高中物理1磁场复习 全国获奖

磁场前情回顾：磁场知识结构磁场磁场的产生

磁场的描述永磁体周围的磁场通电直导线2、安培力（磁场对电流的作用）1、对磁体、磁极的作用

3、洛伦兹力（磁场对运动电荷）

磁场力奥斯特实验电流的磁场环形电流通电螺线管分子电流通电直导线磁现象的本质左手定则磁感线磁感应强度磁通量假想线、不相交、闭合大小、方向、单位单位：韦伯WbB与S的夹角能否大于90度一、基本概念1．磁场的产生（1）磁极和电流周围都存在磁场，它是一种特殊形的物质（2）磁场的基本特性就是对处于其中的或者有磁场力的作用。磁极与磁极之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的作用力都是通过自己的而作用于对方的。磁极电流磁场2、磁场的描述(1)磁感线用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。磁感线上每点的就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时

Ｎ极的指向。磁感线的表示磁场的强弱。磁感线是闭合不相交的假想曲线．切线方向疏密几种磁场的磁感线：安培定则（右手螺旋定则）：对直导线，四指指磁感线方向；对环行电流，大拇指指中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。(2)确定电流产生磁场的方向用安培（右手）

定则,用右手握住通电直导线，让伸直的大拇指的指向跟电流的方向一致，则弯曲的四指所指的方向表示磁感线的环绕方向．而在判断环形电流的磁感线与电流方向的关系时，右手弯曲的四指和环形电流方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上的磁感线方向．(3)磁感应强度：它反映了该处磁场的强弱定义

为该处的磁感应强度的大小，方向为该点的磁感线的切线方向

磁感应强度理解

（条件是L很小，并且L⊥B

）。（1）B的大小方向与F、I、L

关（2）矢量B的方向不是F的方向，两者垂直。（3）单位是特斯拉，符号为T，1T=1N/（Am）=1kg/（As2）（4）匀强磁场：磁感应强度的大小和方向处处相同。6.磁通量：穿过某个面的磁感线条数就是磁通量。（1）B⊥S：Φ=BS（B=Φ/S，又叫磁通密度）（2）B与S的夹角为α时；有Φ=BSsinα（3）B//S：Φ=0（4）是标量，但是有正负，正负不表示磁通量的方向，仅表示磁感线的贯穿方向（可以理解为进该面或出该面）。单位为韦伯，符号为Wb。（5）磁通量是针对某个面来说的，与给懂的线圈匝数无关，所以在有关磁通量计算时，不要考虑线圈的匝数1．关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是：（）

A．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样也是一种客观存在的物质

B．磁感线可以形象地描述磁场中各点的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时N极所指方向一致

C．磁感线总是从磁铁的N极出发到S极终止

D．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列成的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线AB典型例题2、关于磁感线和电场线的描述，正确的有()A.电场线起止于电荷，磁感线起止于磁极B.电场线一定不闭合，磁感线一定闭合C.磁感线是自由小磁针在磁场力作用下的运动轨迹D.沿磁感线方向磁场不断减弱B3、在纸面上有一个等边三角形ABC，在B、C顶点处都通有相同电流的两根长直导线，导线垂直于纸面放置，电流方向如图3-2-2所示，每根通电导线在三角形的A点产生的磁感应强度大小为B，则三角形A点的磁感应强度大小为

.方向为

.若C点处的电流方向反向，则A点处的磁感应强度大小为

，方向为

.图3-2-2水平向右B竖直向下针对训练4、如图3-2-3所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，用穿过两环的磁通量φa和φb大小关系为：（）A．φa<φbB．φa>φbC．φa=φbD．无法比较图3-2-3B二、安培力（磁场对电流的作用力）方向由左手定则确定条件：L

与B垂直（二者平行时不受安培力）重要推论：两平行通电直导线，若通以同向电流，则相互

吸引；若通以反向电流，则相互

排斥。

2、左手定则：体现用简单的方法表示几个相关物理量的关系的思路――表达三维空间关系实用方法。

目的在于介绍一种方法（B与I不垂直）例2．条形磁铁放在粗糙水平面上，正中央的上方有一导线，通有图示方向的电流后，磁铁对水平面的压力将会______（增大、减小还是不变？）。水平面对磁铁的摩擦力大小为______。NSI注意：牛顿第三定律的运用0例2．如图所示，条形磁铁放在粗糙水平面上（左边S极，右边N极），中点的左上方有一导线，导线中通有垂直于纸面向里的电流后，与未通电时相比，关于磁铁对水平面的压力N大小的变化情况和水平面对磁铁的摩擦力f的方向，下列说法中正确的是（）A．N变大，f向左B．N变大，f向右C．N变小，f向左D．N变小，f向右SNIA例1．如图所示，可以自由移动的竖直导线中通有向下的电流，不计通电导线的重力，仅在磁场力作用下，导线将如何移动？INSPQB从左向右看，导线将顺时针转动FF'同时向右运动4、如图A-11-50-13所示，将一根长为l的直导线，由中点折成直角形放在磁感应强度为B的匀强磁场中，导线平面与磁感线垂直，当导线中通以电流I后，磁场对导线的作用力大小为（）A．B．C．D．

注意：若导线是弯曲的，此时公式中的L并不是导线的总长度，而是弯曲导线的有效长度C例５．如图所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽L。匀强磁场磁感应强度为B。金属杆长也为L

，质量为m，水平放在导轨上。当回路总电流为I1时，金属杆正好能静止。求：⑴B至少多大？这时B的方向如何？⑵若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静止？E30ºBARmgNFG’FminB方向垂直导轨平面向上mgNFG’FminBFmgNFG’FminB画侧视图！1.洛伦兹力运动电荷在磁场中受到的磁场力叫洛伦兹力，它是安培力的微观表现。（1）v与B垂直：f=qvB（2）当v与B成θ角时：f=qvBsinθ（3）v//B:f=0IBF安Ff一定垂直于v,所以f不做功。2.洛伦兹力方向的判定在用左手定则时，四指必须指电流方向（不是速度方向），即正电荷定向移动的方向；对负电荷，四指应指负电荷定向移动方向的反方向。注意：F的方向总是垂直于B和v所决定的平面，因此洛仑兹力对带电粒子不做功。【例1】磁流体发电机原理图如右。等离子体高速从左向右喷射，两极板间有如图方向的匀强磁场。该发电机哪个极板为正极？两板间最大电压为多少？

＋＋＋＋＋－－－－―3.洛伦兹力应用

带电粒子在匀强磁场中仅受洛伦兹力而做匀速圆周运动时，洛伦兹力充当向心力，由此可以推导出该圆周运动的半径公式和周期公式：4、如图，在竖直平面内放一个光滑绝缘的半圆形轨道，水平方向的匀强磁场与半圆形轨道所在的平面垂直。一个带正电荷的小滑块由静止开始从半圆轨道的最高点M滑下，则下列说法中正确的是：（）

A．滑块经过最低点时的速度比磁场不存在时大

B．滑块从M点到最低点所用的时间比磁场不存在时短

C．滑块经过最低点时的速度大小与磁场不存在时相等

D．滑块从M点滑到最低点所用的时间与磁场不存在时相等

CD5、如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有a、b两个电子从同一处沿垂直磁感线方向开始运动，a的初速度为v，b的初速度为2v．则（）

A．a先回到出发点

B．b先回到出发点

C．a、b的轨迹是一对内切圆，且b的半径大

D．a、b的轨迹是一对外切圆，且b的半径大

C1、下列关于磁场的说法中，正确的是(D)

A、只有磁铁周围才存在磁场

B、磁场是假想的，不是客观存在的

C、磁场只有在磁极与磁极、磁极和电流发生相互作用时才产生

D．磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用2、下面有关磁感应强度的理解，正确的是(AB)

A．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量

B．某点磁感应强度的方向就是通过该点的磁感线的切线方向

C．磁感应强度的方向就是通电导体在该处的受力方向

D．磁场某处磁感应强度越大，该处磁通量就越大课后思考题3、下列关于磁通量的说法，正确的是(C)

A.在磁场中，磁感应强度B与平面面积的乘积叫做磁通量

B.在磁场中，穿过某一平面单位面积的磁感线条数，就叫做穿过这个面积的磁通量

C.某个面的磁通量等于穿过这个面的磁感线的总条数

D.磁通量是矢量，它的正负表示它的方向2、如图所示，两根长通电导线M、N中通有同方向等大小的电流，一闭合线框abcd位于两平行通电导线所在平面上，并可自由运动，线框两侧与导线平行且等距，当线框中通有图示方向电流时，该线框将（C）A．ab边向里，cd边向外转动B．ab边向外，cd边向里转动C．线框向左平动，靠近导线MD．线框向右平动，靠近导线N5、如图A-11-50-19所示，用粗细均匀的电阻丝折成平面三角形框架，三边的长度分别为3L、４L和５L，电阻丝L长度的电阻为r，框架与电动势为E、内阻为r的电源相连通，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场。则框架受到的磁场力大小为

，方向是

。垂直于ac向上6、用两个一样的弹簧吊着一根铜棒，铜棒所在虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场，棒中通以自左向右的电流，当棒静止时，弹簧秤的读数为F1；若将棒中的电流反向，当棒静止时，弹簧秤的示数为F2，且F2＞F1，根据这两个数据，可以确定（）A．磁场的方向B．磁感强度的大小C．安培力的大小D．铜棒的重力ACD7、如图A-11-50-14所示，在倾角为α的光滑斜面上，旋转一根长为L，质量为m，通过电流I的导线，若使导线静止，应该在斜面上施加匀强磁场B的大小和方向为（）ACθθ8、如图所示，金属杆ab质量为m，长为L，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，结果ab静止且紧压于水平导轨上。若磁场方向与导轨平面成θ角，求：（1）棒ab受到的摩擦力；（2）棒对导轨的压力。θBF安MgfF2F1

解：画其截面图，如图所示，N由受力平衡可得：沿水平方向：F1=f沿竖直方向：F2+N=