2022年江西省高考物理总复习：磁场

2022年江西省高考物理总复习：磁场

1.磁流体发电是一项新兴技术，如图所示.平行金属板A、B之间有一个很强的磁场，将

一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）喷入磁场，A、B和用

电器连接，A、B就是一个直流电源的两个电极.

图中A、B板哪一个是电源的正极？（填写"A”或"B"），若A、B两板相距为d,

板间的磁场按匀强磁场处理，磁感应强度为B,等离子体以速度V,垂直于B的方向射

入磁场，这个发电机的电动势是Bdv.

•••

【分析】电离的气体含有大量带正电和负电的粒子，进入磁场受洛伦兹力发生偏转，根

据左手定则判断出正负电荷的偏转方向，从而确定极板的正负极，确定出电流在外电路

中的流向.最终电荷受电场力和洛伦兹力处于平衡，根据平衡求出电动势的大小.

【解答】解：根据左手定则知正电荷向下偏，负电荷向上偏，上极板带负电，下极板带

正电，即B极带正电；

E电动势

最终电荷处于平衡有：qvB=q—A解得：电动势E=Bdv.

故答案为：B,Bdv.

【点评】本题综合考查了电阻定律、闭合电路欧姆定律以及磁场的知识，关键掌握左手

定则判断洛伦兹力的方向，以及通过平衡求出电源的电动势.

2.如图为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度，他的右臂挂着矩形线圈，匝数

n=9,线圈的水平边长为L,处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直，

当线圈中通过电流I时，调节祛码使两臂达到平衡，然后使电流反向，大小不变，这时

需要在左盘中增加质量为m的祛码，才能时两臂再达到新的平衡，贝I」：用已知量和可测

量n、m、L、I计算.

—2nIL—

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【分析】天平平衡后，当电流反向（大小不变）时，安培力方向反向，则右边相当于多

了或少了两倍的安培力大小.

【解答】解：根据平衡条件:

有：mg=2nBIL,

得：

故答案为：鼠

【点评】解决本题的关键掌握安培力方向的判定，以及会利用力的平衡去求解问题

3.如图所示，将截面为正方形的真空腔abed放置在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。

若有一束具有不同速率的电子由小孔a沿ab方向射入磁场，打在腔壁上被吸收，则由小

孔c和d射出的电子的速率之比2：1。

b

B

XX

XX

【分析】电子垂直射入匀强磁场中，由洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动。根据牛

顿第二定律推导出电子圆周运动的速率与半径的关系。

【解答】解：电子的运动轨迹如图所示,

设电子的质量为m,电量为q,磁感应强度为B,电子圆周运动的半径为r,速率为v,

2

由牛顿第二定律得：qvB=m2,解得：v=警，r与v成正比。

YTri

由图看出，从c孔和d孔射出的电子半径之比为：re：rd=2：1

则速率之比为：vc：vd=rc：ra=2：1.

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故答案为：2：io

【点评】解决该题的关键是能正确做出电子在电场中的运动轨迹，根据几何知识求出轨

道半径之比，能根据洛伦兹力等于向心力推导出速度与半径的关系式；

4.为了诊断病人的心脏功能和动脉中血液粘滞情况，需要测量血管中血液的流速和流量（单

位时间内流过血管横截面的血液的体积）。如图所示是电磁流量计示意图，将血管置于磁

感应强度为B的匀强磁场中，测得血管两侧电压为U.已知血管的直径为d,则血液在

血管中的流速v=__=流量Q=―上义_。

【分析】当导电液体中的正负离子在洛伦兹力的作用下发生偏转，在上下两端间形成电

势差，最终离子受电场力和洛伦兹力处于平衡，根据平衡求出离子的速度，

再根据Q=先求出导电液体的流量。

【解答】解：当正负离子受到的电场力与洛伦兹力平衡时，离子不再偏移，此时ab间有

稳定的电势差，形成一个匀强电场，

对离子有：qvB=q/解得v=白。

设在时间At内流进管道的血液体积为V,则流量Q=^-="弹竺=嘤。

AcAc4D

一……UndU

故答案为：—-O

Bd4B

【点评】解决本题的关键理解最终离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，根据平

衡求出离子的流动的速度，从而得出流速。

5.如图所示，有一匀强磁场，磁感应强度B=1T.有一段长L=0.1m的导线垂直磁场方向

放置，当导线中通以I=0.5A的水平向右的电流时，则导线所受安培力的方向是垂直导

线向上（选填“向上”或“向下”）；导线所受到的安培力F的大小为0.05N。

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±

XXXX

XX，XX

左I—j右

B

XXXX

下

【分析】（1）由左手定则可判定安培力

（2）由于磁场和导体棒垂直，由F=BIL可得安培力

【解答】解：（1）由左手定则可以判断出，导线所受安培力的方向垂直导线向上。

（2）导线受到的安培力：F=BIL=1XO.5XO.1N=O.O5N

故答案为：向上；0.05；

【点评】本题重点是掌握好左手定则，记住“左力右电”。

6.有一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示表示它的发电原理。将一束等离子体（高

温下电离的气体，含有大量带正电和负电的粒子，而从整体来说呈中性）沿图中所示方

向喷射入磁场，等离子体的速度为v,磁感应强度为B,磁场中有两块金属板A、B,板

间距为d,这时金属板上就聚集了电荷，磁极配置如图所示，该发电机的电动势为Bdv

【分析】电离的气体含有大量带正电和负电的粒子，进入磁场受洛伦兹力发生偏转，电

荷受电场力和洛伦兹力处于平衡，根据平衡求出电动势的大小。

【解答】解：高温下电离的气体含有大量带正电和负电的粒子，粒子在极板间处于平衡

七U

有：qvB=q—；

a

解得电动势：U=Bdv»

故答案为：Bdv。

【点评】本题综合考查了闭合电路欧姆定律以及磁场的知识，关键掌握左手定则判断洛

伦兹力的方向，以及通过平衡求出电源的电动势。

7.两根平行放置的导线，当通入相同方向的电流时吸引（吸引或排斥）通入相反方向

电流时排斥（吸引/排斥）

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【分析】通电导线的周围有磁场，另一通电导体放在了通电导线a的磁场内，受到磁场

的作用，根据左手定则就可以判断出相互作用力.

【解答】解：假设两平行导线左右放置；将左导线看成场源电流，根据安培定则可知，

它在右导线处产生的磁场方向向外，由左手定则判断可知，右导线所受的安培力方向向

左；同理，将右导线看成场源电流，左导线受到的安培力向右，两导线要靠拢，说明电

流方向相同时，两导线相互吸引；

同理可知：当通入电流方向相反时，两导线远离，两导线相互排斥；

故答案为：吸引，排斥.

【点评】本题考查了奥斯特的电流磁效应作用，掌握左手定则的应用，并与右手定则的

区分，同时注意与同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的结论应用.

8.形象描述磁场分布的曲线叫做磁感线，通常磁感应强度的大小也叫做磁通量密