广东省2019-2020高中物理学业水平测试冲A第7章电磁现象与规律教案含解析

电磁现象与规律物质的微观模型、电荷守恒定律、静电现象、点电荷间的相互作用规律[基础知识填充]1．元电荷：指与电子(或质子)电荷量绝对值相等的电荷，e＝1.6×10－19C，自然界中所有带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍．2．自然界只存在两种电荷：正电荷和负电荷．3．摩擦起电：丝绸摩擦的玻璃棒带正电；毛皮摩擦的橡胶棒带负电．4．电荷间作用规律：同种电荷互相排斥、异种电荷互相吸引．5．物体的带电方式(1)摩擦起电；(2)感应起电；(3)接触起电．6．物体带电的本质：电子的转移．7．电荷量：电荷的多少叫电荷量．8．电荷守恒定律：电荷既不能创造也不能消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一个部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量保持不变．9．接触带电规律：当完全相同的带电金属球相接触时，同种电荷总量平均分配，异种电荷先中和后再平分．10．库仑定律(1)定律的内容：真空中两个点电荷之间相互作用的力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们之间距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上．(2)库仑力的大小F＝keq\f(q1q2,r2).(3)静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2.(4)适用条件：真空中的点电荷．[学考真题对练]1．(2019·广东学业水平考试)对于点电荷的描述，下列说法正确的是()A．点电荷就是体积很小的带电体B．点电荷就是质量很小的带电体C．点电荷就是带电量很少的带电体D．点电荷是一种理想模型答案：D2．(2019·广东学业水平考试)库仑定律和万有引力定律有很多相似之处，对于两个点电荷或两个质点系统，关于库仑力和万有引力的相似性，下列说法不正确的是()A．这两种力都是非接触力B．这两种力的大小都与相互作用的两物体间距离的平方成反比C．这两种力的方向都沿着相互作用的两物体连线方向D．这两种力既可以是吸引力又可以是排斥力答案：D3．(2019·广东学业水平考试)真空中两点电荷之间的库仑力大小为F.仅将它们的电量都减半，则库仑力大小变为()A.eq\f(1,2)FB.eq\f(1,4)FC.eq\f(1,3)FD.eq\f(1,8)F答案：B4．(2019·广东学业水平考试)静电现象在自然界中普遍存在，下列现象与静电现象无关的是()A．梳过头发的梳子吸起纸屑B．磁铁穿过金属线圈时，线圈中产生电流C．干燥天气，手碰到金属时感到被电了一下D．冬天脱毛衣时，毛衣发出噼噼啪啪的响声答案：B5．(2018·广东学业水平考试)下列对电现象及规律的认识中，正确的是()A．自然界中只存在正、负两种电荷B．同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥C．摩擦起电说明了电荷可以创造D．点电荷间的静电力随它们之间距离的增大而增大A[自然界中只存在正、负两种电荷，A正确；同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引，B错；摩擦起电，只是电荷发生了转移，电荷并没有创造，C错；由库仑定律可知点电荷间的静电力随它们之间距离的增大而减小，D错．]6．(2018·广东学业水平考试)在高大的建筑物上安装避雷针的目的是()A．增加电荷在建筑物上的积累B．避免放电现象的发生C．直接导走云层中的电荷D．通过尖端放电中和云层中的电荷D[当带电云层靠近建筑物时，避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电，逐渐中和云层中的电荷，使建筑物免遭雷击，其原理为尖端放电．](2018·广东学业水平考试)真空中两个静止的点电荷相距r时，相互作用的静电力大小为F.仅将它们之间的距离增大到4r时，它们之间的静电力大小为()A．4F B．16FC.eq\f(F,4)D.eq\f(F,16)D[由库仑定律得F＝keq\f(q1q2,r2)，F′＝keq\f(q1q2,4r2)＝eq\f(F,16).](2018·广东学业水平考试)(多选)下列属于预防静电危害做法的有()A．利用静电现象制造静电喷涂机B．行驶中的油罐车尾部带一条拖地的铁链C．在制造轮胎的橡胶中添加导电材料D．水泥厂利用静电除去废气中的粉尘BC[A、D属于利用静电，B、C属于防止静电产生的危害．]7．(2017·广东学业水平考试)两个完全一样的金属小球M、N，先让它们各自带电＋5q和＋7q，接触后再分开，则最终M、N的带电荷量分别是()A．＋6q，＋6q B．＋7q，＋5qC．＋12q，＋12q D．＋q，＋qA[两个完全一样的金属小球各自带电＋5q和＋7q，接触后总带电荷量为＋12q，分开后电荷量平分，最终M、N的带电荷量分别是＋6q、＋6q，A正确．]8．(2017·广东学业水平考试)将两只充气气球在头发上摩擦后放在绝缘水平桌面上．关于两只气球之间的静电相互作用，下列说法正确的是()A．气球带同种电荷相互吸引B．气球带同种电荷相互排斥C．气球带异种电荷相互吸引D．气球带异种电荷相互排斥B[两只充气气球在头发上摩擦所带电荷的电性相同，气球带同种电荷相互排斥，B正确．](2017·广东学业水平考试)(多选)下列仪器或设备在使用过程中应用了静电现象的有()A．避雷针 B．指南针C．静电复印机 D．变压器AC[避雷针和静电复印机应用了静电现象，A、C正确．]9.(2016·广东学业水平考试)将一束塑料包扎带的一端打结，另一端撕成细条后，用手迅速捋细条，观察到细条散开了，如图所示，下列关于细条散开现象的分析中，正确的是()A．细条之间相互感应起电，相互排斥散开B．撕成细条后，所受重力减小，细条自然松散C．撕成细条后，由于空气浮力作用，细条散开D．由于摩擦起电，细条带同种电荷，相互排斥散开答案：D(1)摩擦起电：当两个物体互相摩擦时，电子从对外层电子束缚较弱的物体转移到另一个物体上，于是原来呈电中性的两个物体，失去电子的带上了正电，得到电子的带上了负电．(2)接触起电：带电的导体和不带电的导体接触后分开，电荷会转移到原来不带电的导体上，使它也带上电．(3)感应起电：带电体靠近电中性的导体时，由于电荷间的相互吸引和排斥，导体中的自由电荷会重新分布，使导体靠近带电体的一端带上与带电体电性相反的电荷，远离带电体的一端带上与带电体电性相同的电荷．导体两端的感应电荷是等量异种的．2．起电的实质实质都是电荷的转移(或电荷的得失)，起电的过程遵守电荷守恒定律．3．静电现象的应用与防止静电现象既有好的方面，也有坏的方面，不要认为所有的静电现象都是有害的．生活中的静电，有利的是：静电除尘、静电喷漆、静电复印等；有害的是：静电引发火灾、电视机(或电脑)荧屏上常有一层灰尘等．4．应用库仑定律的注意事项(1)哪些量是不变的，哪些量是变化的．(2)电荷守恒定律的应用．(3)两点电荷间的库仑力是相互作用力．(4)在应用库仑定律解决问题时注意：首先，在计算库仑力的大小时，不必将表示电性的符号代入公式计算，只将电荷量的绝对值代入即可；其次，再根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引的规律判断力的方向；最后，计算过程中要注意统一单位，各量必须都采用国际单位制．[最新模拟快练]1．(2018·茂名学考模拟)18世纪的物理学家发现，真空中两个点电荷间存在相互的作用．点电荷间的相互作用力跟两个点电荷的电荷量有关，跟它们之间的距离有关，发现这个规律的科学家是()A．牛顿 B．伽利略C．库仑 D．法拉第答案：C2．(2018·广州学考模拟)关于元电荷的理解，下列说法中正确的是()A．元电荷就是电子B．元电荷特指表示电子所带电量的数值C．元电荷就是质子D．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍答案：D3．(2019·肇庆学测模拟)M和N是两个原来都不带电的物体，它们互相摩擦后M带1.6×10－10C正电荷，对此，下列判断中正确的是()A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B．摩擦的过程中电子从M转移到NC．摩擦的过程中，创造了1.6×10－10C的正电荷D．摩擦的过程中，消灭了1.6×10－10C的正电荷答案：B4．(2018·中山学考模拟)在感应起电中，带负电物体靠近带绝缘底座的导体时，如图所示，M处将()A．带正电 B．带负电C．不带电 D．以上答案均有可能答案：B5．(2019·汕尾学测模拟)下列属于静电现象的是()A．小灯泡发光时会发热B．条形磁铁能吸引小铁屑C．摩擦过的塑料笔杆能吸引小纸片D．通电直导线附近的小磁针会发生偏转答案：C6．(2019·清远学测模拟)真空中有甲、乙两个点电荷，当它们相距r时，它们间的静电力为F.若甲的电荷量变为原来的2倍，乙的电荷量变为原来的eq\f(1,3)，两者间的距离变为2r，则它们之间的静电力变为()A.eq\f(3F,8)B.eq\f(F,6)C.eq\f(8F,3)D.eq\f(2F,3)答案：B7．(2019·揭阳学测模拟)(多选)下列说法正确的是()A．丝绸与玻璃棒摩擦后，丝绸带正电B．带电体所带电荷量的最小值是1.6×10－19CC．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引D．一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变答案：BCD电场、电场线、电场强度[基础知识填充]1．电场：电荷的周围存在着电场，电场的基本性质是它对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫静电力．电荷间的相互作用是通过电场发生的．2．电场强度(1)定义：放入电场中某点的电荷所受的静电力跟它的电荷量的比值，叫该点的电场强度，简称场强．(2)定义式：E＝eq\f(F,q)，其单位是N/C.(3)方向：场强的方向与正电荷所受的电场力方向相同．3．电场线：在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致，这样的曲线叫电场线．4．电场线的特点(1)电场线从正电荷出发终止于负电荷，不形成闭合曲线．(2)电场线不相交、也不闭合．(3)电场线的疏密表示场强的大小．5．匀强电场：在电场的某一区域，如果场强的大小和方向都相同，这个区域的电场叫匀强电场．[学考真题对练]1．(2019·广东学业水平考试)如图所示为某电场中的一条电场线的直线段部分，M、N为这条电场线上的两点，则()A．该电场一定是匀强电场B．该电场一定是单个点电荷产生的电场C．M、N两点的电场强度方向一定相同D．M、N两点的电场强度大小一定相等答案：C2.(2019·广东学业水平考试)如图所示，M、N是静电场中的两点．下列说法正确的是()A．该电场是匀强电场B．M点的电场强度比N点的强C．M点的电场强度比N点的弱D．同一试探电荷在M、N两点受到的静电力大小相等答案：B3．(2018·广东学业水平考试)如图为某电场的电场线，一点电荷在A和B两点所受电场力的大小关系是()A．FA＜FBB．FA＞FBC．FA＝FBD．未知点电荷正负，故无法判断B[电场线的疏密程度表示电场强弱，由F＝Eq得B正确．]4．(2018·广东学业水平考试)如图所示，在正点电荷产生的电场中，关于A、B两点电场强度的大小，下列说法中正确的是()A．EA>EB B．EA＝EBC．EA<EB D．无法判断A[电场线的疏密程度表示电场强弱．](2017·广东学业水平考试)在如图所示的静电场中，实线表示电场线，M、N是电场中的两点．下列说法正确的是()A．M点的电场强度比N点的大B．M点的电场强度比N点的小C．M、N两点的电场强度大小相等，方向相同D．M、N两点的电场强度大小相等，方向不同B[在静电场中，电场线密集的地方电场强度大，由图可知M点的电场强度比N点的小，方向不同，B正确．]5.(2017·广东学业水平考试)如图所示，一带负电的粒子以初速度v进入范围足够大的匀强电场E中，初速度方向与电场方向平行，粒子不计重力．下列说法正确的是()A．粒子一直做匀加速直线运动B．粒子一直做匀减速直线运动C．粒子先做匀减速直线运动，再反向做匀加速直线运动D．粒子先做匀加速直线运动，再反向做匀减速直线运动C[一带负电的粒子以初速度v进入匀强电场中，初速度方向水平向右，粒子所受电场力向左，则粒子先做匀减速直线运动，再反向做匀加速直线运动，C正确．]6．(2017·广东学业水平考试)如图所示，绝缘细绳一端固定在O点，另一端系一个质量为m，带电荷量为＋q的小球．为了使小球能静止在图中所示位置，可以加一个与纸面平行的匀强电场，则所加电场方向符合要求的是()答案：D7.(2017·广东学业水平考试)(多选)如图为静电除尘器除尘机理的示意图，尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的，下列说法正确的有()A．到达集尘极的尘埃带正电荷B．电场方向由集尘极指向放电极C．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D．在同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大BD[集尘极带正电，到达集尘极的尘埃带负电荷，电场方向由集尘极指向放电极，带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相反，在同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大，B、D正确．]8.(2016·广东学业水平考试)点电荷P、Q在真空中产生电场的电场线如图所示，下列说法正确的是()A．P、Q都是正电荷B．P、Q都是负电荷C．P是负电荷，Q是正电荷D．P是正电荷，Q是负电荷答案：C(2016·广东学业水平考试)如图所示，PQ为某电场中的一条电场线，下列说法正确的是()A．该电场一定是匀强电场B．该电场一定是点电荷产生的电场C．P点的电场强度一定比Q点的大D．正电荷在P点受到的电场力方向沿着电场线方向D[只有一条电场线，无法判断是否是匀强电场和场的强弱，A、B、C错误．正电荷在电场中受到电场力的方向与该处场强的方向相同．]电场、电场线、电场强度(1)几种典型的电场线(2)电场强度①场强的两个表达式名称内容定义式决定式表达式E＝eq\f(F,q)E＝keq\f(Q,r2)适用范围任何电场(E的大小及方向与检验电荷的电荷量及存在与否无关)真空中的点电荷(Q为场源电荷的电荷量，r是研究点到场源电荷的距离；用于均匀带电球体或球壳时，r是球心到研究点的距离，Q为球体或球壳的带电量)②矢量性：电场强度是矢量，规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向即为该点电场强度的方向．③叠加性：多个点电荷在电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，这叫做电场强度的叠加原理，电场强度的叠加遵循平行四边形定则．[最新模拟快练]1．(2018·黄埔区学考模拟)电场线可以直观地描述电场的方向和强弱．关于电场线，下列说法正确的是()A．电场线在电场中真实存在B．在同一电场中，电场线密集的地方电场弱C．在同一电场中，电场线稀疏的地方电场强D．电场线上某点的切线方向为该点的电场方向答案：D2．(2019·惠州学测模拟)各电场中，A、B两点电场强度相同的是()ABCD答案：C3．(2019·惠州学测模拟)一电荷量为q的正点电荷位于电场中的A点，受到的电场力为F.若把该点电荷换为电荷量为2q的负点电荷，则A点的电场强度E为()A.eq\f(F,q)，方向与F相反B.eq\f(F,2q)，方向与F相反C.eq\f(F,q)，方向与F相同D.eq\f(F,2q)，方向与F相同答案：C4．(2018·韶关学考模拟)如图所示，电荷量为q的正点电荷位于电场中的A点，受到的电场力为F.若将该电荷换为电荷量为eq\f(q,2)的负点电荷，则A点电场强度E的大小和方向分别是()A.eq\f(F,q)，与F方向相同B.eq\f(2F,q)，与F方向相同C.eq\f(F,q)，与F方向相反D.eq\f(2F,q)，与F方向相反答案：A5．(2019·江门学测模拟)下列各图中，正确描绘一个负电荷电场线的是()ABCD答案：A6．(2018·恩平学考模拟)如图所示为负电荷形成的电场，A、B两点在同一条电场线上，这两点电场强度的关系是()A．EA>EB，方向相同B．EA>EB，方向相反C．EA<EB，方向相同D．EA<EB，方向相反答案：C7.如图所示，真空中有四点A、B、C、D在一条直线上，AB＝BC＝CD，当只在A点放一电荷量为＋Q的点电荷时，B点电场强度为E，若再将等量异号的点电荷－Q放在D点，则()A．B点电场强度为eq\f(3,4)E，方向水平向右B．B点电场强度为eq\f(5,4)E，方向水平向右C．BC线段的中点电场强度为零D．B、C两点的电场强度不相同B[设AB＝r，则由题意知，E＝eq\f(kQ,r2)，当在D点放点电荷－Q后，B点电场强度EB＝eq\f(kQ,r2)＋eq\f(kQ,2r2)＝E＋eq\f(1,4)E＝eq\f(5,4)E，方向水平向右，选项A错误，B正确；由电场强度的叠加和对称性可知，BC线段的中点电场强度不为零，B、C两点电场强度相同，选项C、D错误．]8．(2018·湛江学考模拟)(多选)下面几种电荷形成的电场中，电场线分布正确的是()答案：AD磁场、磁感应强度、磁感线[基础知识填充]1．可以用图示法形象表示，即用磁感线来描述磁场，用它的疏密程度表示磁场的强弱，用切线方向表示磁场的方向．2．磁感应强度既有大小又有方向，是矢量，它的单位为特斯拉，符号是T.3．磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场称为匀强磁场．它的磁感线特征为等间距的平行直线．4．在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，该平面的面积与磁感应强度的乘积，叫做穿过这个面积的磁通量．磁通量的符号是Φ，单位为韦伯．5．通电导线的周围存在磁场是由丹麦物理学家奥斯特发现的．如图所示，当导线中通有图示的电流时，小磁针N极将向里转动．6．磁感线与电场线的联系与区别电场线磁感线(1)电场线从正电荷出发，终止于负电荷，电场线是不闭合的曲线，正、负电荷可单独存在在磁体内部，磁感线是从S极指向N极，外部是从N极出发从S极进入，磁感线是闭合的曲线，N、S极是不可分割的(2)正电荷在电场中某点受到电场力的方向与该点的场强方向一致，也与该点所在电场线的切线方向一致小磁针在磁场中静止时N极的指向或N极的受力方向与该点的磁感应强度方向一致，也与该点所在磁感线的切线方向一致(3)电场中任何两条电场线都不相交磁场中任何两条磁感线都不相交(4)电场线的疏密表示电场的强弱磁感线的疏密表示磁场的强弱(1)判定直线电流的磁场：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向．(2)判定通电螺线管的磁场：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极．[学考真题对练]1.(2019·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．竖直向下 B．竖直向下C．水平向左 D．水平向右答案：D2．(2018·广东学业水平考试)发现电流磁效应的科学家是()A．奥斯特 B．安培C．法拉第 D．洛伦兹A[发现电流磁效应的科学家是奥斯特．]3.(2018·广东学业水平考试)如图所示，两平行直导线与矩形线圈处在同一平面内，且矩形线圈位于两导线中央，导线上通有大小相等的电流，则()A．两电流同向时，穿过线圈的磁通量为零B．两电流同向时，在线圈区域产生的磁感应强度方向相同C．两电流反向时，穿过线圈的磁通量为零D．两电流反向时，在线圈区域产生的磁感应强度方向相反A[当电流同向时，根据右手螺旋定则，两电流在线圈处产生的磁场方向垂直于线圈，方向相反，磁通量为零．电流方向相反时，在线圈处产生的磁场方向相同，产生的磁通量不为零．故A正确，B、C、D错误．]4．(2018·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C[电流的周围有磁场，所以通电螺线管内部磁场的方向取决于螺线管中的电流方向．]5．(2018·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，不计其它磁场的影响，小磁针静止时N极的指向是()A．向右 B．向左C．向上 D．向下B[由安培定则可知螺线管的左侧为N极，小磁针静止时N极所指的方向与磁场方向一致，所以小磁针的N极向左．]6．(2017·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，图中小磁针静止时N极指向正确的是()答案：D7．(2016·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B[磁感线是闭合的曲线．](2015·广东学业水平考试1月)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A[小磁针N极指向即为磁场方向，A项正确，B项错误；该磁场磁感线分布不均匀，所以不是匀强磁场，C项错误；a点的磁场方向在该点的切线方向上，D项错误．](1)磁感线的疏密表示磁场的强弱．(2)磁感线的切线方向表示磁场的方向．(3)磁感线是闭合曲线．(4)磁感线不相交．(5)磁感线不客观存在．2．安培定则电流磁场图示说明直线电流用右手握住导线，让伸直的大拇指指向电流的方向，则弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向环形电流用右手弯曲的四指指向电流的方向，则伸直的拇指指向环内磁感线的方向[最新模拟快练]1．(2018·东莞学考模拟)下列四幅图表示的磁感线，其中磁感应强度不变的是()答案：A2．(2019·汕头学测模拟)关于磁感线，下列说法正确的是()A．两条磁感线可以相交B．磁感线是磁场中实际存在的线C．磁感线总是从N极出发，到S极终止D．磁感线的疏密程度可反映磁场的强弱答案：D3．(2018·惠州学考模拟)条形磁铁内部和外部分别有一小磁针，小磁针平衡时如图所示，则()A．磁铁c端是N极B．磁铁d端是N极C．小磁针a端是N极D．小磁针b端是S极答案：B4．(2018·阳江学考模拟)一个磁场的磁感线如图所示，一个小磁针被放入磁场中，则小磁针将()A．向右移动 B．向左移动C．顺时针转动 D．逆时针转动答案：C5．(2019·湛江学测模拟)下列各图中，已标出电流及电流磁场的方向，其中正确的是()ABCD答案：D6.(2019·中山学测模拟)如图所示，一位同学将导线绕在一根铁钉上，然后将它与电池连接，制成电磁铁，并在周围放置了四个相同的小磁针a、b、c、d，图中表示它们静止时N极(阴影部分)的指向，其中正确的是()A．a B．bC．c D．d答案：C7．(2018·江门学考模拟)如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合瞬间，出现的现象是()A．螺线管上方是S极，弹簧长度变短B．螺线管上方是S极，弹簧长度变长C．螺线管上方是N极，弹簧长度变长D．螺线管上方是N极，弹簧长度变短答案：D8.(2019·肇庆学测模拟)(多选)如图所示是条形磁铁的部分磁感线分布示意图，关于磁场中a、b两点的描述，下列说法中不正确的是()A．a点的磁场方向为图中Ba指向B．b点的磁场方向为图中Bb指向C．a点的磁感应强度大于b点的磁感应强度D．a点的磁感应强度小于b点的磁感应强度答案：ABD安培力、洛伦兹力[基础知识填充]1．磁场对通电导体的作用力称为安培力．平行同向通电导线之间存在相互吸引的作用力，平行异向通电导线之间则存在相互排斥的作用力．2．利用左手定则，可以判断通电导体在磁场中的安培力的方向：伸开左手，使拇指与四指在同一平面内，并与四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流方向，这时大拇指所指的方向就是安培力的方向．3．当通电导体的电流方向与磁场方向平行时，通电导体所受安培力的大小为零．4．安培力的大小与磁感应强度、电流强度、导体长度有关．注：在匀强磁场中，通电直导线与磁场方向垂直的情况下，电流所受的安培力F等于磁感应强度B、电流I和导线长度L三者的乘积，即F＝BIL.5．运动电荷在磁场中受到的力叫洛伦兹力，安培力是它的宏观表现，它是安培力的微观形式．6．洛伦兹力的方向一定与磁感应强度方向垂直、与运动电荷的速度方向垂直．可用左手定则来判定．当电荷的速度方向与磁场方向平行时，洛伦兹力等于零．注：(1)洛伦兹力一定垂直于B和v所决定的平面．(2)四指的指向是正电荷的运动方向或负电荷运动的反方向．[学考真题对练]1．(2019·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．水平向左B．竖直向上C．竖直向下D．水平向右答案：C2．(2019·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．竖直向下 D．竖直向上答案：C3．(2019·广东学业水平考试)如图所示，将一根通以强电流I的长直导线，平行放置在阴极射线管的正上方，则阴极射线将()A．向上偏转 B．向下偏转C．向纸内偏转 D．向纸外偏转答案：B4.(2017·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B[粒子对着圆心射入磁场，所有粒子都从M点射出，粒子向上偏，根据左手定则可知，粒子带正电，B正确．]5．(2017·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C[一根通电直导线垂直放在匀强磁场中，受到的安培力方向与磁场和电流方向垂直，大小与磁场强弱和电流大小有关，C正确．]6．(2016·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()D[运动方向与磁感线的方向平行时，磁场中的运动电荷不受洛伦兹力作用．]7.(2016·广东学业水平考试)(多选)如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一根用绝缘线悬挂的通电金属棒MN，电流由M流向N，欲使线的张力变小，下列措施有效的有()A．只改变磁场方向B．只改变电流方向C．只增大电流强度D．只增大磁感应强度AB[原安培力方向向下，故B正确．当磁场的方向与MN平行时或垂直纸面向里时，安培力等于零或方向向上，A正确．](2016·广东学业水平考试)在下列匀强磁场中，通电导线受到安培力的方向正确的是()A[由左手定则判断可知，A正确．]8．(2015·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向下答案：D(2015·广东学业水平考试1月)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D[根据左手定则可以判断粒子所受洛伦兹力垂直纸面向外，所以粒子会垂直纸面向外偏转．](2015·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()ABCDB[由左手定则可知B是正确的．]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．[最新模拟快练]1．(2018·吴川学考模拟)下列说法中正确的是()A．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力作用B．运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度一定为零C．洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的速度D．洛伦兹力对带电粒子永不做功答案：D2.(2019·阳江学测模拟)匀强磁场中有一通电直导线，电流I的方向如图所示，则该导线所受安培力的方向()A．向上 B．向下C．垂直纸面向里 D．垂直纸面向外答案：A3．(2018·潮州学考模拟)在无限大的匀强磁场中，给不计重力的带电粒子一个与磁场方向垂直的初速度，该带电粒子()A．做匀速直线运动 B．做匀速圆周运动C．做平抛运动 D．做往复直线运动答案：B4.(2019·汕尾学测模拟)探究影响安培力大小因素的实验装置如图所示，直导线垂直磁场方向置于磁场中某处．当导线中电流为I时，导线所受安培力大小为F；现仅将导线中电流减小为eq\f(I,2)时，导线所受安培力大小为()A．2F B．FC.eq\f(F,2)D.eq\f(F,4)答案：C5．(2019·清远学测模拟)如图所示，电子e向上射入匀强磁场中，此时该电子所受洛伦兹力的方向是()A．向左 B．向右C．垂直于纸面向里 D．垂直于纸面向外B[应用左手定则判断运动电荷所受洛伦兹力的方向，让磁感线垂直穿过手心，本题中四指指向电子运动的反方向，大拇指指向右侧，该电子所受洛伦兹力的方向向右，B正确．]6．(2019·揭阳学测模拟)图中分别标出了在匀强磁场中的通电直导线的电流I，磁场的磁感应强度B和所受安培力F的方向，其中正确的是()ABCDB[运用左手定则判断，A、D中通电直导线不受力，C中通电直导线受力向下，B正确．]7．(2018·中山学考模拟)一个不计重力的带正电荷的粒子，沿图中箭头所示方向进入磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则粒子的运动轨迹()A．可能为圆弧aB．可能为直线bC．可能为圆弧cD．a、b、c都有可能答案：A8．(2018·台山学考模拟)(多选)如图所示，在水平匀强磁场中，用两根相同的细绳水平悬挂一条粗细均匀的直导线，导线中通以从右到左的电流，此时两根细绳受力都是T.为使T＝0可采用下列方法中的()A．把电流强度增大到某一值B．把电流强度减小到某一值C．使电流I反向D．使磁场B反向答案：CD磁通量、电磁感应现象、电磁感应定律、麦克斯韦电磁场理论[基础知识填充]1．法拉第于1831年总结出：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生．这种由于磁通量的变化而产生电流的现象叫做电磁感应现象，所产生的电流叫做感应电流．2．产生电磁感应现象的条件(1)无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线路中就有感应电动势．产生感应电动势的那部分导体相当于电源．(2)电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，则有感应电流，回路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流．3．描述电源将其他形式的能量转换成电能的本领的物理量，称为电源的电动势．电动势的符号是E.它的单位与电压的单位相同，是V.在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势．在其他条件不变的情况下，感应电动势的大小决定了电路中感应电流的大小．4．法拉第电磁感应定律电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比．E＝neq\f(ΔΦ,Δt)，其中n是指线圈的匝数．5．磁通量Φ、磁通量变化量ΔΦ、磁通量变化率eq\f(ΔΦ,Δt)的比较(1)磁通量Φ是状态量，是闭合回路在某时刻(某位置)穿过回路的磁感线的条数，当磁场与回路平面垂直时，Φ＝BS.(2)磁通量变化量ΔΦ是过程量，是表示回路从某一时刻变化到另一时刻的磁通量的变化量，即ΔΦ＝Φ2－Φ1.磁通量变化率eq\f(ΔΦ,Δt)是表示磁通量的变化快慢，即单位时间内磁通量的变化，又称磁通量的变化率．Φ大或ΔΦ大，都不能说明eq\f(ΔΦ,Δt)就大．反过来eq\f(ΔΦ,Δt)大时，Φ和ΔΦ也不一定就大．6．变压器是把交流的电压升高或降低的装置，它是根据电磁感应原理制成的，与电源连接的称为原线圈，与用户连接的称为副线圈，理想变压器的输入功率和副线圈的输出功率相等．7．变压器的原线圈和副线圈的路端电压之比等于线圈的匝数比．当变压器为升压变压器时，匝数特点：n副>n原；当变压器为降压变压器时，原副线圈的匝数关系：n副<n原．8．交流发电机的原理是电磁感应．9．德国物理学家赫兹用赫兹振子实验，直接验证了电磁波的存在，他还借助类比实验，证明了电磁波与光一样，具有反射、折射、干涉和衍射等波动特征，证实了光是一种电磁波．10．变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，变化的电场和变化的磁场相互联系，形成一个不可分割的统一体即电磁场．注意：均匀变化的电场(磁场)在周围空间产生稳定的磁场(电场)，非均匀变化的电场(磁场)在周围空间产生变化的磁场(电场)．[学考真题对练]1．(2019·广东学业水平考试)如图所示，矩形线圈MNPQ处于匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，PQ边刚好处于磁场右边界．则当线圈做下列运动时，通过线圈的磁通量会发生变化的是()A．线圈向右平移且MN边未离开磁场B．线圈向左平移且MN边未离开磁场C．线圈向上平移且MQ边未离开磁场D．线圈向下平移且NP边未离开磁场答案：A2.(2019·广东学业水平考试)如图所示，N、S两极间的磁场可视为匀强磁场，将一矩形闭合金属线框垂直于磁场方向放置在该磁场中．下列情况线框中能出现感应电流的是()A．线框绕图中竖直轴aa′旋转B．线框绕图中水平轴bb′旋转C．线框沿竖直方向向上平移D．线框沿竖直方向向下平移答案：B3．(2018·广东学业水平考试)下面是电场随时间变化的图象，能发射电磁波的电场图象是()ABCDD[周期性变化的电场才能产生周期性变化的磁场，均匀变化的电场产生稳定的磁场，振荡的电场产生同频率振荡的磁场，故只有选项D正确．]4．(2018·广东学业水平考试)变压器铁芯中的叠片间要互相绝缘是为了()A．增大电压 B．增大涡流C．减小涡流 D．增大自感C[变压器铁芯中的叠片间要互相绝缘是为了减小涡流从而减少电能的损失．]5．(2018·广东学业水平考试)在探究电磁感应现象的实验中，用导线将螺线管与灵敏电流计相连，构成闭合电路，如图所示．在下列情况中，灵敏电流针指针不会发生偏转的是()A．磁铁放在螺线管里不动B．螺线管不动，将磁铁从螺线管中抽出C．螺线管不动，将磁铁向螺线管中插入D．磁铁不动，将螺线管上下移动A[产生感应电流的条件是：闭合电路的磁通量变化，所以A选项符合题目要求．]6．(2018·广东学业水平考试)理想变压器的原、副线圈的匝数比为1∶10，当这台变压器的原线圈接入电压为220V的交流电时，副线圈两端的电压为()A．0 B．22VC．220V D．2200VD[由变压器的电压比可知：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)⇒eq\f(220,U2)＝eq\f(1,10)⇒U2＝2200V．]7．(2018·广东学业水平考试)如图所示，面积为S的线圈平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，线圈一半在磁场中，则穿过该线圈的磁通量为()A．0B.eq\f(1,2)BSC．BS D．2BSB[当线圈平面与磁场方向垂直时，磁通量Φ＝eq\f(1,2)BS.]8．(2017·广东学业水平考试)将线圈置于范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场B中，各线圈的运动方式如图所示，则能够在线圈中产生感应电动势的是()C[线圈中产生感应电动势的条件是线圈做切割磁感线运动，由图可知，C正确．](2017·广东学业水平考试)如图所示，竖直长直导线通以恒定电流I，一闭合线圈MNPQ与导线在同一平面内，当线圈从图示位置向右逐渐远离导线时，穿过线圈的磁通量将()A．变小B．变大C．不变D．先变大，后变小A[导线产生的磁场离导线越远，磁场越弱，线圈从图示位置向右逐渐远离导线时，穿过线圈的磁通量变小，A正确．](2016·广东学业水平考试)一个闭合线圈置于磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，则()A．穿过线圈的磁通量越小，线圈中产生的感应电动势越小B．穿过线圈的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势越大C．穿过线圈的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大D．穿过线圈的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势越大C[磁通量的大小与磁通量的变化量、变化率是三个没有因果关系的物理量，