高考复习——《磁场》典型例题复习汇总汇编

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高三物理总复习磁场专题

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高三物理总复习磁场专题1. 如图所示,在匀强磁场B的区域内有一光滑倾斜金属导轨,倾角为θ,导轨间距为L,在其上垂直导轨放置一根质量为m 的导线,接以如图所示的电源,电流强度为I,通电导线恰好静止,则匀强磁场的磁感强度必须满足一定条件,下述所给条件正确的是. A.B=mgsin θ/IL,方向垂直斜面向上 B.B=mgcos θ/IL,方向垂直斜面向下C.B=mg/IL,方向沿斜面水平向左D.B=mgtg θ/IL,方向竖直向上2. 如图所示,虚线区域内存在着电场强度为E 的匀强电场和磁感强度为B 的匀强磁场,已知从左方水平射入的电子穿过这一区域时未发生偏转,设重力忽略不计,则这区域内的E 和B 的方向可能是下列叙述中的①E 和B 都沿水平方向,并与电子运动方向相同 ②.E 和B 都沿水平方向,并与电子运动方向相反 ③.E 竖直向上,B 垂直纸面向外 ④.E 竖直向上,B 垂直纸面向里A 、①④B 、②④C 、①②③D 、①②④ 3. 如图所示的区域中,左边为垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为 B ,右边是一个电场强度大小未知的匀强电场,其方向平行于OC 且垂直于磁场方向.一个质量为m 、电荷量为-q 的带电粒子从P 孔以初速度V 0沿垂直于磁场方向进人匀强磁场中,初速度方向与边界线的夹角θ=600,粒子恰好从C 孔垂直于OC 射入匀强电场,最后打在Q 点,已知OQ = 2 OC ,不计粒子的重力,求:✧ ( l )粒子从P 运动到Q 所用的时间 t 。

✧ ( 2 )电场强度 E 的大小✧( 3 )粒子到达Q 点时的动能E kQ4. 在图所示的四幅图中,正确标明了通电导线所受安培力F 方向的是θ θPOQCEB θv 0B F IA BFB B FI B FI C5. 关于磁感应强度,下列说法中正确的是 A .由F B IL=可知,B 与F 成正比,与IL 成反比B .通电导线放在磁场中的某点,那点就有磁感应强度,如果将通电导线拿走,那点的磁感应强度就为零C .通电导线不受安培力的地方一定不存在磁场,即B =0D .磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定,其大小和方向是唯一确定的,与通电导线无关6. 如图7所示是电磁流量计的示意图。

高中物理竞赛讲义-磁场典型例题解析精选全文完整版

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可编辑修改精选全文完整版磁场典型例题解析一、磁场与安培力的计算【例题1】两根无限长的平行直导线a 、b 相距40cm ,通过电流的大小都是3.0A ,方向相反。

试求位于两根导线之间且在两导线所在平面内的、与a 导线相距10cm 的P 点的磁感强度。

【解说】这是一个关于毕萨定律的简单应用。

解题过程从略。

【答案】大小为×10−6T ,方向在图9-9中垂直纸面向外。

【例题2】半径为R ,通有电流I 的圆形线圈,放在磁感强度大小为B 、方向垂直线圈平面的匀强磁场中,求由于安培力而引起的线圈内张力。

【解说】本题有两种解法。

方法一:隔离一小段弧,对应圆心角θ ,则弧长L = θR 。

因为θ → 0(在图9-10中,为了说明问题,θ被夸大了),弧形导体可视为直导体,其受到的安培力F = BIL ,其两端受到的张力设为T ,则T 的合力ΣT = 2Tsin 2θ再根据平衡方程和极限xxsin lim0x →= 0 ,即可求解T 。

方法二:隔离线圈的一半,根据弯曲导体求安培力的定式和平衡方程即可求解…【答案】BIR 。

〖说明〗如果安培力不是背离圆心而是指向圆心,内张力的方向也随之反向,但大小不会变。

〖学员思考〗如果圆环的电流是由于环上的带正电物质顺时针旋转而成(磁场仍然是进去的),且已知单位长度的电量为λ、环的角速度ω、环的总质量为M ,其它条件不变,再求环的内张力。

〖提示〗此时环的张力由两部分引起:①安培力,②离心力。

前者的计算上面已经得出(此处I = ωπλ•π/2R 2 = ωλR ),T 1 = B ωλR 2 ;后者的计算必须..应用图9-10的思想,只是F 变成了离心力,方程 2T 2 sin 2θ =πθ2M ω2R ,即T 2 =πω2R M 2 。

〖答〗B ωλR 2 + πω2R M 2 。

【例题3】如图9-11所示,半径为R 的圆形线圈共N 匝,处在方向竖直的、磁感强度为B 的匀强磁场中,线圈可绕其水平直径(绝缘)轴OO ′转动。

(word完整版)高三磁场复习(经典).doc

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突破点 (一 ) 对磁感应强度的理解1.理解磁感应强度的三点注意事项(1)磁感应强度由磁场本身决定,因此不能根据定义式F认为 B 与 F 成正比,与 IL B=IL成反比。

(2)测量磁感应强度时小段通电导线必须垂直磁场放入,如果平行磁场放入,则所受安培力为零,但不能说该点的磁感应强度为零。

(3)磁感应强度是矢量,其方向为放入其中的小磁针N 极的受力方向,也是自由转动的小磁针静止时 N 极的指向。

2.磁感应强度 B 与电场强度 E 的比较磁感应强度 B 电场强度 E物理意描述磁场强弱的物理量描述电场强弱的物理量义定义式B=FF IL (L 与 B 垂直 ) E=q方向磁感线切线方向,小磁针 N 极受力方向电场线切线方向,正电荷受力方向(静止时 N 极所指方向 )大小决定因素由磁场决定,与电流元无关由电场决定,与检验电荷无关场的合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度合电场强度等于各电场的电场强度的矢叠加的矢量和量和3地磁场的特点(1)在地理两极附近磁场最强,赤道处磁场最弱。

(2)地磁场的N 极在地理南极附近,地磁场的S 极在地理北极附近。

(3)在赤道平面 (地磁场的中性面)附近,距离地球表面相等的各点,地磁场的强弱程度相同,且方向水平。

突破点 (二 )安培定则的应用与磁场的叠加1.常见磁体的磁感线2.电流的磁场及安培定则直线电流的磁场通电螺线管的磁场安培定则立体图横截面图两侧是 N 极和 S 极,与条形磁体无磁极,非匀强,距导特点的磁场类似,管内可看作匀强磁线越远处磁场越弱场,管外是非匀强磁场3.安培定则的应用环形电流的磁场两侧是 N 极和 S 极,圆环内侧,离导线越近,磁场越强;圆环外侧离圆环越远,磁场越弱在运用安培定则时应分清“因”和“果”,电流是“因”,磁场是“果”,既可以由“因”判断“果”,也可以由“果”追溯“因”。

原因 (电流方向 )结果(磁场方向)直线电流的磁场大拇指四指环形电流的磁场四指大拇指4.磁场的叠加磁感应强度为矢量,合成与分解遵循平行四边形定则。

高中物理第三章(磁场)复习要点及例题解答

高中物理第三章(磁场)复习要点及例题解答

高中物理第三章(磁场)复习要点及例题解答第一部分:磁场的引入及描述一.磁场的引入:1.磁场:在磁极或通电导线周围所存在的一种特殊的物质.2.磁场的基本性质: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;对电流只是可能有力的作用,当电流和磁感线平行时不受磁场力作用)。

这一点跟电场的基本性质有不同二.磁场的描述1.磁感应强度:对放入磁场中电流元(IL)的作用力比上电流元的值.即:B=F/IL(定义式)注意:a.此公式的条件是匀强磁场中,且L很小,并且L⊥Bb.此公式为定义式,也就是说空间某点磁感应强度的大小与引入的电流元大小及电流元所受磁场力的大小无关,而仅有磁场本身决定.c.注意我们这里所说的电流元(I L)相当于静电场中的检验电电荷.2.磁感应强度是矢量,其方向就是小磁针N极所指的方向.单位是特斯拉,符号为T,1T=1N/(A∙m)=1kg/(A∙s2)3.磁通量:如果在磁感应强度为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,则定义B与S的乘积为穿过这个面的磁通量,用Φ表示。

Φ是标量,但是有方向(进该面或出该面)。

单位为韦伯,符号为W b。

1W b=1T∙m2=1V∙s=1kg∙m2/(A∙s2)。

可以认为磁通量就是穿过某个面的磁感线条数。

在匀强磁场磁感线垂直于平面的情况下,B=Φ/S,所以磁感应强度又叫磁通密度。

在匀强磁场中,当B与S的夹角为α时,有Φ=BSsinα。

三.磁感线:用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的假想曲线。

特点:1.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。

2.磁感线的疏密表示磁场的强弱。

3.磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同)。

4.在磁铁的外部磁场由N极指向S极,内部则相反.四.要熟记常见的几种磁场的磁感线1.两种磁铁2.通电直导线安培定则(上右图):对直导线,四指指磁感线方向;对环行电流,大拇指指中心轴线上的磁感线方向;对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。

磁场各种典型例题全覆盖(很好)

磁场各种典型例题全覆盖(很好)

磁 场【例1】磁场对电流的作用力大小为F =BIL (注意:L 为有效长度,电流与磁场方向应 ).F 的方向可用 定则来判定.试判断下列通电导线的受力方向.× × × × . . . .×× ×. . × ×× . . . .× × × × . . . .试分别判断下列导线的电流方向或磁场方向或受力方向.【例2】如图所示,可以自由移动的竖直导线中通有向下的电流,不计通电导线的重力,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,上下两部分导线所受安培力的方向相反,使导线从左向右看顺时针转动;同时又受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3】 条形磁铁放在粗糙水平面上,正中的正上方有一导线,通有图示方向的电流后,磁铁对水平面的压力将会___(增大、减小还是不变?)。

水平面对磁铁的摩擦力大小为___。

解:本题有多种分析方法。

⑴画出通电导线中电流的磁场中通过两极的那条磁感线(如图中粗虚线所示),可看出两极受的磁场力的合力竖直向上。

磁铁对水平面的压力减小,但不受摩擦力。

⑵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4】 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的电流时,线圈将向哪个方向偏转? B B B B解:用“同向电流互相吸引,反向电流互相排斥”最简单:条形磁铁的等效螺线管的电流在正面是向下的,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线圈向右偏转。

(本题如果用“同名磁极相斥,异名磁极相吸”将出现判断错误,因为那只适用于线圈位于磁铁外部的情况。

高中物理《磁场》典型题(经典推荐含答案)

高中物理《磁场》典型题(经典推荐含答案)

高中物理《磁场》典型题(经典推荐含答案)高中物理《磁场》典型题(经典推荐)一、单项选择题1.下列说法中正确的是:A。

在静电场中电场强度为零的位置,电势也一定为零。

B。

放在静电场中某点的检验电荷所带的电荷量 q 发生变化时,该检验电荷所受电场力 F 与其电荷量 q 的比值保持不变。

C。

在空间某位置放入一小段检验电流元,若这一小段检验电流元不受磁场力作用,则该位置的磁感应强度大小一定为零。

D。

磁场中某点磁感应强度的方向,由放在该点的一小段检验电流元所受磁场力方向决定。

2.物理关系式不仅反映了物理量之间的关系,也确定了单位间的关系。

如关系式 U=IR,既反映了电压、电流和电阻之间的关系,也确定了 V(伏)与 A(安)和Ω(欧)的乘积等效。

现有物理量单位:m(米)、s(秒)、N(牛)、J (焦)、W(瓦)、C(库)、F(法)、A(安)、Ω(欧)和 T(特),由他们组合成的单位都与电压单位 V(伏)等效的是:A。

J/C 和 N/CB。

C/F 和 T·m2/sC。

W/A 和 C·T·m/sD。

W·Ω 和 T·A·m3.如图所示,重力均为 G 的两条形磁铁分别用细线 A 和B 悬挂在水平的天花板上,静止时,A 线的张力为 F1,B 线的张力为 F2,则:A。

F1=2G,F2=GB。

F1=2G,F2>GC。

F1GD。

F1>2G,F2>G4.一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,先保持线框的面积不变,将磁感应强度在 1s 时间内均匀地增大到原来的两倍,接着保持增大后的磁感应强度不变,在 1s时间内,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半,先后两个过程中,线框中感应电动势的比值为:A。

1/2B。

1C。

2D。

45.如图所示,矩形 MNPQ 区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场,有 5 个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场,在纸面内做匀速圆周运动,运动轨迹为相应的圆弧,这些粒子的质量,电荷量以及速度大小如下表所示,由以上信息可知,从图中 a、b、c 处进入的粒子对应表中的编号分别为:A。

历年高考真题分类汇编磁场部分

历年高考真题分类汇编磁场部分

磁场历年高考真题汇总(解答题)1.(2022·江苏·高考真题)某装置用电场控制带电粒子运动,工作原理如图所示,矩形ABCD 区域内存在多层紧邻的匀强电场,每层的高度均为d ,电场强度大小均为E ,方向沿竖直方向交替变化,AB 边长为12d ,BC 边长为8d ,质量为m 、电荷量为q +的粒子流从装置左端中点射入电场,粒子初动能为k E ,入射角为θ,在纸面内运动,不计重力及粒子间的相互作用力。

(1)当0θθ=时,若粒子能从CD 边射出,求该粒子通过电场的时间t ;(2)当k 4E qEd =时,若粒子从CD 边射出电场时与轴线OO '的距离小于d ,求入射角θ的范围;(3)当k 83E qEd =,粒子在θ为22ππ-~范围内均匀射入电场,求从CD 边出射的粒子与入射粒子的数量之比0:N N 。

【答案】(1)0k 8cos 2d t E m θ=⋅;(2)3030θ︒︒-<<或66ππθ-<<;(3)05:0%N N = 【详解】(1)电场方向竖直向上,粒子所受电场力在竖直方向上,粒子在水平方向上做匀速直线运动,速度分解如图所示 粒子在水平方向的速度为0cos x v v θ=根据2k 12E mv =可知 k2E v m=解得0k88cos 2x d d m E t v θ==⋅(2)粒子进入电场时的初动能2k 0142E qEd mv ==粒子进入电场沿电场方向做减速运动,由牛顿第二定律可得qE ma =粒子从CD 边射出电场时与轴线OO '的距离小于d ,则要求 202(sin )ad v θ>解得 11sin 22θ-<<所以入射角的范围为3030θ︒︒-<<或66ππθ-<<(3)设粒子入射角为'θ时,粒子恰好从D 点射出,由于粒子进入电场时,在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向反复做加速相同的减速运动,加速运动。

高考物理必备经典例题(考点分类讲解+讲点例题演练)磁场

高考物理必备经典例题(考点分类讲解+讲点例题演练)磁场

考点 71. 电流的磁场电流四周存在磁场(奥斯特)。

考点 72. 磁感强度,磁感线,地磁场1. 定义式: B=F/IL 。

式中 L 为通电直导线长度,I 为经过直导线的电流强度, F 为导线与磁场垂直时所受的磁场力。

单位是特斯拉,符号为T, 1T=1N/(A m)=1kg /(A s2)磁感强度的物理意义:磁感强度是描绘磁场性质的物理量。

B 与 IL 和 F 没关,即磁场中不论有无通电导体,各点均有磁感强度。

磁感强度是矢量。

2. 磁感线:用来形象地描绘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。

磁感线是关闭曲线(和静电场的电场线不一样)。

210.已知某一地区的地下埋有一根与地表平行的直线电缆,电缆中通有变化的强电流,所以能够经过在地面上丈量尝试线圈中的感觉电流来探测电缆的走向.当线圈平面平行地面丈量时,在地面上a、c 两处 ( 圆心分别在a、c) ,测得线圈中的感觉电流都为零,在地面上b、d 两处,测得线圈中的感觉电流都不为零.据此能够判断地下电缆在以下哪条直线正下方()A. ac B.bd C.ab D. ad考点 73. 磁性资料,分子电流假说磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的。

(但这其实不等于说全部磁场都是由运动电荷产生的,由于麦克斯韦发现变化的电场也能产生磁场。

)考点 74. 磁场对通电直导线的作用,安培力,左手定章1.磁场对电流的作用是磁场力的宏观表现。

2.安培力: F 安 =BIL ·sin θ。

式中θ为磁感强度 B 和 L 间夹角。

3.左手定章。

211.如图,在匀强磁场中,通电导线由图中的地点 a 绕固定转轴在纸面内转到 b 地点的过程中,作用在导线上的安培力的大小以及安培力对轴的力矩的变化状况是()A. F 变大, M变大B. F变小,M变小C. F 不变, M不变D. F不变,M变小212. 在倾角为α的圆滑斜面上,平行斜面底边搁置一通有电流I ,长为 L,质量为m的导体棒,①欲使棒静止在斜面上,外加匀强磁场的磁感强度的最小值为,方向;②要使棒静止在斜面上且对斜面无压力,则外加的 B 的最小值为,方向。

高考综合复习——磁场专题复习

高考综合复习——磁场专题复习

高考综合复习——磁场专题复习一磁场、磁场对电流及运动电荷的作用总体感知知识网络第一部分 磁场磁感应强度知识要点梳理知识点一——磁场 ▲知识梳理1.磁场的存在 磁场是一种特殊的物质,存在于磁极和电流周围。

2.磁场的特点 磁场对放入磁场中的磁极和电流有力的作用。

同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,磁体之间、磁体与电流(或运动电荷)之间、电流(或运动电荷)与电流(或运动电荷)之间的相互作用都是通过磁场发生的。

3.磁场的方向 规定磁场中任意一点的小磁针静止时N极的指向(小磁针N极受力方向)。

▲疑难导析()()的比值。

 定义式,通电导线与B垂直 特别提醒:磁感应强度B的方向是小磁针N极受力的方向,但绝对不是通电导线在磁场中受力的方向。

通电导线受力的方向与磁感应强度方向垂直,它们的关系由左手定则确定。

知识点三——磁感线 ▲知识梳理一、磁感线 1.磁感线的特点 磁感线的特点:磁感线是为形象地描述磁场的强弱和方向而引入的一系列假想的曲线,是一种理想化的模型。

它有以下特点: (1)磁感线某点切线方向表示该点的磁场方向,磁感线的疏密可以定性地区分磁场不同区域磁感应强度B的大小。

(2)磁感线是闭合的,磁体的外部是从N极到S极,内部是从S极到N极。

(3)任意两条磁感线永不相交。

(4)条形磁体、蹄形磁体、直线电流、通电螺线管、地磁场等典型磁场各有其特点,记住它们的分布情况有助于分析解决有关磁场的问题。

2.几种常见的磁感线 (1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场 在磁体的外部,磁感线从N极射出进入S极,在内部也有相应条数的磁感线(图中未画出)与外部磁感线衔接并组成闭合曲线。

(2)直线电流的磁场 直线电流的磁感线是在垂直于导线平面上的以导线上某点为圆心的同心圆(如图),其分布呈现“中心密边缘疏”的特征,从不同角度观察,如图。

(3)环形电流的磁场 如图中甲、乙、丙从不同角度观察,环形电流的磁感线是一组穿过环所在平面的曲线,在环形导线所在平面处,各条磁感线都与环形导线所在的平面垂直。

高考物理电磁学知识点之磁场分类汇编含解析

高考物理电磁学知识点之磁场分类汇编含解析

高考物理电磁学知识点之磁场分类汇编含解析一、选择题1.如图,放射源放在铅块上的细孔中,铅块上方有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向外.已知放射源放出的射线有α、β、γ三种.下列判断正确的是A.甲是α射线,乙是γ射线,丙是β射线B.甲是β射线,乙是γ射线,丙是α射线C.甲是γ射线,乙是α射线,丙是β射线D.甲是α射线,乙是β射线,丙是γ射线2.质量和电荷量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹分别如图中的两支虚线所示,下列表述正确的是()A.M带正电,N带负电B.M的速率大于N的速率C.洛伦磁力对M、N做正功D.M的运行时间大于N的运行时间3.如图所示,两相邻且范围足够大的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ的磁感应强度方向平行、大小分别为B和2B。

一带正电粒子(不计重力)以速度v从磁场分界线MN上某处射入磁场区域Ⅰ,其速度方向与磁场方向垂直且与分界线MN成60 角,经过t1时间后粒子进入到磁场区域Ⅱ,又经过t2时间后回到区域Ⅰ,设粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中的角速度分别为ω1、ω2,则()A.ω1∶ω2=1∶1B.ω1∶ω2=2∶1C.t1∶t2=1∶1D.t1∶t2=2∶14.对磁感应强度的理解,下列说法错误的是()A.磁感应强度与磁场力F成正比,与检验电流元IL成反比B.磁感应强度的方向也就是该处磁感线的切线方向C.磁场中各点磁感应强度的大小和方向是一定的,与检验电流I无关D.磁感线越密,磁感应强度越大5.电磁血流量计是基于法拉第电磁感应定律,运用在心血管手术和有创外科手术的精密监控仪器。

工作原理如图所示,将患者血管置于磁感应强度为B的匀强磁场中,测出管壁上MN两点间的电势差为U,已知血管的直径为d,则血管中的血液流量Q为()A.πdUBB.π4dUBC.πUBdD.π4UBd6.如图所示,在半径为R的圆形区域内,有匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于圆平面(未画出)。

一群比荷为qm的负离子以相同速率v0(较大),由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后,又飞出磁场,最终打在磁场区域右侧足够大荧光屏上,离子重力不计。

高考物理专题电磁学知识点之磁场全集汇编及答案解析

高考物理专题电磁学知识点之磁场全集汇编及答案解析

高考物理专题电磁学知识点之磁场全集汇编及答案解析一、选择题1.如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ,第二次将金属框绕cd边翻转到位置Ⅱ,设先、后两次穿过金属框的磁通量变化分别为和,则()A. B. C. D.不能判断2.对磁感应强度的理解,下列说法错误的是()A.磁感应强度与磁场力F成正比,与检验电流元IL成反比B.磁感应强度的方向也就是该处磁感线的切线方向C.磁场中各点磁感应强度的大小和方向是一定的,与检验电流I无关D.磁感线越密,磁感应强度越大3.如图所示,一块长方体金属板材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。

当通以从左到右的恒定电流I时,金属材料上、下表面电势分别为φ1、φ2。

该金属材料垂直电流方向的截面为长方形,其与磁场垂直的边长为a、与磁场平行的边长为b,金属材料单位体积内自由电子数为n,元电荷为e。

那么A.12IB enbϕϕ-=B.12IB enbϕϕ-=-C.12IB enaϕϕ-=D.12IB enaϕϕ-=-4.如图所示,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置。

其核心部分是两个D形金属盒,置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连。

则下列说法正确的是()A.带电粒子从磁场中获得能量B.带电粒子加速所获得的最大动能与加速电压的大小有关C.带电粒子加速所获得的最大动能与金属盒的半径有关D.带电粒子做圆周运动的周期随半径增大而增大5.下列关于教材中四幅插图的说法正确的是()A.图甲是通电导线周围存在磁场的实验。

这一现象是物理学家法拉第通过实验首先发现B.图乙是真空冶炼炉,当炉外线圈通入高频交流电时,线圈产生大量热量,从而冶炼金属C.图丙是李辉用多用电表的欧姆挡测量变压器线圈的电阻刘伟手握线圈裸露的两端协助测量,李辉把表笔与线圈断开瞬间,刘伟觉得有电击说明欧姆挡内电池电动势很高D.图丁是微安表的表头,在运输时要把两个接线柱连在一起,这是为了保护电表指针,利用了电磁阻尼原理6.如图,一正方体盒子处于竖直向上匀强磁场中,盒子边长为L,前后面为金属板,其余四面均为绝缘材料,在盒左面正中间和底面上各有一小孔(孔大小相对底面大小可忽略),底面小孔位置可在底面中线MN间移动,让大量带电液滴从左侧小孔以某一水平速度进入盒内,若在正方形盒子前后表面加一恒定电压U,可使得液滴恰好能从底面小孔通过,测得小孔到M点的距离为d,已知磁场磁感强度为B,不考虑液滴之间的作用力,不计一切阻力,则以下说法正确的是()A.液滴一定带正电B.所加电压的正极一定与正方形盒子的后表面连接C.液滴从底面小孔通过时的速度为g vL =D.恒定电压为U Lg=7.三根通电长直导线a、b、c平行且垂直纸面放置,其横截面如图所示,a、b、c恰好位于直角三角形的三个顶点,∠c=90︒,∠a=37︒。

高考磁场题整理(精选.)

高考磁场题整理(精选.)

1、在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。

一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,如图所示。

不计粒子重力,求:(1)M、N两点间的电势差UMN;(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r;(3)粒子从M点运动到P点的总时间t2、图中左边有一对平行金属板,两板相距为d,电压为U;两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为B0,方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里.图中右边有一半径为R、圆心为O 的圆形区域,区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里.一电荷量为q的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿同一方向射出平行金属板之间的区域,并沿直径EF方向射入磁场区域,最后从圆形区域边界上的G点射出.已知弧所对应的圆心角为θ,不计重力.求:(1)离子速度的大小.(2)离子的质量.3、(2010全国卷Ⅰ)26.如图,在03x a ≤≤区域内存在与xy 平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B 。

在t=0 时刻,一位于坐标原点的粒子源在xy 平面内发射出大量同种带电粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向与y 轴正方向夹角分布在0~180°范围内。

已知沿y 轴正方向发射的粒子在t=0t 时刻刚好从磁场边界上P(3a ,a)点离开磁场。

求:(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径R 及粒子的比荷q /m;(2)此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围; (3)从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间. 【答案】⑴233R a = 023q m Bt π=4.(21分)图中左边有一对平行金属板,两板相距为d ,电压为V ;两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为0B ,方向平行于板面并垂直于纸面朝里。

高考物理电磁学知识点之磁场全集汇编附答案

高考物理电磁学知识点之磁场全集汇编附答案

高考物理电磁学知识点之磁场全集汇编附答案一、选择题1.如图所示,空间中存在在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,有一带电液滴在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动,已知电场强度为E,磁感应强度为B,重力加速度为g,则液滴环绕速度大小及方向分别为()A.EB,顺时针B.EB,逆时针C.BgRE,顺时针D.BgRE,逆时针2.如图甲是磁电式电流表的结构图,蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布。

线圈中a、b两条导线长度均为l,未通电流时,a、b处于图乙所示位置,两条导线所在处的磁感应强度大小均为B。

通电后,a导线中电流方向垂直纸面向外,大小为I,则()A.该磁场是匀强磁场B.线圈平面总与磁场方向垂直C.线圈将逆时针转动D.a导线受到的安培力大小始终为BI l3.如图所示,虚线为两磁场的边界,左侧磁场垂直纸面向里,右侧磁场垂直纸面向外,磁感应强度大小均为B。

一边长为L、电阻为R的单匝正方形导体线圈abcd,水平向右运动到图示位置时,速度大小为v,则()A.ab边受到的安培力向左,cd边受到的安培力向右B.ab边受到的安培力向右,cd边受到的安培力向左C.线圈受到的安培力的大小为22 2B L vRD.线圈受到的安培力的大小为22 4B L vR4.如图,一带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动。

已知电场强度为E,方向竖直向下,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向外。

粒子圆周运动的半径为R,若小球运动到最高点A时沿水平方向分裂成两个粒子1和2,假设粒子质量和电量都恰好均分,粒子1在原运行方向上做匀速圆周运动,半径变为3R,下列说法正确的是()A.粒子带正电荷B.粒子分裂前运动速度大小为REB gC.粒子2也做匀速圆周运动,且沿逆时针方向D.粒子2做匀速圆周运动的半径也为3R5.如图甲所示,静止在水平面上的等边三角形金属线框,匝数n=20,总电阻R=2.5Ω,边长L=0.3m,处在两个半径均为r=0.1m的圆形匀强磁场中,线框顶点与右侧圆心重合,线框底边与左侧圆直径重合,磁感应强度B1垂直水平面向外;B2垂直水平面向里,B1、B2随时间t的变化如图乙所示,线框一直处于静止状态,计算过程中取π3=,下列说法正确的是()A.线框具有向左的运动趋势B.t=0时刻穿过线框的磁通量为0.5WbC.t=0.4s时刻线框中感应电动势为1.5VD.0-0.6s内通过线框横截面电荷量为0.018C6.如图所示,一束粒子射入质谱仪,经狭缝S后分成甲、乙两束,分别打到胶片的A、C两点。

磁场综合--高中物理模块典型题归纳(含详细答案)

磁场综合--高中物理模块典型题归纳(含详细答案)

磁场综合--高中物理模块典型题归纳(含详细答案)一、单选题1.如图甲所示有界匀强磁场Ⅰ的宽度与图乙所示圆形匀强磁场Ⅱ的半径相等,一不计重力的粒子从左边界的M点以一定初速度水平向右垂直射入磁场Ⅰ,从右边界射出时速度方向偏转了θ角,该粒子以同样的初速度沿半径方向垂直射入磁场Ⅱ,射出磁场时速度方向偏转了2θ角.己知磁场I、Ⅱ的磁感应强度大小分别为B1、B2,则B1与B2的比值为()A.2cosθB.sinθC.cosθD.tanθ2.如图,由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框,垂直磁场放置,将AB两点接入电压恒定的电源两端,通电时电阻丝AB段受到的安培力为F,则此时三根电阻丝受到的合安培力大小为()A.FB.1.5FC.2FD.3F3.如图所示,在充电的平行金属板间有匀强电场和方向垂直纸面向里的匀强磁场。

一带电粒子以速度v从左侧射入,方向垂直于电场方向和磁场方向,当它从右侧射出场区时,动能比射入时小,若要使带电粒子从射入到射出动能是增加的,可采取的措施有(不计重力)()A.可使电场强度增强B.可使磁感应强度增强C.可使粒子带电性质改变(如正变负)D.可使粒子射入时的动能增大4.两个大小不同的绝缘金属圆环如图叠放在一起,小圆环有一半面积在大圆环内,当大圆环通上顺时针方向电流的瞬间,下列叙述正确的是()A.小圆环中产生顺时针方向的感应电流B.小圆环中产生逆时针方向的感应电流C.小圆环中不产生感应电流D.小圆环有向左运动的趋势5.如图所示为研究平行通电直导线之间相互作用的实验装置。

接通电路后发现两根导线均发生形变,此时通过导线M和N的电流大小分别为I1和I2,已知I1> I2,方向均向上。

若用F1和F2分别表示导线M与N受到的磁场力,则下列说法正确的是()A.两根导线相互排斥B.为判断F1的方向,需要知道I l和I2的合磁场方向C.两个力的大小关系为F1> F2D.仅增大电流I2,F1、F2会同时都增大6.如图所示,虚线所围矩形区域abcd内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。

高考物理电磁学知识点之磁场全集汇编含答案(2)

高考物理电磁学知识点之磁场全集汇编含答案(2)

高考物理电磁学知识点之磁场全集汇编含答案(2)一、选择题1.如图所示,地面附近某真空环境中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场,已知磁场方向垂直纸面向里,一个带正电的油滴,沿着一条与竖直方向成α角的直线MN运动,由此可以判断A.匀强电场方向一定是水平向左B.油滴沿直线一定做匀加速运动C.油滴可能是从N点运动到M点D.油滴一定是从N点运动到M点2.如图所示,两相邻且范围足够大的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ的磁感应强度方向平行、大小分别为B和2B。

一带正电粒子(不计重力)以速度v从磁场分界线MN上某处射入磁场区域Ⅰ,其速度方向与磁场方向垂直且与分界线MN成60 角,经过t1时间后粒子进入到磁场区域Ⅱ,又经过t2时间后回到区域Ⅰ,设粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中的角速度分别为ω1、ω2,则()A.ω1∶ω2=1∶1B.ω1∶ω2=2∶1C.t1∶t2=1∶1D.t1∶t2=2∶13.为了降低潜艇噪音可用电磁推进器替代螺旋桨。

如图为直线通道推进器示意图。

推进器前后表面导电,上下表面绝缘,规格为:a×b×c=0.5m×0.4m×0.3m。

空间内存在由超导励磁线圈产生的匀强磁场,其磁感应强度B=10.0T,方向竖直向下,若在推进器前后方向通以电流I=1.0×103A,方向如图。

则下列判断正确的是()A.推进器对潜艇提供向左的驱动力,大小为4.0×103NB.推进器对潜艇提供向右的驱动力,大小为5.0×103NC.超导励磁线圈中的电流方向为PQNMP方向D.通过改变流过超导励磁线圈或推进器的电流方向可以实现倒行功能4.如图所示,边长为L 的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板,导线框中通一逆时针方向的电流,图中虚线过ab 边中点和ac 边中点,在虚线的下方有一垂直于导线框向里的匀强磁场,此时导线框通电处于静止状态,细线的拉力为F 1;保持其他条件不变,现虚线下方的磁场消失,虚线上方有相同的磁场同时电流强度变为原来一半,此时细线的拉力为F 2 。

高考物理电磁学知识点之磁场全集汇编含答案(5)

高考物理电磁学知识点之磁场全集汇编含答案(5)

高考物理电磁学知识点之磁场全集汇编含答案(5)一、选择题1.如图所示,在以原点O 为圆心、半径为r 的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B 方向垂直于纸面向里的匀强磁场,A 、C 、D 为磁场边界上的点,A 、C 为边界与坐标轴的交点,OD 连线与x 轴负方向成45°。

一带负电粒子从A 点以速度v 沿AC 方向射入磁场,恰好从D 点飞出,粒子在磁场中运动的时间为( )A .2r v πB .34r v πC .54r v πD .52r vπ 2.2019年我国研制出了世界上最大的紧凑型强流质子回旋加速器,该回旋加速器是我国目前自主研制的能量最高的质子回旋加速器。

如图所示为回旋加速器原理示意图,现将两个相同的回旋加速器置于相同的匀强磁场中,接入高频电源。

分别加速氘核和氦核,下列说法正确的是( )A .它们在磁场中运动的周期相同B .它们的最大速度不相等C .两次所接高频电源的频率不相同D .仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能3.如图所示的圆形区域里匀强磁场方向垂直于纸面向里,有一束速率各不相同的质子自A 点沿半径方向射入磁场,则质子射入磁场的运动速率越大,A .其轨迹对应的圆心角越大B .其在磁场区域运动的路程越大C .其射出磁场区域时速度的偏向角越大D .其在磁场中的运动时间越长4.如图所示,匀强磁场的方向垂直纸面向里,一带电微粒从磁场边界d 点垂直于磁场方向射入,沿曲线dpa打到屏MN上的a点,通过pa段用时为t.若该微粒经过P点时,与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒,最终打到屏MN上.若两个微粒所受重力均忽略,则新微粒运动的 ( )A.轨迹为pb,至屏幕的时间将小于tB.轨迹为pc,至屏幕的时间将大于tC.轨迹为pa,至屏幕的时间将大于tD.轨迹为pb,至屏幕的时间将等于t5.对磁感应强度的理解,下列说法错误的是()A.磁感应强度与磁场力F成正比,与检验电流元IL成反比B.磁感应强度的方向也就是该处磁感线的切线方向C.磁场中各点磁感应强度的大小和方向是一定的,与检验电流I无关D.磁感线越密,磁感应强度越大6.如图,一带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动。

高考物理电磁学知识点之磁场全集汇编及答案(4)

高考物理电磁学知识点之磁场全集汇编及答案(4)

高考物理电磁学知识点之磁场全集汇编及答案(4)一、选择题1.如图所示,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场(图中未画出),三个质量和电荷量都相同的带电粒子a 、b 、c 以不同的速率对准圆心O 沿着AO 方向射入磁场,其运动轨迹如图所示,若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是( )A .a 粒子速率最大B .c 粒子速率最大C .c 粒子在磁场中运动时间最长D .它们做圆周运动的周期a b c T T T <<2.2019年我国研制出了世界上最大的紧凑型强流质子回旋加速器,该回旋加速器是我国目前自主研制的能量最高的质子回旋加速器。

如图所示为回旋加速器原理示意图,现将两个相同的回旋加速器置于相同的匀强磁场中,接入高频电源。

分别加速氘核和氦核,下列说法正确的是( )A .它们在磁场中运动的周期相同B .它们的最大速度不相等C .两次所接高频电源的频率不相同D .仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能3.质量和电荷量都相等的带电粒子M 和N ,以不同的速率经小孔S 垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹分别如图中的两支虚线所示,下列表述正确的是( )A .M 带正电,N 带负电B .M 的速率大于N 的速率C .洛伦磁力对M 、N 做正功D .M 的运行时间大于N 的运行时间4.如图所示,一块长方体金属板材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中,磁感应强度大小为B 。

当通以从左到右的恒定电流I 时,金属材料上、下表面电势分别为φ1、φ2。

该金属材料垂直电流方向的截面为长方形,其与磁场垂直的边长为a、与磁场平行的边长为b,金属材料单位体积内自由电子数为n,元电荷为e。

那么A.12IB enbϕϕ-=B.12IB enbϕϕ-=-C.12IB enaϕϕ-=D.12IB enaϕϕ-=-5.如图所示,一束粒子射入质谱仪,经狭缝S后分成甲、乙两束,分别打到胶片的A、C两点。

其中23SA SC=,已知甲、乙粒子的电荷量相等,下列说法正确的是A.甲带正电B.甲的比荷小C.甲的速率小D.甲、乙粒子的质量比为2:36.如图所示,用一细线悬挂一根通电的直导线ab(忽略外围电路对导线的影响),放在螺线管正上方处于静止状态,与螺线管轴线平行,可以在空中自由转动,导线中的电流方向由a指向b。

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十四、磁 场1、磁场(1)磁场的来源①磁体的周围存在磁场②电流的周围存在磁场:丹麦物理学家奥斯特首先发现电流周围也存在着磁场。

把一条导线平行地放在小磁针的上方,给导线中通入电流。

当导线中通入电流,导线下方的小磁针发生转动。

(2)磁体与电流间的相互作用通过磁场来完成(3)磁场①磁场:磁体和电流周围,运动电荷周围存在的一种特殊物质,叫磁场。

②磁场的基本性质:对处于其中的磁极或电流有力的作用。

一、知识网络二、画龙点睛 概念③磁场的物质性:虽然磁场看不见摸不着,对于我们初学者感到很抽象,其实磁场和电场一样是客观存在的,是物质存在的一种特殊形式。

2、磁场的方向 磁感线(1)磁场的方向:物理学规定,在磁场中的任一点,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,就是该点的磁场方向。

(2)磁感线:①磁感线所谓磁感线,是在磁场中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在该点的磁场方向上。

②磁感线的可以用实验来模拟(3)几种典型磁体周围的磁感线分布①条形磁铁磁场的磁感线②条形磁铁磁场的磁感线③直线电流磁场的磁感线直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆,这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。

直线电流的方向和磁感线方向之间的关系可用安培定则(也叫右手螺旋定则)来判定:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。

④环形电流磁场的磁感线环形电流磁场的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线。

在环形导线的中心轴线上,磁感线和环形导线的平面垂直。

环形电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向之间的关系也可以用安培定则来判定:让右手弯曲的四指和和环形电流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。

⑤通电螺线管磁场的磁感线通电螺线管外部的磁感线和条形磁铁外部的磁感线相似,一端相当于南极,一端相当于北极。

通电螺线管内部的磁感线和螺线管的轴线平行,方向由南极指向北极,并和外部的磁感线连接,形成一些环绕电流的闭合曲线。

通电螺线管内部的磁场比两极处的磁场更强。

通电螺线管的电流方向和它的磁感线方向之间的关系,也可用安培定则来判定:用右手握住螺线管,让弯曲四指所指的方向和电流的方向一致,大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。

也就是说,大拇指指向通电螺线管的北极。

(4)磁感线的物理意义①磁感线上任意一点的切线方向表示该位置的磁场方向,亦即小磁针在该位置时N极的受力方向,或小磁针在该位置静止时N极的指向。

②磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。

磁感线密集处磁场强,稀疏处磁场弱。

(5)磁感线的特点①磁感线为闭合曲线,无起点和终点。

在磁体的外部磁感线由N极发出,回到S极。

在磁体的内部磁感线则由S极指向N极。

②在稳定的磁场中,某一点只有惟一确定的磁场方向,所以两条磁感线不能相交。

③磁感线也不相切。

若磁感线相切,则切点处的磁场将趋近于无穷大,这是不可能的。

3、地磁场(1)地磁场:地球本身在地面附近有空间产生的磁场,叫做地磁场。

(2)地磁场的分布特点:地磁场的分布大致就像一个条形磁铁外面的磁场。

4、磁感应强度(1)定义: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。

说明:如果各处的磁场强弱不同,仍然可用上述方法研究磁场,只是要用一段特别短的通电导线来研究磁场。

如果导线很短很短,B就是导线所在处的磁感应强度。

(2)公式:B=FIL(量度式)(3)单位:在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯特,简称特,国际符号是T。

1T =1N A ·m常见的地磁场磁感应强度大约是0.3×10-4T ~0.7×10-4T ,永磁铁磁极附近的磁感应强度大约是10-3T ~1T 。

在电机的变压器铁芯中,磁感应强度可达0.8T ~1.4T 。

(4)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。

(5)物理意义:磁感应强度B 是表示磁场强弱和方向的物理量。

(6)形象表示方法:在磁场中也可以用磁感线的疏密程度大致表示磁感应强度的大小,这样,从磁感线的分布就可以形象地表示磁场的强弱和方向。

在同一磁场的磁感线分布图上,磁感线越密的地方,磁感应强度越大。

(7)磁场的叠加:磁感应强度是矢量,它可以合成,合成同样遵守平形四边形定则。

若空间存在几个磁场,空间的磁场应由这几个磁场叠加而成,某点的磁感应强度为B 。

B =B 1+B 2+B 3……(矢量和)例题:如图所示,三根通电直导线垂直纸面放置,位于b 、c 、d通电电流大小相同,方向如图。

a 位于bd中点。

则a 点的磁感应强度方向是( )A .垂直纸面指向纸里B .垂直纸面指向纸外C .沿纸面由a 指向bD .沿纸面由a 指向c解析:根据安培定则:b 、d 两根导线在a 点形成的磁场,磁感应强度大小相等,方向相反,合磁感应强度应为零,故a 点磁场就由通电导线c 来决定,根据安培定则在a 点处的磁场,磁感应强度方向应为沿纸面由a 指向b ,正确选项为C 。

例题:①磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线,它的电流强度是2.5 A ,导线长1 cm ,它受到的安培力为5×10-2 N ,则这个位置的磁感应强度是多大?②接上题,如果把通电导线中的电流强度增大到5 A 时,这一点的磁感应强度应是多大?③如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,是否肯定这里没有磁场. 解答:①B =F IL=2T 。

②磁感应强度B 是由磁场和空间位置(点)决定的,和导线的长度L 、电流I 的大小无关,所以该点的磁感应强度是2 T 。

③如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,则可能有两种可能:该处没有磁场;该处有磁场,只不过通电导线与磁场方向平行。

5、匀强磁场(1)定义:如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫匀强磁场。

(2)产生方法:距离很近的两个异名磁极之间的磁场,通电螺线管内部的磁场(除边缘部分外)都可认为是匀强磁场。

(3)磁感线的特点:匀强磁场的磁感线是间距相等的平行直线。

6、安培力(1)安培力:磁场对电流的作用力通常称为安培力。

⑵安培力的大小:F =BILsin θθ=900时 F=BIL在非匀强磁场中,公式F =BILsin θ适用于很短的一段通电导线,这是因为导线很短时,它所在处各点的磁感应强度的变化很小,可近似认为磁场是匀强磁场。

θ为通电导线方向与磁场方向有一个夹角,我们可以把磁感应强度B分解为两个分量:一个是跟通电导线方向平行的分量B1=Bcosθ,另一个是跟通电导线方向垂直的分量B2=Bsinθ。

B1与通电导线方向平行,对电流没有作用力,电流受到的力是由B2决定的,即F=ILB2。

将B2=Bsinθ代入上式,得到F=ILBsinθ。

这就是通电导线方向与磁场方向成某一角度时安培力的公式。

公式F=BIL是上式θ=90°时的特殊情况。

(3)安培力的方向安培力的方向既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直,也就是说,安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面。

通电直导线所受安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系,可以用左手定则来判定:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都和手掌在一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流的方向,那么,大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。

应该注意的是:若电流方向和磁场方向垂直,则磁场力的方向、电流方向、磁场方向三者互相垂直;若电流方向和磁场方向不垂直,则磁场力的方向仍垂直于电流方向,也同时垂直于磁场方向。

(4)安培力F、磁感应强度B、电流I三者的方向关系通电导线在磁场中所受安培力F,总垂直于电流与磁感线所确定的平面.①已知电流I、磁感应强度B的方向,可用左手定则唯一确定安培力F的方向.②已知F和B的方向,当导线的位置确定时,可唯一确定电流I的方向.③已知F和I的方向时,磁感应强度B的方向不能唯一确定.(5)用有效长度计算安培力的大小如图所示,弯曲的导线ACD的有效长度为l,等于两端点A、D所连直线的长度,其所受的安培力为:F = BIl(6)安培力作用下物体运动方向的判断①电流元法:即把整段电流等效成多段直线电流元用左手定则判断出每小段电流元所受安培力方向再判断合力的方向,然后再确定运动方向.②等效法:环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁,条形磁铁也可以等效成环形电流或通电螺线管.通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流.③利用结论法:a、当两电流相互平行时,无转动趋势;同向电流相互吸引;反向电流相互排斥;b、两电流不平行时,有转动到相互平行、电流方向相同的趋势.利用这些结论分析、判断,可以事半功倍.例题:如图所示,把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由移动,当导线通过图示方向电流时,导线的运动情况是(从上往下看)()A .顺时针方向转动,同时下降B .顺时针方向转动,同时上升C .逆时针方向转动,同时下降D .逆时针方向转动,同时上升解析:根据蹄形磁铁磁感线分布和左手定则可判断A 端受垂直纸面向里的安培力,B 端受垂直纸面向外的安培力,故导线逆时针转动;假设导线自图示位置转过90°,由左手定则可知,导线AB 受竖直向下安培力作用;导线下降,故导线在逆时针转动的同时向下运动,所以本题答案应选C 。

例题:如图所示,倾角为 θ的光滑斜面上, 有一长为L ,质量为m 的通电导线,导线中的电流强度为I ,电流方向垂直纸面向外.在图中加一匀强磁场,可使导线平衡,试求:最小的磁感应强度B 是多少?方向如何?解析:导体棒受重力、支持力和安培力作用而平衡,由力学知识可知,当第三个力(安培力)F 与F '垂直时,F 有最小值,如图,即安培力方向平行于斜面向上,F =mgsin θ,又因为当导体棒与磁感应强度垂直时,安培力最大,故本题所求最小磁感应强度 B =mgsin θIL,方向为垂直斜面向下。

例题:条形磁铁放在粗糙水平面上,正中的正上方有一导线,通有图示方向的电流后,磁铁对水平面的压力将会__(增大、减小还是不变?)。

水平面对磁铁的摩擦力大小为__。

解:本题有多种分析方法。

⑴画出通电导线中电流的磁场中通过两极的那条磁感线(如图中粗虚线所示),可看出两极受的磁场力的合力竖直向上。

磁铁对水平面的压力减小,但不受摩擦力。

⑵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。

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