《（課標人教版）2020年《高考風(fēng)向標》物理 第9章磁場 第1講磁場磁場對電流的作用》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（課標人教版）2020年《高考風(fēng)向標》物理 第9章磁場 第1講磁場磁場對電流的作用（21頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第九章 磁場 一、考綱要求 內(nèi)　　容 要求 說明 1．磁場、磁感應(yīng)強度、磁感線 2．通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向 3．安培力、安培力的方向 4．勻強磁場中的安培力 5．洛侖茲力、洛侖茲力的方向 6．洛侖茲力公式 7．帶電粒子在勻強磁場中的運動 8．質(zhì)譜儀和回旋加速器 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅰ 安培力的計算只限于電流與磁感應(yīng)強度垂直的情形 洛侖茲力的計算只限于速度與磁場方向垂直的情形 定義 B=F/IL 單位:特(牛/安·米)或韋伯/米2 矢量性：B的方向即磁場方向，B、F、L的方向關(guān)系由左手定則確定。 磁感線 意義：①

2、磁感線的疏密表示磁場強弱；②磁感線的方向表示磁場方向。 安培力 大?。篎=BIL 方向：左手定則 洛侖茲力 大小：f=BqV 方向：左手定則 帶電粒子在磁場中的運動,只受洛侖力，且⊥時有： Bqv=m R=,T= 帶電粒子在電磁 復(fù)合場中的運動 磁場 磁場的 產(chǎn) 生 磁場的 性 質(zhì) 永磁體磁場 電流磁場 磁感強度 磁通量 直線電流磁場 通電螺線管磁場 磁通密度B=Φ/S 單位:韋伯/米2（特） 二、知識網(wǎng)絡(luò) 第1講 磁場 磁場對電流的作用 ★一、考情直播 1．考綱解讀

3、 考綱內(nèi)容 能力要求 考向定位 1．磁場、磁感應(yīng)強度、磁感線 2．通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向 3．安培力、安培力的方向 4．勻強磁場中的安培力 1、理解磁感應(yīng)強度的定義 2．理解磁感線的概念、基本性質(zhì)以應(yīng)用。 3．熟練掌握安培定則以及通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向的判斷。 4．理解安培力并能運用左手定則判斷安培力的方向。 考綱對磁場、磁感應(yīng)強度、磁感線，通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向，安培力、安培力的方向均只作Ⅰ級要求．對勻強磁場中的安培力則作了Ⅱ級要求，故必須熟練掌握勻強磁場中安培力受力的分析、方向的判斷及大小的計算．相比而言，新課標考綱刪除了①磁性材

4、料，②分子電流假說，③磁電式電表的原理．增加了通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向．對新增考點要引起注意． 2．考點整合 考點一 磁場 描述磁場的物理量 1、磁場 （1）磁場的產(chǎn)生 磁場是 、 或 客觀存在的一種客觀物質(zhì)，磁場的來源主要有：①磁極周圍有磁場。②電流周圍有磁場（奧斯特）。③變化的電場在周圍空間產(chǎn)生磁場（麥克斯韋）。 （2）磁場的基本性質(zhì) 磁場對放入其中的 和 有磁場力的作用(對磁極一定有力的作用；對電流只是可能有力的作用，當(dāng)電流和磁感線 時不受磁場力作用)。這一點應(yīng)該跟電場的基本性質(zhì)

5、相比較。 （3）磁場的方向 對于磁場中某一點的方向是這樣規(guī)定的：小磁針在磁場中靜止時 極所指的方向就是該點的磁場方向，或者說是小磁針在磁場中靜止時 極的受力方向． （4）磁極間的相互作用規(guī)律 同性相 ，異性相 ”（只適用于磁鐵之間或磁體位于螺線管外部）。 特別注意 對于通電螺旋管來說通電后相當(dāng)于一條形磁鐵，因此在分析條形磁鐵的磁場性質(zhì)時完全可以按條形磁鐵的性質(zhì)去分析，對于磁極間的相互作用規(guī)律在應(yīng)用時，一定先要弄清楚是磁鐵的內(nèi)部還是磁鐵的外部，因為在磁鐵的內(nèi)部它們的作用規(guī)律恰好與外部的作用規(guī)律相反。另外在用下磁針來確定磁場中某一點的磁場方向時，

6、一定要注意小磁針所處的狀態(tài)是靜止后N極所指的方向。 【例1】（07湛江二模）如圖11-1-1所示，一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過小磁針的正上方時，磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)，這一束帶電粒子可能是（ ） ①向右飛行的負離子 ②向左飛行的負離子 ③向右飛行的正離子 ④向左飛行的正離子 A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 解析：磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)，則N極向紙外偏轉(zhuǎn)，即磁場的方向向外，根據(jù)安培定則可判斷出電流方向水平向左．因此該帶電粒子可能是向左飛行的正離子﹑或向右飛行的負離子． 答案：C． [規(guī)律總結(jié)]①電流的方向是規(guī)定

7、正電荷定向移動的方向為電流的方向，而負電荷定向移動的方向與電流的方向相反；②對該知識點最容易出錯的地方是磁場方向的確定：一定要強調(diào)小磁針在磁場中靜止時N極所指的方向． 【例2】一小磁針靜止在通電螺線管內(nèi)部，螺線管通過如圖11-1-2所示的電流，則下列說法中正確的是（ ） A．螺線管左端是N極，小磁針左端也是N極 B．螺線管左端是S極，小磁針左端也是S極 C．螺線管左端是N極，小磁針左端是S極 D．螺線管左端是S極，小磁針左端是N極 解析：通電螺線管相當(dāng)于條形磁鐵，現(xiàn)在小磁針位于磁鐵的內(nèi)部，在磁鐵的內(nèi)部，磁極間的相互作用規(guī)律與外部的姿極間的相互作用規(guī)律相反，在根據(jù)安培定則可知磁鐵

8、的左端為磁鐵的N極，因此小磁針左端也是N極。 答案：A [規(guī)律總結(jié)] 對于磁極間的相互作用規(guī)律在應(yīng)用時，一定先要弄清楚是磁鐵的內(nèi)部還是磁鐵的外部，不能對規(guī)律生搬硬套，否則會導(dǎo)致錯誤。 考點二、描述磁場的物理量 1、磁感線 （1）所謂磁感線，是在磁場中畫出的一些有方向的曲線，使這些曲線上每一點的 方向與該點的 方向相同的曲線。 （2）磁感線的基本特性：①磁感線的疏密表示磁場的 。②磁感線在空中不 、不中斷、是 的曲線；在磁體 部，從N極出發(fā)到指向S極；在磁體 部，由S極指向N極。③磁感線是為了形象描述磁場而假

9、想的物理模型，在磁場中并不 存在，不可認為有磁感線的地方才有磁場，沒有磁感線的地方?jīng)]有磁場。 （3）．安培定則：表示電流和電流激發(fā)磁場的磁感線方向間關(guān)系的定則，也叫右手螺旋定則。 ①通電直導(dǎo)線中的安培定則：用 手握住通電直導(dǎo)線，讓大拇指指向 的方向，那么四指的指向就是 的環(huán)繞方向 ②通電螺線管中的安培定則：用 手握住通電螺線管，使四指彎曲與 方向一致，那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的 極 （4）．典型磁場的磁感線分布： （4）、電場線與磁感線的異同點 電場線 磁感線 異

10、 不封閉曲線；起于正電荷，終于負電荷． 封閉曲線；磁體外N→S，磁體內(nèi)S→N． 同 1、假想曲線； 2、不相交曲線 3、線的疏密表示場的強弱 4、線上某點的切線方向為場的方向 特別提醒 磁感線是閉合的曲線，要值得提醒的是在磁鐵的內(nèi)部磁感線是從磁鐵的N極指想S極，很多考生對這一點很容易出錯，往往會受到磁鐵外部磁感線分布情況的影響。 【例3】關(guān)于磁感線的概念和性質(zhì)，下列說法中正確的是（　 ） A．磁場中任意兩條磁感線可能相交 B．磁感線上各點的切線方向就是各點的磁感應(yīng)強的方向 C．鐵屑在磁場中分布所形成的曲線就是磁感線 D．

11、磁感線總是從磁體N極出發(fā)指向磁體的S極 解析：由磁感線的性質(zhì)可知：磁感線不是實際存在、是閉合曲線，在磁鐵的外部磁感線由磁鐵的N極指向S極，而磁體的內(nèi)部磁感線由S極回到N極。 答案：B。 [規(guī)律總結(jié)]對于一些基本規(guī)律除了要理解它的實質(zhì)外，還要注意記住它的特殊情況，不要亂套原理或公式。 2、磁感應(yīng)強度 ①定義：在磁場中 于磁場方向的通電導(dǎo)線，所受的力（安培力）F跟電流I和導(dǎo)線長度L的 IL的比值叫磁感應(yīng)強度，用符號B表示． ②定義式： 。 ③方向：磁感應(yīng)強度B的方向與該處 方向，與小磁針靜止時 極受力方向相同． ④單位：在國際單位制

12、中是 ，簡稱 ，符號 ，（1T=N/A·m） ⑤物理意義：磁感應(yīng)強度B是表示磁場 的物理量． ⑥、對B的定義式的理解： 比值F/IL是磁場中各點的位置函數(shù)，換句話說，在非勻強磁場中比值F/IL是因點而異的，也就是在磁場中某一確定位置處，無論怎樣改變I和L，F(xiàn)都與IL的乘積大小成比例地變化，比值F/IL跟IL的乘積大小無關(guān)．因此，比值F/IL的大小反映了各不同位置處磁場的強弱程度。 所以說磁感應(yīng)強度是磁場本身的一種屬性，也就是說磁場某一點的磁感應(yīng)強度取決于磁體本身，與外界因素?zé)o關(guān)． 特別提示 磁感應(yīng)強度是磁場本身的一種屬性，某處磁感應(yīng)

13、強度的大小完全由磁場本身來決定，而與外界因素?zé)o關(guān)，因此不能根據(jù)公式B=F/IL錯誤得說B與F成正比，與IL的乘積成反比。 【例4】關(guān)于磁場中某點的磁感應(yīng)強度，下列說法正確地是( ) A．由B=F/IL可知，B與F成正比，與IL的乘積成反比 B．B的大小與IL的乘積無關(guān)，由磁場本身決定 C．長通電螺線管周圍的磁場是勻強磁場 D．B的方向與通電導(dǎo)線的受力方向相同 解析：磁場的感應(yīng)強度取決于磁體本身，而長通電螺線管內(nèi)部的磁場才是勻強磁場，磁感強度的方向與磁場的方向相同，故與通電導(dǎo)線受力的方向垂直． 答案：B． [規(guī)律總結(jié)]公式B=F/IL是磁場強度的定義式，

14、而磁感強度是由磁場本身決定的，它與外界因素?zé)o關(guān)，也就是磁感強度是磁場的屬性，這個性質(zhì)與電場強度是電場本身的屬性相同；另外磁場強度方向就是該點磁場強度的方向，這個方向恰好與磁感線上該點的切線方向和小磁針靜止時N極所指的方向相同．還有對于每個物理量的定義式是不能談比的。 考點三 安培力、左手定則 1．安培力 (1)定義：磁場對 的作用力稱為安培力，公式：F= ． (2).通電導(dǎo)線與磁場方向垂直時，即q = 900，此時安培力有最 值；通電導(dǎo)線與磁場方向平行時，即q=00，此時安培力有最 值，F(xiàn)min= N；0°＜q＜90°時，安培力F介

15、于0和最大值之間。L為導(dǎo)線的 長度，即導(dǎo)線兩端點所連直線的長度，相應(yīng)的電流方向沿L由始端流向末端；如圖11-1-3所示，幾種有效長度； （3）根據(jù)力的相互作用原理，如果是磁體對通電導(dǎo)體有力的作用，則通電導(dǎo)體對磁體有 力. 2．安培力方向的判斷 ⑴、左手定則：伸開左手，使大拇指與其余四個手指 ，并且與手掌在同一個平面上，把手放入磁場中，讓磁感線 穿過掌心，并且使四個手指指向 的方向，那么大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)體在磁場中所受 的方向．安培力方向既垂直于 方向，又垂直于 的方向

16、． ⑵、用“同性相 ，異性相 ”（只適用于磁鐵之間或磁體位于螺線管外部時）。 ⑶、用“同向電流相 ，反向電流相 ”（反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)）?？梢园褩l形磁鐵等效為長直螺線管（不要把長直螺線管等效為條形磁鐵）。 3.右手螺旋定則（安培定則）與左手定則的比較 右手螺旋定則 左手定則 作用 判斷電流的磁場方向 判斷電流在磁場中的受力方向 內(nèi) 容 具體情況 直線電流 環(huán)型電流或通電螺旋管 電流在磁場中 具體操作 大拇指指向電流的方向 四個手指彎曲的方向指向電流的環(huán)繞方向 磁感線垂直穿過掌心，四指指向電流

17、的方向 結(jié)果 四個手指彎曲的方向表示磁場線的方向 大拇指指向軸線上的磁感線方向 大拇指指向電流所受到的安培力的方向 特別提醒 在用公式BIL計算安培力時一定要明確該公式的適用條件,它是在I垂直于B的條件下才可使用,式中的L為有效長度。當(dāng)電流同時受到幾個安培力時，則電流所受的安培力為這幾個安培力的矢量和。 [例5] 如圖11-1-4所示，三根通電直導(dǎo)線P、Q、R互相平行，通過正三角形的三個頂點，三條導(dǎo)線通入大小相等，方向垂直紙面向里的電流；通電直導(dǎo)線產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度B=KI/r，I為通電導(dǎo)線的電流強度，r為距通電導(dǎo)線的距離的垂直距離，K為常數(shù)；則R

18、受到的磁場力的方向是（ ） A．垂直R，指向y軸負方向 B．垂直R，指向y軸正方向 C．垂直R，指向x軸正方向 D．垂直R，指向x軸負方向 [解析] 根據(jù)右手定則可判斷出P在R處的磁感應(yīng)強度方向斜向右下，Q在R點的磁感應(yīng)強度方向斜向右上，合場強方向水平向右，如圖11-1-5所示．再用左手定則可判斷R所受安培力方向豎直向下． [答案] A [規(guī)律總結(jié)] 最容易混淆的是左、右手的使用．必須記清楚，只有在分析受力時才使用左手，其它情況（判斷磁場方向、感應(yīng)電流方向）均使用右手。 考點四、安培力作用下的平衡問題 特別提醒 當(dāng)通電導(dǎo)體在磁場所受到安培力、重力等外力的合力

19、為零時，它將處于平衡狀態(tài)，實質(zhì)上通電導(dǎo)體在磁場中的平衡問題的實質(zhì)是就是力學(xué)的中的平衡問題，因此在分析通電導(dǎo)體在磁場中的平衡問題時其思路與方法與分析力學(xué)中的平衡問題是一樣的．因此，力的平行四邊形法則、共點力的平衡條件以及力的平衡特點依舊是分析通電導(dǎo)體在磁場中受力平衡問題的主要方法． 【例6】如圖11-1-6所示，在傾角為的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長為L，質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒．在導(dǎo)體棒中的電流I垂直紙面向里時，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，下列外加勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小和方向正確的是（ ） A.，方向垂直斜面向下 B.，方向垂直斜面向上 C．，方向垂直斜面向

20、下 D．，方向垂直斜面向上 解析：通電導(dǎo)體的受力分析如圖11-1-6所示，根據(jù)受力平衡力的條件分析可知，由于支持力Ｎ與重力的合力沿斜面向下，因此電流所受安培力的方向要沿斜面向上，由左手定則可知磁感應(yīng)強度方向垂直斜面向上．安培力的大小要與重力沿斜面方向的分力大小相等，則要有． 答案：Ｂ． [規(guī)律總結(jié)]在分析通電導(dǎo)體在磁場中的受力平衡問題，一定要注意力學(xué)規(guī)律的綜合應(yīng)用，如力的平行四邊形法則、力的三角形法則和力的正交分解罰，因為安培力作用下的平衡問題實質(zhì)上就是一個力學(xué)問題，只不過多了一個安培力而已． 考點五、安培力作用下物體運動方向的判斷 安培力作用下通電導(dǎo)體運動方向的判斷常用方法有

21、： 1．等效法：適用于環(huán)形電流和通電螺線管與磁體或電流之間的安培力及運動方向的判斷．因環(huán)形電流和通電螺線管都可以等效成條形磁鐵，同樣條形磁鐵也可等效成環(huán)形電流或通電螺線管，從而轉(zhuǎn)化為磁體與磁體之間或電流與電流之間的作用，進而判斷其運動方向． 2．特殊位置法：適用于磁感線為曲線型的非勻強磁場中導(dǎo)體安培力方向及運動方向的判斷．具體方法為：把電流或磁鐵轉(zhuǎn)到一個便于分析的特殊位置（如轉(zhuǎn)過90°），再根據(jù)左手定則判斷安培力方向，從而確定運動方向． 特別提醒：在分析直線電流之間的安培力及運動方向時可采用以下結(jié)論：（1）當(dāng)兩電流相互平行且無轉(zhuǎn)動趨勢時，則同向電流相互吸引，反向電流相互排斥，（2）當(dāng)兩電

22、流不平行時，則有轉(zhuǎn)動到相互平行且使電流方向相同的趨勢． 例7． 如圖11-2-7所示，把輕質(zhì)線圈用細線掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直于線圈的平面，當(dāng)線圈內(nèi)通過圖示的方向的電流時，線圈將怎樣運動？ 解析：環(huán)形線圈可等效為一薄磁體處理，由安培定則可知，圖中的環(huán)形線圈其左側(cè)為S極，右端為N極，由磁體相互之間的作用可知兩者彼此吸引，故線圈將向磁鐵靠攏． 同理：也可視磁體為環(huán)形通電線圈，即把磁體等效為與線圈通有同向電流的線圈，而同向電流相互吸引，故兩者彼此靠攏． 例8． 如圖11-2-8所示，把一重力不計的通電直導(dǎo)線水平放在蹄形磁鐵兩極的正上方，導(dǎo)線可以自由

23、轉(zhuǎn)動，當(dāng)導(dǎo)線通入圖示方向電流I時，導(dǎo)線的運動情況是（從上往下看）（ ） A． 順時針轉(zhuǎn)動，同時下降 B． 順時針轉(zhuǎn)動，同時上升 C． 逆時針轉(zhuǎn)動，同時下降 D． 逆時針轉(zhuǎn)動，同時上升 解析：畫出馬蹄形磁鐵的兩條磁感線，在磁感線與電流相交處分別取一小段電流，如圖11-2-8中的BC、AD兩段，由左手定則可知，AD段受安培力垂直紙面向外，BC段受垂直紙面向里的安培力，故導(dǎo)線將繞軸線OO‘順時針旋轉(zhuǎn)（俯視）．當(dāng)導(dǎo)線轉(zhuǎn)動90°時（特殊位置法），由左手定則可知，導(dǎo)線受向下的安培力作用，所以導(dǎo)線在順時針轉(zhuǎn)動的同時還向下運動，即正確案答為A． [規(guī)律總結(jié)]在分析安培力作用下通電導(dǎo)體運動

24、方向的判斷時，通常情況下利用等效的方法，即可將電流等效為磁鐵，然后根據(jù)磁場的相互作用規(guī)律進行分析． ★二、高考熱點探究 安培力的綜合應(yīng)用 本章節(jié)中在高考中?？嫉臒狳c是安培力，該知識點在高考中常與電磁感應(yīng)、力學(xué)和運動學(xué)結(jié)合起來考查，所涉及的知識點有運動學(xué)規(guī)律的應(yīng)用、動量守恒、動能定理、牛頓二定律以及能的轉(zhuǎn)化與守恒。 [真題] (2020海南高考)據(jù)報道，最近已研制出一種可投入使用的電磁軌道炮，其原理如圖所示．炮彈（可視為長方形導(dǎo)體）置于兩固定的平行導(dǎo)軌之間，并與軌道壁密接．開始時炮彈在導(dǎo)軌的一端，通以電流后炮彈會被磁力加速，最后從位于導(dǎo)軌另一端的出口高速射出．設(shè)兩導(dǎo)軌之間的距離m，導(dǎo)軌長

25、Ｌ＝5.0m，炮彈質(zhì)量．導(dǎo)軌上的電流I的方向如圖11-1-9中箭頭所示．可以認為，炮彈在軌道內(nèi)運動時，它所在處磁場的磁感應(yīng)強度始終為B＝2.0Ｔ，方向垂直于紙面向里．若炮彈出口速度為，求通過導(dǎo)軌的電流I．忽略摩擦力與重力的影響． [解析] 在導(dǎo)軌通有電流Ｉ時，炮彈作為導(dǎo)體受到磁場施加的安培力為Ｆ＝IwB ①， 設(shè)炮彈的加速度的大小為a，則有因而　F=ma ②，炮彈在兩導(dǎo)軌間做勻加速運動，因而③，聯(lián)立①②③式得④，代入題給數(shù)據(jù)得：?、? [答案] [名師指引] 本題綜合考查了安培力、牛頓第二定律，及勻變速直線運動的規(guī)律．結(jié)合高新或熱點問題進行命題是當(dāng)前的一大潮流．雖然這些考題披上了新穎的

26、外衣，但若仔細分析，則可以發(fā)現(xiàn)落角點實際上還是比較清晰．這就要求考生在平時加強培養(yǎng)有效提煉信息、并將信息與基本物理原理相聯(lián)系的能力． [新題導(dǎo)練]如圖所示，固定的豎直光滑金屬導(dǎo)軌間距為L，上端接有阻值為R的電阻，處在方向水平、垂直導(dǎo)軌平面向里的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒與下端固定的豎直輕質(zhì)彈簧相連且始終保持與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻均可忽略，彈簧的勁度系數(shù)為k．初始時刻，彈簧恰好處于自然長度，使導(dǎo)體棒以初動能Ek沿導(dǎo)軌豎直向下運動，且導(dǎo)體棒在往復(fù)運動過程中，始終與導(dǎo)軌垂直．（1）求初始時刻導(dǎo)體棒所受安培力的大小F；（2）導(dǎo)體棒往復(fù)運動一段時間后，最終將靜止．設(shè)靜止

27、時彈簧的彈性勢能為Ep，則從初始時刻到最終導(dǎo)體棒靜止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q為多少？ ★三、搶分頻道 ◇限時基礎(chǔ)訓(xùn)練（20分鐘） 班級 姓名 成績 1．關(guān)于磁感應(yīng)強度，下列說法中正確的是（ ） A．由B=F/IL可知，一小段通電導(dǎo)體在某處不受磁場力，說明此處一定無磁場 B．通電導(dǎo)線在磁場中受力越大，說明磁場越強 C．在確定的磁場中，同一點的B是確定的，不同點的B可能不同，磁感線密的地方B大些，磁感線疏的地方B小些． D．磁感應(yīng)強度的方向總是與該處電流受力方向相同 2．如圖1所示的四

28、個實驗現(xiàn)象中，不能表明電流能產(chǎn)生磁場的是（ ） A．圖甲中，導(dǎo)線通電后磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn) B．圖乙中，通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用 C．圖丙中，當(dāng)電流方向相同時，導(dǎo)線相互靠近 D．圖丁中，當(dāng)電流方向相反時，導(dǎo)線相互遠離 3．（2020廣東四校聯(lián)考）關(guān)于磁場和磁感線，下列說法中正確的是（ ） A．磁感線總是從磁體N極出發(fā)到磁體S極終止 B．磁感線的疏密程度描述了磁場的強弱 C．磁場中某點磁場方向與可以自由轉(zhuǎn)動的小磁針在該點靜止時N極所指的方向相同 D．磁場中某處磁感應(yīng)強度方向與通電導(dǎo)線在該處所受的安培力方向相同 4．(2020年廣州一摸)以下哪個圖能正確反映通電直導(dǎo)線形成的磁

29、場的磁感線分布和方向（ ） 5．一段長為l的通電直導(dǎo)線，設(shè)每米導(dǎo)線中有n個自由電子，每個自由電子的電荷量都是q，設(shè)它們的定向移動速度大小為v.現(xiàn)加一勻強磁場，其方向垂直于直導(dǎo)線，磁感應(yīng)強度為B，則磁場對這段導(dǎo)線的作用力為（??? ） A.Bvql????????????? B.nqBl/v???????????? C.nqBlv???????????? D.qvBl/n 6．（2020潮州二模）如圖2所示，在兩個傾角均為α的光滑斜面上均水平放置一相同的金屬棒，棒中通以相同的電流，一個處于方向豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B1，另一個處于垂直于斜面向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為

30、B2，兩金屬棒均處于靜止狀態(tài)，則B1、B2大小的關(guān)系為（ ） A．B1︰B2=1︰cosα B．B1︰B2=1︰sinα C．B1︰B2= cosα︰1 D．B1︰B2= sinα︰1 7．如圖3所示，在絕緣的水平面上等間距固定著三根相互平行的通電直導(dǎo)線a、b和c，各導(dǎo)線中的電流大小相同.其中a、c導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外，b導(dǎo)線電流方向垂直紙面向內(nèi)，每根導(dǎo)線都受到另外兩根導(dǎo)線對它的安培力作用.則關(guān)于每根導(dǎo)線所受安培力的合力，以下說法正確的是（??? ） A.導(dǎo)線a所受合力方向水平向右???????? ???B.導(dǎo)線c所受合力方向水平向右 C.導(dǎo)線c所受合力方

31、向水平向左??????????? D.導(dǎo)線b所受合力為零 8．圖4為一測定磁感應(yīng)強度B的實驗裝置，天平右端掛一矩形線圈，其匝數(shù)為5匝，底邊cd長20cm，放在待測勻強磁場中，設(shè)磁場方向垂直于紙面向里，當(dāng)線圈中通入如圖方向的電流I＝100mA時，天平平衡，如電流方向相反，則要在天平左盤加質(zhì)量m＝8．2g砝碼才能平衡，則磁感應(yīng)強度B的量值為（　?。? A． 0．2T B． 0．4T C． 0．8T D． 1．2T 9．如圖5所示，帶負電的橡膠環(huán)繞軸OO′以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，在環(huán)左側(cè)軸線上的小磁針最后平衡的位置是( ) A．N極豎直向下 B．N極豎

32、直向上 C．N極沿軸線向左 D．N極沿軸線向右 10．兩條直導(dǎo)線相互垂直，如圖6所示，但相隔一個小距離，其中AB是固定的，另一條CD能自由轉(zhuǎn)動，當(dāng)直流電流按圖所示方向通入兩條導(dǎo)線時，CD導(dǎo)線將（ ） A．逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時離開導(dǎo)線AB B．順時針方向轉(zhuǎn)動，同時離開導(dǎo)線AB C．逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線AB D．順時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線AB ◇基礎(chǔ)提升訓(xùn)練 1．如圖11-1-11所示，小磁針可以自由轉(zhuǎn)動，當(dāng)電子由A不斷運動到B的過程中，小磁針將（ ） A．不動 　B．N極向紙里，S極向紙外旋轉(zhuǎn) C．向上運動 D．N極向紙外

33、，S極向紙里旋轉(zhuǎn) 2．圖11-1-12是一種利用電磁原理制作的一種充氣泵的示意圖，其工作原理類似打點計時器，當(dāng)電流從電磁鐵的a接線柱流入，吸引小磁鐵向下運動時，下列選項中正確的是（ ） A．電磁鐵的上端為N極，小磁鐵的下端為N極 B．電磁鐵的上端為S極，小磁鐵的下端為S極 C．電磁鐵的上端為N極，小磁鐵的下端為S極 D．電磁鐵的上端為S極，小磁鐵的下端為N極 3、把電流強度均為I，長度均為L的兩小段通電直導(dǎo)線分別置于磁場中的1、2兩點處時，所受磁場力的大小分別為F1和F2，已知1、2兩點磁感應(yīng)強度的大小B1＜B2，則（　? ） 　　A．B1=F1/IL　　B．B2= F2/I

34、L　　C．F1＜F2　　D．以上都不對 4．在同一平面上有a、b、c三根等間距平行放置的長直導(dǎo)線，依次通有電流強度為1A、2A、3A的電流，各電流的方向如圖11-1-13所示，則導(dǎo)線b所受的合力（ ） A．合力為零 B．方向向右 C．方向向左 D．不能確定 5．如圖11-1-14所示，在磁場中的同一位置，先后放入長度相等的兩根直導(dǎo)線 a 和b，a、b導(dǎo)線的方向均與磁場方向垂直，但兩根導(dǎo)線中的電流大小不同，下列圖像中表示出導(dǎo)線所受的磁場力F與通過導(dǎo)線電流強度I的關(guān)系．a(chǎn)、b各自有一組F、I的數(shù)據(jù)，在圖像中各描出一個點．下列圖像中正確的是（ ）

35、 ◇基礎(chǔ)提升訓(xùn)練 1．（2020江蘇南京）關(guān)于磁場和磁感線，下列說法中正確的是（ ） A．磁感線總是從磁體N極出發(fā)到磁體S極終止 B．磁感線的疏密程度描述了磁場的強弱 C．磁場中某點磁場方向與可以自由轉(zhuǎn)動的小磁針在該點靜止時N極所指的方向相同 D．磁場中某處磁感應(yīng)強度方向與通電導(dǎo)線在該處所受的安培力方向相同 2．如圖11-1-15所示是云層之間閃電的模擬圖，圖中A、B是位于南、北方向帶有電荷的兩塊陰雨區(qū)，在放電的過程中，兩片云層的尖端之間形成了一個放電的通道，發(fā)現(xiàn)位于通道的正上方的小磁針N極轉(zhuǎn)向里，S端向紙外，則關(guān)于A、B的帶電情況下列說法中真確的是（ ）

36、A．帶同種電荷 B．A帶正電 C．B帶負電 D．A帶負電 3．（2020南京調(diào)研）如圖11-1-16所示，平行于紙面水平向右的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B1＝1T．位于紙面內(nèi)的細直導(dǎo)線，長L＝1m，通有I＝1A的恒定電流．當(dāng)導(dǎo)線與B成600夾角時，發(fā)現(xiàn)其受到的安培力為零．則該區(qū)域同時存在的另一勻強磁場的磁感應(yīng)強度B2大小可能值（　?。? A．T 　 B．T 　　　C．1 T D．T 4．（2020上海調(diào)研）如圖11-1-17，A為螺線管，B為鐵芯，C為套在鐵芯B上的絕緣磁環(huán)，現(xiàn)將A、B、C放置在天平的左盤上，當(dāng)A中通有電流I時，C懸停在A

37、的上方，天平保持平衡；當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器，使A中的電流增大時，絕緣磁環(huán)C將向上運動，在絕緣磁環(huán)C上升到最高點的過程中，若不考慮摩擦及空氣阻力的影響，下列說法中正確的是（ ） A．天平仍然保持平衡 B．天平左盤先下降后上升 C．天平左盤先上升后下降 D．絕緣磁環(huán)速度最大時，加速度也最大 5．如圖11-1-18所示，兩根相互平行放置的長直導(dǎo)線a和b通有大小相等、方向相反的電流，a受到磁場力的大小為F1，當(dāng)加入一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強磁場后，a受到的磁場力大小變?yōu)镕2.則此時b受到的磁場力大小為(　　) A．F2 B．F1-F2 C．F1

38、+F2 D．2F1-F2 6．如圖11-1-19所示，將通電線圈懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵處于水平位置和線圈在同一平面內(nèi)，且磁鐵的軸線經(jīng)過線圈圓心．線圈將（ ） A．轉(zhuǎn)動同時靠近磁鐵 B．轉(zhuǎn)動同時離開磁鐵 C．不轉(zhuǎn)動只靠近磁鐵 D．不轉(zhuǎn)動只離開磁鐵 圖11-1-20 R θ θ a b E r B 7．（2020北京海淀）如圖20所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37o，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強度B=0.50T、方向垂直遇導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場．金屬導(dǎo)軌的

39、一端接有電動勢E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源．現(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.040kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止．導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻R0=2.5Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計，g取10m/s2．已知sin37o=0.60，cos37o=0.80，求：（1）通過導(dǎo)體棒的電流；（2）導(dǎo)體棒受到的安培力大小；（3）導(dǎo)體棒受到的摩擦力． 8．（2020北京高考）圖11-1-21是導(dǎo)軌式電磁炮實驗裝置示意圖．兩根平行長直金屬導(dǎo)軌沿水平方向固定，其間安放金屬滑塊（即實驗用彈丸）．滑塊可沿導(dǎo)軌無摩擦滑行，且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸．電源提供的強大電流

40、從一根導(dǎo)軌流入，經(jīng)過滑塊，再從另一導(dǎo)軌流回電源．滑塊被導(dǎo)軌中的電流形成的磁場推動而發(fā)射．在發(fā)射過程中，該磁場在滑塊所在位置始終可以簡化為勻強磁場，方向垂直于紙面，其強度與電流的關(guān)系為B＝kl，比例常量k＝2.5×10－6T/A．已知兩導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)間距l(xiāng)＝1.5cm，滑塊的質(zhì)量m＝30g，滑塊沿導(dǎo)軌滑行5m后獲得的發(fā)射速度v＝3.0km/s（此過程視為勻加速運動）． （1）求發(fā)射過程中電源提供的電流強度；（2）若電源輸出的能量有4%轉(zhuǎn)換為滑塊的動能，則發(fā)射過程中電源的輸出功率和輸出電壓各是多大；（3）若此滑塊射出后隨即以速度沿水平方向擊中放在水平面上的砂箱，它嵌入砂箱的深度為s′．設(shè)砂箱質(zhì)量為M，

41、滑塊質(zhì)量為m，不計砂箱與水平面之間的摩擦．求滑塊對砂箱平均沖擊力的表達式． 9．如圖11-1-22所示，質(zhì)量為m的銅棒搭在U形導(dǎo)線框右端，棒長和框?qū)捑鶠長，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向豎直向下．電鍵閉合后，在磁場力作用下銅棒被平拋出去，下落h后的水平位移為s．求閉合電鍵后通過銅棒的電荷量Q． 10．在原子反應(yīng)堆中抽動液態(tài)金屬時，由于不允許轉(zhuǎn)動機械部分和液態(tài)金屬接觸，常使用一種電磁泵．如圖11-1-23所示是這種電磁泵的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中A是導(dǎo)管的一段，垂直于勻強磁場放置，導(dǎo)管內(nèi)充滿液態(tài)金屬．當(dāng)電流I垂直于導(dǎo)管和磁場方向穿過液態(tài)金屬時，液態(tài)金屬即被驅(qū)動，并保持勻速運動．若導(dǎo)管內(nèi)截面寬為a，高為

42、b，磁場區(qū)域中的液體通過的電流為I，磁感應(yīng)強度為B.求：（1）電流I的方向；（2）驅(qū)動力對液體造成的壓強差． 考點參考答案 考點一、1、磁場（1）磁體，電流，運動電荷周圍；（2）磁極，電流，平行；（3）N，Ｎ；（4）斥，吸 考點二、1、（1）切線，磁場；（2）強弱，相交，閉合，外，內(nèi)，真實；（3）、右，電流，磁感線；右，電流，N 2、垂直，乘積，B=F/IL，磁場，N，特斯特，特，T，強弱 考點三1、（1）電流，BILsinq，大，小，0，有效，反作用 2、（1）垂直，垂直，電流，安培力，磁感強度，電流；（2）斥，吸；（3）吸，斥， 新題導(dǎo)練 解析：設(shè)導(dǎo)體棒的初速度為

43、v0，由動能的定義式 得 設(shè)初始時刻產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E，由法拉第電磁感應(yīng)定律得： 設(shè)初始時刻回路中產(chǎn)生的電流為I，由閉合電路的歐姆定律得： 設(shè)初始時刻導(dǎo)體棒受到的安培力為F，由安培力公式得： （2）從初始時刻到最終導(dǎo)體棒靜止的過程中，導(dǎo)體棒減少的機械能一部分轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，另一部分通過克服安培力做功轉(zhuǎn)化為電路中的電能，因在電路中只有電阻，電能最終全部轉(zhuǎn)化為電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q． 當(dāng)導(dǎo)體棒靜止時，棒受力平衡，此時導(dǎo)體棒的位置比初始時刻降低了h，則 由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律得： ，解

44、得： ★四、搶分頻道 限時基礎(chǔ)訓(xùn)練參考答案 1．答案：C。解析：磁感應(yīng)強度的大小和方向均取決于磁場本身，安培力的大小與電流的強弱也有關(guān)，磁感線的疏密可表示磁感應(yīng)強度的大小。 2．答案：B（導(dǎo)線在磁場中受安培力與電流的磁場無關(guān)） 3．答案：B、C 4．答案：A（解析：根據(jù)右手螺旋定責(zé)，即安培定責(zé)分析） 5．答案：C 。解析：該段導(dǎo)線內(nèi)共有電荷數(shù)目N=nl，這N個電荷受到的洛倫茲力為F=Bv(Nq)=nBlvq. 6．答案：A［解析：當(dāng)B豎直向上時有：B1ILcosθ=mgsinθ；當(dāng)B垂直斜面時有：：B1ILcosθ=mgsinθ；由此可解得答案為A］ 7．答案：BD。

45、解析：由安培定則確定電流磁場方向，再由磁場的疊加判定a、b、c處合磁場方向，由左手定則可得出導(dǎo)線a受合力方向向左，導(dǎo)線c受合力方向向右，導(dǎo)線b受安培力合力為零，故選B、D. 8．答案：B。解析：磁場方向垂直于紙面向里時線圈受到的安培力為：F1=NBIL，方向向上，設(shè)左端砝碼的重量為G1，線框的重量為G0，根據(jù)力的平衡有：G0-NBIL=G1；當(dāng)電流反向時線框受的安培力向下，由力的平衡可得：G0+NBIL=G1+Gm，兩式相減可解得B=0.4T。 9．答案：D。解析：橡膠環(huán)轉(zhuǎn)動方向即環(huán)形電流的反方向，再根據(jù)安培定則分析。 10．答案：C。解析：利用推論法判斷 基礎(chǔ)提升訓(xùn)練參考答案 1

46、．答案：C 2．A（從南往北看磁場方向是逆時針的，根據(jù)安培定則可判斷電流的方向是從A流向B） 3、答案：D。解析：B=F/IL適用于電流垂直于B的方向放置的情形，而通電導(dǎo)線在這兩點是否垂直B不能確定，因此A、B兩選項中的等式不一定成立；磁場力的大小除與B、I、l有關(guān)外，還與導(dǎo)線放置時與B的方向間的夾角有關(guān)，因此，無法比較F1和F2的大小，C錯。正確選項為D。 4．答案：B。解析：先判斷a、c在b處產(chǎn)生的合磁場方向，再用左手定則判斷] 5．答案：B。解析：磁場中某點的磁感強度有磁場本身決定，與外界因素?zé)o關(guān)） 基礎(chǔ)提升訓(xùn)練答案 1．答案：B、C 2．答案：B［解析：導(dǎo)線在磁場中受安培

47、力與電流的磁場無關(guān)］ 3．答案：B、C、D[解析：磁場疊加后場強為零或方向與電流方向平行] 4．答案：B。 [解析：結(jié)合安培力考查了超重與失重] 5．答案：A 。[解析：a對b的力與b對a的力（b所受安培力）為作用力與反作用力] 6．答案：A 解析：[將電流等效成磁鐵后根據(jù)磁極間的相互作用判斷] 7．（1）答案：I=1.5A （2）F安= 0.30N（3）f=0.06N [安培力與導(dǎo)體棒所受重力沿斜面向下的分力及摩擦力平衡] 8．（1）答案：（2），（3） 9．答案：［安培力的平均沖量使銅棒獲得平拋的初速度］ 10．答案：（1）電流方向由下而上（2）Δp=F/S=IbB/ab=IB/a．［液體可等效成長為b的直電流］