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2017高三一轮总复习物理选修3-1第八章磁场高三一轮总复习·物理选修3-1第八章磁场返回导航考纲要求近三年命题分析备考策略201320142015磁场、磁感应强度、磁感线Ⅰ新课标卷Ⅱ：第18题6分对于磁场的性质的考查，分为两个方面，一是磁场对电流的作用，即通电直导线在磁场中受安培力的问题，涉及到通电直导线的平衡问题和加速运动问题，对于平衡问题，根据平衡条件结合力的合成与分解的法则求解；对于加速运动问题，可以利用整体隔离法分析求解；一是磁场对运动电荷的作用，比如带电粒子在匀强磁场中的运动，这部分本质是匀速圆周运动问题，洛伦兹力提供向心力，根据几何关系画出轨迹，找出圆心、半径即可解题．通电直导线和通电线圈周围磁场的方向Ⅰ海南卷：第9题5分海南卷：第8题3分安培力、安培力的方向Ⅰ新课标卷Ⅰ：第24题12分新课标卷Ⅰ：第15题6分匀强磁场中的安培力Ⅱ新课标卷Ⅰ：第15题6分浙江卷：第20题6分江苏卷：第4题3分重庆卷：第7题15分新课标卷Ⅰ：第24题12分质谱仪和回旋加速器Ⅰ浙江卷：第25题22分新课标卷Ⅱ：第20题6分江苏卷：第15题16分重庆卷：第9题18分高三一轮总复习·物理选修3-1第八章磁场返回导航带电粒子在匀强磁场中的运动Ⅱ新课标卷Ⅰ：第18题6分新课标卷Ⅱ：第17题6分江苏卷：第15题16分浙江卷：第20题6分天津卷：第11题18分广东卷：第21题6分海南卷：第14题13分安徽卷：第23题16分福建卷：第22题20分四川卷：第11题19分新课标卷Ⅰ：第16题6分新课标卷Ⅱ：第20题6分江苏卷：第14题16分天津卷：第12题20分北京卷：第16题6分安徽卷：第18题6分重庆卷：第9题18分广东卷：第36题18分海南卷：第14题14分大纲卷：第25题20分四川卷：第11题19分山东卷：第24题20分新课标卷Ⅰ：第14题6分新课标卷Ⅱ：第19题6分浙江卷：第25题22分天津卷：第12题20分四川卷：第7题6分山东卷：第24题20分福建卷：第22题20分带电粒子在有界磁场中的偏转问题是考试的重点，粒子在磁场边界的影响下，轨迹不再是完整的圆周，解题的关键是画出轨迹路线，特别注意轨迹和界面相切的情况．带电粒子在匀强磁场中运动的临界与多解问题是难度，带电粒子的电性、磁场的方向、临界状态的不唯一和圆周运动的周期性均会产生多解，综合分析题干信息，抓住粒子运动的规律，利用圆周运动的公式和几何关系求解是关键.高三一轮总复习·物理选修3-1第八章磁场返回导航第一节磁场的描述磁场对电流的作用栏目导航1234基础知识整合热门考点研析方法技巧归纳考题随堂演练基础知识整合高三一轮总复习·物理选修3-1第八章磁场返回导航图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场，现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向．所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；A为电流表；S为开关．此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线．高三一轮总复习·物理选修3-1第八章磁场返回导航(1)实验电路图如图，完成下列实验步骤①按图接线．②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1.③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D重新处于平衡状态；然后读出电流表的示数I，并用天平称出此时细沙的质量m2.④用米尺测量D的底边长度L.(2)用测得的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B＝________.(3)判断磁感应强度方向的方法是：若m2＞m1，磁感应强度方向垂直纸面________；反之，磁感应强度方向垂直纸面________．高三一轮总复习·物理选修3-1第八章磁场返回导航【思路引导】1.安培力与哪些因素有关，如何根据平衡条件求解磁感应强度？2．左手定则的内容是什么？如何判断磁感应强度的方向？【解析】本题属于教材试题内容的考查，关键是平衡条件的利用．(3)若m2＞m1，则D受到的向上的拉力大于重力，所以安培力的方向向下，根据左手定则可知磁感应强度方向垂直纸面向外；若m2＜m1，则D受到的向上的拉力小于重力，所以安培力的方向向上，根据左手定则可知磁感应强度方向垂直纸面向里．(2)根据平衡条件得，|m2－m1|g＝BIL，解得B＝|m2－m1|gI·L.高三一轮总复习·物理选修3-1第八章磁场返回导航磁场磁感应强度1．磁场的性质(1)定义：存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊形态的物质．(2)基本特性：磁场对处于其中的______、______和_____________有力的作用．(3)方向：在磁场中任一点，小磁针N极受力的方向，即小磁针静止时_____极所指的方向，就是该点的磁场方向．(4)磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用是通过_______发生的．知识点1磁体电流运动电荷N磁场高三一轮总复习·物理选修3-1第八章磁场返回导航2．磁感应强度(1)定义：在磁场中_______于磁场方向的通电导线，所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积的比值叫磁感应强度．(3)单位：特斯拉，简称特，国际符号是T,1T＝1_________.(4)物理意义：描述磁场的_______和_______的物理量，是矢量．(5)匀强磁场：磁感应强度_____________的磁场叫做匀强磁场．垂直(2)公式：B＝FIL，是磁感应强度的定义式，磁感应强度由______________决定．磁场本身性质强弱方向处处相等NA·m高三一轮总复习·物理选修3-1第八章磁场返回导航磁感线电流周围磁场1．磁感线(1)定义：磁感线是在磁场中画出的一些有方向的曲线．(2)特征：①磁感线的分布可以形象地表示出磁场的______和______，磁感线的______表示磁场的强弱，磁感线上某点的______方向就是该点的磁场方向．②磁感线是永不相交的______曲线：在磁体外部，从N极指向_____极；在磁体内部，由_____极指向_____极．③条形磁铁与蹄形磁铁磁感线的分布如图所示：知识点2强弱方向疏密切线闭合SSN高三一轮总复习·物理选修3-1第八章磁场返回导航2．几种常见的磁场(1)电流的磁场直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场特点无磁极、非匀强且距导线越远处磁场_____与条形磁铁的磁场相似，管内为______磁场且磁场_____，管外为非匀强磁场环形电流的两侧是N极和S极，且离圆环中心越远，磁场_______安培定则越弱匀强最强越弱高三一轮总复习·物理选修3-1第八章磁场返回导航立体图横截面图高三一轮总复习·物理选修3-1第八章磁场返回导航(2)地磁场地磁场的N极在地理______附近，地磁场的S极在地理______附近，磁感线分布如图所示：地磁场B的水平分量总是从地理南极指向地理北极，而竖直分量在南半球垂直地面向____，在北半球垂直地面向____．赤道处的地磁场沿水平方向，指向北．南极北极下上高三一轮总复习·物理选修3-1第八章磁场返回导航磁场对电流的作用——安培力1．安培力的方向(1)方向的判断：运用____________判断电流在磁场中的受力方向，磁感线垂直穿手心，四指指向______方向，拇指指向______方向；(2)安培力的方向垂直于电流I和磁感应强度B所决定的平面．2．安培力的大小表达式：_________________，θ是电流I和磁感应强度B的夹角；当θ＝90°时，F＝BIL，此时，电流受到的安培力最大；当θ＝0°或是180°，F＝0，即电流在磁场中平行于磁场方向运动时，磁场对电流不受安培力作用．知识点3左手定则电流受力F安＝BILsinθ高三一轮总复习·物理选修3-1第八章磁场返回导航特别提醒磁感应强度与电场强度的比较磁感应强度B电场强度E物理意义描述磁场的力的性质的物理量描述电场的力的性质的物理量定义式通电导线与磁场垂直时：B＝FILE＝Fq决定因素由磁场决定，与F、I、L无关由电场决定，与F、q无关方向矢量，方向是小磁针N极的受力方向矢量，方向是放入该点的正电荷的受力方向叠加合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度的矢量和合电场强度等于各个电场的电场强度的矢量和热门考点研析高三一轮总复习·物理选修3-1第八章磁场返回导航解决磁场的叠加和安培定则的应用类问题时，注意以下几点．1．根据安培定则确定通电导线周围磁感线的方向．2．磁场中每一点磁感应强度的方向沿该点磁感线的切线方向．3．磁感应强度是矢量，多个通电导体产生的磁场叠加时，合磁场的磁感应强度等于各导体单独存在时在该点产生的磁感应强度的矢量和．磁感应强度的叠加考点1高三一轮总复习·物理选修3-1第八章磁场返回导航(多选)如图所示，甲、乙是两个相同的金属圆环，过圆心的直线垂直于两个环面，B是圆心连线的中点，A是过圆心直线上的一点，A到甲圆心的距离与B到乙圆心的距离相等，现在甲、乙中通以大小相等的电流，结果A，B两点的磁感应强度大小分别为B1、B2，现将乙的电流反向，则()例1高三一轮总复习·物理选修3-1第八章磁场返回导航A．乙的电流反向后，两线圈中的电流同向B．乙的电流反向后，B点的磁感应强度大小为零C．乙的电流反向后，A点的磁感应强度大小为B2－B1【思路引导】1.通电线圈周围的磁场是怎么分布的？2．磁感应强度叠加的原则是什么？如何表示A、B两点的磁感应强度？D．乙的电流反向后，A点的磁感应强度大小为B2－B12高三一轮总复习·物理选修3-1第八章磁场返回导航【答案】BC【解析】磁感应强度是矢量，叠加的原则是平行四边形定则，根据安培定则可知，如果两环中电流方向相反，B点的合磁感应强度为零，故乙的电流反向前，两线圈中的电流同向，且甲、乙线圈中电流在B点产生的磁感应强度大小为B22，反向后，两线圈的电流反向，A选项错误，B选项正确．两线圈在A点的磁感应强度同向，根据对称性可知，甲线圈在A处产生的磁感应强度大小也为B22，乙线圈在A处产生的磁感应强度大小为B1－B22，乙的电流反向后，在A点的磁感应强度大小不变，方向相反，则A处的磁感应强度大小变为B22－B1－B22＝B2－B1，C选项正确，D选项错误．高三一轮总复习·物理选修3-1第八章磁场返回导航【总结提升】电流周围磁场的方向判断1．在应用安培定则判定直线电流周围磁场的方向和通电螺线管周围磁场的方向时，应注意分清“因”和“果”．(1)在判定直线电流的磁场方向时，大拇指指向电流方向(因)，四指绕向为磁感线绕向(果)．(2)在判定通电螺线管周围的磁场方向时，四指绕向为电流绕向(因)，大拇指指向螺线管内部沿中心轴线的磁感线方向，即指向螺线管的N极(果)．(3)环形电流可以视为单匝螺线管．2．通电螺旋管内部的磁场是匀强磁场，磁感线由S极指向N极．高三一轮总复习·物理选修3-1第八章磁场返回导航(2016届云南模拟)如图所示，五根平行的长直导体棒分别过竖直平面内的正方形的四个顶点和中心，并和该正方形平面垂直，各导体棒中均通有大小相等的电流，方向如图所示，则中心处的导体棒受到其余四根导体棒的磁场力的合力方向是()A．竖直向上B．竖直向下C．水平向左D.水平向右针对训练1高三一轮总复习·物理选修3-1第八章磁场返回导航解析：根据安培定则可知，正方形对角线上的电流产生的磁场共线，如图所示：根据平行四边形定则可知，合磁感应强度的方向为竖直向下，根据左手定则可知，中心处的导体棒受到其余四根导体棒的磁场力的合力方向是水平向左，C选项正确．答案：C高三一轮总复习·物理选修3-1第八章磁场返回导航1.安培力的方向(1)左手定则：伸开左手，让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，并使四指指向电流的方向，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)力、磁场和电流三者的关系：力F垂直于磁场B和电流I所决定的平面，磁场B与电流I可以存在夹角．(3)两平行的通电直导线间的安培力：同向电流互相吸引，异