高二物理磁场例题

专题一磁现象的电本质运动电荷运动电荷磁场产生作用于产生作用于磁现象的电本质：所有的磁现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用．1．关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是：A.磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁B.不管是磁体的磁场还是电流的磁场，都起源于电荷的运动C.永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的D.根据安培分子电流假说可知，磁体内分子电流总是存在的，因此任何磁体都不会失去磁性解析：A.“磁生电”和“电生磁”都是有条件的．运动电荷产生磁场；变化的磁场产生电场．BC.磁体的磁场和电流的磁场都是由运动电荷产生的；D.磁体内部只有当分子电流取向大体一致时，才显示出磁性，当分子电流取向杂乱无章时，就没有磁性B专题二磁场方向的描述规定：小磁针N极的受力方向体现：小磁针静止时N极的指向准确描述：磁感应强度B的方向形象描述：磁感线在该点的切向方向正试探电荷的受力方向电场方向的描述电场强度E的方向电场线在该点的切线方向熟悉六种常见磁场的磁感线的空间分布．学会把空间立体图变成平面图．磁感线是为了形象描述磁场而人为引入的假想曲线．磁感线的切向表示磁场方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱．磁感线是闭合曲线，而电场线是非闭合曲线．1．磁场中某点的磁场方向A.放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向B.放在该点的小磁针N极的受力方向C.放在该点的小磁针静止时N极所指的方向D.通过该点磁场线的切线方向BCD磁场的方向；小磁针N极的受力方向；小磁针静止时N极的指向；磁感线在该点的切向方向；磁感应强度B的方向．五个方向是一致的2．试确定如图中电源的正极和负极。电源NSNS讨论:若小磁针在通电螺线管的内部,如图所示.结果又如何?+结果相同“同斥异吸”磁极的相互作用规律仅适用于磁极外部.判断小磁针静止时N极的指向问题应按跟所在处的磁场方向相同普适规律进行.SN专题三安培定则的应用安培定则适用于电流产生磁场这一物理现象中根据电流(磁场）方向，判断磁场（电流）方向．电流方向规定为正电荷定向运动的方向，跟负电荷定向运动的方向相反．磁场的方向，小磁针N极的受力方向，小磁针静止时N极的指向，磁感线在该点的切向方向，磁感应强度B的方向是一致的．使用安培定则时要注意对直线电流和环形电流右手拇指和四指各指什么方向．要掌握几种通电导线周围的磁场分布情况，同时又要搞清楚所给图示是平面图还是立体图．BC1．如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方，并与磁针指向平行，能使小磁针的N极转向读者，那么这束带电粒子可能是A.向右飞行的正离子束 B.向左飞行的正离子束C.向右飞行的负离子束 D.向左飞行的负离子束NS注意带电粒子束直线飞行与直线电流的等效性，电流方向跟负电荷定向运动的方向相反．电流方向磁场方向安培定则一直一曲2．电子束沿x轴正向运动，则电子束产生的磁场在y轴上的A点的方向是：A.z轴正方向B.z轴负方向C.y轴正方向D.y轴负方向Axyzo●B注意带电粒子束直线飞行与直线电流的等效性，电流方向跟负电荷定向运动的方向相反．电流方向磁场方向安培定则一直一曲4．在如图中，当电流逆时针方向通过线圈时，小磁针的S极将NSA.向纸内偏转B.向纸外偏转C.在图示位置不动D.转过1800A判定直线电流和通电螺线管（环形电流）周围的小磁针如何转动问题，基本思路是判断小磁针所在处的磁场方向小磁针将转动到N极的指向与所在点的磁场方向相同为止．在说明小磁针的转动方向时，必须说明是从什么方向观察的，而且观察的方向应垂直于小磁针的旋转平面．5．如图所示，一个电子沿逆时针方向做匀速圆周运动，则此电子的运动：A.不产生磁场B.产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向里C.产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向外

D.只在圆周内侧产生磁场B电流方向跟负电荷定向运动的方向相反．模型化归：环形电流专题四磁感应强度及其叠加1.定义磁感应强度的条件是通电导线是与磁场方向垂直的．因此在使用定义式B=F/IL时，必须要受这个前提条件（I⊥B）的限制．2.磁感应强度是描述磁场本身性质（强弱和方向）的物理量，磁场中某点的磁感应强度只与形成磁场的运动电荷（磁体及电流）以及该点在磁场中位置有关，与在这个地方有无通电导线以及放置方向无关．因此，从B=F/IL去说明什么B与F成正比，B与IL成反比都是不正确的．但另一方面安培力F不仅与B有关，还跟IL以及电流方向与磁场方向的夹角有关．3.磁感应强度是矢量，磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向，即通过该点的磁感线的切线方向．空间某点的合磁感应强度应为各个磁场单独存在时在该点磁感应强度的矢量和．B=B1+B2+B3……（矢量和）1．下列说法正确的是A．磁场中某处磁感强度的大小，等于长为L，通以电流I的一小段导线放在该处时所受磁场力F与乘积IL的比值B．一小段通电导线放在某处如不受磁场力作用，则该处的磁感应强度为零C．因为B＝F／IL，所以磁场中某处磁感应强度的大小与放在该处的导线所受磁场力F的大小成正比，与IL的大小成反比D．磁场中某处磁感应强度的大小与放在磁场中的通电导线长度、电流大小及所受磁场力的大小均无关D定义式B=F/IL成立的前提条件是I⊥B可能I//B如何检验磁场的存在？任意磁场磁感应强度的度量式通电长直导线的磁场磁感应强度的决定式2．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.检验电场中某点的强度，是把一个试探电荷放到该点时受到的电场力与试探电荷本身电量的比值；D.检验磁场中某点强弱，是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线的长度和电流的乘积的比值。AC电荷在电场中就会受到电场力，并且在电场中某一点F∝q,F/q=恒量，不同点一般说恒量的值不同。定义电场强度E=F/q；通电导线在磁场中某一点受到的磁场力与磁场方向、电流方向有关，当I//B时不受磁场力的作用．只考虑I⊥B时，F∝IL，F/IL＝恒量，不同点一般说恒量的值不同，定义成磁感应强度B=F/IL．·OAB3．如图所示，电流从A流入，从B流出均匀的圆铜环，两条支路的电流大小相等，则圆心处的磁感应强度为A.垂直于圆环向里B.垂直于圆环向外C.在圆环内且指向BD.零D解析：由安培定则可知，两条支路电流在圆心处产生的磁场方向相反，由对称性可知，大小也相等，故叠加后合磁场的磁感应强度为零．如果问O点上方C点和O点下方D点的磁感应强度的方向如何？AB4．如图所示，三根通电直导线垂直纸面放置，位于b、c、d处，通电电流大小相同，方向如图所示.a位于bd中点,则a点的磁感应强度方向是A.垂直纸面指向纸里B.垂直纸面指向纸外C.沿纸面由a指向bD.沿纸面由a指向cC解析：根据安培定则,b、d两根导线在a点形成的磁场，磁感应强度大小相等，方向相反，合磁感应强度应为零，故a点磁场就由通电导线c来决定，根据安培定则c在a点处的磁场，磁感应强度方向应为沿纸面由a指向b，正确选项为C.·abcd·I1I2FI1I2同向电流相吸异向电流相斥FF’F’两平行通电导线间的作用问题涉及到电流产生磁场和磁场对电流的磁场力两个物理现象，用安培定则和左手定则来判断通电导线所受磁场力的方向．专题三两平行通电导线间的相互作用两根通电导线间的磁场力遵循牛顿第三定律．例2．如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相等，方向相反的电流．a受的磁场力的大小为F1,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力的大小变为F2,则此时b受到的磁场力的大小变为A.F2B.F1-F2C.F1+F2D.2F1-F2AababF1F2题中的F2可看成是a所受两个安培力的合力大小，而b所受的两个安培力跟b所受的两个安培力大小相等，方向相反，所以b所受合力与a所受合力大小相等，方向相反．例3．两个相同的圆形线圈能在一个光滑的圆柱上自由移动，设大小不同的电流按图示的方向通人线圈，则两线圈的运动情况是：A.都绕圆柱转动B.彼此相向运动，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.彼此相背运动，电流大的速度大B模型化归：两平行通电导线间的相互作用，同吸异斥环形电流等效成条形磁铁专题五安培力作用下物体的运动方向的判断（1）电流元法：即把整段电流等效为多段直线电流元，先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向，从而判断整段电流所受合力方向，最后确定运动方向．（2）特殊位置法：把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力方向，从而确定运动方向．（3）等效法：环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁，条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管，通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析．（5）转换研究对象法：因为电流之间,电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三定律,定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题,可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力,再由牛顿第三定律,确定磁体所受电流作用力,从而确定磁体所受合力及运动方向．（4）利用结论法：①两电流相互平行时无转动趋势，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥；②两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势．1.两条导线AB和CD互相垂直，如图所示,其中的AB固定，CD可自由活动，两者相隔一小段距离，当两条导线分别通以图示方向的电流时，垂直纸面向里看导线CD将A．顺时针方向转动，同时靠近ABB．逆时针方向转动，同时靠近ABC．顺时外方向转动，同时远离ABD．逆时针方向转动，同时远离ABABIICDB解析：根据安培定则和左手定则可判断CD导线的左半部分受到竖直向下的安培力作用，右半部分受到竖直向上的安培力作用，故CD导线将沿逆时针转动；假设导线自图示位置转过90°时，导线CD和导线AB平行，电流方向相同，相互吸引，导线CD将靠近导线AB.实际上，导线CD在整个过程中，同时靠近导线AB.所以本题答案应选C。2.如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动，当导线通过图示方向电流时，导线的运动情况是（从上往下看）A.顺时针方向转动，同时下降B.顺时针方向转动，同时上升C.逆时针方向转动，同时下降D.逆时针方向转动，同时上升BASN解析：根据蹄形磁铁磁感线分布和左手定则可判断A端受垂直纸面向里的安培力，B端受垂直纸面向外的安培力，故导线逆时针转动；假设导线自图示位置转过90°时，由左手定则可知，导线AB受竖直向下安培力作用，导线下降，实际上，导线AB在整个过程中，同时下降．故导线在逆时针转动的同时向下运动，所以本题答案应选C。C3.如图所示，一个带负电的橡胶圆盘处在竖直面内，可以绕过其圆心的水平轴高速旋转，当它不动时，放在它左侧轴线上的小磁针处于静止状态，当橡胶盘从左向右看逆时针高速旋转时，小磁针N极的指向A.不偏转B.向左偏C.向右偏D.向纸内偏转C等效思想：环形电流条形磁铁．4.如图所示，把轻质导线圈用细线悬挂在磁铁S极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈的平面，当线圈内通过图示方向的电流时，线圈将怎样运动？NS线圈向右摆起NSSN环形电流条形磁铁等效5.一个可自由转动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个圆线圈的圆心重合，当两线圈通以如图所示的方向时，则从左向右看，线圈L1将：A.不动B.顺时针转动C.逆时针转动D.向纸内转动L2L1C利用结论法：①两电流相互平行时无转动趋势，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥；②两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势．等效法：把环形电流L1看成小磁针6．一个松弛的螺线管中通以电流，线圈将：A.纵向伸长，径向膨胀B.纵向压缩，径向膨胀C.纵向伸长，径向收缩D.纵向压缩，径向收缩B环形电流条形磁铁等效7.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外的电流，则

A.磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用；

B.磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用

C.磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用

D.磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用ASN·专题六安培力作用下物体的平衡⑴有安培力参与的物体的平衡，此平衡与前面所讲的物体的平衡一样，也是利用物体的平衡条件解题．期中安培力是众多受力中的一个．⑵与闭合电路欧姆定律相结合的题目；主要应用①闭合电路欧姆定律；②安培力公式；③物体的平衡条件．⑶在安培力作用下物体的平衡的解决步骤和前面我们学习的共点力的平衡相似，一般也是先进行受力分析，再根据共点力的平衡条件列出平衡方程，其中重要的是在受力分析过程中不要漏掉了安培力．⑷分析通电导线的受力问题，关键是搞清楚各物理量空间方位上的关系．通常是把三维图改画成侧视图，使问题简明，尤其是出现斜面时．2.一根通有电流的直铜棒用软导线挂在如图所示的匀强磁场中，此时悬线中的张力大小小于铜棒的重力，欲使悬线中张力变为0，可采用的方法是I

A.保持原磁场不变，适当增大电流且方向不变

B.使电流反向，并适当减弱磁场

C.电流大小、方向不变，适当增强磁场

D.使磁场反向，适当增大电流并反向ACD8．如图所示，光滑平行导轨宽为L，轨道与水平面成θ角，放在竖直向上的匀强磁场中，磁感强度为B。质量为m的金属棒ab垂直于导轨放在轨道上，若保持金属棒ab静止不动，棒中应通有多大的电流？θBab10．如图所示，两平行光滑导轨相距为20cm，与水平方向夹角为45º，金属棒MN的质量为10g，电阻R=8Ω，匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向下大小为0.8T，电源电动势为10V，内阻为1Ω。当开关S闭合时，MN处于平衡状态，求变阻器R1的取值为多少？答案：7ΩθRrEBθR1SMN·

11．在磁感强度B=2T，方向竖直向上的匀强磁场中，有一与水平面θ=37º的导电轨道，滑轨上放一可自由移动的金属杆ab，已知接在滑轨中的电源电动势E=10v，内阻r=1Ω，ab杆长L=0.5m，质量m=0.2kg，杆与平行滑轨间的动摩擦因数μ=0.1，求接在滑轨中的变阻器R的阻值在什么范围内变化时，可使ab杆在滑轨上保持静止（滑轨与ab杆的电阻不计，g取10m/s2）？答案：4.44Ω≤R≤7.25ΩθBabR·专题三安培力与力学、电学知识的综合运用例1.如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直于纸面放置一根长为L，质量为m的直导线，当通以电流I时，欲使导体静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向应是

A.B=mgsinα/IL,方向