磁场的基本概念

1、.高邮市第一中学2015届高三物理二轮复习导学案 班级 学号 姓名 日期 成绩 第4课时：磁场的基本概念活动单活动一、电流的磁场【例1】O. azyx在三维直角坐标系中，电子流沿y轴正方向运动，如图所示，由于电子流的运动产生的磁场在a点的方向为A+x 方向 B+z 方向 C- z 方向 D- x 方向 解析：电流能在其周围产生磁场，而电流是由电荷的定向运动形成的，所以做定向运动的电子流也能在其周围产生磁场，根据安培定则可确定磁场的方向沿y轴正方向运动的电子流，形成沿y轴方向的直线电流，由安培定则可知，a点磁场方向沿-x方向故D正确答案：D 题后反思：本题考查电子流产生的磁场方向、安培定则等考点

2、本题以三维直角坐标系为情境考查考生运用基本知识的能力，可见命题者匠心独运，让我们能感受到物理情景的灵活多变变式训练1：图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是()A向上B向下C向左D向右解析选Ba、b、c、d四根导线上电流大小相同，它们在O点形成的磁场的磁感应强度B大小相同，方向如图甲所示。O点合磁场方向如图乙所示，则从O点垂直纸面向外运动的带正电的粒子所受洛伦兹力方向据左手定则可以判定向下。选项B正确。活动二、安培力【例2】如图所示，在

3、竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF，导轨上放有一金属棒MN。现从t=0时刻起，给棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比，即I=kt，其中k为常量，金属棒与导轨始终垂直且接触良好。下列关于棒的速度v、加速度a随时间t变化的关系图象，可能正确的是vtOAvtOBatOCatODBICDEFMN答案：BD变式训练2：位于同一水平面上的两根平行导电导轨，放置在斜向左上方、与水平面成60°角足够大的匀强磁场中，现给出这一装置的侧视图，一根通有恒定电流的金属棒正在导轨上向右做匀速运动，在匀强磁场沿顺时针缓慢转过30°的过程中，金属棒始终保持匀速运动，则磁感强

4、度B的大小变化可能是 （ ）（A）始终变大 （B）始终变小 （C）先变大后变小 （D）先变小后变大活动三、洛伦兹力及磁偏转【例3】如图所示，在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里。P为屏上的一个小孔。PC与MN垂直。一群质量为m、带电荷量为q的粒子(不计重力)，以相同的速率v，从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域。粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内，且散开在与PC夹角为的范围内。则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为()A.B.C. D.解析：选D由图示可知，沿PC方向射入磁场中的带负电的粒子打在MN上的点离P点最远，为PR，沿两边界线射入磁场中的带负电的粒子打在MN上

5、的点离P点最近，为PQcos ，故在屏MN上被粒子打中的区域的长度为：QRPRPQ，选项D正确。变式训练3：2014·新课标全国卷16 如图所示，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未面出)，一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O，已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变不计重力铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为()A2 B. C1 D.16D解析 本题考查了带电粒子在磁场中的运动根据qvB有· ，穿过铝板后粒子动能减半，则，穿过铝板后粒子运动半径减半，则，因此，D正确 MNOB变式训

6、练4：如图，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里.许多质量为m带电量为+q的粒子，以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域.不计重力，不计粒子间的相互影响下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中.哪个图是正确的？（A）MR2R2RNOO2R2RM2RNMNO2RR2RO2R2RMRNABACD巩固单1.指南针静止时，其位置如图中虚线所示若在其上方放置一水平方向的导线，并通以恒定电流，则指南针转向图中实线所示位置据此可能是（ B ）A.导线南北放置，通有向北的电流 B.导线南北放置，通有向南的电流C.导线东西放置，通有向西

7、的电流D.导线东西放置，通有向东的电流2如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，有两根竖直放置的平行导轨AB、CD，导轨上放有质量为m的金属棒MN，棒与导轨间的动摩擦因数为，现从t0时刻起，给棒通以图示方向的电流，且电流强度与时间成正比，即Ikt，其中k为恒量若金属棒与导轨始终垂直，则如图所示的表示棒所受的摩擦力随时间变化的四幅图中，正确的是(C)3. 如图所示为一种获得高能粒子的装置，环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调节的均匀磁场，质量为m，电荷量q的粒子在环中做半径为R的圆周运动，A、B为两块中心开有小孔的极板，原来电势都为零，每当粒子顺时针飞经A板时，A板电势升高为U，B板电势仍保持为零，粒

8、子在两板间的电场中加速，每当粒子离开B时，A板电势又降为零，粒子在电场一次次加速下动能不断增大，而绕行半径不变，则(D)A粒子从A板小孔处由静止开始在电场作用下加速，绕行n圈后回到A板时获得的总动能为2nqUB在粒子绕行的整个过程中，A板电势可以始终保持为UC在粒子绕行的整个过程中，每一圈的周期不变D为使粒子始终保持在半径为R的圆轨道上运动，磁场必须周期性递增，则粒子绕行第n圈时的磁感应强度为Ox/cm2y/cm4.如图所示，宽h=2cm的有界匀强磁场，纵向范围足够大，磁感应强度的方向垂直纸面向内，现有一群正粒子从O点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场，若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径均为r=5cm，则（ AD ）A.右边界:-4cm<y<4cm有粒子射出B.右边界:y>4cm和y<-4cm有粒子射出C.左边界:y>8cm有粒子射出D.左边界:0<y<8cm有粒子射出BMEN+q+q5.如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内，左右两端点等高，分别处于沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中.两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放.M、N为轨道的最低点，则下列说法中