第七讲 磁场综合

1、第七讲 磁场综合一、磁场对电流的作用力题型一：基本概念（磁场、磁通量、磁感应强度、磁场力）例1: 如右图所示，两个完全相同的通电圆环A、B圆心O重合、圆面相互垂直的放置，通电电流相同，电流方向如图所示，设每个圆环在其圆心O处独立产生的磁感应强度都为B0，则O处的磁感应强度大小为 ( )A0 BB0 CB0 D无法确定针对训练1-1：在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线，如右图所示，四根导线中电流i4i3> i2> i1，要使中心处点磁场增强，应切断哪一根导线中的电流 ( )Ai1 Bi2 Ci3 Di4例2：如左下图所示，根据小磁针的指向，画出线圈的绕线方向。针对训练2-1：如右

2、上图所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时N极指向右，试判定电源的正负极例3：如右图所示，面积为S的矩形线圈abcd，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面成角，当线框以ab为轴顺时针方向转过90°时，穿过abcd面的磁通量变化量为多少？针对训练3-1：如右图所示，两个同心圆形线圈a、b在同一平面内，圆半径Ra<Rb，一条形磁铁穿过圆心垂直于圆面，穿过两个线圈的磁通量分别为a和b，则( ) Aa>b Ba=b Ca<b D无法判断题型二：通电导线在磁场中的受力例4：如右图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同方向相反的电流，a受到磁场力大

3、小为F1。当放人一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到磁场力大小为F2，则此时b受到磁场力大小变为 ( ) AF2 BF1一F2 CF1+F2 D2FlF2针对训练4-1：如右图所示，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I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，同时上升题型三：通电导线在磁场中的受力平衡例5：在倾角为的光滑斜面上，置一通有电流I，长L，质量为m的导体棒，如右图所示，试问：(1)欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B

4、的最小值和方向(2)欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向(3)分析棒有可能静止在斜面上且要求B垂直L，应加外磁场的方向的范围。针对训练5-1：如右图所示，光滑导轨与水平面成角，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。当回路总电流为I1时，金属杆正好能静止。求：(1)B至少多大?这时B的方向如何?(2)若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，应将回路电流I2调到多大才能使金属杆保持静止？二：磁场对运动电荷的作用力题型一：带电粒子在磁场中的一般运动例1：如右图所示，PQ是匀强磁场中的一片薄金属片，其平面与磁场方向平行，一个带

5、电粒子从某点以与PQ垂直的速度v射出，动能是E，射出后带电粒子的运动轨迹如右图所示。今测得它在金属片两边的轨迹半径之比为10：9，若在穿板的过程中粒子受到的阻力大小及电荷量恒定，则 （ ）A带电粒子一定带正电B带电粒子每穿过一次金属片，速度减小了C带电粒子每穿过一次金属片，动能减少了0.19ED带电粒子穿过5次后陷在金属片针对训练1-1：如右图所示，A、B两绝缘物体叠放在粗糙的水平面上，地面上方存在如右图所示的匀强磁场，A物体带有正电荷，现使A、B两个物体以初速度v0向右相对静止的运动， 则 ( )AA、B两物体间的摩擦力大小不变B地面对B物体的摩擦力不断的增大CA、B两物体间的摩擦力不断的增

6、大D地面与B间的摩擦力不断的减小题型二：带电粒子在“长方形磁场区域”中的运动例2：如右图所示，长为L，间距为d的水平两极板间，有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，两板不带电，现有质量为m，电荷量为q的带正电粒子(重力不计)，从左侧两极板的中心处以不同速率v水平射人，欲使粒子不打在板上，求粒子速率v应满足什么条件。针对训练2-1：如右图所示，A、B为水平放置的足够长的平行板，板间距离为d1.0×10-2 m，A板中央有一电子源P，在纸面内能向各个方向发射速度在03.2×107 ms范围内的电子，Q为P点正上方B板上的一点，若垂直纸面向里加一匀强磁场，磁感应强度B9.1

7、×10-3 T，已知电子的质量m9.1×10-31 kg，电子电荷量e1.6×10-19 C，不计电子的重力和电子间相互作用力，且电子打到板上均被吸收，并转移到大地求：沿PQ方向射出的电子击中A、B两板上的范围题型三：带电粒子在“单边磁场区域”中的运动例3：如右图所示，在真空中坐标xOy平面的x>O区域内，有磁感应强度B1.0×10-2 T的匀强磁场，方向与xOy平面垂直，在x轴上的P(10，0)点，有一放射源，在xOy平面内向各个方向发射速率v1.0×104 ms的带正电的粒子，粒子的质量为m1.6×10-25kg，电荷量为q

8、1.6×10-18C，求带电粒子能打到y轴上的范围。针对训练3-1：将倾角为的光滑绝缘斜面放置在一个足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，一个质量为m，带电荷量为q的小物体在斜面上由静止开始下滑(设斜面足够长)如右图所示，滑到某一位置开始离开斜面，则：(1)物体带什么电荷?(2)物体离开斜面时的速度为多少?(3)物体在斜面上滑行的长度为多少?三、带电粒子在复合场中的运动题型一：带电体在复合场中的直线运动例1：如右图所示，绝缘直棒上的小球，其质量为m、带电荷量是+q，小球可在棒上滑动。将此棒竖直放在互相垂直且沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度是E，磁感应强度是B，小球与棒间的动摩擦因数为，求小球由静止沿棒下滑的最大加速度和最大速度。(小球所带电荷量不变)针对训练1