2021年北京市高考物理专题复习:磁场
2021年北京高考高考冲刺磁场复习知识点
磁场知识点梳理一:典型磁场(1)上图中地磁场学生掌握的最不准确,要清楚南北半球、赤道上方的磁场方向(在下面画出)南半球上方 北半球上方 赤道上方(2)__________发现了点流周围有磁场,发现了_______ 生 _______,电流周围的磁场方向判别用________定则 (3)奥斯特在研究电流周围有磁场试验时,如上面第四幅图,都考虑___________________________什么因素,所以需要把通电导线____________方向放置,就避免了_________对电流产生磁场的影响,就可以让小磁针_________方向转动。
二:对磁场强度的认识B (静止时小磁针N 极的指向)都是____________定义法(1) B 的推导所以在南北半球处理问题要进行分解F 安=B I L 推导B(测出垂直放入B 中的通电导线的电流、有效长度、受到的安培力)B= _____________(宏观推导)(2)磁感强度B:由这些公式写出B单位,单位⇔公式(在下面图中找到对应的公式序号)①B=LIF; ②B=Sφ; ③E=BLv ⇒B=LvE;④B=k2rI(直导体);⑤B=μNI(螺线管)___________ ———————————求距离通电导线r处的场强——————————4、5是拓展题,把握住信息题的信息,按照信息提示走下去就可以,由于上面公式不同所以B的单位有不同种表达,按照公式推导就可以(3).如何用电流天平测磁感应强度?(实际就是平衡)阐述这段通电导体受安培力的本质是,当导体棒静止时里面所有_________受到__________总和,所以微观表达B=____________(微观表达)假设导体中自由运动的电荷为正电荷(只是为了方便研究)通电螺线管中的场强_________________电流天平的应用:注意电流方向改变了对受力有何影响,学生很容易错(4)磁场方向的演示图1:阴极射线管,负电荷在磁场中的偏转电子从________射出,射向________,放手形看看和图中的偏转是否一样图2洛仑兹力演示仪:前后各有一个励磁线圈作用是_____________________,这样两个线圈间就构架_________________________________ 电子枪竖直向上射出电子,在洛伦兹力作用下发生偏转三:从安培力F=ILB 和I=neSv 推出f=qvB ,亦可反推。
2021年北京高考高考冲刺电磁感应复习知识点
(5)*自感 E 自=nΔΦ/Δt==L I ( 自感 )与电流变化快慢决定,L 为自感系数) t
二:根据 E = n 论证 E=BLV,证明两个式子其实同源 t
已知匝数、切割速度、导体棒连入导轨的长度、磁场强 度。
论述:从微观非静电力做功角度论证当导体棒切割 B 时,E=BLV。导体棒中自由移动的是电
子,当然如果为了方便研究也可假设为正电荷
画
论证:
出
受
力
图ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
论述从力和运动角度(平衡)推导 E=BLV
画 出 受 力 图
论证:
论述:从微观宏观角度论证安培力 F 安=BIL 为洛伦兹力在垂直导体棒方向上的分力的总和
论证
论述导体棒切割磁场时总洛伦兹力不做功 Wf 洛=0
画 图
论证:
二:.楞次定律
(1)理论:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要______引起感应电 流的_______变化,这就是楞次定律。
其它能(如:机械能) ⎯安⎯培⎯力⎯做⎯负功⎯→ 电能 ⎯电⎯流⎯做⎯功⎯→ 内能(焦耳热)
有初速度释放实例
(1)受力
(2)牛二 你能谈谈吗?如果不能谈,又白学了
(3)功能 其它能(如:机械能) ⎯安⎯培⎯力⎯做⎯负功⎯→ 电能 ⎯电⎯流⎯做⎯功⎯→ 内能(焦耳热)
有源(电源)实例
可以开关就接 a 出题,也可开关接 a 后再接 b
流过电路的感应电量 q = ________= t = _______ = ________ R
要理解平均的概念,要知道什么东西代表的是平均,什么时候用平均
四:对涡流的认识
对第一幅图中的涡流的形成做解读 对高频焊接做解读,并回答为什么要高频,有什么好处? 对金属探测器做解读如何探测出金属的存在
2021北京四中网校高考第二轮综合专题复习 磁场专题复习一 磁
2021北京四中网校高考第二轮综合专题复习磁场专题复习一磁2021北京四中网校高考第二轮综合专题复习----磁场专题复习一磁高考综合复习——复习磁场专题一磁场及其对电流和运动电荷的影响编稿:郁章富审稿:李井军整体感知知识网络大纲要求内容磁场、磁感应强度、磁感线通电直导线和通电线圈周围磁场的方向安培力、安培力的方向匀强磁场中的安培力洛伦兹力、洛伦兹力的方向洛伦兹力公式带电粒子在匀强磁场中的运动质谱仪和回旋加速器要求iiiiiiiiiii命题定律1.从近几年的高考试题可以看出,考查热点主要集中在:①安培力的应用和带电粒子在磁场中的运动;②带电粒子在复合场中的运动。
2.从近年来的高考试题来看,试题类型包括选择题、填空题和计算题;选择并填空,重点讲解磁场的基本概念、安培力的简单应用和带电粒子在磁场中的运动;计算问题集中在复合场中带电粒子的运动和电磁感应的组合。
通过对近几年高考试题的分析可以看出,由于复合场问题综合性较强,覆盖考点较多,预计今后的高考中仍将是一个热点。
审查策略1.熟悉六大磁场分布我们应该熟悉这些公共磁场的磁感应线的分布(不仅是平面分布,而且是三维分布),以达到“心中有数”的程度。
只有这样,我们才能为这部分内容的研究打下良好的基础。
2.处理相关安培力问题时要注意图形的变换安培力的方向总是垂直于由电流方向和磁场方向确定的平面,也就是说,它必须垂直于B和I,但B和I不一定垂直。
安培力的机电综合问题通常涉及三维空间问题。
如果我们把三维变成二维,很难迅速解决这个问题。
3.判断安培力作用下通电导体和通电线圈运动方向的方法① 电流元法:即将整段电流等效为多段直流电流元。
首先,用左手法则判断电流元件每个小截面上的安培力方向,从而判断整个截面上的合力方向,最后确定运动方向。
②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。
③ 等效方法:环形电流和通电螺线管可以等效为条形磁铁,条形磁铁也可以等效为环形电流或通电螺线管,通电螺线管也可以等效为多圈环形电流进行分析。
最新-北京市2021届高三物理一轮复习 14.4 带电粒子在磁场中运动的举例课件 精品
磁流 体
发电 机
等离子体射入,受洛伦兹力 偏转,使两极带电,当qU/d =最q大v0电B时势,差两U=极_板__B间_v_0能d__达。到
基础知识回顾
2、带电粒子在组合场、复合场中运动的应用实例 (2)电场、磁场同区域并存的实例(复合场)
装置 电磁 流量 计
霍尔 效应
原理图
规律
当qU/d=qvB时,有v= 流量Q=Sv= dU
深化拓展
2、带电粒子在复合场中运动的规律 (3)带电粒子在复合场中运动的解题思路 ⑤画出粒子运动轨迹,灵活选择不同的运动规律。 A.当带电粒子在复合场中做匀速直线运动时,根据受力平衡 列方程求解。 B.当带电粒子在复合场中做匀速圆周运动时,应用牛顿运动 定律结合圆周运动规律求解。 C.当带电粒子做复杂曲线运动时,一般用动能定理或能量守 恒定律求解。 D.对于临界问题,注意挖掘隐含条件。
深化拓展
1、带电粒子在组合场中运动的规律 (1)在匀强电场、匀强磁场中可能的运动性质
初速度为零
初速度垂直 场线
初速度平行 场线
特点
在电场强度为E的匀强电 在磁感应强度为B的
场中
匀强磁场中
做初速度为零的匀加速直 线运动
保持静止
做匀变速曲线运动(类平 抛运动)
做匀速圆周运动
做匀变速直线运动
做匀速直线运动
深化拓展
4、带电粒子在电磁场中运动的实例分析及解题技巧 (1)质谱仪的主要特征 将质量数不等,电荷数相等的带电粒子经同一电场加速后进入 偏转磁场。 各粒子由于轨道半径不同而分离, 其轨道半径 在上式中,B、U、q对同一元素均为常量,故r∝ m ,根据不 同的半径,就可计算出粒子的质量或比荷。
深化拓展
深化拓展
2021版《大高考》高考物理总复习课件:专题九 磁场
(1)求此时线圈所受安培力的大小和方向; (2)若此时线圈水平向右运动的速度大小为v,求安培力的功率。
解析 (1)对线圈前后两边所受安培力的合力为零,线圈所受的 安培力即为右边所受的安培力,由安培力公式得 F=nBIL① 由左手定则知方向水平向右 (2)安培力的功率为P=F·v② 联立①②式解得P=nBILv③ 答案 (1)nBIL 方向水平向右 (2)nBILv
技巧秘诀 安培力做功与动能定理结合解题,其步骤如下: (1)选取研究对象,明确它的运动过程; (2)分析研究对象的受力情况(若是立体图就改画成平面图)和各个 力做功情况,特别是分析安培力大小和方向,看安培力做正功 还是负功,然后求各力做功的代数和; (3)明确初、末状态的动能; (4)列出动能定理的方程,以及其他必要的解题方程进行求解。
解析 对金属棒受力分析如图所示。由三力平衡的特点得 tan θ =BmIgL,故 A 正确,C、D 错误;悬线的长度对 θ 角没有影响,B 错误。
答案 A
技巧秘诀 具体思维流程如下
安培力与功、动能定理的综合应用 【解题方略】 安培力是磁场中出现的重要概念,安培力具有力的共性,能产 生加速度、能对通电导体做功。 【例3】 (2015·重庆理综,7,15分)音圈电机是一种应用于硬 盘、光驱等系统的特殊电动机,如图是某音圈电机的原理示意 图,它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成,线圈边 长为L,匝数为n,磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线 圈平面竖直向下,大小为B,区域外的磁场忽略不计。线圈左边 始终在磁场外,右边始终在磁场内,前后两边在磁场内的长度 始终相等,某时刻线圈中电流从P流向Q,大小为I。
3.带电粒子在有界磁场中运动的对称性 (1)直线边界的对称性:从同一直线边界射入的粒子,又从同 一直线边界射出时,速度与边界的夹角相等,如图甲。
2021年高考物理专题复习 磁场专题(一)
2021年高考物理专题复习磁场专题(一)一、回顾旧知回顾上节课恒定电流相关知识。
二、新课讲解(一)考点1、电流的磁场2、磁感应强度、磁感线、地磁场3、磁性材料、分子电流假说4、磁场对通电直导线的作用、安培力、左手定则5、磁场对运动电荷的作用、洛伦兹力,带电粒子在匀强磁场中的运动6、质谱仪、回旋加速器(二)重难点1、安培力的应用和带电粒子在磁场中的运动2、带电粒子在复合场中的运动及应用,比如霍尔效应、质谱仪、回旋加速器等(三)易混点1、磁场与电场的对比;2、对较为复杂的空间方位关系,立体图和平面图的转化。
三、知识点精讲(一)磁场及特性和电场一样,磁场是一种以特殊形态——场的形态——存在着的物质;和电场不一样,电场是存在于电荷或带电体周围的物质,而磁场的场源则可以是如下三种特殊物体之一:①磁体,②电流,③运动电荷,此三种磁场的场源都可以归结为同一种类型——运动电荷。
作为一种特殊形态的物质,磁场应具备各种特性,物理学最为关心的是所谓的力的特性,即:磁场能对处在磁场中的磁极、电流及运动电荷施加力的作用。
为了量化磁场的力特性,我们引入磁感强度的概念,其定义方式为:取检验电流,长为l,电流强度为I,并将其垂直于磁场放置,若所受到的磁场力大小为F,则电流所在处的磁感强度为B=F/(I l)。
而对B的形象描绘是用磁感线:疏密反映B的大小,切线方向描绘了B的方向。
(二)磁场的作用规律1、磁场对磁极的作用N(S)极处在磁场中,所受到的磁场力方向与磁极所在处的磁场方向相同(反);同一磁极所在处磁感强度越大,所受磁场力越大;不同磁极处在磁场中同一处时,所受磁场力一般不同。
2、磁场对电流的作用电流强度为I、长度为l的电流处在磁感强度为B的匀强磁场中时,所受到的作用称为安培力,其大小FB 的取值范围为 0≤FB≤I l B当电流与磁场方向平行时,安培力取值最小,为零;当电流与磁场方向垂直时,安培力取值最大,为I l B。
如果电流与磁场方向夹角为θ,可采用正交分解的方式来处理安培力大小的计算问题,而安培力的方向则是用所谓的“左手定则”来判断的。
【高考复习】2021 2021高考物理二轮复习磁场压轴题及答案
【高考复习】2021 2021高考物理二轮复习磁场压轴题及答案【高考复习】2021-2021高考物理二轮复习磁场压轴题及答案高考就要到了。
2022高考将于6月7日如期举行。
下面是《磁场》的最后一个问答。
有关详细信息,请单击查看全文。
1如图12所示,pr是一块长为l=4m的绝缘平板固定在水平地面上,整个空间有一个平行于pr的匀强电场e,在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场b,一个质量为m=0.1kg,带电量为q=0.5c的物体,从板的p端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动,进入磁场后恰能做匀速运动。
当物体碰到板r端的挡板后被弹回,若在碰撞瞬间撤去电场,物体返回时在磁场中仍做匀速运动,离开磁场后做匀减速运动停在c点,pc=l/4,物体与平板间的动摩擦因数为=0.4,取g=10m/s2,求:(1)判断物体的带电性质,是正电荷还是负电荷?(2)物体与挡板碰撞前后的速度v1和v2(3)磁感应强度B的大小(4)电场强度e的大小和方向2(10点)如图214所示,光滑的水平桌面上有一块长L=2M、质量MC=5kg的木板c。
在它的中心,有两个小滑块A和B,Ma=1kg和MB=4kg。
一开始,三个物体是静止的,a和B之间有少量塑料炸药。
爆炸后,a以6米/秒的速度水平向左移动。
a和B中的任何一个与挡板碰撞后,它们粘在一起。
无论摩擦和碰撞时间如何,请找到:(1)当两滑块a、b都与挡板碰撞后,c的速度是多大?(2)在a和B与挡板碰撞之前,C的位移是多少?3(10分)为了测量小木板和斜面间的摩擦因数,某同学设计如图所示实验,在小木板上固定一个轻弹簧,弹簧下端吊一个光滑小球,弹簧长度方向与斜面平行,现将木板连同弹簧、小球放在斜面上,用手固定木板时,弹簧示数为f,放手后,木板沿斜面下滑,稳定后弹簧示数为f,测得斜面斜角为,则木板与斜面间动摩擦因数为多少?(斜面体固定在地面上)有一个倾斜度为的斜面,挡板m固定在其底部。
2021年新高考物理磁场知识点总结大全(优质精品)
2021年新高考物理磁场知识点总结大全一.知识点梳理考试要点基本概念一、磁现象磁性、磁体、磁极:能吸引铁质物体的性质叫磁性。
具有磁性的物体叫磁体,磁体中磁性最强的区域叫磁极。
二、磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.(与电荷类比)三、磁场1.磁体的周围有磁场2.奥斯特实验的启示:——电流能够产生磁场,运动电荷周围空间有磁场导线南北放置3.安培的研究:磁体能产生磁场,磁场对磁体有力的作用;电流能产生磁场,那么磁场对电流也应该有力的作用。
磁场的基本性质①磁场对处于场中的磁体有力的作用。
②磁场对处于场中的电流有力的作用。
几种常见的磁场一、磁场的方向物理学规定:在磁场中的任一点,小磁针北极受力的方向,亦即小磁针静止时北极所指的方向,就是该点的磁场方向。
二、图示磁场1.磁感线——在磁场中假想出的一系列曲线①磁感线上任意点的切线方向与该点的磁场方向一致;(小磁针静止时N极所指的方向)②磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。
2.常见磁场的磁感线永久性磁体的磁场:条形,蹄形直线电流的磁场剖面图(注意“”和“×”的意思)箭头从纸里到纸外看到的是点从纸外到纸里看到的是叉环形电流的磁场(安培定则:让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。
)螺线管电流的磁场(安培定则:用右手握住螺旋管,让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致,大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感线的方向。
)常见的图示:磁感线的特点:1、磁感线的疏密表示磁场的强弱2、磁感线上的切线方向为该点的磁场方向3、在磁体外部,磁感线从N极指向S极;在磁体内部,磁感线从S极指向N极4、磁感线是闭合的曲线(与电场线不同)5、任意两条磁感线一定不相交6、常见磁感线是立体空间分布的7、磁场在客观存在的,磁感线是人为画出的,实际不存在。
四、安培分子环流假说1.分子电流假说任何物质的分子中都存在环形电流——分子电流,分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。
2021年北京新高考物理复习练习讲义:专题十二 电磁感应
专题十二电磁感应探考情悟真题【考情探究】考点考向10年考情预测热度考题示例学业水平关联考点素养要素电磁感应现象磁通量电磁感应现象2012北京理综,19,6分2015北京理综,20,6分3电磁感应现象的产生条件科学探究★★感应电流方向的判断楞次定律2016北京理综16,6分 3 法拉第电磁感应定律科学思维★★右手定则2013北京理综,17,6分 3 感应电动势科学思维★★法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律2016北京理综16,6分 3 楞次定律科学思维★★导体棒切割磁感线2015北京理综,22,16分 3电流、安培力的冲量、路端电压科学思维★★电磁感应中求解回路中电荷量的大小★★电磁感应中的能量转化2017北京理综,24,20分 4 洛伦兹力科学思维★★★2014北京理综,24(1) 4 安培力的功、焦耳热能量观念★★★自感自感和互感2017北京理综,19,6分 3 自感现象的判断科学探究★★2010北京理综19,6分 4 断电自感电流的图像科学思维★★2011北京理综19,6分 4 通断电自感实验排除科学探究★★故障涡流反电动势分析解读近几年内对本专题的内容都有考查,考查涉及电磁感应现象及其产生条件、楞次定律、右手定则、法拉第电磁感应定律以及相关的电路问题、动力学问题、能量转化问题、自感问题等多个方面,体现出这个专题的考查综合性,难度和区分度较高,题目呈现为选择题、实验题、计算题等多样性,主要考查考生的情景分析和理解能力、提取信息能力、应用基本规律分析和推理计算的能力,有些题目源于课本,但问题往往深入到知识的深层次,考查对物理知识本质的深刻认识层面,预计今后的高考中这种考查形式和方向还会继续。
【真题探秘】破考点练考向【考点集训】考点一电磁感应现象1.用如图所示的器材“研究电磁感应现象”。
闭合开关时灵敏电流计指针向左偏转。
在保持开关闭合的状态下()A.将线圈1全部放入线圈2中,然后向左较快或较慢推动滑片时,灵敏电流计指针均向左偏转,但偏转角度不同B.将线圈1全部放入线圈2中,然后向右较快或较慢推动滑片时,灵敏电流计指针均向左偏转,但偏转角度不同C.滑片置于中间位置不动,将线圈1从线圈2中的同一位置较快或较慢抽出,灵敏电流计的指针偏转方向不同,偏转角度也不同D.滑片置于中间位置不动,将线圈1从图示位置较快或较慢放入线圈2中,灵敏电流计的指针偏转方向相同,偏转角度也相同答案 B2.(2019海淀期末,3)(多选)如图所示,将带铁芯的线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上,线圈B的两端连接到灵敏电流计上,把线圈A放进线圈B的里面。
三年高考(20212021)高考物理试题分项版解析专题10磁场(含解析)
专题10 磁场【2021高考真题】1.某空间存在匀强磁场和匀强电场。
一个带电粒子(不计重力)以必然初速度射入该空间后,做匀速直线运动;若仅撤除电场,则该粒子做匀速圆周运动,下列因素与完成上述两类运动无关的是A. 磁场和电场的方向B. 磁场和电场的强弱C. 粒子的电性和电量D. 粒子入射时的速度【来源】2021年全国普通高等学校招生统一考试物理(北京卷)【答案】C点睛:本题考查了带电粒子在复合场中的运动,实际上是考查了速度选择器的相关知识,注意当粒子的速度与磁场不平行时,才会受到洛伦兹力的作用,所以对电场和磁场的方向有要求的。
2.(多选)如图,纸面内有两条彼此垂直的长直绝缘导线L一、L2,L1中的电流方向向左,L2中的电流方向向上;L1的正上方有a、b两点,它们相对于L2对称。
整个系统处于匀强外磁场中,外磁场的磁感应强度大小为B0,方向垂直于纸面向外。
已知a、b两点的磁感应强度大小别离为和,方向也垂直于纸面向外。
则()A. 流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B. 流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为C. 流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为D. 流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为【来源】2021年普通高等学校招生全国统一考试物理(全国II卷)【答案】 AC可解得: ;故AC正确;故选AC点睛:磁场强度是矢量,对于此题来讲ab两点的磁场强度是由三个磁场的叠加形成,先按照右手定则判断导线在ab两点产生的磁场方向,在利用矢量叠加来求解即可。
3.(多选)如图,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。
将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态。
下列说法正确的是()A. 开关闭合后的刹时,小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B. 开关闭归并维持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C. 开关闭归并维持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D. 开关闭归并维持一段时间再断开后的刹时,小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动【来源】2021年全国普通高等学校招生统一考试物理(新课标I卷)【答案】 AD【解析】本题考查电磁感应、安培定则及其相关的知识点。
2021年北京新高考物理复习课件:专题十二 电磁感应
考点一 电磁感应现象
一、磁通量 1.磁通量 (1)定义:在匀强磁场中,磁感应强度B与垂直于磁场方向某平面的面积的乘积。 (2)公式:Φ=BS。 适用条件:匀强磁场。 S为垂直磁场的有效面积。 (3)磁感量是矢量。
(4)磁通量的意义 a.磁通量可以理解为某时刻穿过某一平面的磁感线的条数。 b.同一线圈平面,当它跟磁场方向垂直时,磁通量最大;当它跟磁场方向平行 时,磁通量为零;当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的条数一样 多时,磁通量为零。 2.磁通量的变化 (1)定义:ΔΦ=Φ末-Φ初=B末S末-B初S初。 (2)单位:韦伯(Wb)。 (3)常见的磁通量变化的情况
答案 (1)如图所示 (2)发生 发生
考点二 感应电流方向的判断
考向基础 一、楞次定律 1.内容及适用条件 (1)内容:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 (2)适用条件:一切电磁感应现象。
2.楞次定律中对“阻碍”的理解
二、右手定则 1.内容:伸开右手,使大拇指与其余四指垂直且在同一平面内,让磁感线穿过 掌心,大拇指指向导体运动方向,其余四指指向就是感应电流的方向。 2.适用条件:导体切割磁感线产生感应电流。 考向突破 考向一 楞次定律 1.楞次定律的推广含义 楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为:感应电流的效果总是阻碍引起感 应电流的原因。 列表说明如下:
穿过某个面的磁通量 变化的快慢
大小
Φ=B·S,S是与B垂直的 面的面积
ΔΦ=Φ2-Φ1 ΔΦ=B·ΔS ΔΦ=S·ΔB
ΔΦ=B·ΔS
Δt Δt
ΔΦ=S·ΔB
Δt Δt
注意 附注
穿过某个面有方向相 开始时和转过180°时平 既不表示磁通量的大
反的磁场,则不能直接 面都与磁场垂直,穿过 小,也不表示磁通量变
【高中物理】物理2021年高考二轮复习磁场知识要点
【高中物理】物理2021年高考二轮复习磁场知识要点磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质,下面是物理网整理的磁场知识要点,希望对考生有帮助。
一、磁场磁极和磁极之间的相互作用是通过磁场发生的。
电流在周围空间产生磁场,小磁针在该磁场中受到力的作用。
磁极和电流之间的相互作用也是通过磁场发生的。
电流和电流之间的相互作用也是通过磁场产生的。
磁场是一种特殊形式的物质,存在于磁铁、电流和移动电荷周围的空间中。
磁极或电流在其周围空间产生磁场,磁场的基本性质是对置于其中的磁极或电流产生强烈影响。
二、磁现象的电本质1.罗兰实验正电荷随绝缘橡胶圆盘高速旋转,发现小磁针发生偏转,说明运动的电荷产生了磁场,小磁针受到磁场力的作用而发生偏转。
2.安培分子电流假说法国学者安培提出,在原子、分子等物质微粒内部,存在一种环形电流-分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。
安培是最早揭示磁现象的电本质的。
对于未磁化的铁棒,每个分子电流的方向都是无序的,它们的磁场相互抵消,对外不具有磁性;当铁棒被磁化时,每个分子电流的方向大致相同,两端表现出强磁性,形成磁极;请注意,当磁铁受到高温或剧烈敲击时,它将失去磁性。
3.磁现象的电本质移动的电荷(电流)产生磁场。
磁场对移动的电荷(电流)产生磁力。
所有的磁现象都可以归因于运动电荷(电流)通过磁场的相互作用。
三、磁场的方向规则:小磁针在磁场中任何一点上的北极受力方向,即小磁针静止时北极的方向,是该点的磁场方向。
四、磁感线1.磁感应线的概念:在磁场中绘制一系列方向曲线。
在这些曲线上,每个点的切线方向与该点的磁场方向一致。
2.磁感线的特点:(1)在磁体外部,磁感应线从N极到S极,在磁体内部,磁感应线从S极到N极。
(2)磁感线是闭合曲线。
(3)磁感应线不相交。
(4)磁感线的疏密程度反映磁场的强弱,磁感线越密的地方磁场越强。
3.几种典型磁场的磁感应线:(1)条形磁铁。
(2)把电线接好。
2021年5月北京市各区高考二模物理试题分项汇编专辑09 磁场(解析版)
2021年高考5月北京市二模物理试题分项汇编专题09 磁场1、(2021·北京市朝阳区高三下学期5月二模反馈)如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一段静止的长为L截面积为S的通电导线,磁场方向垂直于导线。
设单位体积导线中有n个自由电荷,每个自由电荷的电荷量都为q,它们沿导线定向移动的平均速率为v。
下列选项正确的是()A. 导线中的电流大小为nSqvB. 这段导线受到的安培力大小为nLqvBC. 沿导线方向电场的电场强度大小为vBD. 导线中每个自由电荷受到的平均阻力大小为qvB【答案】A【解析】A.根据电流定义Q=It其中L=tv根据题意=Q nSqL带入化解即可得到I的微观表达式为=I nSqv故A正确;B.由安培力公式可得F BIL=安I nSqv=联立得F nSLqvB=安故B错误;C.沿导线方向的电场的电场强度大小为UE=(U为导线两端的电压)L它的大小不等于vB,只有在速度选择器中的电场强度大小才是vB,且其方向是垂直导线方向,故C错误;D.导线中每个自由电荷受到的平均阻力方向是沿导线方向的,而qvB是洛伦兹力,该力的的方向与导线中自由电荷运动方向垂直,二者不相等,故D错误。
故选A。
2、(2021·北京市海淀区高三下学期5月二模)利用霍尔元件可以进行微小位移的测量。
如图9甲所示,将固定有霍尔元件的物体置于两块磁性强弱相同、同极相对放置的磁体缝隙中,建立如图9乙所示的空间坐标系。
保持沿x方向通过霍尔元件的电流I不变,当物体沿z轴方向移动时,由于不同位置处磁感应强度B不同,霍尔元件将在y轴方向的上、下表面间产生不同的霍尔电压U H。
当霍尔元件处于中间位置时,磁感应强度B为0,U H为0,将该点作为位移的零点。
在小范围内,磁感应强度B的大小和坐标z成正比,这样就可以把电压表改装成测量物体微小位移的仪表。
下列说法中正确的是A .该仪表只能测量位移的大小,无法确定位移的方向B .该仪表的刻度线是均匀的C .若霍尔元件中导电的载流子为电子,则当Δz <0时,下表面电势高D .电流I 越大,霍尔电压U H 越小【答案】B【解析】由于当元件向x 轴正方向或负方向移动时,元件离N 极的距离不同,故穿过元件的磁场方向不同,而元件的电流方向是相同的,根据左手定则可知,磁场方向反了,则粒子受到的洛伦兹力的方向也会相反,则元件的上下极板的电势也会相反,电压表的示数也会相反,故通过这个不同可以判断位移的方向,选项A 错误;因为平衡时:F 洛=F 电,故B qv=H U d q ,即霍尔电压U H =Bd v ,再由I =n eS v ,故U H =dI B neS⨯,因为磁感应强度B 的大小和坐标z 成正比,故该仪表的刻度线是均匀的,选项B 正确;若霍尔元件中导电的载流子为电子,则当Δz <0时,元件离左侧的N 极较近,穿过元件的磁场方向水平向右,由左手定则可知,电子受向下的洛伦兹力,故元件的下表面电势低,选项C 错误;由上式U H =dI B neS⨯可知,电流I 越大,霍尔电压U H 越大,选项D 错误。
2021年北京市高考物理磁场复习题 (31)
2021年北京市高考物理磁场复习题31.如图所示,将一矩形区域abcdef分为两个矩形区域,abef区域充满匀强电场,场强为E,方向竖直向上;bcde区域充满匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外。
be为其分界线。
af、bc长度均为L,ab长度为0.75L.现有一质量为m、电荷量为e的电子(重力不计)从a点沿ab方向以初速度v0射入电场。
已知电场强度E=16mv029eL,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)该电子从距离b点多远的位置进入磁场;(2)若要求电子从cd边射出,所加匀强磁场磁感应强度的最大值;(3)若磁感应强度的大小可以调节,则cd边上有电子射出部分的长度为多少。
【解答】解:(1)电子在电场中做类平抛运动,水平方向有:0.75L=v0t竖直方向有:y=1 2at2由牛顿第二定律:eE=ma解得:y=0.5L;(2)设电子进入匀强磁场时速度方向与be边界的夹角为θ,如图所示:速度方向反向延长过ab中点,则:tanθ=ab2be2=0.75,解得:θ=37°所以进入磁场的速度大小为v=v0sinθ=53v0,当磁感应强度最大时,半径最小且电子刚好不从cd边射出,这时电子在磁场中做匀速圆周运动的半径r 1满足:r 1+r 1cos37°=L解得r 1=59L洛仑兹力提供向心力:evB =mv 2r 1解得:B =3mv 0eL ;(3)设电子轨迹刚好和de 边相切时,半径为r 2,如图所示;根据几何关系可得:r 2=r 2sin37°+L 2解得:r 2=54L此过程运动轨迹对应磁场区域宽度:x =r 2cos37°=L ,所以切点为d , 所以打在cd 上的长度为△y =L 2+r 1sin37°=56L 。
答:(1)该电子从距离b 点0.5L 的位置进入磁场;(2)若要求电子从cd 边射出,所加匀强磁场磁感应强度的最大值为3mv 0eL ;(3)若磁感应强度的大小可以调节,则cd 边上有电子射出部分的长度为56L 。
北京市2021高考物理一轮温习 第17讲 磁场与带电粒子在磁场中的运动经典精讲1(1)
第17讲磁场与带电粒子在磁场中的运动经典精讲(下)一、如下图,在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.在xOy平面内,从原点O处沿与x 轴正方向成θ角(0<θ<π)以速度v发射一个带正电的粒子(重力不计).那么以下说法正确的选项是( ) A.假设θ必然,v越大,那么粒子在磁场中运动的时刻越短B.假设θ必然,v越大,那么粒子在磁场中运动的角速度越大C.假设v必然,θ越大,那么粒子在磁场中运动的时刻越短D.假设v必然,θ越大,那么粒子在离开磁场的位置距O点越远二、在直径为d的圆形区域内存在着均匀磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于纸面向外。
一电荷量为q、质量为m的带正电粒子,从磁场区域的一条直径AC上的A点沿纸面射入磁场,其速度方向与AC成30α=角,如下图,假设此粒子在磁场区域运动进程中速度的方向改变了120°,粒子的重力忽略不计,求:(1)该粒子在磁场区域内运动所用的时刻t;(2)该粒子射入时的速度大小v。
3、空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,图中的正方形为其边界.一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射.这两种粒子带同种电荷,它们的电荷量、质量均不同,但其比荷相同,且都包括不同速度的粒子.不计重力.以下说法正确的选项是( )A.入射速度不同的粒子在磁场中的运动时刻必然不同B. 入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹必然相同C.在磁场中运动时刻相同的粒子,其运动轨迹必然相同D.在磁场中运动时刻越长的粒子,其轨迹所对的圆心角必然越大4、如下图,条形区域AA′、BB′中存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B的大小为0.3 T,AA′、BB′为磁场边界,它们彼此平行,条形区域的长度足够长,宽度d=1 m.一束带正电的某种粒子从AA′上的O 点以大小不同的速度沿着与AA′成60°角方向射入磁场,当粒子的速度小于某一值v0时,粒子在磁场区域内的运动时刻t0=4×10-8s;当粒子速度为v1时,恰好垂直边界BB′射出磁场.取π=3,不计粒子所受重力.求:(1)粒子的比荷qm;(2)速度v0和v1的大小.五、如右图所示,在边长为2a 的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,一个质量为m 、电荷量为-q 的带电粒子(重力不计)从AB 边的中点O 以速度v 进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB 边的夹角为60°,假设要使粒子能从AC 边穿出磁场,那么匀强磁场的大小B 需知足( )A .B >3mv3aq B .B <3mv3aq C .B >3mvaqD .B <3mvaq六、如右图所示,垂直于纸面向里的匀强磁场散布在正方形abcd 区域内,O 点是cd 边的中点,一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下,从O 点沿纸面以垂直于cd 边的速度射入正方形内,通过时刻t 0恰好从c 点射出磁场.现设法使该带电粒子从O 点沿纸面以与Od 成30°角的方向,以大小不同的速度射入正方形内,那么以下说法中正确的选项是( )A .假设该带电粒子在磁场中经历的时刻是53t 0,那么它必然从cd 边射出磁场B .假设该带电粒子在磁场中经历的时刻是23t 0,那么它必然从ad 边射出磁场C .假设该带电粒子在磁场中经历的时刻是54t 0,那么它必然从bc 边射出磁场D .假设该带电粒子在磁场中经历的时刻是t 0,那么它必然从ab 边射出磁场7、劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器,工作原理示用意如下图.置于高真空中的D 形金属盒半径为R ,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时刻可忽略.磁感应强度为B 的匀强磁场与盒面垂直,高频交流电频率为f ,加速电压为U .假设A 处粒子源产生的质子质量为m 、电荷量为+q ,在加速器中被加速,且加速进程中不考虑相对论效应和重力的阻碍.那么以下说法正确的选项是( ) A .质子被加速后的最大速度不可能超过2πRfB .质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U 成正比C .质子第2次和第1次通过两D 形盒间狭缝后轨道半径之比为1∶2D .不改变磁感应强度B 和交流电频率f ,该回旋加速器也能用于α粒子(含两个质子,两个中子)加速 八、如图是医用回旋加速器示用意,其核心部份是两个D 形金属盒,两金属盒置于匀强磁场中,并别离与高频电源相连。
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2021年北京市高考物理专题复习:磁场解析版
1.如图所示,竖直平面内存在水平向右的匀强电场,及垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应
强度B =1T .竖直放入一光滑且绝缘的四分之一圆弧轨道MN ,圆心为O ,ON 沿竖直方向,OM 沿电场方向,半径R =0.8.一质量m =2×10﹣4kg ,电荷量q =5×10﹣
5C 的小球恰能静止在P 点,且OP 与ON 夹角θ=37°.(重力加速度g =10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)电场强度的大小;
(2)将小球从M 点无初速度释放,小球滑到N 点的速度大小及对轨道的压力大小。
【解答】解:(1)小球能静止在P 点,小球在P 点受力分析如图所示:
根据平衡得:
qE =mgtan θ
解得:E =mgtanθq =2×10−4
×10×0.755×10−5N/C =30N/C …① (2)将小球从M 点无初速度释放到达N 点过程,
对小球根据动能定理得:
﹣qER+mgR =12mv 2…②
N 点对小球由牛顿第二定律得:。