2019_2020学年高中物理第3章磁场章末综合测试含解析新人教版选修3_1
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【知识点详解】 1. **磁场的基本性质**:磁场是一种客观存在的特殊物质,它对处于其中的磁极和电流具有力的作用。这意味着磁场会对放入其中的磁性物体或电流产生力的作用,使它们按照磁场的规律运动。这个性质是判断磁场存在的重要依据。 2. **磁感线**:磁感线是用来形象描述磁场分布的工具,它并不是实际存在的物质,而是人为引入的概念。磁感线的疏密程度表示磁场强度,线的方向表示磁场方向。虽然磁感线不是真实物质,但它可以帮助我们直观地理解磁场的特性。 3. **磁通量**:磁通量是衡量磁场通过某一面积的总量,是标量而不是矢量,其大小不仅取决于磁感应强度,还与面积和两者之间的夹角有关。磁通量的计算公式是Φ=BScosθ,其中Φ是磁通量,B是磁感应强度,S是面积,θ是B与S法线之间的夹角。磁通量的大小并不能直接反映磁场的强弱。 4. **洛伦兹力和安培力**:洛伦兹力是带电粒子在磁场中运动时受到的力,方向垂直于粒子速度和磁场方向,遵循左手定则。安培力是电流在磁场中受到的力,同样遵循右手定则。在某些情况下,洛伦兹力可以与电场力平衡,使得带电粒子做匀速直线运动。 5. **带电粒子在磁场中的运动**:带电粒子在匀强磁场中,若速度垂直于磁场,将做匀速圆周运动。粒子的角速度ω与磁感应强度B、粒子的荷质比q/m以及速度v成正比,即ω=qB/(mv)。因此,不同磁感应强度下,粒子的角速度会变化,但其做圆周运动的时间与磁感应强度无关,只与圆周的半径和速度有关。 6. **安培定则**:安培定则是用来判断通电导线周围磁场方向的规则,右手握拳,大拇指指向电流方向,四指弯曲的方向即为磁场环绕的方向。反之,如果已知磁场方向,也可以用安培定则判断电流方向。 7. **磁场与导线受力关系**:根据左手定则,通电导线在磁场中所受的安培力方向与磁场方向和电流方向决定的平面垂直。如果通电导线受到的安培力沿着+y方向,那么电流方向应当沿+x方向观察时向右。 8. **磁感应强度的变化与粒子运动**:如题中情况,当磁感应强度从B变为2B时,带电粒子在磁场中的运动周期会改变,但其角速度之比与磁感应强度之比并不相等,这与粒子的初速度方向和磁场的相对角度有关。 以上知识点涵盖了高中物理中关于磁场的基础理论,包括磁场的性质、磁感线的理解、磁通量的计算、洛伦兹力和安培力的应用,以及通电导线在磁场中受力的情况。这些知识对于理解和解决与磁场相关的物理问题至关重要。
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