2012届高考物理磁场专题复习教案4.docVIP

2012高考复习 电学部分 精讲精练 磁场 1 磁场 磁感应强度 【课标要求】 1．知道电流的磁效应，知道磁场的基本特性，了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。 2．认识磁感应强度的定义，用磁感应强度的定义式进行有关计算。 3．知道磁感线。知道几种常见磁场磁感线的分布情况，判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。了解安培分子电流假说。 【知识精要】 1．磁体周围存在磁场。奥斯特实验表明，通电导体周围也存在磁场。磁场是一种物质。 2．安培分子电流假说认为，在原子、分子等物质微粒内部存在着分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为一个微小的磁体。分子电流实际上是由运动的电荷形成的。 3．磁感线 （1）磁感线上各点的切线方向与该点的磁感应强度的方向相同。磁感线是假想曲线。 （2）磁感线的疏密大致表示各处磁感应强度的强弱。 （3）磁感线都是闭合曲线，且不能相交。 （4）电流（包括直线电流、环形电流、通电螺线管）周围的磁感线方向与电流的方向的关系，可由安培定则来判定。 4．磁感应强度 （1）磁感应强度，式中电流元IL与磁场方向垂直，B与IL的大小、有无均无关。 （2）B是矢量，方向为小磁针静止时N极的指向，也即磁场的方向。 单位是特斯拉（T）。 （3）地面附近的磁场的磁感应强度大约是3×10-5T～7×10-5T,永磁铁附近的磁感应强度大约是10-3～1T，在电机和变压器的铁芯中，B可达0.8T～1.4T。 （4）磁感应强度的方向同该点的磁场方向一致，而磁场的方向与小磁针静止时N极所指的方向一致。 【名师点拨】 例1：如图所示，若一束电子沿y轴正方向移动，则在z轴上某点A的磁场方应该是 A．沿x轴的正向 B．沿x轴的负向 C．沿z轴的正向 D．沿z轴的负向 解析：电子沿y轴正方向移动，相当于电流方向沿y轴负方向，根据安培定则可判断在z轴上的A点的磁场方向应该沿x轴负方向。故选B。 点拨：合理建立空间概念，运用安培定则判断，注意带负电的物体运动方向与电流方向间的关系。 例2：关于磁感强度B，下列说法中正确的是 A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关 B．磁场中某点B的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致 C．在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零 D．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感强度越大 解析：磁感强度是磁场本身属性，在磁场中某处为一恒量，其大小可由计算，但与试探电流元的F、I、L的情况无关；B的方向规定为小磁针N极受磁场力的方向，与放在该处电流元受力方向并不一致；当试探电流元的方向与磁场方向平行时，虽磁感强度不为零，但电流元受磁场力却为零；据磁感强度大小即磁通密度可知，在磁场中磁感线越密集的地方，磁感强度越大。由以上分析可知，正确选项为D． 点拨：磁场的磁感强度只取决于磁场本身，与试探电流元无关，正如电场中的电场强度与检验电荷无关一样，是场的本身属性．类似的物理量还有速度、加速度、电阻、电容、电势差等，凡是用比值定义的物理量都和定义式中的物理量无必然关系． 例3：十九世纪二十年代, 以塞贝克(数学家)为代表的科学家已认识到: 温度差会引起电流, 安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差, 从而提出如下假设: 地球磁场是由绕地球的环形电流引起的, 则该假设中的电流方向是 A.由西向东垂直磁子午线 B.由东向西垂直磁子午线 C.由南向北沿磁子午线 D.由赤道向两极沿磁子午线方向 (注: 磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线) 解析: 本题考查地球磁场磁感线分布及安培定则.学生易将地球内部地磁场方向弄错.在地球内部地磁场磁感线由地理北极指向地理南极, 再根据安培定则得出环形电流方向为由东向西垂直磁子午线。 答案:B 例4：如图所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时N极指向右，试判断电源的正负极。 解析：小磁针N极的指向即为该处的磁场方向，所以在螺线管内部磁感线由a→b，根据安培定则可判断电流由电源的c端流出，由d端流入。故c端为正极，d端为负极。 点评：不要错误认为螺线管b端吸引小磁针的N极就相当于条形磁铁的南极，关键要搞清楚螺线管内、外部磁感线分布。 例5：如图所示，图（甲）（乙）是两种结构不同的环状螺线管的示意图．其中（乙）图是由两个匝数相同、互相对称的、半圆环形螺线管串联而成的．给它们按图示方向通以电流．试画出磁感线的分布情况示意图． 解析：画电流产生的磁场的磁感线分布图应注意掌握三条原则：①电流的磁场方向，由右手螺旋定则（安培定则）决定；②磁感线是闭合曲线；③磁感强度大的地方磁感线密，磁感强度小的地方，磁感线疏． （甲）图所示的通电螺线管中的磁场