2017-2018学年高二物理(教科版选修1-1)教师用书：第2章 3 磁场对运动电荷的作用力
2017-2018学年度高中物理(人教版)选修1-1教学课件：第二章 章末整合提升
方向:小磁针北极的受力方向 条形磁铁
描述 形象描述:磁感线
外部从N指向S 地磁场 磁体 内部从S指向N 蹄形磁铁 直线电流 电流 环形电流 用安培定则判定 通电螺线管 ������ ⊥ ������ ������ = ������������������ 大小 ������ ∥ ������ ������ = 0 方向:由左手定则判定,������ ⊥ ������,������ ⊥ ������,������总垂直于������、������所决定 对通电导线的作用力:安培力 的平面 应用:电动机、电流表 方向:左手定则 对运动电荷的作用力:洛伦兹力 磁化与退磁 应用:显像管
又知 B1、B2、B3 的大小均为 B,根据矢量运算定则可知 O 点的 磁感应强度大小 BO= ������2 + (2������)2 = 5B 其方向在三角形平面内与斜边夹角 θ=arctan 2. 答案: 5B 方向与 I1、I2 连线的夹角为 arctan 2
迁移训练 2 例 2 中其他条件不变,只改变电流的流向,讨论 O 点 的磁感应强度大小有几种情况. 解析:不管电流怎样变化,I1 与 I3 产生的磁场只有同向和反向两 种情况,即 I1 与 I3 在 O 点的合磁场为 2B 或 0.而 I2 在 O 点的磁场一 定与 I1 和 I3 的合磁场垂直,故 O 点的磁感应强度大小有两种:
答案:D
专题二 电流磁场方向的判定——安培定则(右手)
1.在使用安培定则时要明确其适用的物理现象是电流产生磁场. 用右手握住产生磁场的“物体”——通电直导线或通电螺线管,伸直 的大拇指和弯曲的四指分别代表了“直立量”和“弯曲量”. “直立量”——直线电流、环形电流和通电螺线管中心轴线上的 磁感线方向. “弯曲量”——直线电流的磁感线的环绕方向、环形电流方向和 螺线管的电流方向. 2.注意等效电流的磁场.如电子流可以看作和电子流运动方向 相反的电流,然后再根据安培定则判断出电子流的磁场.
【测控设计】高二物理教科版选修1-1课件2.3 磁场对运动电荷的作用力
探究一
探究二
【例题 2】 如图是电子射线管示意图.接通电源后,电子射线由阴极沿 x 轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向下(z 轴 负方向)偏转,在下列措施中可采用的是( )
A.加一磁场,磁场方向沿 z 轴正方向 B.加一磁场,磁场方向沿 y 轴正方向 C.加一电场,电场方向沿 z 轴负方向 D.加一电场,电场方向沿 y 轴正方向 解析:加磁场时,由左手定则可判断磁场方向应沿 y 轴正方向;加电场时, 电场方向应沿 z 轴正方向. 答案:B
1
2
3
4
1 关于安培力和洛伦兹力,下面的说法中正确的是( A.洛伦兹力和安培力是性质完全不同的两种力
)
B.安培力和洛伦兹力,其本质都是磁场对运动电荷的作用力 C.安培力和洛伦兹力,二者是等价的 D.安培力对通电导体能做功,但洛伦兹力对运动电荷不能做功 解析:安培力是洛伦兹力的宏观表现,其本质都是磁场对运动电荷作用,所以 A、C 错,B 对;洛伦兹力总垂直于电荷的运动方向,所以不做功,而安培力却 可以与运动方向不垂直,所以可以做功,D 对. 答案:BD
一
二
二、电子束在磁场中偏转的应用
1.电视机显像管中电子束的偏转利用的就是运动电荷在磁场中受到洛 伦兹力的作用原理来工作的. 2.显像管中有一个阴极,工作时它能发射电子,荧光屏被电子束撞击就 能发光.
探究一
探究二
探究一
洛伦兹力作用下电荷运动的三种情况
(1)运动电荷的速度 v 与磁场 B 平行时:电荷不受力,做匀速直线运动. (2)运动电荷的速度 v 与磁场 B 垂直时:由于洛伦兹力总垂直于电荷的 运动方向,所以只改变速度的方向,不改变速度的大小,所以将在磁场中做匀 速圆周运动,即洛伦兹力提供向心力. (3)运动电荷的速度 v 与磁场 B 方向夹角为 θ 时:把速度分解在垂直于 磁场和平行于磁场的两个方向上,由上述(1)(2)可知,在这两个方向上分别 做匀速圆周运动和匀速直线运动,其合运动为等速螺线运动.
2017-2018学年高中物理选修1-1教师用书：第1章 第2节
第2节电荷间的相互作用[先填空]1．电荷量(1)定义：物体所带电荷的多少．(2)单位：在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，符号是C.2．点电荷(1)定义：用来代替带电体的只有电荷量没有大小的几何点．(2)意义：是一种理想化的模型．(3)视为点电荷的条件：两个带电体之间的距离比它们自身的尺度大得多．3．电荷量的检验(1)验电器用途：检验物体是否带电，并能粗略判断所带电荷量的多少．(2)验电器构造：一根一端装有光滑金属球的金属杆通过橡胶塞插入玻璃瓶内，在杆的下端连上两片金属箔，如图1-2-1所示．图1-2-1(3)验电器原理：当带电体接触金属球时，带电体上的电荷转移到金属球上，然后传到金属箔上，使金属箔也带同种性质的电荷．由于同性电荷相斥，使两片金属箔相互推开，张开一定的角度．金属箔张开角度的大小，反映了带电体所带电荷的多少．[再判断]1．体积很小的带电体都能看成点电荷．(×)2．带电体之间的相互作用力与电荷量的多少有密切关系．(√)3．带电体接触验电器的金属球时，使金属球和金属箔带异种电荷．(×)4．带电体靠近验电器的金属球时，使金属球和金属箔带同种电荷．(×)[后思考]现实生活中是否存在点电荷？【提示】不存在．1．点电荷点电荷是没有大小和形状，且具有电荷量的理想化模型．实际并不存在，它只是为了研究问题方便而人为抽象出来的．2．带电体视为点电荷的条件带电体间的距离比它们自身尺度的大小大得多，以至带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计，这样的带电体就可以视为点电荷．忽略形状、大小等次要因素，只保留对问题起关键作用的电荷量，这样的处理会使问题大为简化，对结果又没有太大的影响，因此物理学上经常用到此方法．一个带电体能否看成点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定．1．关于点电荷的下列说法中正确的是()A．点电荷就是体积足够小的电荷B．点电荷是电荷量和体积都很小的带电体C．体积大的带电体一定不能看成点电荷D．当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看成点电荷【解析】带电体能否看成点电荷，不能以体积大小，带电荷量多少而论．只要在测量精度要求的范围内，带电体的形状、大小等因素的影响可以忽略，即可视为点电荷．故D正确．【答案】 D2．下列关于点电荷的说法，正确的是()A．点电荷一定是电量很小的电荷B．点电荷是一种理想化模型，实际并不存在C．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷D．体积很大的带电体一定不能看成点电荷【解析】点电荷是一种理想化模型，实际不存在，带电体能否看做点电荷，并不是由带电体的大小及带电量大小决定，而是看其形状和大小对所研究的问题的结果的影响是否可以忽略，故B正确．【答案】 B3．关于点电荷，下列表述正确的是()【导学号：18152010】A．任何带电体都能看作点电荷B．点电荷是实际带电体的理想化模型C．只有带电量很小的带电体才能看作点电荷D．只有质量很小的带电体才能看作点电荷【解析】带电体能否被看做点电荷，决定于带电体的大小、形状、电荷量分布等对所研究问题的影响是否可以忽略不计．并不是体积小的就可以视为点电荷，而体积大的就不能视为点电荷，在研究的问题里面，只要形状、体积等因素的影响可以忽略就可以视为点电荷．故选项B正确．【答案】 B突出主要因素，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，来简化研究的问题，是物理学中常用的研究方法.[先填空]1．内容：在真空中两个静止的点电荷间相互作用的库仑力跟它们电荷量的乘积成正比，跟它们距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上．2．适用条件：适用于真空中静止的两个点电荷．对可以视为点电荷的两个带电体间也可用库仑定律．3．公式：F电＝k q1q2r2，k称为静电力常量．4．静电力常量：k＝9.0×109_N·m2/C2.[再判断]1．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律计算库仑力的大小．(×) 2．库仑定律可适用于任何两带电体之间的相互作用．(×)3．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相等，它们之间的库仑力大小一定相等．(√)[后思考]微观带电粒子之间既有库仑力又有万有引力且它们都与距离的二次方成反比，但我们为什么往往不计万有引力呢？【提示】如氮原子中电子和原子核之间，分别求其万有引力和库仑力，结果库仑力是万有引力的1039倍，万有引力远小于库仑力，所以可以忽略不计．1．库仑定律的适用条件(1)真空中，在空气中可认为近似适用．在其他介质中不是没有库仑力，而是库仑力不满足F电＝kQ1Q2r2.(2)点电荷．非点电荷间也存在库仑力，只是公式中的距离无法确定． 2．库仑定律公式的应用(1)计算库仑力的大小：不要将表示电性的符号代入公式计算，只将电荷量的绝对值代入即可．(2)判断库仑力的方向：由同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引进行判断． (3)作用特点：库仑力具有力的共性，例：两点电荷间的相互作用力也遵循牛顿第三定律．(4)单位：代入数值时，各量必须采用国际单位．4．关于库仑定律的公式F 电＝k Q 1Q 2r 2，下列说法正确的是( ) A ．当真空中的两个点电荷间的距离r →∞时，它们之间的静电力F →0 B ．当真空中的两个电荷间的距离r →0时，它们之间的静电力F →∞ C ．当两个点电荷之间的距离r →∞时，库仑定律的公式就不适用了 D ．当两个电荷之间的距离r →0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了【解析】 r →∞时，电荷可以看做点电荷，库仑定律的公式适用，由公式可知，它们之间的静电力F →0；r →0时，电荷不能看成点电荷，库仑定律的公式就不适用了．【答案】 A5．如图1-2-2所示，两个半径均为r 的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为r ，带等量异种电荷，电荷量均为Q ，两球间的静电力为下列选项中的哪一个( )【导学号：181520011】图1-2-2A ．等于k Q 29r 2B ．大于k Q 29r 2C ．小于k Q 29r 2 D ．等于k Q 2r 2【解析】 两球间距和球本身大小差不多，不符合简化成点电荷的条件，因为库仑定律的公式计算仅适用于点电荷，所以不能用该公式计算．我们可以根据电荷间的相互作用规律作一个定性分析．由于两带电体带等量异种电荷，电荷间相互吸引，因此电荷在导体球上的分布不均匀，会向正对的一面集中，电荷间的距离就要比3r 小．由库仑定律知，静电力一定大于k Q 29r 2，电荷的吸引不会使电荷全部集中在相距为r 的两点上，所以静电力也不等于k Q 2r 2，正确选项为B.【答案】 B6.如图1-2-3所示，两个质量均为m 的完全相同的金属球壳a 和b ，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离l 为球半径的3倍．若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q ，那么关于a 、b 两球之间的万有引力F 引和库仑力F 库的表达式正确的是( )【导学号：18152012】图1-2-3A ．F 引＝G m 2l 2，F 库＝k Q 2l 2 B ．F 引≠G m 2l 2，F 库≠k Q 2l 2 C ．F 引≠G m 2l 2，F 库＝k Q 2l 2 D ．F 引＝G m 2l 2，F 库≠k Q 2l 2【解析】 虽然两球心间的距离L 只有其外半径r 的3倍，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看作质量集中于球心的质点，因此，可以应用万有引力定律；而本题中由于a 、b 两球壳所带异种电荷相互吸引，使它们各自的电荷分布不均匀，即相互靠近的一侧电荷分布比较密集，又因两球心间的距离L 只有其外半径r 的3倍，不满足L 远大于r 的要求，故不能将两带电球壳看成点电荷，所以不能应用库仑定律，D正确．【答案】 D库仑定律只适用于点电荷，当两球间距离太小时，不能当点电荷处理，只能根据相互作用特点定性讨论.。
2017-2018学年高中物理选修1-1教师用书：第1章 第2节
二、电场[先填空] 1．电场(1)只要有电荷存在，电荷的周围就有电场． 电荷间相互作用是通过电场实现的．(2)电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用． (3)电场虽然看不见、摸不着，但它是客观存在的物质． 2．试探电荷在电场中放入的电荷，它的电荷量要非常小，体积也要充分小． 3．电场强度(1)定义：放入电场中某点的电荷，所受静电力F 跟它的电荷量的比值，叫做该点的电场强度，简称场强．(2)公式：E ＝Fq. (3)单位：牛每库(N/C)．(4)方向：电场强度是矢量，不仅有大小，还有方向．物理学上规定：正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点场强的方向，负电荷受电场力的方向与该点场强的方向相反．(5)物理意义：电场强度是描述电场强弱和方向的物理量． [再判断]1．在电荷周围有电场，其是客观存在的．(√)2．如果把放入电场中某点的试探电荷取走，则那点的电场强度变为0.(×) 3．电荷在电场中的受力方向就是该点的场强方向．(×) [后思考]1．两个相隔一定距离的电荷可以产生相互作用，电荷之间是通过什么来传递相互作用呢？【提示】 电荷之间是通过电场产生相互作用的． 2．电场强度的方向就是电荷受力的方向，对吗？【提示】 不对．正电荷在电场中某点受电场力的方向为该点场强方向．负电荷受电场力的方向与该点场强方向相反．1．对电场强度的理解(1)电场强度是描述电场性质的物理量，与放入电场中的电荷无关，它的大小是由电场本身来决定的．(2)公式E ＝Fq是电场强度的定义式，适用于一切电场，但E 不随F 和q 的变化而变化，不能说E 与F 成正比，也不能说E 与q 成反比．定义式仅告诉我们一种测量场强大小的方法．(3)在电场中的同一点，F q 是不变的；在电场中的不同点，F q 往往不同，即F q完全由电场本身性质决定，与放不放试探电荷，放入试探电荷的电性、电荷量多少均无关系．(4)电场强度是矢量．空间某一点有几个电场叠加，该点的合场强可用平行四边形定则计算．即几个点电荷的电场中某点的场强等于各个点电荷在该点单独产生的场强的矢量和．2．点电荷的电场根据电场强度的定义式可得点电荷Q 在空间中形成电场的电场强度的表达式：E ＝k Q r2(r 为空间某点到点电荷的距离)．1．(多选)由电场强度的定义式E ＝F q可知，在电场中的同一点( )【导学号：46852003】A ．电场强度E 跟F 成正比，跟q 成反比B ．无论试探电荷q 值(不为零)如何变化，F 与q 的比值始终不变C ．电场中某点的场强为零，则处在该点的电荷受到的静电力一定为零D ．一个不带电的小球在P 点受到的静电力为零，则P 点的场强一定为零【解析】 由E ＝F q知，电场中某点场强E 只由电场本身决定，与是否引入试探电荷q及q 的大小、正负无关，故A 项错，B 项对；由F ＝qE 知，E ＝0时，F 一定为零，F ＝0，E 不一定为零，故C 项对，D 项错．【答案】 BC2．场源电荷Q ＝2×10－4C ，是正点电荷；试探电荷q ＝－2×10－5C ，是负点电荷．它们相距r ＝2 m 而静止，且都在真空中，如图121所示．求：图121(1)q 受的电场力； (2)q 所在的B 点的场强E B ；(3)只将q 换为q ′＝4×10－5C 的正点电荷，再求q ′受力及B 点的场强． 【解析】 (1)由库仑定律得F ＝k Q ·q r 2＝9×109×2×10－4×2×10－522N ＝9 N. 方向在A 与B 的连线上，且由B 指向A . (2)因电场强度的定义式：E ＝Fq， 所以E B ＝92×10－5 N/C ＝4.5×105N/C.方向沿A 、B 连线向右． (3)由库仑定律F ′＝k Q ·q ′r 2＝9×109×2×10－4×4×10－522N ＝18 N. 方向沿A 、B 连线向右，E B ＝F ′q ′＝184×10－5 N/C ＝4.5×105N/C. 方向沿A 、B 连线向右．【答案】 (1)9 N ，方向在A 与B 连线上，且由B 指向A (2)4.5×105N/C ，方向沿A 、B 连线向右(3)18 N ，方向沿A 、B 连线向右；4.5×105N/C ，方向沿A 、B 连线向右1．电场强度的大小和方向都取决于电场本身．2．电场强度的大小虽然可由F q来量度，但与试探电荷的存在与否无关． 3．电场力F ＝qE 取决于电荷量q 及电场中这一点的电场强度E 的大小．[先填空]1．概念为了直观形象地描述电场中各点电场强度的分布，在电场中画出一系列曲线，曲线上每一点的切线方向表示该点的电场强度方向．2．电场线的特点(1)始于正电荷(或无穷远)，终止于无穷远(或负电荷)．(2)任意两条电场线都不相交．(3)在同一幅电场分布图中，电场越强的地方，电场线越密．3．匀强电场(1)定义：场强大小和方向处处相同的电场．(2)电场线：匀强电场中的电场线是距离相等的平行线．(3)获取方法：平行正对的两金属板分别带有等量的正负电荷后，在两板之间除边缘外就是匀强电场．[再判断]1．电场线是客观存在的物质．(×)2．电场线只能表示电场强度的方向．(×)3．电场中未画电场线的地方电场强度为0.(×)[后思考]1．电场中的电场线是真实存在的吗？【提示】不是．电场线是人们为形象地描述电场而假想的，是一种物理模型．2．为什么任意两条电场线都不相交？【提示】电场线上每一点的切线方向表示该点的电场强度方向．若相交则该点会有两个电场强度的方向，与实际不符合．1．电场线的特点(1)不相交(空间任何一点，只能有一个确定的场强方向)；(2)不闭合(起于正电荷或来自无穷远处，止于负电荷或伸向无穷远处)；(3)电场线上各处的切线方向(或在电场中电场线的方向)表示场强的方向；(4)电场线的疏密程度表示场强的大小．电场线越密场强越大，越疏场强越小．2．几种常见带电体周围的电场线分布3．(多选)如图122中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条直线上有A 、B 两点，用E A 、E B 表示A 、B 两处的场强大小，则( )图122【导学号：46852004】A ．A 、B 两点的场强方向相同 B ．电场线从A 指向B ，所以E A ＞E BC ．A 、B 同在一条电场线上，且电场线是直线，所以E A ＝E BD ．不知A 、B 附近的电场线分布状况，E A 、E B 的大小不能确定【解析】 根据电场线的物理意义，线上各点的切线方向表示该点的场强方向．因题中的电场线是直线，所以A 、B 两点的场强方向相同，都沿着电场线向右；因为电场线的疏密程度反映了场强的大小，但由于题中仅画出一条电场线，不知道A、B附近电场线的分布状况，所以无法确定E A、E B的大小，故A、D项正确．【答案】AD4．如图123是静电场中一部分电场线的分布，下列说法中正确的是( )图123A．这个电场可能是负点电荷的电场B．点电荷q在A点处受到的电场力比在B点处受到的电场力大C．点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(不计重力)D．负电荷在B点处受到的电场力的方向沿B点切线方向【解析】负点电荷的电场是会聚状直线，A项错误；电场线的疏密程度表示电场的强弱，所以有E A>E B，又有F＝qE，故电场力F A>F B，B项正确；由牛顿第二定律知，加速度a＝F，所以a A>a B，C项错误；因为“B点切线方向”即B点场强方向，而负电荷所受电场力的m方向与场强方向相反，D项错误．【答案】 B5．在如图所示的各电场中，A、B两点场强相同的是( )【导学号：46852005】A．B．C． D.【解析】A选项中A、B两点电场强度大小相等，但方向不同；B选项中E A>E B；C选项中是匀强电场；D选项中E B>E A，且方向也不同．故只有C正确．【答案】 C电场线不是客观存在的，它只是用来描述电场的方向和定性地描述电场的强弱，并不是带电粒子在电场中的运动轨迹，带电粒子在电场中的运动轨迹是由带电粒子受的合外力与初速度共同决定的.但电场线能反映带电粒子在电场线上各点受电场力的方向.。
【测控设计】高二物理教科版选修1-1课件第二章 电流与磁场 本章整合
产生感应电流的条件:闭合回路的磁通量变化
专题一
专题二
专题三
专题一
关于安培力方向的几点说明
1.安培力 F 的方向与磁感应强度 B 的方向垂直,而不是相同或相反,这 跟电场力与电场强度方向之间的关系是有区别的. 2.安培力的方向不仅跟磁场方向垂直,还跟电流方向垂直,故安培力的 方向垂直于磁场方向与电流方向所构成的平面.在判断安培力方向时,应首 先判定这个平面,根据左手定则确定安培力的方向.
答案:向左运动
专题一
专题二
专题三
专题三
磁场与力学知识的综合
磁场问题的综合性题目往往是与力学知识的综合.磁、 力综合题与纯力 学题相比,物体只是多受到一个安培力或洛伦兹力,解决问题的程序和思维 方法与力学中相同.正确解决问题前提仍是进行受力分析、运动分析,在此 基础上再选用力学知识、规律作出判断,或列出方程求解. 特别注意: (1)磁场中的许多题目是空间问题,所以要选择合适的剖面画出平 面受力图. (2)洛伦兹力大小、方向与运动状态 v 有关,反过来洛伦兹力又影响运动状 态,因此要用动态的观点分析受力和运动.
A.c→a,2∶ 1 C.a→c,1∶ 2
B.a→c,2∶ 1 D.c→a,1∶ 2
解析:由右手定则,可判断出金属杆中的电流方向为 N→M,则电阻 R 中的电 流方向为 a→c.根据 E=BLv,可得 E1∶ E2=1∶ 2,选项 C 正确. 答案:C
1
2
3
4
3
(2013·江苏学业水平测试)如图所示,虚线区域内存在匀强磁场,当一个带 正电的粒子(重力不计)沿箭头方向穿过该区域时,运动轨迹如图中的实线 所示,则该区域内的磁场方向可能是( A.平行纸面向右 C.垂直纸面向里 答案:D B.平行纸面向下 D.垂直纸面向外 )
2017-2018学年高中物理 第2章 电流与磁场章末分层突破教师用书 教科版选修1-1
第2章 电流与磁场[自我校对]①闭合②F Il③BS④左手⑤垂直⑥BIl⑦0⑧左手⑨v⑩磁通量⑪n ΔΦΔt⑫Blv21(1)磁感线是假想的，用来对磁场进行直观描述的曲线．它并不是客观存在的．(2)磁感线是封闭曲线．在磁体的外部由N 极到S 极．在磁体的内部由S 极到N 极．(3)磁感线的疏密表示磁场的强弱．某点附近磁感线较密，表示该点的磁场较强，反之较弱．(4)磁感线的切线方向(曲线上某点的切线方向)表示该点的磁场方向．亦即静止的小磁针的N极在该点所指的方向．任何两条磁感线不会相交．(5)磁感线不是带电粒子在磁场中的运动轨迹．2．安培定则在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因”和“果”的关系，在判定直线电流的磁场方向时，大拇指指“原因”——电流方向，四指指“结果”——磁感线绕向；在判定环形电流磁场方向时，四指指“原因”——电流绕向，大拇指指“结果”——环内沿中心轴线的磁感线方向．根据图21中标出的磁场方向，指出通电导线中电流的方向．图21【解析】 由安培定则可判定：甲图中电流方向由b 到a ，乙图中电流方向由a 到b ，/73 丙图中电流方向由a 到b .【答案】 见解析12．磁通量表示穿过某一面积的磁感线条数．对于匀强磁场Φ＝BS ，其中S 是垂直于磁场方向上的面积，若平面不与磁场方向垂直，则要求出它在垂直于磁场方向上的投影面积，不能用上式计算．3．磁通量是标量，其正负不表示大小，只表示与规定正方向相同或相反．若磁感线沿相反方向通过同一平面，且正向磁感线条数为Φ1，反向磁感线条数为Φ2，则磁通量等于穿过该平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和)，即Φ＝Φ1－Φ2.4．磁感应强度越强，穿过某一面积磁感线的条数越多，磁通量就越大；反之就越小．判断磁通量的变化，一般是根据穿过某一面积的磁感线的多少去判断的．如图22所示，一夹角为45°的三角形，以水平向右、大小为1 m/s 的速度进入一个匀强磁场，磁感应强度为B ＝0.1 T ，求4 s 后通过三角形的磁通量．(设三角形足够大)图22【解析】 计算磁通量时磁感应强度应乘以有磁场通过的有效面积S ＝12(v ·t )2. 所以Φ＝B ·12(vt )2＝＝0.1×12×12×42 Wb ＝0.8 Wb.【答案】 0.8 Wb12．求的是整个回路的感应电动势，整个回路的感应电动势为零时，其回路中某段导体的感应电动势不一定为零3．由于是整个回路的感应电动势，因此电源部分不容易确定，一般把整个线圈当成电源4．感应电动势大小决定于穿过回路的磁通量的变化率ΔΦΔt，而与磁通量Φ，磁通量的4变化量ΔΦ的大小没有必然的联系．5．磁通量的变化率ΔΦΔt，是Φ t 图像上某点切线的斜率． 6．若ΔΦΔt恒定，则E 不变．如图23所示，一个50匝的线圈的两端跟R ＝99 Ω的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是20 cm 2，电阻为1 Ω，磁感应强度以100 T/s 的变化率均匀减小．这一过程中通过电阻R 的电流是多少？图23【解析】 由法拉第电磁感应定律可知，线圈中产生的感应电动势为E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB ΔtS ＝50×100×20×10－4 V ＝10 V ，根据闭合电路欧姆定律，感应电流大小为I ＝ER ＋r ＝1099＋1 A ＝0.1 A. 【答案】 0.1 A物体只是多受到一个安培力或洛伦兹力，解决问题的程序和思维方法与力学中相同．正确解决问题的前提仍是进行受力分析、运动分析，在此基础上再选用力学知识、规律做出判断，或列出方程求解．在倾角为30°的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L ，质量为m 的直导体棒，一匀强磁场垂直于斜面向上，如图24所示，当导体棒内通有垂直于纸面向里的电流I 时，导体棒恰好静止在斜面上，求磁感应强度大小为多少？图24 【解析】 分析导体棒受力，因导体棒恰好静止在斜面上，所以有：F 安＝G sin θ，即 BIL ＝mg sin θ＝12mg ，所以B＝mg2IL.【答案】mg 2IL磁场中的许多题目都是空间问题，所以要选择合适的剖面画出平面受力图，根据研究对象所处的状态列出方程.1．关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是( )A．磁感线只能形象地描述各点磁场的方向B．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的C．磁感线是磁场中客观存在的线D．磁感线总是从磁体的北极出发到南极终止【解析】磁感线既能形象地描述各点磁场的方向，又能用其疏密程度表示磁场的强弱，A错；磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，B对；磁感线不是磁场中客观存在的线，是为了研究磁场方便而人为引入的，C错；磁感线在磁体的外部从磁体的北极指向南极，在磁体的内部从磁体的南极指向北极，D错．【答案】 B2.(多选)一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方，并与磁针指向平行，能使磁针的S极转向纸内，如图25所示，那么这束带电粒子可能是()图25A．向右飞行的正离子束B．向左飞行的正离子束C．向右飞行的负离子束D．向左飞行的负离子束【解析】若S极向里偏转，则相当于小磁针上方有自右向左的电流，所以有向左飞行的正离子束或向右飞行的负离子束，因为负离子向右运动，就等效于正离子向左运动．【答案】BC3.如图26所示，把一重力不计的通电直导线AB水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以在空间自由运动，当导线通以图示方向电流I时，导线的运动情况是(从上往下看)( )/7 56【导学号：18792027】图26A ．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】 电流元受力分析法：把直线电流等效为OA 、OB 两段电流元，如图甲所示，根据左手定则可知两段电流元所受安培力方向相反(OA 电流元受力指向纸面外，OB 电流元受力指向纸面里)．可见，从上往下看时，导线将逆时针转动．特殊位置分析法：取导线逆时针转过90°后的特殊位置来分析，如图乙所示，根据左手定则判断出其受安培力方向向下，故导线在逆时针转动的同时，向下运动，所以正确答案为C.【答案】 C4.如图27所示，a 为带正电的小物块，b 是一不带电的绝缘物块，a 、b 叠放在粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场．现用恒力F 拉b 物块，使a 、b 一起无相对滑动地向左加速运动，那么，在加速运动阶段，a 、b 间的摩擦力的方向及大小变化情况为( )【导学号：18792028】图27A ．向左，增大B ．向左，减小C ．向左，不变D ．先向左后向右，先减小后增加/7 7 【解析】 随着速度的增加，a 受到向下的洛伦兹力不断加大，整体对地面的压力也就不断变大，使得滑动摩擦力不断变大，从而加速度减小．而a 的加速度是由b 对a 的静摩擦力提供，由加速度的方向与合外力方向相同可知，b 对a 的静摩擦力向左，由于整体的加速度在减小，故a 的加速度也在减小，从而合外力减小，即静摩擦力减小．【答案】 B5．一面积为S ＝4×10－2m 2、匝数n ＝100的线圈放在匀强磁场中，磁感线垂直于线圈平面，磁感应强度随时间的变化率为ΔB Δt＝2 T/s.穿过线圈的磁通量的变化率是多少？线圈中产生的感应电动势是多少？【解析】 穿过线圈的磁通量的变化率ΔΦΔt ＝ΔB Δt·S ＝2×4×10－2Wb/s ＝8×10－2Wb/s ， 由法拉第电磁感应定律得E ＝n ΔΦΔt＝100×8×10－2V ＝8 V. 【答案】 8×10－2Wb/s 8 V。
2017-2018学年高中物理沪科版选修1-1教师用书：第2章
2．4 电子束偏转的奥秘1．(2分)如图241所示，两个同心放置的同平面金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直，则通过两圆环的磁通量Φa、Φb之间的关系是( )图241A．Φa＞Φb B．Φa＜ΦbC．Φa＝Φb D．不能确定【解析】通过圆环的磁通量为穿过圆环的磁感线的净条数，首先明确条形磁铁的磁感线分布情况，另外要注意磁感线是闭合的曲线．条形磁铁的磁感线在磁铁的内部是从S极到N极，在磁铁的外部是从N极到S极，内部有多少根磁感线，外部的整个空间就有多少根磁感线同内部磁感线构成闭合曲线．对两个圆环，磁铁内部的磁感线全部穿过圆环，外部的磁感线穿过多少，磁通量就抵消多少，所以面积越大，磁通量反而越小，故选A.【答案】A2．(2分)如图242所示，两个完全相同的线圈套在一水平光滑的绝缘圆柱上，线圈能自由移动，若两线圈内通有大小不等的同向电流，则它们的运动情况是( )图242A．都绕圆柱转动B．以不等的加速度相向运动C．以相等的加速度相向运动D．以相等的加速度相背运动【解析】同向环形电流可分成很多小段直线电流元，则不难发现相对应的直线电流元方向总是相同的，方向相同的直线电流元是相互吸引的；也可以把环形电流等效成小条形磁铁，异名磁极相互吸引，虽然两电流大小不等，根据牛顿第三定律知两线圈间的相互作用力大小相等，所以选C项．【答案】C3. (3分)如图243所示，长为l的通电直导体棒ab放在光滑水平绝缘轨道上，劲度系数为k 的水平轻弹簧一端固定，另一端拴在棒的中点，且与棒垂直，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B 的匀强磁场中，弹簧伸长x ，棒处于静止状态．则()图243A ．导体棒中的电流方向从b 流向aB ．导体棒中的电流大小为kx BlC ．若只将磁场方向顺时针缓慢转过一小角度，则x 变大D ．若只将磁场方向逆时针缓慢转过一小角度，则x 变大【解析】 由于弹簧伸长，根据左手定则知导体棒中的电流方向从a 流向b ，所以A 错误；由力的平衡条件知kx ＝BIl ，所以B 正确；如果磁场方向转过一小角度，安培力水平方向的分量均要减小，所以x 变小，故C 、D 错误．【答案】 B4．(3分)关于对磁通量的描述，下列说法正确的是( ) A ．位于磁场中的一个平面垂直磁场方向时，穿过该平面的磁通量最大B ．穿过平面的磁通量最大时，该处的磁感应强度一定最大C ．如果穿过某平面的磁通量为零，则该处的磁感应强度一定为零D ．将一平面置于匀强磁场中的任何位置，穿过该平面的磁通量总是相等【解析】 由磁通量Φ＝BS·cos θ可知，磁通量不但与B 、S 有关，还与平面与该平面沿垂直磁场方向的投影面之间的夹角有关．Φ＝0，B 不一定为零，Φ最大，B 也不一定大．故选项A 正确．【答案】A电视机显像管发射出的高速电子流受到一组通电线圈磁场控制，打到荧光屏的各个部位产生精彩纷呈的图像．奥斯特的电流磁效应竟能被应用的如此出神入化．二、洛伦兹力1．首先对磁场中运动电荷做深入研究的是荷兰物理学家洛伦兹．2．磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力．三、洛伦兹力的方向1．判定：由于电荷的运动相当于电流，因此，洛伦兹力的方向同样可以用左手定则来判断．2．特点：洛伦兹力的方向处处垂直于运动电荷的速度．3．作用：洛伦兹力只改变运动电荷的速度方向，不改变运动电荷的速度大小，因而垂直磁场射入的电子在洛伦兹力作用下做圆周运动．四、磁偏转的应用1．分离放射线：放射性物质衰变时，会从原子核内发射出三种射线：α射线由带正电的氦原子核组成，β射线是带负电的高速电子流，γ射线是不带电的光子流，利用洛伦兹力可以把它们分离开来．2．质谱仪：质谱仪是科学研究中用来分析同位素和测量带电粒子质量的精密仪器．当电量相同、质量不同的带电粒子进入磁场后将沿不同半径做圆周运动，在显示屏上出现按质量大小排列的若干谱线．3．回旋加速器：回旋加速器是一种能产生大量高能量粒子的装置.一、洛伦兹力与安培力的比较1．在导体静止不动时，安培力是洛伦兹力的合力，所以洛伦兹力的方向与安培力的方向是一样，可由左手定则来判定．判断洛伦兹力的方向时一定要注意F垂直于v与B所决定的平面．2．当运动电荷的速度v的方向与磁感应强度的方向平行时，运动电荷不受洛伦兹力作用，仍以初速度做匀速直线运动．而磁场中静止的电荷也不受洛伦兹力的作用．导体平行磁场方向放置时，定向运动的电荷不受洛伦兹力，所以导体也不受安培力．3．洛伦兹力对运动电荷永不做功，而安培力对运动导体却可以做功．由于洛伦兹力F 始终垂直于电荷的运动速度v的方向，不论电荷做什么性质的运动，也不论电荷是什么样的运动轨迹，F只改变v的方向，并不改变v的大小，所以洛伦兹力对运动电荷不做功．通电导体在磁场中运动后，电荷相对磁场的运动方向并不沿导体方向，所受洛伦兹力的方向也不垂直于导体，洛伦兹力垂直于导体方向的分力做正功，而沿导体方向的分力做负功，总功仍为0.导体中所有运动电荷受到的洛伦兹力，在垂直于导体方向的分力的合力就是安培力，所以安培力对运动导体可以做功．二、电场力与洛伦兹力的比较1．运动电荷的速度v与磁场B平行时，磁场对运动电荷无作用力，做匀速直线运动．2．运动电荷的速度v与磁场B垂直时，由于洛伦兹力总垂直于电荷的运动方向，所以只改变速度的方向，不改变速度的大小，所以将在磁场做匀速圆周运动．3．运动电荷的速度v与磁场B方向夹角为θ时，把速度分解在垂直于磁场和平行于磁场的两个方向上，由上述1、2可知，在这两个方向上分别做匀速圆周运动和匀速直线运动，其合运动为等速螺线运动．【特别提醒】在处理洛伦兹力的有关问题时，要切记以下几点：(1)洛伦兹力方向一定与电荷的运动方向垂直，它只改变速度的方向，不改变速度的大小．(2)在判断洛伦兹力方向时把运动电荷看作电流，因此伸直的四指指向正电荷的运动方向(或负电荷的反方向)．四、带电粒子在磁场中的偏转及应用1．分离放射线放射性物质衰变时，会从原子核内发射出三种射线：一种叫α射线，由带正电的氦原子核(42He)组成；一种叫β射线，是带负电的高速电子流；还有一种叫γ射线，是不带电的光子流．利用洛伦兹力，就可以把它们分离开来．(如图244所示)图2442．显像管的工作原理(1)构造如图245所示．图245(2)原理：阴极发射电子，经过偏转线圈，偏转线圈产生的磁场和电子运动方向垂直，电子受洛伦兹力作用发生偏转，偏转后的电子打在荧光屏上，使荧光屏发光．(3)扫描：偏转区的水平方向和竖直方向都加有偏转磁场，其方向、强弱都在不断变化，因此电子束打在荧光屏上的光点不断移动，这种现象称为扫描．偏转磁场的变化随图像信号的变化而变化，电子束打在荧光屏上就会产生精彩纷呈的图像．3．回旋加速器(1)主要由粒子源、两个D形金属盒、匀强磁场、粒子引出装置等组成，回旋加速器一般放在真空容器中．(如图246所示)图246(2)回旋加速器原理：如图247所示，设粒子源中放出的是带正电的粒子，以一定初速度v0进入下方D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，运行到半周后回到窄缝边缘，这时在A1、A1′间加一向上的电场，粒子将在电场作用下被加速，速率由v0变为v1，然后粒子在上方的D形盒的匀强磁场中做匀速圆周运动，经过半个周期后到达窄缝边缘，这时在A2、A2′间加一向下的电场，使粒子又一次得到加速，速率变为v2，这样使粒子每次经过窄缝时被加速，又通过D形盒内的磁场回旋到窄缝，通过反复加速使粒子达到很高的能量．图247【深化探究】从回旋加速器的原理可知，带电粒子进入两D型盒狭缝时电场就对其加速，那么狭缝所加电场应该怎样变化？提示：因为带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，它的周期确定，这样，狭缝所加电场的方向每经过带电粒子在磁场中运动半个周期便改变，也就是狭缝间加一交变电流.周期与带电粒子的运动周期相同，则带电粒子就会每经过狭缝总是被加速.4．质谱仪(1)用途：质谱仪是一种测量微小带电粒子质量和分离同位素的仪器．(2)原理：如图248粒子源S产生质量为m、电荷量为q的正粒子(所受重力不计)．粒子无初速度的经过电压为U的电场加速后，进入磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动．经过半个周期后到达记录它的照相底片P上，测得P点位置到入口处的距离为L，即可求得带电粒子的质量和比荷．图248一、左手定则的应用在下列选项所示的四幅图中，正确标明了在磁场中带正电的粒子所受洛伦兹力f方向的是( )【解析】由左手定则可知，洛伦兹力的方向一定与速度和磁场垂直，故C、D均错误；考虑到带电粒子带正电，可确定选项A正确．【答案】A在判断运动电荷所受洛伦兹力方向时，要注意区分电荷的电性，若为正电荷，四指指向正电荷的运动方向，若为负电荷，则四指指向负电荷运动的反方向.1．(多选)如图249所示是表示从粒子源S以相同速度射出的三种粒子A、B、C在匀强磁场中运动的轨迹，由此可判定( )【导学号：17592030】图249A．带正电的是C粒子B．带正电的是A粒子C．不带电的是B粒子D．带负电的是A粒子【解析】粒子源发出三种不同粒子，则三种粒子的电带电性不同。
人教版高二物理选修1--1第2章 磁场附答案
2020--2021人教物理选修1--1第2章磁场附答案人教选修1—1第二章磁场1、下列关于磁感线的说法中正确的是()A．磁感线可以形象地描述磁场的强弱与方向B．磁感线总是从磁铁的N极发出，到S极终止C．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线D．沿磁感线的方向磁场逐渐减弱2、关于磁场和磁感线的描述，正确的是()A．磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向就是该点的磁场方向B．磁感线是从磁铁的N极指向S极C．磁极与磁极之间是直接发生作用的D．磁感线就是磁场中碎铁屑排成的曲线3、如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的亥姆霍兹线圈，在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当亥姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时，则()A．小磁针N极向里转B．小磁针N极向外转C．小磁针在纸面内向左摆动D．小磁针在纸面内向右摆动4、关于磁感应强度，下列说法正确的是()A．由B＝FIL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，该点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，该点的磁感应强度就为零C．通电导线受安培力不为零的地方一定存在磁场，通电导线不受安培力的地方一定不存在磁场(即B＝0)D．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5、从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中都含有大量的高能带电粒子，这些高能带电粒子到达地球会对地球上的生命带来危害，但是由于地球周围存在地磁场，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，如图所示，那么()A．地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处都相同B．地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最强，赤道附近最弱C．地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最弱、赤道附近最强D．地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转6、如图所示，其中正确反映两根大头针被条形磁铁吸起时的真实情况的是()A．图甲B．图乙C．图丙D．图乙和图丙7、下列说法正确的是()A．磁场中真实存在磁感线B．磁感线从磁体的N极出发到S极终止C．磁感线可以表示磁场的强弱D ．磁感线方向不表示磁场方向8、在图中，分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针N 极的指向或磁感线方向．请画出对应的磁感线(标上方向)或电流方向．9、如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里．长度为L 的导体中通有恒定电流，电流大小为I.当导体垂直于磁场方向放置时，导体受到的安培力大小为BIL.若将导体在纸面内顺时针转过30°角，导体受到的安培力大小为( )A.BIL 2B ．BIL C. 32BIL D ．2BIL10、如图所示，一细线悬吊小球在垂直于匀强磁场方向的竖直平面内摆动，C 点为小球运动的最低位置，则( )A ．小球从等高的A 点、B 点分别摆至C 点时速度大小相等B ．小球从与A 等高的B 点摆至C 点时比从A 点摆至C 点时速度大C ．如果小球带正电，则小球从A 点摆至C 点的速度比从 B 点摆至C 点时大D ．如果小球带负电，则小球从A 点摆至C 点的速度比从 B 点摆至C 点时大11、把一根条形磁铁从中间切断，我们将得到( )A ．一段只有N 极，另一段只有S 极的两块磁铁B ．两段均无磁性的铁块C ．两段均有N 极和S 极的磁铁D ．两段磁极无法确定的磁极*12、下列四幅图表示的工具或装置，利用地磁场工作的是( )磁卡指南针磁性黑板电磁起重机A B C D13、如图所示，环形导线的A、B处另用导线与直导线ab相连，(1)图中标出了环形电流磁场的方向，则C和D接电源正极的是________；(2)放在ab下方的小磁针的________极转向纸外．14、如图所示为显像管工作原理示意图，没有磁场时电子束打在荧光屏正中的O 点，为使电子束偏转，在管颈区域加有偏转磁场(由偏转线圈产生)．(1)要使电子束在竖直方向偏离中心，打在荧光屏上的A点，偏转磁场应该沿什么方向？(2)电子束打在图中的B点，偏转磁场应该沿什么方向？2020--2021人教物理选修1--1第2章磁场附答案人教选修1—1第二章磁场1、下列关于磁感线的说法中正确的是()A．磁感线可以形象地描述磁场的强弱与方向B．磁感线总是从磁铁的N极发出，到S极终止C．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线D．沿磁感线的方向磁场逐渐减弱A[磁场是一种看不见的特殊物质，人们为了形象地描绘磁场而引入了磁感线这一假想的曲线，它可以表示磁场的强弱与方向，选项A正确；磁感线都是闭合曲线，选项B错误；磁感线是人们假想的曲线，与有无铁屑无关，选项C错误；磁场的强弱由磁感线的疏密程度表示，而与磁感线的方向无关，选项D错误．] 2、关于磁场和磁感线的描述，正确的是()A．磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向就是该点的磁场方向B．磁感线是从磁铁的N极指向S极C．磁极与磁极之间是直接发生作用的D．磁感线就是磁场中碎铁屑排成的曲线【答案】A[由磁感线的特征可知选项A正确；由于磁感线是闭合曲线，B选项未明确说是在磁铁内部还是外部，笼统地说磁铁的磁感线是从N极指向S极，显然是错误的；磁极与磁极间的作用是通过磁场来发生的，选项C错误；利用铁屑在磁场中被磁化的现象可显示磁感线的形状，但碎铁屑排成的曲线本身不是磁感线，因为磁感线实际不存在，选项D错误．]3、如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的亥姆霍兹线圈，在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当亥姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时，则()A．小磁针N极向里转B．小磁针N极向外转C．小磁针在纸面内向左摆动D．小磁针在纸面内向右摆动A[由安培定则可知，线圈内部的磁感线向里，小磁针N极的受力方向即为该处的磁场方向．]4、关于磁感应强度，下列说法正确的是()A．由B＝FIL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，该点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，该点的磁感应强度就为零C．通电导线受安培力不为零的地方一定存在磁场，通电导线不受安培力的地方一定不存在磁场(即B＝0)D．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D[磁感应强度B＝FIL是定义式，用来量度某处的磁感应强度，但磁感应强度是由磁场本身的性质决定的，与放入的通电导线无关；当通电导线与磁场方向平行时受磁场力为零，但不能说明B＝0，故选项A、B、C均错，只有选项D正确．] 5、从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中都含有大量的高能带电粒子，这些高能带电粒子到达地球会对地球上的生命带来危害，但是由于地球周围存在地磁场，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，如图所示，那么()A．地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处都相同B．地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最强，赤道附近最弱C．地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最弱、赤道附近最强D．地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转【答案】C[垂直射向地球的宇宙射线，在地球的南、北两极处，其运动方向与地磁场的方向基本平行，所受的洛伦兹力很小，故几乎不发生偏转；而在赤道上空时，其运动方向与地磁场垂直，所受洛伦兹力最大，带电粒子的偏转程度最大．] 6、如图所示，其中正确反映两根大头针被条形磁铁吸起时的真实情况的是()A．图甲B．图乙C．图丙D．图乙和图丙【答案】C[图甲、图丙中靠近磁铁N极的大头针帽被磁化后为S极，大头针尖都为N极，同名磁极相排斥，图甲不正确，图丙正确．图乙大头针磁化后针尖都为S极，应相互排斥，图乙不正确．故答案为C.]7、下列说法正确的是()A．磁场中真实存在磁感线B．磁感线从磁体的N极出发到S极终止C．磁感线可以表示磁场的强弱D．磁感线方向不表示磁场方向【答案】C[磁场客观存在但看不到，为了形象地描述磁场，人们在磁场中人为地画出一些有方向的曲线，曲线的疏密程度表示磁场的强弱，曲线上每点的切线方向即是这一点的磁场方向，所以磁感线不是真实存在的，选项A 错；磁感线既可以表示磁场强弱又可以表示磁场方向，选项C 对，选项D 错；磁场中的任何一条磁感线都是闭合的曲线，例如条形磁铁，磁体外部磁感线从N 到S ，磁体内部磁感线从S 到N ，选项B 错．]8、在图中，分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针N 极的指向或磁感线方向．请画出对应的磁感线(标上方向)或电流方向．[解析] 用安培定则来判断，如图所示．[答案] 见解析9、如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里．长度为L 的导体中通有恒定电流，电流大小为I.当导体垂直于磁场方向放置时，导体受到的安培力大小为BIL.若将导体在纸面内顺时针转过30°角，导体受到的安培力大小为( )A.BIL 2B ．BIL C. 32BIL D ．2BILB [当导体垂直于磁场方向放置时，导体受到的安培力大小为BIL.当转过30°，导体棒还垂直于磁场，故此时受到的安培力还是BIL ，故B 正确．]10、如图所示，一细线悬吊小球在垂直于匀强磁场方向的竖直平面内摆动，C 点为小球运动的最低位置，则( )A．小球从等高的A点、B点分别摆至C点时速度大小相等B．小球从与A等高的B点摆至C点时比从A点摆至C点时速度大C．如果小球带正电，则小球从A点摆至C点的速度比从B点摆至C点时大D．如果小球带负电，则小球从A点摆至C点的速度比从B点摆至C点时大【答案】A[由于洛伦兹力对运动小球不做功，所以不论是带正电还是带负电，不论是从A点或是B点摆至C点，机械能均守恒，所以选项B、C、D错，选项A对. ]11、把一根条形磁铁从中间切断，我们将得到()A．一段只有N极，另一段只有S极的两块磁铁B．两段均无磁性的铁块C．两段均有N极和S极的磁铁D．两段磁极无法确定的磁极【答案】C[因为磁体的磁极是成对出现的，即磁体同时具有N、S极，所以两段磁铁均有N极和S极，C项正确．]*12、下列四幅图表示的工具或装置，利用地磁场工作的是()磁卡指南针磁性黑板电磁起重机A B C D【答案】B[磁卡是利用磁条工作，磁性黑板是利用黑板的磁性；电磁起重机是利用电磁体；只有指南针是利用地磁场工作，磁体的S极指向南方，故B正确，A、C、D错误．]13、如图所示，环形导线的A、B处另用导线与直导线ab相连，(1)图中标出了环形电流磁场的方向，则C和D接电源正极的是________；(2)放在ab下方的小磁针的________极转向纸外．[解析]环形导线已知部分磁场方向，由安培定则可知环形导线中的电流方向为顺时针，因此C端接电源正极．由环形电流方向可知直导线ab中电流方向为b→a，由安培定则可知，ab下方小磁针处磁场方向垂直纸面向外，N极受力向外，因此N极转向纸外．[答案](1)C(2)N14、如图所示为显像管工作原理示意图，没有磁场时电子束打在荧光屏正中的O 点，为使电子束偏转，在管颈区域加有偏转磁场(由偏转线圈产生)．(1)要使电子束在竖直方向偏离中心，打在荧光屏上的A点，偏转磁场应该沿什么方向？(2)电子束打在图中的B点，偏转磁场应该沿什么方向？[解析](1)电子打到A点时，运动过程中向上偏转，由左手定则可知，偏转磁场的方向应该垂直纸面向外，电子才能打在A点．(2)电子向下偏转，由左手定则知，偏转磁场的方向应该垂直纸面向里，电子才能打在B点．[答案](1)垂直纸面向外(2)垂直纸面向里。
2017-2018学年高二物理(教科版选修1-1)教师用书：第3章 章末分层突破
章末分层突破①通路②做功③I2Rt④I2R⑤U0 sin2πft⑥I0 sin2πft⑦隔直⑧阻交⑨I2线R线⑩n2>n1⑪n2<n1(1)画出输电示意图，以便于分析电路，明确各量的对应关系；(2)以升压变压器的副线圈、输电线、降压变压器的原线圈为回路，利用电路知识分析三者的电压和功率关系，具体为：①由输电功率和电压确定输电线的电流；②计算线路电压损耗、功率损耗，确定降压变压器的输入电压、输入功率；③计算两变压器的变压比．一小型发电机输出功率为50 kW ，输出电压为240 V ．现用一台升压变压器使其升压，用户处再用一台降压变压器降到所需要的220 V ，输电线总电阻30 Ω，损失电功率为总功率的6%，变压器是理想的，求这两台变压器原、副线圈的匝数比各是多少，并画出送电电路简图．【解析】 输电示意图为已知U 1＝240 V U 4＝220 VP 总＝50 kW R ＝30 ΩΔP ＝P 总×6%＝3 kW又因为ΔP ＝I 2线R 得I 线＝10 AP 总＝U 2I 线 得U 2＝5 000 V所以升压变压器原副线圈匝数比n 1n 2＝U 1U 2＝2405 000＝6125ΔU ＝I 线R ＝300 VU 3＝U 2－ΔU ＝4 700V所以降压变压器原副线圈匝数比n 3n 4＝4 700220＝23511.【答案】 见解析1芯构成，原线圈和副线圈分别绕在同一个闭合铁芯上．2．工作原理：变压器是通过电磁感应来改变交流电压的，原线圈n 1接交流电源，由于电流的变化在闭合铁芯中产生的变化的磁通量也通过了副线圈，根据法拉第电磁感应定律，便在副线圈n 2中产生了感应电动势，如果输出电压高于输入电压，则为升压变压器；如果输出电压低于输入电压，则为降压变压器．3．理想变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2. 电压关系：U 1U 2＝n 1n 2由于理想变压器的结构一定，n 1、n 2均为定值，所以输出电压U 2由输入电压U 1决定，与负载电阻的大小无关，U 1增大，U 2也增大；U 1减小，U 2也减小．4．变压器不改变交变电流的频率．5．理想变压器P 入＝P 出，原副线圈的制约关系应由P 入＝P 出，结合法拉第电磁感应定律界定．(多选)如图31所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L 1和L 2，输电线的等效电阻为R ，开始时，开关S 断开，当开关S 接通时，以下说法正确的是( )图31A ．副线圈两端M 、N 的输出电压减小B ．副线圈输电线等效电阻R 上的电压增大C ．通过灯泡L 1的电流减小D ．通过电流表A 的电流增大【解析】 副线圈两端电压U 2＝n 2n 1U 1，电源电压不变，则U 2不变．M 、N 两端电压不变，A 错误．开关S 闭合，L 2与L 1并联，使副线圈的负载电阻的阻值变小，M 、N 间的输出电压不变，副线圈中的总电流I 2增大，电阻R 上的电压降U R ＝I 2R 亦增大，灯泡L 1两端的电压减小，L 1中的电流减小，B 、C 正确．由I 2增大，导致原线圈中电流I 1相应增大，故D 正确．【答案】 BCD1．下列关于电动势的说法正确的是( ) A ．电源的电动势越大，电源中的电流越大 B ．电源的电动势越大，电源中的电场越强 C ．电源的电动势越大，电源中的电荷越多 D ．电源的电动势越大，电源提供电能的本领越强【解析】 电源的电动势描述的是电源提供电能的本领，而电路中的电流还与电路的情况有关．电源电动势大，并不意味电源中的电场强，所以A 、B 错误；电源为电路提供稳定的电压，并不是提供电荷，电荷是在电路中流动的，所以C 错误；由电动势的定义可知D 正确．【答案】 D2．通过一阻值R ＝100 Ω的电阻的交变电流如图32所示，其周期为1 s ．电阻两端电压的有效值为( )【导学号：18792040】图32A ．12 VB ．410 VC ．15 VD ．8 5 V【解析】 根据图像，一个周期T ＝1 s ，设该交变电流的有效值为U,0～0.4 s 的时间间隔为t 1＝0.4 s,0.4～0.5 s 的时间间隔t 2＝0.1 s ，根据电流的热效应，由2(I 21Rt 1＋I 22Rt 2)＝U 2TR，解得U ＝410 V ，B 正确． 【答案】 B3．关于电阻、电感、电容对电流作用的说法正确的是( ) A ．电阻对直流电和交流电的阻碍作用相同 B ．电感对直流电和交流电均有阻碍作用C ．电容器两极板间是绝缘的，故电容支路上没有电流通过D ．交变电流的频率增加时，电阻、电感、电容的变化情况相同【解析】 电阻的阻值对直流电和交流电的阻碍作用相同，A 正确；电感对直流电没有阻碍作用，对交流电有阻碍作用，B 错误；由于电容器不断地充放电，电路中存在充电电流和放电电流，C 错误；电阻的阻值与交流电的频率无关，感抗随交流电频率的增大而增大，容抗随交流电频率的增大而减小，D 错误．【答案】 A4．某电站用11 kV 交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R .现若用变压器将电压升高到220 kV 送电，下列哪个选项正确( )【导学号：18792041】A ．因I ＝U R，所以输电线上的电流增为原来的20倍B ．因I ＝P U ，所以输电线上的电流减为原来的120C ．因P ＝U 2R，所以输电线上损失的功率增为原来的400倍D ．若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的电阻减为原来的120【解析】 因为输送的功率一定，由I ＝P U可知，当输送的电压增为原来的20倍时，电流减为原来的120，所以选项A 错B 对．选项C 中，R 是输电线的电阻，而U 是输送的总电压，R 与U 不对应，所以P ＝U 2R是错误的．输电线上损失的功率一般用ΔP ＝I 2R 计算．从选项B中已经知道电流减为原来的120，若ΔP 不变，则输电线的电阻可增为原来的400倍，所以D 错．【答案】 B5．发电厂输出的交流电压为22万伏，输送功率为2.2×106W ，现在用户处安装一降压变压器，用户的电压为220 V ，发电厂到变压器间的输电导线总电阻为22 Ω，求：(1)输电导线上损失的电功率； (2)降压变压器原、副线圈匝数之比． 【解析】 (1)应先求出输送电流，由I 线＝P 总U 总＝2.2×1062.2×104 A＝100 A则损失的电功率为P 损＝I 2R 线＝1002×22 W＝2.2×105 W.(2)降压变压器原线圈电压U 1为U 1＝U 总－U 线＝U 总－I 线R 线＝2.2×104V －100×22 V＝19 800 V所以原副线圈匝数比n 1n 2＝U 1U 2＝19 800220＝90∶1.【答案】 (1)2.2×105 W (2)90∶1。
2017-2018学年高二物理选修1-1教师用书： 第2章 第2节 磁场的描述与磁通量 含答案 精品
第2节磁场的描述与磁通量[先填空]1．为了形象地描述磁场，英国物理学家法拉第提出用磁感线来描述磁场．2．磁感线：与描述电场的方法类似，在磁场中画出一些有方向的假想曲线，在这些曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同．磁场有强弱之分，越靠近磁极的地方磁感线越密，对应的磁场越强．[再判断]1．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的．(×)2．磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断．(√)[后思考]磁体内部和磁体外部磁感线的方向是怎样的？【提示】磁体外部磁感线方向从N极指向S极，磁体内部磁感线方向从S极指向N 极．磁感线是为了形象地描述磁场而假想的一系列曲线．实验时可以用被磁化的铁屑显示磁感线的分布，但不能认为磁感线是由铁屑排列而成的．磁体周围的磁感线应分布在一个三维空间内．对于磁感线的认识还要注意以下几点：1．在磁体外部磁感线从N极到S极，在磁体内部从S极到N极．2．磁感线是闭合的曲线．3．磁场中任意两条磁感线不能相交，也不能相切．4．磁场中未画磁感线的地方，并不表示那里没有磁场．5．磁感线上某点的切线方向、小磁针在该点静止时N极的指向、小磁针N极受力方向表示该点的磁场方向．6．匀强磁场的磁感线是等间距、互相平行的直线．1．关于磁感线，下列说法中正确的是( )A．两条磁感线的空隙处一定不存在磁场B．磁感线总是从N极到S极C．磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致D．两个磁场叠加的区域，磁感线可能相交【解析】磁感线是为了形象地描绘磁场而假设的一组有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向表示磁场的方向，曲线疏密表示磁场强弱，所以C正确，A不正确．在磁铁外部磁感线从N极到S极，内部从S极到N极，磁感线不相交，所以B、D不正确．【答案】 C2．(多选)如图221所示是几种常见磁场的磁感线分布示意图，下列说法正确的是( )【导学号：18152043】图221A．(a)图中a端是磁铁的S极，b端是磁铁的N极B．(a)图中a端是磁铁的N极，b端是磁铁的S极C．(b)图是两异名磁极的磁感线分布示意图，c端是N极．d端是S极D．(b)图是两异名磁极的磁感线分布示意图，c端是S极，d端是N极【解析】题图(a)是条形磁铁外部磁感线分布示意图，外部磁场的磁感线是从磁铁的N极出来，进入磁铁的S极，故A正确，B错误．题图(b)是两异名磁极间的磁感线分布示意图，磁感线仍然是从N极出来，进入磁铁的S极，故C错误，D正确．【答案】AD磁感线是人为画出的一些假想的曲线，其目的是为了形象地描述磁场的强弱及方向，掌握磁感线的基本规律能很好地处理此类问题.[先填空]1．定义：穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度．2．方向：磁感应强度是矢量，既有大小，又有方向．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场的方向，它在通过该点的磁感线的切线方向上，与放在该点的小磁针静止时N极所指的方向一致．3．单位：在国际单位制中是特斯拉，简称特，符号是T.4．物理意义：描述磁场强弱的物理量．穿过垂直于磁感线单位面积的磁感线越多，对应的磁感应强度越大，磁场也就越强．[再判断]1．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向．(√)2．小磁针N极受力的方向就是该处磁感应强度的方向．(√)[后思考]想一想，磁场的方向有哪几种表达方式？【提示】磁场的方向可有以下三种表达方式：(1)小磁针静止时N极所指的方向，也就是N极受力的方向．(2)磁场的方向就是磁感应强度B的方向．(3)磁感线上某点的切线方向即为该点的磁场方向．1．磁感应强度的物理意义：描述磁场强弱和方向的物理量．2．磁感应强度的决定因素：仅由场源来决定．3．磁感应强度的标矢性：(1)其大小描述磁场的强弱，同一小磁针受力越大表明该处磁感应强度越大，它在数值上等于垂直穿过单位面积的磁感线条数；(2)其方向就是N极在该点的受力方向，也就是该点磁场的方向，即磁感线在该点的切线方向．3．(多选)下列关于磁感应强度的说法中正确的是( )A．磁感应强度是矢量，用来表示磁场强弱和方向的物理量B．小磁针北极在磁场中受力的方向是唯一的，能比较客观地描述磁感应强度的方向C．磁极在磁场中受磁场力大的地方，该处的磁感应强度一定大D．磁极在磁场中受磁场力大的地方，该处的磁感应强度不一定大，与放置方向有关【解析】关于磁感应强度的概念有以下内容：第一，是矢量，大小等于垂直穿过单位面积的磁感线条数，方向是小磁针北极在磁场中的受力方向；第二，物理意义，反映磁场强弱的物理量，从力的角度描述了磁场的性质，磁场强的地方放入磁极受到的力一定大；第三，单位是特斯拉，本题没有考查磁感应强度的单位．根据完整的物理概念，本题选A 、B 、C.【答案】 ABC4．(多选)关于磁感应强度的方向，下列说法中正确的是( )【导学号：18152044】A ．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向B ．磁场中某点的磁感应强度的方向就是通过该点的磁感线的切线方向C ．磁场中某点磁感应强度的方向就是小磁针在该点静止时北极的指向D ．磁场中某点磁感应强度的方向就是小磁针在该点受磁场力的方向【解析】 根据磁感应强度的方向特点，可判定选项A 、B 、C 正确．选项D 错，应为小磁针N 极受力的方向．【答案】 ABC5．关于磁感应强度，下列选项中正确的是( )A ．磁感应强度是标量，但有正负B ．磁感应强度的大小由磁场本身决定C ．在磁场中的同一位置，磁感应强度可以不同D ．磁感应强度只能用来描述磁场的强弱【解析】 磁感应强度是矢量，所以选项A 错．磁感应强度是描述磁场性质的物理量，由磁场本身决定，与其他因素无关，选项B 对．在磁场中的同一位置，磁感应强度的大小和方向是确定的．磁感应强度既可以描述磁场的强弱，也可以描述磁场的方向，所以选项C 、D 错．【答案】 B[先填空]1．定义：在磁场中穿过某一面积S 的磁感线条数定义为穿过该面积的磁通量． 2．公式：Φ＝BS ，注意：此公式只适用于B 与S 垂直的情况．3．单位：在国际单位制中是韦伯，简称韦，符号是Wb.4．磁通密度：由公式Φ＝BS 得B ＝ΦS，可以理解为磁感应强度是垂直通过单位面积的磁通量，即磁通密度．其对应的单位为Wb/m 2.[再判断]1．磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量．(×)2．将一平面置于匀强磁场中的任何位置，穿过该平面的磁通量总相等．(×)[后思考]在大量的电磁仪器中，磁场的应用非常广泛，而匀强磁场占据着非常重要的地位，你知道什么样的磁场是匀强磁场吗？【提示】如果在磁场中的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫做匀强磁场．在两个正对的距离很小的异名磁极之间的磁场是匀强磁场．匀强磁场的磁感线是间距相等的一组平行线．1．磁通量指的是穿过磁场中某一面积的磁感线条数，是针对某一面积而说的．2．在匀强磁场中，穿过与磁场方向垂直、面积为S的平面的磁通量Φ＝BS，若磁感线与平面不垂直时，如图222所示，可用投影的方法，将平面向垂直于磁场方向上投影，即可得到磁通量的一般公式Φ＝BS′＝BS cos θ.图2223．磁通量是标量，只有大小，没有方向，但有正负之分，其正负仅表示磁感线的贯穿方向，一般来说，如果规定磁感线从正面穿过时为正值，那么磁感线从反面穿过时为负值．6．关于磁通量的描述，下列说法正确的是( )A．位于磁场中的一个平面垂直磁场方向时，穿过该平面的磁通量最大B．穿过平面的磁通量最大时，该处的磁感应强度一定最大C．如果穿过某平面的磁通量为零，则该处的磁感应强度一定为零D．将一平面置于匀强磁场中的任何位置，穿过该平面的磁通量总是相等【解析】由磁通量的一般公式Φ＝BS cos θ可知，磁通量不但与B、S有关，还与平面与该平面沿垂直磁场方向的投影面之间的夹角有关．Φ＝0，B不一定为0，Φ越大，B 也不一定越大．故选A.【答案】 A7．如图223所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过线框平面的磁通量为________；若使框架绕轴OO′转过60°角，则穿过线框平面的磁通量为________；若从初始位置转过90°角，则穿过线框平面的磁通量为________. 【导学号：18152045】图223【解析】 平面与磁感应强度垂直时Φ＝BS ；若逆时针转过60°角，Φ＝BS cos 60°＝12BS ，若转过90°角，没有磁感线穿过平面Φ＝0. 【答案】 BS 12BS 0投影法与分解法是计算磁通量的两种重要方法，实际计算时可任选一种；穿过线圈的磁通量与线圈匝数无关；要特别注意θ角的含义，不能死套公式，以免出错；由ΔΦ＝Φt －Φ0计算磁通量的变化时，要注意Φt 和Φ0的正负.。
高中物理 第3章 电路与电能传输 2 交变电路教师用书 教科版选修1-1(2021年最新整理)
2017-2018学年高中物理第3章电路与电能传输2 交变电路教师用书教科版选修1-1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2017-2018学年高中物理第3章电路与电能传输2 交变电路教师用书教科版选修1-1）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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2 交变电路学习目标知识脉络1。
知道交变电路的组成.2。
知道交变电路电压和电流是随时间周期性变化的．（重点)3.知道什么是有效值.4.知道电容器和电感器的构造及在电路中的作用．（难点)交变电路交变电压及电流错误!1．交变电路的组成(1)交变电路由交变电源及电容、电阻、电感等元件组成．(2)“～”代表交变电源，一般由交流发电机供给．家庭用的就是220 V的交变电流,常称为市电．2．交变电压及交变电流（1）变化规律：在一般交流电路中电压可表示为u＝U0_sin_2πft，电流可表示为i＝I_sin_2πft.(2）峰值、频率：U0、I0指交变电路中电压、电流的峰值；f是交变电流的频率．(3)有效值:在一个周期内其交流电通过电阻R所产生的热量与某一恒定电流在同样时间内通过该电阻所产生的热量相等，那么这个直流电压（电流)的大小就叫做该交流电压(电流)的有效值．错误!1．家用照明电是交变电流．（√）2．照明电路电压为220 V指的是有效值．(√)3．交变电路的有效值是以电流的热效应定义的．（√）错误!交变电流的大小是否一定变化?它与直流电的最大区别是什么？【提示】交变电流的大小不一定变化，如方形波电流,它与直流电的最大区别是方向发生周期性的变化．1．有效值和平均值的区别交流电的有效值是按热效应定义的，对于一个确定的交流电来说，其有效值是恒定的，而平均值由公式错误!＝n·错误!确定，其值的大小与所取时间间隔有关,如对正弦交流电其正半周的错误!＝错误!，而一个周期内的错误!＝0.在计算热量、电功率时，用有效值；在计算通过导体的电荷量时,用平均值,进行电路计算时要注意区分两者的不同．对于一般的交流电其有效值和平均值不相等这要从有效值的定义上理解，因为电流的有效值是根据电流的热效应定义的，而电流产生的热量Q＝I2Rt，也就是热量等于电流的平方在时间上的积累效果，而不是电流在时间上的积累．2．求解有效值的一般步骤（1）首先要分析交变电流的变化规律，在一个交变电流中可能存在n种形式的交流电．(2）一个交变电流中存在n种形式，可在一个周期内分段求出产生的热量，求其和．（3)不同分段恒定电流的交流电的有效值不是算术平均值，而是分段用焦耳定律求解．1．(多选)下图中属于交变电流的是( )【解析】A和D中电流方向没有发生变化所以不是交变电流，B和C中电流的方向周期性变化,所以是交变电流．【答案】BC2．已知某交变电流变化规律是i＝20sin ωt A，当t＝错误!时，电流的瞬时值为( ) A．10 A B．17。
2017-2018学年高中物理选修1-1教师用书：第3章 第1节
一、电磁感应现象[先填空]1．受电流磁效应的启示，法拉第坚信：电与磁有联系，电流能产生磁场，磁场也就一定能产生电流．2．法拉第电磁感应现象的发现进一步揭示了电现象与磁现象之间的密切联系．3．磁通量：穿过一个闭合电路的磁感线的多少．[再判断]1．奥斯特发现了电磁感应现象．(×)2．法拉第发现了电磁感应现象．(√)3．法拉第完成了“由磁产生电”的设想．(√)[后思考]1．法拉第发现电磁感应现象有何意义？【提示】法拉第发现电磁感应现象进一步揭示了电现象与磁现象之间的密切联系，使电的大规模生产和使用成为现实．2．一个平面的磁通量为零，可判定该处磁感应强度为零吗？【提示】不可．当B∥S时Φ＝0，而此时B不为零．1．磁通量(1)意义：磁通量表示穿过一个闭合电路(或一个面)的磁感线数目．(2)影响磁通量大小的因素①闭合回路(或一个面)的面积S.②磁场的强弱(即磁感应强度B的大小)．③B方向与面S的夹角．(3)大小在匀强磁场中，垂直于磁场方向的面积为S的闭合电路，磁通量为Φ＝BS.(4)单位：韦伯，符号：Wb,1Wb＝1T·m2.2．磁通量的变化引起穿过一个闭合电路(或一个面)的磁通量发生变化的原因有以下几点：(1)闭合回路面积S的变化引起磁通量的变化．如图311所示是导体做切割磁感线运动使面积发生变化而改变了穿过回路的磁通量．图311(2)磁感应强度的变化引起磁通量的变化．如图312甲是通过磁极的运动改变穿过回路的磁通量；图312乙通过改变原线圈中的电流从而改变磁场的强弱，进而改变穿过回路的磁通量．图312(3)磁场和闭合电路的面积都不发生变化，二者的夹角发生变化，从而引起穿过线圈的磁通量发生变化．如图313所示，闭合线圈在匀强磁场中绕轴OO′转动的过程．图3131．关于磁通量的概念，下列说法正确的是( )【导学号：46852048】A．磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大B．穿过线圈的磁通量为零，该处的磁感应强度一定为零C．磁感应强度越大、线圈面积越大，则磁通量越大D．穿过线圈的磁通量大小可以用穿过线圈的磁感线条数来衡量【解析】如果要研究的面与磁感应强度的方向平行，磁感应强度虽大，但磁通量仍为零，A、C选项错；穿过某一面积的磁通量为零，可以是磁感应强度的方向与此面平行，但磁感应强度不一定为零，故B选项错．【答案】 D2．如图314所示，ab是水平面上一个圆形线圈的直径，在过ab的竖直平面内，有一根通电导线ef，已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，电流磁场穿过圆面的磁通量将( )图314A．逐渐增加B．逐渐减少C．始终为零D．不为零，但保持不变【解析】利用安培定则判断直线电流产生的磁场，作出俯视图如图所示．考虑到磁场具有对称性，故穿入线圈的磁感线条数与穿出线圈的磁感线条数相等．故应选C.【答案】 C3．磁通量可以形象地理解为“穿过一个闭合电路的磁感线的条数”．在图315所示磁场中，S1、S2、S3为三个面积相同的相互平行的线圈，穿过S1、S2、S3的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ3且都不为0.下列判断正确的是( )【导学号：46852049】图315A．Φ1最大B．Φ2最大C．Φ3最大D．Φ1、Φ2、Φ3相等【解析】磁通量表示穿过一个闭合电路的磁感线条数的多少，从题图中可看出穿过S1的磁感线条数最多，穿过S3的磁感线条数最少．【答案】 A当闭合电路跟磁场方向垂直时，穿过它的磁感线条数最多，磁通量最大；当跟磁场方向平行时，没有磁感线穿过它，即穿过的磁通量为零；如果穿过两个面的磁感线条数相等，则穿过它们的磁通量相等.[先填空]1．电磁感应现象：由磁产生电的现象．2．感应电流：由电磁感应产生的电流．3．产生条件：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生．[再判断]1．闭合电路中的磁通量发生变化就会产生感应电流．(√)2．闭合电路的部分导体做切割磁感线运动，就会产生感应电流．(×)3．只要电路中磁通量发生变化，就有感应电流产生．(×)[后思考]1．用什么方法能使闭合电路中产生感应电流？【提示】将部分导体绕成螺线管，用条形磁铁插入或拿出螺线管时，产生感应电流．2．闭合电路在磁场中运动时一定能产生感应电流，你认为对吗？【提示】不对．闭合电路在磁场中运动时要看磁通量是否变化，若变化一定产生感应电流．若不变化，就没有感应电流的产生．1．感应电流的产生条件(1)闭合电路．(2)磁通量发生变化．2．产生感应电流的常见类型(1)导线ab切割磁感线时，闭合回路产生的电流(如图316甲)．(2)磁铁插入和拉出线圈时，回路中产生的电流(如图316乙)．(3)如图316丙，当开关S闭合或断开时，回路B中产生电流．当开关闭合滑动变阻器滑片向上或向下滑时，回路B中产生电流．图3164．线圈在长直导线电流的磁场中做如图317所示的运动：A.向右平动；B.向下平动；C.绕轴转动(ad边向里)；D.从纸面向纸外平动；E.向上平动(E线圈有个缺口)．判断各线圈中有没有感应电流．【导学号：46852050】图317【解析】在直导线电流磁场中的五个线圈，原来磁通量都是垂直纸面向里的．对直线电流来说，离电流越远，磁场就越弱．A．向右平动，穿过线圈的磁通量没有变化，故线圈中没有感应电流．B．向下平动，穿过线圈的磁通量减少，必产生感应电流．C．绕轴转动，穿过线圈的磁通量变化(开始时减少)，必产生感应电流．D．离纸面越远，线圈中磁通量越少，线圈中有感应电流．E．向上平动，穿过线圈的磁通量增加，但由于线圈没有闭合，因此无感应电流．【答案】A、E中无感应电流B、C、D中有感应电流5．(多选)如图318所示，线框ABCD从有界的匀强磁场区域穿过，下列说法中正确的是( )【导学号：46852051】图318A．进入匀强磁场区域的过程中，ABCD中有感应电流B．在匀强磁场中加速运动时，ABCD中有感应电流C．在匀强磁场中匀速运动时，ABCD中没有感应电流D．离开匀强磁场区域的过程中，ABCD中没有感应电流【解析】从磁通量有无“变化”来判断产生感应电流与否，能抓住要点得出正确结论．若从切割磁感线的角度考虑问题，需注意全面比较闭合电路各部分切割的情况．在有界的匀强磁场中，常常需要考虑闭合回路进磁场、出磁场和在磁场中运动的情况，线框ABCD 在匀强磁场中无论匀速，还是加速运动，穿过线框ABCD的磁通量都没有发生变化．【答案】AC6．如图319所示，闭合的矩形线圈abcd放在范围足够大的匀强磁场中，下列哪种情况下线圈中能产生感应电流( )【导学号：46852052】图319A．线圈向左平移B．线圈向上平移C．线圈以ab为轴旋转D．线圈不动【解析】ABD三种情况穿过线圈的磁通量都不变，线圈中不会产生感应电流，只有C 所述线圈以ab为轴旋转，穿过线圈的磁通量发生改变，线圈中会产生感应电流，选项C正确．【答案】 C感应电流产生的条件有两个(1)闭合电路(2)磁通量发生变化。
2017-2018学年高中物理选修1-1教师用书：第3章 第2节
二、法拉第电磁感应定律[先填空]1．概念在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源．2．产生条件只要穿过回路的磁通量发生改变，在回路中就产生感应电动势．3．探究影响感应电动势大小的因素实验1：部分电路的一部分导体做切割磁感线运动，如图321所示，改变导体AB的切割速度，观察电流计示数大小．图321现象分析：导体AB切割速度越快，电流计示数越大，说明感应电动势越大；切割速度越慢，电流计示数越小，则感应电动势越小．实验2：磁铁在线圈中运动，如图322所示，以不同的速度将条形磁铁插入或拔出线圈时，比较电流计示数大小．图322现象分析：磁铁插入或拔出的速度越快，电流计的示数越大，产生的感应电动势越大；反之，速度越慢，电流计的示数越小，感应电动势越小．我们从磁通量的变化来看，上面实验由于磁通量都发生变化，均发生电磁感应现象．从实验现象分析可知：无论以何种方式改变磁通量，只要磁通量变化得越快，产生的感应电动势就越大，即感应电动势的大小与磁通量的变化快慢有关．4．磁通量的变化率磁通量变化量跟发生这个变化所用时间的比值． [再判断]1．电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势．(√)2．只要穿过回路的磁通量发生改变，回路中就有感应电动势产生．(√) 3．线圈放在磁场越强的位置，产生的感应电动势一定越大．(×) [后思考]1．回路中有感应电动势时一定有感应电流吗？【提示】 不一定．回路闭合，有感应电动势一定就有感应电流；回路断开，有感应电动势时没有感应电流．2．磁通量越大，产生的感应电动势越大吗？【提示】 不一定．由实验可知，感应电动势的大小与磁通量的变化快慢有关．与磁通量大小无关．Φ、ΔΦ、ΔΦΔt 的区别1．感应电动势产生的条件是( )【导学号：46852053】A．导体必须做切割磁感线的运动B．导体回路必须闭合，且回路所包围面积内的磁通量发生变化C．无论导体回路是否闭合，只要它包围面积内的磁通量发生变化D．导体回路不闭合【解析】产生感应电动势的条件是回路中的磁通量发生变化，与回路闭合与否无关，故C选项正确，B、D选项错误；磁通量变化的方式很多，不一定是导体切割磁感线，故选项A错误．【答案】 C2．一矩形线圈在匀强磁场中向右做加速运动，如图323所示，下列说法中正确的是( )【导学号：46852054】图323A．线圈中无感应电流，有感应电动势B．线圈中有感应电流，也有感应电动势C．线圈中无感应电流，无感应电动势D．无法确定【解析】由于磁通量不变，则无感应电流、无感应电动势．【答案】 C3．如图324所示，电流表与螺线管组成闭合电路．以下关于电流表指针偏转情况的陈述中正确的是( )【导学号：46852055】图324A ．磁铁快速插入螺线管时比慢速插入螺线管时电流表指针偏转大B ．磁铁快速插入螺线管和慢速插入螺线管，磁通量变化相同，故电流表指针偏转相同C ．磁铁放在螺线管中不动时螺线管中的磁通量最大，所以电流表指针偏转最大D ．将磁铁从螺线管中拉出时，磁通量减少，所以电流表指针偏转一定减小【解析】 电流表的指针的偏转角度是由螺线管产生的感应电动势的大小决定，而感应电动势的大小取决于磁通量的变化率，所以选项A 正确．【答案】 A感应电动势的大小只取决于比值ΔΦΔt，与Φ、ΔΦ均无关.[先填空]1．内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比． 2．公式：E ＝ΔΦΔt ，若为n 匝线圈，则产生的电动势为E ＝n ΔΦΔt.3．在电磁感应现象中产生了感应电流，一定有其他能向电能转化，在转化的过程中遵守能量守恒定律．[再判断]1．线圈中磁通量的变化量越大，产生的感应电动势一定越大．(×) 2．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大．(√) 3．线圈中磁通量变化率越大，产生的感应电流越大．(×) [后思考]1．闭合线圈中部分导线以不同速度切割磁感线，观察到电流表指针偏转角度有何不同？ 【提示】 速度越大，电流表指针偏转角度越大，即产生的感应电流越大． 2．电磁感应现象中产生了电能，是否遵守能量守恒定律？【提示】 电磁感应现象中产生了电流，一定有其他能向电能转化，在转化过程中遵守能量守恒定律．1．感应电动势与磁通量的变化率ΔΦΔt成正比，而不能理解为与磁通量Φ或磁通量的变化量ΔΦ成正比．感应电动势与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然的联系．2．(1)对公式E ＝n ΔΦΔt的认识①适用于回路中磁通量发生变化产生的感应电动势的计算，回路可以闭合，也可以不闭合．②感应电动势是整个电路的感应电动势．(2)导体切割磁感线的电动势：在磁感应强度为B 的匀强磁场中，长度为L 的导体以速度v 沿垂直导体的方向在与磁场垂直的平面内运动时产生的感应电动势为E ＝BLv .3．产生感应电动势的条件：产生感应电动势的条件与产生感应电流的条件不同，不论电路是否闭合，只要穿过回路的磁通量发生变化，回路中就会产生感应电动势；而产生感应电流，还需要电路是闭合的．例如导体在磁场中切割磁感线运动时，导体内就产生感应电动势．4．如图325所示，将一条形磁铁插入某一闭合线圈，第一次用0.05 s ，第二次用0.1 s ．设插入方式相同，试求：图325(1)两次线圈中平均感应电动势之比； (2)两次线圈中平均电流之比； (3)两次通过线圈的电荷量之比.【导学号：46852056】【解析】 (1)由法拉第电磁感应定律得E 1E 2＝ΔΦΔt 1·Δt 2ΔΦ＝Δt 2Δt 1＝21. (2)利用欧姆定律可得I 1I 2＝E 1R·R E 2＝E 1E 2＝21. (3)由q ＝I t 得q 1q 2＝I 1Δt 1I 2Δt 2＝11. 【答案】 (1)2∶1 (2)2∶1 (3)1∶15．如图326所示，导体棒ab 在间距为L 的两导轨上以速度v 垂直磁感线运动，磁场的磁感应强度为B .试分析导体棒ab 运动时产生的感应电动势为多大．【导学号：46852057】图326【解析】 由法拉第电磁感应定律知，在时间t 内E ＝ΔΦΔt ＝ΔS Δt B ＝vtLtB ＝BLv . 【答案】 BLv公式E ＝n ΔΦΔt求的是Δt 时间内的平均电动势，而E ＝BLv 计算的是导体切割磁感线时产生的平均电动势或瞬时电动势，但一般多用于计算瞬时电动势．。
2017_2018学年高中物理第2章电流与磁场1电流的磁场教师用书教科版选修1_1
1 电流的磁场学习目标知识脉络1.了解磁体的吸铁性和指向性．2．了解电流的磁效应，及奥斯特发现电流磁效应的过程．3．知道磁场的概念．4．知道磁感线，会用磁感线描述磁场．(难点)5．了解通电直导线、环形导线及螺线管周围磁感线的分布特点．(重点)简单磁现象电流磁效应[先填空]1．任何磁体都有两个磁极．悬挂的磁体静止时有指南北的性质．磁体和磁体间存在彼此作用，同名磁极彼此排斥，异名磁极彼此吸引．2．1820年奥斯特发觉：把一根导线平行地放在磁针的上方，给导线通电时，磁针发生了偏转，说明电流也能产生磁，那个现象称为电流磁效应．[再判断]1．有的磁体只有一个磁极．(×)2．奥斯特的发觉“打开了黑暗领域的大门”．(√)[后思考]看围棋讲座时会发觉，棋子在竖直放置的棋盘上能够移动，但可不能掉下来，你明白这是什么缘故吗？【提示】这是因为棋子和棋盘都是由磁性材料做成的，它们之间存在着磁力，从而使棋子和棋盘之间存在着弹力，使棋子受到一个与重力平稳的向上的静摩擦力，因此棋子可不能掉下来．磁场与电场一样，都是物质．磁场是磁体周围存在的一种特殊物质，说它“特殊”是因为它和咱们常见的以分子、原子、离子组成的物质不同，它不是以微粒组成的物质的形式存在，而是以一种“场”的形式存在；说它是“物质”是因为它和咱们常见的实物一样，能对放入其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用．因此咱们说磁场是和咱们常见的桌子、衡宇、水和空气一样，是一种客观存在的物质．磁体间的彼此作用是通过磁场来产生的．磁场力是非接触力．磁场是一种实际存在的物质，也具有能量．1．一个蹄形磁铁从中中断开后，每一段磁铁的磁极个数是( )A．一个B．二个C．四个D．没有【解析】一个磁铁不管断成几段，每一段仍是有两个磁极，选B.【答案】 B2．以下关于磁场的说法中，正确的选项是( )A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质B．磁场是为了说明磁极间彼此作用而人为规定的C．磁极与磁极之间是直接发生作用的D．磁场只有在磁极与磁极发生作历时才产生【解析】磁极与磁极间的彼此作用是通过磁场发生的，故C错误；磁场具有能量，对磁极有力的作用，是一种客观存在的物质，A正确，B错误；磁场在磁极周围始终存在，D 错误．【答案】 A3．在做“奥斯特实验”时，以下操作中现象最明显的是( )A．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上B．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下方C．电流沿南北方向放置在磁针的正上方D．电流沿东西方向放置在磁针的正上方【解析】可否发生转动跟导线给磁针的力的方向相关，只有方向适合才能成效明显．把导线沿南北方向放置在处于静止状态的磁针的正上方，通电时磁针发生明显的偏转．若是电流沿东西方向放置，就可不能看到小磁针的偏转．【答案】 C电流的磁场[先填空]1．磁体和通电导线周围存在着一种特殊物质叫做磁场．2．磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间的彼此作用都是通过磁场发生的．磁场的大体性质是对放入其中的磁体或电流有力的作用．3．磁感线描述：磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，磁感线的切线方向表示磁感应强度方向，也确实是小磁针N极受力的方向．[再判断]1．磁场对处在其中的磁极有力的作用．(√)2．磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断．(√)3．磁感线老是由N极动身指向S极．(×)[后思考]磁体内部和磁体外部磁感线的方向是如何的？【提示】磁体外部磁感线方向从N极指向S极，磁体内部磁感线方向从S极指向N 极．1．直线电流的磁场规律用右手握住通电直导线，使伸直拇指的方向与电流的方向一致，那么四指弯曲的方向确实是电流周围磁感线的围绕方向．如图211所示．图211特点：无磁极，非匀强，且距导线越远处磁场越弱；直线电流磁场的磁感线的立体图、横截面图、纵截面图如图212所示．图2122．环形电流的磁场四指绕向为电流方向，那么伸直的拇指方向即为环形电流中心轴线上磁感线的方向(如图213所示)图213特点：环形电流的双侧是N极和S极，且离圆环中心越远，磁场越弱；环形电流磁场的磁感线的立体图、横截面图、纵截面图如图214所示．图214用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，那么拇指所指的方向确实是螺线管内部磁感线的方向，如图215所示．图215特点：与条形磁铁的磁场相似，两头别离是N极和S极，管内为匀强磁场，且磁场最强，管外为非匀强磁场；通电螺线管磁场的磁感线的立体图、横截面图、纵截面图如图216所示．图2164．电流的磁场的判定方式通电直导线、线圈或螺线管其周围的磁场方向的判定法那么——安培定那么，安培对它进行了总结并形象描述为右手螺旋定那么，右手握住导线或螺线管伸直拇指，若是拇指沿电流方向，那么四指弯曲的方向为磁感线围绕方向．假设四指弯曲的方向为电流围绕方向那么拇指所指方向确实是螺线管内部磁感线的方向，这一规律一样又称为安培定那么．4．关于磁场以下说法正确的选项是( )A．电流周围存在磁场B．在磁场中无磁感线区域不存在磁场C．任何物体周围都存在磁场D．磁体的内部没有磁场【解析】由奥斯特实验可知A正确；磁场散布于磁体和电流周围的整个空间，因此B 错误；只有磁体和电流的周围才存在磁场，因此C是错误的．磁体的外部、内部一样存在磁场，因此D错误．应选A.【答案】 A5．一环形线圈和两个小磁针如图217所示位置，开始两个小磁针与环形线圈在同一个平面内，当线圈中通以如下图的电流以后，两个小磁针将( )【导学号：】图217A．内部的小磁针的N极向外转，外部的小磁针的N极向外转B．内部的小磁针的N极向里转，外部的小磁针的N极向外转C．内部的小磁针的N极向外转，外部的小磁针的N极向里转D．内部的小磁针的N极向里转，外部的小磁针的N极向里转【解析】由安培定那么判定可知环形电流内部磁场的方向垂直纸面向里，外部垂直纸面向外，故B项正确．【答案】 B6．在图218中，别离给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针N极的指向或磁感线方向．请画出对应的磁感线(标上方向)或电流方向．图218【解析】依照安培定那么，能够确信：【答案】观点析图应用安培定那么时，要注意直线电流和环形电流的区别，同时要看清所给图示是立体图、横截面图仍是纵截面图.。
2017-2018学年高二物理(教科版选修1-1)学业分层测评：第2章 1 电流的磁场
学业分层测评(四)(建议用时：45分钟)1．下列说法中错误的是( )A．磁场是一种看不见、摸不着的物质B．磁极间的相互作用是通过磁场进行的C．磁铁吸引铁钉、铁屑的作用是通过磁场进行的D．磁场只存在于磁铁内部【解析】磁场是磁体周围存在的一种物质．磁极间相互作用就是通过磁场进行的，A、B、C均正确，磁场在磁铁内外部都存在，D错误．故选D.【答案】 D2．(多选)关于磁场，下列说法正确的是( )A．磁场的基本性质是对放入其中的磁体和电流有力的作用B．磁场看不见、摸不着，实际不存在，而是人们假想出来的一种物质C．磁场是客观存在的一种特殊的物质形态D．磁场的存在与否取决于人的思想，想其有则有，想其无则无【解析】由磁场的定义和磁体或电流周围存在一种特殊物质，可以对其中的磁体和电流有力的作用，这种特殊物质为磁场，故选项A、C正确．【答案】AC3．在导线周围放置些小磁针，关于奥斯特的发现，下列说法错误的是( )A．当导线中有电流并与小磁针平行放置时，小磁针的方向会发生偏转B．当导线中电流方向发生改变时，小磁针的指向也会发生改变C．小磁针方向发生改变说明电流能够产生磁场，使人们认识到电和磁之间存在着联系D．小磁针方向发生偏转是因为地球对小磁针的磁力在改变【解析】奥斯特实验的结果是，当导线中有电流并与小磁针平行放置时，小磁针的方向会发生偏转，并不是因为地球对小磁针的磁力在改变，A、B、C正确，D错误．【答案】 D4.(多选)一束带电粒子在水平方向沿虚线飞过磁针正上方，并与磁针方向平行，能使磁针S极转向读者，那么这束带电粒子可能是( )【导学号：18792015】图219A．向右飞的正粒子B．向左飞的负粒子C．向右飞的负粒子D．向左飞的正粒子【解析】带电粒子在水平方向沿虚线方向飞过小磁针的正上方，并与磁针方向平行，S极转向读者，则可知电流在小磁针所在处产生的磁场是垂直纸面向里的，依据安培定则可判断，电流方向水平向右．因此，如果这束带电粒子是正粒子，则向右飞行；如果是负粒子则向左飞行．所以AB正确．【答案】AB5．(多选)如图2110所示是几种常见磁场的磁感线分布示意图，下列说法正确的是( )图2110A．(a)图中a端是磁铁的S极，b端是磁铁的N极B．(a)图中a端是磁铁的N极，b端是磁铁的S极C．(b)图是两异名磁极的磁感线分布示意图，c端是N极．d端是S极D．(b)图是两异名磁极的磁感线分布示意图，c端是S极，d端是N极【解析】题图(a)是条形磁铁外部磁感线分布示意图，外部磁场的磁感线是从磁铁的N极出来，进入磁铁的S极，故A正确，B错误．题图(b)是两异名磁极间的磁感线分布示意图，磁感线仍然是从N极出来，进入磁铁的S极，故C错误，D正确．【答案】AD6.磁感线分布如图2111，下列说法正确的是( )图2111A．A处磁场最强B．B处磁场最强C．C处无磁场D．以上说法都不对【解析】磁感线密处磁场强，无磁感线处同样存在磁场．【答案】 A7．我国古代所用的导航工具罗盘的工作原理是( )A．同名磁极相斥，异名磁极相吸B．磁场的方向为小磁针静止时北极的受力方向C．磁体的磁场磁极处最强D．磁感线是闭合的曲线【解析】地球是个大磁体，并且地理北极与地磁南极基本重合，罗盘相当于小磁针，当罗盘静止时，在地磁场的作用下其N极指北．所以选项B正确．【答案】 B8.如图2112所示为磁场、磁场作用力演示仪中的亥姆霍兹线圈，在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当亥姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时，则( )图2112A．小磁针N极向里转B．小磁针N极向外转C．小磁针在纸面内向左摆动D．小磁针在纸面内向右摆动【解析】由安培定则可知，螺线管内部的磁感线向里，小磁针N极的受力方向即为该处的磁场方向．【答案】 A9.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2113所示，则( )图2113A．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【解析】由小磁针静止时N极指向可判定螺线管内部磁场方向由Q指向P，由安培定则可判定P端为N极，电流由b流入螺线管，即b接电源正极，a接负极，故B项正确．【答案】 B10．磁铁的磁性变弱，需要充磁．充磁的方式有两种，如图2114(甲)是将条形磁铁穿在通电螺线管中，(乙)图是将条形磁铁夹在电磁铁之间，a、b和c、d接直流电源．下列接线正确的是( )【导学号：18792016】图2114A．a接电源正极，b接电源负极，c接电源正极，d接电源负极B．a接电源正极，b接电源负极，c接电源负极，d接电源正极C．a接电源负极，b接电源正极，c接电源正极，d接电源负极D．a接电源负极，b接电源正极，c接电源负极，d接电源正极【解析】充磁时应该使螺线管产生的磁场与磁铁的磁场方向一致，注意通电螺线管内部和外部磁感线的方向特点，根据安培定则可以判断a、d接电源正极，b、c接电源负极，所以B正确．【答案】 B11．(多选)以下情况中能比较正确地反映奥斯特实验结果的是( )A．电流由南向北时，其下方的小磁针N极偏向东边B．电流由东向西时，其下方的小磁针N极偏向南边C．电流由南向北时，其下方的小磁针N极偏向西边D．电流由东向西时，其下方的小磁针N极偏向北边【解析】电流沿南北方向时，其下方小磁针才沿东西方向，没有电流或电流由西向东时其下方小磁针都沿南北方向，电流由东向西时，由安培定则可判断其下方向的小磁针N 极偏向南方．故B、C正确．【答案】BC12．如图2115所示，带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是( )【导学号：18792017】图2115A．N极竖直向上B．N极竖直向下C．N极沿轴线向左D．N极沿轴线向右【解析】沿OO′方向看，金属环顺时针转动，因带负电，负电荷顺时针转动，等效电流的方向为逆时针，由安培定则知过圆心的磁感线从O′指向O，所以小磁针最后N极沿轴线向左，选项C正确．【答案】 C13．若地磁场是由地球表面带电产生的，则地球表面带电情况为( )A．正电B．负电C．南半球为正电，北半球为负电D．无法确定【解析】假定地磁场是由环形电流形成的，由于地磁场的N极在地理南极附近，则由安培定则可知，环形电流的方向为由东向西．但由于地球的自转方向为自西向东，所以要想形成由东向西的环形电流，则地球表面必须带负电．【答案】 B14.(多选)如图2116所示是云层之间闪电的模拟图，图中A、B是位于南、北方向带有电荷的两块雷雨云，在放电的过程中，两云的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里，S极转向纸外，则关于A、B的带电情况说法中，正确的是( )图2116A．带同种电荷B．带异种电荷C．B带正电D．A带正电【解析】云层间的闪电必须发生在异种电荷之间，且放电过程中在放电通道上形成等效电流．由于闪电必须发生在异种电荷之间，故选项A错误，选项B正确．由题意知，放电过程相当于有电流从小磁针的下方通过，由小磁针N极转向纸里可知，小磁针所在处的磁场方向指向纸里，由于该位置在等效电流上方，故由安培定则可知电流方向由A→B，则A带正电，B带负电，即选项D正确．因此四种说法中正确的是选项B、D.【答案】BD。
2017-2018学年高中物理选修1-1教师用书：第3章 第2节
第2节磁场中的运动电荷[先填空]1．定义磁场对运动电荷的作用力．2．方向洛伦兹力的方向用左手定则来判断：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，且处于同一平面内．让磁感线垂直穿入手心，四指指向正电荷运动的方向(若是负电荷，则四指指向负电荷运动的反方向)，拇指所指的方向就是洛伦兹力的方向．3．大小(1)当运动方向与磁场垂直时洛伦兹力的大小：F＝q v B.(2)当带电粒子的运动方向与磁场方向互相平行时，F＝0.[再判断]1．静止的带电粒子在磁场中也要受到洛伦兹力的作用．(×)2．带电粒子只要在磁场中运动，就一定会受到洛伦兹力．(×)3．带电粒子若沿磁场方向运动不受洛伦兹力．(√)[后思考]怎样判断负电荷在磁场中运动时受洛伦兹力的方向？【提示】负电荷在磁场中受力的方向与正电荷受力的方向相反，利用左手定则时四指应指向负电荷运动的反方向．1．洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力，而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏观表现．2．洛伦兹力与安培力的共同点(1)安培力：当I∥B时，F＝0；洛伦兹力：当v∥B时，F＝0.(2)安培力：当I⊥B时，F＝BIl，洛伦兹力：当v⊥B时，F＝q v B.(3)洛伦兹力与安培力的方向都是根据左手定则来判断．3．安培力和洛伦兹力的不同点：安培力推动导体运动时，对导体做功；洛伦兹力的方向与运动电荷的速度方向垂直，对运动电荷永远不做功．1．(多选)下列说法正确的是()A．运动电荷不受洛伦兹力的地方一定没有磁场B．运动电荷受的洛伦兹力方向既与其运动的方向垂直，又与磁感线方向垂直C．带电荷量为q的电荷，在磁场中运动速度大小不变，则所受洛伦兹力一定不变D．洛伦兹力对运动电荷不做功【解析】洛伦兹力的大小不但与速度大小有关，还与速度方向有关，如当v∥B时F＝0，而v⊥B时F＝q v B.洛伦兹力的方向总与速度方向垂直，对运动电荷不做功．同时又总与磁感线方向垂直，故B、D正确．A、C错误．【答案】BD2．在下列选项所示的四幅图中，正确标明了在磁场中带正电的粒子所受洛伦兹力f方向的是()【导学号：18152065】【解析】由左手定则可知，洛伦兹力的方向一定与速度和磁场垂直，故C、D均错误；考虑到带电粒子带正电，可确定选项A正确．【答案】 A3.初速度为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图3-2-1所示，则()图3-2-1A．电子将向右偏转，速率不变B．电子将向左偏转，速率改变C．电子将向左偏转，速率不变D．电子将向右偏转，速率改变【解析】电子在通电长直导线产生的磁场中运动，由安培定则判定直导线右侧区域内的磁场方向是垂直纸面向里的，再由左手定则判定电子所受洛伦兹力方向向右，所以电子向右偏转，但洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直，洛伦兹力始终对电子不做功，电子的动能保持不变，速率不变，故选A.【答案】 A1．用左手定则判断洛伦兹力方向时，要特别注意运动电荷的正负，四指应指向正电荷运动的方向，或指向负电荷运动的反方向．2．计算洛伦兹力的大小时，应注意弄清v与磁感应强度B的方向关系．当v⊥B时，洛伦兹力F＝q v B；当v∥B时，F＝0.[先填空]1．电子的发现：英国物理学家汤姆孙发现阴极射线在磁场中偏转，并且通过分析证实了阴极射线的实质是高速运动的电子流．电子的发展与X射线和物质放射性的发现一起被称为19世纪、20世纪之交的三大发现．2．极光的解释：在地球的两极，有一种自然奇观——极光，出现在南半球的称为南极光，出现在北半球的称为北极光．地球是个巨大的磁体，当宇宙射线掠过地球附近时，带电粒子受到地磁场的作用朝地球的磁极方向运动．这些粒子在运动过程中撞击大气，激发气体原子产生光辐射，这就是极光．[再判断]1．电子的发现促使人们去探索原子内部的奥秘．(√)2．地磁场对地球上的生命起着十分重要的保护作用．(√)3．洛伦兹力仅改变宇宙射线中带电粒子的运动方向．(√)[后思考]电子垂直进入匀强磁场后所受洛伦兹力的大小是否改变？其运动轨迹是什么形状？【提示】不变圆1．带电粒子进入磁场的速度与磁场平行时，不受洛伦兹力的作用，粒子做匀速直线运动．2.带电粒子进入磁场的速度与磁场垂直时，洛伦兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动，如图3-2-2所示，由牛顿第二定律得q v B＝m v2 R.粒子做匀速圆周运动的半径R＝m v qB，粒子做匀速圆周运动的周期T＝2πRv＝2πmqB.图3-2-24．洛伦兹力使带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列各图中均标有带正电荷粒子的运动速度v，洛伦兹力F及磁场B的方向，虚线圆表示粒子的轨迹，其中可能出现的情况是()【解析】 根据左手定则，以及洛伦兹力使带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，即洛伦兹力提供向心力，所以其中可能出现的情况只有A.【答案】 A5．一带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图3-2-3所示，径迹上每一小段都可以看成圆弧，由于带电粒子使沿途空气电离，粒子的能量逐渐减小(电荷量不变)则可判定( )【导学号：18152066】图3-2-3A ．粒子从a 到b ，带正电B ．粒子从b 到a ，带正电C ．粒子从a 到b ，带负电D ．粒子从b 到a ，带负电【解析】 由于粒子的能量逐渐减小，由q v B ＝m v 2R 知R ＝m vqB ，粒子的半径应逐渐减小，所以粒子的运动方向为从b 到a ，根据左手定则可判定粒子带正电，故B 正确．【答案】 B6．(多选)在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运动，如果又顺利垂直进入另一磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场，则( )A ．粒子的速度加倍，周期减半B ．粒子的速度大小不变，轨道半径减半C ．粒子的速度减半，轨道半径变为原来的1/4D ．粒子的速度大小不变，周期减半【解析】 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力q v B ＝m v 2r ， 得r ＝m v qB ① T ＝2πr ＝2πm qB②由①②可判断B 、D 选项正确． 【答案】 BD带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T 与速度v 无关.。
2017-2018学年高中物理选修1-1教师用书：第2章 章末分
章末分层突破①运动电荷②排斥③吸引④蹄⑤F IL⑥安培力⑦BIL⑧左手⑨洛伦兹力⑩安培力⑪左手1(1)电场线和磁感线都是为了形象地描述场而引入的假想的曲线，实际上并不存在．(2)电场线和磁感线都是用来描述场的强弱和方向的，电场线和磁感线切线方向分别表示了电场和磁场的方向．(3)电场线和磁感线都不能相交．因为如果相交，在相交点就会出现两个切线方向，与电场和磁场中某一确定点的场的方向是唯一的相矛盾．2．电场线和磁感线的显著区别是：电场线起始于正电荷或无穷远，终止于无穷远或负电荷，是非闭合的曲线，而磁感线是闭合的曲线．关于电场线和磁感线的概念，以下说法中正确的是( )A．电场线和磁感线都是不封闭的曲线B．沿着磁感线的方向，磁场越来越弱C．任意两条电场线或磁感线都不能相交D．电场线和磁感线的疏密都表示场的强弱【解析】电场线和磁感线都是为了形象描述场而引入的模型，由于曲线的切线方向表示场的方向，所以不可能相交，其疏密都反映场的强弱，所以B错，C、D正确；电场线不闭合，而磁感线是闭合的，在条形磁铁外部，磁感线由N极到S极；在条形磁铁内部由S 极到N极，故A不正确．【答案】CD1．磁场中某点的磁感应强度的大小及方向是客观存在的，仅与产生磁场的磁体或电流有关，与放入的直导线的电流I的大小、导线的长短(即L的大小)无关，与通电导线受到的力也无关，即便不放入载流导体，它的磁感应强度也照样存在．因此不能说B与F成正比，或B与IL成反比．磁感应强度的方向就是该处的磁场方向，与该处通电导线所受安培力的方向垂直．2．磁场问题的综合性题目往往是与力学知识的综合．磁、力综合题与纯力学题相比，物体只是多受到一个安培力或洛伦兹力的作用，解决问题的思维程序和方法与力学中相同．正确解决问题的前提仍是进行受力分析、运动分析，在此基础上再选用力学知识、规律作出判断，或列出方程求解.质量为m的通电导体棒ab置于倾角为θ的金属导轨上，如图21所示．已知导体与导轨间的动摩擦因数为μ，在图22所示的各种磁场中，导体均静止，则导体与导轨间摩擦力为零的可能情况是( )图21图22【解析】要使静摩擦力为零，如果N＝0，必有f＝0.选项B中安培力的方向竖直向上，与重力的方向相反，可能使N＝0，故选项B是正确的；如果N≠0，则导体除受静摩擦力f 以外的其他力的合力只要为零，那么f＝0.选项A中，导体所受到的重力G、支持力N及安培力F安三力合力可能为零，则导体所受静摩擦力可能为零．选项C、D中，从导体所受到的重力G、支持力N及安培力F安三力的方向分析，合力不可能为零，所以导体所受静摩擦力不可能为零．故正确的选项应为A、B.【答案】AB在倾角为30°的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，一匀强磁场垂直于斜面向下，如图23所示，当导体棒内通有垂直纸面向里的电流I时，导体棒恰好静止在斜面上，求磁感应强度的大小．图23【解析】由左手定则可知，导体棒所受安培力沿斜面向上，受力分析如图所示，将重力沿斜面方向和垂直斜面方向正交分解．由平衡条件知：F ＝mg sin 30°① F ＝BIL② 所以：B ＝mg sin 30°IL ＝mg 2IL . 【答案】 mg 2IL1运动方向垂直，所以洛伦兹力在任何情况下对电荷都不做功，不改变电荷的速度大小和电荷的动能，但能改变运动电荷的速度方向．2．带电粒子受到洛伦兹力与电场力的区别：(1)带电粒子在磁场中可能受到洛伦兹力的作用，其条件是其运动方向和磁场方向不平行，而带电粒子在电场中一定受到电场力的作用．(2)洛伦兹力的方向垂直于磁场方向，可用左手定则判定，而电场力的方向由电场方向和电荷的正负决定，且一定平行于电场方向．(3)洛伦兹力的大小与磁感应强度、粒子的电荷量及粒子的速度成正比，同时还与粒子速度方向和磁场方向之间的夹角有关，而电场力与电场强度及带电粒子的电荷量成正比．如图24所示，某空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一金属杆AB 从高h 处自由下落，则( )图24A ．A 端先着地B ．B 端先着地C ．两端同时着地D ．以上说法均不正确【解析】 由于金属杆中有许多自由电子，随杆一起向下运动，所以利用左手定则可以判断出这些自由电子因向下运动而受到向左的洛伦兹力，因此洛伦兹力将使电子向A 端聚集，B 端因而出现正电荷，这样A 端带负电，B 端带正电，杆AB 的A 端因受到向上的电场力而阻碍它向下运动，B端因受到向下的电场力而更快地向下运动，故B端先着地，而A端后着地．【答案】 B1．安培力计算用F＝BIL，要求导线与磁场垂直．2．洛伦兹力与安培力的方向都用左手定则判定．1．带正电荷q的粒子(不计重力)进入匀强磁场中(如图所示)，能在磁场中受力发生垂直纸面向内偏转的是( )【导学号：46852044】【解析】因为AB项中带正电荷q的粒子，运动方向平行于磁场，所以不受磁场力而做匀速直线运动，由左手定则可知，C选项中带正电荷q的粒子受到的磁场力向外，D选项中带正电荷q的粒子，受到的磁场力向内，故选项D正确．【答案】 D2．如图25所示，一正电荷水平向右射入蹄形磁铁的两磁极间．此时，该电荷所受洛伦兹力的方向是( )图25A．向左B．向右C．垂直纸面向里D．垂直纸面向外【解析】由图示可知，磁场方向向上，由左手定则可知，洛伦兹力垂直于纸面向外，故D正确．【答案】 D3．如图26所示，通有向右电流的直导线置于匀强磁场中，导线与磁场平行，则该导线( )【导学号：46852045】图26A．不受安培力B．受安培力，方向向右C．受安培力，方向垂直纸面向里D．受安培力，方向垂直纸面向外【解析】由题意可知，因通电导线与磁场平行，所以不受到安培力的作用，故A正确，BCD错误．【答案】 A4．把螺线管与电源连接，发现小磁针N极向螺线管偏转，静止时所指方向如图27所示，下列说法正确的是( )【导学号：46852046】图27A．螺线管左端接电源正极B．若将小磁针移到螺线管内部，小磁针N极所指方向不变C．若将小磁针移到螺线管左端，小磁针N极将转过180°D．若将小磁针移到螺线管正上方，小磁针N极所指方向不变【解析】A项，小磁针N极向左偏，说明螺线管的左端为N极，右端为S极．用右手握住螺线管，使大拇指指向螺线管的N极，四指环绕的方向就是电流的方向．由此可知，电流从左端流出、右端流入，因此，电源的右极为正极，左端为负极．故A错误．B项，若将小磁针移到螺线管内部，因磁感线方向不变，则小磁针N极所指方向不变，故B正确；C项，若将小磁针移到螺线管左端，因磁场方向不变，则小磁针N极指向仍不变，故C错误；D项，若将小磁针移到螺线管正上方，小磁针N极将转过180°.故D错误．【答案】 B5．如图28所示，重为0.2 N的导体棒ab水平放置，与竖直放置的光滑金属导轨接触良好，导轨宽L＝0.2 m，匀强磁场垂直于导轨平面．当导体棒中的电流I＝2 A时，导体棒处于静止状态．问：图28(1)导体棒中电流方向是由a 到b 还是由b 到a?(2)匀强磁场的磁感应强度的大小为多少？【导学号：46852047】 【解析】 (1)根据左手定则即可判断电流方向为由a 指向b ；(2)根据共点力平衡可知mg ＝BIL解得B ＝mg IL ＝0.22×0.2 T ＝0.5 T.【答案】 (1)导体棒中电流方向是由a 到b(2)匀强磁场的磁感应强度的大小为0.5 T。
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3 磁场对运动电荷的作用力
洛伦兹力 —— 磁场对运动电荷的作
用力
[先填空]
1．安培力的本质
磁场对通电导线的作用实际上是对导线中运动电荷的作用力的宏观表现．
2．定义：磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力．
3．洛伦兹力的方向
(1)洛伦兹力的方向遵守左手定则：伸开左手，使大拇指与其余四指垂直且处于同一个平面内，让磁感线垂直穿入手心，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正电荷所受洛伦兹力的方向．
(2)负电荷的受力方向与正电荷的受力方向相反．
(3)当电荷运动方向与磁感线平行时，电荷不受洛伦兹力．
[再判断]
1．静止的带电粒子在磁场中也要受到洛伦兹力的作用．(×)
2．带电粒子只要在磁场中运动，就一定会受到洛伦兹力．(×)
[后思考]
怎样判断负电荷在磁场中运动时受洛伦兹力的方向？
【提示】 负电荷在磁场中受力的方向与正电荷受力的方向相反，利用左手定则时四指应指向负电荷运动的反方向．
1．洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力，而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏观表现．
2．洛伦兹力与安培力的共同点
(1)安培力：当I∥B时，F＝0；洛伦兹力：当v∥B时，F＝0.
(2)安培力：当I⊥B时，F＝BIl；洛伦兹力：当v⊥B时，F＝qvB.
(3)洛伦兹力与安培力的方向都是根据左手定则来判断．
3．安培力和洛伦兹力的不同点：安培力推动导体运动时，对导体做功；洛伦兹力的方向与运动电荷的速度方向垂直，对运动电荷永远不做功．
4．洛伦兹力的方向
(1)决定洛伦兹力方向的因素有三个：电荷的电性(正、负)、速度方向、磁感应强度的方向．当电荷一定即电性一定时，其他两个因素中，如果只让一个因素的方向相反，则洛伦兹力方向必定相反；如果同时让两个因素的方向相反，则洛伦兹力方向将不变．
(2)在电荷的运动方向与磁场方向垂直时，由左手定则可知，洛伦兹力的方向既与磁场方向垂直，又与电荷的运动方向垂直，即洛伦兹力垂直于v和B两者决定的平面．
(3)电荷运动的方向v和B不一定垂直，但洛伦兹力一定垂直于磁感应强度B和速度v 的方向．当B、v不垂直时，用左手定则时磁感线不再垂直穿过手心．
1．(多选)下列说法正确的是( )
A．运动电荷不受洛伦兹力的地方一定没有磁场
B．运动电荷受的洛伦兹力方向既与其运动的方向垂直，又与磁感线方向垂直
C．带电荷量为q的电荷，在磁场中运动速度大小不变，则所受洛伦兹力一定不变
D．洛伦兹力对运动电荷不做功
【解析】 洛伦兹力的大小不但与速度大小有关，还与速度方向有关，如当v∥B时F＝0，而v⊥B时F＝qvB.洛伦兹力的方向总与速度方向垂直，对运动电荷不做功．同时又总与磁感线方向垂直，故B、D正确．A、C错误．
【答案】 BD
2．(多选)如图是表示磁场磁感应强度B、负电荷运动方向v和磁场对电荷作用力f的相互关系图，这四个图中画的正确的是(B、v、f两两垂直)( )
【解析】 由左手定则可知四指指向正电荷运动的方向，当负电荷在运动时，四指指向的方向应与速度方向相反，由此可判断A、B、C均正确．
【答案】 ABCD
3．(多选)如图所示，是表示磁场磁感应强度B、负电荷运动方向v和磁场对电荷洛伦兹力F的相互关系图，这四个图中正确的是(B、v、F两两垂直)( )
【解析】 由左手定则可判断A、B、C正确．
【答案】 ABC
做题时要看清本题考查的是负电荷所受洛伦兹力的问题.用左手定则判断负电荷所受洛伦兹力的方向时四指指向负电荷运动的反方向，这里容易弄混.
电子束在磁场中偏转的应
用
[先填空]
电子显像管的工作原理：磁场对运动电荷的作用使电子束在磁场中偏转，从而使电子束在显像管中展开，在一个屏幕上形成图像．
[再判断]
1．电视机显像管中电子束的偏转是利用洛伦兹力．(√)
2．电子束撞击荧光屏时荧光屏会发光．(√)
[后思考]
如图231所示，电视机显像管中的电子束向上偏转，则管颈处的偏转线圈所提供的磁场是什么方向？
图231
【提示】 电子束在磁场中偏转，根据左手定则可判断出偏转线圈提供的磁场方向为垂直于线面向外．
1．构造如图232所示．
图232
2．原理：阴极发射电子，经过偏转线圈，偏转线圈产生的磁场和电子运动方向垂直，电子受洛伦兹力作用发生偏转，偏转后的电子打在荧光屏上，使荧光屏发光．3．扫描：偏转区的水平方向和竖直方向都加有偏转磁场，其方向、强弱都在不断变化，因此电子束打在荧光屏上的光点不断移动，这种现象称为扫描．
电子束从最上一行扫描到最下一行叫一场，电视机每秒要进行50场的扫描，所以人们感到整个荧光屏都在发光．
4.如图233所示，在铁环上用绝缘导线缠绕两个相同的线圈a和b，a、b串联后通
入方向如图所示的电流I，一束电子从纸里经铁环中心射向纸外时，电子将( )
图233
A．向下偏转 B．向上偏转
C．向左偏转D．向右偏转
【解析】 由左手定则判断电子受向上的洛伦兹力．
【答案】 B
5.如图234所示，铜质导电板置于匀强磁场中，通电时铜板中电子流方向向上，由
于磁场作用，则( )
图234
A．板左侧聚集较多电子，使b点电势高于a点电势
B．板左侧聚集较多电子，使a点电势高于b点电势
C．板右侧聚集较多电子，使b点电势高于a点电势
D．板右侧聚集较多电子，使a点电势高于b点电势
【解析】 由左手定则判断，电子向右侧偏转．
【答案】 D
6.(多选)如图235所示，一阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方放一通电直导线AB时，发现射线的径迹向下弯曲，则( )
【导学号：18792021】
图235
A．导线中的电流从A到B
B．导线中的电流从B到A
C．若要使电子束的径迹向上弯曲，可以改变AB中的电流方向来实现
D．电子束的径迹与AB中的电流方向无关
【解析】 电子在通电直导线产生的磁场中运动，无论直导线中的电流方向如何，电子的运动速度都是和磁感应强度的方向是垂直的．根据左手定则，由于是负电荷，四指应指向左方，根据电子的偏转方向可以确定磁感应强度的方向为垂直纸面向里．根据安培定则，导线中的电流方向为B到A.如果导线中的电流方向反向，则其产生磁场方向也反向，会影响到电子的偏转方向，所以本题的正确选项是B、C.
【答案】 BC。