磁场复习教师版本

1、【例1】 奥斯特实验说明了（ ）A磁场的存在B磁场具有方向性C通电导线周围存在磁场D磁体间有相互作用【考点】电流的磁场 【难度】2星 【题型】选择【解析】奥斯特实验中小磁针发生偏转的原因是通电导线周围产生的磁场对小磁针发生作用，从而小磁针偏转【答案】C【例2】 一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方，如图所示，若带电粒子飞过小磁针上方的瞬间，小磁针极向纸面内偏转，这带电粒子可能是（ ）A向右飞行的正粒子束B向左飞行的正粒子束C向右飞行的负粒子束D向左飞行的负粒子束【考点】电流的磁场 【难度】3星 【题型】选择【解析】带电粒子的运动相当于一股电流：带正电的粒子运动时，电流方向即粒子运动的方向；带负

2、电的粒子运动时，电流的方向与其运动的方向相反因此，在运动的粒子空间周围也会形成磁场小磁针的极向纸面内偏转，表示粒子飞行的轨迹在下方区域，其磁场方向垂直于纸面向内根据安培定则，由运动粒子所形成的等效电流方向应从左到右，所以可能是向右运动的正粒子束或向左运动的负粒子束【答案】AD【例3】 磁感应强度在国际单位制中的单位是特斯拉（符号），关于下列单位中与磁感应强度单位一致的是：（ ）A B C D【考点】磁感应强度的定义 【难度】2星 【题型】选择【答案】AD【例4】 下列说法正确的是（）A磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线放在该点时受到磁场力与该导线的长度、通过的电流乘积的比值

3、即B通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C磁感应强度只是定义式，它的大小取决于场源以及磁场中的位置，与以及通电导线在磁场中的方向无关D通电导线的受磁场力的方向就是磁场的方向【考点】磁感应强度的定义 【难度】2星 【题型】选择【答案】C【例5】 如图所示，把两个完全一样的环形圈互相垂直地放置，它们的圆心重合于点，当通过相同的电流时，这两个线圈在处产生的磁感应强度大小与其中一个线圈单独产生时的大小之比为_【考点】磁感应强度的矢量性 【难度】3星 【题型】填空【解析】设每一个环形电流在其圆心所产生的磁感应强度大小为，则两个互相垂直且圆心重合的环形电流在圆心处产生的磁感应强度为，

4、即【答案】【例6】 在球体上分别沿经、纬两个方向互相垂直的套有两个绝缘导线环和，环中通有相同大小的恒定电流（如图），则球心处磁感应强度的方向为：（面水平，面垂直纸面竖直）（ ）A指向左上方B指向右下方C竖直向上D水平向右【考点】磁感应强度的矢量性 【难度】2星 【题型】选择【答案】A 【例7】 两根长直通电导线互相平行，电流方向相同.它们的截面处于一个等边三角形ABC的A和B处.如图所示，两通电导线在C处的磁场的磁感应强度的值都是B，则C处磁场的总磁感应强度是（ ）A2B BBC0 DB【考点】磁感应强度的矢量性 【难度】3星 【题型】选择【答案】D【例8】 两根通电的长直导线平行放置，电流分

5、别为和，电流的方向如图所示，在与导线垂直的平面上有四点，其中在导线横截面连线的延长线上，在导线横截面连线的垂直平分线上则导线中的电流在这四点产生的磁场的磁感应强度可能为零的是（ ）A点 B点 C点 D点【考点】磁感应强度的矢量性 【难度】星 【题型】选择【解析】由安培定则可知，直线电流的磁场是以导线为圆心的同心圆，产生的磁场方向为逆时针方向，产生的磁场为顺时针方向，则在处产生的磁场竖直向下，在处产生的磁场竖直向上，则在点的磁感应强度可能为零，此时需满足；同理，在处的磁感应强度也可能为零，此时需要满足；在点的磁场斜向左上方，在点产生的磁场斜向右上方，则点的磁感应强度不可能为零；同理，在点的磁感应

6、强度也不可能为零本题考查了磁场的叠加【答案】AB【例9】 如图所示是磁场中的一条磁感线，是磁感线上的两点，下列结论正确的是（）A磁感应强度的大小相等B两点磁感应强度的方向相同C一段通电导线在两点所受的安培力相同D这一磁场可能是一条通电的长直导线所产生的【考点】磁感线的定义 【难度】3星 【题型】选择【答案】B【例10】 关于地磁场下列说法正确的是（ ）A地理位置的南、北极即为地磁场的南、北极B地磁场的磁感线是不闭合的曲线C在赤道上的小磁针静止时极指向地理的北极D在赤道上的小磁针静止时极指向地理的南极【考点】地磁场的分布 【难度】2星 【题型】选择【解析】根据地磁场的特点可知，地理的北极即为地磁

7、场的南极，即极；在地球表面的磁感线由地理的南极指向地理的北极，故A、B、D错，C正确【答案】C【例11】 如图所示，一金属直杆两端接有导线，悬挂于线圈上方，与线圈轴线处于竖直平面内，为使垂直纸面向外运动，可以（）A将端接在电源正极，端接在电源负极B将端接在电源正极，端接在电源负极C将端接在电源正极，端接在电源负极D将端接在交流电源的一端，接在交流电源的另一端【考点】安培定则 【难度】3星 【题型】选择【解析】A选项，由安培定则知螺线管上端为N极，中电流方向向右，由左手定则可知垂直纸面向外运动，A正确B选项，螺线管上端为S极，中电流方向向左，由左手定则知受力垂直向外B正确C选项中，螺线管上端为S

8、极，中电流向右，则受力垂直向里，C错误D选项中，如果为电源正极，为负极，即为A选项，如果为电源负极，为正极，即为B选项而A、B均正确，故D也正确，所以答案为A、B、D【答案】ABD【例12】 如图所示，螺线管、蹄形铁芯、圆导线三者相距较远；当开关闭合后小磁针极（黑色的一端为）指向正确的是（ ）A B C D【考点】安培定则 【难度】3星 【题型】选择【解析】小磁针极静止指向为该处的磁场方向，即磁感线切线方向，根据安培定则，蹄形铁芯磁化后右端为极，左端为极，指向正确；通电螺线管的磁场分布与条形磁铁相似，内部应向左，下方磁场向右，所以正确，错误，此处要注意的方向判断不能用同名磁极相排斥，异名磁极相

9、吸引的规律，因为此规律适用于在外部时；圆形电流形成的磁场左侧应为极，故的指向错误【答案】BC【例13】 关于通电直导线所受的安培力、磁感应强度和电流三者方向之间的关系，下列说法中正确的是（ ）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【考点】安培力方向的判断 【难度】2星 【题型】选择【答案】B【例14】 在图中，表示电流、磁场和磁场对电流作用力三者的方向关系正确的是（）【考点】安培力方向的判断 【难度】2星 【题型】选择【答案】BCD【例15】 水平桌面上放条形磁铁，磁铁的正中上方吊着导线与磁铁垂直，导线中通入向纸内的电流，如图

10、所示，产生的情况是（ ）A悬线上的拉力没有变化B悬线上的拉力变大C悬线上的拉力变小D条形磁铁对桌面的压力变小【考点】安培力的方向判断 【难度】3星 【题型】选择【解析】对通电直导线用左手定则分析，其受条形磁铁的磁场力作用方向竖直向下，由牛顿第三定律，可知磁体受通电导线的磁场力方向向上，则条形磁铁对桌面的压力变小，对通电直导线，悬线的拉力变大【答案】BD【例16】 如图所示，一根条形磁棒静止在斜面上，磁棒中心正上方固定着一根水平直导线，通以垂直于纸面向里的恒定电流现将电流的方向改为垂直于纸面向外，电流的大小不变，发现磁棒仍静止在斜面上，则磁棒对斜面的压力（ ）A增大B不变C减小D缺少条件无法判断

11、【考点】安培力的方向判断 【难度】3星 【题型】选择【解析】取一根通过电流所在位置的磁感线，由此处的磁场方向，根据左手定则判知导线所受的安培力的方向为斜向右下方，如图所示当电流的方向改变为垂直于纸面向外时，同理知导线所受的安培力为斜向左上方根据牛顿第三定律，磁棒通过磁场对导线产生作用力时，导线也对磁棒产生等值反向的作用力，所以，电流垂直于纸面向里时，导线对磁棒产生引力，会减小磁棒对斜面的压力电流垂直于纸面向外时，导线对磁棒产生推力，将会增加磁棒对斜面的压力，所以正确选项为A【答案】A 【例17】 如图所示，是一条水平放置的固定长直导线，通电电流大小为，方向如图，是一个通有电流的与共面的金属环，

12、圆环在磁场作用下将（ ）A沿纸面向上运动B沿纸面向下运动C上半部垂直于纸面向外，下半部垂直于纸面向里运动D上半部垂直于纸面向里，下半部垂直于纸面向外运动【考点】安培力的方向判断 【难度】3星 【题型】选择【解析】是放在通电导体的磁场中，的磁场分两部分，上部分的磁场的方向垂直于纸面向里，它的下部分的磁场方向垂直于纸面向外，把分成两部分，在上面的圆弧长度和在下面的圆弧长度虽然不同，可以看成等效长度相同，但所处位置的磁场强弱不同这样，根据左手定则，下面的圆弧受力方向向下，上面的圆弧受力方向也向下，故圆环应向下运动【答案】B【例18】 如图所示，原来静止的图形线圈通过逆时针方向的电流，在其直径上靠近点

13、处放一根垂直于线圈平面的固定不动的长直导线，长直导线通以垂直于纸面向里方向的电流，在的磁场作用下圆线圈将（）A向左平动B向右平动C以直径为轴转动D静止不动【考点】安培力的方向判断 【难度】4星 【题型】选择【解析】导线周围产生磁场是以为圆心的一系的同心圆，因为不在电流的圆心，所以的磁场方向与电流有一定的夹角，这样电流就受磁场力的作用而运动产生的磁场如图所示，根据左手定则，电流的上半部受的磁场力垂直纸面向里，下半部受的磁场力垂直纸面向外，因而线圈将以直径为轴转动，故答案为C【答案】C【例19】 如图所示，在匀强磁场中放入下列各种形状的通电导线，电流强度为，磁感应强度为，求各导线所受的安培力【考点

14、】安培力的计算 【难度】3星 【题型】计算【解析】本题考查对安培力大小计算公式的正确理解，为磁场在垂直电流方向的分量，为有效磁场，或者，其中为垂直于磁场方向的有效长度A图中，这时不能死记公式而写成要理解公式的本质是有效长度或有效磁场，正确分解B图中，不论导线再怎么放，也在纸平面内，故C图中是两根导线组成的折线，整体受力实质上是两部分直导线分别受力的矢量和，其有效长度为（即从的电流），故同理，D图中从的半圆形电流，分析圆弧上对称的每一小段电流，受力抵消合并后，其有效长度为，E图中，【答案】所以，可以推广到任意形状的导线在匀强磁场中的受力计算若在D图中，用导线将接通形成闭合线圈，则弧受力与直径电流

15、受力方向刚好相反，故合力为零，所以，闭合的通电线圈受安培力为零【例20】 质量为的通电细杆置于倾角为的平行导轨上，导轨宽度为，杆与导轨间的摩擦因数为，有电流时恰好在导轨上静止，如图所示，下图是方向观察时的四个平面图，标出四种不同的匀强磁场方向，其中杆与导轨间摩擦力可能为零的是（）【考点】安培力的计算 【难度】3星 【题型】选择【解析】根据电流方向和所给定磁场方向的关系，可以确定通电导线所受安培力分别如图，导线一定受重力，安培力，根据力的平衡条件，若安培力沿斜面向上有分力则有可能不受摩擦力，只有有这种可能，其中时；中时故A、B正确【答案】AB【例21】 相距为的平行金属导轨放在高的水平桌面上，一

16、根质量为的金属棒垂直地跨在导轨上，匀强磁场的磁感应强度竖直向上，如图所示，当接通时，金属棒因受到磁场力的作用而被水平抛出，落地点与抛出点之间的水平距离，求接通后，通过金属棒的总电荷量（取）【考点】安培力的综合计算 【难度】4星 【题型】计算【解析】开关接通后金属棒中有到方向的电流，在竖直向上的磁场中受到水平向右的安培力，加速一段时间后，获得一定的速度水平抛出，而在金属棒加速的这段时间内，金属棒中有电流通过从闭合到金属棒离开轨道这段时间内，金属棒中有一定的电荷量通过在金属棒离开轨道平抛的过程中，平抛运动是水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动的合运动用平抛的高度算出时间，即由求出从水平方向求

17、初速度，即由求出接通电源加速的过程中，金属棒受到的安培力恒定不变，若设加速时间为，则由动量定理有，即，而这段时间内通过金属棒的电荷量为【答案】【例22】 如图所示，电源电动势，竖直导轨电阻可以忽略，金属棒的质量，它与导轨的动摩擦因数，有效长度为，靠在导轨的外面，为使金属棒不滑动，施一与纸夹角成、与导体棒垂直且向里的匀强磁场，则此磁场的方向是斜向上还是斜向下？，此磁场的磁感应强度的范围是 【考点】安培力的综合计算 【难度】4星 【题型】填空【解析】首先画出金属棒受力平面图如图所示，要使棒平衡，应垂直于棒指向纸里，所以磁场应斜向下，根据全电路欧姆定律，当向上时，解得当向下时，解得【答案】斜向下【例

18、23】 电子束以一定的初速度沿轴线进入螺线管内，螺线管中通以方向随时间而周期性变化的电流，如图所示，则电子束在螺线管中做 （ ）A匀速直线运动B匀速圆周运动C加速减速交替的运动D来回振动【考点】洛伦兹力的定义 【难度】2星 【题型】选择题【答案】【例24】 关于带电粒子所受洛仑兹力、磁感应强度和粒子速度三者之间的关系，下列说法中正确的是（ ）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【考点】洛伦兹力的方向 【难度】2星 【题型】选择题【答案】B【例25】 试判断图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向.【考点】洛伦兹力方向的

19、判断 【难度】2星 【题型】选择题【答案】甲中正电荷所受的洛伦兹力方向向上；乙中正电荷所受的洛伦兹力方向向下；丙中正电荷所受的洛伦兹力方向垂直于纸面指向读者；丁中正电荷所受的洛伦兹力的方向垂直于纸面指向纸里【例26】 一束带电粒子沿水平方向飞过静止的小磁针的正上方，小磁针也是水平放置，这时小磁针的南极向西偏转，则这束带电粒子可能是（ ）A由北向南飞行的正离子束B由南向北飞行的正离子束C由北向南飞行的负离子束D由南向北飞行的负离子束 【考点】洛伦兹力方向的判断 【难度】3星 【题型】选择【答案】AD【例27】 如图所示，带电小球在匀强磁场中沿光滑绝缘的圆弧形轨道的内侧来回往复运动，它向左或向右运

20、动通过最低点时（ ）A速度相同B加速度相同C所受洛伦兹力相同D轨道给它的弹力相同【考点】洛伦兹力的应用 【难度】3星 【题型】选择【答案】B【例28】 质子（H）和粒子（He）以相同的速度垂直进入同一匀强磁场中，它们在垂直于磁场的平面内都做匀速圆周运动，它们的轨道半径和运动周期的关系是（ ）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【考点】洛伦兹力的简单计算 【难度】3星 【题型】选择【答案】A【例29】 在半径为的圆形空间内有一匀强磁场，一带电粒子以速度从沿半径方向入射，并从点射出，如图所示

21、（为圆心）已知若在磁场中，粒子只受洛伦兹力作用，则粒子在磁场中运行的时间：（ ）ABCD【考点】洛伦兹力的简单计算 【难度】3星 【题型】选择【解析】首先找出粒子做圆周运动的圆心，对应圆心角为，设该粒子圆周运动的周期为，半径为，则：，【答案】D【例30】 如图所示，是一荧光屏，当带电粒子打到荧光屏上时，荧光屏能够发光的上方有磁感应强度为的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里为屏上的一小孔，与垂直一群质量为、带电荷量的粒子（不计重力），以相同的速率，从处沿垂直于磁场方向射入磁场区域，且分布在与夹角为的范围内，不计粒子间的相互作用则以下说法正确的是（ ）A在荧光屏上将出现一个圆形亮斑，其半径为B在荧光屏

22、上将出现一个半圆形亮斑，其半径为C在荧光屏上将出现一个条形亮线，其长度为D在荧光屏上将出现一个条形亮线，其长度为【考点】洛伦兹力的应用 【难度】4星 【题型】选择【关键词】2009，朝阳一模【解析】如图所示：即为形成的亮线，,，【答案】C【例31】 如图所示，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小磁场内有一块平面感光板，板面与磁场方向平行在距的距离为处，有一个点状的放射源，它向各个方向发射粒子，粒子的速度都是已知粒子的电荷量与质量之比现只考虑在图纸平面中运动的粒子，求上被粒子打中的区域的长度 【考点】洛伦兹力的应用 【难度】4星 【题型】计算【解析】粒子带正电，故在磁场

23、中沿逆时针方向做匀速圆周运动，用表示轨道半径，有，由此得，代入数值得，可见，因朝不同方向发射的粒子的圆轨迹都过，由此可知，某一圆轨迹在图中左侧与相切，则此切点就是粒子能打中的左侧最远点为确定出点的位置，可作平行于的直线到的距离为，以为圆心，为半径，作弧交于点，过作的垂线，它与的交点即为由图中几何关系得，再考虑粒子在运动中离的距离不可能超过，以为半径、为圆心作圆，交于右侧的点，此即右侧能打到的最远点由图中几何关系得，所求长度为，代入数值得：【答案】【例32】 如图所示，一束电子（电量为e）以速度v垂直射入磁感强度为B，宽度为d的匀强磁场中，穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是30

24、6;，则电子的质量是 ，穿透磁场的时间是 【考点】洛伦兹力的应用 【难度】4星 【题型】填空【解析】电子在磁场中运动，只受洛仑兹力作用，故其轨迹是圆弧的一部分，又因为fv，故圆心在电子穿入和穿出磁场时受到洛仑兹力指向交点上，如图中的O点，由几何知识知，AB间圆心角30°，OB为半径r=d/sin30°=2d，又由r=mv/Be得m=2dBe/v又AB圆心角是30°，穿透时间t=T/12，故t=d/3v带电粒子在长足够大的长方形磁场中的运动时要注意临界条件的分析如已知带电粒子的质量m和电量e，若要带电粒子能从磁场的右边界射出，粒子的速度v必须满足什么条件？这时必须满

25、足r=mv/Be>d，即v>Bed/m.【答案】m=2dBe/v t=d/3v混合场中的运动【例33】 如图所示，一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为v,若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，并保证滑块能滑至底端，则它滑至底端时的速率 （ ）A变大 B变小 C不变 D条件不足，无法判断【考点】洛伦兹力的综合应用 【难度】3星 【题型】选择【答案】B【例34】 如图所示，将一带电荷量为，质量为的小球，沿水平方向以速度垂直射入水平方向的匀强磁场中，磁感应强度为，当它在竖直方向上偏移的距离为时，其速度大小为_【考点】洛伦兹力的综合应用 【难度】3星 【题型】填空【解析】洛伦兹力不做

26、功，由动能定理得：，【答案】【例35】 图是质谱仪的工作原理示意图带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为和平板上有可让粒子通过的狭缝和记录粒子位置的胶片平板下方有强度为的匀强磁场下列表述正确的是A质谱仪是分析同位素的重要工具B速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C能通过的狭缝的带电粒子的速率等于D粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝，粒子的荷质比越小【考点】洛伦兹力的综合应用 【难度】3星 【题型】选择【关键词】2009，广东【答案】ABC【例36】 在某一空间同时存在相互正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场的方向竖直向上，磁场方向如图所示两个带电液滴在此复合场中恰好能沿竖直平面内做匀速圆周运动，则（ ）A它们的运动周期一定相等B它们的圆周运动方向可能相反C若它们的动量大小相等