高考物理考点分类磁感应强度 磁场力
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物理高考磁场知识点磁场是物理学中一个重要的概念,它涉及到电磁现象和力的作用。
在高考物理考试中,磁场是一个重要的考点,考生需要对磁场的特性、磁场的产生和磁场的应用等方面有一定的了解。
接下来,本文将为大家详细介绍物理高考磁场的知识点。
1. 磁场的特性磁场是由磁体产生的,具有方向和大小。
在物理学中,通常用磁感应强度B来描述磁场的大小,用磁场线表示磁场的方向和分布。
磁场线是从磁南极指向磁北极,形状呈环形。
磁场线的密度越大,表示磁场越强。
2. 磁场的产生磁场的产生与电流密切相关。
当电流通过导线时,会产生一个环绕导线的磁场。
根据右手定则,握住导线,大拇指所指方向即为电流的方向,其他四指所围成的方向即为磁场的方向。
如果有多条电流相互平行,则它们所产生的磁场叠加。
此外,磁铁也可以产生磁场。
一个磁铁的磁场是由它的两个磁极所产生的,其中一个磁极是磁北极,另一个磁极是磁南极。
3. 磁场的应用磁场在生活中有着广泛的应用。
其中,电动机是一个重要的应用实例。
电动机的工作原理基于磁场和电流之间的相互作用。
当电流通过电动机的导线时,会在导线周围产生一个磁场,这个磁场与电动机内部的磁场相互作用,产生力矩,使电动机转动。
磁场还广泛应用于电磁感应、电磁波等方面。
在电磁感应中,当导线中有电流通过或磁场发生变化时,会产生感应电动势。
而在电磁波中,磁场和电场相互耦合传播,形成电磁波。
4. 磁场的力学效应磁场与带电粒子之间会产生相互作用力。
当一个带电粒子在磁场中运动时,会受到洛伦兹力的作用。
洛伦兹力的方向垂直于带电粒子的运动方向和磁场的方向,根据左手定则可得到具体方向。
洛伦兹力的大小与带电粒子的电荷大小、速度以及磁感应强度有关。
由于洛伦兹力的作用,带电粒子在磁场中可以进行圆周运动。
5. 磁场的测量磁场的测量通常使用霍尔效应进行。
霍尔效应是一种基于磁场对电荷运动的影响而产生的电势差的现象。
在磁场中,当通过一块薄片的电流处于垂直于该片的方向时,由于洛伦兹力的作用,电流会受到偏转,并在片的两侧产生电荷不平衡,从而形成电势差。
高中物理高考磁场知识点高中物理高考:磁场知识点磁场是在高中物理中非常重要的一个章节,它涉及到电磁感应、电动力学等多个领域的内容。
在高考中,磁场知识点通常是考试的重点和难点之一。
本文将对高中物理高考中的磁场知识点进行深入探讨,帮助同学们更好地理解和掌握这方面的内容。
一、磁场的定义和特性磁场是由磁体所固有的磁性所产生的一种物理现象。
磁场具有方向性,其方向可以用一个矢量表示,称为磁感应强度矢量B。
磁感应强度的SI单位是特斯拉(T)。
磁场有势,磁场与电流和电荷均有关系,遵循安培定理和毕奥萨伐尔定律。
磁场的数值可以用磁感应强度、磁感应力等进行度量。
二、磁场与电流的关系电流是由带电粒子运动所产生的,而电流激发出的磁场可以相互作用。
根据安培定理,电流元在空间中产生的磁场对通过该电流元磁力的总和为零。
利用这个定理,可以推导出电流元周围的磁场分布情况。
三、磁场与导线的相互作用当导线带有电流时,会产生磁场,这个磁场会与外部磁场相互作用。
根据左手定则,我们可以确定导线所受的磁力方向。
同时,根据在导线中的安培力定律,我们可以计算出导线所受的磁力大小。
磁场也会导致导线上感应出电动势,这就是电磁感应。
四、磁场与磁感应强度磁感应强度是磁场强度的一个重要参数,它描述了磁场的空间分布情况。
磁感应强度的方向是垂直于磁场线的方向。
当磁感应强度大小相等的磁场线密集时,说明磁场强度较大。
磁感应强度与磁场的关系可以用安培环路定理来确定。
五、磁场与磁感应力磁场中的磁感应力可以使运动带电粒子受到力的作用。
根据磁感应力的计算公式,我们可以知道力的大小与电流、磁感应强度以及带电粒子速度的关系。
同时,根据洛伦兹力定律,磁场还会对带电粒子产生力矩的作用。
六、磁场与电磁感应电磁感应是指通过磁感应强度的变化而产生的感应电动势。
根据法拉第定律,磁通量的变化率与感应电动势成正比。
利用这条定律,我们可以计算出磁场变化时产生的感应电动势,进而用于解决磁场中的电磁感应问题。
高考物理磁学知识点物理是高考科目中的一门重要学科,而磁学作为物理学的一个分支,也是高考复习中需要重点关注的知识点之一。
在本文中,我们将系统地介绍高考物理磁学知识点,以帮助同学们更好地备考。
1. 磁场与磁力线磁场是指磁力的存在空间,可以由磁力线表示。
磁力线是磁感线的简称,是磁场的可视化表示。
磁力线具有以下特点:- 磁力线从北极指向南极,构成闭合曲线。
- 磁力线越密集,磁场越强。
- 磁力线不会相交,不会断裂。
- 磁力线在磁场外部呈现弯曲形状。
2. 磁感应强度磁感应强度是磁场的物理量,用B表示,其单位为特斯拉(T)。
磁感应强度的大小与磁场强度有关,可以通过霍尔效应或法拉第电磁感应定律进行实验测量。
3. 磁力与洛伦兹力磁力是指磁场对于运动带电粒子施加的力。
磁力的大小与带电粒子的速度、电荷量以及磁场的磁感应强度有关,可以通过洛伦兹力公式来计算。
4. 安培力和电动机安培力是指电流元在磁场中受到的力,与电流元、磁感应强度以及两者之间的夹角有关。
安培力在电动机中起到重要作用,实现了电能转化为机械能的过程。
5. 楞次定律和法拉第电磁感应定律楞次定律和法拉第电磁感应定律揭示了磁场与电磁感应之间的关系。
- 楞次定律表述了感应电流的方向,根据法则可得到感应电流的方向总是使得磁通量发生变化的磁力线的方向相反。
- 法拉第电磁感应定律描述了磁通量的产生与变化,根据法拉第电磁感应定律可推导出电磁感应电动势的大小和方向。
6. 电磁感应和发电机电磁感应是指通过磁场的变化产生感应电动势的现象。
根据电磁感应现象,设计出了发电机的原理,并将电能转化为机械能。
7. 变压器变压器是利用电磁感应原理制造的电器,用于改变交流电的电压大小。
变压器包含了一个主线圈和一个副线圈,通过电磁感应实现了电压的升降。
8. 磁场的应用磁场作为物理学中重要的概念,有着广泛的应用。
- 磁体广泛应用于各种电器设备中,如电磁铁、扬声器等。
- 磁共振成像(MRI)是一种医学影像技术,利用磁场成像原理进行诊断。
高中物理磁场知识点总结1500字磁场是指物体或电流所形成的区域,在该区域内磁力可以产生作用。
高中物理中磁场的知识点主要包括磁力、磁感线、磁场中的运动电荷、电磁感应和电磁振荡等。
以下是对这些知识点的总结:1. 磁力:磁力是由磁场对物体或电流产生的力。
根据洛伦兹力的方向,可以知道磁力的方向和电流的方向及磁场的方向之间的关系。
当电流通过导线时,导线会受到磁力的作用,导致导线发生运动。
2. 磁感线:磁感线是用来描述磁场的一种方式。
磁感线是一种虚拟的线条,它的方向是磁场的方向。
磁感线是由北极指向南极,形成闭合回路。
在磁场中,磁感线越密集,表示磁场的强度越大。
3. 磁场中的运动电荷:当电荷在磁场中运动时,会受到磁场力的作用,这种力叫做洛伦兹力。
洛伦兹力的方向垂直于磁场和速度的平面,大小与电荷、速度和磁场强度有关。
当电荷的速度与磁场方向平行时,洛伦兹力为零。
4. 洛伦兹力对带电粒子的轨迹的影响:洛伦兹力对带电粒子的轨迹有两个重要影响:一是使带电粒子的轨道弯曲,这种现象叫做磁偏转;二是使带电粒子的速度发生改变,这种现象叫做磁漂移。
5. 电磁感应:当磁场发生变化时,会在变化的磁场中引起感应电流,产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁场变化的速率成正比。
电磁感应的应用包括发电机、电磁炉和变压器等。
6. 法拉第电磁感应定律:法拉第电磁感应定律指出,当导体中的磁通量发生变化时,感应电动势的大小与磁通量变化的速率成正比。
磁通量的变化可以通过改变磁场强度、改变导体和磁场的相对运动或改变导体的形状来实现。
7. 感应电动势的方向:根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的方向可以通过利用楞次定律推理得到。
楞次定律指出,感应电流的磁场方向是使得原磁场和引起感应电流的磁场相抗互斥的方向。
8. 感应电流的方向:感应电流的方向可以通过应用洛伦兹力的右手定则来确定。
右手握拳,拇指指向运动方向,四指表示磁场方向,则感应电流的方向与四指所指方向相同。
磁场高三知识点磁场是物理学中的一个重要概念,在高中物理课程中也是一个关键的知识点。
学习磁场的知识对于高三学生来说至关重要,因为它不仅在高考中有一定的考察比重,而且在日常生活中也有重要的应用。
本文将为大家介绍高三磁场的相关知识点。
1. 磁场的概念和特性磁场是指磁力的作用范围,它的存在可通过磁铁及其周围产生的磁力线描绘出来。
磁场具有磁性物体的引力和斥力作用,根据磁铁的南北极性质,可以分为吸引磁场和斥力磁场。
磁场的特性包括方向性、减弱性和环路性等。
2. 磁感应强度磁感应强度是指在某一点上的磁场强度,用符号B表示,单位是特斯拉(T)。
它的大小与磁场的力线密度有关,力线越密集代表磁感应强度越大。
磁感应强度的计算可以使用安培环路定理或比奥-萨伐尔定律。
3. 磁场中的运动带电粒子在磁场中,带电粒子受到洛伦兹力的作用,改变其轨迹。
根据洛伦兹力的方向,带电粒子在磁场中可以做圆周运动或螺旋运动。
根据带电粒子在磁场中受力的方向和大小,可以应用右手定则进行判断。
4. 磁场的感应定律磁场的感应定律是麦克斯韦方程组的一部分,也是磁场的重要规律之一。
根据法拉第电磁感应定律,当磁场穿过闭合线圈时,线圈中会产生感应电动势。
磁场感应定律是电磁感应的基础,也被广泛应用于电力、电子工程和通信等领域。
5. 磁场中的电流当导体中有电流通过时,会产生磁场。
根据安培定律,磁场的强度与通过导体的电流成正比。
利用这一原理,我们可以推导出直导线磁场和螺线管磁场的表达式,进而应用于电动机、电磁铁等设备的设计和工作原理的理解。
6. 磁化强度和磁化曲线磁化强度是磁场的一个参数,用字母M表示,单位是安培/米(A/m)。
磁化曲线是磁性材料在外磁场作用下磁化强度与外磁场强度之间的关系曲线。
根据磁化强度和磁场强度的大小关系,可以将磁性材料分为顺磁性材料、抗磁性材料和铁磁性材料。
7. 磁感应强度与磁场强度的关系磁感应强度是磁场的一个重要参数,它与磁场强度之间存在一定的关系。
高考物理知识点:磁场1500字磁场是高考物理中的重要知识点,下面我将为您详细介绍磁场的相关知识,包括磁场的定义、磁感线、磁力的性质、磁场对带电粒子的作用等。
一、磁场的定义和性质:1. 磁场的定义:磁场是指能够对带电粒子、带磁物质(如铁磁物质)产生作用的特殊空间区域。
磁场由磁荷或磁极所产生,可以通过磁感线来描述。
2. 磁感线:磁感线是用来表示磁场强度和方向的线条,它是磁场中某一点上的矢量量值的方向线。
磁感线的性质包括:磁感线是连续的闭合曲线,磁场越强,磁感线越密集,磁感线在磁场中的分布是规则的。
3. 磁场的性质:(1)磁场是无源场:磁场不存在单独的磁荷,它只能由具有磁性的物体(如磁铁)或由电流所产生。
(2)磁场具有源、涡的性质:磁感线围绕磁荷或电流闭合,形成源;磁感线的环线呈螺旋状,形成涡。
(3)磁场是矢量场:磁场具有方向性,可以用矢量表示,即磁感应强度的方向与磁感线的方向相同。
二、磁力和洛伦兹力:1. 磁力的性质:(1)磁力是矢量:磁力方向垂直于带电粒子的速度和磁场的方向,符合右手定则。
(2)磁力与速度无关:带电粒子在磁场中受力的大小只与带电粒子的电荷量和速度以及磁感应强度有关,与速度的方向和大小无关。
(3)磁力不做功:磁力作用于带电粒子时,带电粒子的动能不会发生变化,磁力不做功。
2. 洛伦兹力:磁场对带电粒子的作用力称为洛伦兹力,它由带电粒子的电荷量、电荷的速度以及磁场的强度决定。
洛伦兹力的大小可以用公式F=qvBsinθ来表示,其中F表示洛伦兹力的大小,q表示带电粒子的电荷量,v表示带电粒子的速度,B表示磁感应强度,θ表示带电粒子速度与磁场方向的夹角。
三、带电粒子在磁场中的运动:1. 直线运动:当带电粒子的速度与磁场平行或垂直时,带电粒子做匀速直线运动。
当带电粒子的速度与磁场平行时,洛伦兹力为零,带电粒子不受力,保持原来的匀速直线运动。
当带电粒子的速度与磁场垂直时,洛伦兹力垂直于带电粒子的运动轨迹,使其做偏转运动,具体的弯曲方向由右手定则决定。
高考物理一轮磁场知识点磁场是物理学中一个重要的概念,它在我们的日常生活中随处可见,例如电视、电脑和各种电器中都有磁场的影响。
而在高考物理中,磁场也是一个常见的考点。
本文将从基本概念、磁感应强度、磁力、电动机等方面来论述高考物理一轮磁场知识点。
1. 基本概念磁场由磁体(如磁铁)或电流产生,是一种物质不直接接触而相互作用的力。
磁场的方向用磁力线(磁感线)表示,磁力线的方向是磁场中单位磁极所受力的方向。
磁场的强度由磁感应强度表示。
2. 磁感应强度磁感应强度B是衡量磁场强度的物理量,表示单位面积内由于磁体或电流而产生的磁力的大小。
磁感应强度的单位是特斯拉(T)。
磁感应强度的大小与磁场中的磁体的性质和电流的强度有关。
例如,若将一个磁体分成许多小块,每块上有单位磁极,那么单位面积内的磁感应强度就是单位磁极在该面积上所受力的大小。
3. 磁力磁体的磁场对于其他磁体或带电粒子具有磁力作用。
磁力的大小与物体上的磁极的大小、磁感应强度以及物体受力的角度有关。
磁力的方向垂直于磁场线和物体运动方向的平面,并且遵循左手定则。
当磁力和物体运动方向相同时,磁力做正功;相反时,磁力做负功。
4. 电动机电动机是利用磁场与电流相互作用产生力矩,实现机械能转换的装置。
其工作原理是通过电流在磁铁内产生磁场,使得磁场与外磁场相互作用,从而产生力矩。
电动机的性能与电流的方向、大小以及磁铁的磁场强度等因素有关。
通过以上几个方面的介绍,可以看出高考物理中磁场的知识点比较广泛,不仅要了解磁场的基本概念和磁感应强度的计算方法,还需要理解磁场对其他物体的作用力以及电动机的工作原理等。
这些知识点在高考中往往会出现在选择题、计算题以及分析题中,所以对于高考的物理学习非常重要。
在考试中,对于磁感应强度和磁力的计算题,一定要熟练掌握相关的公式,并且要注意物理量的单位和坐标系的选择。
对于电动机的题目,要理解磁场与电流相互作用产生力矩的关系,并且要善于运用右手定则来进行解题。
高考物理电场与磁场知识点公式高考的复习阶段是要将知识点都整理好,要复习时就直接看这些知识点来消化。
下面小编给大家整理了关于高考物理知识点公式总结电场与磁场,欢迎大家阅读!高考物理磁场公式总结1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T),1T=1N/A m2.安培力F=BIL;(注:L⊥B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪{f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)}4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种):(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。
高考物理电场公式总结1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)高考物理电场知识点1.有关场强E(电场线)、电势(等势面)、W=qU、动能与电势能的比较。
2024年高考物理磁场知识要点总结(____字)一、磁感应强度1. 磁感应强度的定义和单位:磁感应强度(B)是描述磁场强度大小的物理量,定义为单位面积上垂直于磁场线方向的磁力线数目,单位为特斯拉(T)。
2. 磁感应强度的计算:磁感应强度的计算公式为B = μ0 *(H + M),其中μ0为真空中的磁导率,其值为4π×10-7T·m/A;H为磁场中的磁场强度,单位为安培/米(A/m);M为磁介质中的磁化强度,单位为安培/米(A/m)。
3. 磁感应强度的磁场线性质:磁感应强度的磁场线具有以下特点:磁场线是闭合曲线,磁场线的方向是磁感应强度的方向,磁场线的密度反映了磁场强度的大小。
4. 磁场强度与磁感应强度的关系:磁场强度与磁感应强度存在正比关系,即H = B/μ0。
但需要注意的是,磁场强度与磁感应强度的计量单位不同,不能直接相互比较。
二、磁场力1. 等效磁场的引入:当带电粒子受到磁场力时,可以等效为在磁场中受到某一磁场力的作用。
等效磁场即指的是产生同样力的磁感应强度和磁场强度的组合。
2. 等效磁场的计算:当带电粒子的运动轨迹垂直于磁感应强度时,可以利用洛伦茨力的运动方向和等值磁场的方向共线的原理来计算等效磁场。
即F = qvBsinθ,其中F为带电粒子所受到的洛伦茨力,q为带电粒子的电荷量,v为带电粒子的速度,B为磁感应强度,θ为运动方向与磁场线方向之间的夹角。
3. 带电粒子在磁场中的运动规律:当带电粒子受到垂直于运动方向的等效磁场力时,其运动轨迹将变为圆弧形。
当带电粒子速度、磁场强度或电荷量改变时,其受力情况和运动轨迹也会相应改变。
4. 磁场中带电粒子的初始速度与受力方向关系:根据等效磁场的计算公式可以得出:当带电粒子速度与磁感应强度方向垂直时,受力方向与速度方向相互垂直;当速度与磁感应强度方向平行时,洛伦茨力为零,带电粒子不受力影响。
三、安培力和电流计1. 安培力的定义和计算:安培力是指导体中的电流受到磁场力的作用,其计算公式为F = BILsinθ,其中F为安培力,B为磁感应强度,I为电流,L为导体的长度,θ为电流方向与磁感应强度方向之间的夹角。
新高考磁场知识点总结磁场作为物理学中重要的概念之一,是高中物理中必须掌握的内容。
随着新高考改革的推进,磁场知识点成为了新高考物理考试的重点内容。
本文将对新高考磁场知识点进行总结和梳理,帮助同学们更好地掌握和理解这一内容。
一、磁场的基本概念磁场是指周围空间中存在磁力的区域。
在物理学中,磁场由磁场线表示,磁场线从北极指向南极。
磁场的强度用磁感应强度(B)来表示,其单位是特斯拉(T)。
磁场的方向可用右手定则确定。
二、磁场的数学表达根据法拉第电磁感应定律,磁通量的变化引起感应电动势的产生。
磁感应强度(B)与磁通量(Φ)的关系可以用数学公式表示为B=Φ/S,其中S为垂直于磁场方向的截面积。
此外,还有磁感应线穿过截面的个数与磁通量的关系,即Φ=nBS,其中n为单位面积内穿过的磁感应线的个数。
三、磁场中的力学效应在磁场中,带电粒子将受到洛伦兹力的作用。
洛伦兹力的大小和方向由以下公式决定:F=qvBsinθ,其中q为电荷的大小,v为带电粒子的速度,B为磁感应强度,θ为速度方向与磁场方向的夹角。
从上述公式可以看出,洛伦兹力与带电粒子的速度方向相垂直,将使带电粒子的轨迹成为圆弧或螺旋线。
这也是电子在磁场中偏转的基本原理。
四、磁场中的电磁感应根据法拉第电磁感应定律,磁通量的变化将引起感应电动势和感应电流的产生。
电磁感应的大小和方向由以下公式决定:ε=-dΦ/dt,其中ε为感应电动势,Φ为磁通量,t为时间。
电动势的大小与磁场变化的速率成正比,和磁场的方向关系于磁场变化的方向。
电磁感应的应用非常广泛,例如发电机、变压器等都是基于电磁感应的原理。
五、磁场中的电磁波电磁波是指电场和磁场以波动的形式传播的能量。
根据麦克斯韦方程组的解析,电磁波的传播速度等于真空中的光速,大约是3×10^8米/秒。
磁场中的电磁波具有电磁性、波动性和能量传播性三个重要特点。
电磁波的频率和波长之间的关系是ν=c/λ,其中ν为频率,c 为光速,λ为波长。
磁感应强度磁场力【考点知识方法解读】1.物理学中引入磁感应强度描述磁场的强弱,引入磁感线形象化的描述磁场。
磁感线密的地方表示该处磁感应强度大,磁场强;磁感线疏的地方表示该处磁感应强度小,磁场弱;磁感线是闭合曲线。
磁感线永不相交。
2.磁体、电流的磁场都产生于电荷的运动。
电流产生的磁场方向用安培定则判断。
3.无限长通电导线在周围产生的磁场的磁感应强度与导线中的电流大小成正比,与到导线的距离成反比4.磁感应强度是矢量,矢量叠加遵循平行四边形定则。
解答磁场叠加类试题依据各磁场的方向,运用平行四边形定则进行合成。
5.两平行直导线通有同向电流时相互吸引,通有反向电流时相互排斥。
两平行通电直导线之间的作用力大小正比于电流大小。
6. 磁场对电流的作用叫做安培力,安培力大小F=BIL sinα,式中α是电流与磁场方向的夹角,L为导线的有效长度。
闭合通电线圈在匀强磁场中所受的安培力的矢量和为零。
7..对于放在磁场中的通电导线,分析受力时要考虑它受到的安培力。
若通电导线在安培力和其他力作用下处于平衡状态,则利用平衡条件列方程解之;【最新三年高考物理精选解析】1. (2012·天津理综)如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通一由M向N的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ。
如果仅改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是A.棒中电流变大,θ角变大B.两悬线等长变短,θ角变小C.金属棒质量变大,θ角变大D.磁感应强度变大,θ角变小2. (2012·全国理综)如图,两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与直面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。
a、o、b在M、N的连线上,o为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到o点的距离均相等。
关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是A.o点处的磁感应强度为零B.a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同D.a、c两点处磁感应强度的方向不同3(2011新课标理综第14题)为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的,在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是3【答案】:B【解析】:在地理北极附近是地磁场的S极,由安培定则可知正确表示安培假设中环形电流方向的是图B。
【点评】此题考查地磁场和安培定则。
环形电流可等效为小磁针,地球的磁场可等效为一条形磁铁。
4:(2011全国理综)如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2,,且I1>I2,;a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点,且a、b、c与两导线共面;b点在两导线之间,b、d的连线与导线所在平面垂直。
磁感应强度可能为零的点是A.a点B.b点C.c点D.d点5.. (2010上海物理)如图,长为2l的直导线折成边长相等,夹角为60°的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B,当在该导线中通以电流强度为I的电流时,该V形通电导线受到的安培力大小为A.0 B.0.5BI l C.BI l D.2 BI l5.【答案】C6(2011上海物理第18题)如图3,质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O’,并处于匀强磁场中。
当导线中通以沿x正方向的电流I,且导线保持静止时,悬线与竖直方向夹角为θ。
则磁感应强度的方向和大小可能为(A) z正向,mgILtanθ××××××××××××××(B) y 正向,mg IL。
(C) z 负向,mg ILtan θ。
(D)沿悬线向上,mg IL sin θ 6.【答案】BC【解析】.画出通电导线受力图如图所示,由左手定则可知,当磁感应强度的方向沿y 轴正方向时,安培力沿z 轴正方向。
当BIL=mg 时,导线受力平衡,保持静止,即磁感应强度的方向沿y 轴正向,大小为mg IL,选项B 正确。
当磁感应强度的方向沿z 轴负方向时,安培力沿y 轴正方向。
当BIL=mg tan θ时,导线受力平衡,保持静止,即磁感应强度的方向沿z 轴负向,大小为mg ILtan θ,选项C 正确。
【点评】与安培力相关的平衡问题可考查受力分析、安培力、平行四边形定则等知识点,难度中等。
7(2011新课标理综)电磁轨道炮工作原理如图所示。
待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触。
电流I 从一条轨道流入,通过导电弹体从另一条轨道流回。
轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I 成正比。
通电的弹体在轨道上受到的安培力在作用而高速射出。
现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的办法是A .只将轨道长度L 变为原来的2倍B .只将电流I 增加到原来的2倍C .只将弹体质量减小到原来的一半D .将弹体质量减小到原来的一半,轨道长度L 变为原来的2倍,其它量不变,8.(2012·海南物理)图中装置可演示磁场对通电导线的作用。
电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨,L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆。
当电磁铁线圈两端a、b,导轨两端e、f,分别接到两个不同的直流电源上时,L便在导轨上滑动。
下列说法正确的是若a接正极,b接负极,e接正极,f接负极,则L向右滑动A.若a接正极,b接负极,e接负极,f接正极,则L向右滑动B.若a接负极,b接正极,e接正极,f接负极,则L向左滑动C.若a接负极,b接正极,e接负极,f接正极,则L向左滑动【答案】:BD【解析】:若a接正极,b接负极,根据安培定则,电磁铁产生竖直向上的磁场。
e接负极,f接正极,由左手定则可判断出L所受安培力向右,则L向右滑动,选项A错误B正确;若a接负极,b接正极,根据安培定则,电磁铁产生竖直向下的磁场。
e接负极,f 接正极,由左手定则可判断出L所受安培力向左,则L向左滑动,选项D正确C错误。
【考点定位】此题考查安培定则、左手定则及其相关知识。
9.(13分)(2012·上海物理)载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为B=kI/r,式中常量k>0,I为电流强度,r为距导线的即离。
在水平长直导线MN正下方,矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流,被两根等长的轻质绝缘细线静止地悬挂,如图所示。
开始时MNMN内不通电流,此时两细线内的张力均为T通以强度为I1的电流时,两细线内的张力均减小为T 1:当MN 内的电流强度变为I 2时,两细线的张力均大于T 0。
(1)分别指出强度为I 1、I 2的电流的方向;(2)求MN 分别通以强度为I 1和I 2电流时,线框受到的安培力F 1与F 2大小之比;(3)当MN 内的电流强度为I 3时两细线恰好断裂,在此瞬间线圈的加速度大小为a ,求I 3。
31I I =31F F =()()g a T g T T -010-, I 3=()()gT T g a T 100-- I 1。
【考点定位】此题考查安培力、平衡条件、牛顿第二定律及其相关知识。
10.(2010高考浙江理综).如图7所示,一矩形轻质柔软反射膜可绕过O 点垂直纸面的水平轴转动,其在纸面上的长度为L 1,垂直纸面的宽度为L 2。
在膜的下端(图中A 处)挂有一平行于转轴,质量为m ,长为L 2的导体棒使膜成平面。
在膜下方水平放置一足够大的太阳能光电池板,能接收到经反射膜反射到光电池板上的所有光能,并将光能转化成电能。
光电池板可等效为一个电池,输出电压恒定为U ,输出电流正比于光电池板接收到的光能(设垂直于入射光单位面积上的光功率保持恒定)。
导体棒处在方向竖直向上的匀强磁场B 中,并与光电池构成回路,流经导体棒的电流垂直纸面向外(注:光电池与导体棒直接相连,连接导线未画出)。
(1)现有一束平行光水平入射,当反射膜与竖直方向成θ =60°时,导体棒处于受力平衡状态,求此时电流强度的大小和光电池的输出功率。
(2)当θ变成45°时,通过调整电路使导体棒保持平衡,光电池除维持导体棒平衡外,还能输出多少额外电功率?8.【解析】(1)导体棒所受安培力F A = BIL 2,导体棒处于受力平衡状态,由静力平衡条件,mg tan θ=F A ,解得 I=2mg BL tan θ 所以当θ =60°时,I 60=2mg BL tan60°2mg BL , 光电池输出功率P 60=UI 602mg BL 。
(2)当θ=45°时,维持静力平衡需要的电流为I 45=2mg BL tan45°=2mg BL , 根据几何关系可知,4560P P =1212cos45cos60L L L L可得P 45=602mg BL 。
而光电池产生的电流I 光电= P 45/U2mg BL , 所以能够提供的额外电流为I 额外= I 光电- I 45-1)2mg BL , 可提供的额外功率为P 额外= I 额外UU 2mg BL 。
BIL 2。