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磁场高考三卷,高考磁场选择题
tamoadmin 2024-06-14 人已围观
简介1.高考 请问:物理在磁场章节中如何理解安培力“因磁而动用左手定则,因动而生磁用右手定则”?2.求上海07高考卷物理压轴题磁场问题详细解析分析推理3.2013山东高考物理电磁场第三问4.2014江苏高考物理14题第d问能不能设共经过磁场n次1磁场(1)磁场:磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围的一种物质。永磁体和电流都能在空间产生磁场。变化的电场也能产生磁场。(2)磁场的方向:物理学规定,在磁场
1.高考 请问:物理在磁场章节中如何理解安培力“因磁而动用左手定则,因动而生磁用右手定则”?
2.求上海07高考卷物理压轴题磁场问题详细解析分析推理
3.2013山东高考物理电磁场第三问
4.2014江苏高考物理14题第d问能不能设共经过磁场n次
1磁场
(1)磁场:磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围的一种物质。永磁体和电流都能在空间产生磁场。变化的电场也能产生磁场。
(2)磁场的方向:物理学规定,在磁场中的任一点,小磁针北极受力的方向,亦即小磁针静止时北极所指的方向,就是那一点磁场的方向。
(3)磁场的基本特点:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。
(3)磁现象的电本质:一切磁现象都可归结为运动电荷(或电流)之间通过磁场而发生的相互作用。
(4)磁场的基本性质:磁场对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用。磁极和磁极之间、磁场和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的。
(5)安培分子电流假说------在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流即分子电流,分子电流使每个物质微粒成为微小的磁体。
(6)磁场的方向:规定在磁场中任一点小磁针N极受力的方向(或者小磁针静止时N极的指向)就是那一点的磁场方向。
2磁感线
(1)磁感线:是形象地描述磁场而引入的有方向的曲线。在曲线上,每一点切线方向都在该点的磁场方向上,曲线的疏密反映磁场的强弱。
(2)在磁场中人为地画出一系列曲线,曲线的切线方向表示该位置的磁场方向,曲线的疏密能定性地表示磁场的弱强,这一系列曲线称为磁感线。
(3)磁铁外部的磁感线,都从磁铁N极出来,进入S极,在内部,由S极到N极,磁感线是闭合曲线;磁感线不相交。
(4)磁感线的特点:
a.磁感线是闭合的曲线,磁体的磁感线在磁体外部由N极到S极,内部由S极到N极。
b.任意两条磁感线不能相交。
(5)几种典型磁场的磁感线的分布:
①直线电流的磁场:同心圆、非匀强、距导线越远处磁场越弱。
②通电螺线管的磁场:两端分别是N极和S极,管内可看作匀强磁场,管外是非匀强磁场。
③环形电流的磁场:两侧是N极和S极,离圆环中心越远,磁场越弱。
④匀强磁场:磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同。匀强磁场中的磁感线是分布均匀、方向相同的平行直线。
3磁感应强度
(1)定义: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?m。磁感应强度是表示磁场强弱的物理量,在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,受到的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值,叫做通电导线所在处的磁感应强度,定义式B=F/IL。单位T,1T=1N/(A·m)。
(2)磁感应强度是矢量,磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向,即通过该点的磁感线的切线方向。
(3)磁场中某位置的磁感应强度的大小及方向是客观存在的,与放入的电流强度I的大小、导线的长短L的大小无关,与电流受到的力也无关,即使不放入载流导体,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。
(4)磁感应强度B是矢量,遵守矢量分解合成的平行四边形定则,注意磁感应强度的方向就是该处的磁场方向,并不是在该处的电流的受力方向。
(5)磁感应强度是描述磁场的力的性质的物理量。磁感应强度是矢量,其方向就是该点的磁场方向。
4地磁场
地球的磁场与条形磁体的磁场相似,其主要特点有三个:
(1)地磁场的N极在地球南极附近,S极在地球北极附近。
(2)地磁场B的水平分量(Bx)总是从地球南极指向北极,而竖直分量(By)则南北相反,在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下。
(3)在赤道平面上,距离地球表面相等的各点,磁感强度相等,且方向水平向北。
5安培力
(1)定义:磁场对通电导线的作用力叫安培力。
(2)安培力大小F=BIL。式中F、B、I要两两垂直,L是有效长度。若载流导体是弯曲导线,且导线所在平面与磁感强度方向垂直,则L指弯曲导线中始端指向末端的直线长度。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)}
(2)安培力的方向由左手定则判定。方向:安培力的方向可以用左手定则来判断。安培力方向垂直磁场方向,垂直电流方向,即垂直于电流方向和磁场方向决定的平面。
(3)安培力做功与路径有关,绕闭合回路一周,安培力做的功可以为正,可以为负,也可以为零,而不像重力和电场力那样做功总为零。
6洛伦兹力
洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪〔见第二册P155〕 {f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)}
(1)洛伦兹力的大小f=qvB,条件:v⊥B。当v∥B时,f=0。
(2)洛伦兹力的特性:洛伦兹力始终垂直于v的方向,所以洛伦兹力一定不做功。
(3)洛伦兹力与安培力的关系:洛伦兹力是安培力的微观实质,安培力是洛伦兹力的宏观表现。所以洛伦兹力的方向与安培力的方向一样也由左手定则判定。
(4)在磁场中静止的电荷不受洛伦兹力作用。
7磁场对通电导线的作用
1、磁感线是闭合曲线
磁感线与电场线不同,在磁体外部是从N极指向S有,磁体内部则从S极指向N极,从而形成闭合曲线。
2、安培定则
用安培定则判断通电线圈(或螺线管)的磁感线时,拇指指向为线圈(或螺线管)内部的磁感线方向,其外部与此方向相反。
3、磁感应强度
(1)磁感应强度是描述磁场的物理量,由磁场自身决定,与是否放入检验电流无关。
(2)磁感应强度是矢量,其方向就是该点磁场方向。当磁场叠加时,磁感应强度矢量合成。
4、安培力
(1)安培力的大小不仅与B、I、L的大小有关,还与电流方向与磁场方向间的夹角有关。 当通电直导线与磁场方向垂直时,通电导线所受安培力最大,这时安培力F=BIL。
当两者平行最小为零,对于电流方向与磁场方向成任意角的情况,可以把磁感应强度B分解为垂直电流方向和平行电流方向两种情况处理。
(2)F=BIL只适用于匀强磁场,对非匀强磁场中,当L足够短时,可以认为导线所在处的磁场是匀强磁场。
(3)安培力的方向要用左手定则判断,垂直磁感应强度方向,这跟电场力与电场强度方向之间的关系是不同的。
6、安培力的应用——磁电式仪表
(1)根据通电导线在磁场中会受到安培力的作用这一原理制成的仪表,称为磁电式仪表。
(3)磁电式仪表原理
由于磁场对电流的作用力方向与电流方向有关,因此,如果改变通过电流表的电流方向,磁场对电流的作用力方向也会随着改变,指针和线圈的偏转方向也就随着改变,据此便可判断出被测电流的方向。
磁场对电流的作用力跟电流成正比,线圈中的电流越大,受到的作用力也越大,指针和线圈的偏转角度也越大.因此,指针偏转角度的大小反映了被测电流的大小.只要通过实验把两者一一对应的关系记录下来,并标示在刻度盘上,这样在使用中,就可以在刻度盘上直接读出被测电流的大小。
8带电粒子在磁场中的运动规律
在带电粒子只受洛伦兹力作用的条件下(电子、质子、α粒子等微观粒子的重力通常忽略不计),
(1)若带电粒子的速度方向与磁场方向平行(相同或相反),带电粒子以入射速度v做匀速直线运动。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)若带电粒子的速度方向与磁场方向垂直,带电粒子在垂直于磁感线的平面内,以入射速率v做匀速圆周运动。①轨道半径公式:r=mv/qB②周期公式:T=2πm/qB
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)。
9带电粒子在复合场中运动
(1)带电粒子在复合场中做直线运动
①带电粒子所受合外力为零时,做匀速直线运动,处理这类问题,应根据受力平衡列方程求解。
②带电粒子所受合外力恒定,且与初速度在一条直线上,粒子将作匀变速直线运动,处理这类问题,根据洛伦兹力不做功的特点,选用牛顿第二定律、动量定理、动能定理、能量守恒等规律列方程求解。
(2)带电粒子在复合场中做曲线运动
①当带电粒子在所受的重力与电场力等值反向时,洛伦兹力提供向心力时,带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动。处理这类问题,往往同时应用牛顿第二定律、动能定理列方程求解。
②当带电粒子所受的合外力是变力,与初速度方向不在同一直线上时,粒子做非匀变速曲线运动,这时粒子的运动轨迹既不是圆弧,也不是抛物线,一般处理这类问题,选用动能定理或能量守恒列方程求解。
③由于带电粒子在复合场中受力情况复杂运动情况多变,往往出现临界问题,这时应以题目中“最大”、“最高”“至少”等词语为突破口,挖掘隐含条件,根据临界条件列出辅助方程,再与其他方程联立求解。
高考 请问:物理在磁场章节中如何理解安培力“因磁而动用左手定则,因动而生磁用右手定则”?
在物理学习中,公式是需要掌握的重要知识点,做大题的时候公式是必不可少的。下面给大家带来一些关于高考必背物理公式知识点,希望对大家有所帮助。
高 考必背物理公式知识点1
磁场公式
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/Am
2. 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〔见第二册P155〕 {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)。
高考必背物理公式知识点2
能量守恒定律公式
1. 阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米
2. 油膜法测分子直径d=V/s {V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m)2}
3. 分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。
4. 分子间的引力和斥力(1)r10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0
5. 热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的),W:外界对物体做的正功(J),Q:物体吸收的热量(J),ΔU:增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出}
6. 热力学第二定律
克氏表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起 其它 变化(热传导的方向性);
开氏表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化(机械能与内能转化的方向性){涉及到第二类永动机不可造出}
7. 热力学第三定律:热力学零度不可达到{宇宙温度下限:-273.15摄氏度(热力学零度)
高考必背物理公式知识点3
电场公式
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/q
8. 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)
14. 带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
14. 带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)
垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)
平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m
高考必背物理公式知识点4
恒定电流公式
1. 电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}
2. 欧姆定律:I=U/R {I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}
3. 电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}
4. 闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}
5. 电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}
6. 焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因三此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8. 电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率}
9. 电路的串/并联 串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)
电阻关系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3
电流关系 I总=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3
电压关系 U总=U1+U2+U3 U总=U1=U2=U3
功率分配 P总=P1+P2+P3 P总=P1+P2+P3
10. 欧姆表测电阻
(1) 电路组成
(2) 测量原理:两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得Ig=E/(r+Rg+Ro),接入被测电阻Rx后通过电表的电流Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx),由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小
(3) 使用 方法 :机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。
(4) 注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。
11. 伏安法测电阻
电流表内接法:电压表示数:U=UR+UA
电流表外接法:电流表示数:I=IR+IV
Rx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真
Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)
选用电路条件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]
12. 滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法
限流接法:
电压调节范围小, 电路简单, 功耗小
便于调节电压的选择条件:Rp>Rx
电压调节范围大,电路复杂,功耗较大
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求上海07高考卷物理压轴题磁场问题详细解析分析推理
1、因磁而动,是磁场对电流作用力,或者是磁场对运动电荷的作用力,这种现象就应该用左手定则。
2、因动而生磁,就是导线在磁场里面,切割磁感线运动的时候,产生的感应电流的运动方向,这种现象中用右手定则。
2013山东高考物理电磁场第三问
22.(1)L=v0t,L=qEt22m =qEL22mv02 ,所以E=4EkqL ,qEL=Ekt-Ek,所以Ekt=qEL+Ek=5Ek,
(2)若粒子由bc边离开电场,L=v0t,vy=qEtm =qELmv0 ,Ek’-Ek=12 mvy2=q2E2L22mv02 =q2E2L24Ek ,所以E=2Ek(Ek’-Ek) qL ,
若粒子由cd边离开电场,qEL=Ek’-Ek,所以E=Ek’-EkqL ,
23.(1)E=BL(v1-v2),I=E/R,F=BIL=B2L2(v1-v2)R ,速度恒定时有:
B2L2(v1-v2)R =f,可得:v2=v1-fRB2L2 ,
(2)fm=B2L2v1R ,
(3)P导体棒=Fv2=fv1-fRB2L2 ,P电路=E2/R=B2L2(v1-v2)2R =f2RB2L2 ,
(4)因为B2L2(v1-v2)R -f=ma,导体棒要做匀加速运动,必有v1-v2为常数,设为?8?5v,a=vt+?8?5vt ,则B2L2(at-vt)R -f=ma,可解得:a=B2L2 vt+fRB2L2t-mR 。
2014江苏高考物理14题第d问能不能设共经过磁场n次
是这样的。由题目可以知道,这个过程必然是个循环过程。由于去掉了电场,所以每当粒子运动到第四象限的时候,都只会按照直线运动,所以它在第四象限运动完后射在x轴上的位置包括速度方向是完全由进入第四象限的位置也就是y轴上的坐标确定的。既然这样,如果不是如题解的话,那么在第1,3象限的轨迹就不是半圆,那么肯定不对称,根据几何作图,那么别的情况是不行的。所以只能是这样。(自己做一做图很快就能发现这些规律,很直观,但是用理论证明很麻烦,物理上尤其是关于电场磁场的题经常出这样的几何题,所以一定要有这种直观感觉,建议多画画,再多看看,画的时候把你觉得疑惑的那种图形也画出来,再多花几种别的图形进行比较,这样慢慢培养这种感觉最后就很熟练了)
你好,磁场问题,建议了解 在电磁学里,磁石、磁铁、电流及含时电场,都会产生磁场[1][2]:3-4。处于磁场中的磁性物质或电流,会因为磁场的作用而感受到磁力,因而显示出磁场的存在。磁场是一种矢量场;磁场在空间里的任意位置都具有方向和数值大小[notes 1]。
磁铁与磁铁之间,通过各自产生的磁场,互相施加作用力和力矩于对方。运动中的电荷会产生磁场。磁性物质产生的磁场可以用电荷运动模型来解释[notes 2]。
当施加外磁场于物质时,磁性物质的内部会被磁化,会出现很多微小的磁偶极子。磁化强度估量物质被磁化的程度。知道磁性物质的磁化强度,就可以计算出磁性物质本身产生的磁场。产生磁场需要输入能量,当磁场被湮灭时,这能量可以再回收利用,因此,这能量被视为储存于磁场。
电场是由电荷产生的。电场与磁场有密切的关系;含时磁场会生成电场,含时电场会生成磁场。麦克斯韦方程组描述电场、磁场、产生这些矢量场的电流和电荷,这些物理量之间的详细关系。根据狭义相对论,电场和磁场是电磁场的两面。设定两个参考系A和B,相对于参考系A,参考系B以有限速度移动。从参考系A观察为静止电荷产生的纯电场,在参考系B观察则成为移动中的电荷所产生的电场和磁场。
在量子力学里,科学家认为,纯磁场(和纯电场)是虚光子所造成的效应。以标准模型的术语来表达,光子是所有电磁作用的显现所依赖的媒介。对于大多数案例,不需要这样微观的描述,在本文章内陈述的简单经典理论就足足有余了;在低场能量状况,其中的差别是可以忽略的。
在古今社会里,很多对世界文明有重大贡献的发明都涉及到磁场的概念。地球能够产生自己的磁场,这在导航方面非常重要,因为指南针的指北极准确地指向位置在地球的地理北极附近的地磁北极。电动机和发电机的运作机制是倚赖磁铁转动使得磁场随着时间而改变。通过霍尔效应,可以给出物质的带电粒子的性质。磁路学专门研讨,各种各样像变压器一类的电子元件,其内部磁场的相互作用。
希望能帮到你。