第九章第一節(jié)

1、第九章磁場第九章磁場2015高考導(dǎo)航高考導(dǎo)航考綱展示考綱展示1.磁場、磁感應(yīng)強度、磁感線磁場、磁感應(yīng)強度、磁感線2通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向3安培力、安培力的方向安培力、安培力的方向4勻強磁場中的安培力勻強磁場中的安培力5洛倫茲力、洛倫茲力的方向洛倫茲力、洛倫茲力的方向6洛倫茲力公式洛倫茲力公式7帶電粒子在勻強磁場中的運動帶電粒子在勻強磁場中的運動8質(zhì)譜儀和回旋加速器質(zhì)譜儀和回旋加速器說明：說明：1.安培力的計算只限于電流與磁感應(yīng)強安培力的計算只限于電流與磁感應(yīng)強度方向垂直的情形度方向垂直的情形2洛倫茲力的計算只限于速度和磁場方向垂洛倫茲力的計算只限于

2、速度和磁場方向垂直的情形直的情形熱點視角熱點視角1.高考對磁場知識的考查頻率較高，考查的熱點主要集中在：高考對磁場知識的考查頻率較高，考查的熱點主要集中在：磁場概念的理解、安培力的應(yīng)用和帶電粒子在磁場中的運磁場概念的理解、安培力的應(yīng)用和帶電粒子在磁場中的運動、帶電粒子在復(fù)合場中的運動動、帶電粒子在復(fù)合場中的運動2高考題型包括選擇題和計算題選擇題側(cè)重考查磁場的高考題型包括選擇題和計算題選擇題側(cè)重考查磁場的基本概念、安培力的簡單應(yīng)用和洛倫茲力的有關(guān)分析；計基本概念、安培力的簡單應(yīng)用和洛倫茲力的有關(guān)分析；計算題則側(cè)重考查帶電粒子在磁場中或在復(fù)合場中的運動以算題則側(cè)重考查帶電粒子在磁場中或在復(fù)合場中的

3、運動以及與電磁感應(yīng)相結(jié)合的問題特別注意及與電磁感應(yīng)相結(jié)合的問題特別注意“邊界問題邊界問題”以及以及由周期性引起的多解問題由周期性引起的多解問題3高考也注重實際應(yīng)用，如質(zhì)譜儀、回旋加速器、霍爾元高考也注重實際應(yīng)用，如質(zhì)譜儀、回旋加速器、霍爾元件、磁流體發(fā)電機、速度選擇器、磁電式電流表等都可能件、磁流體發(fā)電機、速度選擇器、磁電式電流表等都可能成為命題的背景成為命題的背景.磁場及其描述磁場及其描述一、磁場、磁感應(yīng)強度一、磁場、磁感應(yīng)強度1.1.磁場磁場(1)(1)基本特性基本特性: :磁場對處于其中的磁體、電流和運動磁場對處于其中的磁體、電流和運動電荷有電荷有 的作用的作用. .(2)(2)方向方向

4、: :小磁針的小磁針的 所受磁場力的方向所受磁場力的方向. .磁場力磁場力N N極極(3)(3)方向方向: :小磁針靜止時小磁針靜止時 的指向的指向. .3.3.安培的分子電流假說安培的分子電流假說安培認為安培認為, ,在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部, ,存在著存在著一種一種 分子電流分子電流. .分子電流使每個物質(zhì)分子電流使每個物質(zhì)微粒都成為微小的磁體微粒都成為微小的磁體, ,它的兩側(cè)相當于它的兩側(cè)相當于 ( (如圖如圖1 1所示所示).).N N極極環(huán)形電流環(huán)形電流兩個磁兩個磁圖圖1 12.2.磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度(1)(1)物理意義物理意義: :描述磁場描述磁場

5、 . .(2)(2)大小大小: :B B= (= (通電導(dǎo)線垂直于磁場通電導(dǎo)線垂直于磁場).).強弱和方向強弱和方向ILF極極二、磁感線及幾種常見的磁場分布二、磁感線及幾種常見的磁場分布1.1.磁感線磁感線: :在磁場中畫出一些曲線在磁場中畫出一些曲線, ,使曲線上每一點使曲線上每一點 的的 方向都跟這點的磁感應(yīng)強度的方向一致方向都跟這點的磁感應(yīng)強度的方向一致. .2.2.幾種常見的磁場幾種常見的磁場(1)(1)條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場( (如圖如圖2 2所示所示) ) 切線切線圖圖2 2定培定則定培定則立體圖立體圖3 3、幾種電流周圍的磁場分布、幾種電流周圍的磁場分布

6、 3 3、幾種電流周圍的磁場分布、幾種電流周圍的磁場分布 直線電流的磁場直線電流的磁場 通電螺線管的磁通電螺線管的磁場場 環(huán)形電流的磁場環(huán)形電流的磁場特點特點無磁極、非勻強無磁極、非勻強且距導(dǎo)線越遠處且距導(dǎo)線越遠處磁場磁場與條形磁鐵的磁與條形磁鐵的磁場相似場相似, ,管內(nèi)為管內(nèi)為勻強磁場且磁場勻強磁場且磁場 , ,管外為非勻強管外為非勻強磁場磁場 環(huán)形電流的兩環(huán)形電流的兩 側(cè)是側(cè)是N N極和極和S S極且極且離圓環(huán)中心越遠離圓環(huán)中心越遠, ,磁場磁場越弱越弱最強最強越弱越弱4 4、地磁場、地磁場地磁場的地磁場的N N極在地球極在地球 附近附近, ,S S極在地球極在地球 附近附近, ,磁感線分

7、布如圖磁感線分布如圖4 4所示所示. .地磁場地磁場B B的水平分量的水平分量( (B Bx x) )總是從地球總是從地球 指向指向 , ,而豎直分量而豎直分量( (B By y) )則南北相反則南北相反, ,在南半球垂直地面向上在南半球垂直地面向上, ,在北半球垂直地面向下在北半球垂直地面向下. .南極南極北極北極圖圖4 4南極南極北極北極在赤道平面上在赤道平面上, ,距離地球表面高度相等的各點距離地球表面高度相等的各點, ,磁磁感應(yīng)強度感應(yīng)強度 , ,且方向水平且方向水平 . .相等相等向北向北三、磁感線和電場線的比較三、磁感線和電場線的比較 磁感線磁感線 電場線電場線 相相似似點點 引入

8、目的引入目的 都是為了形象的描述場而引入都是為了形象的描述場而引入的假想曲線的假想曲線, ,實際不存在實際不存在 疏密意義疏密意義 都能定性描述場的強弱都能定性描述場的強弱 切線方向切線方向 都是表示該點場的方向都是表示該點場的方向 是否相交是否相交 不相交不相交 不同點不同點閉合曲線閉合曲線, ,外部由外部由N NS S, ,內(nèi)部內(nèi)部由由S SN N 起始于正電荷起始于正電荷( (或或無窮遠無窮遠),),終止于終止于負電荷負電荷( (或無窮遠或無窮遠) ) 對磁感應(yīng)強度對磁感應(yīng)強度B B= = 的理解的理解1.1.磁感應(yīng)強度由磁場本身決定磁感應(yīng)強度由磁場本身決定, ,就像電場強度由電場就像電

9、場強度由電場本身決定一樣本身決定一樣, ,跟該位置放不放通電導(dǎo)線無關(guān)跟該位置放不放通電導(dǎo)線無關(guān). .2.2.不能根據(jù)公式不能根據(jù)公式B B= = 就說就說B B與與F F成正比成正比, ,與與ILIL成反比成反比. .3.3.磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度B B的定義式也是其度量式的定義式也是其度量式, ,但用來測量但用來測量的小段通電導(dǎo)線的小段通電導(dǎo)線必須垂直放入磁場必須垂直放入磁場, ,如果小段通電如果小段通電直導(dǎo)線平行放入磁場直導(dǎo)線平行放入磁場, ,所受安培力為零所受安培力為零, ,但不能說但不能說該點的磁感應(yīng)強度為零該點的磁感應(yīng)強度為零. . 4.4.磁感應(yīng)強度是矢量磁感應(yīng)強度是矢量, ,其方向

10、是放入其中的小磁針靜其方向是放入其中的小磁針靜止時止時N N極的指向極的指向, ,不是磁場中電流所受磁場力的方不是磁場中電流所受磁場力的方向向, ,而是與受到磁場力的方向垂直而是與受到磁場力的方向垂直. . ILFILFB.B.電流元電流元ILIL在磁場中受力為在磁場中受力為F F, ,則磁感應(yīng)強度可能大則磁感應(yīng)強度可能大于或等于于或等于C.C.磁場中電流元受力大的地方磁場中電流元受力大的地方, ,磁感應(yīng)強度一定大磁感應(yīng)強度一定大D.D.磁場中某點磁感應(yīng)強度的方向磁場中某點磁感應(yīng)強度的方向, ,與電流元在此點的與電流元在此點的受力方向相同受力方向相同ILF1.(1.(單選單選) )關(guān)于磁感應(yīng)強

11、度的概念關(guān)于磁感應(yīng)強度的概念, ,以下說法中正確的有以下說法中正確的有 ( () ) A. A.電流元電流元ILIL在磁場中受力為在磁場中受力為F F, ,則磁感應(yīng)強度則磁感應(yīng)強度B B一定一定 等于等于ILFB11.(單選單選)關(guān)于磁感應(yīng)強度關(guān)于磁感應(yīng)強度B，下列說法中正確的是，下列說法中正確的是()A磁場中某點磁場中某點B的大小，跟放在該點的試探電流元的情況的大小，跟放在該點的試探電流元的情況有關(guān)有關(guān)B磁場中某點磁場中某點B的方向，跟放在該點的試探電流元所受磁的方向，跟放在該點的試探電流元所受磁場力方向一致場力方向一致C在磁場中某點的試探電流元不受磁場力作用時，該點在磁場中某點的試探電流元

12、不受磁場力作用時，該點B值大小為零值大小為零D在磁場中磁感線越密集的地方，磁感應(yīng)強度越大在磁場中磁感線越密集的地方，磁感應(yīng)強度越大D12.(單選單選)如圖，兩根相互平行的長直導(dǎo)線分別通有方向相如圖，兩根相互平行的長直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流反的電流I1和和I2，且，且I1I2；a、b、c、d為導(dǎo)線某一橫截面所在為導(dǎo)線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點且平面內(nèi)的四點且a、b、c與兩導(dǎo)線共面；與兩導(dǎo)線共面；b點在兩導(dǎo)線之間，點在兩導(dǎo)線之間，b、d的連線與導(dǎo)線所在平面垂直，磁感應(yīng)強度可能為零的點的連線與導(dǎo)線所在平面垂直，磁感應(yīng)強度可能為零的點是是()Aa點點 Bb點點Cc點點 Dd點點C21.(雙選雙選)

13、(2014長春高三檢測長春高三檢測)關(guān)于電場線關(guān)于電場線 和磁和磁 感感 線的說線的說法正確的是法正確的是( )A電場線和磁感線都是利用疏密表示場的強弱的電場線和磁感線都是利用疏密表示場的強弱的B電場線是客觀存在的，而磁感線是不存在的電場線是客觀存在的，而磁感線是不存在的C靜電場的電場線是不閉合的，而磁感線是閉合的曲線靜電場的電場線是不閉合的，而磁感線是閉合的曲線D電場線和磁感線都可能相交電場線和磁感線都可能相交AC22.(單選單選)為了解釋地球的磁性，為了解釋地球的磁性，19世紀安培世紀安培 假設(shè)：地假設(shè)：地 球的球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的引起的

14、.在下列四個圖中在下列四個圖中,正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是()B23.(單選單選)在磁場中某區(qū)域的磁感線如下圖所示，則在磁場中某區(qū)域的磁感線如下圖所示，則()Aa、b兩處的磁感應(yīng)強度的大小不等，兩處的磁感應(yīng)強度的大小不等，BaBbBa、b兩處的磁感應(yīng)強度的大小不等，兩處的磁感應(yīng)強度的大小不等，BaBbC同一通電導(dǎo)線放在同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在處受力一定比放在b處受力大處受力大D同一通電導(dǎo)線放在同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在處受力一定比放在b處受力小處受力小B四、安培力的大小和方向四、安培力的大小和方向1大小大小(1)FBILsin (其中

15、其中為為B與與I之間的夾角之間的夾角) (2)磁場和電流垂直時磁場和電流垂直時F_.(3)磁場和電流平行時磁場和電流平行時F0.BIL2方向方向(1)用左手定則判定：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直用左手定則判定：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直,并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進入，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進入，并使四指指向并使四指指向_的方向，這時拇指所指的的方向，這時拇指所指的 方向方向 就是通就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向(2)安培力的方向特點：安培力的方向特點：FB，F(xiàn)I，即，即F垂直于垂直于B和和I 決定的決定的平

16、面平面(注意：注意：B和和I可以有任意夾角可以有任意夾角)電流電流3(雙選雙選)(2012高考海南卷高考海南卷)如圖所示的裝如圖所示的裝置可演示磁場對通電導(dǎo)線的作用電磁鐵置可演示磁場對通電導(dǎo)線的作用電磁鐵上下兩磁極之間某一水平面內(nèi)固定兩條平上下兩磁極之間某一水平面內(nèi)固定兩條平行金屬導(dǎo)軌，行金屬導(dǎo)軌，L是置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂是置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直的金屬桿當電磁鐵線圈兩端直的金屬桿當電磁鐵線圈兩端a、b，導(dǎo)軌兩，導(dǎo)軌兩 端端e、f，分，分 別別接到兩個不同的直流電源上時，接到兩個不同的直流電源上時，L便在導(dǎo)軌上便在導(dǎo)軌上 滑動滑動 下列說下列說法正確的是法正確的是( )A若若a接正極，接正極，b

17、接負極，接負極，e接正極接正極,f接負極，則接負極，則L向右滑動向右滑動B若若a接正極，接正極，b接負極，接負極，e接負極接負極,f接正極，則接正極，則L向右滑動向右滑動C若若a接負極，接負極，b極正極，極正極，e接正極接正極,f接負極，則接負極，則L向左滑動向左滑動D若若a接負極，接負極，b極正極，極正極，e接負極接負極,f接正極，則接正極，則L向左滑動向左滑動BD安培定則的應(yīng)用和磁場的疊加安培定則的應(yīng)用和磁場的疊加1安培定則的應(yīng)用安培定則的應(yīng)用在運用安培定則判定直線電流和環(huán)形電流的磁場時應(yīng)分清在運用安培定則判定直線電流和環(huán)形電流的磁場時應(yīng)分清“因因”和和“果果”原因原因(電流方向電流方向)

18、結(jié)果結(jié)果(磁場繞向磁場繞向)直線電流直線電流的磁場的磁場環(huán)形電流環(huán)形電流的磁場的磁場大拇指大拇指四指四指四指四指大拇指大拇指2.磁場的疊加磁場的疊加磁感應(yīng)強度是矢量，計算時與力的計算方法磁感應(yīng)強度是矢量，計算時與力的計算方法 相同，利用相同，利用 平行平行四邊形定則或正交分解法進行合成與分解四邊形定則或正交分解法進行合成與分解特別提示：特別提示：兩個電流附近的磁場的磁感應(yīng)強度是由兩個電流兩個電流附近的磁場的磁感應(yīng)強度是由兩個電流分別獨立存在時產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度疊加而成的分別獨立存在時產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度疊加而成的 (單選單選)(2012高考全國卷高考全國卷)如圖所示，兩根相互平行如圖所示

19、，兩根相互平行的長直導(dǎo)線過紙面上的的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點，且與紙面兩點，且與紙面 垂垂 直，導(dǎo)線中直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流通有大小相等、方向相反的電流a、O、b在在M、N的連線上的連線上, O為為MN的中點，的中點，c、d位于位于MN的中垂線上，且的中垂線上，且a、b、c、d到到O點的距離均相等關(guān)于以上幾點處的磁場，下列說法正確的點的距離均相等關(guān)于以上幾點處的磁場，下列說法正確的是是()CAO點處的磁感應(yīng)強度為零點處的磁感應(yīng)強度為零Ba、b兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反Cc、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同兩點處的磁感應(yīng)強度

20、大小相等，方向相同Da、c兩點處磁感應(yīng)強度的方向不同兩點處磁感應(yīng)強度的方向不同思路點撥思路點撥先根據(jù)安培定則確定兩電先根據(jù)安培定則確定兩電 流在各流在各 點產(chǎn)點產(chǎn) 生的磁場生的磁場方向，再根據(jù)方向，再根據(jù)B與距離的關(guān)系，判斷各點兩個分與距離的關(guān)系，判斷各點兩個分 磁感磁感 應(yīng)應(yīng) 強度強度的大小關(guān)系，然后根據(jù)矢量合成法則確定合磁感應(yīng)強度的大小關(guān)系，然后根據(jù)矢量合成法則確定合磁感應(yīng)強度 的大的大小關(guān)系小關(guān)系總結(jié)提升總結(jié)提升磁感應(yīng)強度是矢量，遵循矢量的運算法則磁感應(yīng)強度是矢量，遵循矢量的運算法則解析解析由安培定則可以判斷通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場的磁感線由安培定則可以判斷通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場的磁感線如圖所示，

21、由磁場的疊加原理可知如圖所示，由磁場的疊加原理可知C項正確項正確1(雙選雙選)(2013高考海南卷高考海南卷)三條在同一平三條在同一平面面(紙面紙面) 內(nèi)內(nèi) 的的 長直絕緣導(dǎo)線組成一等邊三長直絕緣導(dǎo)線組成一等邊三角形，在導(dǎo)線中通過的電流均為角形，在導(dǎo)線中通過的電流均為I，方向如，方向如圖所示圖所示a、b和和c三點分別位于三角形的三三點分別位于三角形的三個頂角的平分線上個頂角的平分線上,且到相應(yīng)頂點的距離相且到相應(yīng)頂點的距離相等將等將a、b和和c處的磁感應(yīng)強度大小分別記為處的磁感應(yīng)強度大小分別記為B1、B2和和B3，下，下列說法正確的是列說法正確的是( )AB1B2B3BB1B2B3ACCa和和

22、b處磁場方向垂直于紙面向外，處磁場方向垂直于紙面向外，c處磁場方向垂直于紙?zhí)幋艌龇较虼怪庇诩埫嫦蚶锩嫦蚶顳a處磁場方向垂直于紙面向外，處磁場方向垂直于紙面向外，b和和c處磁場方向垂直于紙?zhí)幋艌龇较虼怪庇诩埫嫦蚶锩嫦蚶锝馕觯涸诮馕觯涸赼、b兩處的磁場，有兩條電流產(chǎn)生的兩處的磁場，有兩條電流產(chǎn)生的 磁場抵消，只磁場抵消，只有第三條電流產(chǎn)生的磁場，且方向垂直紙面向外，在有第三條電流產(chǎn)生的磁場，且方向垂直紙面向外，在c處的磁處的磁場，其中三條電流產(chǎn)生的磁場方向均垂直紙面向里，根據(jù)矢場，其中三條電流產(chǎn)生的磁場方向均垂直紙面向里，根據(jù)矢量疊加原理得到量疊加原理得到c處的磁場最強故正確選項為處的磁場最強故正

23、確選項為AC.2(雙選雙選)有兩根長直導(dǎo)線有兩根長直導(dǎo)線a、b互相平行放互相平行放置，如圖所示為垂直于導(dǎo)線的截面圖在置，如圖所示為垂直于導(dǎo)線的截面圖在圖中所示的平面內(nèi)圖中所示的平面內(nèi),O點為兩根導(dǎo)線連線的點為兩根導(dǎo)線連線的中點，中點，M、N為兩根導(dǎo)線附近的兩點，它為兩根導(dǎo)線附近的兩點，它們在兩導(dǎo)線連線的中垂線上，且與們在兩導(dǎo)線連線的中垂線上，且與O點的距離相等若兩導(dǎo)點的距離相等若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的恒定電流線中通有大小相等、方向相同的恒定電流I，則關(guān)于線段，則關(guān)于線段MN上各點的磁感應(yīng)強度的說法中正確的是上各點的磁感應(yīng)強度的說法中正確的是( )AM點和點和N點的磁感應(yīng)強度大小相等，

24、方向相同點的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同BM點和點和N點的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反點的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反C在線段在線段MN上各點的磁感應(yīng)強度都不可能為零上各點的磁感應(yīng)強度都不可能為零D在線段在線段MN上只有一點的磁感應(yīng)強度為零上只有一點的磁感應(yīng)強度為零BD解析：兩根導(dǎo)線在解析：兩根導(dǎo)線在M點和點和N點產(chǎn)生的合磁感應(yīng)強度大小相等點產(chǎn)生的合磁感應(yīng)強度大小相等,方向相反，所以選項方向相反，所以選項B正確；線段正確；線段MN中點中點O的磁感應(yīng)強度為的磁感應(yīng)強度為零零,選項選項D正確正確通電導(dǎo)體在安培力作用下運動的判斷通電導(dǎo)體在安培力作用下運動的判斷判定通電導(dǎo)體在安培力作用下的運動或運動趨

25、勢，首先必須判定通電導(dǎo)體在安培力作用下的運動或運動趨勢，首先必須弄清楚導(dǎo)體所在位置的磁場分布情況，然后利用左手定則判弄清楚導(dǎo)體所在位置的磁場分布情況，然后利用左手定則判定導(dǎo)體的受力方向，進而確定導(dǎo)體的運動方向或運動趨勢的定導(dǎo)體的受力方向，進而確定導(dǎo)體的運動方向或運動趨勢的方向現(xiàn)對幾種常用的方法列表比較如下：方向現(xiàn)對幾種常用的方法列表比較如下：電流元電流元法法特殊位特殊位置法置法等效法等效法轉(zhuǎn)換研轉(zhuǎn)換研究對象究對象法法把整段彎曲導(dǎo)線分為多段直線電流元，先用左手定把整段彎曲導(dǎo)線分為多段直線電流元，先用左手定則判斷每段電流元受力的方向，然后判斷整段導(dǎo)線則判斷每段電流元受力的方向，然后判斷整段導(dǎo)線所受

26、合力的方向，從而確定導(dǎo)線運動方向所受合力的方向，從而確定導(dǎo)線運動方向通電導(dǎo)線轉(zhuǎn)動到某個便于分析的特殊位置時，判斷通電導(dǎo)線轉(zhuǎn)動到某個便于分析的特殊位置時，判斷其所受安培力的方向，從而確定其運動方向其所受安培力的方向，從而確定其運動方向環(huán)形電流可等效成小磁針，通電螺線管可以等效成環(huán)形電流可等效成小磁針，通電螺線管可以等效成條形磁鐵或多個環(huán)形電流，反過來等效也成立然條形磁鐵或多個環(huán)形電流，反過來等效也成立然后根據(jù)同極相斥、異極相吸判斷相互作用情況后根據(jù)同極相斥、異極相吸判斷相互作用情況定性分析磁體在電流磁場作用下如何運動或運動趨定性分析磁體在電流磁場作用下如何運動或運動趨勢的問題時，可先分析電流在磁

27、體磁場中所受的安勢的問題時，可先分析電流在磁體磁場中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁場的作用力，從而確定磁體所受合力及運動方向場的作用力，從而確定磁體所受合力及運動方向 (單選單選)如圖所示，把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細線懸掛在如圖所示，把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細線懸掛在磁鐵磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直線圈平極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直線圈平面當線圈內(nèi)通以圖中方向的電流后，線圈的運動情況是面當線圈內(nèi)通以圖中方向的電流后，線圈的運動情況是()A線圈向左運動線圈向左運動 B線圈向右運動線圈向右運動C從上往下看順時針轉(zhuǎn)動從上

28、往下看順時針轉(zhuǎn)動 D從上往下看逆時針轉(zhuǎn)動從上往下看逆時針轉(zhuǎn)動A3(單選單選)如圖所示，條形磁鐵放在光滑如圖所示，條形磁鐵放在光滑斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉住而斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉住而平衡，平衡，A為水平放置的直導(dǎo)線的截面為水平放置的直導(dǎo)線的截面,導(dǎo)導(dǎo)線中無電流時磁鐵對斜面的壓力為線中無電流時磁鐵對斜面的壓力為FN1；當導(dǎo)線中有垂直紙面；當導(dǎo)線中有垂直紙面向外的電流時，磁鐵對斜面的壓力為向外的電流時，磁鐵對斜面的壓力為FN2，則下列關(guān)于壓力和，則下列關(guān)于壓力和彈簧的伸長量的說法中正確的是彈簧的伸長量的說法中正確的是()AFN1FN2，彈簧的伸長量減小，彈簧的伸長量減小BFN1FN2

29、，彈簧的伸長量減小，彈簧的伸長量減小CFN1FN2，彈簧的伸長量增大，彈簧的伸長量增大DFN1FN2，彈簧的伸長量減小，彈簧的伸長量減小C解析：由于條形磁鐵的磁感線是從解析：由于條形磁鐵的磁感線是從N極極出發(fā)到出發(fā)到S極，所以可畫出磁鐵在導(dǎo)線極，所以可畫出磁鐵在導(dǎo)線A處處的一條磁感線，其方向是斜向左下方的的一條磁感線，其方向是斜向左下方的,導(dǎo)線導(dǎo)線A中的電流垂直紙面向外，由左手定則可判斷導(dǎo)線中的電流垂直紙面向外，由左手定則可判斷導(dǎo)線A必受必受斜向右下方的安培力斜向右下方的安培力F1，如圖所示，由牛頓第三定律可知磁，如圖所示，由牛頓第三定律可知磁鐵所受作用力鐵所受作用力F2的方向是斜向左上方，所

30、以磁鐵對斜面的壓的方向是斜向左上方，所以磁鐵對斜面的壓力減小，即力減小，即FN1FN2，同時，由于導(dǎo)線，同時，由于導(dǎo)線A比較靠近比較靠近N極，安培極，安培力的方向與斜面的夾角小于力的方向與斜面的夾角小于90，所以對磁鐵的作用力有沿，所以對磁鐵的作用力有沿斜面向下的分力，使得彈簧彈力增大，可知彈簧的伸長量增斜面向下的分力，使得彈簧彈力增大，可知彈簧的伸長量增大，所以正確選項為大，所以正確選項為C.通電導(dǎo)線在磁場中的平衡和加速問通電導(dǎo)線在磁場中的平衡和加速問題的分析思路題的分析思路(1)選定研究對象；選定研究對象；(2)變?nèi)S為二維，如側(cè)視圖、剖面圖或俯視圖等，并畫變?nèi)S為二維，如側(cè)視圖、剖面圖或

31、俯視圖等，并畫出平面受力分析圖，其中安培力的方向要注意出平面受力分析圖，其中安培力的方向要注意F安安B、F安安I.(3)列平衡方程或牛頓第二定律方程進行求解列平衡方程或牛頓第二定律方程進行求解 (雙選雙選)如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為m、長為、長為L的的直導(dǎo)線用兩絕緣細線懸掛于直導(dǎo)線用兩絕緣細線懸掛于O、O，并處于，并處于勻強磁場中，當導(dǎo)線中通以沿勻強磁場中，當導(dǎo)線中通以沿x正方向的電流正方向的電流I，且導(dǎo)線保持靜止時，懸線與豎直方向夾角，且導(dǎo)線保持靜止時，懸線與豎直方向夾角為為.則磁感應(yīng)強度方向和大小可能為則磁感應(yīng)強度方向和大小可能為()BC4(雙選雙選)電磁軌道炮工作原理如圖所示電磁軌

32、道炮工作原理如圖所示.待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動,并與軌道保持并與軌道保持 良好接觸良好接觸. 電流電流I從從 一條軌道一條軌道流入，通過導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回流入，通過導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回.軌道電流可形成在軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面的磁場彈體處垂直于軌道面的磁場(可視為勻強磁場可視為勻強磁場),磁感應(yīng)強度的磁感應(yīng)強度的大小與大小與I成正比通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高成正比通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出現(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來的速射出現(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來的2倍，理論上可倍，理論上可采用的辦法

33、是采用的辦法是( )A只將軌道長度只將軌道長度L變?yōu)樵瓉淼淖優(yōu)樵瓉淼?倍倍B只將電流只將電流I增加至原來的增加至原來的2倍倍BDC只將彈體質(zhì)量減至原來的一半只將彈體質(zhì)量減至原來的一半D將彈體質(zhì)量減至原來的一半將彈體質(zhì)量減至原來的一半,軌道長度軌道長度L變?yōu)樵瓉淼淖優(yōu)樵瓉淼?倍倍,其他量不變其他量不變安培力相關(guān)綜合問題安培力相關(guān)綜合問題計算安培力常用公式計算安培力常用公式FBIL，公式要求，公式要求F、B、IL兩兩 兩兩 垂直，如果導(dǎo)線彎曲垂直，如果導(dǎo)線彎曲,L是有效長度如圖所示，彎曲是有效長度如圖所示，彎曲 導(dǎo)導(dǎo) 線的有線的有效長度效長度L等于導(dǎo)線兩端點所連直線的長度等于導(dǎo)線兩端點所連直線的長

34、度,相相 應(yīng)應(yīng) 的的 電流電流 方方向沿向沿L由始端流向末端因為任意形狀的閉合線圈由始端流向末端因為任意形狀的閉合線圈,其有效其有效長度為零，所以閉合線圈通電后在勻強磁場中，受到的安長度為零，所以閉合線圈通電后在勻強磁場中，受到的安培力的矢量和為零培力的矢量和為零 (2014珠海市調(diào)研珠海市調(diào)研)如圖所示，在傾如圖所示，在傾角為角為30的斜面上，固定一寬的斜面上，固定一寬L0.25 m的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動變阻器動變阻器R.電源電動勢電源電動勢E12 V,內(nèi)阻內(nèi)阻r1 ,一一 質(zhì)質(zhì) 量量m20 g的金屬棒的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好

35、與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好.整個裝置整個裝置 處于磁感應(yīng)強處于磁感應(yīng)強度度B0.80 T、垂直于斜面向上的勻強磁場中、垂直于斜面向上的勻強磁場中(導(dǎo)導(dǎo) 軌與金屬棒軌與金屬棒的電阻不計的電阻不計)金屬導(dǎo)軌是光滑的，取金屬導(dǎo)軌是光滑的，取g10 m/s2,要保持金屬要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止，求：棒在導(dǎo)軌上靜止，求：(1)金屬棒所受到的安培力大??；金屬棒所受到的安培力大小；(2)通過金屬棒的電流；通過金屬棒的電流；(3)滑動變阻器滑動變阻器R接入電路中的阻值接入電路中的阻值課堂筆記課堂筆記答案答案(1)0.1 N(2)0.5 A(3)23 5(雙選雙選)如圖所示，光滑的金屬軌道分水如圖所示，光滑的金屬軌道分水平段和圓弧段兩部分，平段和圓弧段兩部分，O點為圓弧的圓心點為圓弧的圓心兩金屬軌道之間的寬度為兩金屬軌道之間的寬度為