北京高考物理磁场部分主要考察磁场的概念、磁感应强度、安培力、洛伦兹力等内容。相关例题如下:
【例1】(2022北京高考物理15)两个分别用铁和镍制作的金属环,在磁感应强度为B的磁场中分别以相同的速度绕着同一个轴转动,则一定有( )
A. 转动的角速度一定相等
B. 转动的角速度不一定相等
C. 转动的周期一定相等
D. 转动的周期不一定相等
解题思路:本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动规律,关键要掌握洛伦兹力提供向心力的条件。
解:AB.两个金属环在磁场中转动,受到的洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律可知,洛伦兹力的大小不变,方向时刻变化,故金属环的加速度大小不变,方向时刻变化,所以它们的运动情况一定不相同,故A正确,B错误;
CD.由于金属环的运动情况不同,故它们的周期不一定相等,故C错误,D正确。
故选:AD。
磁场对通电导线的作用力为安培力,安培力总是与导线垂直,起到产生运动的效果,洛伦兹力总是与电荷运动方向垂直,只改变速度的方向,不改变速度的大小。
再如:
【例2】(2019北京高考物理22)如图所示,一圆形闭合线圈共n匝、半径为R、总电阻为$R$,以恒定角速度$\omega$绕中心轴匀速转动。线圈平面始终与磁感应强度为B的匀强磁场垂直。下列说法正确的是( )
A. 线圈中产生的感应电动势瞬时值为e = nBS\omega\cos\omega t
B. 线圈中产生的感应电动势瞬时值为e = nBS\omega\sin\omega t
C. 线圈中的电流方向随时间做周期性变化
D. 线圈中的电流越大,穿过线圈的磁通量变化越快
解题思路:根据交流电的瞬时表达式和交流电的变化规律分析答题。
解:AB.线圈中产生的感应电动势瞬时值为e = nBS\omega\sin\omega t ,故AB错误;
CD.线圈中产生的感应电动势是交变电流,所以线圈中的电流方向随时间做周期性变化,线圈中的电流越大,穿过线圈的磁通量变化越快,故C错误;D正确;
故选:D。
本题考查了交流电的产生原理与应用问题,知道交流电的瞬时值表达式、知道交流电的变化规律是解题的前提与关键,应用法拉第电磁感应定律与楞次定律可以解题。
磁场部分的知识点较多,难度不大,在学习中要注意加强理解。
北京高考物理磁场相关例题如下:
例题1:一个带电粒子在匀强磁场中运动,粒子的速度大小为v,磁场方向垂直于运动平面,求磁感应强度B的可能值。
例题2:一个带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,已知带电粒子在磁场中的运动周期为T,求磁感应强度B的可能值。
例题3:一个带电粒子在匀强磁场中运动,已知带电粒子质量为m,电量为q,运动方向与磁场方向垂直,求磁感应强度B与粒子速度v的关系。
以上问题都是基于磁场的概念和性质,以及带电粒子在磁场中的运动规律进行设问,考察学生的物理知识和解题能力。
注意:磁场是高中物理的一个重要概念和模型,考察学生对磁场性质和规律的理解和应用能力。同时,磁场也是高考物理的重要考点之一。
北京高考物理中的磁场部分是考生需要掌握的重要知识点。磁场的基本概念、磁感应强度、安培定则、左手定则等都是需要考生熟悉的。考生需要注意磁场的方向、磁感应强度的方向和电流方向之间的关系,以及磁场对电流的作用。
在磁场部分的例题和常见问题中,考生需要注意认真审题,理解题目中所描述的情境,以及所涉及到的物理规律。以下是一些常见的磁场问题和例题:
问题:在磁场中有一个通电矩形线圈,如何判断线圈哪一边受到的力是向外的?
例题:一个矩形导线框abcd在匀强磁场中运动,速度方向与磁场方向垂直,已知导线框的边长为L,磁场的磁感应强度为B,导线框中的电流为I,求导线框受到的力的大小和方向。
在解决这个问题时,考生需要运用左手定则来判断导线框受到的力的大小和方向。具体来说,当导线框的运动方向与磁场方向垂直时,导线框中各部分都受到大小相等、方向相反的力作用。因此,可以通过判断电流和磁场的方向来得出力的方向。
另外,考生还需要注意题目中所给出的其他信息,如速度的方向、加速度的方向等,这些信息可能会对解题产生影响。
总之,磁场是高考物理中一个重要的知识点,考生需要认真掌握基本概念和规律,并多加练习,提高解题能力。
希望以上内容对你有帮助,祝你学习进步!
