R1、R2及滑動變阻器R連接成如圖所示的電路。當(dāng)滑動變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向b端時(shí),下列說法正確的是( )
A.電壓表和電流表讀數(shù)都增大
B.電壓表和
8、電流表讀數(shù)都減小
C.電壓表讀數(shù)增大,電流表讀數(shù)減小
D.電壓表讀數(shù)減小,電流表讀數(shù)增大
2.在如圖所示電路中,閉合電鍵S,當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P 向下滑動時(shí),四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化,電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示,電表示數(shù)變化量的大小分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列比值正確的是 ( )
A.U1/I不變,ΔU1/ΔI不變. B.U2/I變大,ΔU2/ΔI變大.
C.U2/I變大,ΔU2/ΔI不變 D.U3/I變大,ΔU3/ΔI不變.
( )
A.與ab邊平行
9、,豎直向上 B.與ab邊平行,豎直向下
C.與ab邊垂直,指向左邊 D.與ab邊垂直,指向右邊
2.在同一光滑斜面上放同一導(dǎo)體棒,右圖所示是兩種情況的剖面圖。它們所處空間有磁感強(qiáng)度大小相等的勻強(qiáng)磁場,但方向不同,一次垂直斜面向上,另一次豎直向上;兩次導(dǎo)體A分別通有電流I1和I2,都處于靜止平衡。已知斜面的傾角為θ,則( )
A.I1:I2=cosθ∶1 B.I1:I2=1∶1
C.導(dǎo)體A所受安培力大小之比F1∶F2=sinθ∶cosθ
D.斜面對導(dǎo)體A的彈力大小之比N1∶N2=cos2θ∶1
前日回顧答案:1.A 2.ACD
當(dāng)天鞏固答案:1.C 2.AD