统考版2024高考物理二轮专题复习第一编专题复习攻略专题四电场与磁场第9讲磁场及带电粒子在磁场中的运动考点一磁场的性质及磁吃电流的作用教师用书

第9讲磁场及带电粒子在磁场中的运动命题热点(1)安培定则、磁场的叠加；(2)安培力的分析与计算；(3)带电粒子在磁场中的运动；(4)带电粒子在复合场中的运动；(5)带电粒子在复合场中运动的应用实例．常考题型选择题计算题高频考点·实力突破考点一磁场的性质及磁场对电流的作用1．磁场的叠加和安培定则应用的“三点留意”(1)留意依据安培定则确定通电导线四周磁场的方向（即磁感应强度的方向）(2)留意磁场中每一点磁感应强度的方向为该点磁感线的切线方向．(3)留意磁感应强度是矢量，多个通电导体产生的磁场叠加时，合磁场的磁感应强度等于场源单独存在时在该点磁感应强度的矢量和（要用到平行四边形法则，解三角形）2．安培力的分析与计算(1)方向：左手定则(2)大小：F＝BILsinθθ＝0时F＝0，θ＝90°时F＝BIL(3)二级结论：同向电流相互吸引，反向电流相互排斥例1[2024·江苏卷]如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B.L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中．已知ab边长为2l，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行．该导线受到的安培力为()A．0B．BIlC．2BIlD．BIl预料1[2024·上海市延安中学检测](多选)在城市建设施工中，常常须要确定地下金属管线的位置．如图所示，有一种探测方法是，首先给金属长直管线通上电流，再用可以测量磁场强弱、方向的仪器进行以下操作：①用测量仪在金属管线旁边的水平地面上找到磁场的最强的某点，记为a；②在a点旁边的地面上，找到与a点磁感应强度相同的若干点，将这些点连成直线EF；③在地面上过a点垂直于EF的直线上，找到磁场方向与地面夹角为45°的b、c两点，测得b、c两点距离为L，由此可确定金属管线()A．平行于EF，深度为B．平行于EF，深度为LC．垂直于EF，深度为D．垂直于EF，深度为L预料2如图所示，两根相距为d的长直导线分别通有电流I1、I2，纸面内有一点P，与两根导线的距离也为d，已知I1＝I2＝I时，P点的磁感应强度大小为B，若保持I1不变，将I2增大为3I，则此时P点磁感应强度大小为()A．5BB．2BC．BD．B预料3如图甲、乙所示的电路中，两光滑平行导轨之间的距离均为L，在两导轨之间的平面内都有垂直导轨平面对下、磁感应强度为B的匀强磁场，两金属杆完全相同、阻值均为r，均与导轨接触良好．图甲中导轨的左端接有阻值为R的定值电阻，金属杆在水平拉力的作用下以速度v水平向右做匀速运动；图乙中导轨的左端接有内阻不计的电源，金属杆通过跨过定滑轮的绝缘轻绳与一重物相连，杆正以速度v水平向右做匀速运动，电路中的电流为I.若导轨电阻不计，忽视全部摩擦，则下列说法正确的是()A．两杆所受安培力的方向相同B．图甲、乙中两杆所受安培力大小之比为C．在时间Δt内图甲中金属杆产生的电能为D．在时间Δt内图乙中电源输出的能量为BILvΔt考点一例1解析：因bc段与磁场方向平行，则不受安培力；ab段与磁场方向垂直，则受安培力为Fab＝BI·2l＝2BIl则该导线受到的安培力为2BIl.故选C.答案：C预料1解析：依据通电直导线产生的磁场特点可知，距离电流越近，产生的磁场强度越大，则a点距离管线最近，EF上的点均是距离管线最近的点，则管线在EF的正下方，与EF平行．依据安培定则做出管线产生磁场的横截面，b、c两点的磁场方向与地面夹角为45°的，如图所示．由几何关系可以确定a到管线的距离为，即金属管线平行于EF，深度为，故选A.答案：A预料2解析：由安培定则，I1在P点产生的磁感应强度垂直纸面对里，设为B0，I2在P点的磁感应强度竖直向上，由于I1＝I2＝I，P到两导线距离相等，都为d，所以I2在P点的磁感应强度大小也为B0，由矢量合成知B＝B0，将I2增大为3I，则I2在P点的磁感应强度大小也为3B0，则P点磁感应强度大小为B＝＝B0＝B，故C正确．答案：C预料3解析：图甲中电路，由闭合电路欧姆定律可得I1＝，金属杆受到的安培力F1＝BI1L＝，方向水平向左，图乙中金属杆受到的安培力F2＝BIL，方向水平向右，两杆所受安培力方向相反，大小之比为＝，故选项A、B错误；在Δt时