高中物理 第2章 电流与磁场章末分层突破教师用书 教科版选修1-1-教科版高二选修1-1物理学案VIP专享VIP免费

第2章电流与磁场[自我校对]①闭合②③BS④左手⑤垂直⑥BIl⑦0⑧左手⑨v⑩磁通量⑪n⑫Blv/61磁感线与安培定则1．对磁感线的理解要点(1)磁感线是假想的，用来对磁场进行直观描述的曲线．它并不是客观存在的．(2)磁感线是封闭曲线．在磁体的外部由N极到S极．在磁体的内部由S极到N极．(3)磁感线的疏密表示磁场的强弱．某点附近磁感线较密，表示该点的磁场较强，反之较弱．(4)磁感线的切线方向(曲线上某点的切线方向)表示该点的磁场方向．亦即静止的小磁针的N极在该点所指的方向．任何两条磁感线不会相交．(5)磁感线不是带电粒子在磁场中的运动轨迹．2．安培定则在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因”和“果”的关系，在判定直线电流的磁场方向时，大拇指指“原因”——电流方向，四指指“结果”——磁感线绕向；在判定环形电流磁场方向时，四指指“原因”——电流绕向，大拇指指“结果”——环内沿中心轴线的磁感线方向．根据图21中标出的磁场方向，指出通电导线中电流的方向．图21【解析】由安培定则可判定：甲图中电流方向由b到a，乙图中电流方向由a到b，丙图中电流方向由a到b.【答案】见解析磁通量1．磁通量是针对一个面而言的，与线圈匝数无关．2．磁通量表示穿过某一面积的磁感线条数．对于匀强磁场Φ＝BS，其中S是垂直于磁场方向上的面积，若平面不与磁场方向垂直，则要求出它在垂直于磁场方向上的投影面积，不能用上式计算．3．磁通量是标量，其正负不表示大小，只表示与规定正方向相同或相反．若磁感线沿相反方向通过同一平面，且正向磁感线条数为Φ1，反向磁感线条数为Φ2，则磁通量等于穿过该平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和)，即Φ＝Φ1－Φ2.4．磁感应强度越强，穿过某一面积磁感线的条数越多，磁通量就越大；反之就越小．判断磁通量的变化，一般是根据穿过某一面积的磁感线的多少去判断的．如图22所示，一夹角为45°的三角形，以水平向右、大小为1m/s的速度进入一个匀强磁场，磁感应强度为B＝0.1T，求4s后通过三角形的磁通量．(设三角形足够大)/62图22【解析】计算磁通量时磁感应强度应乘以有磁场通过的有效面积S＝(v·t)2.所以Φ＝B·(vt)2＝＝0.1××12×42Wb＝0.8Wb.【答案】0.8Wb对公式E＝n的理解1．求的是Δt时间内的平均感应电动势，E与某段时间或某个过程相对应2．求的是整个回路的感应电动势，整个回路的感应电动势为零时，其回路中某段导体的感应电动势不一定为零3．由于是整个回路的感应电动势，因此电源部分不容易确定，一般把整个线圈当成电源4．感应电动势大小决定于穿过回路的磁通量的变化率，而与磁通量Φ，磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然的联系．5．磁通量的变化率，是Φt图像上某点切线的斜率．6．若恒定，则E不变．如图23所示，一个50匝的线圈的两端跟R＝99Ω的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是20cm2，电阻为1Ω，磁感应强度以100T/s的变化率均匀减小．这一过程中通过电阻R的电流是多少？图23【解析】由法拉第电磁感应定律可知，线圈中产生的感应电动势为E＝n＝nS＝50×100×20×10－4V＝10V，根据闭合电路欧姆定律，感应电流大小为I＝＝A＝0.1A.【答案】0.1A磁场与力学知识的综合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目相比，物体只是多受到一个安培力或洛伦兹力，解决问题的程序和思维方法与力学中相同．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、规律做出判断，或列出方程求解．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上，如图24所示，当导体棒内通有垂直于纸面向里的电流I时，导体棒恰好静止在斜面上，求磁感应强度大小为多少？/63图24【解析】分析导体棒受力，因导体棒恰好静止在斜面上，所以有：F安＝Gsinθ，即BIL＝mgsinθ＝mg，所以B＝.【答案】磁场中的许多题目都是空间问题，所以要选择合适的剖面画出平面受力图，根据研究对象所处的状态列出方程.1．关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是()A．磁感线只能形象地描述各点磁场的方向B．磁极之间的相互作用是...