权掇市安稳阳光实验学校第十一章、磁场
一、磁场：
1、基本性质：对放入其中的磁极、电流有力的作用。
磁极间、电流间的作用通过磁场产生，磁场是客观存在的一种特殊形态的物质。
2、方向：放入其中小磁针N极的受力方向（静止时N极的指向）
放入其中小磁针S极的受力的反方向（静止时S极的反指向）
3、磁感线：形象描述磁场强弱和方向的假想的曲线。
磁体外部：Ｎ极到Ｓ极；磁体内部：Ｓ极到Ｎ极。
磁感线上某点的切线方向为该点的磁场方向；磁感线的疏密表示磁场的强弱。
４、安培定则：（右手四指为环绕方向，大拇指为单独走向）
导体的种类图示磁场形状判断方法
通电直导线以导线为中心的各簇
互相平行的同心圆。
右手握住导线，大拇
指指向与电流方向一
致，四指绕向为磁感
线的方向。
矩形、环形电流各簇围绕环形导线的
闭合曲线，中心轴上，
磁感垂直环形平面。
右手绕向与环形电流
方向一致，大拇指方
向为环形电流内部的
磁场方向。
通电螺线管外部类似于条形磁体
的磁场，内部为匀强
磁场。
右手握住螺线管，四
指绕向与电流绕向一
致，大拇指指向为磁
场的Ｎ极。
二、安培力：
１、定义：磁场对电流的作用力。
２、计算公式：Ｆ＝ＩＬＢsinθ＝Ｉ⊥ＬＢ式中：θ是Ｉ与Ｂ的夹角。
电流与磁场平行时，电流在磁场中不受安培力；电流与磁场垂直时，电流在磁
场中受安培力最大：Ｆ＝ＩＬＢ 0≤F≤ＩＬＢ
３、安培力的方向：左手定则——左手掌放入磁场中，磁感线穿过掌心，四指
指向电流方向，大拇指指向为通电导线所受安培力的方向。
三、磁感应强度Ｂ：
１、定义：放入磁场中的电流元与磁场垂直时，所受安培力Ｆ跟电流元ＩＬ的
比值。
２、公式：磁感应强度Ｂ是磁场的一种特性，与Ｆ、Ｉ、Ｌ等无
关。
注：匀强磁场中，Ｂ与Ｉ垂直时，Ｌ为导线的长度；
非匀强磁场中，Ｂ与Ｉ垂直时，Ｌ为短导线长度。
３、国际单位：特斯拉（Ｔ）。
４、磁感应强度Ｂ是矢量，方向即磁场方向。
磁感线方向为Ｂ方向，疏密表示Ｂ的强弱。
５、匀强磁场：磁感应强度Ｂ的大小和方向处处相同的磁场。磁感线是分布均
匀的平行直线。例：靠近的两个异名磁极之间的部分磁场；通电螺线管内的磁
场。
电场强度Ｅ磁感应强度Ｂ
相同点
都是客观存在的描述场的特殊物理量，都是矢量，叠加时遵循“平行四边形”
法则。
IL
F
B
qB
mv
r =
qB
m
T π2=
2
2d qB m qU
m
qB
mv
r ===
U
qd
B m 82
2=
m
U U U q v n n )
(221+⋅⋅⋅++=
s
V A
C V A J m m A N m T Wb •=•==•=•=11
1
1
112
2
四、电流表（辐向式磁场） 线圈所受力矩：M=NBIS ∥=k θ 五、磁场对运动电荷的作用：
1、洛伦兹力：运动电荷在磁场中所受的力。
2、方向：用左手定则判断——磁感线穿过掌心，四指所指为正电荷运动方向（负电荷运动的反方向），大拇指所指方向为洛伦兹力方向。
3、大小：F=qv ⊥B
4、洛伦兹力始终与电荷运动方向垂直，只改变电荷的运动方向，不对
电荷做功。
5、电荷垂直进入磁场时，运动轨迹是一个圆。 轨道半径只与粒子的m 、v 、q 有关。
轨道周期只与粒子的m 、q 有关，而与粒子的r 、v 等无关。
质谱仪：
不同的谱线半径
可知粒子的质量： 六、加速器：
1、直线加速器：
2、回旋加速器：
七、安培分子电流假说：磁体内部有环形分子电流，分子电流取向大致相同时，形成磁体。
第十二章、电磁感应 一、磁通量：
1、定义：磁感应强度B 与磁场垂直面积S 的的乘积。表示穿过某一面积的磁感应线的条数。只要穿过面积的磁感应线条数一定，磁通量就一定，与面积是否倾斜、线圈量的匝数等因素无关。
2、公式：Φ=BS （S 是垂直B 的面积，或B 是垂直S 的分量）
3、国际单位：韦伯（韦） Wb
4、磁感应强度又称磁通密度： 二、电磁感应：
1、定义：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。
其实质就是其它形式的能转化成电能。
2、电磁感应时一定有感应电动势，电路闭合时才有感应电流。产生感应电动势的那部分电路相当于电源的内电路，感应电流从低电势端流向高电势端（相当
于“—”流向“+”）；外部电路感应电流从高电势端流向低电势端（相当于“+”
流向“—”）。
3、电磁感应定律：电路中的感应电动势的大小， 跟穿过这一电路的磁通量的
变化率成正比。
t
N
E ∆∆Φ
=t
I L
E ∆∆= 公
式： 式中，E 是Δt 时间内的平均感应电动势，ΔΦ是磁通量的变化量,是磁通量的变化率，N 是线圈的匝数。主要应用于求Δt 时间内的平均感应电动势。 求瞬间电动势：
切割方式
图形 计算方法
注意点
平动切割
导体弯曲时，L 为有效长度
绕点转动切割
E 与转轴O 点位置有关
绕线转动切割
E=NBLv ⊥=N BLL’ω=NBS ∥ω
E 与转轴OO ’位置无关
注：实际应用时，L 、v 、S 都要用有效值，所有单位都要用国际单位制。 4、愣次定律：求感应电流的方向。
内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，即“增反减
同”。适用于闭合电路（环形、矩形等）中磁通量的变化而产生感应电流方向的
判定。
“阻碍”不仅有“反抗”的含义，还有“补偿”的含义：反抗磁通量的增加，
补偿磁通量的减少；并不仅仅是阻止。
右手定则：伸开右手掌，让磁感线穿过掌心，拇指指向为导体运动方向，四
指所指为感应电流的方向或感应电动势内电路的方向。主要适用于切割磁感线
而产生的感应电流、感应电动势方向的判定。右手定则是愣次定律的特殊应用。
三、自感：
1、定义：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。
2、自感电动势：自感现象中产生的感应电动势。
公式： 式中L 是自感系数：由线圈本身的性质决定。相同条件下，线圈的横截面积越大，线圈越长，加入铁芯，自感系数将增加。
L 国际单位：亨利（亨）H 1H=103
mH 1mH=103
μH
3、日光灯原理：
启动器（启辉器）：利用氖管的辉光放电，自动把电路接通、断开，内部的电容防火花（没有电容也能工作）。日光灯接通发光时，起动器不起作用。
镇流器：在日光灯点燃时，利用自感现象，产生瞬时高压，使灯管通电日光灯正常发光时，利用自感现象起降压、限流作用。 第十三章、交变电流 一、交变电流的产生：
1、原理：电磁感应
2、中性面：线圈平面与磁感线垂直的平面。发电机的线圈与中性面重合时，磁
通量Φ最大，感应电流与感应电动势最小，感应电流的方向从此时发生改变。
线圈平面平行与磁感线时，磁通量Φ最小，感应电流与感应电动势最大。
穿过线圈的磁通量与产生的感应电动势、感应电流随时间变化的函数关系总
是互余的：
取中性面为计时平面：e=E m sin ωt φ=Φm cos ωt i=I m sin ωt
⊥=∆∆•=∆∆•=∆∆Φ=
BLv t
t
BLv t S B t E ϖθ222
121
BL t L B t E =∆•=∆∆Φ=
m
m I I I 707.02
==
m
m U U U 707.02
==
2
1
21n n U U =1
2
21n n I I =2
2
11t t ∆∆Φ=∆∆Φu=U m sin ωt 3、正弦（余弦）交变电
最大值（峰值）A m 与有效值A 的关系：
用电器所标的额定电压、电流，电表所测交流数值都是交变电的有效值。
U=220V ，U m =220 V =311V ；U=380V ，U m =380 V =537V ；
4、有效值不是平均值： A 、求Δt 时间内的平均感应电动势： B 、求感应电动势的瞬时值：
切割方式
图形 计算方法
注意点
平动切割
导体弯曲时，L 为有效长度
绕点转动切割
E 与转轴O 点位置有关
绕线转动切割
E=NBLv ⊥=N BLL’ω=NBS ∥ω
E 与转轴OO ’位置无关
C 、求交流电的热量功率时，只能用有效值。
D 、求通过导体电荷量时，只能用交流的平均值。
5、周期（T ）：线圈匀速转动一周，交变电流完成一次周期性变化所需时间。单位：秒（s ）
频率（f ）：交变电流在1秒内周期性变化的次数。单位：赫兹（Hz ） T=1/f 圆频率（ω）：ω=2πf=2π/T
我国交变电的频率：50 Hz ，周期0.02s （1s 方向变100次）。
二、电感L ：通直流，阻交流；通低频，阻高频。
电容C ：通交流，阻直流；通高频，阻低频。 三、变压器：
1、原理：原、副线圈中的互感现象，原、副线圈中的磁通量的
变化率相等。
P 1=P 2
2、变压器只变换交流，不变换直流，更不变频。
原、副线圈中交流电的频率一样：f 1=f 2
高压线圈匝数多、电流小，导线较细；低压线圈匝数少、电
流大，导线较粗。
3、如左图：U 1：U 2：U 3=n 1：n 2：n 3 n 1 I 1=n 2 I 2+ n 3 I 3
P 1=P 2+P 3
四、电能输送的中途损失：
ΔU=Ir 线
= r 线 =U 电源—U 用户 ΔU ∝
ΔP=I 2 r 线
= r 线 =P 电源—P 用户 ΔP ∝ 五、三相交变电：
1、原理：三个互成120度的同种线圈同时转动产生三相交变电动势。 U 1=U m sin ωt u 2=U m sin （ωt-2/3π） u 3=U m sin （ωt-4/3π）
2、相电压：端线（火线、相线）与中性线之间的电压。 线电压：两根不同的端线之间的电压。
电源Y 形连接：U 线= U 相
22
t
n E ∆∆Φ
=__
⊥=∆∆•=∆∆•=∆∆Φ=
BLv t
t
BLv t S B t E ϖθ222121
BL t L B t E =∆•=∆∆Φ=P
U 1U 2
)(
U P 2
1
U 3fL fC
R ππ221
==
电源Δ形连接：U 线= U 相
3、例：下列四个图中，单相电压是220V ，则三个相同电阻中，每个电阻两端电压是：
第十四章、电磁场与电磁波 一、电磁振荡的产生：
1、振荡电流：大小与方向都作周期性变化的电流。
振荡电路（LC 回路）：产生振荡电流的电路，LC 回路中产生正弦交变电。 电容C 中容纳电荷最多时，电路中电流最小，磁场能全部转化为电场能，此时充电完毕；电容C 中容纳电荷最少时，电路中电流最大，电场能全部转化为磁场能，此时放电完毕。（放电时，电流方向从电容“+”流向“—”；充电时，电流方向从电容“—”流向“+”。）
充放电时，电路中的电流与电容内的电荷量成互余关系。i=I m sin ωt ，q=Q m cos ωt
磁场与电场都发生周期性变化，二者也成互余关系。
2、阻尼振荡：振荡电流的振幅逐渐减小。只改变振幅，不改变周期和频率。 无阻尼振荡：振荡电流的振幅永远不变。
3、周期（T ）：电磁振荡完成一次周期性变化所需时间。 频率（f ）：一秒钟内完成的周期性变化的次数。
LC 回路的周期与频率由回路本身的特性来决定，与外界因素无关： 机械振动
电磁振荡
产生原理 机械振动将能量沿弹性介质传播 电磁振荡将能量由场向外传播 周期性变化 s ，v ，a E ，B ，q ，i 能量转化
动能与势能
磁场能与电场能
二、电磁场：变化的电场与磁场相互联系，形成的不可分的统一体。 1、英国麦克斯韦建立完整的电磁场理论。
2、具体内容：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场；均匀变化的磁场产生稳定电场，均匀变化的电场产生稳定磁场；振荡的电场产生振荡的磁场，振荡的磁场产生振荡的电场。
3、电磁波：电磁场由近向远的传播。电磁波本身是一种物质，传播时不需要媒质，是能量的一种传播方式。
产生条件：足够高的频率，开放电路。
特点：电磁波沿“电场与磁场垂直”的方向传播，是横波；电场与磁场同频变化，变化关系同步；真空中传播速度：c=3×108
m/s ，在介质中的传播速度：v=λf=λ/T ；电磁波可以产生反射、折射、干涉和衍射等现象。
注意：f 、T 由波源决定，同一电磁波进入不同介质时不变，v 、λ改变。 三、无线电波的发射与接收：
1、调制：将信号加载到电磁波上，分调幅、调频和调相三种。
电磁波在空间遇导体时产生同频率的感应电流。 2、解调（检波）：从高频电磁波中取出信号的过程。
电谐振：接收LC 回路的频率与电磁波频率相同时电路中产生最强振荡电流。
此过程为调谐。
LC
T π2=LC
f π21
=
kd
S
C ⋅⋅=
πε4
专题60 磁场对电流的作用 1．[2021·浙江卷6月](多选)如图所示，有两根用超导材料制成的长直平行细导线a、b，分别通以80 A和100 A，流向相同的电流，两导线构成的平面内有一点p，到两导线的距离相等．下列说法正确的是( ) A．两导线受到的安培力F b＝1.25 F a B．导线所受的安培力可以用F＝ILB计算 C．移走导线b前后，p点的磁感应强度方向改变 D．在离两导线平面有一定距离的有限空间内，不存在磁感应强度为零的位置 2．[2023·安徽省模拟]如图甲所示为“海影号”电磁推进实验舰艇，舰艇下部的大洞使海水前后贯通．如图乙所示为舰艇沿海平面的截面简化图，其与海水接触的两侧壁M和N 分别连接舰艇内电源的正极和负极，使M、N间海水内电流方向为M→N，此时加一定方向的磁场，可使M、N间海水受到磁场力作用而被推出，舰艇因此向左前进．关于所加磁场的方向，下列说法正确的是( ) A．垂直纸面向外 B．垂直纸面向里 C．水平向右 D．水平向左 3．有三根相互平行的直导线a、b、c垂直纸面放置，且它们在同一连线上．已知这三根导线中电流大小分别为I1、I2、I3，且I1＝I2，电流方向如图所示( ) A．直导线b受到的安培力向左 B．直导线b受到的安培力向右 C．若只增大I1，导线b受到的安培力从a指向b D．若只增大I2，导线b受到的安培力从a指向b 4．[2023·安徽省合肥市联考]如图所示，导线框ABC由直线AB和四分之一圆弧BC组成，用柔软导线悬吊处于静止状态，经过A、C的水平线下方有垂直于ABC所在平面向里的匀强磁场，现给导线ABC通以如图所示方向的电流，则导线框受到的安培力方向( ) A.竖直向上 B．竖直向下
第八章磁场 学案３9 磁场及其描述 一、概念规律题组 １。地球是一个大磁体：①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极;②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行;④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的； ⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上关于地磁场的描述正确的是（ ) A.①②④ﻩ B.②③④ﻩﻩＣ。①⑤D．②③ 2．(2０1０·苏北高二教学质量联合调研)关于通电直导线周围磁场的磁感线分布，下图中正确的是（ ) 3.下列关于磁感应强度的方向的说法中,正确的是（ ) A.某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向 B．小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向 C．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向 Ｄ．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向 4．有关磁感应强度的下列说法中，正确的是（) A．磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量
B．若有一小段通电导体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.若有一小段长为L，通以电流为Ｉ的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是错误! D．由定义式B＝＼f（F，IL）可知,电流强度I越大，导线L越长,某点的磁感应强度就越小 二、思想方法题组 图１ 5。当接通电源后，小磁针A的指向如图1所示,则（ ) Ａ。小磁针B的N极向纸外转 B.小磁针B的N极向纸里转 C。小磁针B不转动 D.因电流未标出，所以无法判断小磁针B如何转动 图2 ６．如图2所示,框架面积为Ｓ，框架平面与磁感应强度为Ｂ的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量的情况是（) A.如图所示位置时等于ＢＳ B．若使框架绕OO′转过6０°角,磁通量为错误!BS C．若从初始位置转过90°角,磁通量为零 D.若从初始位置转过１80°角，磁通量变化为2BＳ
【配套新教材】专题八 磁场——2023届高考物理一轮复习夯基固本时时练 1.如图所示，完全相同的甲、乙两个环形电流同轴平行放置，甲的圆心为1O ，乙的圆心为2O ，在两环圆心的连线上有a b c 、、三点，其中1122aO O b bO O c ===，此时a 点处的磁感应强度大小为1B ，b 点处的磁感应强度大小为2B .当把环形电流乙撤去后，c 点处的磁感应强度大小为( ) A.2 12 B B - B.1 22 B B - C.21B B - D. 1 3 B 2.如图所示，两根平行通电长直导线固定，左边导线中通有垂直纸面向外、大小为1I 的恒定电流，两导线连线（水平）的中点处，一可自由转动的小磁针静止时N 极方向平行于纸面向下，忽略地磁场的影响.关于右边导线中的电流2I ，下列判断正确的是( ) A.21I I <，方向垂直纸面向外 B.21I I >，方向垂直纸面向外 C.21I I <，方向垂直纸面向里 D.21I I >，方向垂直纸面向里 3.磁单极子是物理学家设想的一种仅带有单一磁极（N 极或S 极）的粒子，它们的磁感线分布类似于点电荷的电场线分布，目前科学家还没有证实磁单极子的存在.若自然界中存在磁单极子，以其为球心画出两个球面1和2，如图所示，a 点位于球面1上，b 点位于球面2上，则下列说法正确的是( ) A.a 点比b 点的磁感应强度大 B.a 点比b 点的磁感应强度小 C.球面1比球面2的磁通量大 D.球面1比球面2的磁通量小 4.有一边长为l 的正三角形线框abc 悬挂在弹簧测力计下面，线框中通有cbac 方向的恒定电流I ，
直线MN 是匀强磁场的边界线，磁场方向垂直于abc △所在平面向里。平衡时，弹簧测力计的读数为F ；若将线框上提，让线框上部分露出磁场，其他条件都不改变，再次平衡时，磁场边界线MN 刚好过ab 和ac 边的中点，这种情况下，弹簧测力计的读数为3F 。则匀强磁场的磁感应强度大小为( ) A. F Il B. 2F Il C. 3F Il D. 4F Il 5.磁感应强度大小为B 的匀强磁场方向竖直向上，将一个三分之二圆弧形导体ab 固定在图示位置，其圆心为O ，半径为r 。在导体中通以方向从a b →的恒定电流I ，将磁场沿顺时针方向绕垂直纸面并过O 点的轴缓慢旋转，下列说法正确的是( ) A.导体ab 受到的安培力方向始终垂直纸面向外 B.导体ab 受到的安培力大小可能为零 C.导体ab 受到的安培力大小可能为BIr D.导体ab 受到的安培力最大值为2BIr 6.如图所示，矩形abcd 的边长bc 是ab 的2倍。两细长直导线通有大小相等、方向相反的电流，垂直穿过矩形平面，与平面交于b d 、两点。图中e f 、分别为ad bc 、的中点，下列说法正确的是( )
权掇市安稳阳光实验学校第十一章、磁场 一、磁场： 1、基本性质：对放入其中的磁极、电流有力的作用。 磁极间、电流间的作用通过磁场产生，磁场是客观存在的一种特殊形态的物质。 2、方向：放入其中小磁针N极的受力方向（静止时N极的指向） 放入其中小磁针S极的受力的反方向（静止时S极的反指向） 3、磁感线：形象描述磁场强弱和方向的假想的曲线。 磁体外部：Ｎ极到Ｓ极；磁体内部：Ｓ极到Ｎ极。 磁感线上某点的切线方向为该点的磁场方向；磁感线的疏密表示磁场的强弱。 ４、安培定则：（右手四指为环绕方向，大拇指为单独走向） 导体的种类图示磁场形状判断方法 通电直导线以导线为中心的各簇 互相平行的同心圆。 右手握住导线，大拇 指指向与电流方向一 致，四指绕向为磁感 线的方向。 矩形、环形电流各簇围绕环形导线的 闭合曲线，中心轴上， 磁感垂直环形平面。 右手绕向与环形电流 方向一致，大拇指方 向为环形电流内部的 磁场方向。 通电螺线管外部类似于条形磁体 的磁场，内部为匀强 磁场。 右手握住螺线管，四 指绕向与电流绕向一 致，大拇指指向为磁 场的Ｎ极。 二、安培力： １、定义：磁场对电流的作用力。 ２、计算公式：Ｆ＝ＩＬＢsinθ＝Ｉ⊥ＬＢ式中：θ是Ｉ与Ｂ的夹角。 电流与磁场平行时，电流在磁场中不受安培力；电流与磁场垂直时，电流在磁 场中受安培力最大：Ｆ＝ＩＬＢ 0≤F≤ＩＬＢ ３、安培力的方向：左手定则——左手掌放入磁场中，磁感线穿过掌心，四指 指向电流方向，大拇指指向为通电导线所受安培力的方向。 三、磁感应强度Ｂ： １、定义：放入磁场中的电流元与磁场垂直时，所受安培力Ｆ跟电流元ＩＬ的 比值。 ２、公式：磁感应强度Ｂ是磁场的一种特性，与Ｆ、Ｉ、Ｌ等无 关。 注：匀强磁场中，Ｂ与Ｉ垂直时，Ｌ为导线的长度； 非匀强磁场中，Ｂ与Ｉ垂直时，Ｌ为短导线长度。 ３、国际单位：特斯拉（Ｔ）。 ４、磁感应强度Ｂ是矢量，方向即磁场方向。 磁感线方向为Ｂ方向，疏密表示Ｂ的强弱。 ５、匀强磁场：磁感应强度Ｂ的大小和方向处处相同的磁场。磁感线是分布均 匀的平行直线。例：靠近的两个异名磁极之间的部分磁场；通电螺线管内的磁 场。 电场强度Ｅ磁感应强度Ｂ 相同点 都是客观存在的描述场的特殊物理量，都是矢量，叠加时遵循“平行四边形” 法则。 IL F B
高三一轮复习专题突破磁场 一、选择题 1.如图所示，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,有一等腰直角三角形ACD。A点有一根垂直于ACD 平面的直导线。当导线中通有图示方向的电流时,D点的磁感应强度为零。则C点的磁感应强度大小为 A.0 B.B0 C.√2B0 D.2B0 2.两根平行且相距L的长、细导线分别通有大小相等、方向相反的电流，横截面如图所示。在两导线的 ,则连线及延长线上有a、b、c三点，b为两直导线连线的中点，a、c与导线的距离均为L 2 A.b点磁感应强度的方向垂直a、c连线向下 B.c点磁感应强度的大小为0 C.a点和b点的磁感应强度的方向相同 D.a点和c点的磁感应强度相同 3.如图，光滑水平面上放一个条形磁铁。现在磁铁上方a、b、c三个位置分别放有三根通电直导线，电 流方向如图所示。当某根导线通电时，另外两根导线都不通电。要使磁铁向右滑动，应使下面哪个位置的导线通电 A.a位置 B.b位置 C.c位置 D.a、b、c位置均不行
4.两完全相同的通电圆线圈1、2平行放置，两圆线圈的圆心O 1、O 2的连线与圆面垂直，O 为O 1、O 2的连线的中点，如图所示。当两圆线圈中通以方向、大小均相同的恒定电流时,O 1点的磁感应强度的大小为B 1;若保持线圈1中的电流以及线圈2中的电流大小不变，仅将线圈2中电流方向反向，O 1点的磁感应强度的大小为B 2。则线圈1中的电流在O 2点和O 点产生的磁场的磁感应强度大小B 3、B 4一定有 A.2,2214213B B B B B B ->+= B.2 ,221 4213B B B B B B -<+= C.2,2214213B B B B B B -<-= D.2,221 4213B B B B B B +<-= 5.如图所示.由粗细均匀的金属导线围成的一个边长为L 的正方形闭合线框abcd,其四个顶点均位于一个圆形区域的边界上.ac 为圆形区域的一条直径,ac 上方和下方分别存在磁感应强度大小均为B 、方向相反的匀强磁场.现给线框接入从a 点流入d 点流出的大小为I 的恒定电流.则线框受到的安培力的大小为 A.0 C.12BIL B.√2BIL D.√22 BIL 6.光滑的水平桌面上有两根弯成60°角的金属棒，正好凑成一个等边三角形oab ，边长为L,它们的两端分别在o 点和c 点相互接触，o 点接触但是相互绝缘，c 处不绝缘。匀强磁场的方向垂直桌面向下，磁感应强度为B ，当通以如图所示的电流时，两金属棒仍处于静止状态,在o 处的相互作用力为f 1，在c 处的相互作用力为f 2，则金属棒中的电流为 A.f 1 +f 2BL B.f 1 −f 2BL
专题24 磁场的基本性质 目录 题型一磁场的叠加和安培定则的应用 (1) 类型1 磁场的叠加 (1) 类型2 安培定则的应用 (4) 题型二安培力的分析和计算 (5) 类型1通电导线有效长度问题 (6) 类型2判断安培力作用下导体的运动情况 (8) 题型三安培力作用下的平衡和加速问题 (9) 类型1安培力作用下的平衡问题 (9) 类型2 安培力作用下的加速问题 (13) 题型四对洛伦兹力的理解和应用 (16) 题型五洛伦兹力作用下带电体的运动 (18) 题型六带电粒子在匀强磁场中的运动 (22) 题型一磁场的叠加和安培定则的应用 1．磁场叠加问题的分析思路 (1)确定磁场场源，如通电导线。 (2)定位空间中需求解磁场的点，利用安培定则判定各个场源在这一点上产生的磁场的大小和方向。如图2所示为M、N在c点产生的磁场B M、B N。 (3)应用平行四边形定则进行合成，如图中的合磁场B。 2．安培定则的应用 在运用安培定则判定直线电流和环形电流及通电螺线管的磁场时应分清“因”和“果”。 因果 原因(电流方向)结果(磁场方向)磁场 直线电流的磁场大拇指四指 环形电流及通电 四指大拇指 螺线管的磁场 类型1 磁场的叠加 【例1】(2022·湖北省高考模拟)六根通电长直导线垂直纸面平行固定，其截面构成一正六边 形，O为六边形的中心，通过长直导线a、b、c、d、e、f的电流分别为I1、I2、I3、I4、I5、
I6，a、c、e中通过的电流大小相等，b、d、f中通过的电流大小相等，电流方向如图5所示。 已知通电长直导线在距导线r处产生的磁感应强度大小为B＝k I r，此时O点处的磁感应强度大小为6B，导线a在O处产生的磁感应强度大小为B，则移除e处导线后，e处的磁感应强度大小为() A．0 B．B C.3B D．2B 【答案】A 【解析】结合题图可知各导线在O点产生的磁场方向如图甲所示，a、c、e中通过的电流大小相等，且到O点的距离相等，若通过a、c、e三条导线的电流在O点产生的磁感应强度大小均为B，合磁感应强度大小为2B，则若通过b、d、f三条导线的电流在O点产生的合磁感应强度大小为4B，结合上述分析可知，b、d、f三条导线中的电流大小是a、c、e三条导线中电流大小的2倍；去掉e导线后剩余导线在e点产生的磁场方向如图乙所示。 由B＝k I r，可知B4′＝B6′＝2B，夹角为120°，B1′＝B3′＝ 3 3B，夹角为60°，B2′＝B，由平行 四边形定则求得e点的合磁感应强度大小为0。故选项A正确。 【例2】(2022·四川省仪陇宏德中学高三模拟)(多选)如图，三根通电长直细导线垂直于纸面固定，导线的横截面(截面积不计)分别位于以O点为圆心的圆环上a、c、d三处，已知每根导线在O点的磁感应强度大小均为B，则() A．O点的磁感应强度方向垂直于aO向右
2021届高考物理一轮专题：磁场练习题含答案 **磁场** 一、选择题 1、1957年，科学家首先提出了两类超导体的概念，一类称为Ⅰ型超导体，主要是金属超导体，另一类称为Ⅱ型超导体(载流子为电子)，主要是合金和陶瓷超导体。Ⅰ型超导体对磁场有屏蔽作用，即磁场无法进入超导体内部，而Ⅱ型超导体则不同，它允许磁场通过。现将一块长方体Ⅱ型超导体通入稳恒电流I 后放入匀强磁场中，如图所示，下列说法正确的是( ) A.超导体的内部产生了热能 B.超导体所受安培力等于其内部所有电荷定向移动所受洛伦兹力的合力 C.超导体表面上a、b两点的电势关系为φ a >φ b D.超导体中的电流I越大，a、b两点的电势差越大 2、如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是() A．a、b、c的N极都向纸里转 B．b的N极向纸外转，而a、c的N极向纸里转 C．b、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转 D．b的N极向纸里转，而a、c的N极向纸外转 3、如图所示，蹄形磁铁用悬线悬于O点，在磁铁的正下方有一水平放置的长直导线，当导线中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动情况将是()
A．静止不动 B．向纸外平动 C．N极向纸外，S极向纸内转动 D．N极向纸内，S极向纸外转动 4、磁场中某区域的磁感线如图所示，则() A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a＞B b B．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a＜B b C．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大 D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小 5、(多选)如图所示，两方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场被边长为L的等边三角形ABC理想分开，三角形内磁场垂直于纸面向里，三角形顶点A 处有一质子源，能沿∠BAC的角平分线发射速度不同的质子(质子重力不计)， 所有质子均能通过C点，质子比荷q m＝k，则质子的速度可能为() A．2BkL B．BkL 2C． 3BkL 2D． BkL 8 6、(多选)如图所示，一绝缘容器内部为长方体空腔，容器内盛有NaCl的水溶液，容器上下端装有铂电极A和C，置于与容器表面垂直的匀强磁场中，开关K闭合前容器两侧P、Q两管中液面等高，闭合开关后()
高考物理一轮复习专项训练—磁场对运动电荷(带电体)的作用（含解析） 1．(2023·浙江省高三模拟)一根通电直导线水平放置，通过直导线的恒定电流方向如图所示， 现有一电子从直导线下方以水平向右的初速度v开始运动，不考虑电子重力，关于接下来电 子的运动轨迹，下列说法正确的是() A．电子将向下偏转，运动的半径逐渐变大 B．电子将向上偏转，运动的半径逐渐变小 C．电子将向上偏转，运动的半径逐渐变大 D．电子将向下偏转，运动的半径逐渐变小 2.(2023·安徽合肥市模拟)如图，长直导线水平固定放置，通有向右的恒定电流，绝缘细线一 端系于导线上的O点，另一端系一个带电小球，细线拉直，第一次让小球在A点由静止释放， 让小球绕O点沿圆1在竖直面内做圆周运动；第二次让小球在B点由静止释放，让小球绕O 点沿圆2在竖直面内做圆周运动．圆1与直导线在同一竖直面内，圆2与直导线垂直，A、B 两点高度相同，不计空气阻力，则两次小球运动到最低点C时() A．速度大小相等，线的拉力相等 B．速度大小不等，线的拉力相等 C．速度大小相等，线的拉力不等 D．速度大小不等，线的拉力不等
3．(2022·北京卷·7)正电子是电子的反粒子，与电子质量相同、带等量正电荷．在云室中有垂直于纸面的匀强磁场，从P点发出两个电子和一个正电子，三个粒子运动轨迹如图中1、2、3所示．下列说法正确的是() A．磁场方向垂直于纸面向里 B．轨迹1对应的粒子运动速度越来越大 C．轨迹2对应的粒子初速度比轨迹3的大 D．轨迹3对应的粒子是正电子 4．(多选)(2021·湖北卷·9)一电中性微粒静止在垂直纸面向里的匀强磁场中，在某一时刻突然分裂成a、b和c三个微粒，a和b在磁场中做半径相等的匀速圆周运动，环绕方向如图所示，c未在图中标出．仅考虑磁场对带电微粒的作用力，下列说法正确的是() A．a带负电荷B．b带正电荷 C．c带负电荷D．a和b的动量大小一定相等 5.(2022·广东卷·7)如图所示，一个立方体空间被对角平面MNPQ划分成两个区域，两区域分布有磁感应强度大小相等、方向相反且与z轴平行的匀强磁场．一质子以某一速度从立方体左侧垂直Oyz平面进入磁场，并穿过两个磁场区域．下列关于质子运动轨迹在不同坐标平面的投影中，可能正确的是()
高考物理一轮复习：磁场（三） 一、单选题 1．同一平面内一等边三角形的三个顶点上有三根互相平行的长直导线a、b、c，三根直导线通入的电流大小相等，直导线a和b通入垂直纸面向里的电流，直导线c通入垂直纸面向外的电流，如图所示，此时等边三角形的中心O点的磁感应强度大小为B。已知长直导线电流产生的磁场中某点的 磁感应强度满足B=k I r （其中k为比例系数，I为电流强度，r为该点到直导线的距离）。若将通电长直导线c的电流方向改为垂直纸面向里（大小不变），并移至a和c连线的中点P点，则此时O 点的磁感应强度大小为（） A．0B．B 2C．B D．√3 2B 2．一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，如图所示，此时小磁针的S极向纸内偏转，这一束粒子不可能是（） A．向右飞行的正离子束B．向左飞行的负离子束 C．向右飞行的电子束D．向左飞行的电子束 3．如图是质谱仪的原理图，若速度相同的同一束粒子沿极板P1、P2的轴线射入电磁场区域，由小孔S0射入右边的偏转磁场B2中，运动轨迹如图所示，不计粒子重力．下列相关说法中正确的是
（） A．该束带电粒子带负电 B．速度选择器的P1极板带负电 C．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大 D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷q m越小 4．如图所示，空间中存在一垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场上下边界平行且相距为d，一带正电粒子以速度v从下边界某点垂直于磁场方向射入磁场，入射速度方向与下边界成30°角，若粒子恰好不从上边界穿出磁场，不计粒子重力，则粒子的比荷大小为（） A．(2+√3)v 2Bd B．(4−2√3)v Bd C．(2−√3)v 2Bd D．(4+2√3)v Bd 5．如图所示，假如将一个小磁针放在地球的北极点上，那么小磁针的N极将（） A．指北B．指南C．竖直向上D．竖直向下 二、填空题 6．如图所示，有界匀强磁场边界线SP∥MN，速度不同的同种带电粒子从S点沿SP方向同时射入
高考物理一轮复习：磁场（五） 一、单选题 1．如图所示，两根导线与一根粗糙绝缘细杆水平平行固定且竖直共面，导线足够长。两导线中电流I大小相同、方向相反，有一带电荷量为+q，质量为m的小球套在细杆上（小球中空部分尺寸略大于直导线直径），若给小球一水平向右的初速度v0，空气阻力不计，那么下列说法不正确的是（） A．小球可能做匀速直线运动 B．小球可能做匀减速直线运动 C．小球可能做加速度逐渐增大的减速运动，最后停止 D．导线中电流I越大，小球最终的速度可能越小 2．如图所示，在充电的平行金属板间有匀强电场和方向垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子以速度v从左侧射入，方向垂直于电场方向和磁场方向，当它从右侧射出场区时，动能比射入时小，若要使带电粒子从射入到射出动能是增加的，可采取的措施有（不计重力）( ) A．可使电场强度增强 B．可使磁感应强度增强 C．可使粒子带电性质改变（如正变负） D．可使粒子射入时的动能增大 3．如图所示，在矩形ABCD内有一垂直纸面向里的圆形匀强磁场区域（磁场区域未画出），已知
AB边长4L，BC边长6L，E是BC边的中点。一质量为m，电荷量为+q的粒子从A点沿AE方向以速度v0进入矩形区域，恰能从D点沿ED方向射出矩形区域。不计粒子的重力，则此磁场的磁感应强度最小值为（） A．5mv0 16qL B．5mv0 12qL C．mv0 2qL D． mv0 3qL 4．宋代沈括在公元1086年写的《梦溪笔谈》中最早记载了“方家（术士）以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布如图所示，结合上述材料，下列说法正确的是（） A．在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫N极，指北的磁极地轴叫S极 B．对垂直射向地球表面宇宙射线中的高能带电粒子，在南北极附近所受阻挡作用最弱，赤道附近最强 C．形成地磁场的原因可能是带正电的地球自转引起的 D．由于地磁场的影响，在奥斯特发现电流磁效应的实验中，通电导线应相对水平地面竖直放置5．空间有一圆柱形匀强磁场区域，O点为圆心．磁场方向垂直于纸面向外．一带正电的粒子从A点沿图示箭头方向以速率v射入磁场，θ=30°，粒子在纸面内运动，经过时间t离开磁场时速度方向与半径OA垂直．不计粒子重力．若粒子速率变为v2，其它条件不变，粒子在圆柱形磁场中运动的时间为（）
【高三】2021届高考物理第一轮导学案复习磁场【高三】2021届高考物理第一轮导学案复习磁场 2022所高中物理复习与辅导 九、磁场（1） 【主题】磁场的基本概念 【目标】 1.掌握磁感应强度、磁感应线和磁通量的概念； 2．会用安培定则、磁感应线分析有关问题。 [进口] 一、磁场： 1.定义：存在于磁铁和电流周围的特殊物质 2、基本性质：对放入其中的磁体或电流产生力的作用。 3.确定方向：① 小磁针：（指定）小磁针在磁场中某一点的N极力方向（或小磁针静止时的N极方向）是该点的磁场方向。② 由磁感应线的方向决定。③ 由磁感应强度的方向决定 二、磁感线： 1.定义：为生动描述磁场而引入的一系列曲线。这是一个理想化的模型，在实践中并不存在。 2、特点： ① 磁感应线的密度表示磁场的强度，磁感应线上一点的切线方向表示该点的磁场方向 ②磁体外部的磁感线从n极指向s极，而磁体内部的磁感线从s极指向n极．电流的磁感线方向由安培定则判定，磁感线是闭合曲线． ③ 任何两条磁感应线都不相交或相切。 3、要掌握条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管以及匀强磁场的磁感线分布情况及特点。 三、磁感应强度：
1、定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，受到的磁场作用力f跟电流i和导线长度l的乘积il的比值叫做通电导线所在处的磁感应强度。（其理解可与电场强度类比） 2.定义公式：B=f/IL（L）⊥ b） )； 3、b是描述磁场的力的性质的物理量，与f、i、l无关．它是由磁场本身性质及空间位置决定的，单位：1t=1n/a.m 4.线性电流的磁感应强度： 四、磁通量 1.定义：磁感应强度B和垂直于磁场的区域s的乘积称为通过该区域的磁通量， ф=BS。单位：1Wb=1t m2 注意：如果面积s与b不垂直，如图所示，应以b乘以在垂直磁场方向上的投影面积s，即ф＝bs’＝bscosα 2.物理意义：通过某一区域的磁感应线的数量 五、地磁场 地球的磁场与条形磁铁的磁场相似。其主要特点如下： 1、地磁场的n极在地球南极附近，s极在地球北极附近，磁感线分布如图所示。 2.地磁场B的水平分量（BX）总是从地球南极指向北极，而垂直分量（by）则从北向南相反。南半球的垂直地面向上，北半球的垂直地面向下。 3、在赤道平面上，距离地球表面相等的各点，磁感强度相等，且方向水平向北。 [研究指南] [例1]如图所示，正四棱柱的中心轴线oo’处有一无限长的载流直导线，对该电流的磁场，下列说法中正确的是（） a、同一侧边缘上各点的磁感应强度相等 b．四条侧棱上的磁感应强度都相同 c、在直线AB上，从a到B，磁感应强度先增大后减小 d．棱柱内任一点的磁感应强度比棱柱侧面上所有点都大 [实例2 ]（江苏省建湖县2022高级3的第二次调查）有两条垂直和水平放置在纸上的长直丝。纸被交给a点和B点，并且有一个大小相等的恒定电流。方向如图所示，a和
让老李教你玩转高三物理 以磁场为例 第一步：构建知识体系 第二步：梳理基础知识点（以第二节磁场对运动电荷的作用为例） 一、洛伦兹力的大小和方向 1. 洛伦兹力的大小 F=qvBsin 0,0为v与B的夹角，如图所示。 (1) v// B,0 =0。或180。时，洛伦兹力F= _______ (2) v丄B,0 =90°时，洛伦兹力F __________ (3) v=0时，洛伦兹力F=_ 1. (1)0 (2)qvB (3)0 2. 洛伦兹力的方向 （1）判定方法：应用左手定则，注意四指应指向正电荷的运动方向或负电荷 ⑵方向特点：F丄B, F丄V,即F垂直于 _____ 决定的平面（注意B和v可以有任意夹角）。由于F丄v,所以洛伦兹力 _________ 。 2. （1）运动的反方向 （2）B、v永不做功 二、带电粒子在匀强磁场中的运动 若运动电荷在匀强磁场中除受洛伦兹力外其他力均忽略动有如 下两种形式（中学阶段）： 1•洛伦兹力的特点：洛伦兹力不改变带电粒子速度的大小，或者说洛伦兹力对带电粒子不做功。 2•当v//-B时，所受洛伦兹力____ ，粒子做匀速直线运动； 3•当v丄B时，所受洛伦兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动（v 丄B）3 .半径和周期公式: 不计，则其运
1•为零 v 2 2. qvB = m — R 第二步：归纳重点难点（以第二节磁场对运动电荷的作用为例 ） 一、对洛伦兹力的理解 自主探究1有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是 （ ） A •通电直导线处于匀强磁场中一定受到安培力的作用 B. 安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现 C. 带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功 D. 通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行 【自主探究1】B 解析：当通电导线与磁场方向平行时，导线不受安培力的作用， A 错误；洛伦兹力永远不做功， C 错误；安培力方向与磁场方向垂直， D 错误；安培力是电流 受到的磁场的作用力， 洛伦兹力是运动电荷受到的磁场的作用力， 而电荷的定向移动形成电 流，故安培力可看成是大量运动电荷所受的洛伦兹力的合力， B 正确。 提示：磁场与导线方向垂直时，如图所示。设有一段长度为 I 的通电导线，横截面积为 S,单位体积中含有的电荷数为 n ,每个电荷的电荷量为 q ，定向移动的平均速率为 v ,垂直 于磁场方向放入磁感应强度为 B 的磁场中。 导线中的电流为I = nqSv 导线所受安培力 F 安=IIB = nqSvB 这段导线中含有的运动电荷数为 nIS F 安 所以洛伦兹力F = — = qvB 。 nis 当导线中的自由电子定向移动速度和磁场方向不垂直时 F 洛=qvBsin 0, B 为速度方向 与磁场方向的夹角。 二、带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动 自主探究3如图，在某装置中有一匀强磁场，磁感应强度为 B,方向垂直于xOy 所在的 纸面向外。某时刻在x = I 。、y = 0处，一质子沿y 轴的负方向进入磁场；同一时刻，在 x = — I o 、y = 0处，一个a 粒子进入磁场，速度方向与磁场垂直。不考虑质子与 a 粒子的相互作 v2 qvB = m R mv R = qB _ 2 nR 2 nm T = v = qB mv qB 2 nm ■qB"
专题73 带电粒子在磁场中运动(二)直线磁场边界1. (多选)如图所示，ab是匀强磁场的边界，质量(1 1 H)和α粒子(4 2 He)先后从c点射入磁场， 初速度方向与ab边界夹角均为45°，并都到达d点．不计空气阻力和粒子间的作用．关于两粒子在磁场中的运动，下列说法正确的是( ) α粒子运动轨迹相同 α粒子运动动能相同 α粒子运动速率相同 α粒子运动时间相同 2. 如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场．一带电粒子垂直磁场边界从a点射入，从b点射出．下列说法正确的是( ) b点速率大于在a点速率 C.若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出 D.若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短 3. [2021·贵阳市模拟](多选)如图所示，MN为两个方向相同且垂直于纸面的匀强磁场的分界面，两磁场的磁感应强度大小关系为B1＝2B2，一比荷值为k的带电粒子(不计重力)，以一定速率从O点垂直MN进入磁感应强度大小为B1的磁场，则粒子下一次到达O点经历的时间为
( ) A. 3πkB 1 B ．4πkB 1 C ．2πkB 2 D ．3π2kB 2 4．如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为1 2B 和B 、方向均垂直 于纸面向外的匀强磁场．一质量为m 、电荷量为q (q >0)的粒子垂直于x 轴射入第二象限，随后垂直于y 轴进入第一象限，最后经过x 轴离开第一象限．粒子在磁场中运动的时间为( ) A. 5πm 6qB B ．7πm 6qB C ．11πm 6qB D ．13πm 6qB 5. [2021·绵阳市模拟]如图所示，长方形abcd 区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，同一带电粒子，以速率v 1沿ab 射入磁场区域，垂直于dc 边离开磁场区域，运动时间为t 1；以速率v 2沿ab 射入磁场区域，从bc 边离开磁场区域时与bc 边夹角为150°，运动时间为t 2.不计粒子重力．则t 1∶t 2是( ) A.2∶3B ．3∶2C．3∶2D．2∶3 6. [2021·石家庄质检](多选)如图所示，等腰直角三角形abc 区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，直角边bc 的长度为L .三个相同的带正电粒子从b 点沿 bc 方向分别以速率v 1、v 2、v 3射入磁场，在磁场中运动的时间分别为t 1、t 2、t 3，且t 1∶t 2∶t 3 ＝3∶3∶2.不计粒子的重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是( ) v 1＝v 2＜v 3
磁场对运动电荷的作用练习 一、选择题 1．如图所示，一个立方体空间被对角平面MNPQ划分成两个区域，两区域分布有磁感应强度大小相等、方向相反且与z轴平行的匀强磁场。一质子以某一速度从立方体左侧垂直Oyz平面进入磁场，并穿过两个磁场区域。下列关于质子运动轨迹在不同坐标平面的投影中，可能正确的是() A B C D 2．(多选)粒子物理研究中使用的一种球状探测装置横截面的简化模型如图所示。内圆区域有垂直纸面向里的匀强磁场，外圆是探测器。两个粒子先后从P点沿径向射入磁场，粒子1沿直线通过磁场区域后打在探测器上的M点。粒子2经磁场偏转后打在探测器上的N点。装置内部为真空状态，忽略粒子重力及粒子间相互作用力。下列说法正确的是()
A．粒子1可能为中子 B．粒子2可能为电子 C．若增大磁感应强度，粒子1可能打在探测器上的Q点 D．若增大粒子入射速度，粒子2可能打在探测器上的Q点3．如图所示，在矩形MNQP中有一垂直纸面向里的匀强磁场。质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O 点沿垂直于PQ的方向射入磁场，图中实线是它们的轨迹。已知O是PQ的中点，不计粒子重力。下列说法中正确的是() A．粒子c带负电，粒子a、b带正电 B．射入磁场时，粒子b的速率最小 C．粒子a在磁场中运动的时间最长 D．若匀强磁场的磁感应强度增大，其他条件不变，则粒子a在磁场中的运动时间不变 4．(多选)如图所示，边长为0.64 m的正方形内有磁感应强度B＝0.3 T的匀强磁场，方向垂直于纸面向外。在正方形中央处有一个点状的放射源P，它在纸面内同时向各个方向均匀连续发射大量同种粒子，该种粒子速度大小为v＝3.0×106 m/s，比荷
高考物理一轮复习：磁场（一） 一、单选题 1．在如图所示的平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直．一带电粒子（重力不计）从左端以速度v沿虚线射入后做直线运动，则该粒子（） A．一定带正电 B．速度v=E B ，粒子在板间的运动是类平抛运动 C．若速度v>E B D．若此粒子从右端沿虚线方向进入平行板，仍做直线运动 2．如图所示，在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF，导轨上放有一金属棒MN．现从t=0时刻起，给金属棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比，即I=kt，其中k为常量，金属棒与导轨始终垂直且接触良好．下列关于金属棒的速度v、加速度a随时间t变化的图象可能正确的是（） A．B． C．D． 3．如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO′是它的对称轴，通电直导线AB与OO′平行，设
沿adcba方向为感应电流的正方向，初始线圈位置处于AB与OO′决定的平面，则在线圈转动半圈的时间内线圈中感应电流随时间变化关系正确的是（） A．B． C．D． 4．如图所示，回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形盒．两盒间构成一狭缝，两D形盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，下列有关回旋加速器的描述正确的是（） A．粒子在狭缝和D形盒中运动时都能获得加速 B．D形盒半径越大，粒子从回旋加速器射出时动能越大 C．狭缝间电压越大，粒子从回旋加速器射出时动能越大 D．高频交流电源的周期等于粒子在D形盒中运动周期的2倍 5．如图所示，在a、b、c、d处放置四根通电导体，四根导体与纸面垂直，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流。则通过正方形中心O处垂直纸面向里运动的电子所受磁场力的方向是（）
第2讲磁场对运动电荷(带电体)的作用 目标要求 1.能判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小.2.会分析带电粒子在匀强磁场中的圆周运动.3.能够分析带电体在匀强磁场中的运动． 考点一对洛伦兹力的理解和应用 1．洛伦兹力的定义 磁场对运动电荷的作用力． 2．洛伦兹力的大小 (1)v∥B时，f＝0； (2)v⊥B时，f＝q v B； (3)v与B的夹角为θ时，f＝q v B sin θ. 3．洛伦兹力的方向 (1)判定方法：左手定则，注意四指应指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向； (2)方向特点：f⊥B，f⊥v，即f垂直于B、v决定的平面．(注意B和v不一定垂直) 1．带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力的作用．(×) 2．若带电粒子经过磁场中某点时所受洛伦兹力为零，则该点的磁感应强度一定为零．(×) 3．洛伦兹力对运动电荷一定不做功．(√) 4．带电粒子在A点受到的洛伦兹力比在B点大，则A点的磁感应强度比B点的大．(×) 洛伦兹力与电场力的比较 洛伦兹力电场力 产生条件v≠0且v不与B平行 (说明：运动电荷在磁场中不一 定受洛伦兹力作用) 电荷处在电场中 大小f＝q v B(v⊥B)F＝qE 力方向与场方向的关系f⊥B(且f⊥v)F∥E
做功情况任何情况下都不做功可能做功，也可能不做功 例1图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相等的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是() A．向上B．向下 C．向左D．向右 答案 B 解析根据题意，由安培定则可知，b、d两通电直导线在O点产生的磁场相抵消，a、c两通电直导线在O点产生的磁场方向均向左，所以四根通电直导线在O点产生的合磁场方向向左，由左手定则可判断带正电粒子所受洛伦兹力的方向向下，B正确． 例2(2023·福建厦门市模拟)如图所示，真空中竖直放置一根通电长直金属导线MN，电流方向向上．ab是一根水平放置的内壁光滑的绝缘管，端点a、b分别在以MN为轴心、半径为R的圆柱面上．现使一个小球自a端以速度v0射入ab管，小球半径略小于绝缘管内径且带正电，小球重力忽略不计，小球向b运动过程中，下列说法正确的是() A．小球的速率始终不变 B．洛伦兹力对小球先做正功后做负功 C．小球受到的洛伦兹力始终为零 D．管壁对小球的弹力方向先竖直向下后竖直向上 答案 A 解析如图为俯视图，根据右手螺旋定则，磁感线如图所示，小球在磁场中受到洛伦兹力和弹力作用，洛伦兹力和弹力不做功，小球速率不变，B错误，A正确；
2022年高考物理一轮复习考点优化训练专题：35 磁场及其描述磁场对电流的 作用 一、单选题 1．（2分）如图，固定在光滑半圆轨道上的导体棒M通有垂直纸面向里的电流（较大），导体棒N通有垂直纸面向外的电流，M在N处产生的磁场磁感应强度为B1，N刚好静止，此时M、N关于过O 点的竖直轴对称，且∠MON=60°；若调整M的电流大小和位置并固定，当N再次平衡时， ∠MON=120°，且M、N仍关于过O点的竖直轴对称，则调整后M在N处产生的磁场磁感应强度B2与B1的比值为（） A．0.5B．2C．3D．13 2．（2分）特高压直流输电是国家重点能源工程。如图所示，两根等高、相互平行的水平长直导线分别通有方向相同的电流I1和I2，I1>I2。a、b、c三点连线与两根导线等高并垂直，b点位于两根导线间的中点，a、c两点与b点距离相等，d点位于b点正下方。不考虑地磁场的影响，则（） A．b点处的磁感应强度大小为0 B．d点处的磁感应强度大小为0 C．a点处的磁感应强度方向竖直向下 D．c点处的磁感应强度方向竖直向下 3．（2分）如图所示，在带负电荷的橡胶圆盘附近悬挂一个小磁针。现驱动圆盘绕中心轴高速旋转，小磁针发生偏转。下列说法正确的是（）
A．偏转原因是圆盘周围存在电场 B．偏转原因是圆盘周围产生了磁场 C．仅改变圆盘的转动方向，偏转方向不变 D．仅改变圆盘所带电荷的电性，偏转方向不变 4．（2分）如图，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直．线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc=∠bcd=135º．流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示．导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力（） A．方向沿纸面向上，大小为( √2+1)ILB B．方向沿纸面向上，大小为( √2-1)ILB C．方向沿纸面向下，大小为( √2+1)ILB D．方向沿纸面向下，大小为( √2-1)ILB 5．（2分）下列各图中，通电直导线或带电粒子所受磁场力F方向正确的是（）A．B． C．D．
高三物理第一轮专题复习——电磁场 例 1. （高考题）在以坐标原点O 为圆心、半径为r 的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂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 方向射入磁场，恰好从磁场边界与y 轴的交点 C 处沿＋ y 方向飞出。 （ 1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷q/m ； （ 2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B’，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方向相对于入射方向改 变了 60°角，求磁感应强度B’多大？此次粒子在磁场中运动所用时间t 是多少？ 例 2．（调研）电子自静止开始经M、 N 板间（两板间的电压 为 U）的电场加速后从 A 点垂直于磁场边界射入宽度为 d 的匀强磁场中， 电子离开磁场时的位置P 偏离入射方向的距离为L，如图所示．求匀强磁 场的磁感应强度．（已知电子的质量为m，电量为 e） 例 3．（高考）如图所示， abcd 为一正方形区域，正离子束从 a 点沿 ad 方向以0 =80m/s 的初速度射入，若在该区域中加上一个沿ab 方向的匀强电场，电场强度为E，则离 子束刚好从 c 点射出；若撒去电场，在该区域中加上一个垂直于abcd 平面的匀强磁 砀，磁感应强度为 B，则离子束刚好从bc 的中点 e 射出，忽略离子束中离子间的相 互作用，不计离子的重力，试判断和计算： （ 1）所加磁场的方向如何？（2）E与B的比值E /B为多少？ a d v0 b · c e
制 D 型金属扁盒组成，两个 D 形盒正中间开有一条窄缝。两个 D 型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。图 乙为俯视图，在 D 型盒上半面中心S 处有一正离子源，它发出的正离子，经狭缝电压加速后，进入 D 型盒中。在磁场力的作用下运动半周，再经狭缝电压加速。如此周而复始，最后到达 D 型盒的边缘，获得最大速度，由 导出装置导出。已知正离子的电荷量为q，质量为m，加速时电极间电压大小为U ，磁场的磁感应强度为B， D 型盒的半径为R。每次加速的时间很短，可以忽略不计。正离子从离子源出发时的初速度为零。 （1）为了使正离子每经过窄缝都被加速，求交变电压的频率； （2）求离子能获得的最大动能； （3）求离子第 1 次与第 n 次在下半盒中运动的轨道半径之比。 例 5．（高考题）如图甲所示，图的右侧 MN 为一竖直放置的荧光屏， O 为它的中点， OO’与荧光屏垂直，且长度为l。在 MN 的左侧空间M y 内存在着方向水平向里的匀强电场，场强大小为 E。乙图是从甲图的 A 左边去看荧光屏得到的平面图，在荧光屏上以O 为原点建立如图的 直角坐标系。一细束质量为 m、电荷为 q 的带电粒子以相同的初速度x v0从 O’点沿 O’O方向射入电场区域。粒子的重力和粒子间的相互作O′O O 用都可忽略不计。 （1）若再在MN 左侧空间加一个匀强磁场，使得荧光屏上的亮 E 点恰好位于原点O 处，求这个磁场的磁感强度的大小和方向。N （ 2）如果磁感强度的大小保持不变，但把方向变为与电场方向相l 甲乙 同，则荧光屏上的亮点位于图中 A 点处，已知 A 点的纵坐标y 3 l ，求它的横坐标的数值。3 例6．如图所示，空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场。左侧匀强电场 的场强大小为 E、方向水平向右，电场宽度为L；中间区域匀强磁场的磁感应强 度大小为B，方向垂直纸面向里。一个质量为m、电量为q、不计重力的带正电 的粒子从电场的左边缘的O 点由静止开始运动，穿过中间磁场区域进入右侧磁 O 场区域后，又回到O 点，然后重复上述运动过程。求： （1）中间磁场区域的宽度 d； （2）带电粒子从 O 点开始运动到第一次回到O 点所用时间 t。L d E B B