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2024年江苏栟茶中学高三物理考前赢分30天 第21天
1.磁场:
(1)存在于磁体、电流或运动电荷周围的一种特殊物质.变化的电场也能产生磁场。
(2)基本性质:对放入其中的磁极有磁场力的作用,对放入其中的电流可能有力的作用。当磁感应线和电流平行时无磁场力的作用。
(3)磁场方向的确定:
(Ι)小磁针:(规定)小磁针在磁场中某点N极的受力方向(或小磁针静止时N极的指向)为该点的磁场方向。
(ΙΙ)由磁感线的方向确定,与磁感应线方向一致。
(ΙΙΙ)由磁感应强度的方向确定,由左手定则判断。
2.磁感线:
定义:为形象描述磁场性质而引人的一族有向曲线,这些曲线上每一点的切线方向,表示该点的磁场方向。它是理想化的模型,实际是不存在的。
磁感应线的特点:
(Ι)磁感线的疏密表示磁场强弱,磁感线上某点切线方向表示该点的磁场方向.
(ΙΙ)磁体外部的磁感线从N极出发进入S极,而磁体内部的磁感线从S极指向 N极.电流的磁感线方向由安培定则判定.
(ΙΙΙ)磁感线是闭合曲线,任意两条磁感线不相交。要掌握条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管以及匀强磁场的磁感线分布情况及特点。
3.地磁场的主要特点
地球的磁场与条形磁体的磁场相似,其主要特点有:
(1)地磁场的N极在地球南极附近,S极在地球北极附近,磁感线分布如图所示。
(2)地磁场B的水平分量(Bx)总是从地球南极指向北极,而竖直分量(By,)则南北相反,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,距离地球表面相等的各点,磁感强度相等,且方向水平向北。
4.磁感应强度:
(1)定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,受到的磁场作用力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫做通电导线所在处的磁感应强度。(其理解可与电场强度类比)
(2)定义式:(L⊥B)注意采用了比值定义法。 单位:特斯拉(T)
(3)物理意义:描述磁场的力的性质的物理量,与F、I、L无关.它是由磁场本身性质及空间位置决定的。
5.磁场对通电直导线的作用——安培力如果是弯曲的通电导线,则L是指有效长度,它等于导线两端点所连直线的长度(如图所示),相应的电流方向沿L由始端流向末端.
6.安培力的应用
(1)安培力作用下物体的运动方向的判断
(Ι)电流元法:即把整段电流等效为多段直线电流元,先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向,从而判断出整段电流所受合力方向,最后确定运动方向。
(ΙΙ)特殊位置法:把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力方向,从而确定运动方向。
(ΙΙΙ)等效法:环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁,条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管,通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析。
(ΙV)利用结论法:①两电流相互平行时无转动趋势,同向电流相互吸引;,反向电流相互排斥;②两电流不平行时,有转动到相互平行且电流方向相同的趋势。利用这些结论分析,可以事半功倍.
(2)处理相关安培力问题时要注意图形的变换,有关安培力的力、电综合题往往涉及到三维立体空间问题,如果我们变三维为二维便可变难为易,迅速解题。
补差纠错
(2006年广东大综)
如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L,质量为m的直导体棒.在导体棒中的电流I垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确是
A.B=mg,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
●常见错解:B
●正确答案:A
●避错策略:本题涉及安培力、力的平衡知识,注意运用所学知识综合分析问题。
解题规范
在倾角=30°的斜面上,固定一金属框,宽l=0.25m,接入电动势E=12V、内阻不计的电池.垂直框面放有一根质量m=0.2kg的金属棒ab,它与框架的动摩擦因数为,整个装置放在磁感应强度B=0.8T的垂直框面向上的匀强磁场中(如图).当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时,可使金属棒静止在框架上?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,框架与棒的电阻不计,g=10m/s2)
当变阻器R取值较小时,I较大,安培力F较大,会使金属棒产生沿框面上滑趋势.因此,框架对棒的摩擦力沿框面向下(如图2解).金属棒刚好不上滑时满足平衡条件
得
所以滑动变阻器R的取值范围应为 1.6Ω≤R≤4.8Ω.
●解题规范:此题的关键是要分析清楚摩擦力的变化情况,注意要将立体图转化为平面图。
考前赢分第21天
爱练才会赢
前日回顾
1.电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路。当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时,下列说法正确的是(
)
A.电压表和电流表读数都增大
B.电压表和电流表读数都减小
C.电压表读数增大,电流表读数减小
D.电压表读数减小,电流表读数增大
2.在如图所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P
向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列比值正确的是
(
)
A.U1/I不变,ΔU1/ΔI不变. B.U2/I变大,ΔU2/ΔI变大.
C.U2/I变大,ΔU2/ΔI不变
D.U3/I变大,ΔU3/ΔI不变.
(
)
A.与ab边平行,竖直向上
B.与ab边平行,竖直向下
C.与ab边垂直,指向左边
D.与ab边垂直,指向右边
2.在同一光滑斜面上放同一导体棒,右图所示是两种情况的剖面图。它们所处空间有磁感强度大小相等的匀强磁场,但方向不同,一次垂直斜面向上,另一次竖直向上;两次导体A分别通有电流I1和I2,都处于静止平衡。已知斜面的倾角为θ,则()
A.I1:I2=cosθ∶1
B.I1:I2=1∶1
C.导体A所受安培力大小之比F1∶F2=sinθ∶cosθ
D.斜面对导体A的弹力大小之比N1∶N2=cos2θ∶1
前日回顾答案:1.A
2.ACD
当天巩固答案:1.C 2.AD
2024年江苏栟茶中学高三物理考前赢分30天 第21天
1.磁场:
(1)存在于磁体、电流或运动电荷周围的一种特殊物质.变化的电场也能产生磁场。
(2)基本性质:对放入其中的磁极有磁场力的作用,对放入其中的电流可能有力的作用。当磁感应线和电流平行时无磁场力的作用。
(3)磁场方向的确定:
(Ι)小磁针:(规定)小磁针在磁场中某点N极的受力方向(或小磁针静止时N极的指向)为该点的磁场方向。
(ΙΙ)由磁感线的方向确定,与磁感应线方向一致。
(ΙΙΙ)由磁感应强度的方向确定,由左手定则判断。
2.磁感线:
定义:为形象描述磁场性质而引人的一族有向曲线,这些曲线上每一点的切线方向,表示该点的磁场方向。它是理想化的模型,实际是不存在的。
磁感应线的特点:
(Ι)磁感线的疏密表示磁场强弱,磁感线上某点切线方向表示该点的磁场方向.
(ΙΙ)磁体外部的磁感线从N极出发进入S极,而磁体内部的磁感线从S极指向 N极.电流的磁感线方向由安培定则判定.
(ΙΙΙ)磁感线是闭合曲线,任意两条磁感线不相交。要掌握条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管以及匀强磁场的磁感线分布情况及特点。
3.地磁场的主要特点
地球的磁场与条形磁体的磁场相似,其主要特点有:
(1)地磁场的N极在地球南极附近,S极在地球北极附近,磁感线分布如图所示。
(2)地磁场B的水平分量(Bx)总是从地球南极指向北极,而竖直分量(By,)则南北相反,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,距离地球表面相等的各点,磁感强度相等,且方向水平向北。
4.磁感应强度:
(1)定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,受到的磁场作用力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫做通电导线所在处的磁感应强度。(其理解可与电场强度类比)
(2)定义式:(L⊥B)注意采用了比值定义法。 单位:特斯拉(T)
(3)物理意义:描述磁场的力的性质的物理量,与F、I、L无关.它是由磁场本身性质及空间位置决定的。
5.磁场对通电直导线的作用——安培力如果是弯曲的通电导线,则L是指有效长度,它等于导线两端点所连直线的长度(如图所示),相应的电流方向沿L由始端流向末端.
6.安培力的应用
(1)安培力作用下物体的运动方向的判断
(Ι)电流元法:即把整段电流等效为多段直线电流元,先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向,从而判断出整段电流所受合力方向,最后确定运动方向。
(ΙΙ)特殊位置法:把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力方向,从而确定运动方向。
(ΙΙΙ)等效法:环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁,条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管,通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析。
(ΙV)利用结论法:①两电流相互平行时无转动趋势,同向电流相互吸引;,反向电流相互排斥;②两电流不平行时,有转动到相互平行且电流方向相同的趋势。利用这些结论分析,可以事半功倍.
(2)处理相关安培力问题时要注意图形的变换,有关安培力的力、电综合题往往涉及到三维立体空间问题,如果我们变三维为二维便可变难为易,迅速解题。
补差纠错
(2006年广东大综)
如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L,质量为m的直导体棒.在导体棒中的电流I垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确是
A.B=mg,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
●常见错解:B
●正确答案:A
●避错策略:本题涉及安培力、力的平衡知识,注意运用所学知识综合分析问题。
解题规范
在倾角=30°的斜面上,固定一金属框,宽l=0.25m,接入电动势E=12V、内阻不计的电池.垂直框面放有一根质量m=0.2kg的金属棒ab,它与框架的动摩擦因数为,整个装置放在磁感应强度B=0.8T的垂直框面向上的匀强磁场中(如图).当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时,可使金属棒静止在框架上?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,框架与棒的电阻不计,g=10m/s2)
当变阻器R取值较小时,I较大,安培力F较大,会使金属棒产生沿框面上滑趋势.因此,框架对棒的摩擦力沿框面向下(如图2解).金属棒刚好不上滑时满足平衡条件
得
所以滑动变阻器R的取值范围应为 1.6Ω≤R≤4.8Ω.
●解题规范:此题的关键是要分析清楚摩擦力的变化情况,注意要将立体图转化为平面图。
考前赢分第21天
爱练才会赢
前日回顾
1.电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路。当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时,下列说法正确的是(
)
A.电压表和电流表读数都增大
B.电压表和电流表读数都减小
C.电压表读数增大,电流表读数减小
D.电压表读数减小,电流表读数增大
2.在如图所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P
向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列比值正确的是
(
)
A.U1/I不变,ΔU1/ΔI不变. B.U2/I变大,ΔU2/ΔI变大.
C.U2/I变大,ΔU2/ΔI不变
D.U3/I变大,ΔU3/ΔI不变.
(
)
A.与ab边平行,竖直向上
B.与ab边平行,竖直向下
C.与ab边垂直,指向左边
D.与ab边垂直,指向右边
2.在同一光滑斜面上放同一导体棒,右图所示是两种情况的剖面图。它们所处空间有磁感强度大小相等的匀强磁场,但方向不同,一次垂直斜面向上,另一次竖直向上;两次导体A分别通有电流I1和I2,都处于静止平衡。已知斜面的倾角为θ,则()
A.I1:I2=cosθ∶1
B.I1:I2=1∶1
C.导体A所受安培力大小之比F1∶F2=sinθ∶cosθ
D.斜面对导体A的弹力大小之比N1∶N2=cos2θ∶1
前日回顾答案:1.A
2.ACD
当天巩固答案:1.C 2.AD