专题8磁场 _生活百科-「四川龙网」

2011年03月28日考点一：基本概念及纪律一. 磁场1．定义：2．磁场的标的目的的规定：①②二．磁感线1.什么叫磁感线?对磁感线有何要求？2.熟记几种常见磁场的磁感线的分布：“内外有别”练习：请画出条形永磁体、直线电流、环形电流、通电螺线管的磁感线的分布？思考：有人说：“磁感线总是从北极起航，回到南极”对吗？“同名磁极彼此排异，异名磁极彼此”不纯粹正确，你怎么看？申明：①电流产生的磁场安培定章:电流与磁场间的标的目的关系.安培定章Ⅰ：安培定章Ⅱ：②地磁场的申明ⅰ、地磁场的N（S）极在地球南（北）极附近；ⅱ、地磁场的水平分量总是从南极指向北极，而竖直分量在南半球向上，在北半球向下；ⅲ、在赤道平面(中性面)上，距离地球表面相等的各点磁感应强度相等，标的目的水平；练习：A组1．关于地磁场，下面所开列说法正确的是（）A．地球是一个巨大的永磁体，地磁N极在地舆南极附近，S极在地舆北极附近B．地磁场在地表附近某处，有两个分量，水平分量指向地舆北极附近，竖直分量肯定是竖直向下C．若南针放在地心，则它的N极指向地球北极D．若南针放在地心，则它的N极指向地球南极2．下面所开列描述哪些是正确的（）A．磁感线从永磁体的N极起航到永磁体的S极终止B．自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向螺线管的北极C．磁感线的标的目的就是磁场标的目的D．两条磁感线空隙处不存在磁场3. 磁场中某地区范围的磁感线如图3-26所示．则（）A．a、b两处磁感强度巨细不等于，Ba＞Bb．B．a、b两处磁感强度巨细不等于，Ba＜Bb．C．同一小段通电导线放在a处时受力肯定是比b处时大．D．同一小段通电导线放在a处时受力可能比b处时小4．如图所示，一束带电粒子沿水平标的目的平行地飞过磁针上方时，磁针的S极向纸外偏转，这一带电粒子束多是（）A．向右飞行的正离子束 B．向左飞行的正离子束C．向右飞行的负离子束 D．向左飞行的负离子束5. (07广东)永磁体之间的彼此作用是通过磁场发生的。对磁场认识正确的是 ()A.磁感线有可能出现相交的情况B.磁感线总是由N极起航指向S极C.某点磁场的标的目的与放在该点小磁针静止时N极所指标的目的相符D.若在某地区范围内通电导线不受磁场力的作用，则该地区范围的磁感应强度肯定是为零B组1．一束电子流沿水平面自西向东运动，在电子流的正上方一点儿P，由于电子运动产生的磁场在P点的标的目的上为()A．竖直向上B．竖直向下C．水平向南D．水平向北2. 如果假想地磁场是由地球内部的环形电流形成的，那么，这一环形电流的标的目的应该是（）A．由东向西B．由西向东C．由南向北D．由北向南考点二：磁感应强度（描述磁场力的性子的向量）1．定义：2．定义式：B＝F/IL 。3．对定义式的理解：①定义式中反映的F、B、I标的目的关系为：B⊥I，F⊥B，F⊥I，则F铅直于B和I所组成的平面。②定义式可以用来量度磁场中某处磁感应强度，不决议该处磁场的强弱；③磁感应强度是向量，其向量标的目的是小磁针在该处的北极受力标的目的，与安培力标的目的是铅直的。④如果空间某处磁场是由几个磁场共同引发的，则该点处合磁场（现实磁场）是几个分磁场的向量和；例1：关于磁感应强度，下面所开列说法正确的是（）A、磁感应强度只是描述磁场强弱的物理量B、由B=F/IL可知，某处磁感应强度巨细与放入该处通电导线的I与L乘积成反比C、通电导线所受磁场力为零，该处磁感应强度不肯定是为零D、放置在磁场中，1m长的导线，通过1A的电流，受到的力为1N，该处的磁感应强度就是1T例2：在纸面上有一个等边三角学形ABC，其极点处都通有相同电流的三根长直导线，导线铅直于纸面放置，电流标的目的如图39-A10所示，每根通电导线在三角学形的中心O产生的磁感应强度巨细为B，则中心O处的磁感应强度巨细为.若C点处的电流标的目的反向，则O点处的磁感应强度巨细为，标的目的为（0；2Bo；铅直于OC指向左下方）练习：A组1．关于磁感强度，下面所开列说法正确的是（）A．磁感强度表示磁场的强弱B．磁感线密的处所，磁感强度大C．空间某点的磁感强度标的目的就是该点的磁场标的目的D．磁感强度标的目的就是通电导线在磁场中受力标的目的2．一根导线长0.2m，通过3A的电流，铅直放入磁场中某处受到的磁场力是6×10－2N，则该处的磁感应强度B的巨细是T，如果该导线的长度和电流都减小半壁，则该处的磁感应强度的巨细是T 。3. 有一小段通电导线长1cm，电流强度为5A，把它置入磁场中某点，受到的安培力为0.1N，则该点的磁感应强度（）A．B=2TB．B≤2TC．B≥2TD．以上情况都有可能4.如图39-A1所示，两个半径相同、粗细相同、互相铅直的圆形导线圈，可以绕通过公共的轴线xx′自由转动，别离通以相等的电流，两线圈中电流在圆心处产生总磁感应强度为B，当两线圈转动而达到平衡时，圆心O处的磁感应强度巨细是（）A.BB. BC.2BD.05.（07上海）取两个纯粹相同的长导线，用其中一根绕成如图（a）所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为I的电流时，测患上螺线管内中部的磁感应强度巨细为B，若将另外一根长导线半数后绕成如图（b）所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度巨细为（）A．0B．0.5BC．BD．2 BB组[06上海卷]如图所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2，通有巨细相等、标的目的相反的电流，a、b两点与两导线共面，a点在两导线的中间与两导线的距离均为r，b点在导线2右侧，与导线2的距离也为r．现测患上a点磁感应强度的巨细为B，则去掉导线1后，b点的磁感应强度巨细为，标的目的．（B/2，铅直两导线所在平面向外）考点三：安培力1．定义：磁场对通电导线的作使劲。〈通电导线〉思考：有人说：“通电导线放在磁场中，就要受安培力作用”你怎么看？2．安培力的巨细：F＝BIL3．安培力的标的目的：左手定章例1：如图39-B5所示，长为L的导线AB放在彼此平行的金属导轨上，导轨宽度为d，通过的电流为I，铅直于纸面的匀强磁场的磁感应强度为B，则AB所受的磁场力的巨细为（）A．BILB．BIdcosθC．BId/sinθ D．BIdsinθ思考：若AB是一弯曲的弹簧如何？指出的标的目的？例2：（08宁夏卷）在等边三角学形的三个极点a、b、c处，各有一条长直导线铅直穿过纸面，导线中通有巨细相等的恒定电流，标的目的如图。过c点的导线所受安培力的标的目的A.与ab边平行，竖直向上B.与ab边平行，竖直向下C.与ab边铅直，指向左面D.与ab边铅直，指向右边典型问题一：判断通电导线或线圈在安培力作用下的运动问题阐发方法：①电流元阐发法；②特殊位置法；③等效阐发法；④利用平行电流彼此作用阐发法；例3：如图所示，两条导线互相铅直，但两条导线之间相隔一段很小的距离，其中导线AB是固定的，导线CD能自由活动，当直流电按图中所示标的目的通入两条导线时，导线CD将（）A、顺时针转动，同时接近ABB、逆时针转动，同时脱离ABC、顺时针转动，同时脱离ABD、逆时针转动，同时接近AB典型问题二．通电导体在磁场中受到安培力作用平衡或运动问题关键：认真阐发研究对象的受力情况，并能选择适当的角度将空间图形转化为平面受力图。例4：在倾角为α的光滑斜轨上，置有一通有电流I，长为L，质量为m的导体棒，如图所示：①欲使棒静止在斜轨上，所加匀强磁场的磁感强度B的最小值为多少？标的目的如何？②欲使棒静止在斜轨上，且对斜轨无压力，所加匀强磁场B的巨细是多少？标的目的如何？典型问题三：力电综合例5：如图所示，电源电动势E=2V，r=0.5Ω，竖直导轨电阻可略，金属棒的质量m=0.1kg，R=0.5Ω，它与导轨动摩擦因数μ=0.4，有效长度为0.2m，靠在导轨外面，为使金属棒不动，咱们施一与纸面夹角300与导线铅直且向里的磁场（g=10m/s2）.求：此磁场是斜向上照旧斜向下？B的范围是多少？（斜向下，3T≤B≤16.3T ）练习：A组1.如图表示放在匀强磁场里通电直导线的几种情况：磁场B=0.60T，导线长L=50cm，导线中电流I=4A，其他条件见图．标出图中各种情况中导线所受安培力的标的目的，并计算它的巨细．2．试证明：同向平行电流彼此吸引，异向平行电流彼此排异。3．如图所示，边长别离为ab=3cm，bc=4cm，ac=5cm的直角三角学形导线框通以图示标的目的的电流，电流巨细I=2A，放置于B=1T的匀强磁场中，求各边所受的安培力及整体所受的安培力．思考：阐发结果，你有什么启发？4．如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正上方附近用绝缘线水平吊起通电直导线A，导线A与螺线管铅直。已经知导线A中的电流标的目的铅直于纸面向里。开关S闭合后，导线A受到通电螺线管磁场的作使劲的标的目的是A．水平向左 B．水平向右C．竖直向下 D．竖直向上5. 如图所示，把轻质导线圈用细线挂在磁石N极附近，磁石的轴线穿过线圈的圆心且铅直于线圈平面，当线圈通以图所示标的目的的电流时，线圈将怎样运动？6. 如图A-11-50-13所示，将一根长为的直导线，由中点折成直角形放在磁感应强度为B的匀强磁场中，导线平面与磁感线铅直，当导线中通以电流I后，磁场对导线的作使劲巨细为（）A．B．C．D．7. (07广东)如图，用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN，电流I标的目的从M到N，绳索的拉力均为F 。为使F＝0，可能达到要求的方法是 ()A.加水平向右的磁场B.加铅直纸面向里的磁场C.加水平向左的磁场D.加铅直纸面向外的磁场9.如图所示，一根通有电流I1的长直导线在通有电流I2的矩形线圈的平面内，导线固定，线圈将会出现下面所开列哪一种运动？A、向着导线转动；B、向着导线平动；C、绕轴OO′转动；D、绕轴NN′转动10．如图所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行且通过正三角学形的三个极点，三条导线中通入的电流巨细相等、标的目的铅直纸面向里；通过直导线产生磁场的磁感应强度B=kI/r，I为通电导线的电流巨细，r为距通电导线的铅直距离，k为常量；则通电导线R受到的磁场力的标的目的是（）A．铅直R，指向y轴负标的目的B．铅直R，指向y轴正标的目的C．铅直R，指向x轴负标的目的D．铅直R，指向x轴正标的目的11.（05上海）通电直导线A与圆形通电导线环B固定放置在同一水平面上，通有如图所示的电流时，通电直导线A受到水平向＿＿＿的安培力作用．当A．B中电流巨细保持不变，但同时改变标的目的时，通电直导线A所受到的安培力标的目的水平向＿＿＿＿．12.在两个倾角均为的光滑斜面上，放有一个相同的金属棒，别离通以电流I1和I2，磁场的磁感应强度巨细相同，标的目的如图39-A11中(a)、(b)所示，两金属棒均处于平衡状况，则两种情况下的电流强度的比率I1：I2为多少？（1/cosα）B组1.如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，旋转一根长为L，质量为m，通过电流I的导线，若使导线静止，应该在斜面上施加匀强磁场B的巨细和标的目的为（）A．，标的目的铅直斜面向下B．，标的目的铅直水平面向上C．，标的目的竖直向下D．，标的目的水平向右2.（绵阳06二诊）如图所示，两根平行放置的长直导线a、b载有巨细都为1A、标的目的相反的电流，a受到b的磁场力的巨细为F1，今在a、b所在平面内距a、b相等距离的位置上平行于a、b放置另外一长直导线c，c中电流巨细为2A，与a中电流标的目的相同，a和b受到c的磁场力的巨细都为F2．下面所开列关于导线a、b受磁场力的合力巨细和标的目的的判断，正确的是A．a导线受到磁场力的合力巨细为F1+F2，标的目的向左B．b导线受到磁场力的合力巨细为F1+F2，标的目的向左C．a导线受到磁场力的合力巨细为F2－F1，标的目的向右D．b导线受到磁场力的合力巨细为F2－F1，标的目的向右3．如图，空间有一铅直纸面的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.21kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端无初速放置一质量为0.1kg、电荷量q=+0.2C的滑块，滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加标的目的水平向左，巨细为0.6N恒力，g取10m/s2.则A．木板和滑块一直做增速度为2m/s2的匀增速运动B．滑块开始做匀增速直线运动，然后做增速度减小的增速运动，最后做匀增速直线运动C．终极木板做增速度为2 m/s2的匀增速运动，滑块做速度为10m/s的匀速运动4．如图39-A12所示，两平行光滑倾斜导轨相距为20cm，倾角θ=45°，金属棒MN的质量为l0g，电阻R=8Ω，匀强磁场的磁感应强度B标的目的竖直向下，巨细为0.8T，电源电动势为l0V，内部电阻r=1Ω，当电键s闭合时，MN处于平衡，求：变阻器R的取值为多少?(g=10m/s2) （15Ω）5．如图39-A13所示，水平放置的光滑平行金属导轨，相距为l，导轨所在水平面距地面高度为h，导轨左端与电源相连，右端放有质量为m的静止的金属棒，竖直向上的匀强磁场的磁感应强度为B.当电键闭合后，金属棒无转动地做平抛运动，坠地点的水平距离为S，求：电路接通的瞬间，通过金属棒的电量有多少？（）考点四：磁场对运动电荷的作用（洛仑兹力）1．定义：磁场对运动电荷的作使劲。2．巨细：（公式略）当v∥B时，F＝0；当v⊥B时，F最大，最大值Fmax＝qvB〈适用条件∶v⊥B〉3．标的目的：用左手定章判定；4．与安培力的关系；典型问题一：洛仑兹力的标的目的判断（略）典型问题二：带电粒子在匀强磁场中的直线运动例1：如图所示，光滑斜面固定在水平面上，斜面倾角为θ，磁感强度为B的匀强磁场铅直纸面向里，有一质量为m，带电量为q的滑块，从某一时刻起，在斜面上由静止开始滑下，到某一名置脱离斜面（设斜面足够长）求：①滑块带何种电荷？②滑块在斜面上运动的最大速度是多少？思考：如果上题所带的电荷性子相反试阐发滑块运动情况。2．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动1〉几个基本公式：2〉解题基本思路：定圆心，画轨迹草图，求半径，找盘旋角，求运动时间。①圆心的确定：已经知圆弧上肆意两点的速度标的目的确定圆心；已经知圆弧上某一点儿的速度标的目的和该段圆孤的弦（或该圆弧上的两点）也确定圆心。②半径的计算：利用几何知，求解圆轨迹的半径。③运动时间的求解。由α＝ωt可知t＝α/ω＝αT/2π 。境地一：单直线边界磁场（如图1察看找纪律）例2：（05全国Ⅲ，16分）图中MN表示真空室中铅直于纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场标的目的铅直纸面向里，磁感应强度巨细为B。一带电粒子从平板上的狭缝O处以铅直于平板的初速v射入磁场地区范围，最后达到平板上的P 点。已经知B ．v以及P 到O的距离l ．不计重力，求此粒子的电荷q与质量m 之比。境地二：平行直线边界磁场（如图2察看找纪律）例3. 长为L的水平极板间，有铅直纸面向内的匀强磁场，如图所示，磁感强度为B，板间距离也为L，板不带电，现存质量为m，电量为q的带正电粒子（不计重力），从左面极板间中点处铅直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可接纳的措施是：A．使粒子的速度v<BqL/4m；B．使粒子的速度v>5BqL/4m；C．使粒子的速度v>BqL/m；D．使粒子速度BqL/4m<v<5BqL/4m 。境地三：矩形边界磁场（如图3察看找纪律）境地四：圆形边界磁场（如图4察看找纪律）例4：（06天津市18分）在以坐标原点 O为圆心、半径为 r的圆形地区范围内，存在磁感应强度巨细为 B、标的目的铅直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 x轴的交点 A处以速度 v沿－x标的目的射入磁场，它刚好从磁场边界与 y轴的交点 C处沿+y标的目的飞出。①请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷q/m ；（） ②若磁场的标的目的和所在空间范围不变，而磁感应强度的巨细变为，该粒子仍从 A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度标的目的相对于入射标的目的改变了 60°角，求磁感应强度多大？此次粒子在磁场中运动所用时间 t是多少？（）练习：A组1.（08广东理科基础）电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下面所开列说法正确的是A．速率越大，周期越B．速率越小，周期越大C．速度标的目的与磁场标的目的平行D．速度标的目的与磁场标的目的铅直2.（08广东卷）1930年劳伦斯制成了世界上熬头台盘旋增速器，其原理如图所示，这台增速器由两个铜质D形合D1、D2组成，其间留有空隙，下面所开列说法正确的是A．离子由增速器的中心附近步入增速器B．离子由增速器的边缘步入增速器C．离子从磁场中获患上能+量D．离子从电场中获患上能+量3.（08广东卷）带电粒子步入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹．图是在有匀强磁场云室中察看到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B铅直纸面向里．该粒子在运动时，其质量和电量不变，而动能逐渐削减，下面所开列说法正确的是A．粒子先颠末a点，再颠末b点B．粒子先颠末b点，再颠末a点C．粒子带阴电D．粒子带正电4.（08成都一诊）三个速度不同而质量相同的一价离子，从长方形地区范围的匀强磁场上面缘平行于磁场边界射入磁场，它们从下边缘飞出时的速度标的目的见右图。以下判断正确的是（）A．三个离子均带阴电B．三个离子均带正电C．离子1在磁场中运动的轨道半径最大D．离子3在磁场中运动的时间最长5．(07广东)如图6，在负极射管正下方平行放置一根通有足够强直流电流的长直导线，且导线中电流标的目的水平向右，则负极射线将会 ()A.向上偏转B.向下偏转C.向纸内偏转D.向纸外偏转6．如图所示，一束电子以速度v铅直于磁场射入磁感强度B、宽度d的匀强磁场中，穿过磁场时电子的速度标的目的与原来射入标的目的的夹角是30°，则电子的质量是多少？穿过磁场的时间是多少？7.[06BeiJing卷]20.如图所示，匀强磁场的标的目的铅直纸面向里，一带电微粒从磁场边界d点铅直于磁场标的目的射入，沿曲线dpa打到屏MN上的a点，通过pa段用时为I2若该微粒颠末P点时，与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒，终极打到屏MN上。两个微粒所受重力均忽略。新微粒运动的A.轨迹为pb，至屏幕的时间将小于tB.轨迹为电脑，至屏幕的时间将大于tD.轨迹为pa，至屏幕的时间将大于t8．一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P（a，0）点以速度v，沿与x正标的目的成60°的标的目的射入熬头象限内的匀强磁场中，并刚好铅直于y轴射出熬头象限。求匀强磁场的磁感应强度B和射出点的坐标。（，（0，））B组1．如图所示，的圆形地区范围里，匀强磁场标的目的铅直于纸面向里，有一束速率各不相同的质子自A点沿半径标的目的射入磁场。这些质子在磁场中（）A、运动时间越长，其轨迹对应的圆心角越大B、运动时间越长，其轨迹越长C、运动时间越短射出磁场地区范围时速度越小D、运动时间越短射出磁场地区范围速度的偏向角越小2.简述速度选择器，质谱仪的原理？3. [06全国卷I].图中为一“滤速器”装配示意图。a、b为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平标的目的经小孔O步入a、b两板之间。为了选取具有某种特定速率的电子，可在a、b间加上电压，并沿铅直于纸面的标的目的加一匀强磁场，使所选电子仍可以或许沿水平直线OO运动，由O射出。不计重力作用。可能达到上述目的的措施是A.使a板电势高于b板，磁场标的目的铅直纸面向里B.使a板电势低于b板，磁场标的目的铅直纸面向里C.使a板电势高于b板，磁场标的目的铅直纸面向外D.使a板电势低于b板，磁场标的目的铅直纸面向外4.（08乐山二诊）如图所示，在y > 0 的空间中存在着沿y 轴正标的目的的匀强电场，在y < 0 的空间中存在铅直xOy平面向里的匀强磁场．一个带阴电的粒子（质量为m ，电荷量为q ，不计重力），从y轴上的P ( 0 ，l ）点以平行于x 轴的初速度v0射人电场，颠末x 轴上的N ( 2l ，0 ) 点．求：①粒子颠末N 点时的速度巨细和标的目的．（，与x轴正向成450）②已经知粒子熬头次脱离磁场时刚好通过坐标原点，则粒子在磁场中运动的时间为多少？（）

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