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电磁波的根本知识自1888年赫兹用实验证明了电磁波的存在，迄今，人们已经陆续发现，不仅光波是电磁波，还有红外线、紫外线、X 射线、射线等也都是电磁波，科学研究证明电磁波是一个大家族。
所有这些电磁波仅在波长〔或频率〕上有所差异，而在本质上完全一样，且波长不同的电磁波在真空中的传播速度都是。
因为波的频率和波长满足关系式，所以频率不同的电磁波在真空中具有不同的波长。
自从电磁波发现以来，电磁波的应用得到了飞速的开展。
1895年俄国科学家波波夫发明了第一个无线电报系统。
1914年语音通信成为可能。
1920年商业无线电广播开始使用，20世纪30年代发明了雷达，40年代雷达和通信得到飞速开展，自50年代第一颗人造卫星上天，卫星通讯事业得到迅猛开展。
如今电磁波已在通讯、遥感、空间控测、军事应用、科学研究等诸多方面得到广泛的应用。
电磁波的频率愈高，相应的波长就越短。
无线电波的波长最长〔频率最低〕，而射线的波长最短〔频率最高〕。
目前人类通过各种方式已产生或观测到的电磁波的最低频率为，其波长为地球半径的倍，而电磁波的最高频率为，它来自于宇宙的射线。
将电磁波按频率或波长的顺序排列起来就构成电磁波谱，不同频率的电磁波段有不同的用途。
下面指出了各种波长范围(波段)的电磁波名称。
在电磁波谱中，波长最长的是无线电波。
一般将频率低于的电磁波统称为无线电波。
无线电波通常是由电磁振荡电路通过天线发射出去的。
无线电波按波长的不同又被分为长波、中波、短波、超短波、微波等波段。
其中，长波的波长在3km以上，微波的波长小到0.1mm 。
不同波长〔频率〕的电磁波有不同的用途。
广播电台使用的频率在中波波段；电视台使用的频率在超短波段；用来测定物体位置的雷达、无线电导航等使用的频率在微波段。
就其传播特性而言，长波、中波由于波长很长，衍射现象显著，所以从电台发射出去的电磁波能够绕过高山、房屋而传播到千家万户；短波的波长较短，衍射现象减弱，主要靠地球外的电离层与地面间的反射，故能传得很远。
2019人教版高中物理新教材目录必修一第一章运动的描述1.质点参考系2.时间位移3.位置变化快慢的描述－速度4.速度变化快慢的描述－加速度第二章匀变速直线运动的研究1.探究小车速度随时间变化的规律2.匀变速直线运动速度与时间的关系3.匀变速直线运动位移与时间的关系4.自由落体运动第三章相互作用1.重力与弹力2.摩擦力3.作用力和反作用力4.力的合成和分解5.共点力平衡第四章运动和力的关系1. 牛顿第一定律2.实验探究加速度与力和质量的关系3.牛顿第二定律4.力学单位制5.牛顿运动定律的应用6.超重和失重必修2第五章抛体运动1.曲线运动2.运动的合成与分解3.实验：探究平抛运动的特点4.抛体运动的规律第六章圆周运动1.圆周运动2.向心力3.向心加速度4.生活中的圆周运动第七章万有引力与宇宙航行1.行星的运动2.万有引力定律3.万有引力理论的成就4.宇宙航行5.相对论时空观和牛顿力学的局限性第八章机械能守恒定律1.功与功率2.重力势能3.动能和动能定理4.机械能守恒定律5.实验：验证机械能守恒定律必修三第九章静电场及其应用1.电荷2.库仑定律3.电场电场强度4.静电的防止与利用第十章静电场中的能量1.电势能和电势2.电势差3.电势差与电场强度的关系4.电容器的电容5.带电粒子在电场中的运动第十一章电路及其应用1.电源和电流2.导体的电阻3.导体电阻率的测量4.串联电路和并联电路5.实验：练习使用多用电表第十二章电能能量守恒定律1.电路中的能量转化2.闭合电路的欧姆定律3.实验：电池电动势和内阻的测量4.能源与可持续发展第十三章电磁感应与电磁波初步1.磁场磁感线2.磁感应强度磁通量3.电磁感应现象及应用4.电磁波的发现及应用5.能量量子化选修一第一章动量守恒定律1.动量2.动量定理3.动量守恒定律4.实验：验证动量守恒定律5.弹性碰撞和非弹性碰撞6.反冲现象火箭第二章机械振动1.简谐运动2.简谐运动的描述3.简谐运动的回复力和能量4.单摆5.实验：用单摆测重力加速度6.受迫振动共振第三章机械波1.波的形成2.波的描述3.波的反射折射和衍射4.波的干涉5.多谱勒效应第四章光1.光的折射2.全反射3.光的干涉4.用双缝干涉测光的波长5.光的衍射6.光的偏振和激光选修二第一章安培力与洛伦兹力1.磁场对通电导线的作用力2.磁场对运动电荷的作用力3.带电粒子在匀强磁场中的运动4.质谱仪与回旋加速器第二章电磁感应1.楞次定律2.法拉第电磁感应定律3.涡流电磁阻尼和电磁驱动4.互感和自感第三章交变电流1.交变电流2.交变电流的描述3.变压器4.电能的输送第四章电磁振荡与电磁波1.电磁振荡2.电磁场与电磁波3.无线电波的发射和接收4.电磁波谱第五章传感器1.认识传感器2.常见传感器的工作原理及应用3.利用传感器制作简单的自动控制装置选修3第一章分子动理论1.分子动理论的基本内容2.实验：油膜法测油酸分子的大小3.分子运动速率分布规律4.分子动能和分子势能第二章气体固体和液体1.温度和温标2.气体的等温变化3.气体的等压变化和等容变化4.固体5.液体第三章热力学定律1.功热和内能的改变2.热力学第一定律3.能量守恒定律4.热力学第二定律第四章原子结构和波粒二象性1.普朗克黑体辐射理论2.光电效应3.原子的核式结构模型4.氢原子光谱和玻尔的原子结构模型5.粒子的波动性和量子力学的建立第五章原子核 1.原子核的组成2.放射性元素的衰变3.核力与结合能4.核裂变与核聚变5.基本粒子。
高中物理选修2-1第二章磁场一、单选题1.通电直导线所受安培力的方向与磁场方向、电流方向的关系，下列图示正确的是（）A. B. C. D.2.磁场中任一点的磁场方向规定为小磁针在磁场中（）A. 受磁场力的方向B. 北极受磁场力的方向C. 南极受磁场力的方向D. 受磁场力作用转动的方向3.如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘线水平吊起通电直导线A.A与螺线管垂直，“×”表示导线中电流的方向垂直于纸面向里．电键闭合后，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是（ ）A. 水平向左B. 水平向右C. 竖直向下D. 竖直向上4.10 .用两根细线把两个完全相同的圆形导线环悬挂起来，让两者等高平行放置，如图所示．当两导线环中通入方向相同的电流I1、I2时，则有( )A. 两导线环相互吸引B. 两导线环相互排斥C. 两导线环无相互作用力D. 两导线环先吸引后排斥5.一个长螺线管中通有电流，把一个带电粒子沿中轴线射入（若不计重力影响），粒子将在管中（ ）A. 做圆周运动B. 沿轴线来回运动C. 做匀加速直线运动D. 做匀速直线运动6.关于磁场和磁感线，下列说法中正确的是（）A. 磁场看不见、摸不到，但在磁体周围确实存在着磁场；而磁感线是一种假想曲线，是不存在的B. 磁场对放入其中的磁体产生力的作用，当其中没放入磁体时，则无力的作用，也就不存在磁场C. 在磁场中画出磁感线处存在磁场，在磁感线间的空白处不存在磁场D. 磁体周围的磁感线是从磁体北极出来，回到南极，所以磁体内部不存在磁场，也画不出来7.如图所示，在圆环状导体圆心处，放一个可以自由转动的小磁针．现给导体通以顺时针方向的恒定电流，不计其他磁场的影响，则（ ）A. 小磁针保持不动B. 小磁针的N极将向下转动C. 小磁针的N极将垂直于纸面向里转动D. 小磁针的N极将垂直于纸面向外转动8.发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代，其中电动机依据的原理是（）A. 磁场对电流的作用B. 磁铁间的相互作用C. 惯性定律D. 万有引力定律9.在物理学史上，发现电流周围存在磁场的著名科学家是A. 奥斯特B. 伽利略C. 焦耳D. 库仑二、多选题10.图中标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是（）A. B. C. D.11.在赤道处沿东西方向水平放置一根长直导线，导线正下方放一小磁针，下列现象可能发生的是（）A. 长直导线通电时，小磁针仍然静止B. 长直导线通电时，小磁针逆时针转动90°C. 长直导线通电时，小磁针顺时针转动90°D. 长直导线通电时，小磁针静止，将长直导线在水平面内稍作转动，小磁针转动近180°12.（多选）如图，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S极向纸内偏转，这一束带电粒子可能是（）A. 向右飞行的正离子B. 向左飞行的正离子C. 向右飞行的负离子D. 向左飞行的负离子13.如图1，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t=0时刻起，棒上有如图2的变化电流I、周期为T，电流值为I m，图1中I所示方向为电流正方向．则金属棒（）A. 位移随时间周期性变化B. 速度随时间周期性变化C. 受到的安培力随时间周期性变化D. 受到的安培力在一个周期内做正功14.图中装置可演示磁场对通电导线的作用．电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆．当电磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动．下列说法正确的是（）A. 若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动B. 若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动C. 若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动D. 若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑动15.如图所示，直导线处于足够大的匀强磁场中，与磁感线成θ=30°角，导线中通过的电流为I为了增大导线所受的磁场力，采取了下列四种办法，其中正确的是（）A. 增大电流IB. 增加直导线的长度C. 使导线在纸面内顺时针转30°D. 使导线在纸面内逆时针转60°三、填空题16.通电螺线管的极性跟螺线管中的________方向有关，它们之间的关系可以用________定则来判定．内容是：用________手握住螺线管，让________弯向螺线管中电流的方向，则________所指的那端就是螺线管的N极．17.________是世界上最早研究磁现象的国家．并制成了指向仪器________，它是用天然磁石磨制成的________，静止时其________指向南方．指南针是我国________之一，其最早记载于北宋学者________的《梦溪笔谈》．18.一个磁场的磁感线如图所示，一个小磁针被放入磁场中，则小磁针沿顺时针转动，则磁场方向________。
第一章运动的描述1 质点参考系和坐标系2 时间和位移3 运动快慢的描述──速度4 实验：用打点计时器测速度5 速度变化快慢的描述──加速度第二章匀变速直线运动的研究1 实验：探究小车速度随时间变化的规律2 匀变速直线运动的速度与时间的关系3 匀变速直线运动的位移与时间的关系4 自由落体运动5 伽利略对自由落体运动的研究第三章相互作用1 重力基本相互作用2 弹力3 摩擦力3 摩擦力4 力的合成5 力的分解第四章牛顿运动定律1 牛顿第一定律2 实验：探究加速度与力、质量的关系3 牛顿第二定律4 力学单位制5 牛顿第三定律6 用牛顿定律解决问题（一）7 用牛顿定律解决问题（二）第五章曲线运动1 曲线运动2 运动的合成与分解3 探究平抛运动的规律4 抛体运动的规律5 圆周运动6 向心加速度7 向心力8 生活中的圆周运动第六章万有引力与航天1 行星的运动2 太阳与行星间的引力3 万有引力定律4 万有引力理论的成就5 宇宙航行6 经典力学的局限性第七章机械能及其守恒定律1 追寻守恒量2 功3 功率4 重力势能5 探究弹性势能的表达式6 探究功与物体速度变化的关系7 动能和动能定理8 机械能守恒定律9 实验：验证机械能守恒定律10 能量守恒定律与能源第一章电流1、电荷库仑定律2、电场3、生活中的静电现象4、电流和电源5、电流的热效应第二章磁场1、指南针与远洋航海2、电流的磁场3、磁场对通电导线的作用4、磁声对运动电荷的作用5、磁性材料第三章电磁感应1、电磁感应现象2、法拉第电磁感应定律3、交变电流4、变压器5、高压输电6、自感现象涡流7、课题研究：电在我家中第四章电磁波及其应用1、电磁波的发现2、电磁光谱3、电磁波的发射和接收4、信息化社会5、课题研究：社会生活中的电磁波第一章分子动理论内能1、分子及其热运动2、物体的内能3、固体和液体4、气体第二章能量的守恒与耗散1、能量守恒定律2、热力学第一定律3、热机的工作原理4、热力学第二定律5、有序、无序和熵6、课题研究：家庭中的热机第三章核能1、放射性的发现2、原子核的结构3、放射性的衰变4、裂变和聚变5、核能的利用第四章能源的开发与利用1、热机的发展和应用2、电力和电信的发展与应用3、新能源的开发4、能源与可持续发展5、课题研究：太阳能综合利用的研究第一章电场直流电路1、电场2、电源3、多用电表4、闭合电路的欧姆定律5、电容器第二章磁场1、磁场磁性材料2、安培力与磁电式仪表3、洛伦兹力和显像管第三章电磁感应1、电磁感应现象2、感应电动势3、电磁感应现象在技术中的应用第四章交变电流电机1、交变电流的产生和描述2、变压器3、三相交变电流第五章电磁波通信技术1、电磁场电磁波2、无线电波的发射、接收和传播3、电视移动电话4、电磁波谱第六章集成电路传感器1、晶体管2、集成电路3、电子计算机4、传感器第一章物体的平衡1、共点力平衡条件的应用2、平动和传动3、力矩和力偶4、力矩的平衡条件5、刚体平衡的条件6、物体平衡的稳定性第二章材料与结构1、物体的形变2、弹性形变与范性形变3、常见承重结构第三章机械与传动装置1、常见的传动装置2、能自锁的传动装置3、液压传动4、常用机构5、机械第四章热机1、热机原理热机效率2、活塞式内燃机3、蒸汽轮机燃气轮机4、喷气发动机第五章制冷机1、制冷机的原理2、电冰箱3、空调器第一章光的折射1、光的折射折射率2、全反射光导纤维3、棱镜和透镜4、透镜成像规律5、透镜成像公式第二章常用光学仪器1、眼睛2、显微镜和望远镜3、照相机第三章光的干涉、衍射和偏振1、机械波的稍微和干涉2、光的干涉3、光的衍射4、光的偏振第四章光源与激光1、光源2、常用照明光源3、激光4、激光的应用第五章放射性与原子核1、天然放射现象原子结构2、原子核衰变3、放射性同位素的应用4、射线的探测和防护第六章核能与反应堆技术1、核反应和核能2、核列变和裂变反应堆3、核聚变和受控热核反应第一章静电场1 电荷及其守恒定律2 库仑定律3 电场强度4 电势能和电势5 电势差6 电势差与电场强度的关系7 电容器与电容8 带电粒子在电场中的运动第二章恒定电流1 导体中的电场和电流2 电动势3 欧姆定律4 串联电路和并联电路5 焦耳定律6 电阻定律7 闭合电路欧姆定律8 多用电表9 实验：测定电池的电动势和内阻10 简单的逻辑电路第三章磁场1 磁现象和磁场2 磁感应强度3 几种常见的磁场4 磁场对通电导线的作用力5 磁场对运动电荷的作用力6 带电粒子在匀强磁场中的运动第四章电磁感应1 划时代的发现2 探究电磁感应的产生条件3 法拉第电磁感应定律4 楞次定律5 感生电动势和动生电动势6 互感和自感7 涡流第五章交变电流1 交变电流2 描述交变电流的物理量3 电感和电容对交变电流的影响4 变压器5 电能的输送第六章传感器1 传感器及其工作原理2 传感器的应用（一）3 传感器的应用（二）4 传感器的应用实例附一些元器件的原理和使用要点第七章分子动理论1 物体是由大量分子组成的2 分子的热运动3 分子间的作用力4 温度的温标5 内能第八章气体1 气体的等温变化2 气体的等容变化和等压变化3 理想气体的状态方程4 气体热现象的微观意义第九章物态和物态变化1 固体2 液体3 饱和汽和饱和汽压4 物态变化中的能量交换第十章热力学定律1 功和内能2 热和内能3 热力学第一定律能量守恒定律4 热力学第二定律5 热力学第二定律的微观解释6 能源和可持续发展第十一章机械振动1 简谐运动2 简谐运动的描述3 简谐运动的回复力和能量4 单摆5 外力作用下的振动第十二章机械波1 波的形成和传播2 波的图象3 波长、频率和波速4 波的反射和折射5 波的衍射6 波的干涉7 多普勒效应第十三章光1 光的折射2 光的干涉3 实验：用双缝干涉测量光的波长4 光的颜色色散5 光的衍射6 波的干涉7 全反射8 激光第十四章电磁波1 电磁波的发现2 电磁振荡3 电磁波的发射和接收4 电磁波与信息化社会5 电磁波谱第十五章相对论简介1 相对论诞生2 时间和空间的相对性3 狭义相对论的其他结论4 广义相对论简介第十六章动量守恒定律1 实验：探究碰撞中的不变量2 动量守恒定律（一）3 动量守恒定律（二）4 碰撞5 反冲运动火箭6 用动量概念表示牛顿的第二定律第十七章波粒二象性1 能量量子化：物理学的新纪元2 科学的转折：光的粒子性3 崭新的一页：粒子的波动性4 概率波5 不确定的关系第十八章原子结构1 电子的发现2 原子的核式结构模型3 氢原子光谱4 玻尔的原子模型5 激光第十九章原子核1 原子核的组成2 放射性元素的衰变3 探测射线的方法4 放射性的应用与防护5 核力与结合能6 重核的裂变7 核聚变8 粒子和宇宙。
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人教版高中物理选择性必修1第2章第2节简谐运动的描述教学设计课题简谐运动的描述单元 2 学科物理年级高二教材分析教材以弹黄振子为例，提出问题:如何描述简谐运动位移变化的周期性?引出数学上的正弦函数，再给出描述简谐运动的物理量(振幅、周期和频率、相位)及简谐运动在任意时刻位移的表达式。
最后通过“做做”和“科学漫步”栏目将相关知识和生活实际联系起来。
教材根据正弦函数的性质和特点，运用数学推导，得出圆频率与周期之间的关系，这种利用逻辑思维的方法，有利于学生建立和理解两者之间的关系。
相位这个概念是本节教学的难点，教材并没有对相位这个概念提出很高的教学要求，而是通过数学表达式、演示实验，让学生在观察、思考中对两个振动的相位进行感受和比较，这有利于化解难点。
学习目标物理观念：知道描述简谐运动的振幅、周期、相位等物理量的含义科学思维：经历测量小球振动周期的实验过程，能分析数据、发现特点、形成结论。
科学探究：经历观察实验，理解振幅、周期和频率的概念,培养分析数据、发现特点和形成结论的能力，能用这些概念描述、解释简谐运动。
科学态度与责任：体会数学和物理之间的联系，更好的运用数学工具解决物理问题。
重点理解全振动、周期、振幅、相位、相位差等物理量的概念。
难点会利用数学工具描述简谐运动。
教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课思考与讨论1：振动，作为运动的又一典型代表，与前面所学的运动模型相比有很大的不同，它又是用什么样的物理量来进行描述的呢？取向右偏离平衡位置的位移为正方向，则可得振动图像为：尝试画出弹簧振子的位移时间图像，思考有哪些物理量可以描述弹簧振子的运动。
通过复习上节课的简谐运动的位移时间图像，结合思考讨论的问题，引出新课内容，同时让学生积极参与课堂。
讲授新课观察：两个振子的运动位移有何不同？一、描述简谐运动的物理量1、振幅1）、定义：振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振动的振幅，国际单位是m。
2）、振幅的大小，直接反映了振子振动能量(E=E K+E P)的高低。
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作人教版物理高二选修2-1第二章第二节安培力与磁电式仪表同步训练一．选择题1．关于磁感应强度B，下列说法中正确的是（）A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关B．磁场中某点B的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力方向一致C．在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零D．在磁场中磁感线越密集的地方，B值越大答案：D解析：解答：AB、由安培力公式F=BIL，得FBIL，可知，磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况及安培力大小无关，故AB错误；C、当通电导线与磁场平行放置时，没有安培力，但不能肯定此处没有磁感应强度，故C错误；D、磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大，故D正确，故选：D分析：磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，通过电流元垂直放置于磁场中所受磁场力与电流元的比值来定义磁感应强度．比值与磁场力及电流元均无关．电流元所受磁场力是由左手定则来确定，并根据磁感线的疏密来表示磁场的强弱2．在国际单位制中，磁感应强度的单位是（）A．伏特B．特斯拉C．牛顿D．安培答案：B解析：解答：A、伏特是电压的单位，故A错误；B、特斯拉是磁感应强度的单位，故B正确．C、牛顿是力的国际主单位，故C错误．D、安培是电流的单位，故D错误．故选：B．分析：对基本的物理量要掌握住物理量的单位和基本的物理公式，由此即可分析得出本题．3．用⊙表示通电直导线，电流方向垂直纸面向外，用带箭头的线段或曲线表示磁感线．下列图中，能正确反映通电直导线在其周围产生磁场的磁感线是（）A．B．C．D．答案：C解析：解答：AB、通电直导线产生的磁场方向根据安培定则判断，可知，AB磁场应该是以导线为圆心的同心圆，故AB错误．C、根据安培定则，拇指指向电流方向，则四指指向，即为磁感线针方向，故C正确，D错误．故选：C．分析：通电直导线产生的磁场方向根据安培定则判断．右手握住导线，拇指指向电流方向，四指指向磁感线环绕方向来判断．4．一通电直导线用细线悬挂于匀强磁场中，磁场及电流方向如图．通电导线所受安培力的方向是（）A．水平向左B．水平向右C．竖直向上D．竖直向下答案：D解析：解答：根据图示磁场与电流方向，由左手定则可得，安培力方向竖直向下，故ABC错误，D正确；故选D．分析：已知磁场方向与电流方向，由左手定则可以判断出安培力的方向．5．如图所示，一导体棒放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上，并与金属导轨组成闭合回路．当回路中通有电流I时，导体棒会受到安培力作用．如要使安培力增大，则以下方法正确的为（）A．增大磁感应强度B．使磁感应强度反向C．使电流强度反向D．减小电流强度答案：A解析：解答：由安培力的公式F=BIL可得，增大磁感应强度或增大电流强度均可实现安培力增大．故选：A分析：通电导线在磁场中的受到安培力作用，由公式F=BIL可以安培力大小，由此来判断增大安培力的方法6．一通电直导线用细线悬挂于匀强磁场中，磁场及电流方向如图所示．通电导线所受安培力的方向是（）A．竖直向下B．水平向右C．竖直向上D．水平向左答案：A解析：解答：由左手定则可知，电流水平向右，而磁场向外，则安培力一定竖直向下，故A正确；故选：A分析：由左手定则可分析通电导线所受安培力的方向7．如图所示，金属棒MN两端用等长的细软导线连接后水平地悬挂．MN处在向里的水平匀强磁场中，棒中通有由M流向N的电流，此时悬线受金属棒的拉力作用．为了使悬线中的拉力减小，可采取的措施有（）A．使磁场反向B．使电流反向C．增大电流强度D．减小磁感应强度答案：C解析：解答：棒处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有从M流向N的电流，根据左手定则可知，棒所受安培力的方向竖直向上，由于此时悬线上有拉力，为了使拉力减小，则安培力必须增加，由安培力公式F=BIL知，可以适当增加电流强度，或增大磁场，若使电流或磁场反向，安培力方向竖直向下，悬线的拉力将增大．故C正确，ABD错误．故选：C．分析：通电导线在磁场中的受到安培力作用，由公式F=BIL求出安培力大小，由左手定则来确定安培力的方向．由平衡条件和安培力知识分析即可．8．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，通电直导线与磁场方向垂直，导线长度L=0.1m，导线中的电流I=2A．该导线所受安培力的大小为（）A．0.02N B．0.03N C．0.04N D．0.05N答案：C解析：解答：导线所受的安培力为：F=BIL=0.2×2×0.1N=0.04N．故选：C．分析：根据导线的长度、电流的大小和磁感应强度的大小，结合F=BIL求出安培力的大小．9．将通电直导线置于匀强磁场中，导线与磁场方向垂直．若仅将导线中的电流增大为原来的3倍，则导线受到的安培力的大小（）A．减小为原来的13B．保持不变C．增大为原来的3倍D．增大为原来的9倍答案：C解析：解答：根据F=BIL得，电力增大为原来的3倍，则安培力增大为原来的3倍．故C正确，A、B、D错误．故选：C分析：电流与磁场垂直时，F=BIL，根据该公式判断安培力大小的变化10．如图所示的匀强磁场，磁感应强度为0.1T，通电直导线与磁场方向垂直，导线长度为0.1m，导线中电流为1A．该导线所受安培力的大小为（）A．0.01 N B．0.02 N C．0.03 N D．0.04 N答案：A解析：解答：电流的方向与磁场垂直，则安培力F=BIL=0.1×1×0.1N=0.01N．故选：A．分析：根据导线的长度、电流的大小、磁感应强度的大小，结合安培力公式求出安培力的大小．11．如图所示，a、b、c为纸面内等边三角形的三个顶点，在a、b两顶点处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向垂直于纸面向里，则c点的磁感应强度B的方向为（）A．与ab边平行，向上B．与ab边平行，向下C．与ab边垂直，向右D．与ab边垂直，向左答案：B解析：解答：根据右手螺旋定则，a电流产生的磁场垂直于ac，b电流产生的磁场垂直于bc，如图，根据平行四边形定则，则合场强的方向竖直向下，与ab边平行．故B正确，A、C、D错误．故选：B．分析：根据右手螺旋定则判断出直导线在C点的磁场方向，根据平行四边形定则，对磁感应强度进行合成，得出C点的合场强的方向．12．如图所示，真空中两点电荷+q和﹣q以相同角速度ω在水平面内绕O点顺时针转动，O点离+q较近，试判断O点的磁感应强度方向（）A．方向垂直于纸面向外B．方向垂直于纸面向里C．为0 D．无法确定答案：B解析：解答：点电荷的定向移动，形成电流，根据正电荷的定向移动方向即为电流的方向，由右手螺旋定则可知，正电荷在O点的磁场方向为垂直于纸面向里，而负电荷在O点的磁场方向为向外，由于正电荷距离O点半径近，所以运动时在O点产生的磁场强，根据矢量叠加原理，则合磁场的方向为垂直于纸面向里，故B正确，ACD错误；故选：B分析：点电荷的定向移动形成电流，根据右手螺旋定则可确定磁场方向，由矢量叠加来确定磁场的方向．13．已知长直通电导线在周围某点产生磁场的磁感应强度大小与电流成正比、与该点到导线的距离成反比．4根电流相同的长直通电导线a、b、c、d平行放置，它们的横截面的连线构成一个正方形，O为正方形中心，a、b、c中电流方向垂直纸面向里，d中电流方向垂直纸面向外，则关于a、b、c、d长直通电导线在O点产生的合磁场的磁感应强度B（）A．大小为零B．大小不为零，方向由O指向aC．大小不为零，方向由O指向c D．大小不为零，方向由O指向d答案：B解析：解答：I a=I c=I d=I b，则根据矢量的合成法则，可知，a、c两棒产生的磁场为零，则由b、d 两棒产生的磁场方向，由右手螺旋定则可知，O指向a；故选：B．分析：根据等距下电流所产生的B的大小与电流成正比，得出各电流在O点所产生的B的大小关系，由安培定则确定出方向，再利用矢量合成法则求得B的合矢量的大约方和向．14．关于磁感线，下列说法中正确的是（）A．磁感线是实际存在于磁场中的线B．磁感线是一条条不闭合的曲线C．磁感线有可能出现相交的情况D．磁感线上任意一点的切线方向，都跟该点的磁场方向一致答案：D解析：解答：A、磁感线是为了描述磁场而引入的，它并不客观存在，故A错误．B、在磁体的内部，磁感线从磁体的S出发回到N极；而外部则是从磁体的N极出发回到S 极，构成闭合曲线，故B错误；C、若两条磁感线可以相交，则交点处就可以做出两个磁感线的方向，即该点磁场方向就会有两个，这与理论相矛盾，因此磁感线不能相交，故C错误．D、磁感线上任意一点的切线方向，都跟该点的磁场方向一致；故D正确；故选：D．分析：磁体的周围存在着看不见，摸不着但又客观存在的磁场，为了描述磁场，在实验的基础上，利用建模的方法想象出来的磁感线，磁感线并不客观存在．掌握磁感线的特点：不中断，不相交，但是闭合曲线．15．有a、b、c、d四个小磁针，分别放置在通电螺线管的附近和内部，如图所示，其中指向正确的小磁针是（）A．a B．b C．c D．d解析：解答：根据右手螺旋定则，知b、c、d所处的磁场方向是从左向右，a点所处的磁场方向从右向左，小磁针静止时N极的指向为磁场的方向．由图结合磁场的方向可知，故A正确，B、C、D错误．故选：A．分析：根据右手螺旋定则判断出螺线管周围的磁场方向，小磁针静止时N极的指向为磁场的方向．二．填空题16．如图所示，一根质量为m的金属棒AC用长短相同的软线悬挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，通入A到C方向的电流时，AC受到的安培力方向向（选填“上”、“下”、“左”、“右”），若改变电流的方向，悬线受到的张力将（选填“变大”、“变小”或“不变”），若同时改变电流方向和磁场方向，金属棒受到的安培力方向（选填“改变”或“不变”）答案：上|变大|不变解析：解答：根据左手定则可知，AC受电场力方向向上；改变电流方向，安培力向下，则AC受重力和向下的拉力及绳子的拉力而处于平衡；故悬线受到的拉力变大；若同时改变电流方向和磁场方向，则由左手定则可知安培力的方向不变；故答案为：上；变大；不变．分析：根据左手定则可得出安培力的方向；若改变电流方向，则安培力反向，根据共点力的平衡条件可分析张力变化．17．图中已经标出了磁场B的方向、通电直导中电流I的方向，在图中画出通电直导线在磁场中的受力方向．这个力是力．答案：安培力解答：根据左手定则，导体受到的安培力方向为竖直向上，故受力方向如图，这个力是安培力．故答案为：如图，安培力分析：根据左手定则判断出安培力的方向，伸开左手，使大拇指与四指方向垂直，四指方向与电流方向相同，磁场方向垂直于掌心，大拇指所指方向为安培力的方向．18．如图所示，矩形导线框ABCD 用细线悬挂，水平边AB 长L =0.3m ，线框的下部分处在有界的匀强磁场中，磁感应强度B =2T ，方向垂直线框平面向里．线框中通过的电流大小为I =5A 、方向如图所示，此时细线对线框的拉力恰好为零，则AB 边所受安培力F 的大小为 N ，方向 （选填“竖直向上”或“竖直向下”）；线框的质量为 kg ．答案：3|竖直向上|0.3解析：解答：AB 边受到的安培力为：F=BIL =2×5×0.3=3N ；由左手定则可知AB 边受安培力方向向上；细线对线框的拉力恰好为零，线框受重力和安培力平衡，则有：F=mg解得：30.310F m kg g ===； 故答案为：3，竖直向上，0.3．分析：由安培力公式F=BIL 可求出安培力的大小；由左手定则判断安培力的方向；对线框受力分析，由共点力的平衡条件可求得线框的重力，即可求出质量．19．如图，在匀强磁场中，单位长度质量为m 0的“U 型”金属导线可绕水平轴OO ′转动，ab 边长为L 1，bc 边长为L 2．若导线中通以沿abcd 方向的电流I ，导线保持静止并与竖直方向夹角为θ，则磁场的磁感应强度至少为 ，此时方向为 ．答案：0122sin (L L )m g IL θ+|沿ba 方向向上 解析：解答：对U 型金属导线受力分析，受重力、安培力和拉力，金属导线的ab 部分、bc 部分和cd 部分分别产生相对OO′顺时针方向的力矩，而bc 边受到的安培力产生逆时针方向的力矩，当安培力的方向垂直于ab 边向上时，安培力最小，磁感应强度最小，由力矩平衡可得： 011021112sin sin 2A m L g L m L gL F L θθ+=故磁感应强度为：0122sin (L L )m g B IL θ+= 安培力的方向垂直于ab 边向上，由左手定则可知，磁感应强度的方向沿ba 向上． 故答案为：0122sin (L L )m g IL θ+，沿ba 方向向上 分析：U 型金属导线的ab 部分、bc 部分和cd 部分分别产生相对OO′顺时针方向的力矩，而bc 边受到的安培力产生逆时针方向的力矩，由力矩平衡即可求出磁感应强度，由左手定则判断出磁场的方向．20．如图所示，质量为m =0.3kg 、边长为d =10cm 的均质等边三角形导线框ABC ，在A 处用细线竖直悬挂于长度为L =30cm 的轻杆的左端，轻杆的右端通过弹簧连接在地面上，离杆左端10cm 处有一固定的转轴O ．现垂直于ABC 施加一个水平向里的匀强磁场，磁感应强度B=10﹣2T．在导线框中通以逆时针方向、大小为I=1A的电流，轻杆处于水平状态，则此时AB边所受安培力的大小为N，弹簧对杆的拉力为N．答案：0.001|1.5解析：解答：ab边所示安培力大小F=BId=0.01×1×0.1N=0.001N，由左手定则可知，安培力的方向竖直向上；由于导线框闭合，所受安培力为零，因此导线框对杠杆的拉力等于其重力mg，由力矩平衡条件可得：1233mg L F L⨯=⨯，则细线对杆的拉力0.3101.522mgF N N⨯===；故答案为：0.001，1.5分析：由安培力公式求出安培力大小，由左手定则判断出安培力的方向；对导线框进行受力分析，然后由力矩平衡条件求出细线拉力的大小21．在匀强磁场中，有一段5cm的导线和磁场垂直．当导线通过的电流是1A时，受磁场的作用力是0.1N，那么磁感应强度B=T；现将导线长度增大为原来的3倍，通过电流减小为原来的一半，那么磁感应强度B=T；如果把该通电导体拿走，那么该处磁感应强度B=T．答案：2|2|2解析：解答：根据磁感应强度的定义式，有：FBIL=，由此可知该处的磁感应强度为2T，这与导线的放置、长短、电流大小等因素无关，即该处的磁感应强度有磁场本身决定．则导线长度增大为原来的3倍，磁感应强度不变，仍为2T；通电导体拿走后，磁感应强度也为2T；故答案为：2；2；2．分析：磁场与导线垂直，根据安培力的公式F=BIL，求磁感应强度B，注意公式FBIL =是采用比值法定义的，磁场中某点磁感应强度的大小与F，I l等因素无关，是由磁场本身决定的．三．解答题22．如图所示，有一匀强磁场，磁感应强度B=2T，有一段长L=2m的导线垂直磁场方向放置，当导线中通以I=0.5A的水平向右的电流时，（1）判断导线所受安培力的方向是垂直导线向上还是向下；答案：（1）安培力的方向垂直导线向上；（2）求导线所受到的安培力F的大小．答案：（2）导线所受的安培力大小F=BIL=2×0.5×2N=2N，导线所受的安培力为2N解析：解答：（1）根据左手定则知，安培力的方向垂直导线向上．（2）导线所受的安培力大小F=BIL=2×0.5×2N=2N．答：（1）安培力的方向垂直导线向上．（2）导线所受的安培力为2N．分析：根据左手定则判断安培力的方向，结合安培力的大小公式求出导线所受的安培力的大小．23．如图，金属导轨水平放置，导轨间的距离为L，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面成θ角．金属导轨的一端接有电动势为E、内阻为r的直流电源．现把一根金属杆ab放在金属导轨上，金属杆静止．金属杆ab质量为m，长为L，电阻为R，求：（1）通过金属杆ab的电流；答案：通过金属杆ab的电流为ER r +；（2）棒ab受到的摩擦力，及棒ab对导轨的压力．答案：棒ab受到的摩擦力为sinEBLR rθ+，及棒ab对导轨的压力为sinEBLmgR rθ++解析：解答：（1）导体不动，电路中只有电源和导体有电阻，所以有：EIR r=+（2）金属杆ab静止，合外力为零，则：安培力为：F=BIL摩擦力为：f=Fsinθ得：sinEBLfR rθ=+支持力为：N=mg+Fcosθ得：sinEBLN mgR rθ=++由牛顿第三定律得棒ab对导轨的压力为：sinEBLN mgR rθ'=++答：（1）通过金属杆ab的电流为ER r+；（2）棒ab受到的摩擦力为sinEBLR rθ+，及棒ab对导轨的压力为sinEBLmgR rθ++．分析：（1）根据闭合电路的欧姆定律求的电流；（2）根据共点力平衡求棒ab受到的摩擦力，及棒ab对导轨的压力．24．如图所示，在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，有一长为0.5m、电阻为1.0Ω的导体AB在金属框架上以10m/s的速度向右滑动，R1=R2=2.0Ω，其他电阻不计，求流过R1的电流I1．答案：流过R1的电流为0.25A解析：解答：AB切割磁感线相当于电源，其等效电路如图所示，E AB=Blv=0.2×0.5×10 V=1 V由闭合电路欧姆定律得E IR r =+R 1、R 2并联，由并联电路电阻关系得12111R R R =+ 解得：12121.0R R R R R ==Ω+，I AB =I =0.5 A ． 因为R 1=R 2，所以流过R 1的电流为10.252I I A ==． 答：流过R 1的电流为0.25A ． 分析：由公式E=BLv 求出棒AB 产生的感应电动势，根据闭合电路欧姆定律求出通过AB 棒的感应电流．25．如图所示，水平放置的两根平行金属导轨相距L =0.4m ，上面有一金属棒PQ 垂直导轨放置，并处于竖直向上匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小B =0.5T ，与导轨相连的电源电动势E =4.5V ，内阻r =1.0Ω，电阻R =8.0Ω，其他电阻不计．闭合开关S 后，金属棒PQ 仍然静止不动．求：①闭合电路中电流的大小；②金属棒PQ 所受安培力的大小和方向；③金属棒PQ 所受的静摩擦力的大小．答案：①闭合电路中电流的大小0.5A ；②金属棒PQ 所受安培力的大小0.1N ，由左手定则判断方向安培力方向向右；③金属棒PQ 所受的静摩擦力的大小为0.1N解析： 解答：①根据闭合电路欧姆定律： 4.50.518E I A R r ===++ ②根据安培力公式：F=BIL =0.5×0.5×0.4=0.1N ，由左手定则判断安培力方向向右； ③根据平衡条件：f=F =0.1N答：①闭合电路中电流的大小0.5A ；②金属棒PQ 所受安培力的大小0.1N ，由左手定则判断方向安培力方向向右；③金属棒PQ 所受的静摩擦力的大小为0.1N ．分析：根据闭合电路欧姆定律求电流的大小；根据安培力公式F=BIL求安培力大小，根据左手定则判断方向；根据平衡条件判断静摩擦力大小．。
