2015高考物理(选修3-1)一轮精品复习之磁感应强度Word版含答案

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【优化课堂】高二物理人教版选修3-1学案：3.2 磁感应强度 Word版含答案[ 高考]

2磁感应强度[学习目标] 1.认识磁感应强度的概念及物理意义． 2.理解磁感应强度的方向、大小、定义式和单位．(重点) 3.进一步体会如何通过比值定义法定义物理量．(难点)[先填空1．物理意义：描述磁场强弱和方向的物理量．2．方向：小磁针北极所受力的方向或小磁针静止时北极的指向方向，简称磁场方向．3．标矢性：磁感应强度是矢量．[再思考]磁场对通电导体也有力的作用，该力的方向是否为磁场方向？【提示】不是磁感应强度方向，二者垂直．[后判断](1)小磁针在磁场中静止时S极所指的方向与该点磁感应强度的方向相反．(√)(2)某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向．(×)(3)垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向．(×)[先填空1．电流元：很短的一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积．2．影响通电导线在磁场中受力大小的因素：通电导线与磁场方向垂直时：(1)导线受力既与导线的长度L成正比，又与导线中的电流I成正比，即与I和L的乘积IL成正比．(2)同样的I、L，在不同的磁场中，或在非匀强磁场的不同位置，导线受力一般不同(A.不同B．相同)．3．磁感应强度的大小：(1)大小：等于一个电流元垂直放入磁场中的某点，电流元受到的磁场力F与电流元IL的比值，B＝FIL.(2)单位：特斯拉，简称特，符号是T,1 T＝1NA·m.[再思考]“一个电流元垂直放入磁场中的某点，磁感应强度与电流元受到的磁场力成正比，与电流元成反比．”这种说法是否正确，为什么？【提示】这种说法不正确．磁感应强度的大小是由磁场本身决定的，不随电流元大小及电流元所受磁场力的大小的变化而变化．[后判断](1)磁感应强度B ＝F IL 与电场强度E ＝Fq都是用比值定义法定义的．(√)(2)电流为I ，长度为L 的通电导线放入磁感应强度为B 的磁场中受力的大小一定是F ＝ILB .(×)(3)磁场中某处的磁感应强度大小与有无小磁针无关，与有无通电导线也无关．(√)(4)公式B ＝FIL适用于任何磁场．(√)预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中学生分组探究一对磁感应强度的理解(深化理解)第1步探究——分层设问，破解疑难1．磁感应强度的大小取决于什么？ 2．磁感应强度的合成遵循什么法则？第2步结论——自我总结，素能培养 1．磁感应强度的决定因素磁场在某位置的磁感应强度的大小与方向是客观存在的，与通过导线的电流大小、导线的长短无关，与导线是否受磁场力以及磁场力的大小也无关．即使不放入载流导线，磁感应强度也照样存在，故不能说B 与F 成正比或B 与IL 成反比．2．定义式B ＝F IL 的理解：B ＝FIL 是磁感应强度的定义式，其成立的条件是通电导线必须垂直于磁场方向放置．因为在磁场中某点通电导线受力的大小除和磁场强弱、电流I 和导线长度L 有关以外，还和导线的放置方向有关．导线在磁场中的放置方向不同，所受磁场力也不相同．当通电导线与磁场方向平行时，通电导线受力为零，所以我们不能根据通电导线受力为零来判定磁感应强度B 的大小为零．3．磁感应强度B 的方向：磁感应强度B 是一个矢量，它的方向可以有以下几种表述方式：(1)小磁针静止时N 极所指的方向，即N 极受力的方向．(2)小磁针静止时S 极所指的反方向，即S 极受力的反方向． (3)磁感应强度的方向就是该点的磁场方向．4．两点说明：(1)某点磁感应强度的方向不是放在该处的通电导线的受力方向．(2)磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时L 应很短，IL 称为“电流元”，相当于静电场中的“试探电荷”．第3步例证——典例印证，思维深化(多选)把一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，图中能正确反映各量间关系的是 ( )【思路点拨】 (1)对于B ＝FIL 为比值定义法，即B 与F 、IL 无关．(2)对于F ＝BIL ，F 与B 成正比，与I 、L 成正比．【解析】磁感应强度的大小和方向由磁场自身决定，不随F 或IL 的变化而变化，故B 正确，D 错误；当导线垂直于磁场放置时，有B ＝FIL ，即F ＝ILB .所以B 不变的情况下F与IL 成正比，故A 错误，C 正确．【答案】 BC正确理解比值定义法1．定义B ＝FIL 是比值定义法，这种定义物理量的方法实质就是一种测量方法，被测量点的磁感应强度与测量方法无关．2．定义a ＝Δv Δt 、E ＝Fq 也是比值定义法，被测量的物理量也与测量方法无关，不是由定义式中的两个物理量决定的．第4步巧练——精选习题，落实强化1．(多选)如图3－2－1所示，可自由转动的小磁针上方有一根长直导线，开始时两者在纸面内平行放置．当导线中通过如图所示的电流I 时，发现小磁针的N 极向里，S 极向外，停留在与纸面垂直的位置上，这一现象说明( )图3－2－1A ．小磁针感知到了电流的磁场B ．小磁针处的磁场方向垂直纸面向里C ．小磁针处的磁场方向垂直纸面向外D．把小磁针移走，该处就没有磁场了【解析】小磁针可以检验磁场的存在，当导线中通入电流时，在导线的周围就产生了磁场，在小磁针处的磁场方向为N极的受力方向，即垂直纸面向里，选项A、B正确，C 错误；电流的磁场是客观存在的特殊物质，不会随小磁针的移走而消失，只要导线中有电流存在，磁场就会存在，选项D错误．【答案】AB2．在磁场中有一小段长为L、通有电流I的导线，关于导线所在处的磁感应强度，以下说法中正确的是()A．若该导线所受磁场力为零，则该处磁感应强度一定为零B．若该导线所受磁场力不为零，则该处磁感应强度一定为FILC．若该导线所受磁场力不为零，则磁场力方向即为该处的磁感应强度方向D．若该导线与磁感应强度方向垂直，则用FIL来定义该处的磁感应强度【解析】通电导线和磁场方向平行时，通电导体不受磁场力，故磁场力为零，磁感应强度不一定为零，A错误；用B＝FIL定义磁感应强度，通电导体一定要和磁场方向垂直，故B错误，D正确．通电导线受磁场力的方向不代表磁感应强度的方向，C错误．【答案】 D学生分组探究二磁感应强度与电场强度的比较(对比分析)第1步探究——分层设问，破解疑难1．磁感应强度与电场强度在研究方法上有什么相同点？2．磁场方向与新入磁场的导线方向有何关系？第2步结论——自我总结，素能培养磁场与电场有很多相似之处，磁感应强度与电场强度也有很多相似之处，将它们相类比如下表．(多选)下列说法中正确的是()A．电荷在某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零B．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零C．把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D．把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受到的磁场力与该段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱【思路点拨】(1)电流元受到的磁场力与电流元的方位有关，当B⊥IL时力最大，当B ∥IL时力为零．(2)电荷在电场中一定受电场力作用．【解析】电荷在电场中一定受到电场力的作用，但通电导线在磁场中不一定受到磁场力的作用，当导线与磁场方向平行时，导线所受磁场力总为零，A正确、B错误．对于电场强度，它等于试探电荷受到的电场力与所带电荷量的比值；对于磁感应强度，它等于垂直磁场方向放置的通电导线所受的磁场力与该段通电导线的长度和电流的乘积的比值，C正确、D错误．【答案】AC关于磁场力与磁场，电场力与电场的关系：电流元受到磁场力作用时一定有磁场，电流元不受磁场力时也不一定没磁场，但是电荷不受电场力时，一定没有电场．第4步巧练——精选习题，落实强化3．(多选)把长度L、电流I都相同的一小段电流元放入某磁场中的A、B两点，电流元在A点受到的磁场力较大，则()A．A点的磁感应强度一定大于B点的磁感应强度B．A、B两点磁感应强度可能相等C．A、B两点磁感应强度一定不相等D．A点磁感应强度可能小于B点磁感应强度【解析】由于电流元方向和磁场方向关系不确定，所以无法比较A、B两点的磁感应强度，故B、D正确．【答案】BD4．有一小段通电导线，长为1 cm，通过的电流为5 A，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.1 N，则该点的磁感应强度B一定是()A．B＝2 T B．B≤2 TC．B≥2 T D．以上情况都有可能【解析】磁感应强度的定义式中的电流是垂直于磁场方向的电流．如果通电导线是垂直磁场方向放置的，此时所受磁场力最大，F＝0.1 N，则该点的磁感应强度为：B＝F＝IL0.1T＝2 T．如果通电导线不是垂直磁场方向放置的，则受到的磁场力小于垂直放置时5×0.01受到的磁场力，垂直放置时受到的磁场力将大于0.1 N，由定义式可知，磁感应强度B将大于2 T，故选项C正确．【答案】 C跳出磁感应强度理解的误区磁感应强度是本节课的一个重点，也是易错点，在学习的过程中一定要注意以下几点：(1)磁感应强度是矢量，既有大小，又有方向，合成遵循平行四边形定则．(2)磁感应强度的方向与磁场的方向一致，由磁场决定，与导线的受力方向无关，与放入其中的通电导线的电流的方向无关．(3)磁感应强度的大小是由磁场本身的性质决定的，与是否放入通电导线、导线的位置以及电流的大小无关；其大小通常用公式B＝FIL来计算，此公式成立的条件是一小段通电导线垂直磁场方向放入磁场．长10 cm的通电直导线，通过1 A的电流，在磁场强弱、方向都一样的空间(匀强磁场)中某处受到的磁场力为0.4 N，则该磁场的磁感应强度() A．等于4 TB．大于或等于4 TC．小于或等于4 TD．方向与其所受到的磁场力方向一致【思路点拨】电流元与磁场垂直时，磁感应强度最大．【解析】题目中没有说明导线如何放置，若导线与磁场垂直，则由磁感应强度的定义式得B＝FIL＝4 T．若导线没有与磁场垂直放置，此时所受安培力为0.4 N，若把此导线与磁场垂直放置时，受到的安培力将大于0.4 N，根据磁感应强度的定义式B＝FIL可知，此时磁感应强度将大于4 T，故B正确，A、C错误；磁感应强度的方向与磁场的方向一致，与导线的受力方向无关，故D错误．【答案】 B——[先看名师指津]——————————————本题易错选项及错误原因分析如下：(多选)如图3－2－2所示，直导线处于足够大的匀强磁场中，与磁感线成θ＝30°角，导线中通过的电流为I，为了增大导线所受的磁场力，可采取的办法是() A．增大电流IB．增加直导线的长度C．使导线在纸面内顺时针转30°D．使导线在纸面内逆时针转60 °图3－2－2【解析】当通电导线垂直于磁场方向放入磁场时，F＝BIL，故A、B、D正确．【答案】ABD。

整章一轮复习专题练习(二)含答案高中物理选修3-1磁场

高中物理专题复习选修3-1磁场单元过关检测考试范围：单元测试；满分：100分注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）请点击修改第I卷的文字说明评卷人得分一、单选题1．如图所示，真空中直角坐标系XOY，在第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，在第四象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B，在第二象限内有沿x轴正向的匀强电场，第三象限内有一对平行金属板M、N，两板间距为d。

所加电压为U，两板间有垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场。

一个正离子沿平行于金属板的轴线射入两板间并做直线运动，从A点（﹣L，0）垂直于x轴进入第二象限，从P（0，2L）进入第一象限，然后离子垂直于x轴离开第一象限，不计离子的重力，求：（1）离子在金属板间运动速度V0的大小（2）离子的比荷q/m（3）从离子进入第一象限开始计时，离子穿越x轴的时刻2．如所示，半径为r、圆心为O1的虚线所围的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，在磁场右侧有一对竖直放置的平行金属板M和N，两板间距离为L，在MN板中央各有一个小孔O2、O3，O1、O2、O3在同一水平直线上，与平行金属板相接的是两条竖直放置间距也为L的足够长光滑金属导轨，导体棒PQ与导轨接触良好，与阻值为R的电阻形成闭合回路（导轨与导体棒的电阻不计），该回路处在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中．整个装置处在真空室中．有一束电荷量为+q、质量为m的粒子流（重力不计），以速率v0从圆形磁场边界上的最低点E沿半径方向射人圆形磁场区域，最后从小孔O3射出．现释放导体棒PQ，其下滑h后开始匀速运动，此后粒子恰好不能从O3射出，而从圆形磁场的最高点F射出．求：（1）圆形磁场的磁感应强度B'．（2）粒子从E点到F点所用的时间．（3）棒下落h的整个过程中，电阻上产生的电热．3．如图所示，在空间存在水平方向的匀强磁场和竖直方向的匀强电场，电场强度为E，磁感应强度为B，在场区某点由静止释放一个带电液滴a，它运动到最低点处恰与一个原来处于静止的液滴b相碰，碰后两液滴合为一体，沿水平方向做直线运动，已知液滴a质量是液滴b质量的2倍，液滴a所带的电量是液滴b所带电量的4倍。

高考物理-选修3-1-磁场专题练习(含答案)(一)

高考物理-选修3-1-磁场专题练习（含答案）（一）一、单选题1.如图所示，平行边界MN、PQ之间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，两边界间距为d，边界MN上有一粒子源A，可沿纸面内各个方向向磁场中输入质量均为m，电荷量均为+q的粒子，粒子射入磁场的速度大小v= 不计粒子的重力，则粒子能从PQ 边界射出的区域长度与能从MN边界射出的区域长度之比为（）A. 1：1B. 2：3C. ：2D. ：32.如图甲所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个置于匀强磁场中的D形金属盒，两盒分别与高频电源相连．带电粒子在加速时，其动能E k随时间t的变化规律如图乙所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是（）A. 在E k﹣t图象中应有（t4﹣t3）＜（t3﹣t2）＜（t2﹣t1）B. 减小磁场的磁感应强度可增大带电粒子射出时的动能C. 要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的半径D. 加速电场的电压越大，则粒子获得的最大动能一定越大3.如图所示，用两根轻细金属丝将质量为m，长为l的金属棒ab悬挂在c．d两处，置于匀强磁场内．当棒中通以从a到b的电流I后，两悬线偏离竖直方向θ角处于平衡状态．为了使棒平衡在该位置上，所需的最小磁场的磁感应强度的大小．方向是（）A. tanθ，竖直向上B. tanθ，竖直向下C. sinθ，平行悬线向下D. sinθ，平行悬线向上4.环型对撞机是研究高能粒子的重要装置。

正、负离子由静止经过电压U的直线加速度加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B。

两种带电粒子将被局限在环状空腔内，沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动，从而在碰撞区迎面相撞。

为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A. 对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越大B. 对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越小C. 对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期越大D. 对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变5.如图所示，带负电的小球用绝缘丝线悬挂于O点在匀强磁场中摆动，当小球每次通过最低点A时（）A. 摆球受到的磁场力相同B. 摆球的动能相同C. 摆球受到的丝线的张力相同D. 向右摆动通过A点时悬线的拉力等于向左摆动通过A点时悬线的拉力6.在你身边，若有一束电子从上而下运动，在地磁场的作用下，它将（）A. 向东偏转B. 向西偏转C. 向北偏转D. 向南偏转7.如图所示，OM的左侧存在范围足够大、磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，ON（在纸面内）与磁场方向垂直且∠NOM=60°，ON上有一点P，OP=L．P点有一粒子源，可沿纸面内各个方向射出质量为m、电荷量为q的带正电的粒子（不计重力），速率为，则粒子在磁场中运动的最短时间为（）A. B. C. D.8.钳型表的工作原理如图所示。

人教版高二物理选修3-1复习学案设计：第三章-磁场-磁场和磁感应强度(有答案)

高中物理学习讲义
导线沿南北方向放置在小磁针的上方．
意义：说明通电导体周围存在着磁场，发现了电流的磁效应，首先揭示了电与磁之间是有联系
．磁感应强度是反映磁场性质的物理量，由磁场本身决定，是用比值法定义的．与电场强度E的比较
．若是正电荷飞过，小磁针会发生偏转
．逐渐减小
．先增大后减小
对铁球的吸引力最大，所以铁球自左向右移动时，
．甲图中前、后面的同名磁极间距较小，同名磁极相互斥力大，容易脱落
．甲图中前、后面的异名磁极间距较小，异名磁极相互引力大，不容易脱落．乙图中前、后面的同名磁极间距较大，同名磁极相互斥力小，不容易脱落
)
．磁场的方向性
小于4 T
当通电导线垂直于磁场方向时，可用F
IL表示B.故选A、C.
（多选）将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，下列图象能正确反映各物理量
＝F
IL或F＝BIL知：匀强磁场中B恒定不变，故B正确，D错误．B、L一定时，
两条相同的导线通入不同的电流先后放在磁场中的同一点，并且电流方向都与磁场方向垂故导线所在处的磁感应强度B是确定的．。

高中物理选修3-1课后习题和答案以及解释

课后练习一第10讲库仑定律和场强1.如图1-15所示，用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带电验电器的金属小球a，然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒，这时验电器小球A和金箔b的带电情况是（）A．a带正电，b带负电B．a带负电，b带正电C．a、b均带正电D．a、b均不带电答案：Ｃ详解：毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，靠近小球a,会在球上感应出正电荷，而负电荷就远离棒，到了金属杆c上。

此时用手指触碰c，会把杆上的负电荷转移走，于是整个验电器就带正电了。

球带正电，金箔也带正电。

2.如图1-4所示，真空中两个自由的点电荷A和B，分别带有-Q和+4Q的电荷，现放入第三个点电荷C，使点电荷A、B、C都处于平衡，则点电荷C应放在什么区域？点电荷C带什么电？答案：应该放入一个“+”电荷，并且放在A的左边。

详解：首先电荷不可能放中间，否则该电荷必受到两个同方向的力。

电荷放在右边也不可能，本身B处电荷电荷量就大，如果离它更近，必然是受到的两个电场力大小不一。

因此要放在A左边，并且只能是带正电才可行，因为如果带负电，AB两处电荷不可能平衡。

3.将一定量的电荷Q，分成电荷量q、q＇的两个点电荷，为使这两个点电荷相距r时，它们之间有最大的相互作用力，则q值应为______。

答案：详解：二者相互作用力就是看乘积的大小了。

数学上有如下规律，两个正数和一定，必然在二者相等时积最大。

于是答案是。

4.两个点电荷甲和乙同处于真空中．（1）甲的电荷量是乙的4倍，则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的______倍．（2）若把每个电荷的电荷量都增加为原来的2倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍；（3）保持原电荷电荷量不变，将距离增为原来的3倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍；（4）保持其中一电荷的电荷量不变，另一个电荷的电荷量变为原来的4倍，为保持相互作用力不变，则它们之间的距离应变为原来的______倍；（5）把每个电荷的电荷都增大为原来的4倍，那么它们之间的距离必须变为原来的______倍，才能使其间的相互作用力不变。

整章一轮复习专题练习(五)附答案高中物理选修3-1磁场

高中物理专题复习选修3-1磁场单元过关检测考试范围：单元测试；满分：100分注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I 卷（选择题）请点击修改第I 卷的文字说明评卷人得分一、单选题1．如图所示，放置在xoy 平面中第二象限内P 点的粒子放射源连续放出质量均为m 、电量为-q 的一簇粒子，已知入射粒子以同一速度v 朝x 轴以上向不同方向散开，垂直纸面的匀强磁场B 将这些粒子聚焦于R 点（磁场区域大致如图所示），其中已知PR=2a ，离子的轨迹关于y 轴对称的。

试确定磁场区域的边界函数方程。

不计粒子重力及相互间的作用。

2．如图所示，在直角坐标系的x 轴上方有沿x 轴负向的匀强电场，x 轴下方有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B ，x 轴为匀强磁场和匀强电场的理想边界，一个质量为m ，电荷量为q 的带正电粒子从y 轴上A 点以v0沿y 轴负向运动。

已知OA=L ，粒子第一次经过x 轴进入匀强磁场的坐标是（―2L，0）.当粒子第二次经过x 轴返回匀强电场时，x 轴上方的电场强度大小不变，方向突然反向。

不计粒子重力（1）求电场强度E的大小；（2）粒子经过电场和磁场之后，能否回到A点？如果不能回到A点，请通过计算说明；如能回到A点，则粒子从A点出发再次回到A点所用的时间是多少？3．如图所示，在xOy坐标平面的第一象限内分布着匀强电场，电场强度大小为E，方向沿y轴负向，在此平面的第四象限分布着方向垂直纸面向外的匀强磁场。

现有一重力不计的带正电的粒子，以初速度v0，从M（0，1）点，沿+x方向射入电场，接着从p（2l，0）点进入磁场后由y轴上的Q点（图中未标出）射出，射出时速度方向与y轴垂直，求：（1）带电粒子的比荷) (mq；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（3）粒子从M点运动到Q点所用的时间t。

4．如图甲所示，在真空中，有一边长为a的正方形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外．在磁场右侧有一对平行金属板M和N，两板间距及板长均为b，板间的中心线O1O2与正方形的中心O在同一直线上．有一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子以速度v0从正方形的底边中点P沿PO方向进入磁场，从正方形右侧O1点水平飞出磁场时，立即给M、N两板加上如图乙所示的交变电压，最后粒子刚好以平行于M板的速度从M板的边缘飞出．（不计粒子所受到的重力、两板正对面之间为匀强电场，边缘电场不计）。

物理人教选修3-1课后训练：第3章第2节磁感应强度含解

课后训练基础巩固1．关于磁感应强度的概念，以下说法中正确的有( ） A ．电流元IL 在磁场中受力为F ，则磁感应强度B 一定等于F ILB ．电流元IL 在磁场中受力为F ，则磁感应强度可能大于或等于F ILC ．磁场中电流元受力大的地方，磁感应强度一定大D ．磁场中某点磁感应强度的方向，与电流元在此点的受力方向相同2．将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，下列图象能正确反映各物理量间关系的是( ）3．一段电流元放在同一匀强磁场中的四个位置，如图所示，已知电流元的电流I 、长度L 和受力F ，则可以用F IL表示磁感应强度B 的是( ）4．如图所示，在空间某点A 存在大小、方向恒定的两个磁场B 1、B 2，B 1＝3 T ，B 2＝4 T ，A 点的磁感应强度大小为( ）A ．7 TB ．1 TC ．5 TD ．大于3 T 小于4 T5．一段通电直导线平行于磁场方向放入匀强磁场中，如图所示。

导线中的电流方向由左向右。

当导线以其中点O 为轴转过90°的过程中，导线受到的磁场力大小将( ）A ．不变B ．由零增至最大C ．由最大减为零D ．始终不受磁场力能力提升6．某地的地磁场强度大约是4.0×10－5T ，一根长为500 m 的导线，通入电流强度为10 A 的电流，该导线可能受到的磁场力为( ）A ．0B ．0.1 NC ．0.3 ND ．0.4 N7．如图所示，直导线处于足够大的磁场中，与磁感应强度B成θ＝30°角，导线中通过的电流为I，为了增大导线所受的安培力，可采取的办法是( ）A．增大电流IB．增加直导线的长度C．使导线在纸面内顺时针转30°角D．使导线在纸面内逆时针转60°角8．磁场中放一与磁场方向垂直的电流元，通入的电流是2.5 A，导线长1 cm，它受到的安培力为5×10－2 N。

问：(1）这个位置的磁感应强度是多大？(2）如果把通电导线中的电流增大到5 A时，这一点的磁感应强度是多大？(3）如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否可以肯定这里没有磁场？参考答案1．答案：B 点拨：判断磁感应强度的大小，需要在电流元受力最大的前提下进行，即电流元垂直于磁场方向，选项A、B中的力F可能小于或等于最大受力，因此磁感应强度B可能大于或等于FIL；电流元在磁场中受力与其放置方位有关，因此电流元受力大的地方，磁感应强度不一定大；磁场的方向规定为小磁针N极受力方向，与电流元受力方向不相同。

整章一轮复习专题练习(一)含答案高中物理选修3-1磁场

高中物理专题复习选修3-1磁场单元过关检测考试范围：单元测试；满分：100分注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I 卷（选择题）请点击修改第I 卷的文字说明评卷人得分一、单选题1．如图所示，K 与虚线MN 之间是加速电场。

P 、Q 是两平行极板，提供偏转电场，极板间的距离及板长均为d ，右侧紧挨匀强磁场，磁场宽度为2d ，最右侧是荧光屏。

图中A 点与O 点的连线垂直于荧光屏。

一带正电的粒子由静止被加速，从A 点离开加速电场，垂直射入偏转电场，离开偏转电场后进入匀强磁场，最后恰好垂直地打在图中的荧光屏上。

已知加速电压为1U ，偏转电压21U U ，磁场区域在竖直方向足够长，磁感应强度为B ，不计粒子的重力。

求：（1）粒子穿出偏转电场时的速度偏转角；（2）粒子的比荷。

（3）若磁场的磁感应强度可从0逐渐增大，则荧光屏上出现的亮线长度是多少?2．如图lO所示，在x≥O的区域内存在与xO y平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面朝里。

假设一系列质量为m、电荷量为q的正离子初速度为零，经过加速电场加速后从O点沿Ox轴正方向进人匀强磁场区域。

有一块厚度不计、高度为d的金属板竖直放置在磁场中，截面如图，M、N 分别为金属板截面的上、下端点，M点的坐标为（d，2d）, N点的坐标为（d，d）。

不计正离子的重力。

（1）加速电场的电压在什么范围内，进入磁场的离子才能全部打在金属板上？（2）求打在金属板上的离子在磁场中运动的最短时间与最长时间的比值？（sin37°=0.6 cos37°=0.8）3．直角坐标系xoy界线OM两侧区域分别有如图所示电、磁场（第三象限除E=、方外），匀强磁场磁感应强度为B、方向垂直纸面向外，匀强电场场强vB向沿x轴负方向。

一不计重力的带正电的粒子，从坐标原点O以速度为v、沿x 轴负方向射入磁场，随后从界线上的P点垂直电场方向进入电场，并最终飞离电、磁场区域。

人教版物理【选修3-1】学案：3.2《磁感应强度》(含答案)

选修3.2 磁感应强度课前预习学案一、预习目标1、理解磁感应强度B 的定义，知道B 的单位是特斯拉。

2、会用磁感应强度的定义式进行有关计算。

3、会用公式F=BIL 解答有关问题。

二、预习内容1.电场强度是通过将一检验电荷放在电场中分析电荷所受的与检验电荷的比值来定义的，其定义式为E ＝F q。

规定受的电场力方向为电场方向。

2．磁场的方向。

规定在磁场中的任意一点小磁针受力的方向亦即小磁针时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向．3．磁场对电流的作用力通常称为。

如图1，三块相同的蹄形磁铁，并列放在桌上，直导线所在处的磁场认为是均匀的，则决定安培力大小的因素 ⑴与导线在磁场中的放置方向有关 ⑵与电流的有关⑶与通电导线在磁场中的有关 4．磁场强弱——磁感应强度在磁场中于磁场方向的通电导线，所受的安培力F 跟电流I 和导线长度L 的乘积IL 的比值叫。

公式B ＝F IL在国际单位制中，磁感应强度的单位是，简称特，国际符号是T 。

1T ＝1N A ·m磁感应强度是，把某点的磁场方向定义为该点的磁感应强度的方向。

磁感应强度B 是表示磁场和方向的物理量三、提出疑惑课内探究学案一、学习目标1、知道物理中研究问题时常用的一种科学方法——控制变量法。

2、通过演示实验，分析总结，获取知识。

二、学习过程1.磁感应强度方向在磁场中，我们利用小磁针来规定磁场的方向，规定在磁场中的任意一点小磁针北极受力的方向亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向．磁感应强度是矢量，把某点的磁场方向定义为该点的磁感应强度的方向。

例1．磁场中任一点的磁场方向,规定为小磁针在磁场中 ( )A ．受磁场力的方向B ．北极受磁场力的方向C ．南极受磁场力的方向D ．受磁场力作用转动的方向解答：磁场中任一点的磁场方向,规定为小磁针在磁场中北极受磁场力的方向,故B 对。

S 图12．磁感应强度大小的定义───比值定义法在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度。

高三物理人教版选修31第三章《磁场》全章14节复习学案以及测试题含部分答案

选修3-1 第三章磁场第一节磁场及磁场对电流的作用班别姓名学号学习目标：1.掌握磁场、磁感应强度、磁通量的基本概念，会用磁感线描述磁场.2.掌握安培定则、左手定则的应用.3.掌握安培力的概念及在匀强磁场中的应用.学习重难点：安培定则、左手定则的应用；解决与安培力有关的实际问题。

复习交流1．磁感应强度是一个矢量．磁场中某点磁感应强度的方向是()A．正电荷在该点所受力方向B．沿磁感线由N极指向S极C．小磁针N极或S极在该点的受力方向D．在该点的小磁针静止时N极所指方向2、关于磁感线和电场线，下列说法中正确的是A、磁感线是闭合曲线，而静电场线不是闭合曲线B、磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线C、磁感线起始于N极，终止于S极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷D、磁感线和电场线都能分别表示磁场和电场的方向和大小，都是客观存在的。

3、下列说法中正确的是( )A.电荷在某处不受到电场力的作用，则该处的电场强度为零B.一小段通电导线在某处不受到磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零C.把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D.把一小段通电导线放在磁场中某处，它受到的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱小结：（1）磁场的方向：小磁针静止时________所指的方向．（2）磁感线的疏密表示，磁感线的切线方向表示。

以条线磁体为例，外部的磁感线从到，内部的磁感线从到，因此磁感线是曲线。

（3）磁感应强度是一个用来描述磁场的_______________的物理量，大小：B＝________(通电导线垂直于磁场)．4．在图1—1中，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针的上方时，磁针的S极向纸内偏转．这一带电粒子束可能是A．向右飞行的正离子束B．向纸内飞行的正离子束C．向右飞行的负离子束D．向纸内飞行的负离子束图1--15、如图所示，环形导线周围有三只小磁针a、b、c，闭合开关S后，三只小磁针N极的偏转方向是（）A、全向里B、全向外C、a向里，b、c向外D、a、c向外，b向里小结：电流的磁场直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场特点无磁极、非匀强且距导线越远处磁场____与____磁铁的磁场相似，管内为____磁场且磁场____，管外为______磁场环形电流的两侧是N极和S极，且离圆环中心越远，磁场____安培定则立体图横截面图6.一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力.为了使拉力等于零，可( )A.适当减小磁感应强度B.使磁场反向C.适当增大电流强度D.使电流反向7.磁场中某区域的磁感线如图所示，则()A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a＞B bB．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a＜B bC．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小小结：（1）安培力的大小：当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，F＝______，这是一般情况下的安培力的表达式，以下是两种特殊情况：(1)当磁场与电流________时，安培力最大，F max＝BIL.(2)当磁场与电流________时，安培力等于零．（2）判断安培力的方向根据定则：伸开左手，使拇指与其余四指________，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________的方向，这时________所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．巩固练习任务一、安培定则的应用和磁场的叠加1.通电螺线管内有一在磁场力作用下处于静止的小磁针，磁针指向如图所示( )A.螺线管的P端为N极，a接电源的正极B.螺线管的P端为N极，a接电源的负极C.螺线管的P端为S极，a接电源的正极D.螺线管的P端为S极，a接电源的负极2、如图所示，两根非常靠近且互相垂直的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的（）A、区域ⅠB、区域ⅡC、区域ⅢD、区域Ⅳ3.如图所示，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。

高中物理选修3-1磁场知识点及习题

1-磁场与电场磁场电场性质对放入其中的电荷或电流有力的作可对放入其中的电布有力的作用场源电荷、电流皂荷物理量疫感应强曳电场强度、电势差〔电势〕描述磁感线电场线、等势面2.磁感应强度与电场强度磁感应罡度B电场在度E电势差U 物理意义反映随场的强弱反映电场的强弱反映电场的位置定义放入通电导饯,当B_L1时,B=F/IL放入试探电荷,E=F/q移动试探电荷.U=\\7q决定因素场源Q、I和乏场源的矩姿r,与导线无关场源Q和距场源的距离r, 与试探电荷无美两点间的电势之差,与试探电荷无关单位T V/m(N/C)V标矢量矢量,与放入小递针的X极所指的方向矢量,与放入试探正电荷所攵电场力的方向标量3 .磁感线与电场线磴感线电场线定义满足切践方向为B的方向的一组曲线满足切线方向为E的方向的一组曲浅特点闭合曲线.外部从N到S.内部S到N始于正电荷.终于负电荷永不相交永不相交疏客程度反映磁场的强弱〔B〕疏后程度反映场况的羽弱〔E〕4.安培力、洛伦兹力与电场力安培力洛伦兹力皂场力物理意义版场对通电导线的力盔场对运动电荷的力电场对电荷的力大小当B«LI 时,F=B1L当B〃I 时,F=0当互成一定夹角时,取有效长度〔,B方向的投影〕当BJ_v 时,F=qyB当B〃v 时,F=0F=Eq方向左手定那么〔不等于场的方向.且相互垂宜〕左手定那么〔注意电性不同方向相反〉正电荷所受电场力与E相同负电荷所受电场力与E相反一、磁场知识要点1,磁场的产生⑴磁极周围有磁场.⑵电流周围有磁场〔奥斯特〕.安培提出分子电流假说〔又叫磁性起源假说〕,认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的.〔不等于说所有磁场都是由运动电荷产生的.〉⑶变化的电场在周困空间产生磁场〔麦克斯韦〕.2,磁场的根本性质•••磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用〔对磁极一定有力的作用：对电流只是遮有力的作用,当电流和磁感线平行时不受磁场力作用〕.这一点应该跟电场的根本性质相比拟.3.磁感应强度B =—〔条件是匀强磁场中,或AL很小,并且L_L8 〕oIL磁感应强度是矢量.单位是特斯拉,符号为T, 1T=1N/〔A m〕=lkg/〔A夕〕4.战感线⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线.磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向,也就是在该点小磁针静止时N极的指向.磁感线的疏密表示磁场的强弱.⑵—印封闭地线〔和静电场的电场线不同〕. ⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线：⑷安培定那么〔右手螺旋定那么〕：对直导线,四指指磁感线方向：对环行电流,大拇指手中央定线上的磁感线方向:对长直螺线箕大也指指螺线篁内邯的磁廛线方向.5 ,磁通量如果在磁柄应强度为B的匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,其面积为S,那么定义8与S的乘积为穿过这个面的磁通量,用.表示.s是标量,但是有方向〔进该面或出该而1玳位为韦伯,符号为Wbc lWb=lT m2=iv s=lkg m2/〔A s2〕.可以认为磁通量就是穿过某个面的磁感线条数C在匀强磁场磁感线垂直于平面的情况下,8二S/S.所以在感应强度又叫磁通密度.在匀强磁场中,当8与S的夹角为.时, 有S=BSsin a.A■中条形磁铁蹄形磁铁—+制感线分布安培定那么环形电流的磁场V：地球磁场通电直导线周围磁场由, 密感线分布U 安培定期直线电流的磁场、通电螺线管的磁场X XX①XX X 通电环行导线周围破二、安培力〔磁场对电流的作用力〕知识要点1 ,安培力方向的判定 ⑴用左手定那么.⑵用“同性相斥,异性相吸〞〔只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时〕.⑶用“同向电流相吸,反向电流相斥"〔反映r 磁现象的电本质,可以把条形同铁等效为长直螺线管〔不要把长直上线管等效为条形磁铁〕.只要两导线不是互相垂直的,都可以用''同向电流相吸,反向电流相斥〞判定相互作用的磁场力的方向：当两导线互相垂直时,用左手定那么判定.2安培力大小的计算:F=BUstn .〔.为8、L 间的夹角〕高中只力求会计算.=0 〔不受安培力〕和"900两种情况.例题分析例1：如下图,可以自由移动的竖直导线中通有向下的电流,不仅在磁场力作用下,导线将如何移动解：先画出导线所在处的磁感线,上下两局部导线所受安培力的方向相反,使导线丛左回在看顺时轨段动:.那么又爱到竖直向上的磁场的作用而向右移动〔不要说成先转90°后平移〕.分析的关键是画出相关的磁感线.例2：条形磁铁放在粗糙水平而匕正中的正上方有一导线, 流后,磁铁对水平面的压力将会一〔增大、减小还是不变〕.水力大小为.}解：此题有多种分析方法.〔1〕画出通电导线中电流的磁场中感线〔如图中粗虚线所示〕,可看出两极受的磁场力的合力竖直的压力减小,但不受摩擦力.〔2〕画出条形磁铁的磁感线中通过通电导线的那一条〔如图中细虚线所示〕,可看出导线受到的安培力竖直向下,因此条形磁铁受的反作用力竖直向上.⑶把条形磁铁等效为通电螺线管,上方的电流是向里的,与通电导线中的电流是同向电流,所以互相吸引.例3：如图在条形磁铁N 极附近悬挂一个线圈,当线圈中通有逆时针方向哪个方向偏转解：用“同向电流互相吸引,反向电流互相排斥〞最简的：条形磁铁的等面是向下的,与线圈中的电流方向相反,互相排斥,而左边的线圈匝数多所以如果用“同名磁极相斥,异名磁极相吸〞将出现判断错误,由于那只适用于线圈位于磁铁外部的情况C 〕例4：电视机显象管的偏转线圈示意图如右,即时电流方向如下图.该时刻由里将向哪个方向偏转 >解：画出偏转线圈内侧的电流,是左半线圈靠电子流的一侧为向里,右半线圈靠外.电子流的等效电流方向是向里的,根据“同向电流互相吸引,反向电流互相排斥〞. 偏转C 〔此题用其它方法判断也行,但不如这个方法简洁〕.通有图示方向的电平面对磁铁的摩擦通过两极的那条磁向上C 磁铁对水平面电子流的一侧为向可判定电子流向左计通电导线的重力,的电流时,线圈将向效螺线管的电流在正线圈向右偏转c 〔此题向外射出的电子流例5：如下图,光滑导轨与水平面成,角,导轨宽L 匀强磁场磁感应长也为L ,质量为m,水平放在导轨上.当回路总电流为“时,金属杆正好至少多大这时B的方向如何⑵假设保持B 的大小不变而将B 的方向改为竖直向流/2调到多大才能使金属杆保持静止解：画出金属杆的截面图.由三角形定那么可知,只有当安培力方向沿导力才最小,8也最小.根据左手定那么,这时8应垂直于导轨平面向上,大小 8二mgsin a 〞口当8的方向改为竖直向上时,这时安培力的方向变为水平向右,沿导轨Wcos .=mgsin a , /2=/1/cos ez o 〔在解这类题时必须画出截面图,只有在截面图上才能正确表示各力的准确方向,从而弄清各矢量方向间的关系〕.例6：如下图,质量为m 的铜棒搭在U 形导线框右端,棒长和框宽均的匀强磁场方向竖直向下.电键闭合后,在磁场力作用下铜棒被平抛出去, 上,水平位移为5.求闭合电键后通过铜棒的电荷量Q .解：闭合电键后的极短时间内,铜棒受安培力向右的冲量F/t 二m%而被而瞬时电流和时间的乘积等于电荷量Q=/ 43由平抛规律可算铜棒离开导.=*唇最终可得.啮三、洛伦兹力知识要点1 .洛伦兹力2 •洛伦兹力方向的判定3 •洛伦兹力大小的计算带电粒子在匀强磁场中仅受洛伦兹力而做匀速忸周运动时,洛伦兹力充当向心力,由此可以推导出该圆周运动的半径公式和周期公式：r = —.T = —Bq Bq4 ,带电粒子在匀强磁场中的偏转⑴穿过矩形磁场区, 一定要先画好辅助线〔半径、速度及延长线〕.偏转角由运动电荷在磁场中受到的磁场力叫洛伦兹力,它是安培力的微观表现. 计算公式的推导：如下图,整个导线受到的磁场力〔安中/aesv ：设导线中共有N 个自由电子N=nsh 每个电子受的二NF .由以上四式可得F=qvB,条件是v 与8垂直.当v 与Bxxx xlx XXX 培力〕为人=8化：其磁场力为F,那么F安X X X 头头XXX在用左手定那么时•,M 必须拒里逅方问〔丕星速度方回〕, 动方向的反方向.即正电荷定向移动的方向：对负电荷,四指应指负电荷定向移sin 〃,/R 求出.侧为L ,磁感应强度为8 下落h 后落在水平面平抛出去,其中F=8/3 线框时的初速度移由外;以伊沙产解出.经历时间由I = "g得出.Bq注意,这里鼠世速度的反向延长线与初速度延长线见这点丕理是塞度北段的史点,这点与带电粒子在匀强电场中的偏转结论不同！⑵穿过圆形磁场区.面好辅助线〔半径、速度、轨迹圆的圆心、连心线〕.求出.经历时间由,一〃历得出.Bq注意：由对称性“射出线的反向延怅线必过磁场圆的圆心. 偏角可由lang =二 2R例题分析例1：磁流体发电机原理图如右.等离子体高速从左向右喷射, 向的匀强磁场,该发电机哪个极板为正极两板间城大电压为多少解：由左手定那么,正、负离子受的洛伦兹力分别向上、向下.所负极板间会产生电场.当刚进入的正负离子受的洛伦兹力与电场力等电压：U=Bdv.4处里跪断殂必选也感星电动教圣当外电路接通时, 小,板间场强减小,洛伦兹力将大于电场力,进入的正负离子又将发仍是£=8dv,但路端电压将小于8dv°在定性分析时特别需要注意的是：两极板间有如图方以上极板为正.正、值反向时,到达最大极板上的电荷量减生偏转,这时电动势⑴正负离子速度方向相同时,在同一磁场中受洛伦兹力方向相反.⑵外电路接通时,电路中有电流,洛伦兹力大于电场力,两板间电压将小于8雨,但电动势不变〔和所有电源一样, 电动势是电源本身的性质.〕⑶注意在带电粒子偏转聚集在极板上以后新产生的电场的分析.在外电路断开时最终将到达平衡态.例2：半导体靠自由电子〔带负电〕和空穴〔相当于带正电〕导两种.p型半导体中空穴为多数载流子：n型半导体中自由电子为多验可以判定一块半导体材料是p型还是〃型:将材料放在匀强磁场中, 电,分为P型和n型数载流子.用以下实通以图示方向的电流人用电压表比拟上下两个外表的电势上下,假设上极板电势高,就是P型半导体：假设下极板电势高,就是.型半导体.试分析原因.解：分别判定空穴和自由电子所受的洛伦兹力的方向,由于四指指电流方向,都向右,所以渔企丝力方向都跑上,迄攸鄱将向上偏转.P型半导体中空穴多,上极板的电挎高：,型半导体中自由电子多,上极板电势低.注意：一曳返友包根夙些,『尤"空鹿王走网二公磁场史改近裳的曲俭丝力麦迪根双,Jg以®拽力®板那么.例3：如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场.正、点.以与MN成30,角的同样速度v射入磁场〔电子质量为m, 场中射出时相距多远射出的时间差是多少解：正负电子的半径和周期是相同的.只是偏转方向相反. 径,由对称性知：射入、射出点和圆心恰好组成正三角形.所以由图还看出经历时间相差2所.答案为射出点相距s = 空,时Be负电子同时从同一电荷为2〕,它们从磁先确定圆心,画出半两个射出点相距2小间差为A/ =4m〃关键是找网心、找半径和用对称.例4：一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P〔G. 0〕点以速度的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限.求8和射出点的坐标.I解：由射入、射出点的半径可找到圆心.,并得出半径为「='=竺,得8 =史竺：射出点坐标为〔0,岛〕.£ Bq 2aq v,沿与X正方向成60匀强磁场的磁感应强度四、带电粒子在混合场中的运动知识要点1 .速度选择器正交的匀强磁场和匀强电场组成螃螃暨.带电粒子必须以唯二碘定的逑度,包抵划,,加包上才熊匀叫,耍意世没真线〕通过速度选择器.否那么将发生偏转.这个速度的大小可以由洛伦兹力和出：qv8二£q, 1,=色.在木图中,速度方向必须向右.B〔D这个结论与离子带何种电荷、电荷多少都无关.⑵假设速度小于这一速度,电场力将大于洛伦兹力,带电粒子向电场力方正功,动能将增大,洛伦兹力也将增大,粒子的轨迹既不是抛物线,也不是曲线：假设大于这一速度,将向洛伦兹力方向偏转,电场力将做负功,动能将电场力的平衡得向偏转,电场力做圆,而是一条更杂减小,洛伦兹力也将减小,轨迹是一条红杂曲线.2,带电微粒在重力、电场力、磁场力共同作用下的运动⑴带电微粒在三个场共同作用下做匀速圆周运动.必然是电场力和重力平衡,而洛伦兹力充当向心力, ⑵与力学紧密结合的综合题,要认真分析受力情况和运动情况〔包括速度和加速度〕.必要时加以讨论.例题分析例1:某带电粒子从图中速度选择器左端由中点O以速度内向右射下方的.点以速度力射出：假设增大磁感应强度8,该粒子将打到.点上ac=ob,那么该粒子带—电：第二次射出时的速度为o解：B增大后向上偏,说明洛伦兹力向上,所以为带正电,由于洛所以两次都是只有电场力做功,第一次为正功,第二次为负功,但功的去,从右端中央a方的c点,且有伦兹力总不做功, 绝对值相同.1 , 1 , 12 1 ,一5〃?以=7,nv o 一不加打,二匕例2：如下图,一个带电粒子两次以同样的垂直于场线的初速度vo分别穿越匀强电场区和匀强磁场区,场区的宽度均为L偏转角度均为.,求£：8解：分别利用带电粒子的偏角公式.在电场中偏转：解：〔1〕离子在加速电场中加速,根据动能定理有rr 1 2au =mv^2①〔3分〕磁场中偏转：§而0=竺2,由以上两式可得与=」_.可以证实：当偏转角相同时,侧移必然不同〔电场中侧移较大〕: mv Q B cosa 当侧移相同时,偏转角必然不同〔磁场中偏转角较大〕. 例3：一个带电微粒在图示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速粒必然带,旋转方向为,假设圆半径为心电场强度为£磁感应强解：由于必须有电场力与重力平衡,所以必为负电：由左手定那么得逆时针圆周运动◎那么该带电微度为8,那么线速度为转动：再由Eq = 〃ig 和 r = 例4：质量为m 带电量为q 的小球套在竖直放置的绝缘杆上,球与杆间的动摩擦因数强磁场的方向如下图,电场强度为£磁感应强度为8：小球由静止糅放后沿杆下滑. 磁场也足够大,求运动过程中小球的最大加速度和最大速度. 解：不妨假设设小球带正电〔带负电时电场力和洛伦兹力都将反向,结论相同〕.刚电场力、弹力、摩擦力作用,向下加速：开始运动后又受到洛伦兹力作用,弹力、摩擦力力等于电场力时加速度最大为g .随着v 的增大,洛伦兹力大于电场力,弹力方向变为向擦力随着增大,加速度减小,当摩擦力和重力大小相等时,小了=些+匕〃Bq B 假设将磁场的方向反向,而其他因素都不变,那么开始运动后力、摩擦力不断增大,加速度减小.所以开始的加速度最大为为〃,匀强电场和匀设杆足够长,电场和糅放时小球受重力、开始减小：当洛伦兹右,且不断增大,摩球速度到达最大洛伦兹力向右,弗-㈣：摩擦力等于重力时速度最大,为y = 皿- No pBq B5.〔20分〕如下图为一种质谱仪示意图,由加速电场、静电分析器和磁分析器组成.：静电分析器通道的半径为R 均匀辐射电场的场强为£磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感强度为8〉问：〔1〕为J'使位于4处电量为q 、质量为m 的离子,从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,加速电场的电压U 应为多大〔2〕离子由P 点进入磁分析器后,最终打在乳胶片上的Q 点,该点距入射点P 多远加速电场离子在辐向电场中做匀速恻周运动,电场力提供向心力,有_ 说&aE= m —丑②〔4分〕解得 2 ③〔2分〕〔2〕离子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有④〔3分〕由②、④式得⑤〔5分〕故〔3分〕例6：〔20分〕如下图,固定在水平桌面上的光滑金属框架cde/处于竖直向下磁感应强度为80的匀强磁场中.金属杆附与金属框架接触良好.此时.bed构成一个边长为/的正方形,金属杆的电阻为八其余局部电阻不计.⑴假设从t=0时刻起,磁场的磁感应强度均匀增加,每秒钟增量为A,施加一水平拉力保持金属杆静止不动,求金属杆中的感应电流.⑵在情况⑴中金属杆始终保持不动,当上fl秒末时,求水平拉力的大小.⑶假设从上0时刻起,磁感应强度逐渐减小,当金属杆在框架上以恒定速度v向右做匀速运动时,可使回路中不产生感应电流.写出磁感应强度8与时间t的函数关系式.解⑴设瞬时磁感应强度为8,由题意得山①〔1分〕一〞二一二回即S出产生感应电动势为M 匕t 氏②〔3分〕根据闭合电路欧姆定律得,产生的感应电流产了③ 〔3分〕〔2 〕由题意,根据二力平衡,安培力等于水平拉力,即F二七④〔1分〕% = ⑤〔3 分〕F国十5 尸伊.十姑「户由①酶得强丫 ,所以广〔2分〕〔3〕回路中电流为0,说明磁感应强度逐渐减小产生的感应电动势£和金属杆运动产生的感应电动势8’相反,即S + S f = 09那么有〔"一为〕'\班=0 8 =里一0〔4分〕解得 ,十讨〔2分〕例7〔19分〕如图,在x轴上方有磁感强度大小为从方向垂直纸面向里的匀强磁场.x轴下方有磁感强度大小为8/2,方向垂直纸面向外的匀强磁场.一质量为m、电量为f的带电粒子〔不计重力〕,从x轴上.点以速度4垂直x轴向上射出.求:<1〕经多长时间粒子第三次到达x轴.〔初位置.点为第一次〕〔2〕粒子第三次到达x轴时离.点的距离.X X X X X XXX X5/2解:X X X X X XXX X〔1〕粒子运动轨迹示意图如右图〔2分〕由牛顿第二定律效=%匕一r①〔4分〕冲②〔2分〕271m得71=祖〔2分〕72=祖〔2分〕1 - 1 - 3 根-A + -f2 =——粒子第三次到达x轴需时间t= 2 2 於〔1分〕叫〔2〕由①式可知rl=就〔2分〕2叫r2= " 〔2 分〕6阳片粒子第三次到达x轴时离0点的距离5 = 2rl 2r2 = * 〔2分〕例8、如下图,在第I象限范围内有垂直xOy平面的匀强磁场,磁感应强度为8.质量为m、电量大小为q的带电粒子〔不计重力〕,在.0平面里经原点0射入磁场中,初速度为vO,且与X轴成60.角,试分析计算：〔1〕带电粒子从何处离开磁场穿越磁场时运动方向发生的偏转角多大〔2〕带电粒子在鹤场中运动时间多长解：带电粒子假设带负电荷,进入磁场后将向x轴偏转,从A点离开磁场: 假设带正电荷,进入磁场后将向y轴偏转,从B点离开磁场：如下图.带电粒子进入磁场后作匀速圆周运动,轨迹半径均为圆心位于过0点与I/O垂直的同一条直线上,O1O=O2O=OL4 = O28 = R,带电粒子沿半径为R的圆周运动一周的时间为_ 2成2府1 = ----- =-------心的.〔1〕粒子假设带负电荷,进入磁场后将向x轴偏转,从A点离开磁场,运动方向发生的偏角为：01 = 20=2x600 = 1200,A点到原点o的距离为：q®粒子假设带正电荷,进入磁场后将向y轴偏转,在B点离开磁场：运动方向发生的偏角为:02 = 2 〔900-3〕 =2x300 = 600.B点到原点O的距离为:〔2〕粒子假设带负电荷, 进入磁场后将向x轴偏转,从A点离开磁场,运动的忖间为:粒子假设带正电荷,进入磁场后将向y轴偏转,在B点离开磁场：运动的时间为:’2二丽"二石二%例9、右图是科学史上一张著名的实验照片,显示一个属板运动的径迹.云室旋转在匀强磁场中,磁场方向垂板对粒子的运动起阻碍作用.分析此径迹可知粒子A.带正电,由下往上运动B.带正电,由上往下运动C.带负电,由上往下运动D.带负电,由下往上运动答案：A,mv解析：粒子穿过金属板后,速度变小,由半径公式——可知,半径变小,粒子运动方向为由下向上：又由于洛仑兹力的方qB向指向圆心,由左手定那么,粒子带正电.选A.例10、如下图,固定位置在同一水平向内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一质量为m 〔质量分布均匀〕的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为5现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时,速度恰好到达最大〔运动过程中杆始终与导轨保持垂直〕.设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g.那么此过程〔尸 _ M QRA・杆的速度最大值为82 d2BdlB.流过电阻R的电量为五十厂C,恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D.恒力F做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量答案BD【解析】当杆到达最大速度Vm时,F —卬堂—'"& = 0得匕〞=〔卜二卬9Rf' ,八错：由公式R + r m B%2q-△① =8*B对：在棒从开始到到达最大速度的过程中由动能定理有：+W f=AE K.带电粒子在云室中穿过某种金直照片向里.云室中横放的金属〔R + r〕〔R + r〕R + r *'、卜其中% =一〃〃吆,卬笈=一.,恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量与回路产生的焦耳热之和,C错:恒力F做的功与安倍力做的功之和等于于杆动能的变化量与克服摩擦力做的功之和,D对.例11、如图甲,在水平地向上固定一倾角为.的光滑绝缘斜面,斜面小为E 、方向沿斜面向下的匀强电场中.一劲度系数为k 的绝缘轻质在斜而底端,整根弹簧处于自然状态.一质量为m 、带电量为q 〔q>0〕簧上端为so 处静止释放,滑块在运动过程中电量保持不变,设滑块与有机械能损失,算黄始终处在弹性限度内,重力加速度大小为g .〔1〕求滑块从静止糅放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间匕〔2〕假设滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为择放到速度大小为心过程中弹簧的弹力所做的功W ：〔3〕从滑块静止称放瞬间开始计时,请在乙图中画出滑块在沿整个过程中速度与时间关系v-t 图象.图中横坐标轴上的11t2及t3分次与弹簧上端接触、第一次速度到达最大值及第一次速度减为零的时次为滑块在匕时刻的速度大小,Vm 是题中所指的物理量.〔木小题不要求写出计算过程〕⑵ W 」叫2 -.叫sin6 + 把)• (% + 〃"6 + 吟； 2 k【解析】木题考查的是电场中斜面上的弹簧类问题,涉及到匀变速直线运动、运用动能定理处理变力功问题、最大速度问题和运动过程分析.〔1〕滑块从静止糅放到与弹簧刚接触的过程中作初速度为零的匀加速直线运动,设加速度大小为.,那么有qE^mgsin0=mo1 . 2% = 53联立①②可得2〃 7soqE + "ig sin 0〔2〕滑块速度最大时受力平衡,设此时弹簧压缩量为X .,那么有mg sin 0 + qE = kx .从静止样放到速度到达最大的过程中,由动能定理得- 1 ,57gsin<9 + qE 〕^〔x nt +x 0〕 + W = -mv n ； -0乙联立④⑤可得W = _ (mg sin 0 + qE)• (“ +2〔3〕如图(3)2〃7soqE + mgmg sin 6 + qE)s 处于电场强度大弹簧的一端固定的滑块从距离弹弹簧接触过程没Vm ,求滑块从静止斜而向下运动的别表示滑块第一刻,纵坐标轴上的答案〔1〕。

高二人教物理选修3—1第3章磁场含答案

高二人教物理选修 3—1 第 3 章磁场含答案人教选修 3—1 第三章磁场
1、磁性是物质的一种普遍属性，大到宇宙星体，小到电子、质子等微观粒子，几乎都会有磁性，地球就是一个巨大的磁体。在一些生物体内也会含有微量磁性物质，鸽子就是利用这种体内外磁性的相互作用来辨别方向的。若在鸽子身上绑一块永久磁铁，且其产生的磁场比附近的地磁场强的多，则在长距离飞行中( ) A．鸽子仍能如平时一样辨别方向 B．鸽子会比平时更容易的辨别方向 C．鸽子会迷失方向 D．不能确定鸽子是否会迷失方向 C [永久磁铁会产生磁场，该磁场干扰鸽子识别地磁场，影响鸽子通过地磁场识别方向，所以鸽子会迷失方向，C 项正确。] 2、(双选)把一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，图中能正确反
A．32BIL，方向竖直向上 B．2BIL，方向竖直向上 C．34BIL，方向竖直向下 D．3BIL，方向竖直向下 *10、(双选)如图所示，用丝线吊一个质量为 m 的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中，空气阻力不计，当小球分别从 A 点和 B 点向最低点 O 运动且两次经过 O 点时( )
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方向竖直向上，故 A 正确。] *10、(双选)如图所示，用丝线吊一个质量为 m 的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中，空气阻力不计，当小球分别从 A 点和 B 点向最低点 O 运动且两次经过 O 点时( )
A．小球的动能相同 B．丝线所受的拉力相同 C．小球所受的洛伦兹力相同 D．小球的向心加速度相同 *11、如图所示是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内存在相互正交的匀强磁场和匀强电场。匀强磁场的磁感应强度为 B，匀强电场的电场强度为 E。平板 S 上有可让粒子通过的狭缝 P 和记录粒子位置的胶片 A1A2.平板 S 下方有磁感应强度为 B0 的匀强磁场。下列表述不正确的是( )

2015年高考物理试题分类汇编选修3-1及答案解析word版

2015年高考物理试题分类汇编选修3-1及答案解析word版目录电场 (1)恒定电流 (10)电学实验 (21)磁场 (32)电场1.（15江苏卷）静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载《春秋纬考异邮》中有玳瑁吸衣若只说，但下列不属于静电现象的是A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引C．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流D．从干燥的地毯走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉【解析】C是电磁感应现象，其余是静电现象。

【答案】C【点评】本题考查静电现象和电磁感应现象，难度：容易2.（15江苏卷）一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左，不计空气阻力，则小球A．做直线运动B．做曲线运动C．速率先减小后增大，D．速率先增大后减小【解析】小球受重力和电场力，合力方向左下，初速度与合力不在同一直线，所以小球做曲线运动。

初阶段，合力与速度夹角为钝角，速率减小，后来，合力与速度夹角为锐角，速率增大，所以速率先减小后增大。

【答案】BC【点评】本题考查曲线运动，难度：中等3，（15江苏卷）两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示，c时两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，则A．a点的电场强度比b点的大B．a点的电势比b点的高C．c点的电场强度比d点的大D．c点的电势比d点的低【解析】逐项判断A.根据电场线的疏密判断，a点电场强度比b大，A正确；B.根据沿电场线电势降低，a点的电势比b低，B错误；C.根据电场的叠加原理，c、d点的电场都是正电荷与两个相同的负电荷形成的电场的叠加，c点两个相同的负电荷形成的电场互相抵消、d 点两个相同的负电荷形成的电场方向与正电荷形成的电场方向相反，而c、d点与正电荷距离相等，所以c点电场强度比d大，C正确；D.根据EdU 的原理，c、d点与正电荷距离相等，但正电荷到c间电场强度比到d间电场强度大，所以电势降落大，所以c点的电势比d低，D正确。

物理鲁科版选修3-1课后集训：第5章第3节磁感应强度磁通量 Word版含解析

课后集训基础达标1.关于匀强磁场，下列说法中正确的是（）A.在匀强磁场中，磁感应强度的大小处处相等B.导线的长度相等，通过的电流相等，则导线在匀强磁场中受到的磁场力处处相等C.在匀强磁场中，互相平行的相等面积里通过的磁感线的条数都相同D.某一区域里，磁感应强度的大小处处相等，这个区域叫做匀强磁场解析：在磁场的某一区域里，如果各处的磁感应强度大小相等、方向相同，则这个区域里的磁场叫匀强磁场.只强调大小相同，还不构成匀强磁场的条件，所以D错.是匀强磁场，则磁感应强度处处相等，所以A对.在匀强磁场中，虽然通电导线的长度相等，通过的电流相等，但如果导线摆放的方向不同，受到的磁场力也不相等，所以B错.匀强磁场中磁感线是疏密均匀的，彼此平行的，任意两个相互平行、面积相等的面内磁感线的条数一定相同，所以C对.答案：AC2.关于磁通量的概念，以下说法中正确的是…（）A.磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大B.磁感应强度越大，线圈面积越大，则磁通量也越大C.穿过线圈的磁通量为零，但磁感应强度不一定为零D.磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的解析：磁通量的大小与磁感应强度和线圈面积及磁场与线圈的夹角大小有关，磁通量发生变化可能是磁场变化，也可能是线圈面积发生变化引起的.答案：C3.关于磁通量，下列叙述正确的是（）A.在匀强磁场中，穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积B.在匀强磁场中，a线圈的面积比b线圈的大，则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的磁通量大C.把一个线圈放在M、N两处，若放在M处时穿过线圈的磁通量比放在N处时大，则M处的磁感应强度一定比N处大D.同一线圈放在磁感应强度大处，穿过线圈的磁通量不一定大解析：A选项只有当磁场与线圈垂直时才成立.B选项还要比较线圈与磁场的夹角大小.C选项中因不能明确线圈与磁场的夹角大小，所以不能确定.答案：D4.有一个面积很小的圆环，设这个圆环所在位置的磁感应强度为B，穿过圆环的磁通量为Ф.则下列判断中正确的是（）①如果Ф＝0，则B＝0②如果Ф≠0，则B≠0③如果Ｂ＝0，则Ф＝0④如果Ｂ≠0，则Ф≠0A.①②B.②③C.③④Ｄ.①④解析：当线圈与磁场平行时，磁通量为零，所以磁通量为零，并不能确定磁场一定为零，但磁场为零时，磁通量一定为零.答案：B5.下列说法中错误的是（）A.磁场中某处的磁感应强度大小，就是通以电流I ，长为L 的一小段导线放在该处时所受磁场力F 与I 、L 的乘积的比值B.一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，则该处一定没有磁场C.一小段通电导线放在磁场中a 处时受磁场力比放在b 处大，则a 处的磁感应强度比b 处的磁感应强度大D.因为B =ILF ，所以某处磁感应强度的大小与放在该处的通电小段导线I 、L 乘积成反比解析：磁感应强度的定义是把一小段通电导线垂直放在磁场中，该点受到的磁场力与该小段导线的长度和电流的乘积的比值.答案：ABCD6.有一矩形线圈，线圈平面与磁场方向成α角，如图5-3-7所示.设磁感应强度为B ，线圈面积为S ，则穿过线圈的磁通量为多大？图5-3-7解析：此种情况线圈平面与磁场方向不垂直，不能用Ф＝BS 直接计算，应把S 投影到与B 垂直的方向，即竖直方向，由于S ⊥＝Ssin α，所以Ф＝BS ⊥＝BS sin α.答案：BS sin α.综合运用7.如图5-3-8所示为两个同心金属圆环，当有一匀强磁场垂直穿过A 环面时，A 环面磁通量为Φ1，此时B 环磁通量为Φ2，若将其间的匀强磁场改为一条形磁铁，垂直穿过圆环面，此时A 环面磁通量为Φ3，B 环面磁通量为Φ4，有关磁通量大小的说法，正确的是（）图5-3-8A.Φ1＜Φ2B.Φ1=Φ2C.Φ3＞Φ4D.Φ3=Φ4 解析：磁通量的定义是穿过某一面积的磁感线的条数.又因磁感线是闭合曲线.当条形磁铁垂直穿过A 环面时，在B 环中来回抵消的磁感线多于A 环面.答案：BC8.如图5-3-9所示，有A 、B 两根平行长直导线，通过数值相等、方向互相相反的电流，下列说法中，正确描述了两根导线连线中点的磁场磁感应强度的是（）图5-3-9A.等于零B.不等于零，方向平行于导线C.不等于零，方向垂直于两导线组成的平面D.不等于零，方向是从一根导线垂直指向另一根导线解析：磁感应强度是矢量，它的大小、方向均由各分磁场磁感应强度决定.具体分析思路为：(1)首先根据右手螺旋定则确定出两通电导线在它们连线中点处独立地产生的分磁场磁感应强度方向，两分磁感应强度方向均垂直导线所在平面向里；(2)再根据同条直线上矢量合成法则可得该处磁场磁感应强度情况.答案：C9.两根长直通电导线互相平行，电流方向相同.它们的截面处于一个等边三角形ABC的A和B处.如图5-3-10所示，两通电导线在C处的磁场的磁感应强度的值都是B，则C处磁场的总磁感应强度是（）图5-3-10A.2BB.BC.0D.3B解析：由矢量的叠加原理得B c=3B.答案：D拓展探究10.如图5-3-11所示，A、B为粗细均匀的铜环的直径两端.若在AB两点加一电压，试分析环心的磁感应强度是多大.图5-3-11解析：电流由A点流入后，分成相等两部分，分别从上半圆和下半圆流过，到B点汇集.将圆环分成若干小段——即微元，每一微元都可以近似看成直线，在O点产生一磁感应强度B i，而对于上下两半圆环中关于O点对称的两个微元中，电流相同，在O点产生的磁感应强度大小相等、方向相反，故O点的磁感应强度为0.答案：环心的磁感应强度为0。

高中物理人教版选修3-1教学案：第三章第2节磁感应强度含答案

高中物理人教版选修3-1教学案：第三章第2节磁感应强度含答案的。

(1)保持长度不变，改变电流大小，观察直导线摆动角度大小来比较磁场力大小。

(2)保持电流大小不变，改变磁场中导线长度，通过观察直导线摆动角度大小比较磁场力大小。

(3)实验结论：直导线与磁场垂直时，它受力大小既与导线的长度L成正比，又与导线中的电流I成正比。

2．磁感应强度的大小在磁场中垂直于磁场方向放置的通电导线，所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度。

3．公式：B＝F IL。

4．单位在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，国际符号是T,1 T＝1NA·m。

1．自主思考——判一判(1)与电场强度相似，磁场强度是表示磁场的强弱和方向的物理量。

(×)(2)磁场的方向就是小磁针静止时所受合力的方向。

(×)(3)小磁针的N极和S极所受磁场力的方向是相反的。

(√)(4)通电导线在场中受到的磁场力为零，则说明该处的磁感应强度为零。

(×)(5)磁感应强度的大小与电流成反比，与其受到的磁场力成正比。

(×)(6)磁感应强度的大小等于通电导线受到的磁场力大小F与电流I和导线长度L的乘积的比值。

(×)2．合作探究——议一议(1)磁场对通电导体也有力的作用，该力的方向是否为磁场方向？提示：不是磁感应强度方向，二者垂直。

(2)“一个电流元垂直放入磁场中的某点”，磁感应强度与电流元受到的磁场力成正比，与电流元成反比。

”这种说法是否正确，为什么？提示：这种说法不正确。

磁感应强度的大小是由磁场本身决定的，不随电流元大小及电流元所受磁场力的大小的变化而变化。

对磁感应强度的理解1．磁感应强度的决定因素磁场在某位置的磁感应强度的大小与方向是客观存在的，与通过导线的电流大小、导线的长短无关，与导线是否受磁场力以及磁场力的大小也无关。

即使不放入载流导线，磁感应强度也照样存在，故不能说B与F成正比或B与IL成反比。

高三物理磁感应强度试题答案及解析

高三物理磁感应强度试题答案及解析1.如图甲所示，质量为m、通有电流I的导体棒ab置于倾角为θ、宽度为d的光滑平行导轨上，图乙是从b向a方向观察时的平面视图．欲使导体棒ab能静止在导轨上，可在导轨所在的空间加一个垂直于导体棒ab的匀强磁场，图乙中水平、竖直或平行导轨、垂直导轨的①②③④⑤五个箭头分别表示磁场的可能方向．关于该磁场的大小及方向，下列说法中正确的是（）A．磁场磁感应强度的最小值为B．磁场磁感应强度的最小值为C．磁场的方向不可能是方向①②⑤D．磁场的方向可能是方向③④⑤【答案】BD【解析】对导体棒进行受力分析，如图所示，由图知，当安培力与斜面平行时，安培力最小，磁感应强度也最小，根据物体的平衡可得BId=mgsinθ，故，所以A错误；B正确；根据左手定则可判断，当磁场的方向是方向①时，安培力竖直向下，不可能平衡；磁场的方向是方向②时，安培力垂直向下，也不可能平衡；磁场的方向是方向⑤时，安培力竖直向上，当F=mg时，导体棒是平衡的，所以C错误；磁场的方向是方向③时，安培力水平向右，可能平衡；磁场的方向是方向④时，安培力平行斜面向上，也可能平衡；磁场的方向是方向⑤时，安培力竖直向上，当F=mg时，导体棒是平衡的，所以D正确；【考点】本题考查物体的平衡、安培力2.欧姆在探索通过导体的电流、电压、电阻的关系时因无电源和电流表，他利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电流，具体做法是：在地磁场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时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为I时，小磁针偏转了30°，问当他发现小磁针偏转了60°，通过该直导线的电流为(直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比)A．2I B．3I C．I D．无法确定【答案】B【解析】设地磁场磁感应强度为B地，当通过电流为I，根据题意可知：地磁场、电流形成磁场、合磁场之间的关系为：当夹角为30°时，有：B1=kI=B地tan30°①当夹角为60°时，有：B2=kI1=B地tan60°②由①②解得：I=3I，故B正确．1【考点】矢量合成的平行四边形定则3.有一小段通电导线，长为1 cm，电流强度5 A，把它置于磁场中某点，受到的安培力为0.1 N，则该点的磁感应强度B一定是()A．B＝2 T B．B≤ 2 TC．D．以上情况均可能【答案】C【解析】长为1cm，电流强度为5A，把它置入某磁场中某点，受到的磁场力为0.1N，当垂直放入磁场时，则公式得：，若不是垂直放入磁场时，则磁感应强度比2T还要大．即故选：C【考点】磁感应强度．点评：磁感应强度的定义式可知，是属于比值定义法，且导线垂直放入磁场中．即B与F、I、L均没有关系，它是由磁场的本身决定．例如：电场强度一样．同时还要注意的定义式是有条件的．4.在磁场中某处，有一小段通电导体，下面说法中正确的是（）A．通电导体在该处所受力为零，该处的磁感应强度必为零B．该处磁感应强度的大小，与这段导体的电流成正比C．若该处磁感应强度不为零，而这段导体受力为零，表明导体中的电流方向一定与磁场方向平行D．若通电导体受力不为零，则导体中的电流方向一定与该处磁场方向垂直【答案】C【解析】磁场的强弱是由磁场本身决定，与其他因素等无关，因此AB说法错误。

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1．磁感应强度B在国际单位制中的单位是特斯拉(符号T)，下列单位中与磁感应强度的单位一致的是()
A.N
A·m B.N
C·s
C.N
C·m D.N
A·s
解析：由B＝F
IL可知，1 T＝1
N
A·m，选项A正确。

答案：A
2．如图1所示，通电直导线处在蹄形磁铁两极间，受到力F的作用发生
偏转，以下说法正确的是()
A．这个力F是通过磁场产生的
B．这个力F没有反作用力
C．这个力F的反作用力作用在通电导线上
D．这个力F的反作用力作用于蹄形磁铁上图1
解析：磁场力是磁场本身性质的体现，磁场是一种物质，磁体间或磁体与电流间的作用都是通过磁场完成的，但是磁场看不见摸不着并不意味着只有受力物体没有施力物体，没有反作用力。

这时我们需找出产生磁场的物体，它才是施力物体，力F的反作用力作用在施力物体上。

答案：AD
3．关于磁感应强度B，下列说法正确的是()
A．B与F成正比，与IL成反比
B．B的大小与F、IL无关
C．当一段通电导线在空间某处受到的力为零时，该处一定没有磁场
D．将一段通电导线，保持电流I与导线长L不变，放在同一匀强磁场中，不管如何放置，它受到的力一定相同
解析：B＝F
IL只是用比值定义法对磁感应强度进行定义的，它的大小与F、IL无关，是由磁场本身决定的；通电导线在磁场中受到的力不仅与B、I、L有关，还与它们的方向有关，当导线与磁场方向垂直时受力最大，当导线与磁场方向平行时受力为零。

故正确答案为B。

答案：B
4．将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，图2中能正确反映各量间关系的是()
图2
解析：匀强磁场各处的磁感应强度的大小和方向相同，不随F 或IL 而发生变化，故B
正确，D 错误。

由于导线垂直于磁场，有B ＝F IL
，即F ＝ILB 。

可见在B 不变的情况下F 与IL 成正比，所以A 错误，C 正确。

答案：BC
5．磁性是物质的一种普遍属性，大到宇宙中的星球，小到电子、质子等微观粒子，几乎都会出现磁性。

地球是一个巨大的磁体，其表面附近的磁感应强度约为3×10－5～5×10－5 T ，甚至一些生物体内也会含有微量强磁性物质，如Fe 3O 4。

研究表明，鸽子正是利用体内所含的微量强磁性物质在地磁场中所受的作用来帮助其辨别方向的。

如果鸽子的身体上缚一块永磁铁材料，且其附近的磁感应强度比地磁场更强，则( )
A ．鸽子仍能辨别方向
B ．鸽子更容易辨别方向
C ．鸽子会迷失方向
D ．不能确定鸽子是否会迷失方向
解析：由于永磁铁附近的磁场比地磁场更强，根据磁场的叠加原理，鸽子所在处的磁场叠加后与原来磁场方向不同，它受磁场的作用力方向会发生改变，因而鸽子会迷失方向。

答案：C
6．关于磁感应强度方向和电场强度方向，下列说法正确的有( )
A ．电场强度方向与电荷所受电场力方向相同
B ．电场强度与正电荷所受电场力方向相同
C ．磁感应强度方向与小磁针N 极所受磁场力方向相同
D ．磁感应强度方向与小磁针静止时N 极所指的方向相同
解析：物理学上规定正电荷在电场中的受力方向为该点电场方向，小磁针N 极受力的方向为该点的磁场方向，亦即小磁针静止时N 极所指的方向，故B 、C 、D 正确。

答案：BCD
7．将一电流元IL 放入空间中某点，调整电流元的位置发现最大的磁场力为 F m ，以下说法正确的是( )
A ．该点的磁感应强度为F m IL
B ．该点的磁感应强度小于F m IL
C．该点的磁感应强度大于F m IL
D．该点的磁感应强度与IL无关
解析：B＝F
IL是磁感应强度的定义式，只适用于通电导线与磁场垂直的情况。

答案：AD
8．有一段直导线长为1 cm，通有5 A的电流，把它置于磁场中的某点时，受到的磁场力为0.1 N，则该点的磁感应强度B的值可能为()
A．1 T B．0.5 T
C．2 T D．2.5 T
解析：当I与B垂直时，由B＝F
IL可解得B＝2 T，但题中未说明I与B垂直，故B的值
也可能大于2 T。

答案：CD
9．某处地磁场的磁感应强度是4.0×10－5T。

一根长为500 m的导线，电流为10 A，该导线受到的最大磁场力是多大？
解析：电流处在地磁场中，根据磁感应强度的定义，只有电流方向与磁场方向垂直时，所受的磁场力最大。

由公式B＝F
IL可得F＝BIL，
所以F m＝4.0×10－5×10×500 N＝0.2 N。

答案：0.2 N
10．磁感应强度为矢量，它可以分解为几个分量。

(1)如果北半球某处地磁场的磁感应强度大小为B，与水平方向的夹角为θ且斜向下，那么该处地磁场的磁感应强度的水平分量和竖直分量各为多大？
(2)如果地理南、北极和地磁北、南极是重合的，那么在赤道上空磁场的竖直分量是多大？在极地上空地磁场的水平分量是多大？
解析：由地磁场知识画出如图所示的示意图。

(1)因为磁感应强度大小为B，与水平方向的夹角为θ，所以地磁场的磁感应强
度的水平分量和竖直分量分别为：B x＝B cos θ，B y＝B sin θ。

(2)在赤道上空，因为θ＝0°，故有B y＝0；在极地上空，因为θ＝90°，故有
B x＝0。

答案：(1)B cos θB sin θ(2)00。