06回归六选择性核心考点解读

考点核心考点解读安培力安培力的方向安培力的大小1.安培力：通电导线在磁场中受的力称为安培力．2.安培力的大小(1)磁场和电流垂直时：F＝BIL.(2)磁场和电流平行时：F＝0.(3)当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时：F＝ILBsinθ3.安培力的方向(1)左手定则判断：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心垂直进入，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)安培力的方向特点：F⊥I和F⊥B，即F垂直于B、I决定的平面．洛伦兹力洛伦兹力的方向洛伦兹力的大小1.洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的作用力．2.洛伦兹力的方向(1)用左手定则判断：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向．负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反．(2)F、B、v三者方向间的关系：F⊥B，F⊥v，即F垂直于B和v所决定的平面．3.洛伦兹力的大小(1)当电荷运动的方向与磁感应强度方向垂直(即v⊥B)时，洛伦兹力F＝qvB，最大．(2)当电荷运动的方向与磁感应强度方向平行(即v∥B)时，洛伦兹力F＝0.(3)当电荷运动的方向与磁场的方向夹角为θ时，洛伦兹力为F＝qvBsinθ，应将v(或B)进行分解取它们垂直的分量计算．(4)注意点①v＝0时，洛伦兹力F＝0.磁场对静止的电荷没有作用力．②只有电荷的运动方向与磁场方向有一定夹角时才会受到洛伦兹力．③F＝qvBsinθ，其中q为电荷的电荷量，单位库仑(C)；v为电荷运动的速度，单位米每秒(m/s)；B为磁场的磁感应强度，单位特斯拉(T)；θ为电荷运动的方向与磁感应强度方向的夹角．4.洛伦兹力的特点(1)洛伦兹力的方向随电荷运动方向的变化而变化．但无论怎样变化，洛伦兹力都与运动方向垂直．(2)洛伦兹力永不做功，它只改变电荷的运动方向，不改变电荷的速度大小．续表考点核心考点解读带电粒子在匀强磁场中的圆周运动1.若v⊥B，带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做匀速圆周运动．根据qvB＝eq\f(mv2,r)，得圆周运动的半径r＝eq\f(mv,qB).根据T＝eq\f(2πr,v)，将r＝eq\f(mv,qB)代入，可得T＝eq\f(2πm,qB).2.带电粒子做匀速圆周运动问题的分析方法(1)圆心的确定方法：两线定一点①圆心一定在垂直于速度的直线上：如图甲所示，已知入射点P和出射点M的速度方向，可通过入射点和出射点作速度的垂线，两条直线的交点就是圆心．②圆心一定在弦的中垂线上：如图乙所示，作P、M连线的中垂线，与其中一个速度的垂线的交点为圆心．(2)半径的确定：作辅助线，由圆的半径和其他几何边构成直角三角形，利用几何知识求解．(3)粒子在磁场中运动时间的确定①粒子在磁场中运动一周的时间为T，当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为α时，其运动时间t＝eq\f(α,360°)Teq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或t＝\f(α,2π)T)).②当v一定时，粒子在磁场中运动的时间t＝eq\f(l,v)，l为带电粒子通过的弧长．3.带电粒子在有界磁场中运动的临界极值问题(1)当粒子的入射方向不变而速度大小可变时，可借助半径R和速度v(或磁场B)之间的约束关系进行动态运动轨迹分析，从轨迹圆的缩放中发现临界点，确定轨迹圆和边界的关系，然后利用数学方法求解极值．(2)当粒子的入射速度大小确定而方向不确定时，轨迹圆大小不变，只是位置绕入射点发生了旋转，可从轨迹圆的动态旋转中发现临界点，确定轨迹圆和边界的关系，然后利用数学方法求解极值．(3)结论：①当速度v一定时，弧长(或弦长)越长，圆心角越大，则带电粒子在有界磁场中运动的时间越长．②当速率v变化时，圆心角大的，运动时间长．

续表考点核心考点解读带电粒子在匀强磁场中的偏转及运用1.质谱仪(1)构造：如图所示，由粒子源、加速电场、偏转磁场和照相底片等构成．(2)原理：粒子由静止被加速电场加速，qU＝eq\f(1,2)mv2；粒子在磁场中做匀速圆周运动，有qvB＝meq\f(v2,r).由以上两式可得r＝eq\f(1,B)eq\r(\f(2mU,q))，m＝eq\f(qr2B2,2U)，eq\f(q,m)＝eq\f(2U,B2r2).2.回旋加速器：D1、D2是半圆形金属盒，D形盒的缝隙处接交流电源，D形盒处于匀强磁场中．(1)粒子被加速的条件：交流电压的周期等于粒子在磁场中运动的周期．(2)粒子速度最大时的半径等于D形盒的半径，由qvB＝eq\f(mv2,R)，得粒子的最大动能Ekm＝eq\f(q2B2R2,2m).3.带电粒子在叠加场中运动的实例分析装置原理图规律速度选择器若qv0B＝Eq，即v0＝eq\f(E,B)，粒子做匀速直线运动磁流体发电机等离子体射入，受洛伦兹力偏转，使两极板带正、负电，两极电压为U时稳定，qeq\f(U,d)＝qv0B，U＝v0Bd电磁流量计eq\f(U,D)q＝qvB，所以v＝eq\f(U,DB)所以流量Q＝vS＝eq\f(πDU,4B)霍尔元件当磁场方向与电流方向垂直时，导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差

续表考点核心考点解读楞次定律1.楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．(1)运用楞次定律判断感应电流方向的步骤(2)楞次定律的拓展①“增反减同”．②“来拒去留”．③“增缩减扩”．2.右手定则：伸开右手，使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，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向．法拉第电磁感应定律1.法拉第电磁感应定律：E＝neq\f(ΔΦ,Δt).一般用来求Δt时间内感应电动势的平均值．其中n为线圈匝数，eq\f(ΔΦ,Δt)在Φ­t图像中可用图线的斜率表示．(1)磁感应强度B不变，线圈面积S均匀变化时，E＝nB·eq\f(ΔS,Δt).(2)线圈面积S不变，磁感应强度B均匀变化时，E＝neq\f(ΔB,Δt)·S.eq\f(ΔB,Δt)为B­t图像上某点切线的斜率．2.导线切割磁感线时的感应电动势(1)导线垂直于磁场运动，B、l、v两两垂直时，E＝Blv．(2)导线的运动方向与导线本身垂直，但与磁感线方向夹角为θ时，如图所示，E＝Blv_sin_θ．①当B、l、v三个量中有任意两个量的方向平行时，E＝0.②式中的l应理解为导线切割磁感线时的有效长度．③公式中的v应理解为导线和磁场的相对速度，当导线不动而磁场运动时，也有电磁感应现象产生．(3)长为l的导体棒ab以a为圆心，以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动时，E＝eq\f(1,2)Bl2ω.续表考点核心考点解读法拉第电磁感应定律3.解决电磁感应中电路问题的方法(1)明确哪部分电路或导体产生感应电动势，该电路或导体就相当于电源，其他部分是外电路．(2)画等效电路图．(3)用法拉第电磁感应定律E＝neq\f(ΔΦ,Δt)或E＝Blv确定感应电动势的大小，用楞次定律或右手定则确定感应电流的方向．(4)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率等公式联立求解．(5)电磁感应中的求解电路中通过的电荷量时，应用平均电动势和平均电流计算．q＝eq\x\to(I)Δt，而eq\x\to(I)＝eq\f(\x\to(E),R)＝neq\f(ΔΦ,ΔtR)，则q＝neq\f(ΔΦ,R)，所以q只和线圈匝数、磁通量的变化量及总电阻有关，与完成该过程需要的时间无关．4.电磁感应中的动力学问题5.电磁感应中的能量问题(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向．(2)画出等效电路，求出回路中电阻消耗的电功率表达式．(3)分析机械能的变化，用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程．(4)求解因电流热效应而产生的热量Q的三种方法6.解决电磁感应中的图像问题(1)明确图像的种类，B­t图像、Φ­t图像、E­t图像、I­t图像等．(2)分析电磁感应的具体过程．(3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系．(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式．(5)根据函数关系式，进行数学分析，如分析斜率的变化、截距等．(6)画图像或判断图像．

续表考点核心考点解读法拉第电磁感应定律7.电磁感应与动量的问题(1)对于单杆模型，一般与动量定理结合．例如在光滑水平轨道上运动的单杆(不受其他力作用)，由于在磁场中运动的单杆的运动为变速运动，故运动过程所受的安培力为变力，依据动量定理有eq\x\to(F)安Δt＝Δp，又eq\x\to(F)安Δt＝Beq\x\to(I)lΔt＝Blq，q＝Neq\f(ΔΦ,R总)＝Neq\f(Blx,R总)，Δp＝mv2－mv1，由以上四式将流经杆的电荷量q、杆位移x及速度变化结合在一起．(2)对于双杆模型，在受到安培力之外，其他外力之和为零，则考虑运用动量守恒定律处理问题．(3)由Beq\x\to(I)l·Δt＝m·Δv、q＝eq\x\to(I)·Δt可知当题目中涉及电荷量或平均电流时，可运用动量定理来解决问题．自感现象和涡流现象及运用1.自感现象：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出感应电动势的现象．由于自感而产生的感应电动势叫自感电动势，遵守法拉第电磁感应定律和楞次定律．(1)自感电动势的方向：当原电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反；当原电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同(即增反减同).(2)自感电动势阻碍线圈中电流的变化．(3)自感电动势的大小E＝Leq\f(ΔI,Δt)，其中L是自感系数，简称自感或电感，单位为亨利，符号为H.2.涡流：由于电磁感应，在导体中产生的像水中旋涡样的感应电流．产生涡流的两种情况(1)块状金属放在变化的磁场中．(2)块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动．3.电磁阻尼与电磁驱动(1)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼．运用：磁电式电流表中利用电磁阻尼使指针迅速停止到某位置，便于读数．(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来．运用：交流感应电动机．

续表考点核心考点解读交变电流及其公式和图像1.正弦式交变电流的瞬时值表达式及图像分类磁通量电动势电压电流函数Φ＝Φmcosωt＝BScosωte＝Emsinωt＝NBSωsinωtu＝Umsinωt＝eq\f(REm,R＋r)sinωti＝Imsinωt＝eq\f(Em,R＋r)sinωt图像说明S为线圈的面积，N为线圈的匝数，r为线圈的电阻(内阻)，R为外电阻2.正弦式交变电流的周期和频率：ω＝eq\f(2π,T)，T＝eq\f(1,f)或f＝eq\f(1,T).变压器原、副线圈电压与匝数的关系远距离输电时通常采用高压输电的原因1.变压器的基本关系式功率关系原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，P入＝P出电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比，公式为eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，与负载、副线圈的个数无关电流关系(1)只有一个副线圈时，eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，因为P1＝P2，即U1I1＝U2I2，因为eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，所以eq\f(I1,I2)＝eq\f(U2,U1)＝eq\f(n2,n1).(2)有多个副线圈时，由P入＝P出得I1U1＝I2U2＋I3U3＋…＋InUn或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn频率关系f1＝f2(变压器不改变交变电流的频率)2.理想变压器制约关系U1eq\o(→,\s\up7(\f(U1,\s\up10(U2))＝\f(n1,n2),决定))U2eq\o(→,\s\up5(I2＝\f(U2,\s\up8(R负载)),决定))I2eq\o(→,\s\up7(P1＝P2(U1I1＝U2I2)),\s\do5(决定))I1eq\o(→,\s\up7(P1＝U1I1),\s\do5(决定))P1.3.远距离电能的输送问题输送过程如图所示，可以划分为三个回路

续表考点核心考点解读变压器原、副线圈电压与匝数的关系远距离输电时通常采用高压输电的原因对应的回路回路Ⅰ回路Ⅱ回路Ⅲ三个回路中电压、电流及功率间的关系I1＝I机，U1＝U机，P1＝P机I2＝I线＝I3，U2＝U损＋U3，P2＝P损＋P3I4＝I用，U4＝U用，P4＝P用两回路间的联系回路Ⅰ、Ⅱ间的联系：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，I1n1＝I2n2，P1＝P2回路Ⅱ、Ⅲ间的联系：eq\f(U3,U4)＝eq\f(n3,n4)，I3n3＝I4n4，P3＝P4回路中的能量守恒P机＝P损＋P用(1)输电电流I1＝eq\f(P,U)，输电线中电流I2＝eq\f(P2,U2)＝eq\f(P3,U3)＝eq\f(U2－U3,R线).电压损失：输电线始端电压U2与输电线末端电压U3的差值．ΔU＝U2－U3＝IR线．(2)功率损失：输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的电功率ΔP＝Ieq\o\al(2,2)R线＝ΔU·I2＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P2,U2)))2R线．麦克斯韦电磁场理论麦克斯韦电磁场理论的两个观点：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场．恒定的磁场不产生电场恒定的电场不产生磁场均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场振荡磁场产生同频率的振荡电场振荡电场产生同频率的振荡磁场

续表考点核心考点解读电磁振荡1.振荡电路中的电流i、电容器极板上的电荷量q、电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B都在周期性地变化着，这种现象就是电磁振荡．2.用图像对应分析：振荡过程中电流i、极板上的电荷量q、电场能和磁场能之间的对应关系甲以逆时针方向电流为正乙图中q为上极板的电荷量(1)同步同变关系：在LC振荡回路发生电磁振荡的过程中，电容器上的物理量(电荷量q、电场强度E、电场能EE)是同步变化的，即q↓