高中物理 第2章 打开电磁联系的大门章末分层突破学案 沪科版选修1-1-沪科版高二选修1-1物理学案VIP免费

第2章打开电磁联系的大门章末分层突破[自我校对]①直线②环形③安培④相交⑤中断⑥闭合⑦⑧有效⑨左⑩BIl⑪0⑫左________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________一、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．如图21所示，环中电流方向由左向右，且I1＝I2，则圆环中心O处的磁场是()图21A．最大，穿出纸面B．最大，垂直穿入纸面C．为零D．无法确定【解析】根据安培定则，上半圆环中电流I1在环内产生磁场垂直纸面向里；下半圆环中电流I2在环内产生的磁场垂直纸面向外；由于O对于I1和I2对称(距离相等)，故I1和I2在O处产生的磁场大小相等、方向相反，在O处相互抵消．【答案】C1．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()【解析】根据地磁场的分布情况可知，地球的地理北极在地磁场的南极附近，地球的地理南极在地磁场的北极附近，根据安培定则可判断出环形电流的方向．B正确．【答案】B二、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，然后用上式计算．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)【导学号：17592033】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】0.8Wb2.磁通量可以形象地理解为“穿过一个闭合电路的磁感线的条数”．在图23所示磁场中，S1、S2、S3为三个面积相同的相互平行的线圈，穿过S1、S2、S3的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ3且都不为0.下列判断正确的是()【导学号：17592034】图23A．Φ1最大B．Φ2最大C．Φ3最大D．Φ1，Φ2，Φ3相等【解析】磁通量表示穿过一个闭合电路的磁感线的多少，从题图中可看出穿过S1的磁感线条数最多，穿过S3的磁感线条数最少，故A正确．【答案】A三、安培力作用下的平衡问题1．解决通电导体在磁场中受重力、弹力、摩擦力、安培力等力的作用下的平衡问题，关键是受力分析．2．由于安培力F的方向、电流I的方向、磁感应强度B的方向三者之间涉及三维空间，所以在分析和计算安培力的大小时，要善于把立体图形改画成平面图形，以便受力分析．3．画好辅助图(如斜面)，标明辅助方向(如B的方向、I的方向等)也是画好受力分析图的关键．(多选)质量为m的通电导体棒ab置于倾角为θ的金属导轨上，如图24所示．已知导体棒与导轨间的动摩擦因数...