巩固练习_磁场及其描述

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(十六)磁场及其描述、对带电荷的作用【答案】

3．BD [磁场中某点磁感应强度的方向表示该点磁场的方向，磁场方向也就是小磁针N 极受力的方向．但电流受力的方向不代表磁感应强度和磁场的方向．]4．A [磁感应强度的引入目的就是用来描述磁场强弱，因此选项A 是正确的；磁感应强度是与电流I 和导线长度L 无关的物理量，且B ＝FIL中的B 、F 、L 相互垂直，所以选项B 、C 、D 皆是错误的．]5．A [根据通电螺线管的磁场与小磁针的相互作用情况可以判断：螺线管的左边应该是S 极．再根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N 极，其余四指的方向就是通电螺线管中的电流方向，即电流从左边流入，右边流出，如右图所示．再根据安培定则判知小磁针B 所在处的磁场方向垂直纸面向外，所以知小磁针B 的N 极向纸外转．] 6．ABCD [在题图所示的位置时，磁感线与线框平面垂直，Φ＝BS.当框架绕OO ′轴转过60°时可以将图改画成侧视图如右图所示Φ＝BS ⊥＝BS·cos 60°＝12BS.转过90°时，线框由磁感线垂直穿过变为平行，Φ＝0.线框转过180°时，磁感线仍然垂直穿过线框，只不过穿过方向改变了．因而Φ1＝BS ，Φ2＝－BS ，ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝2BS.综上所述，A 、B 、C 、D 都正确．]例1 C [磁感线是人为画出的、描述磁场的曲线，不相交，故选项A 错误；由于是闭合曲线，在磁体外部是由N 极指向S 极，在内部是由S 极指向N 极，故选项B 错误；若导线与磁场方向平行，则导线不受磁场力的作用，选项D 错误；故本题正确选项为C.][规范思维] 磁感线和电场线的特性有相似之处，都能表示场的强弱和方向，但也有不同：电荷周围的电场线是不闭合的，磁感线是闭合的．例2 D [磁场中某点磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定，与通电导线的受力及方向都无关，故选项A 错误，选项D 正确．通电导线在磁场中受力的大小不仅与磁感应强度有关，而且与通电导线的取向有关，故选项B 错误．虽然匀强磁场中磁感应强度处处相等，但当导线在各个位置的方向不同时，磁场力是不相同的(导线与磁场垂直时所受磁场力最大，与磁场平行时所受磁场力为0)，而选项C 中没有说明导线在各个位置的取向是否相同，所以选项C 错误．][规范思维] 磁场的磁感应强度只取决于磁场本身，与试探电流元无关，正如电场中的电场强度与检验电荷无关一样，是磁场本身的属性．类似的物理量还有速度、加速度、电阻、电容、电势差等．规律：凡是用比值定义的物理量都和定义式中的物理量无必然联系．例3 C [由于I 1>I 2，且离导线越远产生的磁场越弱，在a 点I 1产生的磁场比I 2产生的磁场要强，A 错，同理，C 对．I 1与I 2在b 点产生的磁场方向相同，合成后不可能为零，B 错．d 点两电流产生的磁场B 1、B 2不共线，合磁场不可能为0，D 错．][规范思维] 磁感应强度是矢量，其合成同样遵守平行四边形定则，即先根据安培定则判断每条导线在某点的磁感应强度的大小和方向，然后根据平行四边形定则进行合成．例4 A [根据安培定则判断出：(1)AB 直导线在小磁针a 所在位置垂直纸面向外，所以磁针a 的N 极指向正确；(2)C 左侧为N 极，内部磁场向左，所以磁针c 的N 极指向正确，磁针b 的N 极指向不对；(3)D 左为S 极，右为N 极，所以磁针d 的N 极指向不正确．][规范思维] (1)电流的磁场分布于三维空间，用安培定则时要注意磁场的空间性．(2)小磁针在磁场中静止时，北极指向与磁场方向一致，在此要特别注意螺线管内部的磁场方向．例5 BS 12BS 2BS解析由磁通量的定义可知Φ1＝BS绕ab 边转过60°后的磁通量为Φ2＝BScos 60°＝12BS绕ab 边转过180°后的磁通量为Φ3＝－BS 磁通量的改变量为ΔΦ＝|Φ3－Φ1|＝2BS.[规范思维] 磁通量的大小直接用公式Φ＝BScos θ求解即可，应特别注意θ角的大小及Φ的正负号．1．D [安培力的方向既垂直于磁场方向，又垂直于电流方向，即垂直于磁场与电流决定的平面．但电流方向与磁场方向不一定垂直．]2．C3．B [安培力F 总是与磁感应强度B 和电流I 决定的平面垂直，即力F 与磁场及力F 与导线都是垂直的，但B 与I(即导线)可以垂直，也可以不垂直，故A 、C 、D 均错，B 正确．]4．BCD [据安培力的定义，当磁感应强度B 与通电电流I 的方向垂直时，磁场力有最大值为F ＝BIL ＝0.5×2×0.2 N ＝0.2 N ．当两方向平行时，磁场力有最小值为0 N ．随着二者方向夹角的不同，磁场力大小可在0.2 N 与0 N 之间取值．]例4 (1)1.5 A (2)0.30 N (3)0.06 N 解析 (1)根据闭合电路欧姆定律I ＝ER 0＋r＝1.5 A (2)导体棒受到的安培力F 安＝BIL ＝0.30 N (3)导体棒受力如图所示，将重力正交分解F 1＝mgsin 37°＝0.24 N F 1<F 安，根据平衡条件 mgsin 37°＋F f ＝F 安解得Ff ＝0.06 N[规范思维] 解决安培力与力学综合问题的关键：(1)首先正确画出通电导体受力的平面图(或侧视图)，注意正确画出电流和磁场的方向．(2)受力分析时安培力的方向必须用左手定则正确判定，注意安培力方向既跟磁感应强度的方向垂直又和电流方向垂直．10．(1)mg －BLEcos θR BLEsin θR (2)B min ＝mgREL 方向水平向右解析从b 向a 看侧视图如图所示．(1)水平方向：F ＝F 安sin θ① 竖直方向：FN ＋F 安cos θ＝mg ② 又F 安＝BIL ＝B ERL ③联立①②③得：FN ＝mg －BLEcos θR ，F ＝BLEsin θR.(2)使ab 棒受支持力为零，且让磁场最小，可知安培力竖直向上．则有F 安＝mg B min ＝mgREL，根据左手定则判定磁场方向水平向右． 11．2 Ω≤R ≤5 Ω解析导体棒受到的最大静摩擦力为 Ff ＝μFN ＝μmg ＝0.5×0.2×10 N ＝1 N绳对导体棒的拉力F 拉＝Mg ＝0.3×10 N ＝3 N 导体棒将要向左滑动时 BI max L ＝Ff ＋F 拉，I max ＝2 A由闭合电路欧姆定律I max ＝E R min ＋r ＝6R min ＋1得R min ＝2 Ω导体棒将要向右滑动时Ff ＋BI min L ＝F 拉， I min ＝1 A由闭合电路欧姆定律I min ＝E R max ＋r ＝6R max ＋1得R max ＝5 Ω滑动变阻器连入电路的阻值为2 Ω≤R ≤5 Ω例2 BD [带电粒子进入磁场后，在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，根据qvB ＝mv 2r 得轨道半径r ＝mvqB ，粒子的比荷相同，故不同速度的粒子在磁场中运动的轨道半径不同，轨迹不同；相同速度的粒子，轨道半径相同，轨迹相同，故B 正确．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T ＝2πr v ＝2πmqB ，故所有带电粒子的运动周期均相同，若带电粒子都从磁场左边界出磁场，则这些粒子在磁场中的运动时间是相同的，但不同速度的粒子，其运动轨迹不同，故A 、C 错误．根据θt ＝2πT 得θ＝2πTt ，所以运动时间t 越长，运动轨迹所对的圆心角θ越大，故D 正确．][规范思维] 因所有粒子比荷相同，所以电性相同；又所有粒子从同一点入射，所以轨迹是否相同，应看半径；运动时间是否相同，应看圆心角．另外还应注意磁场边界的约束．例3 (1)4.19×10－6 s (2)2 m解析 (1)离子在磁场中做匀速圆周运动，在左右两区域的运动轨迹是对称的．如下图所示，设轨迹半径为R ，圆周运动的周期为T.由牛顿第二定律 qvB ＝m v 2R ①又：T ＝2πRv ②联立①②得：R ＝mvqB③T ＝2πm qB④将已知数据代入③得R ＝2 m ⑤ 由轨迹图知：tan θ＝r R ＝33，则θ＝30°.则全段轨迹运动时间：t ＝2×T 360°×2θ＝T 3⑥联立④⑥并代入已知数据得：t ＝2×3.14×3.2×10－263×1.6×10－19×0.1s ＝4.19×10－6 s (2)在图中过O 2向AO 1作垂线，联立轨迹对称关系知侧移总距离d ＝2rsin 2θ＝2 m. [规范思维] 1.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的程序解题法——三步法： (1)画轨迹：即确定圆心，几何方法求半径并画出轨迹．(2)找联系：轨道半径与磁感应强度、运动速度相联系，偏转角度与圆心角、运动时间相联系，在磁场中运动的时间与周期相联系．(3)用规律：即牛顿第二定律和圆周运动的规律，特别是周期公式、半径公式．2．首先利用对准圆心方向入射必定沿背离圆心出射的规律，找出圆心位置；再利用几何知识及带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的相关知识求解．例4 见解析解析 (1)根据动能定理，qU ＝12mv 21－12mv 20，所以v 0＝v 21－2qU m.(2)如图所示，设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R ，由几何知识可知R 2＋R 2＝(R 2－R 1)2，解得R ＝2R 0.根据洛伦兹力公式qv 2B ＝m v 22R ，解得B ＝mv 2q 2R 0＝2mv 22qR 0.根据公式t T ＝θ2π，2πR ＝v 2T ，qv 2B ＝m v 22R ，解得t ＝T 4＝2πm 4Bq ＝2πm 4×mv 22R 0＝2πR 02v 2(3)考虑临界情况，如图所示①qv 3B 1′＝m v 23R 0，解得B 1′＝mv 3qR 0，②qv 3B 2′＝m v 232R 0，解得B 2′＝mv 32qR 0，综合得：B ′<mv 32qR 0.[规范思维] (1)带电粒子在电磁复合场中运动时，洛仑兹力不做功，只有电场力做功．(2)带电粒子在单一磁场中运动时，定圆心、求半径及圆心角是解题的关键． (3)注意有界磁场的边界约束以及由此而产生的临界情况． 355．(1)(2)0.4 m(3)7.68×10－18 J。

磁场(一)

【例与练】有一小段通电导线，长为1 cm，电流强度 5 A，把它臵于磁场中，受到的磁场力为0.1 N，则该处的磁感应强度B一定是( C ) A.B=2T B.B≤2 T C.B≥2T D.以上情况均可能
【例与练】如图所示，两个同心放臵的金属圆
环，条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直，通过两圆环的磁通量Φa、 Φb 的关系为( A ) A．Φa＞Φb B．Φa ＜ Φb C．Φa ＝ Φb D．不能确定
【例与练】判断下面各图F、B、I三个中未知的一个 F
B
I
I
乙
F
F
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
B
甲
（F垂直纸面向外）
丙
丙图中磁场B的方向大致向左，具体不能确定。
【例与练】画出图中通电导线棒所受安培力的方向。
将立体图形转换成平面图形
B B
×
B
×
F
F
F
.
4、电流间的相互作用
⑴电流间的相互作用是电流在彼此形成的磁场中受到磁场力的作用。 ⑵结论： ①同向电流相互吸引 ②反向电流相互排斥
例：如图把轻质导线圈挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面。当线圈内通入如图方向的电流后，判断线圈如何运动？
S
N
2、等效分析法：环形电流可等效为小磁针，条形磁铁或小磁针也可以等效为环形电流，通电螺线管可等效为多个环形电流或条形磁铁。例：如图在条形磁铁N极处悬挂一个线圈，当线圈中通有逆时针方向的电流时，线圈将向哪个方向偏转？
第三课时磁场对运动电荷的作用一．洛伦兹力的大小和方向 1、定义：磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力． 2、洛伦兹力的大小：F＝qvBsinθ，θ为v与B的夹角．

高考物理一轮复习第八章磁场(第1课时)磁场及其描述磁场对电流的作用习题

第八章磁场（第1课时）磁场及其描述磁场对电流的作用1.磁场、磁感应强度、磁感线Ⅰ2．通电直导线和通电线圈周围磁场的方向Ⅰ3．安培力、安培力的方向Ⅰ4．匀强磁场中的安培力Ⅱ5．洛伦兹力、洛伦兹力的方向Ⅰ6．洛伦兹力公式Ⅱ7．带电粒子在匀强磁场中的运动Ⅱ8．质谱仪和回旋加速器Ⅰ1．磁感应强度、磁感线、安培力、洛伦兹力的理解及安培定则和左手定则的运用，一般以选择题的形式出现．2．安培力的大小计算以及带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的分析与计算，一般以计算题的形式出现．3．有界磁场中的临界问题．4．带电粒子在匀强磁场中的多解问题．5．带电粒子在组合场和复合场中的运动．一、磁场、磁感应强度1．磁场(1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用．(2)方向：小磁针的N_极所受磁场力的方向，或自由小磁针静止时北极的指向．2．磁感应强度(1)物理意义：描述磁场的强弱和方向．(2)大小：B＝FIL(通电导线垂直于磁场)．(3)方向：小磁针静止时N_极的指向．(4)单位：特斯拉(T)．3．匀强磁场(1)定义：磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同的磁场称为匀强磁场．(2)特点：匀强磁场中的磁感线是疏密程度相同的、方向相同的平行直线．4．磁通量(1)概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S与B的乘积．(2)公式：Φ＝BS．公式的适用条件：①匀强磁场；②磁感线的方向与平面垂直，即B⊥S；③S为有效面积．(3)磁通量虽然是标量，却有正、负之分．(4)磁通量与线圈的匝数无关．二、磁感线、通电导体周围磁场的分布1．磁感线：在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲线上各点的切线方向跟这点的磁场方向一致．2．条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线分布(如图所示)．3．电流的磁场无磁极4.磁感线的特点．(1)磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向．(2)磁感线的疏密定性地表示磁场的强弱，在磁感线较密的地方磁场较强；在磁感线较疏的地方磁场较弱．(3)磁感线是闭合曲线，没有起点和终点．在磁体外部，从N极指向S极；在磁体内部，由S极指向N极．(4)同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切．(5)磁感线是假想的曲线，客观上不存在．三、安培力、安培力的方向匀强磁场中的安培力1．安培力的大小(1)磁场和电流垂直时，F＝B IL．(2)磁场和电流平行时：F＝0.2．安培力的方向(1)用左手定则判定：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⊥B，F⊥I，即F垂直于B和I决定的平面．1．奥斯特发现了电流可以产生磁场．(√)2．磁感线是客观存在的，磁感线上各点的切线方向表示该点的磁场方向．(×)3．通电导线放入磁场中，若不受安培力，说明该处磁感应强度为零．(×)4．磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力的方向一致．(×)5．磁感线总是由N极出发指向S极．(×)6．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大．(√)7．安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直，又跟电流方向垂直．(√)8．安培力一定不做功．(×)1．(多选)(2015·课标全国Ⅱ卷)指南针是我国古代四大发明之一．关于指南针，下列说法正确的是( )A．指南针可以仅具有一个磁极B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场C．指南针的指向会受到附近铁块的干扰D．在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转解析：指南针不可以仅具有一个磁极，故A错误；指南针能够指向南北，说明地球具有磁场，故B正确；当附近的铁块磁化时，指南针的指向会受到附近铁块的干扰，故C正确；根据安培定则，在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时会产生磁场，指南针会偏转与导线垂直．故D错误．答案：BC2．(2016·银川模拟)在如图所示的电路中，A1A2和B1B2为两根平行放置的导体棒，S2为单刀双掷开关，下列操作中能使两根导体棒相互排斥的是( )A．闭合S1，S2接aB．闭合S1，S2接bC．断开S1，S2接aD．断开S1，S2接b解析：要使两根导体棒相互排斥，则要求流经A1A2和B1B2导体棒中的电流为反向电流．闭合S1，S2接a时，A1A2和B1B2导体棒中的电流均向下，选项A错误；闭合S1，S2接b时，A1A2和B1B2导体棒中的电流均为零，选项B错误；断开S1，S2接a时，A1A2中的电流向下，B1B2中的电流为零，选项C错误；断开S1，S2接b时，A1A2中的电流向下，B1B2中的电流向上，选项D正确．答案：D3．(2016·咸阳模拟)如图所示，用绝缘细线悬挂一个导线框，导线框是由两同心半圆弧导线和直导线ab、cd(ab、cd在同一条水平直线上)连接而成的闭合回路，导线框中通有图示方向的电流，处于静止状态．在半圆弧导线的圆心处沿垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线P，当P中通以方向向外的电流时( )A．导线框将向左摆动B．导线框将向右摆动C．从上往下看，导线框将顺时针转动D．从上往下看，导线框将逆时针转动解析：当P中通以方向向外的电流时，由安培定则可知长直导线P产生的磁场方向为逆时针方向．由左手定则可判断出ab所受的安培力方向垂直纸面向外，cd所受的安培力方向垂直纸面向里，故从上往下看，导线框将逆时针转动，D正确．答案：D4．(2015·重庆卷)音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机．如图所示是某音圈电机的原理示意图，它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成，线圈边长为L，匝数为n，磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下，大小为B，区域外的磁场忽略不计．线圈左边始终在磁场外，右边始终在磁场内，前后两边在磁场内的长度始终相等．某时刻线圈中电流从P流向Q，大小为I.(1)求此时线圈所受安培力的大小和方向．(2)若此时线圈水平向右运动的速度大小为v，求安培力的功率．解析：(1)线圈的右边受到磁场的安培力，共有n条边，故F＝n·BI L＝nBIL.由左手定则，电流向外，磁场向下，安培力水平向右．(2)安培力的瞬时功率为P＝F·v＝nBILv.答案：(1)nBIL，方向水平向右(2)nBIlv一、单项选择题1．(2016·日照模拟)如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是( )A．a、b、c的N极都向纸里转B．b的N极向纸外转，而a、c的N极向纸里转C．b、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转D．b的N极向纸里转，而a、c的N极向纸外转解析：由于圆环带负电荷，故当圆环沿顺时针方向转动时，等效电流的方向为逆时针，由安培定则可判断环内磁场方向垂直纸面向外，环外磁场方向垂直纸面向内，磁场中某点的磁场方向即是放在该点的小磁针静止时N极的指向，所以b的N极向纸外转，a、c的N极向纸里转．答案：B2．(2015·江苏卷)如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是( )解析：由题意知，当处于磁场中的导体受安培力作用的有效长度越长，根据F＝BIL知受安培力越大，越容易失去平衡，由图知选项A中导体的有效长度最大，所以A正确．答案：A3．(2016·张家口模拟)如图所示，A、B、C是等边三角形的三个顶点，O是A、B连线的中点．以O为坐标原点，A、B连线为x轴，O、C连线为y轴，建立坐标系．过A、B、C、O四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等、方向向里的电流．则过O 点的通电直导线所受安培力的方向为( )A．沿y轴正方向B．沿y轴负方向C．沿x轴正方向D．沿x轴负方向解析：由题图可知，过A点和B点的通电直导线对过O点的通电导线的安培力等大、反向，过C点的通电直导线对过O点的通电直导线的安培力即为其总的安培力，沿OC连线向上，故A项正确．答案：A4．将一个质量很小的金属圆环用细线吊起来，在其附近放一块条形磁铁，磁铁的轴线与圆环在同一个平面内，且通过圆环中心，如图所示，当圆环中通以顺时针方向的电流时，从上往下看( )A．圆环顺时针转动，靠近磁铁B．圆环顺时针转动，远离磁铁C．圆环逆时针转动，靠近磁铁D．圆环逆时针转动，远离磁铁解析：该通电圆环相当于一个垂直于纸面的小磁针，N极在内，S极在外，根据同极相互排斥，异极相互吸引，可得C项正确．答案：C5．(2016·衡水模拟)电流计的主要结构如图所示，固定有指针的铝框处在由磁极与软铁芯构成的磁场中，并可绕轴转动．铝框上绕有线圈，线圈的两端与接线柱相连．有同学对软铁芯内部的磁感线分布提出了如下的猜想，可能正确的是( )解析：软铁芯被磁化后，左端为S 极，右端为N 极，而磁体内部的磁感线方向从S 极指向N 极，可见B 、D 错误．再根据磁感线不能相交，知A 错误，C 正确．答案：C6．(2016·德州模拟)欧姆在探索导体的导电规律的时候，没有电流表，他利用小磁针的偏转检测电流，具体的做法是：在地磁场的作用下，处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流的时候，小磁针就会发生偏转；当通过该导线的电流为I 时，发现小磁针偏转了30°，由于直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比，当他发现小磁针偏转了60°时，通过该导线的电流为( )A ．3IB ．2IC .3ID ．I解析：如图所示，设地磁场的磁感应强度为B 0，电流为I 的导线产生的磁场的磁感应强度为B 1，因为小磁针偏转了30°，则有tan 30°＝B 1B 0；设电流为I′的直导线产生的磁场的磁感应强度为B 2，小磁针偏转了60°时，则有tan 60°＝B 2B 0；联立解得B 2＝3B 1；由直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比可得，I ′＝3I ，选项A 正确．答案：A二、多项选择题7．(2014·浙江卷)如图甲所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L ，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t ＝0时刻起，棒上有如图乙所示的持续交变电流I ，周期为T ，最大值为I m ，图甲中I 所示方向为电流正方向．则金属棒( )A ．一直向右移动B ．速度随时间周期性变化C ．受到的安培力随时间周期性变化D ．受到的安培力在一个周期内做正功解析：根据左手定则知金属棒在0～T2内所受安培力向右，大小恒定，故金属棒向右做匀加速运动，在T2～T 内金属棒所受安培力与前半个周期大小相等、方向相反，金属棒向右做匀减速运动，一个周期结束时金属棒速度恰好为零，以后始终向右重复上述运动，选项A 、B 、C 正确；在0～T2时间内，安培力方向与运动方向相同，安培力做正功，在T 2～T 时间内，安培力方向与运动方向相反，安培力做负功，在一个周期内，安培力所做的总功为零，选项D 错误．答案：ABC8．如图所示，通电导体棒静止于水平导轨上，棒的质量为m ，长为L ，通过的电流大小为I且垂直纸面向里，匀强磁场的磁感应强度B的方向与导轨平面成θ角，则导体棒受到的( )A．安培力大小为BILB．安培力大小为BI L sinθC．摩擦力大小为BIL sinθD．支持力大小为mg－BIL cosθ解析：根据安培力计算公式，F＝BIL，A正确，B错误；导体棒受力如图所示，根据平衡条件，F f＝BIL sinθ，C正确；F N＝mg＋BIL cosθ，D错误．答案：AC9．(2016·潍坊模拟)光滑平行导轨水平放置，导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连，右端与半径为L＝20 cm的两段光滑圆弧导轨相接，一根质量m＝60 g、电阻R＝1 Ω、长为L的导体棒ab，用长也为L的绝缘细线悬挂，如图所示，系统空间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5 T，当闭合开关S后，导体棒沿圆弧摆动，摆到最大高度时，细线与竖直方向成θ＝53°角，摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态，导轨电阻不计，sin 53°＝0.8，g＝10 m/s2，则( )A．磁场方向一定竖直向下B．电源电动势E＝3.0 VC．导体棒在摆动过程中所受安培力F＝3 ND．导体棒在摆动过程中电源提供的电能为0.048 J解析：导体棒向右沿圆弧摆动，说明受到向右的安培力，由左手定则知该磁场方向一定竖直向下，A对；导体棒摆动过程中只有安培力和重力做功，由动能定理知BIL·L sinθ－mgL(1－cosθ)＝0，代入数值得导体棒中的电流I＝3 A，由E＝IR得电源电动势E＝3.0 V，B对；由F＝BIL得导体棒在摆动过程中所受安培力F＝0.3 N，C错；由能量守恒定律知电源提供的电能W等于电路中产生的焦耳热Q和导体棒重力势能的增加量ΔE的和，即W＝Q ＋ΔE，而ΔE＝mgL(1－cosθ)＝0.048 J，D错．答案：AB三、非选择题10．(2016·衡阳模拟)载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为B＝kIr，式中常量k>0，I为电流强度，r为距导线的距离．在水平长直导线MN正下方，矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流，被两根等长的轻质绝缘细线静止地悬挂，如图所示．开始时MN内不通电流，此时两细线内的张力均为T0.当MN通以强度为I1的电流时，两细线内的张力均减小为T1，当MN内电流强度为I2时，两细线内的张力均大于T0.(1)分别指出强度为I1、I2的电流的方向；(2)求MN分别通以强度为I1和I2的电流时，线框受到的安培力F1与F2大小之比．解析：(1)根据同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，且距离导线越近，相互作用力越大，可知，I 1的方向向左，I 2的方向向右．(2)当MN 中的电流强度为I 时，线圈受到的安培力大小为F ＝kIiL ⎝ ⎛⎭⎪⎫1r 1－1r 2，式中r 1、r 2分别为ab 、cd 与MN 的间距，i 为线圈中的电流，L 为ab 、cd 的长度． F 1F 2＝I 1I 2. 答案：(1)I 1的方向向左，I 2的方向向右 (2)I 1I 211．(2016·安阳模拟)如图所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，固定一宽L ＝0.25 m 的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R.电源电动势E ＝12 V ，内阻r ＝1 Ω，一质量m ＝20 g 的金属棒ab 与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感应强度B ＝0.80 T 、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)．金属导轨是光滑的，取g ＝10m /s 2，要保持金属棒在导轨上静止，求：(1)金属棒所受到的安培力的大小； (2)通过金属棒的电流的大小； (3)滑动变阻器R 接入电路中的阻值．解析：(1)金属棒静止在金属导轨上受力平衡，如图所示F 安＝mg sin 30°，代入数据得F 安＝0.1 N .(2)由F 安＝BIL ，得I ＝F 安BL＝0.5 A .(3)设滑动变阻器接入电路的阻值为R 0，根据闭合电路欧姆定律得E ＝I(R 0＋r)，解得R 0＝EI－r ＝23 Ω.答案：(1)0.1 N (2)0.5 A (3)23 Ω。

教科版高中物理必修三巩固练习_几种常见的磁场

【巩固练习】一、选择题：1．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的．对磁场认识正确的是（）A．磁感线有可能出现相交的情况B．磁感线总是由N极出发指向S极C．某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时N极所指方向一致D．若在某区域内通电导线不受磁场力的作用，则该区域的磁感应强度一定为零2．如图所示，a、b、c、d是通电螺线管周围的四个位置（a在螺线管内部），其中磁感应强度最大的位置是（）A．a B．b C．c D．d3．下列关于磁场和磁感线的描述中正确的是（）A．磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止B．自由转动的小磁铁放在通电螺线管内部，其N极指向螺线管的N极C．磁感线的方向就是磁场方向D．两条磁感线的空隙处不存在磁场4．（2016 西城教研）指南针是我国古代的四大发明之一。

当指南针静止时，其N极指向如图虚线(南北向)所示，若某一条件下该指南针静止时N极指向如图(N极东偏北向)所示。

则以下判断正确的是()A．可能在指南针上面有一导线东西放置，通有东向西的电流B．可能在指南针上面有一导线东西放置，通有西向东的电流C．可能在指南针上面有一导线南北放置，通有北向南的电流D．可能在指南针上面有一导线南北放置，通有南向北的电流5．一根软铁棒被磁化是因为（）A．软铁棒中产生了分子电流B．软铁棒中分子电流取向杂乱无章C．软铁棒中分子电流消失D．软铁棒中分子电流取向变得大致相同6．（2015 广州期末）如图所示,闭合线圈abcd水平放置,其面积为S，匝数为n，线圈与匀强磁场B夹角为θ=45°,现将线圈ab边为轴顺时针转动90°，则线圈在初位置、末位置磁通量的改变量的大小为（）A ．0BCD ．无法计算7．如图所示是一种利用电磁原理制成的充气泵的结构示意图．其工作原理类似打点计时器．当电流从电磁铁的接线柱a 流入，吸引小磁铁向下运动时，以下选项中正确的是（）A ．电磁铁的上端为N 极，小磁铁的下端为N 极B ．电磁铁的上端为S 极，小磁铁的下端为S 极C ．电磁铁的上端为N 极，小磁铁的下端为S 极D ．电磁铁的上端为S 极，小磁铁的下端为N 极8．如图所示，条形磁铁竖直放置，一水平圆环从磁铁上方位置Ⅰ向下运动，到达磁铁上端位置Ⅱ，套在磁铁上到达中部Ⅲ，再到磁铁下端位置Ⅳ，再到下方V ．磁铁从Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ→V 过程中，穿过圆环的磁通量变化情况是（）A ．变大，变小，变大，变小B ．变大，变大，变小，变小C ．变大，不变，不变，变小D ．变小，变小，变大，变大9．如图所示，通有恒定电流的导线MN 与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd 边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为1∆Φ和2∆Φ，则（）A ．12∆Φ>∆ΦB ．12∆Φ=∆ΦC ．12∆Φ<∆ΦD ．不能判断二、填空题：1．（2016 海淀区校级月考）如图中当电流通过导线、线圈时，小磁针的N极均指向读者。

2021届高考物理二轮复习磁场巩固训练word版

2021届高三物理二轮综合强化复习训练磁场1.如图所示,矩形线框abcd与长直导线在同一平面内,长直导线中通有向上的恒定电流I.当矩形线框从长直导线的右侧运动到左侧的过程中,线框内感应电流的方向为( )A.先沿dcba,后一直沿abcdB.先沿dcba,再沿abcd,后沿dcbaC.先沿abcd,后一直沿dcbaD.先沿abcd,再沿dcba,后沿abcd2.一长直铁芯上绕有一固定线圈M,铁芯右端与一木质圆柱密接,木质圆柱上套有一闭合金属环,N N可在木质圆柱上无摩擦移动.M连接在如图所示的电路中,其中R为滑动变阻器,1E和2E为直流电源,S为单刀双掷开关.下列情况中,可观测到N向左运动的是( )A.在S断开的情况下,S向a闭合的瞬间B.在S断开的情况下,S向b闭合的瞬间C.在S已向a闭合的情况下,将R的滑片向c端移动时D.在S已向a闭合的情况下,将R的滑片向d端移动时3.如图所示,一个有界匀强磁场区域内磁场方向垂直于纸面向外,一个闭合矩形导线框abcd沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右),则( )A.导线框进入磁场时,感应电流方向为a b c d a →→→→B.导线框离开磁场时,感应电流方向为a d c b a →→→→C.导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向右D.导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向左4.如图甲所示,导体棒MN 置于水平导轨上,PQ 之间有阻值为R 的电阻,PQNM 所为的面积为S,不计导轨和导体棒的电阻。

导轨所在区域内存在沿竖直方向的磁场,规定磁场方向竖直向上为正,在00~2t 时间内磁感应强度的变化情况如图乙所示,导体棒MN 始终处于静止状态。

下列说法正确的是( )A.在00~t 和00~2t t 内,导体棒受到导轨的摩擦力方向相同B.在00~2t t 内,通过电阻R 的电流方向为P 到QC.在00~t 内,通过电阻R 的电流大小为002B S Rt D.在00~2t 内,通过电阻R 的电荷量为0B S R5.如图甲所示，阻值为8R =Ω的电阻与阻值为2r =Ω的单匝圆形金属线圈连接成闭合回路。

高考物理一轮复习第9章磁场第1讲磁场的描述磁场对电流的作用训练(含解析)

第1讲磁场的描述磁场对电流的作用知识巩固练习1．(多选)(2021年湖北名校质检)三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I，方向如图所示．a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等．将a、b、c三处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3，则下列说法正确的是( )A．B1＝B2<B3B．B1＝B2＝B3C．a和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里D．a处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里【答案】AC【解析】a、b和c处的磁感应强度均是三条通电导线单独存在时在各点处产生的磁场的叠加．由于通过三条导线的电流大小相等，结合安培定则可判断出三条导线在a、b处产生的合磁感应强度垂直于纸面向外，在c处垂直于纸面向里，且B1＝B2<B3.故A、C正确．2．(2021届浙江名校期末)如图所示为某种电流表的原理．质量为m的均质细金属棒MN 的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧劲度系数为k.在长为L ab、宽为L bc 的矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外．与MN的右端N 连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于ab的长度．当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度．下列说法正确的是( )A．若要使电流表正常工作，应将金属棒的M端接电源的负极B．通过金属棒的电流与标尺上的读数成正比C．若要将电流表的量程扩大为原来的2倍，可以使磁场的磁感应强度加倍D．若要将电流表的量程扩大为原来的2倍，可以使磁场的宽度L bc减半【答案】B【解析】为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒MN 的安培力必须向下．根据左手定则可知金属棒中电流从M 端流向N 端，因此M 端应接正极，A 错误．设当电流表示数为零时，弹簧的伸长量为Δx ，由平衡条件得mg ＝k Δx ，解得Δx ＝mg k.当电流为I 时，安培力为F A ＝BIL ，弹簧的伸长量增加，根据胡克定律有x ＝ΔF k ＝BIL cdk∝I ，故B 正确．设满量程时通过MN 的电流强度为I m ，则有BI m L cd ＋mg ＝k (L bc ＋Δx )．设量程扩大后，磁感应强度变为B ′，则有B ′·2I m L cd ＋mg ＝k (L bc ＋Δx )，解得B ′＝12B ，故C 、D 错误．3．如图所示，通电导线均置于匀强磁场中．其中导线不受安培力作用的是( )【答案】C【解析】电流的方向与磁场方向垂直，通电导线一定受安培力作用，故A 、B 、D 错误．电流的方向与磁场的方向平行，导线不受安培力作用，故C 正确．4．某兴趣小组为了验证通电长直导线在某点产生的磁场的磁感应强度B 与这一点到导线的距离r 成反比⎝⎛⎭⎪⎫B ∝1r ，设计了下面的实验．将长直导线沿南北方向水平放置，小磁针放置在长直导线的正下方并处于静止状态．当小磁针离导线的距离为r 时，给长直导线通恒定的电流，小磁针垂直于纸面向纸内转动，转过的角度为θ(实验区域内通电导线产生的磁场与地磁场的水平分量相差不是很大)．将小磁针放在不同r 处，测量其转过的角度，最终作出相关图像．下列图像能验证结论B ∝1r的是( )A B C D【答案】C5．(2021年青岛检测)目前世界上输送功率最大的直流输电工程——哈(密)郑(州)特高压直流输电工程已正式投入运营．高压直流输电具有无感抗、无容抗、无同步问题等优点．已知某段直流输电线长度l＝200 m，通有从西向东I＝4 000 A的恒定电流，该处地磁场的磁感应强度B＝5×10－5T，磁倾角(磁感线与水平面的夹角)为5°(sin 5°≈0.1)．则该段导线所受安培力的大小和方向为( )A．40 N，向北与水平面成85°角斜向上方B．4 N，向北与水平面成85°角斜向上方C．4 N，向南与水平面成5°角斜向下方D．40 N，向南与水平面成5°角斜向下方【答案】A【解析】地磁场方向由南向北，而电流方向从西向东．由左手定则可得安培力向北与水平面成85°角斜向上方．安培力的大小为F＝BIL＝5×10－5×4 000×200 N＝40 N．故选A．6．如图所示，用悬线将蹄形磁铁悬于O点．在磁铁的正下方有一水平放置的长直导线．当导线中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动情况是( )A．静止不动B．向纸外平动C．N极向纸外、S极向纸内转动D．N极向纸内、S极向纸外转动【答案】C综合提升练习7．(多选)(2021年武汉检测)如图所示，某同学在玻璃皿中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极做“旋转的液体”实验．若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0.1 T，玻璃皿的横截面半径a＝0.05 m，电源的电动势E＝3 V，内阻r＝0.1 Ω，限流电阻R0＝4.9 Ω，玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为R＝0.9 Ω.闭合开关后，当液体旋转时电压表的示数为1.5 V，则( )A．由上往下看，液体顺时针旋转B ．液体所受的安培力大小为1.5×10－3N C ．闭合开关后，液体热功率为0.081 W D ．闭合开关10 s ，液体具有的动能是3.69 J 【答案】BCD8．(2021年湖南名校联考)如图所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，固定一宽L ＝0.25 m 的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R .电源电动势E ＝12 V ，内阻r ＝1 Ω，一质量m ＝20 g 的金属棒ab 与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感应强度B ＝0.80 T 垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)．金属导轨是光滑的，g 取10 m/s 2.要保持金属棒在导轨上静止，求：(1)金属棒受到的安培力的大小； (2)通过金属棒的电流的大小； (3)滑动变阻器R 接入电路中的阻值．【答案】(1)0.1 N (2)0.5 A (3)23 Ω【解析】(1)金属棒静止在金属导轨上受到重力、支持力和沿斜面向上的安培力，由受力平衡F 安＝mg sin 30°，代入数据得F 安＝0.1 N.(2)由F 安＝BIL ，解得I ＝0.5 A ．(3)设滑动变阻器接入电路的阻值为R .根据闭合电路欧姆定律得E ＝I (R ＋r )，代入数据得R ＝23 Ω.9．如图所示，一关于y 轴对称的导体轨道位于水平面内，磁感应强度为B 的匀强磁场与平面垂直．一足够长且质量为m 的直导体棒沿x 轴方向置于轨道上，在外力F 作用下从原点由静止开始沿y 轴正方向做加速度为a 的匀加速直线运动，运动时棒与x 轴始终平行．棒单位长度的电阻为ρ，与电阻不计的轨道接触良好，运动中产生的热功率随棒位置的变化规律为P ＝ky 32(SI)．求：(1)导体轨道的轨道方程y ＝f (x )；(2)棒在运动过程中受到的安培力F A 随y 的变化关系； (3)棒从y ＝0运动到y ＝L 过程中外力F 做的功．【答案】(1)y ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫4aB 2kρ2x 2 (2)F A＝k 2ay(3)k22aL 2＋maL【解析】(1)设棒运动到某一位置时与轨道接触点的坐标为(±x ，y )，安培力F ＝B 2l 2vR，功率P ＝4B 2x 2v 2R ＝ky 32.棒做匀加速运动，v 2＝2ay ，R ＝2ρx .代入前式得y ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫4aB 2kρ2x 2.轨道为抛物线． (2)安培力F A ＝B P E(2x )＝B (2x )ky32B 2x v＝ky 32v.将v ＝2ay 代入得F A ＝k2ay .(3)由动能定理有W F ＋W A ＝12mv 2.安培力平均大小为F A ＝k22a y .则W A ＝－F A y ＝－k22a y 2＝－kL 222a .棒在y ＝L 处动能E k ＝12mv 2＝maL .外力做功W F ＝k22aL 2＋maL .。

高中物理磁场(一)3.1 磁现象和磁场巩固训练

磁现象和磁场巩固训练1．下列物体中，周围一定不存在磁场的有( )A．地球 B．通电直导线 C．磁铁附近的铁棒 D．静止的静电金属球2．如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转。

发现这个实验现象的物理学家是( )3．(多选)关于宇宙中的天体的磁场，下列说法正确的是( )A．宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁场B．宇宙中的所有天体都有与地球相似的磁场C．指南针在任何天体上都能像地球上一样正常工作D．指南针只有在磁场类似于地球磁场的天体上才能正常工作4. 力是物体与物体间的相互作用,对于磁铁与附近的铁钉,下列说法中正确的是( )A. 施力物体只有磁铁,受力物体只有铁钉B. 只有当磁铁和铁钉接触时,才会产生力的作用C. 磁铁和铁钉虽然没有接触,但也会产生力的作用D. 磁铁对铁钉有吸引作用,而铁钉不会吸引磁铁5．(多选) 以下说法正确的是( )A．只有两个磁铁相互接触时，才能发生相互作用B．把一根条形磁铁从中间折断，则被分开的两部分只有N极或S极C．极光现象与地球的磁场有关D．人们代步的电动自行车中应存在磁体6．将一个小磁针放在地球的北半球上空(非北极点上空)，那么小磁针的N极将( ) A．水平指向北方 B．斜向下指向北方C．斜向上指向北方 D．指向西北方向7．某同学做奥斯特实验时，把小磁针放在水平的通电直导线的下方，当通电后发现小磁针不动，稍微用手拨动一下小磁针，小磁针转动180°后静止不动，由此可知，通电直导线产生的磁场方向是( ) A．自东向西 B．自南向北 C．自西向东 D．自北向南8. 判断一段导线中是否有直流电流通过,手边若有几组器材,其中最可行的是( )A. 被磁化的缝衣针及细棉线B. 带电的小纸球及细棉线C. 小灯泡及导线D. 蹄形磁铁及细棉线9．电工师傅能够用螺丝刀将狭小空间内的小螺丝吸引上来，关于该现象的解释正确的是( ) A．是因为螺丝刀带电，把小螺丝吸引上来的B．是因为小螺丝带电和螺丝刀相互吸引发生的C．是因为螺丝刀带有磁性，把小螺丝吸引上来的D．是因为小螺丝带有磁性，去吸引螺丝刀的10．如图①、②、③、④四幅图中，四个相同的磁体都处于平衡状态，且弹簧处于伸长状态，则( )A．对地面压力最大的是④ B．对地面压力最大的是①C．对地面压力最大的是①、③、④ D．对地面压力最大的是③、④11．一位同学设计实验以验证奥斯特实验的结论，以下操作及判断正确的是( )A．让电流由东向西流过水平放置的直导线，直导线下方的小磁针N极指向南方B．让电流由东向西流过水平放置的直导线，直导线下方的小磁针N极指向北方C．让电流由北向南流过水平放置的直导线，直导线下方的小磁针N极指向东方D．让电流由北向南流过水平放置的直导线，直导线下方的小磁针N极指向西方12. 月球表面周围没有空气,它对物体的引力仅为地球上的1/6,月球表面没有磁场,根据这些特征,在月球上,图中的四种情况能够做到的是( )13．目前许多国家都在研制磁悬浮列车，我国拥有全部自主知识产权的第一条磁悬浮列车试验线已建成通车(如图)。

巩固练习_磁场复习与巩固基础

【巩固练习】一、选择题：1．一个松弛的螺旋线圈如图所示，当线圈通有电流I时，线圈中将出现的现象是（）A．轴向收缩，径向变大B．轴向收缩，径向收缩C．轴向伸长，径向变大D．轴向伸长，径向收缩2．如图所示，始终静止在斜面上的条形磁铁P，当其上方固定的水平长直导线L中通以垂直纸面向外的电流时，斜面对磁体的弹力N和摩擦力f的大小变化是（）A．N和f都增大B．N和f都减小C．N增大，f减小D．N减小，f增大3．如图所以，固定不动的绝缘直导线mn和可以自由移动的矩形线框abcd位于同一平面内，mn与ad、bc边平行且离ad边较近。

当导线mn中通以向上的电流，线框中通以顺时针方向的电流时，线框的运动情况是（）A．向左运动 B．向右运动 C．以mn为轴转动 D．静止不动4．在图中，标出了磁场的方向、通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受安培力F的方向，其中正确的是（）5．一根长为0.2 m、电流为2 A的通电导线，放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是（）A．0.4 N B．0.2 N C．0.1 N D．0 N6．质子（p）和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道分别为p R和R α，周期分别为pT和Tα，则下列选项正确的是（）A ．p R ∶R α=1∶2，p T ∶T α=1∶2B ．p R ∶R α=1∶1，p T ∶T α=1∶1C ．p R ∶R α=1∶1，p T ∶T α=1∶2D ．p R ∶R α=1∶2，p T ∶T α=1∶17．一带电粒子在匀强磁场中运动，下列说法中正确的是（）A ．带电粒子可能做匀速直线运动B ．带电粒子虽发生位移但磁场力不做功C ．带电粒子做圆周运动时，粒子的动能与圆面积成正比D ．带电粒子做圆周运动时，其圆轨道直径可能与磁场方向不垂直8．如图所示，在圆形区域里，有匀强磁场，方向如图所示，有一束速率各不相同的质子自A 点沿半径方向射入磁场，这些质子在磁场中（）A ．运动时间越长的，其轨迹所对应的圆心角越大B ．运动时间越长的，其轨迹越长C ．运动时间越短的，射出磁场时，速率越小D ．运动时间越短的，射出磁场时，速度方向偏转越小9．如图所示，在图中虚线所围的区域内，存在电场强度为E 的匀强电场和磁感应强度为B 的匀强磁场，已知从左方水平射入的电子，通过该区域时未发生偏转，假设电子重力可忽略不计，则在该区域中的E 和B 的方向可能是（）A ．E 竖直向上，B 垂直纸面向外 B ．E 竖直向上，B 垂直纸面向里C ．E 和B 都沿水平方向，并与电子运动方向相同D ．E 和B 都沿水平方向，并与电子运动方向相反10．如图所示是粒子速度选择器的原理图，如果粒子所具有的速率E v B=，那么（） A ．带正电粒子必须沿ab 方向从左侧进入场区，才能沿直线通过B ．带负电粒子必须沿ba 方向从右侧进入场区，才能沿直线通过C ．不论粒子电性如何，沿ab 方向从左侧进入场区，都能沿直线通过D ．不论粒子电性如何，沿ba 方向从右侧进入场区，都能沿直线通过二、计算题:1．一切速度零的质子，经过电压为1880 V 的电场加速后，垂直进入磁感应强度为5.0×10－4 T 的匀强磁场中。

36巩固练习_几种常见的磁场

几种常见的磁场【巩固练习】一、选择题：1•磁体之间的相互作用是通过磁场发生的•对磁场认识正确的是（A •磁感线有可能出现相交的情况B •磁感线总是由 N 极出发指向S 极C .某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时N 极所指方向一致D .若在某区域内通电导线不受磁场力的作用，则该区域的磁感应强度一定为零2. （2014 越城区校级期中）如图所示， a 、b 、c 、d 是通电螺线管周围的四个位置（a 在螺线管内部），其中磁感应强度最大的位置是（3.下列关于磁场和磁感线的描述中正确的是（A .磁感线从磁体的 N 极出发到磁体的 S 极终止B .自由转动的小磁铁放在通电螺线管内部，其 N 极指向螺线管的N 极C .磁感线的方向就是磁场方向D .两条磁感线的空隙处不存在磁场4.某同学做奥斯特实验时，把小磁针放在水平的通电直导线的正下方，通电后发现小磁针不动.稍微用手拨动一下小磁针，小磁针转动了 180°后静止不动.由此可知通电直导线的电流方向是（）A .自东向西B .自南向北强磁场B 夹角为9=45°现将线圈ab 边为轴顺时针转动 90°则线圈在初位置、末位置磁通5.一根软铁棒被磁化是因为（A •软铁棒中产生了分子电流 C .软铁棒中分子电流消失软铁棒中分子电流取向杂乱无章软铁棒中分子电流取向变得大致相同6. （ 2015广州期末）如图所示，闭合线圈a bed 水平放置，其面积为S,匝数为n ,线圈与匀 C .自西向东 D .自北向南B .72BSC . 72nBSD .无法计算A . 07 .如图所示是一种利用电磁原理制成的充气泵的结构示意图.其工作原理类似打点计时器.当电流从电磁铁的接线柱 a 流入，吸引小磁铁向下运动时，以下选项中正确的是（）A .电磁铁的上端为B .电磁铁的上端为C .电磁铁的上端为D .电磁铁的上端为IVI '**'N 极 S 极 S 极N 极N 极，小磁铁的下端为 S 极，小磁铁的下端为 N极，小磁铁的下端为 S极，小磁铁的下端为&如图所示，条形磁铁竖直放置，一水平圆环从磁铁上方位置I 向下运动，到达磁铁上端位置n,套在磁铁上到达中部川，再到磁铁下端位置W,再到下方IV7V 过程中，穿过圆环的磁通量变化情况是（A .变大，变小，变大，变小 C .变大，不变，不变，变小OT科B .变大, D .变小, ）变大，变小, 变小，变大, 变小变大9.如图所示，通有恒定电流的导线 MN 与闭合金属框共面,第一次将金属框由I 平移到n.第二次将金属框绕 cd 边翻转到n, 设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为1•如图所示，放在通电螺线管内部的小磁针，静止时为正极.2C .2D .不能判断N 极指向右端，则电源的二、填空题:2•如图所示，ABCD 是一环形导线，在 C 、D 处用导线与直导线 ab 接通，图中标出了环形电流的磁感线方向，则可知 A 、B 两端中接电源正极的是 __________ 端，放在ab 下方的小磁针 ________ 极将转向纸外.【答案与解析】 1、选择题：1. C解析：磁场是一种客观存在的物质，的方向一致.磁感线是为了形象地描绘磁场而假想出来的曲线，外部，磁感线由N 极出发指向S 极，而在磁体内部由 S 极指向平行时，不受磁场力的作用，该处的磁感应强度不为零.综上所述，2. A解析：磁感线是闭合的曲线，通电螺线管内部磁感线最密，所以磁感应强度最大的位置是处，故A 正确3. B解析：磁感线与电场线不同，它是一条闭合曲线，在磁体外部由N 极到S 极，而在磁体的内部则由S 极到N 极，故选项A 不正确.通电螺线管内部的磁感线和条形磁铁相似，是由3. ( 2015望城县校级期末)如图所示，匀强磁场的磁感应强度为边长为ab=10em , be=20em ，线圈平面与磁场平行0.8T ，矩形线圈abed 的—»■——(1) 若以ab 边为轴，线圈转过磁通量的变化量为 ___________ . (2) 若以ad 边为轴，线圈转过磁通量的变化量为 ___________ .90°这时穿过线圈的磁通量为 90°这时穿过线圈的磁通量为，在这一过程中, ，在这一过程中,磁感应强度是矢量，它的方向与小磁针静止时 N 极所指它是闭合的曲线，在磁体的 N 极.通电导线与磁场方向 C 项正确.S 极到N 极，即磁场方向也是从 S 极指向N 极，所以放置其中的小磁针 N 极必然是指向磁场方向，即螺线管的北极，故选项 B 正确.只有磁感线是直线时，磁感线的方向才与磁场方向一致；如果磁感线是曲线，那么，某点的磁场方向是用该点的切线方向来表示的，所以选项C 不正确.磁感线是为研究问题方便而假想的曲线.磁场中磁感线有无数条，故提出两条磁感线之间是否有空隙，是否存在磁场等类似的问题是毫无意义的.故选项D 不正确.4. A解析：原来小磁针是在地磁场的作用下偏转的. 当小磁针放在通电导线附近时，通电导线产生的磁场要比地磁场强，所以小磁针就在通电导线磁场的作用下偏转. 根据题意，小磁针原来不动，稍微用手拨动，小磁针转动180°后静止不动，说明直导线磁场的方向与地磁场方向恰好相反.地磁场的方向在地球表面是从地理南极指向地理北极. 所以导线下方的磁场方向应为从北向南.根据安培定则可知，电流方向应为自东向西.5. D解析：软铁棒中分子电流是一直存在的，并不因为外界的影响而产生或消失，故A 、C 错.根据磁化过程知D 正确.6. B2Bcos es— BS ,则初位置、末位置磁通量的改变量的大小为： 2J2BS ，故B 正确.1II I 1I II ，所以二、填空题:1. c解析：小磁针 N 极的指向即为该处的磁场方向，定则可判断出电流由电源的 c 端流出，d 端流入，故电源c 端为正极，d 端为负极.2. B N解析: 设初位置时穿过线圈的磁通量为正，则初位置是:1BSsin B 返BS ，末位置27. D解析：小磁铁向下运动， & B 解析：从条形磁铁磁感线的分布情况看，为B . 9. C解析：导体 MN 周围的磁场并非匀强磁场,当电流从 a 端流向电磁铁时，根据右手定则，得出电磁铁的上端为S 极，此时能吸引故说明小磁铁的下端为N 极.穿过圆环的磁通量在位置川处最大，所以正确答案MN 处的磁场强些，磁感线密一些，远离MN 处的磁感线疏一些.当线框在I 位置时，穿过平面的磁通量为I ，当线圈平移至n 位置时, 磁通量为 II ,则磁通量的变化量为 11II I 1II ；当线框翻转至n 位置时，磁感线相当于从’反面”穿过平则磁通量为II ,则磁通量的变化量是所以螺线管内部磁感线由a ^b.根据安培解析：环形导线内的磁场为AC、BD上电流形成的合磁场，由安培定则，电流方向如图所示，则接电源正极的是B端，放在轴下方的小磁针N极转向纸外.ft3 33.【答案】(1) 1.6 10 Wb ; 1.6 10 Wb (2) 0; 0【解析】（1）若以ab边为轴，线圈转过90°在匀强磁场中，穿过线圈的磁通量为:3BS 0.8 0.1 0.2Wb 1.6 10 3Wb ；在这一过程中，磁通量的变化量为: 0 1.6 10 3Wb（2）若以ad边为轴，线圈转过90°线圈与磁场平行，没有磁感线穿过线圈，则穿过线圈的磁通量为0，变化也为0.。

磁场及其描述

磁场是一种由磁力线所形成的现象，其中磁力线是由众多磁力线组成的，信息在磁力线之间传播，磁力线还可以通过线圈简化而成，以便于计算和描述。

量子力学中的磁场被描述为由许多个粒子或波的作用而产生的力。

磁场的强度取决于电流的强度，常常以特殊的单位“特斯拉”来表示，因此它又称为特斯拉磁场。

由于磁场有分布性，相邻点之间磁场强度可能不同，因此可以用数学函数来表示磁场状况。

磁场的表达有多种方式，最常见的有电动势（V）、激励磁力（H）和磁通量密度（B），而每种表达方式都有其特有的优势和应用场合。

电动势表述了电荷态量的衰减，而激励磁力表述了电子的灵敏性，而磁通量密度则体现了物理的参量。

磁场的影响可以出现在许多方面，包括电磁铁性材料的作用、物质中电子的转移等。

正因如此，磁场在电磁波发射、磁性介质中电流、电磁稳定和磁化中扮演着关键的作用。

在现实世界中，磁场主要是来自太阳系的磁场（南北极磁场），对我们的生活有着很大的影响，有助于我们观测外太空状况并作出准确判断。

总之，磁场无处不在，正确理解磁场对我们日常生活乃至于科学研究都有极大的帮助，未来磁场在科技发展中将扮演更重要的角色。

高中物理重难点讲义+巩固练习题第19讲.磁场、磁场力

第 19 讲磁场、磁场力复习复习一、磁场1．磁场⑴ 磁体各部分强弱不一样，磁性最强的地区叫做磁极。

能够自由转动的磁体，静止时指南的磁极叫南极（ S极），指北的磁极叫北极（ N 极）。

与电荷相像，自然界中总存在两个磁极，同名磁极互相排挤，异名磁极互相吸引。

⑵ 电流四周存在磁场。

．．．．．．．．⑶ 磁场：是磁极、电流和运动电荷四周存在的一种物质，对放在磁场中的磁极、电流有磁场力的作用。

磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用是经过磁场发生的。

2．磁感觉强度⑴ 磁感觉强度是用来表示磁场强弱和方向的物理量。

．．．．．⑵ 定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，遇到的磁场力F跟电流I和导线长度L 的乘积的比值，叫做通电导线所在处的磁感觉强度，用符 B 表示，即B F。

IL①磁感觉强度的单位由F、I 和 L 的单位决定，在国际单位制中， B 的单位是特斯拉，简称特，符是 T ，1T1N/(A m) 。

② 磁感觉强度是矢量，磁场中某点的磁感觉强度的方向就是该点的磁场方向。

物理学中把小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁感觉强度的方向。

F③定义式 B是典型的比值定义法，与电场强度由电场自己决定同样，磁感觉强度由磁IL场自己决定，跟该地点放不放通电导线及通电导线的电流大小等没关。

【例 1】三根互相平行的通电长直导线放在等边三角形的三个极点上，右图为其截面图，电流方向以下图。

若每根导线的电流均为I ，每根直导线独自存在时，在三角形中心O 点产生的磁感觉强度大小都是 B ，则三根导线同时存在时 O 点的磁感觉强度大小为A ．0B ．B C．2B D．3B【答案】C3．磁感线⑴ 磁感线：在磁场中人为地画出的一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都与该点的磁感觉强度的方向一致。

⑵ 磁感线和电场线的比较① 相像：磁感线和电场线都是为了形象描绘场而引入的设想线，实质上不存在；磁感线和电场线都是用来描绘场的方向和强弱的曲线，都用疏密来表示场的强弱；磁感线和电场线都不可以订交，由于假如订交，在交点会出现两个切线方向，与磁场或电场中某一点场的方向是独一的相矛盾。

初中物理磁场复习题

初中物理磁场复习题初中物理磁场复习题磁场是我们在初中物理学习中接触到的一个重要概念。

它是指围绕着磁体的区域内存在磁力的空间。

在学习磁场的过程中，我们需要了解磁场的性质、磁场的产生以及磁场的应用等方面的知识。

接下来，我们将通过一些复习题来回顾和巩固这些知识。

1. 什么是磁场？磁场是指围绕着磁体的区域内存在磁力的空间。

磁场可以通过磁铁吸引铁磁物体的现象来观察和验证。

2. 磁场的特性有哪些？磁场有以下几个特性：- 磁场是无形的，我们无法直接观察到磁场的存在，但可以通过磁力的作用来间接验证磁场的存在。

- 磁场是矢量量，具有方向性。

磁场的方向可以用箭头表示，箭头指向磁力的作用方向。

- 磁场是由磁体产生的，磁体包括永磁体和电磁体两种。

3. 磁场的产生有哪些方式？磁场的产生方式主要有两种：- 永磁体的磁场产生是由于其内部的微观磁性颗粒排列有序形成的。

- 电磁体的磁场产生是由通过电流在导线中流动时产生的。

4. 磁场的单位是什么？磁场的单位是特斯拉(Tesla)，常用的辅助单位是高斯(Gauss)。

1特斯拉等于10,000高斯。

5. 磁场对物体的作用有哪些？磁场对物体的作用主要有吸引和斥力两种。

- 磁体可以吸引铁磁物体，这是由于磁体的磁场和铁磁物体的磁性相互作用所产生的。

- 磁体之间的相互作用也可以产生斥力，这是由于同性磁极之间的相互排斥所产生的。

6. 磁场如何影响电流？磁场可以通过电流产生力的作用，这就是我们所学过的洛伦兹力。

- 当导线中有电流流动时，磁场会对电流产生力的作用，使导线受到一个力的作用。

- 这个力的方向垂直于导线和磁场的方向，并且遵循右手定则。

7. 磁场的应用有哪些？磁场在日常生活中有许多应用，以下是其中几个例子：- 电动机：电动机的运转是通过电流在磁场中产生力的作用实现的。

- 扬声器：扬声器的工作原理是利用电流在磁场中产生的力使振动膜产生声音。

- 磁卡：磁卡的信息存储是利用磁场的不同磁性来实现的。