2019-2020学年高中物理 第2章 章末复习课课件 新人教版选修1-1

第二章磁场章末复习课巩固识整合层知①运动电荷②排斥③吸引④蹄⑤FIL⑥安培力⑦BIL⑧左手⑨洛伦兹力⑩安培力⑪左手[学思心得]_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________提升力强化层能电场线与磁感线的比较1.相似之处(1)电场线和磁感线都是为了形象地描述场而引入的假想的曲线，实际上并不存在．(2)电场线和磁感线都是用来描述场的强弱和方向的，电场线和磁感线切线方向分别表示了电场和磁场的方向．(3)电场线和磁感线都不能相交．因为如果相交，在相交点就会出现两个切线方向，与电场和磁场中某一确定点的场的方向是唯一的相矛盾．2．电场线和磁感线的显著区别是：电场线起始于正电荷或无穷远，终止于无穷远或负电荷，是非闭合的曲线，而磁感线是闭合的曲线．【例1】(多选)关于电场线和磁感线的概念，以下说法中正确的是()A．电场线和磁感线都是不封闭的曲线B．沿着磁感线的方向，磁场越来越弱C．任意两条电场线或磁感线都不能相交D．电场线和磁感线的疏密都表示场的强弱CD[电场线和磁感线都是为了形象描述场而引入的模型，由于曲线的切线方向表示场的方向，所以不可能相交，其疏密都反映场的强弱，所以B错误，C、D正确；电场线不闭合，而磁感线是闭合的，在条形磁铁外部，磁感线由N极到S极；在条形磁铁内部由S极到N极，故A错误．]1．磁场中某区域的磁感线，如图所示，则()A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＞BbB．a、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBbC．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小B[根据磁感线的疏密程度可以判断出a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＜Bb，即B正确；同一通电导线放在a、b处时的位置(即放入时与磁感线的方向)不确定，则其受安培力的大小就不一定．]安培定则的应用——电流磁场的判断应用安培定则时要分清是直线电流还是环形电流．(1)判断直线电流周围的磁场：大拇指方向——电流方向．四指弯曲方向——周围磁感线环绕方向．(2)判断环形电流周围的磁场：四指弯曲方向——电流方向．大拇指方向——环形电流中心磁场方向．(3)判断载流螺线管的磁场：四指弯曲方向——电流方向．大拇指方向——载流螺线管中心磁场方向．【例2】如图为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是()A．①③B．②③C．①④D．②④C[电流产生磁场的磁感线方向可以用安培定则来判定．对直线电流：手握导线，大拇指指向电流方向，四指指向磁感线的环绕方向，据此判定知①对，②错；对环形电流：四指指电流方向，大拇指指向中心轴线的磁感线方向，所以③错，④对．判断时注意立体图形的俯视方向，所以选项C正确．]2．如图所示，带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上原小磁针最后平衡的位置是()A．N极竖直向上B．N极竖直向下C．N极沿轴线向左D．N极沿轴线向右D[金属环匀速旋转时，形成的电流方向与旋转方向相反，由安培定则可以判断轴线上磁场的方向向右，则小磁针N极静止时的指向向右．]磁感应强度与安培力1.磁场中某点的磁感应强度的大小及方向是客观存在的，仅与产生磁场的磁体或电流有关，与放入的直导线的电流I的大小、导线的长短(即L的大小)无关，与通电导线受到的力也无关，即便不放入载流导体，它的磁感应强度也照样存在．因此不能说B与F成正比，或B与IL成反比．磁感应强度的方向就是该处的磁场方向，与该处通电导线所受安培力的方向垂直．2．磁场问题的综合性题目往往是与力学知识的综合．磁、力综合题与纯力学题相比，物体只是多受到一个安培力或洛伦兹力的作用，解决问题的思维程序和方法与力学中相同．正确解决问题的前提仍是进行受力分析、运动分析，在此基础上再选用力学知识、规律作出判断，或列出方程求解.【例3】在倾角为30°的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，一匀强磁场垂直于斜面向下，如图所示，当导体棒内通有垂直纸面向里的电流I时，导体棒恰好静止在斜面上，求磁感应强度的大小．[解析]由左手定则可知，导体棒所受安培力沿斜面向上，受力分析如图所示，将重力沿斜面方向和垂直斜面方向正交分解．由平衡条件知：F＝mgsin30°①F＝BIL②所以：B＝mgsin30°IL＝mg2IL.[答案]mg2IL3．(多选)如图所示，匀强磁场中有一通电直导线，关于导线受到的安培力F，下列判断正确的有()A．F方向向上B．F与电流大小有关C．F与磁感应强度大小有关D．F与导线在磁场中的长度有关BCD[由左手定则知，安培力F的方向向下，A项错误；由F＝BILsinθ知，安培力F的大小与电流大小、磁场强弱、导线的有效长度都有关，B、C、D正确．]磁场对运动电荷的作用1.洛伦兹力方向垂直于电荷运动方向，也垂直于磁场方向，由于洛伦兹力的方向总与运动方向垂直，所以洛伦兹力在任何情况下对电荷都不做功，不改变电荷的速度大小和电荷的动能，但能改变运动电荷的速度方向．2．带电粒子受到的洛伦兹力与电场力的区别：(1)带电粒子在磁场中可能受到洛伦兹力的作用，其条件是其运动方向和磁场方向不平行，而带电粒子在电场中一定受到电场力的作用．(2)洛伦兹力的方向垂直于磁场方向，可用左手定则判定，而电场力的方向由电场方向和电荷的正负决定，且一定平行于电场方向．(3)洛伦兹力的大小与磁感应强度、粒子的电荷量及粒子的速度成正比，同时还与粒子速度方向和磁场方向之间的夹角有关，而电场力与电场强度及带电粒子的电荷量成正比．【例4】如图所示，某空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一金属杆AB从高h处自由下落，则()A．A端先着地B．B端先着地C．两端同时着地D．以上说法均不正确B[由于金属杆中有许多自由电子，随杆一起向下运动，所以利用左手定则可以判断出这些自由电子因向下运动而受到向左的洛伦兹力，因此洛伦兹力将使电子向A端聚集，B端因而出现正电荷，这样A端带负电，B端带正电，杆AB的A端因受到向上的电场力而阻碍它向下运动，B端因受到向下的电场力而更快地向下运动，故B端先着地，而A端后着地．][一语通关](1)安培力计算用F＝BIL，要求导线与磁场垂直．(2)洛伦兹力与安培力的方向都用左手定则判定．(3)判断负电荷受洛伦兹力时，四指应指向负电荷运动的反方向．4．带正电荷q的粒子(不计重力)进入匀强磁场中(如图所示)，能在磁场中受力发生垂直纸面向里偏转的是()D[因为A、B项中带正电荷q的粒子，运动方向平行于磁场，所以不受磁场力而做匀速直线运动，由左手定则可知，C选项中带正电荷q的粒子受到的磁场力向外，D选项中带正电荷q的粒子，受到的磁场力垂直纸面向里，故选项D正确．]