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