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爱思物理 高三 第学期第5教学周 备课笔记 磁场部分 20225 改
爱思物理 高三 第1学期第15教学周 备课笔记 12.10-12.16
【说明】
材料供爱思物理高三年级学生和教师参考使用,每周更新。
材料分【说明】、【进度与安排】、【知识、题型、例题】三部分。
材料中A类问题为基础题型、B类问题为提高题型、C类问题为能力题型,E类问题为思维力题型。其中B类问题为高考中等难度上下的问题,C类问题为高考难度较大的问题,E类问题则为自主招生和“浅竞赛”难度的问题。请老师根据自己所带课程选择使用。
【进度与安排】
本周的备课重点是:磁场部分知识全览及其前几类题型的例题、堂练、作业。
【知识、题型、例题】
2. 磁场部分
1.知识关键词
1 电流的磁效应只需定性、不需定量,两个右手螺旋定则。
2 洛伦兹力与安培力,宏观与微观,借助电流的微观表达式(须明白其来历和其中字母所代表物理量的含义)可以很轻松地进行相互推导。
3* 磁感应强度矢量B的物理意义:它来自于力、服务于力,与电场强度矢量E的定义完全可以类比,是洛伦兹力除以试探电荷和“试探速度”的结果,反映了磁场的“力”属性。
4* 洛伦兹力公式的理解:一方面是磁感应强度矢量的定义式,另一方面,当洛伦兹力(矢量)由磁感应强度(矢量)、瞬时速度(矢量)和电荷量(标量)共同决定时,其方向“听从”谁的指挥?其大小与矢量之间的夹角有没有关系?类比做功(标量)等于力(矢量)与位移(矢量)的“乘积”(点乘或内积),这种矢量间的乘法叫做“叉乘”,其结果遵循“右手螺旋关系”,大小为。矢量的加减、点乘和叉乘都是矢量间的运算,是人们的规定,它们都是非常合理的,在自然界中、在物理中都能找到其实际应用的例子。
5 带电粒子在磁场中的圆周运动:洛伦兹力“扮演”向心力的“角色”,半径公式和周期公式的推导和应用。
6 通电导体杆或者导体框架受安培力(带电粒子运动受洛伦兹力)的方向:左手定则!(相当于矢量叉乘的右手螺旋关系在高中判定安培力方向时的应用法则)
2.题型及其分类
e.g.1 概念性问题 熟悉磁场性质
e.g.2 电流的磁效应定性考查e.g.3 左手定则定性判定磁场力方向
e.g.4 导体杆或者导体框架在安培力作用下的运动(即“导体杆衍生问题”,由于它经常涉及电磁感应的知识,所以暂时不做重点题型讨论)
e.g.5 带电粒子在磁场中的圆周运动
e.g.6 其他力场介入后的混合场问题(电场、重力场等)
3.相应的推荐例题和练习
(A、B、C代表难度,L、K、Z分别代表例题、课堂练习、作业题)
磁场部分 e.g.1 概念性问题 熟悉磁场性质
1.(K、A)下列所给出的几个物理量中,属于矢量的是( )
A.感应电流 B.感应电动势 C.磁通量
图1
A.小磁针a A.通电直导线处于匀强磁场中一定受到安培力的作用
B.安培力是大量运动电荷所受洛仑兹力的宏观表现
C.带电粒子在匀强磁场中运动受到洛仑兹力做正功
D.通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行
磁场部分 e.g.2 电流的磁效应定性考查1.(L、B)在等边三角形的三个顶点a、b、c处,各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图。过c点的导线所受安培力的方向(C)
A.与ab边平行,竖直向上
B.与ab边平行,竖直向下
C.与ab边垂直,指向左边
D.与ab边垂直,指向右边
【解析】本题考查了左手定则的应用。导线a在c处产生的磁场方向由安培定则可判断,即垂直ac向左,同理导线b在c处产生的磁场方向垂直bc向下,则由平行四边形定则,过c点的合场方向平行于ab,根据左手定则可判断导线c受到的安培力垂直ab边,指向左边。
如图所示,三根通电长直导线P、Q、R互相平行,垂直纸面放置,其间距均为a,电流强度均为I,方向垂直纸面向里(已知电流为I的长直导线产生的磁场中,距导线r处的磁感应强度B=kI/r,其中k为常数) 。某时刻有一电子(质量为m、电量为e)正好经过原点O,速度大小为v,方向沿y轴正方向,则电子此时所受磁场力为A.方向垂直纸面向里,大小为
B.方向指向x轴正方向,大小为
C.方向垂直纸面向里,大小为
D.方向指向x轴正方向,大小为
B、电流I、磁场力F三者之间的方向关系不正确的是 ( C )
2.(L、B)如图所示,在Oxyz坐标系所在的空间中,可能存在着匀强电场E或匀强磁场B,也可能两者都存在。现有一质量为m、电荷量为q的正点电荷沿z轴正方向射入此空间,发现它做速度为v0的匀速直线运动。若不计此点电荷的重力,则下列关于电场E和磁场B的分布情况中有可能的是 ( D )
A.E≠0,B=0,且E沿z轴正方向或负方向
B.E=0,B≠0,且
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