2024高考物理二輪復(fù)習(xí)專題3電場(chǎng)與磁場(chǎng)第1講電場(chǎng)與磁場(chǎng)的基本性質(zhì)學(xué)案

PAGE16-第1講電場(chǎng)與磁場(chǎng)的基本性質(zhì)考情速覽·明規(guī)律高考命題點(diǎn)命題軌跡情境圖電場(chǎng)的性質(zhì)2024Ⅱ卷20Ⅲ卷2120(2)20題20(3)21題18(2)21題19(3)21題18(1)16題18(1)21題17(3)21題16(2)15題17(1)20題16(1)20題2024Ⅰ卷15Ⅱ卷20Ⅲ卷212024Ⅰ卷16Ⅰ卷21Ⅱ卷212024Ⅲ卷212024Ⅰ卷14Ⅲ卷15磁場(chǎng)的基本性質(zhì)2024Ⅰ卷1719(1)17題18(2)20題17(2)21題17(3)18題17(1)19題2024Ⅱ卷202024Ⅰ卷19Ⅱ卷21Ⅲ卷18核心學(xué)問(wèn)·提素養(yǎng)“物理觀念”構(gòu)建1．對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度的三個(gè)公式的理解(1)E＝eq\f(F,q)是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，適用于任何電場(chǎng)．電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是確定的，其大小和方向與摸索電荷q無(wú)關(guān)，摸索電荷q充當(dāng)“測(cè)量工具”．(2)E＝keq\f(Q,r2)是真空中點(diǎn)電荷所形成的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的確定式，某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E由場(chǎng)源電荷Q和該點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離r確定．(3)E＝eq\f(U,d)是場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系式，只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，留意式中d為兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)方向的距離．2．電場(chǎng)能的性質(zhì)(1)電勢(shì)與電勢(shì)能：φ＝eq\f(Ep,q).(2)電勢(shì)差與電場(chǎng)力做功：UAB＝eq\f(WAB,q)＝φA－φB．(3)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的改變：W＝－ΔEp.3．等勢(shì)面與電場(chǎng)線的關(guān)系(1)電場(chǎng)線總是與等勢(shì)面垂直，且從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面．(2)電場(chǎng)線越密的地方，等差等勢(shì)面也越密．(3)沿等勢(shì)面移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功，沿電場(chǎng)線移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力肯定做功．4．電場(chǎng)中電勢(shì)凹凸、電勢(shì)能大小的推斷推斷電勢(shì)的凹凸依據(jù)電場(chǎng)線的方向推斷依據(jù)UAB＝φA－φB推斷依據(jù)電場(chǎng)力做功(或電勢(shì)能)推斷推斷電勢(shì)能的大小依據(jù)Ep＝qφ推斷依據(jù)電場(chǎng)力做功(W＝－ΔEp)推斷5.磁場(chǎng)“科學(xué)思維”展示1．思想方法(1)等效思想、分解思想；(2)比值定義法、限制變量法、類比法、對(duì)稱法、合成法、分解法．2．模型建構(gòu)(1)靜電力做功的求解方法①由功的定義式W＝Flcosα求解．②利用結(jié)論“電場(chǎng)力做的功等于電荷電勢(shì)能增量的負(fù)值”求解，即W＝－ΔEp.③利用WAB＝qUAB求解．(2)電場(chǎng)中功能關(guān)系的理解及應(yīng)用方法①若只有電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能與動(dòng)能之和保持不變．②若只有電場(chǎng)力和重力做功，電勢(shì)能、重力勢(shì)能、動(dòng)能之和保持不變．③除重力之外，其他各力對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的改變．④全部力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的改變．命題熱點(diǎn)·巧突破考點(diǎn)一電場(chǎng)的基本性質(zhì)考向1電場(chǎng)力的性質(zhì)1．(2024·全國(guó)卷Ⅰ·T15)如圖所示，空間存在一方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩個(gè)帶電小球P和Q用相同的絕緣細(xì)繩懸掛在水平天花板下，兩細(xì)繩都恰好與天花板垂直，則(D)A．P和Q都帶正電荷B．P和Q都帶負(fù)電荷C．P帶正電荷，Q帶負(fù)電荷D．P帶負(fù)電荷，Q帶正電荷【解析】對(duì)P、Q整體進(jìn)行受力分析可知，在水平方向上整體所受電場(chǎng)力為零，所以P、Q必帶等量異種電荷，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；對(duì)P進(jìn)行受力分析可知，勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)它的電場(chǎng)力應(yīng)水平向左，與Q對(duì)它的庫(kù)侖力平衡，所以P帶負(fù)電荷，Q帶正電荷，選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤．2．(2024·全國(guó)卷Ⅰ·T16)如圖所示，三個(gè)固定的帶電小球a、b和c，相互間的距離分別為ab＝5cm，bc＝3cm，ca＝4cm.小球c所受庫(kù)侖力的合力的方向平行于a、b的連線．設(shè)小球a、b所帶電荷量的比值的肯定值為k，則(D)A．a(chǎn)、b的電荷同號(hào)，k＝eq\f(16,9)B．a(chǎn)、b的電荷異號(hào)，k＝eq\f(16,9)C．a(chǎn)、b的電荷同號(hào)，k＝eq\f(64,27)D．a(chǎn)、b的電荷異號(hào)，k＝eq\f(64,27)【解析】假如a、b帶同種電荷，則a、b兩小球?qū)的作用力均為斥力或引力，此時(shí)c在垂直于a、b連線的方向上的合力肯定不為零，因此a、b不行能帶同種電荷，A、C錯(cuò)誤；若a、b帶異種電荷，假設(shè)a對(duì)c的作用力為斥力，則b對(duì)c的作用力肯定為引力，受力分析如圖所示，由題意知c所受庫(kù)侖力的合力方向平行于a、b的連線，則Fa、Fb在垂直于a、b連線的方向上的合力為零，由幾何關(guān)系可知∠a＝37°、∠b＝53°，則Fasin37°＝Fbcos37°，解得eq\f(Fa,Fb)＝eq\f(4,3)，又由庫(kù)侖定律及以上各式代入數(shù)據(jù)可解得eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(qa,qb)))＝eq\f(64,27)，B錯(cuò)誤，D正確．3．如圖所示，三角形abc的三個(gè)頂點(diǎn)各自固定一個(gè)點(diǎn)電荷，A處點(diǎn)電荷受力如圖所示，則B處點(diǎn)電荷受力可能是(B)A．F1 B．F2C．F3 D．F4【解析】A處點(diǎn)電荷所受靜電力大小為F，依據(jù)庫(kù)侖定律，結(jié)合平行四邊形定則及幾何關(guān)系可以知道，C處電荷對(duì)A處電荷的電場(chǎng)力為引力，B處電荷對(duì)A處電荷的電場(chǎng)力為斥力，C處電荷與A處電荷為異種電荷，A處電荷與B處電荷為同種電荷，所以可得C處電荷對(duì)B處電荷的電場(chǎng)力為引力，A處電荷對(duì)B處電荷的電場(chǎng)力為斥力，依據(jù)平行四邊形定則可得B處點(diǎn)電荷受力可能為F2，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．考向2電場(chǎng)能的性質(zhì)4．(多選)(2024·全國(guó)卷Ⅱ·T20)靜電場(chǎng)中，一帶電粒子僅在電場(chǎng)力的作用下自M點(diǎn)由靜止起先運(yùn)動(dòng)，N為粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上的另外一點(diǎn)，則(AC)A．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，粒子的速度大小可能先增大后減小B．在M、N兩點(diǎn)間，粒子的軌跡肯定與某條電場(chǎng)線重合C．粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能不低于其在N點(diǎn)的電勢(shì)能D．粒子在N點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向肯定與粒子軌跡在該點(diǎn)的切線平行【解析】在兩個(gè)同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，一帶同種電荷的粒子在兩電荷的連線上自M點(diǎn)由靜止起先運(yùn)動(dòng)，粒子的速度先增大后減小，選項(xiàng)A正確；帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，若運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的動(dòng)能為零，則帶電粒子在N、M兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等；僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，帶電粒子的動(dòng)能和電勢(shì)能之和保持不變，可知若粒子運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)動(dòng)能不為零，則粒子在N點(diǎn)的電勢(shì)能小于在M點(diǎn)的電勢(shì)能，即粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能不低于其在N點(diǎn)的電勢(shì)能，選項(xiàng)C正確；若靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線不是直線，帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡不會(huì)與電場(chǎng)線重合，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若粒子運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線，依據(jù)粒子做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，可知粒子在N點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向肯定不與粒子軌跡在該點(diǎn)的切線平行，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．5．(2024·成都外國(guó)語(yǔ)學(xué)校一模)在平面直角坐標(biāo)系的x軸上關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱的P、Q兩點(diǎn)各放一個(gè)等量點(diǎn)電荷后，x軸上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E隨坐標(biāo)x的改變曲線如圖所示，規(guī)定沿x軸正向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)的正方向，則關(guān)于這兩個(gè)點(diǎn)電荷所激發(fā)電場(chǎng)的有關(guān)描述中正確的有(D)A．將一個(gè)正檢驗(yàn)電荷從P點(diǎn)沿x軸移向Q點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力始終做正功B．x軸上從P點(diǎn)到Q點(diǎn)的電勢(shì)先上升后降低C．若將一個(gè)正檢驗(yàn)電荷從兩點(diǎn)電荷連線的垂直平分線上的一側(cè)移至另一側(cè)對(duì)稱點(diǎn)的過(guò)程中肯定是電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功D．若將一個(gè)正檢驗(yàn)電荷從兩點(diǎn)電荷連線的垂直平分線上的一側(cè)移至另一側(cè)對(duì)稱點(diǎn)的過(guò)程中受到的電場(chǎng)力可能先減小后增大【解析】由于正檢驗(yàn)電荷所受電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，將一個(gè)正檢驗(yàn)電荷從P點(diǎn)沿x軸移向Q點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由x軸上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E隨坐標(biāo)x的改變曲線可知，為等量正點(diǎn)電荷，x軸上從P點(diǎn)到Q點(diǎn)的電勢(shì)先降低后上升，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；畫(huà)出兩等量正點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線，可知若將一個(gè)正檢驗(yàn)電荷從兩點(diǎn)電荷連線的垂直平分線上的一側(cè)移至另一側(cè)對(duì)稱點(diǎn)的過(guò)程中，肯定是電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于兩等量正點(diǎn)電荷連線上的中點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零，所以若將一個(gè)正檢驗(yàn)電荷從兩點(diǎn)電荷連線的垂直平分線上的一側(cè)移至另一側(cè)對(duì)稱點(diǎn)的過(guò)程中受到的電場(chǎng)力可能先減小后增大，選項(xiàng)D正確．6.(多選)(2024·全國(guó)課標(biāo)卷Ⅱ)如圖，豎直面內(nèi)一絕緣細(xì)圓環(huán)的上、下半圓分別勻稱分布著等量異種電荷．a(chǎn)、b為圓環(huán)水平直徑上的兩個(gè)點(diǎn)，c、d為豎直直徑上的兩個(gè)點(diǎn)，它們與圓心的距離均相等．則(ABC)A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等 B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等C．c、d兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等 D．c、d兩點(diǎn)的電勢(shì)相等【解析】如圖所示，為等量異種電荷四周空間的電場(chǎng)分布圖．本題的帶電圓環(huán)，可拆解成這樣多數(shù)對(duì)等量異種電荷的電場(chǎng)，沿豎直直徑平行放置．它們有共同的對(duì)稱軸PP′，PP′所在的水平面與每一條電場(chǎng)線都垂直，即為等勢(shì)面，延長(zhǎng)到無(wú)限遠(yuǎn)處，電勢(shì)為零．故在此平面上的點(diǎn)電勢(shì)為零，即φa＝φb＝0；而從M點(diǎn)到N點(diǎn)，電勢(shì)始終在降低，即φc>φd，故B正確，D錯(cuò)誤；上下兩側(cè)電場(chǎng)線分布對(duì)稱，左右兩側(cè)電場(chǎng)線分布也對(duì)稱，由電場(chǎng)的疊加原理可知A、C正確；故選A、B、C．7.(多選)(2024·全國(guó)課標(biāo)卷Ⅲ)如圖，∠M是銳角三角形PMN最大的內(nèi)角，電荷量為q(q>0)的點(diǎn)電荷固定在P點(diǎn)．下列說(shuō)法正確的是(BC)A．沿MN邊，從M點(diǎn)到N點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小漸漸增大B．沿MN邊，從M點(diǎn)到N點(diǎn)，電勢(shì)先增大后減小C．正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能比其在N點(diǎn)的電勢(shì)能大D．將正電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力所做的總功為負(fù)【解析】點(diǎn)電荷的電場(chǎng)以點(diǎn)電荷為中心，向四周呈放射狀，如圖．∠M是最大內(nèi)角，所以PN>PM，依據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式E＝keq\f(Q,r2)(或者依據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度)可知從M→N電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小，A錯(cuò)誤；電場(chǎng)線與等勢(shì)面(圖中虛線)到處垂直，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，所以從M→N電勢(shì)先增大后減小，B正確；M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)大小關(guān)系為φM>φN，依據(jù)電勢(shì)能的公式Ep＝qφ可知正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能，C正確；正電荷從M→N，電勢(shì)能減小，電場(chǎng)力所做的總功為正功，D錯(cuò)誤．8．(多選)(2024·山東高考真題)真空中有兩個(gè)固定的帶正電的點(diǎn)電荷，電荷量不相等．一個(gè)帶負(fù)電的摸索電荷置于二者連線上的O點(diǎn)時(shí)，僅在電場(chǎng)力的作用下恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)．過(guò)O點(diǎn)作兩正電荷連線的垂線，以O(shè)點(diǎn)為圓心的圓與連線和垂線分別交于a、c和b、d，如圖所示．以下說(shuō)法正確的是(BD)A．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)低于O點(diǎn)B．b點(diǎn)電勢(shì)低于c點(diǎn)C．該摸索電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能D．該摸索電荷在c點(diǎn)的電勢(shì)能小于在d點(diǎn)的電勢(shì)能【解析】由題意可知O點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)為零，依據(jù)同種電荷之間電場(chǎng)線的分布可知aO之間電場(chǎng)線由a到O，故a點(diǎn)電勢(shì)高于O點(diǎn)電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；同理依據(jù)同種電荷電場(chǎng)線分布可知b點(diǎn)電勢(shì)低于c點(diǎn)電勢(shì)，故B正確；依據(jù)電場(chǎng)線分布可知負(fù)電荷從a到b電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，即該摸索電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在b點(diǎn)的電勢(shì)能，故C錯(cuò)誤；同理依據(jù)電場(chǎng)線分布可知負(fù)電荷從c點(diǎn)到d點(diǎn)電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，即該摸索電荷在c點(diǎn)的電勢(shì)能小于在d點(diǎn)的電勢(shì)能，故D正確．故選B、D．規(guī)律總結(jié)電場(chǎng)中的三類圖像問(wèn)題(1)v－t圖像：依據(jù)v－t圖像中速度的改變、斜率的肯定值的改變(即加速度大小的改變)，確定電荷所受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)力的大小改變狀況，進(jìn)而確定電場(chǎng)的方向、電勢(shì)的凹凸及電勢(shì)能的改變狀況．(2)φ－x圖像：①電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于φ－x圖線的斜率肯定值；②在φ－x圖像中可以干脆推斷各點(diǎn)電勢(shì)的大小，并可依據(jù)電勢(shì)大小關(guān)系大致確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向；③在φ－x圖像中分析電荷移動(dòng)時(shí)做功的正負(fù)，可用WAB＝qUAB分析WAB的正負(fù)，然后做出推斷．(3)E－x圖像：①依據(jù)給出的E－x圖像，確定E的方向，依據(jù)E的大小改變，確定電場(chǎng)的強(qiáng)弱分布；②圖線與橫軸所圍面積在數(shù)值上表示電勢(shì)差．考向3電容器的動(dòng)態(tài)分析9.(2024·西北師大附中模擬)如圖所示，平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，正極板接地，兩板間有一個(gè)帶負(fù)電的摸索電荷固定在P點(diǎn)．靜電計(jì)的金屬球與電容器的負(fù)極板連接，外殼接地．以E表示兩板間的場(chǎng)強(qiáng)，φ表示P點(diǎn)的電勢(shì)，EP表示該摸索電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，θ表示靜電計(jì)指針的偏角．若保持負(fù)極板不動(dòng)，將正極板緩慢向右平移一小段距離(靜電計(jì)帶電荷量可忽視不計(jì))，各物理量改變狀況描述正確的是(C)A．E增大，φ降低，EP減小，θ增大B．E不變，φ降低，EP增大，θ減小C．E不變，φ上升，EP減小，θ減小D．E減小，φ上升，EP減小，θ減小【解析】將正極板適當(dāng)向右水平移動(dòng)，兩板間的距離減小，依據(jù)電容的確定式C＝eq\f(εrS,4πkd)可知，電容C增大，因平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，則電容器的電荷量Q不變，由C＝eq\f(Q,U)得知，板間電壓U減小，因此夾角θ減?。辉僖罁?jù)板間場(chǎng)強(qiáng)E＝eq\f(U,d)＝eq\f(Q,Cd)＝eq\f(4πkQ,εrS)，知E不變；P點(diǎn)到正極板距離減小，且正極板接地，由公式U＝Ed得知，則P點(diǎn)的電勢(shì)增加；負(fù)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能減小，故C正確．10．(2024·四川四市聯(lián)考)目前智能手機(jī)普遍采納了電容觸摸屏．電容觸摸屏是利用人體的電流感應(yīng)進(jìn)行工作的，它是一塊四層復(fù)合玻璃屏，玻璃屏的內(nèi)表面和夾層各涂一層ITO(納米銦錫金屬氧化物)，夾層ITO涂層作為工作面，四個(gè)角引出四個(gè)電極，當(dāng)用戶手指(肉)觸摸電容觸摸屏?xí)r，手指(肉)和工作面形成一個(gè)電容器，因?yàn)楣ぷ髅嫔辖佑懈哳l信號(hào)，電流通過(guò)這個(gè)電容器分別從屏的四個(gè)角上的電極中流出，且理論上流經(jīng)四個(gè)電極的電流與手指到四個(gè)角的距離成比例，限制器通過(guò)對(duì)四個(gè)電流比例的精密計(jì)算來(lái)確定手指位置．寒冷的冬天，人們也可以用觸屏手套進(jìn)行觸控操作．下列說(shuō)法正確的是(D)A．運(yùn)用絕緣筆壓電容觸摸屏也能進(jìn)行觸控操作B．為了平安，觸屏手套指尖處應(yīng)當(dāng)采納絕緣材料C．手指按壓屏的力變大，手指(肉)和工作面形成的電容器電容變小D．手指與屏的接觸面積變大，手指(肉)和工作面形成的電容器電容變大【解析】據(jù)題可知，絕緣筆與工作面不能形成一個(gè)電容器，所以不能在電容屏上進(jìn)行觸控操作，故A錯(cuò)誤；同理，B錯(cuò)誤；手指壓力變大時(shí)，由于手指與屏的夾層工作面距離變小，依據(jù)C＝eq\f(εS,4πkd)，電容將變大，故C錯(cuò)誤；手指與屏的接觸面積變大時(shí)，依據(jù)C＝eq\f(εS,4πkd)電容變大，故D正確．考點(diǎn)二磁場(chǎng)的基本性質(zhì)考向1磁場(chǎng)的疊加1．(2024·北京豐臺(tái)區(qū)二模)如圖所示，兩根垂直紙面放置的直導(dǎo)線，通有大小相同、方向相反的電流．O為兩導(dǎo)線連線的中點(diǎn)，P、Q是兩導(dǎo)線連線中垂線上的兩點(diǎn)，且OP＝OQ.以下說(shuō)法正確的是(B)A．O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B．P、Q兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同C．若在P點(diǎn)放置一條電流方向垂直紙面對(duì)里的通電導(dǎo)線，其受力方向?yàn)镻→OD．若在Q點(diǎn)放置一條電流方向垂直紙面對(duì)里的通電導(dǎo)線，其受力方向?yàn)镼→O【解析】依據(jù)安培定則可知，右側(cè)導(dǎo)線在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下，左側(cè)導(dǎo)線在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向也是豎直向下，故O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；右側(cè)導(dǎo)線在P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向斜向右下方，左側(cè)導(dǎo)線在P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向斜向左下方，兩者合成后，P點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下，同理Q點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向也是豎直向下的，故兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同，選項(xiàng)B正確；P點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下，若在P點(diǎn)放置一條電流方向垂直紙面對(duì)里的通電導(dǎo)線，依據(jù)左手定則可推斷其受力方向水平向左，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；Q點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下，若在Q點(diǎn)放置一條電流方向垂直紙面對(duì)里的通電導(dǎo)線，依據(jù)左手定則可推斷其受力方向水平向左，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．2．(多選)(2024·全國(guó)卷Ⅰ)如圖，三根相互平行的固定長(zhǎng)直導(dǎo)線L1、L2和L3兩兩等距，均通有電流I，L1中電流方向與L2中的相同，與L3中的相反，下列說(shuō)法正確的是(BC)A．L1所受磁場(chǎng)作用力的方向與L2、L3所在平面垂直B．L3所受磁場(chǎng)作用力的方向與L1、L2所在平面垂直C．L1、L2和L3單位長(zhǎng)度所受的磁場(chǎng)作用力大小之比為1∶1∶eq\r(3)D．L1、L2和L3單位長(zhǎng)度所受的磁場(chǎng)作用力大小之比為eq\r(3)∶eq\r(3)∶1【解析】同向電流相互吸引，反向電流相互排斥．對(duì)L1受力分析，如圖所示，可知L1所受磁場(chǎng)力的方向與L2、L3所在的平面平行，故A錯(cuò)誤；對(duì)L3受力分析，如圖所示，可知L3所受磁場(chǎng)力的方向與L1、L2所在的平面垂直，故B正確；設(shè)三根導(dǎo)線兩兩之間的相互作用力為F，則L1、L2受到的磁場(chǎng)力的合力等于F，L3受的磁場(chǎng)力的合力為eq\r(3)F，即L1、L2、L3單位長(zhǎng)度受到的磁場(chǎng)力之比為1∶1∶eq\r(3)，故C正確，D錯(cuò)誤．3．(2024·浙江高考真題)特高壓直流輸電是國(guó)家重點(diǎn)能源工程．如圖所示，兩根等高、相互平行的水平長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通有方向相同的電流I1和I2，I1>I2.a、b、c三點(diǎn)連線與兩根導(dǎo)線等高并垂直，b點(diǎn)位于兩根導(dǎo)線間的中點(diǎn)，a、c兩點(diǎn)與b點(diǎn)距離相等，d點(diǎn)位于b點(diǎn)正下方．不考慮地磁場(chǎng)的影響，則(C)A．b點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0B．d點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0C．a(chǎn)點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下D．c點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下【解析】通電直導(dǎo)線四周產(chǎn)生磁場(chǎng)方向由安培定則推斷，如圖所示．I1在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上，I2在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向下，因?yàn)镮1>I2即B1>B2則在b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，A錯(cuò)誤；如圖所示，d點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直向下，c點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直向上，B、D錯(cuò)誤，C正確．故選C．考向2磁場(chǎng)對(duì)電流的作用4．如圖所示，地面上的平行軌道MN和PQ上有一輛平板小車，車上有一個(gè)通電線框，G是電源．圖中虛線框1、2、3、4、5等是磁感強(qiáng)度大小相等的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，內(nèi)有垂直地面對(duì)上或向下的磁場(chǎng)，要使小車在圖示位置時(shí)受到向右的推力，此時(shí)1、2部分的磁場(chǎng)方向?qū)?yīng)下圖中的(A)【解析】依據(jù)左手定則，要使小車在圖示位置時(shí)受到向右的推力，即安培力向右，則磁場(chǎng)2向外，磁場(chǎng)1向里，選項(xiàng)A正確．5．(2024·浙江選考)電流天平是一種測(cè)量磁場(chǎng)力的裝置，如圖所示．兩相距很近的通電平行線圈Ⅰ和Ⅱ，線圈Ⅰ固定，線圈Ⅱ置于天平托盤(pán)上．當(dāng)兩線圈均無(wú)電流通過(guò)時(shí)，天平示數(shù)恰好為零．下列說(shuō)法正確的是(A)A．當(dāng)天平示數(shù)為負(fù)時(shí)，兩線圈電流方向相同B．當(dāng)天平示數(shù)為正時(shí)，兩線圈電流方向相同C．線圈Ⅰ對(duì)線圈Ⅱ的作用力大于線圈Ⅱ?qū)€圈Ⅰ的作用力D．線圈Ⅰ對(duì)線圈Ⅱ的作用力與托盤(pán)對(duì)線圈Ⅱ的作用力是一對(duì)相互作用力【解析】當(dāng)兩線圈電流相同時(shí)，表現(xiàn)為相互吸引，電流方向相反時(shí)，表現(xiàn)為相互排斥，故當(dāng)天平示數(shù)為正時(shí)，兩者相互排斥，電流方向相反，當(dāng)天平示數(shù)為負(fù)時(shí)，兩者相互吸引，電流方向相同，A正確，B錯(cuò)誤；線圈Ⅰ對(duì)線圈Ⅱ的作用力與線圈Ⅱ?qū)€圈Ⅰ的作用力是一對(duì)相互作用力，等大反向，C錯(cuò)誤；靜止時(shí)，線圈Ⅱ平衡，線圈Ⅰ對(duì)線圈Ⅱ的作用力與托盤(pán)對(duì)線圈Ⅱ的作用力是一對(duì)平衡力，D錯(cuò)誤．6．如圖所示，垂直紙面放置的兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流I1和I2，且I1＞I2，紙面內(nèi)的一點(diǎn)H到兩根導(dǎo)線的距離相等，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向可能為圖中的(C)A．B1 B．B2C．B3 D．B4【解析】依據(jù)右手螺旋定則得出兩電流在H點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，如圖，因?yàn)镮1>I2，故I1產(chǎn)生的磁場(chǎng)大于I2產(chǎn)生的磁場(chǎng)，依據(jù)平行四邊形定則知H點(diǎn)的合磁場(chǎng)強(qiáng)度可能為B3方向，C正確．7．(2024·吉林省試驗(yàn)中學(xué)一模)如圖所示，半徑為R的虛線圓上有一弦AB，弦長(zhǎng)為eq\r(3)R，C為弦AB的垂直平分線與圓右側(cè)的交點(diǎn)，現(xiàn)給A、B、C三點(diǎn)放置三個(gè)長(zhǎng)度均為L(zhǎng)、方向與紙面垂直的直線電流，電流的大小相等，A、B方向相同，B與C相反．已知直線電流在四周產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式為B＝keq\f(I,r)，其中k為常數(shù)，I為電流強(qiáng)度，r為空間某點(diǎn)到直線電流的距離．若A對(duì)B的磁場(chǎng)力大小為F，則(C)A．B對(duì)C的磁場(chǎng)力大小為eq\f(\r(3),2)FB．A對(duì)C的磁場(chǎng)力大小為eq\f(\r(3),3)FC．C所受到的磁場(chǎng)力大小為eq\r(3)FD．C所受到的磁場(chǎng)力大小為F【解析】設(shè)A、B的電流方向垂直紙面對(duì)里，C的電流方向垂直紙面對(duì)外，連接AC、AB，過(guò)C作AB的垂線CD，如圖所示：由幾何關(guān)系可知，AB＝BC＝AC＝eq\r(3)R，即△ABC是一個(gè)等邊三角形，依據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式B＝keq\f(I,r)可知，三根導(dǎo)線的電流大小相等，若A對(duì)B的磁場(chǎng)力大小為F，則A對(duì)C的磁場(chǎng)力大小也為F，B對(duì)A的磁場(chǎng)力大小也為F，B對(duì)C的磁場(chǎng)力大小也為F，故A、B錯(cuò)誤；對(duì)C受力分析如圖所示：由力的合成法得：F合＝2Fcos30°＝eq\r(3)F，C正確，D錯(cuò)誤；選C．考向3磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用8．(2024·北京海淀區(qū)一模)如圖所示，在一通有恒定電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線的右側(cè)，有一帶正電的粒子以初速度v0沿平行于導(dǎo)線的方向射出．若粒子所受重力及空氣阻力均可忽視不計(jì)，現(xiàn)用虛線表示粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，虛線上某點(diǎn)所畫(huà)有向線段的長(zhǎng)度和方向表示粒子經(jīng)過(guò)該點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向，則如圖所示的圖景中可能正確的是(B)【解析】依據(jù)右手螺旋定則可知，在導(dǎo)線右側(cè)磁場(chǎng)方向垂直紙面對(duì)里，依據(jù)左手定則，推斷粒子受力的方向向左，因此粒子向左側(cè)偏轉(zhuǎn)，C、D錯(cuò)誤；由于洛倫茲力不做功，因此運(yùn)動(dòng)過(guò)程中粒子速度大小不變，B正確，A錯(cuò)誤．9．