2019-2020学年人教版高中物理选修1-1《第二章 磁场》章末整合学案（含答案）

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1、章末整合一、对磁场的描述1磁场：磁场是存在于磁极周围的一种特殊物质，磁体之间、磁体与电流之间以及电流与电流之间的作用都是通过这种特殊的物质而发生的2磁场的强弱用磁感应强度来表示磁感应强度B的大小只取决于磁场本身的性质，与F、I、L无关3磁感线的疏密程度反映磁场的强弱，线上某点的切线方向都跟该点的磁场方向相同磁感线是闭合的曲线，在磁体内部磁感线从S极指向N极，在磁体外部磁感线从N极指向S极例1关于磁场和磁感线，下列说法正确的是()A磁场并不是真实存在的，而是人们假想出来的B磁铁周围磁感线的形状，与铁屑在它周围排列的形状相同，说明磁场呈线条形状，磁感线是磁场的客观反映C磁感线可以用来表示磁场的强弱

2、和方向D磁感线类似电场线，它总是从磁体的N极出发，到S极终止答案C解析磁体和电流周围的空间均存在着磁场，磁场和电场一样也是一种客观存在的物质，为了形象地描绘磁场，用磁感线将抽象的磁场描绘出来，磁感线是假想的曲线；铁屑在磁场中被磁化为小磁针，在磁场的作用下转动，最后规则地排列起来，显示出磁感线的形状，并非磁场的客观反映；电流的磁场和磁体的磁场的磁感线都是闭合曲线，在磁体外从N极到S极，在磁体内从S极到N极；而电场线从正电荷出发到负电荷终止，不闭合，磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，磁感线上任一点的切线方向，即小磁针N极在某点所受磁场力的方向，就是该点磁场方向，也就是磁感应强度的方向因此正确选

3、项为C.变式训练1关于磁感线，下列说法中正确的是()A磁感线是磁场中客观存在的曲线B磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向，也是该点的磁感应强度方向C磁感线起始于磁铁的N极，终止于磁铁的S极D磁感线是闭合曲线答案BD解析磁感线是为了形象地描述磁场的性质而引入的假想曲线，A错；磁感应强度是用来描述磁场性质的物理量，磁感线密的地方，磁感应强度大，磁感线的切线方向为磁感应强度的方向，B对；磁感线是闭合曲线，C错，D对二、安培定则与左手定则的应用1安培定则用来判断运动电荷、电流的磁场方向2左手定则用来判断通电导线所受的安培力的方向和运动电荷所受的洛伦兹力的方向3当判断通电导线(或运动电荷)周围的导线

4、所受的安培力(或运动电荷所受的洛伦兹力)的方向时，首先要根据安培定则判断出磁场方向，再根据左手定则判断出安培力或洛伦兹力的方向例2初速度为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初速度方向如图21所示，则()图21A电子将向右偏转，速率不变B电子将向左偏转，速率改变C电子将向左偏转，速率不变D电子将向右偏转，速率改变答案A解析由于电子运动形成的电流方向向下，处于垂直纸面向里的磁场中，根据左手定则，洛伦兹力方向向右，电子将向右偏转洛伦兹力方向时刻与速度方向垂直，因而不做功，速率不变综上所述，选A. 变式训练2如图22，两根绝缘细线吊着一根铜棒，空间存在垂直纸面向里的匀

5、强磁场，棒中通有向右的电流时两线上拉力大小均为F1，若棒中电流大小不变方向相反，两线上的拉力大小均为F2，且F2F1，则铜棒所受安培力大小为()图22AF1F2 BF2F1C2F12F2 D2F1F2答案B解析设铜棒的重力为G，所受安培力的大小为F，则由平衡条件得：2F1GF 当电流反向时，安培力变为竖直向下，此时同样根据铜棒受力平衡有：2F2GF 由和可得：FF2F1，则B正确三、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

6、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例3质量为m的通电导体棒ab置于倾角为的金属导轨上，如图23所示已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为，在下列各图所加各种磁场中，导体均静止，则导体与导轨间摩擦力为零的可能情况是()图23答案AB解析要使静摩擦力为零，如果FN0，必有Ff0.B选项中安培力的方向竖直向上与重力的方向相反，可能使FN0，B项是正确的；如果FN0，则导体棒除受静摩擦力Ff以外的其他力的合力只要为零，那么Ff0.在A选项中，导体棒所受到的重力G、支持力FN及安培力F安三力合力可能为零，则导体

7、棒所受静摩擦力可能为零；C、D选项中，从导体棒所受到的重力G、支持力FN及安培力F安三力的方向分析，合力不可能为零，所以导体所受静摩擦力不可能为零故正确的选项应为A、B项变式训练3电流天平的原理图如图24所示，矩形线圈abcd的bc边悬在匀强磁场中当给矩形线圈通入如图所示的电流I时，调节两盘中的砝码，使天平平衡然后使电流I反向，这时要在天平的左盘上加质量为m的砝码，才能使天平重新平衡则此时磁场对bc边作用力的大小为()图24A. mg B. mg C. mg D. mg答案C解析初状态天平平衡时，由左手定则可知，在磁场中的导线bc受到的安培力方向竖直向上，大小设为F，左、右两盘的砝码质量分别设为m1和m2.由平衡条件得：m1gm2gF.电流I反向后，导线bc受到的安培力方向竖直向下，大小仍为F，这时要在天平的左盘上加质量为m的砝码，才能使天平重新平衡由平衡条件得：m1gmgm2gF.以上两式相减可得：mg2F，所以：F.