高中物理学业水平测试专题考点复习讲义专题13 磁 场.docx
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高中物理学业水平测试专题考点复习讲义专题13磁场
考纲原文
考情分析
1.磁现象及其应用、磁场、磁感线、磁感应强度(Ⅰ)
2.安培力、洛伦兹力(Ⅰ)
本专题主要考查安培力、洛伦兹力,尤其是对磁场、电流(运动电荷)以及安培力(洛伦兹力)三者的方向判断是考查的重点;对磁感线、磁感应强度及其意义的考查较少.
考点1 磁现象及其应用、磁场、磁感线、磁感应强度(Ⅰ)
1.磁现象:
能够吸引铁质物体的性质叫磁性,磁体上磁性最强的部分叫做磁极.磁体、电流周围存在着磁场,磁场是客观存在的物质.
2.磁场:
磁体或电流周围存在磁场,磁体间通过磁场来发生相互作用.
3.磁场方向的规定:
小磁针N极的受力方向或静止时小磁针N极的指向.磁感应强度的方向就是磁场的方向.
4.描述磁场的方法
(1)用形象直观的方法——磁感线;
(2)用物理量的方法——磁感应强度(B).
5.磁感线的特点
(1)磁感线是假想的线;
(2)两条磁感线不会相交;
(3)磁感线一定是闭合的.
6.匀强磁场
(1)B的大小和方向处处相同;
(2)磁感线是一组方向一致的等间距的平行线.
1.(2019年6月广东学业水平考试)
如图所示,一小磁针被放入水平向右的匀强磁场中,忽略其他磁场的影响,当小磁针静止时,其N极的指向是( )
A.竖直向上B.竖直向下
C.水平向左D.水平向右
2.(2018年1月广东学业水平考试)维修电器的师傅通常用螺丝刀直接吸附小螺丝钉,对吸附螺丝钉现象正确解释是( )
A.螺丝钉被磁化
B.螺丝钉被感应带电
C.螺丝钉被摩擦带电
D.螺丝钉被接触带电
3.(2017年6月广东学业水平考试)把小磁针放入水平向右的匀强磁场B中.下列图中小磁针静止时N极指向正确的是( )
4.(2017年1月广东学业水平考试)下列关于磁场和磁感线的描述正确的是( )
A.两条磁感线可以相交
B.磁感线是真实存在的曲线
C.两条磁感线之间不存在磁场
D.磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线
5.(2016年6月广东学业水平考试)磁感线可以用来描述磁场,下列关于磁感线的说法不正确的是( )
A.磁感线的疏密表示磁场的强弱
B.磁感线从S极出发,终止于N极
C.匀强磁场的磁感线疏密分布均匀
D.磁感线上任一点的切线方向表示该点的磁场方向
6.(2015年1月广东学业水平考试)一小磁针放置在某磁场(未标出方向)中,静止时的指向如图所示.下列分析正确的是( )
A.N极指向该点磁场方向
B.S极指向该点磁场方向
C.该磁场是匀强磁场
D.a点的磁场方向水平向右
7.(2014年6月广东学业水平考试)如图所示,竖直放置的长直导线通有恒定电流,侧旁小磁针N极的最终指向应为( )
A.平行纸面向右B.平行纸面向左
C.垂直纸面向里D.垂直纸面向外
考点2 安培力、洛伦兹力(Ⅰ)
1.奥斯特实验发现了电流的磁效应,说明电流能够产生磁场,它使人们第一次认识到电与磁之间确实存在着某种联系.电流周围的磁场方向用安培定则判断.
2.磁场对通电导体(导线)的作用力叫做安培力,其方向判断方法是左手定则,影响安培力大小的因素有B、I、L和通电导线在磁场中的放置方式.
(1)安培力的计算公式:
F=BILsinα;通电导线与磁场方向垂直时,此时安培力有最大值F=BIL;通电导线与磁场方向平行时,此时安培力有最小值F=0.
(2)左手定则:
伸开左手,使拇指跟其余的四指垂直,且与手掌都在同一平面内,让磁感线穿入手心,并使四指指向电流方向,这时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.
3.洛伦兹力:
磁场对运动电荷的作用力.
4.安培力是洛伦兹力的宏观表现.
5.左手定则判定洛伦兹力的方向:
伸开左手,使拇指跟其余的四指垂直,且与手掌都在同一平面内,让磁感线穿入手心,并使四指指向正电荷运动的方向(与负电荷运动的方向相反),这时拇指所指的方向就是运动的电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向.
6.洛伦兹力的方向既与磁场方向垂直,也与电荷的运动方向垂直.
1.(2019年6月广东学业水平考试)如图所示,在水平向右的匀强磁场中,有一通电直导线,电流方向垂直纸面向里,则直导线所受的安培力方向是( )
A.竖直向下B.竖直向上
C.水平向左D.水平向右
2.(2019年6月广东学业水平考试)如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场中,一带正电的粒子某时刻速度方向刚好水平向左,则此时该粒子受到的洛伦兹力的方向垂直磁场( )
A.水平向左B.水平向右
C.竖直向上D.竖直向下
3.(2019年6月广东学业水平考试)如图所示,将一根通以强电流的长直导线,平行放置在阴极射管的正下方,则阴极射线将( )
A.向上偏转B.向下偏转
C.向纸内偏转D.向纸外偏转
4.(2018年6月广东学业水平考试)如图所示,通电直导线放在匀强磁场中,“”表示导线中电流I的方向垂直纸面向里,“⊙”表示导线中电流I的方向垂直纸面向外.下图标出导线所受安培力F方向正确的是( )
5.
(2017年6月广东学业水平考试)如图所示为一半圆形的匀强磁场B,当一束粒子对着圆心射入该磁场,发现所有粒子都从M点射出,下列说法正确的是( )
A.这束粒子全部带负电荷
B.这束粒子全部带正电荷
C.这束粒子全部不带电
D.这束粒子中有的带正电荷,有的带负电荷
6.(2017年6月广东学业水平考试)一根通电直导线垂直放在匀强磁场中,关于它受到的安培力,下列说法正确的是( )
A.安培力方向与磁场方向相同
B.安培力方向与电流方向相同
C.安培力的大小与磁场强弱有关
D.安培力的大小与电流大小无关
7.(2016年6月广东学业水平考试)如图所示,运动电荷在磁场中没有受到洛伦兹力的是( )
8.(2015年6月广东学业水平考试)如图所示,通有直流电的两平行金属杆MN和PQ放置在匀强磁场中,杆与磁场垂直,受到的安培力分别为F1、F2,关于力的方向,下列判断正确的是( )
A.F1、F2都向下
B.F1、F2都向上
C.F1向下,F2向上
D.F1向上,F2向下
9.(2014年6月广东学业水平考试)一个带正电的粒子以速度v进入匀强磁场中,速度方向与磁感线的方向相同,不计重力,能正确反映粒子运动轨迹的图是( )
一、单项选择题
1.(2018年6月广东学业水平考试)发现电流磁效应的科学家是( )
A.安培 B.奥斯特
C.法拉第D.洛伦兹
2.关于磁感线,下列说法中正确的是( )
A.磁感线是真实存在的
B.磁感线切线方向可以表示磁感应强度的方向
C.磁感线一定是直线
D.沿着磁感线方向,磁感应强度越来越小
3.(2018年6月广东学业水平考试)通电螺线管内部磁场的方向取决于( )
A.螺线管的匝数
B.螺线管的长度
C.螺线管中的电流方向
D.螺线管中是否有铁芯
4.如图,一通电螺线管通有图示电流,1、2、4小磁针放在螺线管周围,3小磁针放在螺线管内部,四个小磁针静止在如图所示位置,则四个小磁针的N、S极标注正确的是( )
A.1B.2
C.3D.4
5.(2017年1月广东学业水平考试)如图所示,小磁针放在水平通电直导线的正下方,当小磁针静止时,N极的指向是( )
A.水平向右B.水平向左
C.垂直纸面向里D.垂直纸面向外
6.下列说法正确的是( )
A.一切电荷的周围都存在磁场
B.磁铁吸引铁棒,说明磁铁周围的磁场对铁棒有力的作用,由于铁棒周围没有磁场,因而对磁铁无磁力作用
C.铁棒内分子电流取向变得大致相同时,对外就显出磁性
D.磁感线的方向,就是正的运动电荷的受力方向
7.19世纪法国学者安培提出了著名的分子电流假说.他认为,在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流——分子电流(分子电流实际上是由原子内部电子的绕核运动形成的),分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极.下面将分子电流(箭头表示电子运动方向)等效为小磁体的图示中正确的是( )
8.
(2015年1月广东学业水平考试)如图所示,带电粒子垂直进入匀强磁场.下列判断正确的是( )
A.粒子向左偏转
B.粒子向右偏转
C.粒子垂直纸面向里偏转
D.粒子垂直纸面向外偏转
9.对磁感线的认识,下列说法正确的是( )
A.磁感线总是从磁体的北极出发,终止于磁体的南极
B.磁感线上某点的切线方向与放在该点小磁针南极的受力方向相同
C.磁感线的疏密可以反映磁场的强弱
D.磁感线是磁场中客观存在的线
10.如果运动电荷除磁场力外不受其他任何力的作用,则带电粒子在磁场中做下列运动可能成立的是( )
A.做匀变速直线运动
B.做匀变速曲线运动
C.做变加速直线运动
D.做变加速曲线运动
11.下列哪种力是洛伦兹力( )
A.电荷间的相互作用力
B.电场对电荷的作用力
C.磁铁对小磁针的作用力
D.磁场对运动电荷的作用力
12.下列说法中,错误的是( )
A.电流、磁体周围都存在磁场
B.电场、磁场是起着传递电力或磁力的连续介质
C.电场和磁场一定对放入其中的电荷有力的作用
D.磁极之间、电流之间的相互作用都是通过磁场发生的
13.
(2018年6月广东学业水平考试)如图所示,两根长直导线M、N位于纸面内平行放置,分别通以电流I1、I2,则下列说法正确的是( )
A.电流I2在导线M处产生的磁场方向垂直纸面向里
B.电流I1在导线N处产生的磁场方向垂直纸面向外
C.导线N受到的安培力向左
D.导线N受到的安培力向右
14.(2018年6月广东学业水平考试)如图所示,小磁针放置在螺线管轴线的左侧.当螺线管通以恒定电流时,不计其他磁场的影响,小磁针静止时N极的指向是( )
A.向右B.向左
C.向上D.向下
15.
如图所示,在匀强磁场中有一通电直导线,电流方向垂直纸面向里,则直导线受到安培力的方向是( )
A.向上B.向下
C.向左D.向右
16.(2015年6月广东学业水平考试)带电粒子M和N,先后以不同的速度沿PO方向射入圆形匀强磁场区域,运动轨迹如图所示,不计重力,下列分析正确的是( )
A.M带正电,N带负电
B.M和N都带正电
C.M带负电,N带正电
D.M和N都带负电
17.一通电螺线管其磁感应强度最大的地方是( )
A.螺线管的内部
B.螺线管的南极
C.螺线管的北极
D.螺线管的南极和北极
18.如图所示,表示磁场对直线电流的作用,其中正确的是( )
19.
直导线AB与圆线圈的平面垂直且隔有一小段距离,直导线固定,线圈可以自由运动.当通过如图所示的电流时(同时通电),从左向右看,线圈将( )
A.顺时针转动,同时靠近直导线AB
B.顺时针转动,同时离开直导线AB
C.逆时针转动,同时靠近直导线AB
D.不动
20.(2017年1月广东学业水平考试)如图所示,阴极射线管水平放在蹄形磁铁的N、S两极间,射线管的阴极A接直流高压电源负极,阳极B接正极,则管内电子束的偏转方向( )
A.向上B.向下
C.向N极D.向S极
二、非选择题
21.如图所示,金属细杆MN水平悬挂在间距为L的竖直平行金属导线下方,并处于竖直向上,磁感应强度为B的匀强磁场中.已知电源电动势为E、内阻为r,定值电阻阻值为R,其余电阻均可不计.则
(1)闭合开关时,细杆向左偏还是向右偏?
(2)闭合开关瞬间,电路中电流I多大?
(3)闭合开关瞬间,细杆MN所受安培力F多大?
基础梳理·真题过关
考点1
1.D 2.A 3.D 4.D 5.B
6.【解析】选A.在磁场中小磁针静止时N极指向即为磁场方向,磁感线上某点的切线方向也是磁场方向,故A正确.
7.【解析】选D.由右手螺旋定则可知导线右侧的磁场垂直纸面向外,故小磁针的N极也垂直指向纸面外.
考点2
1.A 2.D 3.B 4.B 5.B 6.C 7.D
8.【解析】选D.由左手定则可判断D正确.
9.【解析】选C.带电粒子只有运动方向不平行于磁场时才受洛伦兹力,该粒子不受力,故轨迹与速度方向一致.
学业达标·实战演练
一、单项选择题
1.B 2.B 3.C 4.B 5.D 6.C
7.【解析】选B.由安培定则可判断分子电流的等效磁体N极向左,S极向右,故B正确.
8.【解析】选D.由左手定则可知粒子垂直纸面向外偏转,D正确.
9.【解析】选C.磁感线是假想的曲线,其疏密反映磁场强弱,磁感线是闭合曲线,无始无终,其方向与小磁针N极的受力方向或静止时N极指向相同,故C正确.
10.【解析】选D.由于洛伦兹力只改变速度方向,故只受洛伦兹力的粒子在磁场中做匀速圆周运动,即为变加速曲线运动,故D正确.
11.D 12.C 13.C 14.B 15.C 16.C
17.【解析】选A.通电螺线管其磁感应强度最大的地方是螺线管的内部,故A正确.
18.【解析】选A.由左手定则可知A正确.
19.【解析】选C.先用安培定则判断出AB导线右侧的磁场向里,因此,环形电流内侧受力向下、外侧受力向上,从左向右看应逆时针方向转,当转到与AB共面时,AB与环左侧吸引,与环右侧排斥,由于左侧离AB较近,则引力大于斥力,所以环靠近导线AB,故选项C正确.
20.B
二、非选择题
21.【解析】
(1)由左手定则:
MN向右偏.
(2)由闭合电路欧姆定律得:
I=
.
(3)由安培力计算公式:
F=ILB=
.
【答案】见解析