高中物理(人教版)高三备考-强化训练24--磁场--安培力--通导在磁场中的运动

强化训练24 磁场 安培力和通导在磁场中的运动

——’17备考热身教辅系列

山东平原一中 魏德田 本套强化训练搜集近年来各地高中物理高考真题、模拟题及其它极有备考价值的习题等

筛选而成，。其目的在于通过训练使考生知道磁感应强度、磁感线、安培力等概念，能熟练

地运用安培定则、左手定则,分别判断磁感线、安培力的方向,深刻理解安培力的计算公式及

其物理意义，并能熟练地用它进行安培力、安培力矩等有关问题的分析和计算.若能将此类

知识与高科技领域得实际联系在一起,则可以激发我们学习的热情和提高我们解决物理问题

的能力。全卷20余题,总计120分,可选习题广泛，且有较好效益，其中选做题为学有余力

者而设。

一、破解依据

若解决“磁强”和“磁场力的方向”等问题,可参考以下几条依据:

㈠磁感应强度

⑴大小：一看磁感线的“疏密”;二用公式IL F B =和r kI B =等计算。

方向：跟磁感线的切线、或小磁针N 极的“方向一致”;

⑵叠加：与场强矢量的叠加十分相似。

㈡几种常见的磁场

⑴磁感线：磁极附近磁感线密集;疏密成都表示该处磁场的强弱。

⑵磁感线的方向:直线电流、环形电流或通电螺线管的磁场,可用安培定则一、安培定则

二。

⑶匀强磁场：磁感线均匀分布(彼此平行且距离相等)、或磁感应强度处处相同的磁场。

如异名磁极（很近)、长通电螺线管中间区域的磁场等。

⑷磁通量:Φ=BS 其中Φ：磁通量（Ｗb),B:匀强磁场的磁感强度（T)，S:正．对．

面积（m 2)。“磁通”得方向与该处磁感应强度方向一致。 或者S B Φ=，亦即磁感应强度大小等于单位正．对．

面积的磁通量，也称磁通密度。 ㈢安培力:

⑴判断F 的方向，用左手定则。⑴若Ｂ、I 、Ｆ“两两垂直”，则B 正向穿入手掌；Ｉ、

Ｆ分别与四指、大指同向。若B 、Ｉ任一量变化方向,则Ｆ方向随之改变。或．者．Ｆ．的方向．．．总．

垂直于．．．B ．、．I ．所决定的平面。．．．．．．．

⑵若Ｂ与I 不垂直,则正交分解B (或I )，再取B 与I 的垂直分量,作为“两两垂直”对待。

注： F 一定垂直于I 、B,而后两者则不一定垂直。若I 、Ｂ任一量反向，Ｆ则反向。

⑵欲求安培力F 的大小：①用公式F ＝B ＩLs ｉnθ（或Ｆ=B ＩL ),②间接用力学规律等。

㈣关于“通导”的三种运动状态:“平衡”(详见前文）、“加速运动”和“转动”等，

宜分别用“平衡条件”、“牛顿定律和运动方程”、“曲线运动规律”和 “力矩知识”等

处理。如“通电导体”(以下称“通导”)的安培力、机械力、静电力等合力为零,其处于平

衡状态;合力不为零,可改变其运动状态。亦可使通电导体如线圈等发生形变。

㈤机械力、安培力的“合力”共同决定“通导”的运动轨迹、加(或减）速;若仅有安培

力做正功，则“通导”机械能增加；而电源电(势）能的减少,等于直流电路 “内能增加”

与“通导”机械能的增加之和。当涉及功率时，亦可作类似处理。

而功量、冲量的计算以及动能、动量等变化问题,则分别用动量定理、动能定理等解决。

二、精选习题

㈠选择题（每小题5分，共50分）

1.(1６北京）中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨

针锋，则能指南，然常微偏东,不全南也．”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分

布示意如图-1．结合上述材料，下列说法不正确的是（ ）

A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合

B.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近

C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行

D.地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用

2.（1７全国Ⅰ）如图－2,三根相互平行的固定长直导线L 1、Ｌ２和Ｌ3两两等距,均通有

电流I ，L 1中电流方向与L 2中的相同，与L 3中的相反，下列说法正确的是( ）

A ．Ｌ1所受磁场作用力的方向与L ２、L ３所在平面垂直

Ｂ.L ３所受磁场作用力的方向与Ｌ1、L 2所在平面垂直

Ｃ．Ｌ1、L 2和L 3单位长度所受的磁场作用力大小之比为１∶1∶＼r (３）

D.L 1、Ｌ２和L ３单位长度所受的磁场作用力大小之比为错误!∶错误!∶1

3.(17江苏）如图-3所示,两个单匝线圈ａ、b 的半径分别为ｒ 和2r ．圆形匀强磁场B

的边缘恰好与a 线圈重合,则穿过a 、b 两线圈的磁通量之比为( )

图-1

图-2

图-3

A.１∶1 B．１∶2 C．１∶４ D.4∶1

4.（１7全国Ⅱ）某同学自制的简易电动机示意图如图-4所示,矩形线圈由一根漆包线绕制而成,漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出,并作为线圈的转轴.将线圈架在两个金属支架之间,线圈平面位于竖直面内,永磁铁置于线圈下方.为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将()

图-4

A.左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉

B．左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉

C.左转轴上侧的绝缘漆刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉

D．左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉

5.（１４西工大附中)三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为Ｉ,方向如图-5所示。a、b和ｃ三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等。将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B２和B3，下列说法正确的是( )

A．B1=B2

B.B１=Ｂ2＝B３

C．a处磁场方向垂直于纸面向里,ｂ和c处磁场方向垂直于纸面向里

Ｄ.a处磁场方向垂直于纸面向外,ｂ和ｃ处磁场方向垂直于纸面向里

图-5