高中物理磁学知识点总结.doc

1. 磁场1.磁感应强度:用来表示磁场的强弱和方向的物理量(是矢量,单位:T )2. 安培定则:用于判定磁场方向或电流方向3. 磁场线:用来描述磁场而虚拟的空间模型例题:1.(2011年全国)如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流和,且;a,b,c,d为导线某一横截面所在平面内的四点,且a,b,c与两导线共面;b点在两导线之间,b,d的连线与导线所在平面垂直.磁感应强度可能为零的点是( )A a点 B b点 C c点 D d点例题:2.(2007年广东)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级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. 安培力FBIL(LB) 5. 洛仑兹力fqVB(VB)6. 安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定，只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负；例题3.(2008年宁夏)在等边三角形的三个顶点a,b,c处,各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图.过C点的导线所受安培力的方向( )A. 与ab边平行,竖直向上 B. 与ab边平行,竖直向下 C. 与ab边垂直,指向左边 D. 与ab边垂直,指向右边 例题4.(2011年全国)电磁轨道炮工作原理如图所示。待发射弹体可在两平等轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触。电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道的磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。现欲使弹体的出射速度啬至原来的2倍，理论上可采用的办法是A只将轨道长度L变为原来的2倍B将电流I增加至原来的2倍C只将弹体质量减至原来的一半D将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变例题5.(2010年上海)如图，长为的直导线拆成边长相等，夹角为的形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为，当在该导线中通以电流强度为的电流时，该形通电导线受到的安培力大小为A. 0 B. 0.5 C. D. 例题6.(2009年广东)带电粒子垂直于磁场方向运动时,会受到洛伦兹力的作用.下列表述正确的是( )A. 洛伦兹力对带电粒子做功B. 洛伦兹力不改变带电粒子的动能C. 洛伦兹力的大小与速度无关D. 洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向例题7.(2008年广东)有关洛伦兹力和安培力的描述,正确的是( )A. 通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用B. 安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现C. 带点粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功D. 通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行例题8.(2007年海南)粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍于2倍,两粒子均带正电,让它们在匀强磁场中由同一点以大小相等,方向相反的速度开始运动.已知磁场方向垂直纸面向里.以下四个图中,能正确表示两粒子运动轨迹的是 例题9.(2009年海南)如图,ABCD是边长为a的正方形.质量为m,电荷量为e的电子以大小为的初速度沿纸面垂直于BC边射入正方形区域.在正方形内适当区域中有匀强磁场.电子从BC边上的任意点射入,都只能从A点射出磁场.不计重力,求: (1) .此匀强磁场区域中感应强度的大小和方向;(2) .此匀强磁场区域的最小面积. 例题10.(2010年四川)如图所示，电源电动势内阻，电阻。间距的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度的匀强磁场。闭合开关，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度沿两板间中线水平射入板间。设滑动变阻器接入电路的阻值为，忽略空气对小球的作用，取。w_w*w.k s_5 (1) .当时，电阻消耗的电功率是多大？(2) 若小球进入板间做匀速度圆周运动并与板相碰,碰时速度与初速度的夹角为,则是多少?例题11.(2009年全国)如图,在宽度分别为和的两个毗邻的条形区域分别有匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于纸面向里，电场方向与电、磁场分界线平行向右。一带正电荷的粒子以速率v从磁场区域上边界的P点斜射入磁场，然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场，最后从电场边界上的Q点射出。已知PQ垂直于电场方向，粒子轨迹与电、磁场分界线的交点到PQ的距离为d。不计重力,求电场强度与磁感应强度大小之比及粒子在磁场与电场中运动时间之比。例题12.(2010年福建)如图所示的装置，左半部为速度选择器，右半部为匀强的偏转电场。一束同位素离子流从狭缝S1射入速度选择器，能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S2射出的离子，又沿着与电场垂直的方向，立即进入场强大小为的偏转电场，最后打在照相底片上。已知同位素离子的电荷量为(0)，速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为的匀强电场和磁感应强度大小为的匀强磁场，照相底片与狭缝S1、S2的连线平行且距离为，忽略重力的影响。(1)求从狭缝S2射出的离子速度的大小;(2)若打在照相底片上的离子在偏转电场中沿速度方向飞行的距离为，求出与离子质量之间的关系式(用、L表示)。2. 电磁感应1. 磁通量:单位面积的磁感线条数;2. 感应电动势:(感生)(动生)3. 楞次定律:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化4. 右手定则:伸开右手,让拇指与其余四指在同一平面内,使拇指与并拢的四指垂直;让磁感线垂直穿入手心,使拇指指向导体运动的方向,其余四指所指的方向就是感应电流的方向5. 自感现象:由导体自身的电流变化所产生的电磁感应现象,所产生的感应电动势叫自感电动势例题1.(2011年广东)将闭合多匝线圈至于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是A. 感应电动势的大小与线圈的匝数无关B. 穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大C. 穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大D. 感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同例题2.(2011年上海)如图,均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置,当a绕O点在其所在平面内转动时,b中产生顺时针方向的感应电流,且具有扩大趋势,由此可知,圆环aA 顺时针加速旋转B 顺时针减速旋转 C 逆时针加速旋转 D 逆时针减速旋转 例题3.(2010江苏)一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直.先保持线框的面积不变,将磁感应强度在一秒时间内均匀的增大到原来的两倍.接着保持增大后的磁感应强度不变,在一秒时间内,再将线框的面积均匀的减小到原来的一半.先后两个过程中,线框中感应电动势的比值是为 A B 1 C 2 D 4例题4.(2010年全国)某地的地磁感应强度的竖直分量方向向下,大小为.一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸,河宽100m,该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过.设落潮时,海水自西向东流,流速为2m/s.下列说法正确的是A 电压表计录的电压为5mV B 电压表计录的电压为9mV C 河南岸的电势较高 D 河北岸的电势较高例题5.(2008年四川)在沿水平方向的匀强磁场中,有一圆形金属线圈可绕沿其直径的竖直轴自由转动,开始时线圈静止,线圈平面与磁场方向既不平行也不垂直,所成的锐角为.在磁场开始增强后的一个极短时间内,线圈平面A 维持不动 B 将转动,因不知磁场方向,不能确定会怎大还是减小C 将向使增大的方向转动 D 将向使减小的方向转动例题6.(2008年海南)一航天飞机下有一细金属杆,杆指向地心,若仅考虑地磁场的影响,则当航天飞机位于赤道上空A 由东向西水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由下向上B 由西向东水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由下向上C 沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由下向上D沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时,金属杆中一定没有感应电动势例题7.(2008年宁夏)如图所示,同一平面内的三条导线串有两个电阻R和r,导体棒PQ与三条导线接触良好;匀强磁场的方向垂直纸面向里.导体棒的电阻可忽略.当导体棒向左滑动时,下列说法正确的是A. 流过R的电流由d到c,流过r的电流为由b到aB. 流过R的电流由c到d,流过r的电流为由b到aC. 流过R的电流由d到c,流过r的电流为由a到bD. 流过R的电流由c到d,流过r的电流为由a到b例题8.(2008年江苏)如图所示的电路中,三个相同的灯泡a,b,c和电感与直流电源连接,电感的电阻忽略不计.电键K从闭合状态突然断开时,下列判断正确的是A a先变亮,然后逐渐变暗B b先变亮,然后逐渐变暗C c先变亮,然后逐渐变暗D b,c都逐渐变暗例题9.(2009年全国)如图,匀强磁场的感应强度方向垂直于纸面向里,大小随时间的变化率为负的常量.用电阻率为,横截面积为s的硬导线做成一边长为的方框,将方框固定于纸面内,其右半部位于磁场区域中,且磁场方向垂直于纸面向里.求:(1).导线中感应电流的大小;(2).磁场对方框作用力的大小随时间的变化率. 例题10.(2007年天津)两根光滑的长直金属导轨MN,MN平行置于同一水平面内,导轨间距为,电阻不计,M,M处接有如图所示的电路,电路中各电阻的阻值均为R,电容器的电容为C.长度也为,阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置,导轨处于磁感应强度为B,方向竖直向下的匀强磁场中.ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触,在ab运动距离为s的过程中,整个回路中产生的焦耳为Q.求:(1).ab运动速度的大小(2) .电容器所带的电荷量例题11.(2008年北京)均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时，（1）求线框中产生的感应电动势大小;（2）求cd两点间的电势差大小;（3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应满足的条件。例题12.(2010天津)如图所示，质量m1=0.1kg，电阻R1=0.3，长度l=0.4m的导体棒ab横放在U型金属框架上。框架质量m2=0.2kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数=0.2，相距0.4m的MM、NN相互平行，电阻不计且足够长。电阻R2=0.1的MN垂直于MM。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T。垂直于ab施加F=2N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM、NN保持良好接触，当ab运动到某处时，框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2.(1) 求框架开始运动时ab速度v的大小；(2) 从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q=0.1J，求该过程ab位移x的大小。3. 交变电流1. 电容:通交流阻直流,通高频阻低频2. 电感:通直流阻交流,通低频阻高频例题1.(2011年安徽)如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。电阻为R、半径为L、圆心角为45的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度匀速转动（O轴位于磁场边界）。则线框内产生的感应电流的有效值为A B C D例题2.(2011年天津)在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示，产生的交变电动势的图象如图2所示，则 A t =0.005s时线框的磁通量变化率为零B t =0.01s时线框平面与中性面重合C线框产生的交变电动势有效值为311VD线框产生的交变电动势的频率为100Hz例题3.(2008年宁夏)如图a所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO以角速度逆时针匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角时（如图b）为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正。则下列四幅图中正确的是例题4.(2007年四川)如图所示,矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动,当线圈平面转到与磁场方向平行时A线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流B线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势C线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同,都是abcdD线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力例题5.(2008年北京)一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5。原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示。副线圈仅接入一个10 的电阻。则A流过电阻的电流是20 AB与电阻并联的电压表的示数是100VC经过1分钟电阻发出的热量是6103 JD变压器的输入功率是1103W例题6.(2008年海南)如图，理想变压器原副线圈匝数之比为41原线圈接入一电压为UU0sint的交流电源，副线圈接一个R27.5 的负载电阻若,100 Hz,则下述结论正确的是A. 副线圈中电压表的读数为55 VB. 副线圈中输出交流电的周期为C. 原线圈中电流表的读数为0.5 AD. 原线圈中的输入功率为例题7.(2010年天津)为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1，A2，导线电阻不计，如图所示。当开关S闭合后 A. A1示数变大，A1与A2示数的比值不变B. A1示数变大，A1与A2示数的比值变大C. V2示数变小，V1与V2示数的比值变大D. V2示数不变，V1与V2示数的比值不变例题8.(2008年四川)如图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻，开关S是闭合的。V1和V2为理想电压表，读数分别为U1和U2； A1、A2 和A3为理想电流表，读数分别为I1、I2和I3。现断开S，U1数值不变，下列推断中正确的是AU2变小、I3变小 BU2不变、I3变大CI1变小、I2变小DI1变大、I2变大例题9.(2011年福建)图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1:n2=5:1，电阻R=20 ，