(江蘇專版)2019年高考物理總復(fù)習(xí) 第35講 磁場(chǎng)的基本概念講義(aaab)

1、考情剖析考查內(nèi)容磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度第35講磁場(chǎng)的基本概念考綱要求考查年份考查詳情能力要求磁感線磁通量T1選擇，考查對(duì)17年磁通量概念的理解對(duì)物理概念的理解弱項(xiàng)清單對(duì)通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向判斷不準(zhǔn)，對(duì)磁通量概念理解不深入.知識(shí)整合一、磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度1磁場(chǎng)(1)基本特性：磁場(chǎng)對(duì)處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有_的作用(2)方向：小磁針的_所受磁場(chǎng)力的方向或小磁針靜止時(shí)_的指向2磁感應(yīng)強(qiáng)度(1)物理意義：描述磁場(chǎng)的_(2)大?。築_(通電導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng))(3)方向：小磁針的_所受磁場(chǎng)力的方向或小磁針靜止時(shí)_的指向二、磁感線及幾種常見的磁場(chǎng)分布1磁感線(1)定義：在磁場(chǎng)中畫出一些曲線，使曲線上每一點(diǎn)的_方

2、向都跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致(2)特點(diǎn)：磁感線的_表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱2幾種常見的磁場(chǎng)(1)條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場(chǎng)(如圖所示)1條形磁鐵蹄形磁鐵(2)幾種電流周圍的磁場(chǎng)分布直線電流的磁場(chǎng)環(huán)形電流的磁場(chǎng)通電螺線管的磁場(chǎng)特點(diǎn)無(wú)磁極、非勻強(qiáng)且距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場(chǎng)_環(huán)形電流的兩側(cè)是N極和S極且離圓環(huán)中心越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)_與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，管內(nèi)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)且磁場(chǎng)_，管外為非勻強(qiáng)磁場(chǎng)安培定則立體圖橫截面圖縱截面圖(3)勻強(qiáng)磁場(chǎng)定義：磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向_的磁場(chǎng)特點(diǎn)：磁感線為_的平行線，如圖所示(4)地磁場(chǎng)地磁場(chǎng)的N極在地理_附近，S極在地理_附近，磁感線分布如圖所示2ILIL特點(diǎn)：在赤道平面上，距離地球表面高度

3、相等的各點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度_，且方向水平_磁偏角：地磁的北極在地理的南極附近，地磁的南極在地理的北極附近，但兩者并不完全_，它們之間的夾角稱為磁偏角三、磁通量1概念在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，與磁場(chǎng)方向垂直的面積S和B的乘積2公式：_.3單位：1Wb_.方法技巧考點(diǎn)1磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感線1磁感應(yīng)強(qiáng)度是用比值法定義的，其大小由磁場(chǎng)本身的性質(zhì)決定，與放入的直導(dǎo)線的電F流I的大小、導(dǎo)線長(zhǎng)度L的大小無(wú)關(guān)故不能根據(jù)B就說(shuō)B與F成正比，與IL成反比F2由定義式B計(jì)算B時(shí)，通電導(dǎo)線必須垂直于磁場(chǎng)；若通電導(dǎo)線平行放入磁場(chǎng)，則不受安培力，但不能說(shuō)該處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零3磁感線和電場(chǎng)線有何異同點(diǎn)不同點(diǎn)相似點(diǎn)引入目的疏密

4、意義切線方向是否相交磁感線磁感線為閉合曲線，磁體外部的磁感線由N極指向S極，內(nèi)部的磁感線由S極指向N極都是為了形象地描述場(chǎng)而引入的假想曲線，實(shí)際不存在都能定性地描述場(chǎng)的強(qiáng)弱都是表示該點(diǎn)場(chǎng)的方向不相交電場(chǎng)線電場(chǎng)線起始于正電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)，終止于無(wú)窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷A根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度定義B，磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F成正比，與I成反比4.磁場(chǎng)的疊加磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，計(jì)算時(shí)與力的計(jì)算方法相同，利用平行四邊形定則或正交分解法進(jìn)行合成與分解【典型例題1】關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B，下列說(shuō)法中正確的是()FILB磁感應(yīng)強(qiáng)度B是標(biāo)量，沒有方向C磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量，方向與F的方向相反D在確定的磁場(chǎng)中，同一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是確定的

5、，不同點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B可能不同，磁感線密集的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度B大些，磁感線稀疏的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度B小些【典型例題2】如圖所示，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點(diǎn)，且與紙面3垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流a、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點(diǎn)，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到O點(diǎn)的距離均相等關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場(chǎng)，下列說(shuō)法中正確的是()AO點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零Ba、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反Cc、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同Da、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同1.(多選)如圖甲所示，一個(gè)條形磁鐵P固定在水平桌面上，以P的右端點(diǎn)為原點(diǎn)，中軸線為x軸建

6、立一維坐標(biāo)系一個(gè)靈敏的小磁針Q放置在x軸上不同位置，設(shè)Q與x軸之間的夾角為.實(shí)驗(yàn)測(cè)得sin與x之間的關(guān)系如圖乙所示，已知該處地磁場(chǎng)方向水平，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0.下列說(shuō)法中正確的是()AP的右端為S極BP的中軸線與地磁場(chǎng)方向平行CP在x0處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0Dx0處合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B0考點(diǎn)2磁通量1BS，SScos其中S為S在垂直于B方向上的分量，如圖甲所示甲乙2面積S的含義：S不一定是某個(gè)線圈的真正面積，而是線圈在磁場(chǎng)范圍內(nèi)的面積如圖乙所示，S應(yīng)為線圈面積的一半3多匝線圈的磁通量：多匝線圈內(nèi)磁通量的大小與線圈匝數(shù)無(wú)關(guān)，因?yàn)椴徽摼€圈匝數(shù)多少，穿過線圈的磁感線條數(shù)相同4磁通量求

7、法：磁通量是標(biāo)量，若某個(gè)平面內(nèi)有不同方向的磁場(chǎng)共同存在，當(dāng)計(jì)算穿過這個(gè)面的磁通量時(shí)，先規(guī)定某個(gè)方向的磁通量為正，反方向的磁通量為負(fù)，平面內(nèi)各個(gè)方向的磁通量的代數(shù)和等于這個(gè)平面內(nèi)的磁通量【典型例題3】(17年江蘇高考)如圖所示，兩個(gè)單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r，圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的邊緣恰好與a線圈重合，則穿過a、b兩線圈的磁通量之比為()4A11B12C14D41【典型例題4】(多選)如圖所示，在正方形線圈內(nèi)部有一條形磁鐵，磁鐵和線圈在同一紙面內(nèi)，兩者有共同中心軸線O1O2，關(guān)于線圈中磁通量的變化情況，下列說(shuō)法中正確的是()A當(dāng)磁鐵向紙面外平移時(shí)，線圈中磁通量不發(fā)生變化B當(dāng)磁鐵向上平移時(shí)，線圈

8、中磁通量不發(fā)生變化C當(dāng)磁鐵向下平移時(shí)，線圈中磁通量發(fā)生變化D當(dāng)磁鐵N極向紙外、S極向紙內(nèi)繞O1O2軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中磁通量發(fā)生變化2.(多選)如圖所示是等腰直角三棱柱，其平面ABCD為正方形，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，它們按圖示方式放置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，則下列說(shuō)法中正確的是()A穿過ABCD平面的磁通量大小為B0L220B穿過BCFE平面的磁通量大小為2BL2C穿過ADFE平面的磁通量大小為零D穿過ABCD平面的磁通量大于穿過BCFE平面的磁通量5當(dāng)堂檢測(cè)1.關(guān)于磁通量，下列敘述正確的是()A在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，穿過一個(gè)面的磁通量等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與該面面積的乘積B在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，a線圈的面積比b線

9、圈大，則穿過a線圈的磁通量一定比穿過b線圈的磁通量大C把一個(gè)線圈放在M、N兩處，若放在M處時(shí)穿過線圈的磁通量比放在N處時(shí)大，則M處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定比N處大D同一線圈放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大處，穿過線圈的磁通量不一定大2在xOy坐標(biāo)系的原點(diǎn)處放置一根與坐標(biāo)平面垂直的通電直導(dǎo)線，電流方向指向紙內(nèi)，此坐標(biāo)范圍內(nèi)還存在一個(gè)平行于xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)已知在以直導(dǎo)線為圓心的圓周上的a、b、c、d四點(diǎn)中，a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大，則此勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向()第2題圖A沿x軸正方向B沿x軸負(fù)方向C沿y軸正方向D沿y軸負(fù)方向3(多選)如圖所示，一垂直紙面水平放置的直導(dǎo)線右下方放著一條形磁鐵，磁鐵放在水平地面上，導(dǎo)線與磁鐵相垂直，

10、且導(dǎo)線中未通電流現(xiàn)給導(dǎo)線通以圖示電流，條形磁鐵相對(duì)地面一直保持靜止，對(duì)于地面給磁鐵的作用力，下列說(shuō)法正確的是()第3題圖A地面給磁鐵的支持力將增大B地面給磁鐵的支持力將減小C地面不給磁鐵摩擦力D地面給磁鐵摩擦力，方向向左4如圖所示，現(xiàn)有四條完全相同的垂直于紙面放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線，橫截面分別位于一正方形abcd的四個(gè)頂點(diǎn)上，直導(dǎo)線分別通有方向垂直于紙面向里、大小分別為IaI，Ib2I，Ic3I，Id4I的恒定電流已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍距離為r處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為BIkr，式中常量k0，I為電流強(qiáng)度，忽略電流間的相互作用，若電流Ia在正方形的幾何中心O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則O點(diǎn)處實(shí)際的磁感

11、應(yīng)強(qiáng)度的大小及方向?yàn)?)第4題圖6A22B，方向由O點(diǎn)指向ad中點(diǎn)B22B，方向由O點(diǎn)指向ab中點(diǎn)C10B，方向垂直于紙面向里D10B，方向垂直于紙面向外5如圖所示，有一個(gè)垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.8T，磁場(chǎng)有明顯的圓形邊界，圓心為O，半徑為10cm.現(xiàn)于紙面內(nèi)先后放上a、b兩個(gè)圓形單匝線圈，圓心均在O處，a線圈半徑為10cm，b線圈半徑為15cm，問：(1)在B減為0.4T的過程中，a和b中磁通量分別改變多少？(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小不變，方向繞直徑轉(zhuǎn)過30過程中，a線圈中磁通量改變多少？(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小、方向均不變，線圈a繞直徑轉(zhuǎn)過180過程中，a線圈中磁通量改變多少？第

12、5題圖78第三章磁場(chǎng)第35講磁場(chǎng)的基本概念知識(shí)整合基礎(chǔ)自測(cè)一、1.(1)磁場(chǎng)力(2)N極N極IL2(1)強(qiáng)弱和方向(2)F(3)N極N極二、1.(1)切線(2)疏密程度2(2)越弱越弱最強(qiáng)(3)處處相同同向等密(4)南極北極相等向北重合三、2.BS3.1Tm2方法技巧a典型例題1D【解析】磁感應(yīng)強(qiáng)度是磁場(chǎng)本身的性質(zhì)，與放入磁場(chǎng)中的導(dǎo)體的電流或受力大小F無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量，其方向與F總是垂直的，電流方向與F也總是垂直的，B、C錯(cuò)誤；在確定的磁場(chǎng)中，同一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是確定的，由磁場(chǎng)本身決定，與其他外來(lái)的一切因素?zé)o關(guān)，用磁感線的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，D正確典型例題2C【解析】根據(jù)

13、右手螺旋定則，M處導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下，N處導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下，合成后磁感應(yīng)強(qiáng)度不等于0.故A錯(cuò)誤M在a處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下，在b處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下，N在a處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下，b處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下，根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加知，、b兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同故B錯(cuò)誤M在c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于cM偏下，在d處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直dM偏下，N在c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于cN偏下，在d處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于dN偏下，根據(jù)平行四邊形定則，知c處的磁場(chǎng)方向豎直向下，d處的磁場(chǎng)方向豎直向下，且合場(chǎng)強(qiáng)大小相等故C正確a、c兩點(diǎn)的磁場(chǎng)方向都是豎直向下故D錯(cuò)誤故選C.變

14、式訓(xùn)練1C【解析】由圖可知開始時(shí)N離O點(diǎn)，所以O(shè)處的磁極是N極，A2錯(cuò)誤；P的中軸線沿東南方向，與地磁場(chǎng)垂直，B錯(cuò)誤；在x0處，sin2，45，tan0，C正確；x0處合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為BB20B2P2B0，D錯(cuò)誤BBP典型例題3A【解析】因?yàn)锽S，S不一定是某個(gè)線圈的真正面積，而是線圈在磁場(chǎng)范圍內(nèi)的面積所以A正確，其他選項(xiàng)錯(cuò)誤典型例題4ABD【解析】圖示位置，線圈與磁感線平行，向紙面外平移時(shí)，由于磁場(chǎng)所具有的對(duì)稱性，磁通量仍為0，保持不變，選項(xiàng)A正確上下平移時(shí)磁通量也不變，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁感線從平行轉(zhuǎn)為不平行，磁通量增大，選項(xiàng)D正確變式訓(xùn)練2BC【解析】根據(jù)BS，因此通

15、過ABCD平面的磁通量B0L2cos452B0L2，A錯(cuò)誤；平面BCFEB0，而BCL，CFLcos45222L，所以平面BCFE的面積SBCCF22L2，因而B0S22B0L2，B正確，D錯(cuò)誤；平面ADFE在與B0的垂直方向上的投影面積為零，所以穿過的磁通量為零，C正確當(dāng)堂檢測(cè)1D【解析】勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁通量的計(jì)算公式BSBSsin(是磁場(chǎng)與面積的夾角)，只有磁場(chǎng)和面積垂直時(shí)，磁通量才等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與該面面積的乘積，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)磁通量的計(jì)算公式BSBSsin可知，雖然SaSb，但當(dāng)兩線圈平面與磁場(chǎng)的夾角不同時(shí)，穿過兩線圈的磁通量大小關(guān)系也無(wú)法確定，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；磁通量不僅僅與磁感導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)

16、生合磁場(chǎng)的方向：由O點(diǎn)指向ad中點(diǎn)，根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bk，a、c應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)，還與線圈的面積、線圈與磁場(chǎng)方向間的夾角有關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)線圈與磁場(chǎng)方向平行放置時(shí)，即使磁感應(yīng)強(qiáng)度很大，磁通量仍然為零，選項(xiàng)D正確2D【解析】用右手螺旋定則判斷通電直導(dǎo)線在a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)上所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，a點(diǎn)有電流產(chǎn)生的豎直向下的磁場(chǎng)，若還有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同，疊加合磁場(chǎng)最大3BD【解析】根據(jù)安培定則，可以判斷電流在條形磁鐵處產(chǎn)生磁場(chǎng)方向斜向右下方，條形磁鐵S極靠近通電導(dǎo)線，電流產(chǎn)生磁場(chǎng)對(duì)其占主導(dǎo)，根據(jù)磁場(chǎng)對(duì)磁鐵S極作用于磁感線方向相反可得電流磁場(chǎng)對(duì)S極

17、整體作用力偏向右上方，根據(jù)平衡條件再對(duì)比通電前不難得答案BD.4A【解析】假設(shè)IaIcIdIb，則根據(jù)矢量的合成法則，可知，四導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)為零，而如今，IaI，Ib2I，Ic3I，Id4I的恒定電流，且電流Ia在正方形的幾何中心O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則由a、c兩棒產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，由右手螺旋定則可知，O指向d；b、d兩棒產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向：O指向a；可知，a、b、c、d長(zhǎng)直通電Ir兩導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)大小為2B，同理b、d兩導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)也為2B，則合磁場(chǎng)大小為B（2B）2（2B）222B，故A正確，BCD錯(cuò)誤5(1)1.256102Wb1.256102Wb(2)3.4103Wb(3)5.0