磁場復習教師版本

1、【例1】 奧斯特實驗說明了（ ）A磁場的存在B磁場具有方向性C通電導線周圍存在磁場D磁體間有相互作用【考點】電流的磁場 【難度】2星 【題型】選擇【解析】奧斯特實驗中小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是通電導線周圍產(chǎn)生的磁場對小磁針發(fā)生作用，從而小磁針偏轉(zhuǎn)【答案】C【例2】 一束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針上方，如圖所示，若帶電粒子飛過小磁針上方的瞬間，小磁針極向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)，這帶電粒子可能是（ ）A向右飛行的正粒子束B向左飛行的正粒子束C向右飛行的負粒子束D向左飛行的負粒子束【考點】電流的磁場 【難度】3星 【題型】選擇【解析】帶電粒子的運動相當于一股電流：帶正電的粒子運動時，電流方向即粒子運動的方向；帶負

2、電的粒子運動時，電流的方向與其運動的方向相反因此，在運動的粒子空間周圍也會形成磁場小磁針的極向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)，表示粒子飛行的軌跡在下方區(qū)域，其磁場方向垂直于紙面向內(nèi)根據(jù)安培定則，由運動粒子所形成的等效電流方向應(yīng)從左到右，所以可能是向右運動的正粒子束或向左運動的負粒子束【答案】AD【例3】 磁感應(yīng)強度在國際單位制中的單位是特斯拉（符號），關(guān)于下列單位中與磁感應(yīng)強度單位一致的是：（ ）A B C D【考點】磁感應(yīng)強度的定義 【難度】2星 【題型】選擇【答案】AD【例4】 下列說法正確的是（）A磁場中某一點的磁感應(yīng)強度可以這樣測定：把一小段通電導線放在該點時受到磁場力與該導線的長度、通過的電流乘積的比值

3、即B通電導線在某點不受磁場力的作用，則該點的磁感應(yīng)強度一定為零C磁感應(yīng)強度只是定義式，它的大小取決于場源以及磁場中的位置，與以及通電導線在磁場中的方向無關(guān)D通電導線的受磁場力的方向就是磁場的方向【考點】磁感應(yīng)強度的定義 【難度】2星 【題型】選擇【答案】C【例5】 如圖所示，把兩個完全一樣的環(huán)形圈互相垂直地放置，它們的圓心重合于點，當通過相同的電流時，這兩個線圈在處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小與其中一個線圈單獨產(chǎn)生時的大小之比為_【考點】磁感應(yīng)強度的矢量性 【難度】3星 【題型】填空【解析】設(shè)每一個環(huán)形電流在其圓心所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為，則兩個互相垂直且圓心重合的環(huán)形電流在圓心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為，

4、即【答案】【例6】 在球體上分別沿經(jīng)、緯兩個方向互相垂直的套有兩個絕緣導線環(huán)和，環(huán)中通有相同大小的恒定電流（如圖），則球心處磁感應(yīng)強度的方向為：（面水平，面垂直紙面豎直）（ ）A指向左上方B指向右下方C豎直向上D水平向右【考點】磁感應(yīng)強度的矢量性 【難度】2星 【題型】選擇【答案】A 【例7】 兩根長直通電導線互相平行，電流方向相同.它們的截面處于一個等邊三角形ABC的A和B處.如圖所示，兩通電導線在C處的磁場的磁感應(yīng)強度的值都是B，則C處磁場的總磁感應(yīng)強度是（ ）A2B BBC0 DB【考點】磁感應(yīng)強度的矢量性 【難度】3星 【題型】選擇【答案】D【例8】 兩根通電的長直導線平行放置，電流分

5、別為和，電流的方向如圖所示，在與導線垂直的平面上有四點，其中在導線橫截面連線的延長線上，在導線橫截面連線的垂直平分線上則導線中的電流在這四點產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度可能為零的是（ ）A點 B點 C點 D點【考點】磁感應(yīng)強度的矢量性 【難度】星 【題型】選擇【解析】由安培定則可知，直線電流的磁場是以導線為圓心的同心圓，產(chǎn)生的磁場方向為逆時針方向，產(chǎn)生的磁場為順時針方向，則在處產(chǎn)生的磁場豎直向下，在處產(chǎn)生的磁場豎直向上，則在點的磁感應(yīng)強度可能為零，此時需滿足；同理，在處的磁感應(yīng)強度也可能為零，此時需要滿足；在點的磁場斜向左上方，在點產(chǎn)生的磁場斜向右上方，則點的磁感應(yīng)強度不可能為零；同理，在點的磁感應(yīng)

6、強度也不可能為零本題考查了磁場的疊加【答案】AB【例9】 如圖所示是磁場中的一條磁感線，是磁感線上的兩點，下列結(jié)論正確的是（）A磁感應(yīng)強度的大小相等B兩點磁感應(yīng)強度的方向相同C一段通電導線在兩點所受的安培力相同D這一磁場可能是一條通電的長直導線所產(chǎn)生的【考點】磁感線的定義 【難度】3星 【題型】選擇【答案】B【例10】 關(guān)于地磁場下列說法正確的是（ ）A地理位置的南、北極即為地磁場的南、北極B地磁場的磁感線是不閉合的曲線C在赤道上的小磁針靜止時極指向地理的北極D在赤道上的小磁針靜止時極指向地理的南極【考點】地磁場的分布 【難度】2星 【題型】選擇【解析】根據(jù)地磁場的特點可知，地理的北極即為地磁

7、場的南極，即極；在地球表面的磁感線由地理的南極指向地理的北極，故A、B、D錯，C正確【答案】C【例11】 如圖所示，一金屬直桿兩端接有導線，懸掛于線圈上方，與線圈軸線處于豎直平面內(nèi)，為使垂直紙面向外運動，可以（）A將端接在電源正極，端接在電源負極B將端接在電源正極，端接在電源負極C將端接在電源正極，端接在電源負極D將端接在交流電源的一端，接在交流電源的另一端【考點】安培定則 【難度】3星 【題型】選擇【解析】A選項，由安培定則知螺線管上端為N極，中電流方向向右，由左手定則可知垂直紙面向外運動，A正確B選項，螺線管上端為S極，中電流方向向左，由左手定則知受力垂直向外B正確C選項中，螺線管上端為S

8、極，中電流向右，則受力垂直向里，C錯誤D選項中，如果為電源正極，為負極，即為A選項，如果為電源負極，為正極，即為B選項而A、B均正確，故D也正確，所以答案為A、B、D【答案】ABD【例12】 如圖所示，螺線管、蹄形鐵芯、圓導線三者相距較遠；當開關(guān)閉合后小磁針極（黑色的一端為）指向正確的是（ ）A B C D【考點】安培定則 【難度】3星 【題型】選擇【解析】小磁針極靜止指向為該處的磁場方向，即磁感線切線方向，根據(jù)安培定則，蹄形鐵芯磁化后右端為極，左端為極，指向正確；通電螺線管的磁場分布與條形磁鐵相似，內(nèi)部應(yīng)向左，下方磁場向右，所以正確，錯誤，此處要注意的方向判斷不能用同名磁極相排斥，異名磁極相

9、吸引的規(guī)律，因為此規(guī)律適用于在外部時；圓形電流形成的磁場左側(cè)應(yīng)為極，故的指向錯誤【答案】BC【例13】 關(guān)于通電直導線所受的安培力、磁感應(yīng)強度和電流三者方向之間的關(guān)系，下列說法中正確的是（ ）A的三者必定均相互垂直B必定垂直于，但不一定垂直于C必定垂直于，但不一定垂直于D必定垂直于，但不一定垂直于【考點】安培力方向的判斷 【難度】2星 【題型】選擇【答案】B【例14】 在圖中，表示電流、磁場和磁場對電流作用力三者的方向關(guān)系正確的是（）【考點】安培力方向的判斷 【難度】2星 【題型】選擇【答案】BCD【例15】 水平桌面上放條形磁鐵，磁鐵的正中上方吊著導線與磁鐵垂直，導線中通入向紙內(nèi)的電流，如圖

10、所示，產(chǎn)生的情況是（ ）A懸線上的拉力沒有變化B懸線上的拉力變大C懸線上的拉力變小D條形磁鐵對桌面的壓力變小【考點】安培力的方向判斷 【難度】3星 【題型】選擇【解析】對通電直導線用左手定則分析，其受條形磁鐵的磁場力作用方向豎直向下，由牛頓第三定律，可知磁體受通電導線的磁場力方向向上，則條形磁鐵對桌面的壓力變小，對通電直導線，懸線的拉力變大【答案】BD【例16】 如圖所示，一根條形磁棒靜止在斜面上，磁棒中心正上方固定著一根水平直導線，通以垂直于紙面向里的恒定電流現(xiàn)將電流的方向改為垂直于紙面向外，電流的大小不變，發(fā)現(xiàn)磁棒仍靜止在斜面上，則磁棒對斜面的壓力（ ）A增大B不變C減小D缺少條件無法判斷

11、【考點】安培力的方向判斷 【難度】3星 【題型】選擇【解析】取一根通過電流所在位置的磁感線，由此處的磁場方向，根據(jù)左手定則判知導線所受的安培力的方向為斜向右下方，如圖所示當電流的方向改變?yōu)榇怪庇诩埫嫦蛲鈺r，同理知導線所受的安培力為斜向左上方根據(jù)牛頓第三定律，磁棒通過磁場對導線產(chǎn)生作用力時，導線也對磁棒產(chǎn)生等值反向的作用力，所以，電流垂直于紙面向里時，導線對磁棒產(chǎn)生引力，會減小磁棒對斜面的壓力電流垂直于紙面向外時，導線對磁棒產(chǎn)生推力，將會增加磁棒對斜面的壓力，所以正確選項為A【答案】A 【例17】 如圖所示，是一條水平放置的固定長直導線，通電電流大小為，方向如圖，是一個通有電流的與共面的金屬環(huán)，

12、圓環(huán)在磁場作用下將（ ）A沿紙面向上運動B沿紙面向下運動C上半部垂直于紙面向外，下半部垂直于紙面向里運動D上半部垂直于紙面向里，下半部垂直于紙面向外運動【考點】安培力的方向判斷 【難度】3星 【題型】選擇【解析】是放在通電導體的磁場中，的磁場分兩部分，上部分的磁場的方向垂直于紙面向里，它的下部分的磁場方向垂直于紙面向外，把分成兩部分，在上面的圓弧長度和在下面的圓弧長度雖然不同，可以看成等效長度相同，但所處位置的磁場強弱不同這樣，根據(jù)左手定則，下面的圓弧受力方向向下，上面的圓弧受力方向也向下，故圓環(huán)應(yīng)向下運動【答案】B【例18】 如圖所示，原來靜止的圖形線圈通過逆時針方向的電流，在其直徑上靠近點

13、處放一根垂直于線圈平面的固定不動的長直導線，長直導線通以垂直于紙面向里方向的電流，在的磁場作用下圓線圈將（）A向左平動B向右平動C以直徑為軸轉(zhuǎn)動D靜止不動【考點】安培力的方向判斷 【難度】4星 【題型】選擇【解析】導線周圍產(chǎn)生磁場是以為圓心的一系的同心圓，因為不在電流的圓心，所以的磁場方向與電流有一定的夾角，這樣電流就受磁場力的作用而運動產(chǎn)生的磁場如圖所示，根據(jù)左手定則，電流的上半部受的磁場力垂直紙面向里，下半部受的磁場力垂直紙面向外，因而線圈將以直徑為軸轉(zhuǎn)動，故答案為C【答案】C【例19】 如圖所示，在勻強磁場中放入下列各種形狀的通電導線，電流強度為，磁感應(yīng)強度為，求各導線所受的安培力【考點

14、】安培力的計算 【難度】3星 【題型】計算【解析】本題考查對安培力大小計算公式的正確理解，為磁場在垂直電流方向的分量，為有效磁場，或者，其中為垂直于磁場方向的有效長度A圖中，這時不能死記公式而寫成要理解公式的本質(zhì)是有效長度或有效磁場，正確分解B圖中，不論導線再怎么放，也在紙平面內(nèi)，故C圖中是兩根導線組成的折線，整體受力實質(zhì)上是兩部分直導線分別受力的矢量和，其有效長度為（即從的電流），故同理，D圖中從的半圓形電流，分析圓弧上對稱的每一小段電流，受力抵消合并后，其有效長度為，E圖中，【答案】所以，可以推廣到任意形狀的導線在勻強磁場中的受力計算若在D圖中，用導線將接通形成閉合線圈，則弧受力與直徑電流

15、受力方向剛好相反，故合力為零，所以，閉合的通電線圈受安培力為零【例20】 質(zhì)量為的通電細桿置于傾角為的平行導軌上，導軌寬度為，桿與導軌間的摩擦因數(shù)為，有電流時恰好在導軌上靜止，如圖所示，下圖是方向觀察時的四個平面圖，標出四種不同的勻強磁場方向，其中桿與導軌間摩擦力可能為零的是（）【考點】安培力的計算 【難度】3星 【題型】選擇【解析】根據(jù)電流方向和所給定磁場方向的關(guān)系，可以確定通電導線所受安培力分別如圖，導線一定受重力，安培力，根據(jù)力的平衡條件，若安培力沿斜面向上有分力則有可能不受摩擦力，只有有這種可能，其中時；中時故A、B正確【答案】AB【例21】 相距為的平行金屬導軌放在高的水平桌面上，一

16、根質(zhì)量為的金屬棒垂直地跨在導軌上，勻強磁場的磁感應(yīng)強度豎直向上，如圖所示，當接通時，金屬棒因受到磁場力的作用而被水平拋出，落地點與拋出點之間的水平距離，求接通后，通過金屬棒的總電荷量（?。究键c】安培力的綜合計算 【難度】4星 【題型】計算【解析】開關(guān)接通后金屬棒中有到方向的電流，在豎直向上的磁場中受到水平向右的安培力，加速一段時間后，獲得一定的速度水平拋出，而在金屬棒加速的這段時間內(nèi)，金屬棒中有電流通過從閉合到金屬棒離開軌道這段時間內(nèi)，金屬棒中有一定的電荷量通過在金屬棒離開軌道平拋的過程中，平拋運動是水平方向勻速直線運動和豎直方向自由落體運動的合運動用平拋的高度算出時間，即由求出從水平方向求

17、初速度，即由求出接通電源加速的過程中，金屬棒受到的安培力恒定不變，若設(shè)加速時間為，則由動量定理有，即，而這段時間內(nèi)通過金屬棒的電荷量為【答案】【例22】 如圖所示，電源電動勢，豎直導軌電阻可以忽略，金屬棒的質(zhì)量，它與導軌的動摩擦因數(shù)，有效長度為，靠在導軌的外面，為使金屬棒不滑動，施一與紙夾角成、與導體棒垂直且向里的勻強磁場，則此磁場的方向是斜向上還是斜向下？，此磁場的磁感應(yīng)強度的范圍是 【考點】安培力的綜合計算 【難度】4星 【題型】填空【解析】首先畫出金屬棒受力平面圖如圖所示，要使棒平衡，應(yīng)垂直于棒指向紙里，所以磁場應(yīng)斜向下，根據(jù)全電路歐姆定律，當向上時，解得當向下時，解得【答案】斜向下【例

18、23】 電子束以一定的初速度沿軸線進入螺線管內(nèi)，螺線管中通以方向隨時間而周期性變化的電流，如圖所示，則電子束在螺線管中做 （ ）A勻速直線運動B勻速圓周運動C加速減速交替的運動D來回振動【考點】洛倫茲力的定義 【難度】2星 【題型】選擇題【答案】【例24】 關(guān)于帶電粒子所受洛侖茲力、磁感應(yīng)強度和粒子速度三者之間的關(guān)系，下列說法中正確的是（ ）A三者必定均相互垂直B必定垂直于，但不一定垂直C必定垂直于，但不一定垂直于D必定垂直于，但不一定垂直于【考點】洛倫茲力的方向 【難度】2星 【題型】選擇題【答案】B【例25】 試判斷圖中所示的帶電粒子剛進入磁場時所受的洛倫茲力的方向.【考點】洛倫茲力方向的

19、判斷 【難度】2星 【題型】選擇題【答案】甲中正電荷所受的洛倫茲力方向向上；乙中正電荷所受的洛倫茲力方向向下；丙中正電荷所受的洛倫茲力方向垂直于紙面指向讀者；丁中正電荷所受的洛倫茲力的方向垂直于紙面指向紙里【例26】 一束帶電粒子沿水平方向飛過靜止的小磁針的正上方，小磁針也是水平放置，這時小磁針的南極向西偏轉(zhuǎn)，則這束帶電粒子可能是（ ）A由北向南飛行的正離子束B由南向北飛行的正離子束C由北向南飛行的負離子束D由南向北飛行的負離子束 【考點】洛倫茲力方向的判斷 【難度】3星 【題型】選擇【答案】AD【例27】 如圖所示，帶電小球在勻強磁場中沿光滑絕緣的圓弧形軌道的內(nèi)側(cè)來回往復運動，它向左或向右運

20、動通過最低點時（ ）A速度相同B加速度相同C所受洛倫茲力相同D軌道給它的彈力相同【考點】洛倫茲力的應(yīng)用 【難度】3星 【題型】選擇【答案】B【例28】 質(zhì)子（H）和粒子（He）以相同的速度垂直進入同一勻強磁場中，它們在垂直于磁場的平面內(nèi)都做勻速圓周運動，它們的軌道半徑和運動周期的關(guān)系是（ ）ARP：R=1：2，TP：T=1：2BRP：R=2：1，TP：T=2：1CRP：R=1：2，TP：T=2：1DRP：R=1：4，TP：T=1：4【考點】洛倫茲力的簡單計算 【難度】3星 【題型】選擇【答案】A【例29】 在半徑為的圓形空間內(nèi)有一勻強磁場，一帶電粒子以速度從沿半徑方向入射，并從點射出，如圖所示

21、（為圓心）已知若在磁場中，粒子只受洛倫茲力作用，則粒子在磁場中運行的時間：（ ）ABCD【考點】洛倫茲力的簡單計算 【難度】3星 【題型】選擇【解析】首先找出粒子做圓周運動的圓心，對應(yīng)圓心角為，設(shè)該粒子圓周運動的周期為，半徑為，則：，【答案】D【例30】 如圖所示，是一熒光屏，當帶電粒子打到熒光屏上時，熒光屏能夠發(fā)光的上方有磁感應(yīng)強度為的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里為屏上的一小孔，與垂直一群質(zhì)量為、帶電荷量的粒子（不計重力），以相同的速率，從處沿垂直于磁場方向射入磁場區(qū)域，且分布在與夾角為的范圍內(nèi)，不計粒子間的相互作用則以下說法正確的是（ ）A在熒光屏上將出現(xiàn)一個圓形亮斑，其半徑為B在熒光屏

22、上將出現(xiàn)一個半圓形亮斑，其半徑為C在熒光屏上將出現(xiàn)一個條形亮線，其長度為D在熒光屏上將出現(xiàn)一個條形亮線，其長度為【考點】洛倫茲力的應(yīng)用 【難度】4星 【題型】選擇【關(guān)鍵詞】2009，朝陽一?！窘馕觥咳鐖D所示：即為形成的亮線，,，【答案】C【例31】 如圖所示，真空室內(nèi)存在勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強度的大小磁場內(nèi)有一塊平面感光板，板面與磁場方向平行在距的距離為處，有一個點狀的放射源，它向各個方向發(fā)射粒子，粒子的速度都是已知粒子的電荷量與質(zhì)量之比現(xiàn)只考慮在圖紙平面中運動的粒子，求上被粒子打中的區(qū)域的長度 【考點】洛倫茲力的應(yīng)用 【難度】4星 【題型】計算【解析】粒子帶正電，故在磁場

23、中沿逆時針方向做勻速圓周運動，用表示軌道半徑，有，由此得，代入數(shù)值得，可見，因朝不同方向發(fā)射的粒子的圓軌跡都過，由此可知，某一圓軌跡在圖中左側(cè)與相切，則此切點就是粒子能打中的左側(cè)最遠點為確定出點的位置，可作平行于的直線到的距離為，以為圓心，為半徑，作弧交于點，過作的垂線，它與的交點即為由圖中幾何關(guān)系得，再考慮粒子在運動中離的距離不可能超過，以為半徑、為圓心作圓，交于右側(cè)的點，此即右側(cè)能打到的最遠點由圖中幾何關(guān)系得，所求長度為，代入數(shù)值得：【答案】【例32】 如圖所示，一束電子（電量為e）以速度v垂直射入磁感強度為B，寬度為d的勻強磁場中，穿透磁場時速度方向與電子原來入射方向的夾角是30

24、6;，則電子的質(zhì)量是 ，穿透磁場的時間是 【考點】洛倫茲力的應(yīng)用 【難度】4星 【題型】填空【解析】電子在磁場中運動，只受洛侖茲力作用，故其軌跡是圓弧的一部分，又因為fv，故圓心在電子穿入和穿出磁場時受到洛侖茲力指向交點上，如圖中的O點，由幾何知識知，AB間圓心角30°，OB為半徑r=d/sin30°=2d，又由r=mv/Be得m=2dBe/v又AB圓心角是30°，穿透時間t=T/12，故t=d/3v帶電粒子在長足夠大的長方形磁場中的運動時要注意臨界條件的分析如已知帶電粒子的質(zhì)量m和電量e，若要帶電粒子能從磁場的右邊界射出，粒子的速度v必須滿足什么條件？這時必須滿

25、足r=mv/Be>d，即v>Bed/m.【答案】m=2dBe/v t=d/3v混合場中的運動【例33】 如圖所示，一帶負電的滑塊從粗糙斜面的頂端滑至底端時的速率為v,若加一個垂直紙面向外的勻強磁場，并保證滑塊能滑至底端，則它滑至底端時的速率 （ ）A變大 B變小 C不變 D條件不足，無法判斷【考點】洛倫茲力的綜合應(yīng)用 【難度】3星 【題型】選擇【答案】B【例34】 如圖所示，將一帶電荷量為，質(zhì)量為的小球，沿水平方向以速度垂直射入水平方向的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為，當它在豎直方向上偏移的距離為時，其速度大小為_【考點】洛倫茲力的綜合應(yīng)用 【難度】3星 【題型】填空【解析】洛倫茲力不做

26、功，由動能定理得：，【答案】【例35】 圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖帶電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為和平板上有可讓粒子通過的狹縫和記錄粒子位置的膠片平板下方有強度為的勻強磁場下列表述正確的是A質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外C能通過的狹縫的帶電粒子的速率等于D粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫，粒子的荷質(zhì)比越小【考點】洛倫茲力的綜合應(yīng)用 【難度】3星 【題型】選擇【關(guān)鍵詞】2009，廣東【答案】ABC【例36】 在某一空間同時存在相互正交的勻強電場和勻強磁場，勻強電場的方向豎直向上，磁場方向如圖所示兩個帶電液滴在此復合場中恰好能沿豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，則（ ）A它們的運動周期一定相等B它們的圓周運動方向可能相反C若它們的動量大小相等