2020版广东省普通高中学业水平考试物理专题复习课件《选修3-1》　专题三　磁场29张PPT

课件29张PPT。《选修3-1》　专题三　磁场基础梳理题组例练基础梳理考纲回扣一、磁感应强度　磁感线
1.磁场
(1)基本性质:磁场对处于其中的 的
作用.
(2)方向:小磁针的 极所受磁场力的方向.
2.磁感应强度
(1)物理意义:描述磁场强弱和方向.
(2)定义式:B= (通电导线垂直于磁场).
(3)方向:小磁针静止时N极的指向.
(4)单位:特斯拉,符号T.磁体、电流和运动电荷有磁场力N3.磁感线及特点
(1)磁感线
在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这点的_____
__________的方向一致.
(2)磁感线的特点
①磁感线上某点的 就是该点的磁场方向.
②磁感线的 定性地表示磁场的强弱,在磁感线较密的地方磁场较强;在磁感线较疏的地方磁场较弱.
③磁感线是 曲线,没有起点和终点.在磁体外部,从N极指向S极;在磁体内部,由S极指向N极.
④同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切.
⑤磁感线是假想的曲线,客观上不存在.磁感 应强度切线方向疏密闭合(3)电流周围的磁场二、安培力、洛伦兹力的大小和方向
1.安培力的大小
(1)磁场和电流垂直时,F= .
(2)磁场和电流平行时:F=0.
2.安培力的方向
(1)用左手定则判定:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使 电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向.
(2)安培力的方向特点:F⊥B,F⊥I,即F垂直于B和I决定的平面.(注意:B和I可以有任意夹角)BIL四指指向3.洛伦兹力
(1)定义:运动电荷在 中所受的力.
(2)大小
①v∥B时,F=0.
②v⊥B时,F=qvB.
③v与B夹角为θ时,F=qvBsin θ.
(3)方向
①判定方法:应用左手定则,注意四指应指向 运动方向或负电荷运动的 .
②方向特点:F⊥B,F⊥v.即F垂直于B,v决定的平面.(注意B和v可以有任意夹角).
由于F始终垂直于v的方向,故洛伦兹力永不做功.磁场正电荷反方向三、带电粒子在匀强磁场中的运动及实例
1.运动情景
(1)若v∥B,带电粒子以入射速度v做匀速直线运动.
(2)若v⊥B,带电粒子在垂直于磁感线的平面内,以入射速度v做匀速圆周运动.2.质谱仪
(1)构造:如图所示,由粒子源、加速电场、偏转磁场和照相底片等构成.3.回旋加速器
(1)构造:如图所示,D1,D2是半圆形金属盒,D形盒的缝隙处接交流电源.D形盒处于匀强磁场中.4.速度选择器(如图所示)5.磁流体发电机(如图所示)6.电磁流量计考点一:磁场　磁感应强度　磁感线
1.当导线中分别通以图示方向的电流,小磁针静止时北极指向读者的是(　 　)题组例练对点突破C 解析:通电直导线电流从左向右,根据右手螺旋定则,则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里,所以小磁针静止时北极背离读者,故A错误;通电直导线电流竖直向上,根据右手螺旋定则,磁场的方向为逆时针(从上向下看),因此小磁针静止时北极背离读者,故B错误;环形导线的电流方向如题图C所示,根据右手螺旋定则,则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外,所以小磁针静止时北极指向读者,故C正确;根据右手螺旋定则,结合电流的方向,则通电螺线管的内部磁场方向由右向左,则小磁针静止时北极指向左,故D错误.D 3.如图是条形磁铁的部分磁感线分布示意图,关于图中a,b两点磁场的描述,正确的是(　 　)
A.a点的磁场方向为图中Ba指向
B.b点的磁场方向为图中Bb指向
C.a点的磁场比b点的磁场强
D.a点的磁场比b点的磁场弱C 解析:磁感线上某点的切线方向表示该点磁场的方向,图中a,b两点的磁场方向均是错误的,故A,B错误.磁感线疏密表示磁场的强弱,a点的磁感线比较密,则a点的磁场比b点的磁场强,故C正确,D错误.4.如图所示,小磁针正上方的直导线与小磁针平行,当导线中有电流时,小磁针会发生偏转.首先观察到这个实验现象的物理学家和观察到的现象是(　 　)
A.物理学家伽利略,小磁针的N极垂直转向纸内
B.天文学家开普勒,小磁针的S极垂直转向纸内
C.物理学家牛顿,但小磁针静止不动
D.物理学家奥斯特,小磁针的N极垂直转向纸内D 解析:发现电流的磁效应的科学家是奥斯特,根据右手螺旋定则和小磁针N极所指的方向为该点磁场方向可知D正确.5.如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈,在线圈中心处挂上一个小磁针,且与线圈在同一平面内,则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时(　 　)
A.小磁针N极向里转
B.小磁针N极向外转
C.小磁针在纸面内向左摆动
D.小磁针在纸面内向右摆动A 解析:由于线圈中电流沿顺时针方向,根据安培定则可以确定,线圈内部轴线上磁感线方向垂直于纸面向里.而小磁针N极受力方向和磁感线方向相同,故小磁针N极向里转.名师点评(1)小磁针在磁场中受力方向的判断:小磁针N极的受力方向(小磁针静止时N极的指向)与磁感线的切线方向一致.
(2)“同名磁极相斥,异名磁极相吸”只适用于小磁针处于磁体产生的磁场或环形电流、通电螺线管外部,而在通电螺线管内部不适用.考点二:安培力　洛伦兹力
6.在磁感应强度大小为B0、方向向上的匀强磁场中,水平放置一根长通电直导线,电流的方向垂直于纸面向里.如图所示,a,b,c,d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中(　 　)
A.b,d两点的磁感应强度相同
B.a,b两点的磁感应强度相等
C.c点的磁感应强度的值最小
D.b点的磁感应强度的值最大解析:如图所示,由矢量叠加原理可求出各点的合磁场的磁感应强度,可见b,d两点的磁感应强度大小相等,但方向不同,A项错误;a点的磁感应强度最大,c点的磁感应强度最小,B,D项错误,C项正确.C 7.如图所示,两个单匝线圈a,b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合,则穿过a,b两线圈的磁通量之比为(　 　)
A.1∶1 B.1∶2　
C.1∶4 D.4∶1A 解析:两个线圈的半径虽然不同,但是线圈内的匀强磁场的半径一样,则穿过两线圈的磁通量相同,故选项A正确.8.在如图所示的匀强磁场中,已经标出了电流I和磁场B以及磁场对导线作用力F三者的方向,其中错误的是(　 　)解析:根据左手定则可知A,B,D正确;C图中电流和磁场方向平行,不受安培力,故C错误.C 9.如图所示,一带负电的粒子(不计重力)进入磁场中,图中的磁场方向、速度方向及带电粒子所受的洛伦兹力方向标示正确的是(　 　)解析:A,C图中带负电的粒子向右运动,掌心向外,四指所指的方向向左,大拇指所指的方向是向下,故选项A错误,C正确.B图中带负电粒子的运动方向与磁感线平行,此时不受洛伦兹力的作用,选项B错误.D图中带负电的粒子向上运动,掌心向里,四指应向下,大拇指的方向向左,选项D错误.C 考点三:洛伦兹力作用下的运动问题
10.正在研制设计中的国产003型航母采用电磁弹射装置.电磁弹射就是采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外运动,电磁炮就是利用电磁弹射工作的.电磁炮的原理如图所示,则炮弹导体滑块受到的安培力的方向是(　 　)
A.竖直向上 B.竖直向下
C.水平向左 D.水平向右C 解析:由左手定则可知,炮弹导体滑块受到的安培力的方向是水平向左,故选C.11.带电粒子(重力不计)穿过饱和蒸汽时,在它走过的路径上饱和蒸汽便凝成小液滴,从而显示粒子的径迹,这是云室的原理,如图所示是云室的拍摄照片,云室中加了垂直于照片向外的匀强磁场,图中Oa,Ob,Oc,Od是从O点发出的四种粒子的径迹,下列说法中正确的是(　 　)
A.四种粒子都带正电
B.四种粒子都带负电
C.打到a,b点的粒子带正电
D.打到c,d点的粒子带正电解析:由左手定则知打到a,b点的粒子带负电,打到c,d点的粒子带正电,D正确.D 12.两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场,两粒子质量之比为1∶4,电荷量之比为1∶2,则两带电粒子所受洛伦兹力之比为(　 　)
A.2∶1 B.1∶1
C.1∶2 D.1∶4C 解析:带电粒子的速度方向与磁感线方向垂直时,洛伦兹力F=qvB与电荷量成正比,与质量无关,C项正确.13.两个相同的回旋加速器,分别接在加速电压U1和U2的高频电源上,且U1>U2,两个相同的带电粒子分别从这两个加速器的中心由静止开始运动,设两个粒子在加速器中运动的时间分别为t1和t2,获得的最大动能分别为Ek1和Ek2,则(　 　)
A.t1Ek2 B.t1=t2,Ek1C.t1t2,Ek1=Ek2C