高三物理 磁场总结Word下载.docx
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2、奥斯特实验说明了：
（）
A、磁场的存在B、磁场具有方向性
C、通电导线周围存在磁场D、磁体间有相互作用
3、（2007·
广东高考）磁体之间的相互作用是通过磁场发生的．对磁场认识正确的是（ ）
A．磁感线有可能出现相交的情况
B．磁感线总是由N极出发指向S极
C．某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时N极所指方向一致
D．若在某区域内通电导线不受磁场力的作用，则该区域的磁感应强度一定为零
4、一束电子流沿水平方向自东向西，在电子流的正上方有一点，由于电子运动产生的磁场在该点的方向是：
A、竖直向上B、竖直向下
C、水平向南D、水平向北
5、在平面M内放有一圆形通电线圈，在线圈中心O垂直M面放一长直导线，导线中通以向上的电流I，如图所示，那么，直导线对线圈的作用力是：
A、垂直M面向上B、垂直M面向下
C、使线圈膨胀D、无作用力
6、关于磁场和磁感线的说法中正确的是（）
A、磁感线就是小铁屑连成的曲线
B、磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止
C、磁感线是磁场中客观存在的曲线，它可形象地描述磁场的强弱和方向
D、磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种客观存在的特殊物质
7、下列说法中不正确的是（）
A.电场线越密的地方，电场强度越大；
同样，磁感线越密的地方，磁感应强度越大
B.在电场中，任意两条电场线不会相交；
同样，在磁场中，任意两条磁感线不会相交
C.电场线和磁感线都是闭合的
D.电场线某点的切线方向表示该点电场强度方向；
同样，磁感线某点的切线方向表示该点的磁感应强度方向
8、如图所示，为某磁场的一条磁感线,其上有A、B两点，则（）
A.A点的磁感应强度一定大
B.B点的磁感应强度一定大
C.因为磁感线是直线，A、B两点的磁感应强度一样大
D.条件不足，无法判断
9、（2011届·
嘉兴测试）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
10、磁铁的磁性变弱，需要充磁．充磁的方式有两种：
图甲是将条形磁铁穿在通电螺线管中；
图乙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（ ）
A．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；
D．a接电源负极，b接电源正极；
11、三根平行的直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，如图所示，现使每条通电导线在斜边中点O所产生的磁感应强度的大小均为B，则该处的磁感应强度的大小如何？
12、（2011届·
巢湖测试）如图所示，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，则穿过平面的磁通量为多少？
若使框架绕OO′转过60°
，则穿过线框平面的磁通量为多少？
若从初始位置转过90°
，则此时穿过线框平面的磁通量为多少？
二、安培力（磁场对电流的作用力）
1.安培力方向的判定
⑴用左手定则。
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”。
《巩固训练》2
1、把正方形导线框用细线挂在通电长直导线附近，两者在同一平面内，其中直导线固定，线框可以自由转动，如图16—6所示，当正方形导线框通以如图示的电流时，线框将（）
A.不动B.发生转动，同时靠近导线AB
C.发生转动，同时离开导线ABD.靠近导线AB
2、两个相同的轻质铝环能在一个光滑的绝缘圆柱体上自由移动，设大小不同的电流按如图16—7所示的方向通入两铝环时，则两环的运动情况是（）
A.都绕圆柱转动B.彼此相向运动，且具有大小相等的加速度
C.彼此相向运动，电流大的加速度大D.彼此相向运动，电流小的加速度大
3、一根长直导线穿过载有恒定电流的金属圆环的中心且垂直于环的平面，导线和环的电流方向如图16—8所示，则环受到的磁场力（）
A.沿环半径向外B.沿环半径向内
C.水平向左D.等于零
4、如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向里的电流，用N表示磁铁对桌面的压力，用f表示桌面对磁铁的摩擦力，导线中通电后与通电前相比较（）
A.N减小，f＝0B.N减小，f≠0C.N增大，f＝0D.N增大，f≠0
5、两条直导线相互垂直，如图所示，但相隔一个小距离，其中一条AB是固定的，另一条CD能自由转动，当电流按图所示的方向通入两条导线时，CD导线将：
A、顺时针方向转动，同时靠近导线AB
B、逆时针方向转动，同时离开导线AB
C、顺时针方向转动，同时离开导线AB
D、逆时针方向转动，同时靠近导线AB
6、处于地球赤道上某处的地磁场方向水平向北，该处存在的电场方向竖直向下，如在该处发射一电子，沿直线飞行而不偏转，则这电子的飞行方向是（）
A.水平向东B.水平向西C.竖直向上D.竖直向下
2.安培力大小的计算和方向的判定
（1）大小的计算：
F=BLIsinα（α为B、L间的夹角）高中只要求会计算α=0（不受安培力）和α=90°
两种情况。
（2）方向的判定：
左手定则（让磁感线的方向垂直穿过手心，四指指向代表电流方向，大拇指与四指指向垂直，大拇指的指向就是安培力的方向）。
《巩固训练》3
1、下列说法正确的是（ ）
A．电荷在某处不受电场力作用，则该处电场强度可能不为零
B．一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零
C．电场中某点电场强度的大小一定等于把一个检验电荷放到该点时受到的电场力与检验电荷的比值
D．磁场中某点磁感应强度的大小等于把一小段通电导线放到该点时受到的磁场力与电流和导线长度乘积的比值
2、关于通电直导线所受安培力F,磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系,下列说法正确的是（ ）
A.F、B、I三者必定均保持垂直
B.F必定垂直于B、I,但B不一定垂直于I
C.B必定垂直于F、I,但F不一定垂直于I
D.I必定垂直于F、B,但F不一定垂直于B
3、（2011届·
福州测试）图中的D为置于电磁铁两极间的一段通电直导线，电流方向垂直于纸面向里.在开关S接通后，导线D所受磁场力的方向是（）
A.向上B.向下C.向左D.向右
4、通电导体细棒放在倾斜的金属导轨上，接成如右图所示的闭合电路，细棒恰好在导轨上静止．下图中的四个侧视图中已标出了细棒所处的匀强磁场的方向，其中细棒与导轨之间摩擦力可能为零的图是（ ）
5、一段通电直导线，长度为l，电流为I，放在同一个匀强磁场中，导线和磁场的相对位置如图所示的四种情况，通电导线所受到的安培力的大小情况将是（）
A.（c）和（d）的情况下，导线所受到的安培力都大于（a）的情况
B.（b）的情况下，导线不受力
C.（b）、（c）的情况下，导线都不受力
D.（a）、（b）、（d）的情况下，导线所受安培力大小都相等
6、将长度为20cm、通有0.1A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示．已知磁感应强度为1T，试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向．
7、如图所示,竖直向下的匀强磁场中,用两条竖直线悬吊一水平通电直导线,导线长为L,质量为m,通入电流I后,悬线偏离竖直方向θ角保持静止,已知导线受的磁场力方向水平,求磁场的磁感应强度.
8、在倾角为α的光滑斜面上，置一通有电流I，长为L，质量为m的导体棒，如图所示，试问：
（1）欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向.
（2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向.
9、如图所示，平行金属导轨间距为50cm,固定在水平面上，一端接入电动势E=1.5V，内电阻r=0.2Ω的电池，金属杆ab电阻为R=2.8Ω,质量m=5×
10-2kg,与平行导轨垂直放置，其余电阻不计，金属杆处于磁感应强度为B=0.8T,方向与水平成60°
的匀强磁场中，刚开始接通电路的瞬间，求：
（1）金属杆所受的安培力的大小.
（2）此时导体棒对轨道的压力多大.
三、洛伦兹力f
1.洛伦兹力f
（1）定义：
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。
（2）公式：
F=qvB。
条件是v与B垂直。
2.洛伦兹力方向的判定：
左手定则
在用左手定则时，四指指向代表正电荷定向移动的方向；
对负电荷，四指指向与负电荷定向移动的方向相反。
大拇指向指与四指指向垂直，大拇指的指向就是洛伦兹力的方向）。
《巩固训练》4
1、以下说法正确的是：
（）
A、电荷处于磁场中一定受到洛仑兹力B、运动电荷在磁场中一定受到洛仑兹力
C、洛仑兹力对运动电荷一定做功D、洛仑兹力可以改变运动电荷的速度方向
2、将空心线圈通以大小和方向改变的电流，由某一端沿中心轴线方向射入一束电子流，则电子在线圈内的运动情况是：
A、来回运动B、匀速直线运动
C、匀变速直线运动D、匀速圆周运动
3.带电粒子在匀强磁场中的运动
当带电粒子以垂直于磁感应强度B（磁场方向）进入匀强磁场中，带电粒子在匀强磁场中仅受洛伦兹力而做匀速圆周运动时，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：
3、一个带电粒子，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所示。
径迹上的每一小段都可近似看成圆弧。
由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电量不变）。
从图中情况可以确定（）
A、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；
4、一粒子束，其中包含不同的带电粒子，以相同的速度射入匀强磁场中，速度方向与磁场方向垂直。
要使不同的带电粒子进入磁场后，沿着半径相等的轨道运动。
则：
（）
A．它们的电荷必须相同B．它们的动能必须相同
C．它们的电荷与质量的比值必须相同D．它们的电荷与质量的乘积必须相同
5、关于电荷在磁场中所受洛伦兹力大小，下列说法正确的是（）
A.在磁场中，静止电荷一定不受洛伦兹力，运动电荷一定受洛伦兹力作用
B.在磁场中运动电荷不一定受到洛伦兹力作用
C.运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感应强度一定为零
D.根据f＝qυB知：
两个电量相同的粒子，只要它们的速度大小相同，在同磁场中所受的洛伦兹力大小一定相同
6、空间某区域有匀强磁，方向垂直纸面向外，一个垂直磁场方向入射的带电粒子，其弧形轨迹如图所示（不计重力），关于粒子的入射点的分析正确的有（）
A.无论粒子带什么电，都是是从A点射入B.若粒子带正电，则它是从A点射入
C.若粒子带负电，则它是从B点射入D.若粒子带正电，则它是从B点射入
7、两个相同的带电粒子，以不同的速度垂直于磁感线的方向，射入同一匀强磁场，若它们的速度之比v1：
v2＝1：
2，则它们的运动周期之比为，动能之比为，轨道半径之比为.
8、如图16—17所示，质量为m带正电量q的液滴，处在水平方向的匀强磁场中，磁感应强度为B，液滴运动速度为v.若要液滴在竖直平面内做匀速圆周运动，则：
施加的电场方向为，电场强度的大小为，液滴绕行方向为（从纸外往纸内看）
9、质谱仪的装置如图16—19所示，假设从离子源S出来的离子质量为m，电量为q，初速度为零，被电压为U的电场加速后进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后射在离入口缝隙为L处的照相底片上，求离子的荷质比q/m.
4.带电粒子在匀强磁场中的偏转
⑴
如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场。
正、负电子同时从同一点O以与MN成30°
角的同样速度v射入磁场（电子质量为m，电荷为e），它们从磁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。
先确定圆心，画出半径，由对称性知：
射入、射出点和圆心恰好组成正三角形。
所以两个射出点相距2r，由图还看出经历时间相差2T/3。
答案为射出点相距
，时间差为
。
关键是找圆心、找半径和用对称。
⑵穿过圆形磁场区。
画好辅助线（半径、速度、轨迹圆的圆心、连心线）。
偏角可由
求出。
经历时间由
得出。
注意：
由对称性，射出线的反向延长线必过磁场圆的圆心。
《巩固训练》5
1、质量和带电量都相同的两个粒子，以不同的速率垂直于磁感线方向射入匀强磁场中，两粒子的运动轨迹如图中①、②所示，粒子的重力不计，下列对两个粒子的运动速率v和在磁场中运动时间t及运动周期T、角速度的说法中周期的说法中不正确的是：
A、v1>
v2B、t1<
t2
C、T1>
T2D、ω1＝ω2
2、如图正、负电子垂直磁场方向沿与边界成θ=30o角的方向射入匀强磁场中，则正、负电子在磁场中运动的时间之比为（）
A、1：
1B、1：
2C、1：
5D、1：
6
3、在匀强磁场中做匀速圆周运动的带电粒子A在如图11所示的P处与另一个原来静止的带异号电荷的粒子B碰撞而粘合，然后合在一起继续在原磁场中做匀速圆周运动，根据图中轨迹可作以下结论不正确的是（）
A.绕行方向一定是apbB.A带的电荷量一定多于B带的电荷量
C.A带负D.A带正电
4、如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，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。
若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（）
A．a粒子动能最大B．c粒子速率最大
C．b粒子在磁场中运动时间最长
D．它们做圆周运动的周期Ta<
Tb<
Tc
5、如图，MN是匀强磁场中的一块薄金属板，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运动并穿过金属板，虚线表示其运动轨迹，由图知：
A、粒子带正电
B、粒子运动方向是abcde
C、粒子运动方向是edcba
D、粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长
6、如图，磁感强度为B的匀强磁场，垂直穿过平面直角坐标系的第I象限。
一质量为m，带电量为q的粒子以速度V从O点沿着与y轴夹角为30°
方向进入磁场，运动到A点时的速度方向平行于x轴，那么：
A、粒子带正电
B、粒子全程受不变的洛伦磁力
C、粒子由O到A经历时间
D、粒子的速度没有变化
7、如图（a）所示，在以直角坐标系xOy的坐标原点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xOy所在平面的匀强磁场。
一带电粒子由磁场边界与x轴的交点A处，以速度v0沿x轴负方向射入磁场，粒子恰好能从磁场边界与y轴的交点C处，沿y轴正方向飞出磁场，不计带电粒子所受重力。
（1）求粒子的荷质比
（2）若磁场的方向和所在空间的范围不变，而磁感应强度的大小变为B′，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，粒子飞出磁场时速度的方向相对于入射方向改变了θ角，如图（b）所示，求磁感应强度B′的大小。
8、如图所示，矩形虚线内为匀强磁场区域。
长边长为L，短边长为L/2。
磁场的磁感应强度为B，一电子（质量为m，电量为e）贴着上方边界射入磁场，射入时速度方向与短形长边平行，欲使电子由下面长边边界穿出磁场，求：
（1）电子速率v的取值范围
（2）电子在磁场中运动时间的变化范围。
四、带电粒子在混合场中的运动
1.速度选择器
正交的匀强磁场和匀强电场组成速度选择器。
带电粒子必须以唯一确定的速度（包括大小、方向）才能匀速（或者说沿直线）通过速度选择器。
否则将发生偏转。
这个速度的大小可以由洛伦兹力和电场力的平衡得出：
qvB=Eq，
在本图中，速度方向必须向右。
⑴这个结论与离子带何种电荷、电荷多少都无关。
⑵若速度小于这一速度，电场力将大于洛伦兹力，带电粒子向电场力方向偏转，电场力做正功，动能将增大，洛伦兹力也将增大，粒子的轨迹既不是抛物线，也不是圆，而是一条复杂曲线；
若大于这一速度，将向洛伦兹力方向偏转，电场力将做负功，动能将减小，洛伦兹力也将减小，轨迹是一条复杂曲线。
《巩固训练》6
1、某带电粒子从图中速度选择器左端由中点O以速度v0向右射去，从右端中心a下方的b点以速度v1射出；
若增大磁感应强度B，该粒子将打到a点上方的c点，且有ac=ab，则该粒子带___电；
第二次射出时的速度为_____。
2、矩形截面的金属导线通以x轴正方向的电流I，放在沿z轴正方向的磁场中，导线上下两个表面a、b均与x、z面平行，如图16-52，则（）
A．a面集聚有正电荷，b面集聚有负电荷B．a面集聚有负电荷，b面集聚有正电荷
C．电荷不可能集聚在a面或b面D．无法判断
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。
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圆周运动。
则该带电微粒必然带_____，旋转方向为_____。
若已知圆半径为r，电场强度为E磁感应强度为B，则线速度为_____。
高三物理第一轮复习提纲
高中第3-1册
磁场答案
2015-3-15
1、C2、C3、C4、C5、D6、D7、C
8、D9、D10、B
11、【解析】 根据安培定则，I1与I3在O点处产生的磁感应强度相同，I2在O点处产生的磁感应强度的方向与B1（B3）相垂直，又知B1、B2、B3的大小相等均为B，根据矢量的运算可知O处的实际磁感应强度大小BO＝
＝
B.方向在三角形平面内与斜边夹角θ＝arctan2，如图所示．
【答案】
B 与斜边夹角θ＝arctan2
12、【解析】 磁通量的大小直接利用公式Φ＝B·
Scosθ即可求解．应特别注意θ角的大小．
框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直时θ＝0，此时磁通量Φ1＝BS，
框架绕OO′转过60°
，磁通量Φ2＝BScos60°
BS，
框架转过90°
磁通量Φ3＝BScos90°
＝0.
【答案】 BS
BS 0
1、D2、B3、D4、C5、B6、A
1、【解析】 电荷在电场中一定受到电场力的作用，不受电场力说明该处电场强度为零，所以选项A错误．但一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度不一定为零，因为当导线与磁感线平行时不受力的作用，所以选项B错误．根据公式E＝
可以判断选项C正确．但公式B＝
必须在导线与磁感线方向垂直的情况下才成立，所以选项D错误．
【答案】 C
2、【解析】B与I不一定垂直，F必定垂直于B与I形成的平面，故B正确.
3、【答案】A
4、【解析】 如果细棒与导轨间没有摩擦力，则细棒处于平衡状态，对选项中四图进行受力分析．可知，只有C图可能处于平衡状态．
5、【解析】
（b）的情况下，由于I与B同向，通电导线没受到安培力作用.（a）、（c）、（d）三种情况下，F、I与B三者大小不变且方向总是相互垂直的，所以F的大小相同.
【答案】B
6【解析】 由左手定则和安培力的计算公式得：
（1）因导线与磁感线平行，所以安培力为零；
（2）由左手定则知：
安培力方向垂直导线水平向右，
大小F＝BIL＝1×
0.1×
0.2N＝0.02N；
（3）磁场方向与电流方向仍是垂直的，由左手定则知：
安培力的方向在纸面内垂直导线斜向上，大小F＝BIL＝0.02N.
【答案】
（1）0
（2）0.02N，方向垂直导线水平向右 （3）0.02N，方向在纸面内垂直导线斜向上
7、【解析】直导线受重力、磁场力和拉力,由受力平衡,则有mgtanθ=BIL,得B=
.
【答案】
8、【解析】
（1）棒在斜面上处于静止状态，故受力平衡.棒共受三个力作用：
重力大小为mg，方向竖直向下；
弹力垂直于斜面，大小随磁场力的变化而变化；
磁场力始终与磁场方向及电流方向垂直，大小随方向不同而改变，但由平衡条件知：
斜面弹力与磁场力的合力必与重力mg等大反向，故当磁场力方向与弹力方向垂直即沿斜面向上时，安培力最小Fmin=
所以B=
由左手定则知，B的方向应垂直斜面向上.
（2）棒静止在斜面上，又对斜面无压力，则棒只受两个力作用，即竖直向下的重力mg和磁场力F作用，由平衡条件知F=mg,且磁场力F竖直向上，所以BIL=mg,故B=
，由左手定则知B的方向水平向左.
（1）
垂直斜面向上
（2）
水平向右
9、【解析】
（1）设金属杆所受的安培力F，电路接通后
I=
=
A=0.5A，
F=BIL=0.8×
0.5×
0.5N=0.2N.
由左手定则可知F的方向垂直金属棒与水平方向成30°
角，斜向左上方.
（2）由平衡条件得轨道所受的压力为
FN=mg-Fsin30°
=5×
10-2×
10N-0.2×
12N
=0.4N.
（1）0.2N
（2）0.4N
《巩固训练》4
1、D2、B3、B4、C5、B6、D
7、1：
11：
41：
28、竖直向上mg/q逆时针9、8U/B2L2
《巩固训练》5
1、C2、C3、D4、B5、C6、C
7、
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