教师用书 3-1 第三章 磁场 补充习题AB

（高二）教科版物理选修3—1第3章磁场练习含答案教科版选修3--1第三章磁场1、把一根长直导线平行地放在磁针的正上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家是()A．奥斯特B．爱因斯坦C．牛顿D．伽利略2、螺线管正中间的上方悬挂一个通有顺时针方向电流的小线圈，线圈的平面与螺线管的轴线在同一竖直面内，如图所示．当开关S合上时(一小段时间内)，从上方俯视，线圈应该()A．顺时针方向转动，同时向左移动B．逆时针方向转动，同时向右移动C．顺时针方向转动，同时悬线的拉力减小D．逆时针方向转动，同时悬线的拉力增大3、在实验精度要求不高的情况下，可利用罗盘来测量电流产生磁场的磁感应强度．具体做法是：在一根南北方向放置的直导线的正下方10 cm处放一个罗盘．导线没有通电时罗盘的指针(小磁针的N极)指向北方；当给导线通入电流时，发现罗盘的指针偏转一定角度，根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度．现已测出此地的地磁场水平分量B e＝5.0×10－5 T，通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置(如图所示)．由此测出该通电直导线在其正下方10 cm处产生磁场的磁感应强度大小为()A．5.0×10－5 T B．1.0×10－4 TC．8.66×10－5 T D．7.07×10－5 T4、(多选)一束混合粒子流从一发射源射出后，进入如图所示的磁场中，分离为1、2、3三束，则下列判断正确的是()A．1带正电B．1带负电C．2不带电D．3带负电5、薄铝板将同一匀强磁场分成Ⅰ、Ⅱ两个区域，高速带电粒子可穿过铝板一次，在两个区域内运动的轨迹如图所示，半径R1>R2.假定穿过铝板前后粒子电荷量保持不变，则该粒子()A．带正电B．在Ⅰ、Ⅱ区域的运动速度大小相同C．在Ⅰ、Ⅱ区域的运动时间相同D．从Ⅱ区域穿过铝板运动到Ⅰ区域6、如图所示，在等边三角形的三个顶点a、b、c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，方向垂直纸面向里．过c点的导线所受安培力的方向()A．与ab边垂直，指向左边B．与ab边垂直，指向右边C．与ab边平行，竖直向上D．与ab边平行，竖直向下7、三根完全相同的长直导线互相平行，通以大小和方向都相同的电流．它们的截面处于一个正方形abcd的三个顶点a、b、c处，如图所示．已知每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与距该导线的距离成反比，通电导线b在d 处产生的磁场其磁感应强度大小为B，则三根通电导线产生的磁场在d处的总磁感应强度大小为()A．2B B．3BC．322 B D．32B8、一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图所示，径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电荷量不变)．从图中情况可以确定()A．粒子从a到b，带正电B．粒子从a到b，带负电C．粒子从b到a，带正电D．粒子从b到a，带负电9、截面为矩形的载流金属导线置于磁场中，如图所示，将出现下列哪种情况()A．在b表面聚集正电荷，而a表面聚集负电荷B．在a表面聚集正电荷，而b表面聚集负电荷C．在a、b表面都聚集正电荷D．无法判断a、b表面聚集何种电荷10、如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是()A．棒中的电流变大，θ角变大B．两悬线等长变短，θ角变小C．金属棒质量变大，θ角变大D．磁感应强度变大，θ角变小11、长10 cm的通电直导线，通过1 A的电流，在磁场强弱、方向都一样的空间(匀强磁场)中某处受到的磁场力为0.4 N，则该磁场的磁感应强度() A．等于4 T B．大于或等于4 TC．小于或等于4 T D．上述说法都错误12、如图所示，两个板间存在垂直纸面向里的匀强磁场，一带正电的质子以速度v0从O点垂直射入．已知两板之间距离为d，板长为d，O点是NP板的正中点，为使粒子能从两板之间射出，试求磁感应强度B应满足的条件(已知质子带电荷量为q，质量为m)．13、如图所示，有一对平行金属板，两板相距为0.05 m，电压为10 V；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0＝0.1 T，方向与金属板平行并垂直于纸面向里．图中右边有一半径R为0.1 m、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B＝33T，方向垂直于纸面向里．一正离子沿平行于金属板面，从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿直线射出平行金属板之间的区域，并沿直径CD方向射入圆形磁场区域，最后从圆形区域边界上的F点射出．已知速度的偏向角θ＝π3，不计离子重力．求：(1)离子速度v的大小；(2)离子的比荷q m；(3)离子在圆形磁场区域中运动时间t.（高二）教科版物理选修3—1第3章磁场练习含答案教科版选修3--1第三章磁场1、把一根长直导线平行地放在磁针的正上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家是()A．奥斯特B．爱因斯坦C．牛顿D．伽利略A[奥斯特发现了电流的磁效应，即把一根长直导线平行地放在磁针的正上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转，故A正确．]2、螺线管正中间的上方悬挂一个通有顺时针方向电流的小线圈，线圈的平面与螺线管的轴线在同一竖直面内，如图所示．当开关S合上时(一小段时间内)，从上方俯视，线圈应该()A．顺时针方向转动，同时向左移动B．逆时针方向转动，同时向右移动C．顺时针方向转动，同时悬线的拉力减小D．逆时针方向转动，同时悬线的拉力增大D[闭合S后，螺线管左端为S极，右端为N极，由左手定则知圆环右边受垂直于纸面向里的安培力，左边受垂直于纸面向外的安培力，所以从上向下看线圈逆时针方向转动，当转动到线圈与纸面垂直时，线圈等效为左端为N极、右端为S极的磁针，由磁极间的作用力可知悬线拉力增大．]3、在实验精度要求不高的情况下，可利用罗盘来测量电流产生磁场的磁感应强度．具体做法是：在一根南北方向放置的直导线的正下方10 cm处放一个罗盘．导线没有通电时罗盘的指针(小磁针的N极)指向北方；当给导线通入电流时，发现罗盘的指针偏转一定角度，根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度．现已测出此地的地磁场水平分量B e＝5.0×10－5 T，通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置(如图所示)．由此测出该通电直导线在其正下方10 cm处产生磁场的磁感应强度大小为()A．5.0×10－5 T B．1.0×10－4 TC．8.66×10－5 T D．7.07×10－5 TC[将罗盘放在通电直导线下方，罗盘静止时罗盘指针所指方向为该处的合磁场方向，如图，所以电流在该处产生的磁场的磁感应强度为B1＝Btan θ，代入数据得：B1＝8.66×10－5 T．C正确．]4、(多选)一束混合粒子流从一发射源射出后，进入如图所示的磁场中，分离为1、2、3三束，则下列判断正确的是()A．1带正电B．1带负电C．2不带电D．3带负电ACD[ 根据左手定则，带正电的粒子左偏，不偏转说明不带电，带负电的粒子向右偏，因此选A、C、D.]5、薄铝板将同一匀强磁场分成Ⅰ、Ⅱ两个区域，高速带电粒子可穿过铝板一次，在两个区域内运动的轨迹如图所示，半径R1>R2.假定穿过铝板前后粒子电荷量保持不变，则该粒子()A．带正电B．在Ⅰ、Ⅱ区域的运动速度大小相同C．在Ⅰ、Ⅱ区域的运动时间相同D．从Ⅱ区域穿过铝板运动到Ⅰ区域C[粒子穿过铝板受到铝板的阻力，速度将减小. 由r＝m vBq可得粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径将减小，故可得粒子由Ⅰ区域运动到Ⅱ区域，结合左手定则可知粒子带负电，选项A、B、D错误；由T＝2πmBq可知粒子运动的周期不变，粒子在Ⅰ区域和Ⅱ区域中运动的时间均为t＝12T＝πmBq，选项C正确．]6、如图所示，在等边三角形的三个顶点a、b、c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，方向垂直纸面向里．过c点的导线所受安培力的方向()A．与ab边垂直，指向左边B．与ab边垂直，指向右边C．与ab边平行，竖直向上D．与ab边平行，竖直向下A[等边三角形的三个顶点a、b、c处均有一通电导线，且导线中通有大小相等的恒定电流．由安培定则可得：导线a、b的电流在c处的合磁场方向竖直向下．再由左手定则可得：安培力的方向是与ab边垂直，指向左边．]7、三根完全相同的长直导线互相平行，通以大小和方向都相同的电流．它们的截面处于一个正方形abcd的三个顶点a、b、c处，如图所示．已知每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与距该导线的距离成反比，通电导线b在d 处产生的磁场其磁感应强度大小为B，则三根通电导线产生的磁场在d处的总磁感应强度大小为()A．2B B．3BC．322 B D．32BB[设正方形边长为l，则导线b在d处形成的磁场磁感应强度大小B＝k2l ；ac两根导线在d处形成的磁场磁感应强度大小均为：B a＝B c＝kl＝2B；则三根通电导线产生的磁场在d处的总磁感应强度大小为B总＝2B a＋B＝3B.]8、一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图所示，径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电荷量不变)．从图中情况可以确定()A ．粒子从a 到b ，带正电B ．粒子从a 到b ，带负电C ．粒子从b 到a ，带正电D ．粒子从b 到a ，带负电D [垂直于磁场方向射入匀强磁场的带电粒子受洛伦兹力作用，使粒子做匀速圆周运动，半径R ＝m v qB .由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量减小，又据E k ＝12m v 2知，v 在减小，故R 减小，可判定粒子从b 向a 运动；另据左手定则，可判定粒子带负电．]9、截面为矩形的载流金属导线置于磁场中，如图所示，将出现下列哪种情况( )A ．在b 表面聚集正电荷，而a 表面聚集负电荷B ．在a 表面聚集正电荷，而b 表面聚集负电荷C ．在a 、b 表面都聚集正电荷D ．无法判断a 、b 表面聚集何种电荷A [金属导体靠自由电子导电，金属中正离子并没有移动，而电流由金属导体中的自由电子的定向移动(向左移动)形成．根据左手定则，四指应指向电流的方向，让磁感线垂直穿过手心，拇指的指向即为自由电子的受力方向．也就是说，自由电子受洛伦兹力方向指向a 表面一侧，实际上自由电子在向左移动的同时，受到指向a 表面的作用力，并在a 表面进行聚集，由于整个导体是呈电中性的(正、负电荷总量相等)，所以在b 的表面“裸露”出正电荷层，并使b 表面电势高于a 表面电势，A 正确．]10、如图所示，金属棒MN 两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M 向N 的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是()A．棒中的电流变大，θ角变大B．两悬线等长变短，θ角变小C．金属棒质量变大，θ角变大D．磁感应强度变大，θ角变小A [导体棒受力如图所示．tan θ＝Fmg＝BILmg；棒中电流I变大，θ角变大，故A正确；两悬线等长变短，θ角不变，故B错误；金属棒质量变大，θ角变小，故C错误；磁感应强度变大，θ角变大，故D错误．]11、长10 cm的通电直导线，通过1 A的电流，在磁场强弱、方向都一样的空间(匀强磁场)中某处受到的磁场力为0.4 N，则该磁场的磁感应强度() A．等于4 T B．大于或等于4 TC．小于或等于4 T D．上述说法都错误B[题目中没有给出导线如何放置，若导线与磁场垂直，则由磁感应强度定义式得出B＝FIL＝0.41×0.1T＝4 T．若导线放置时没与磁场垂直，此时受磁场力为0.4 N，根据磁感应强度定义式B＝FIL可知此处磁感应强度将大于4 T，故B正确．]12、如图所示，两个板间存在垂直纸面向里的匀强磁场，一带正电的质子以速度v0从O点垂直射入．已知两板之间距离为d，板长为d，O点是NP板的正中点，为使粒子能从两板之间射出，试求磁感应强度B应满足的条件(已知质子带电荷量为q，质量为m)．解析：如图所示，由于质子在O 点的速度垂直于板NP ，所以粒子在磁场中做圆周运动的圆心O ′一定位于NP 所在的直线上．如果直径小于ON ，则轨迹将是圆心位于ON 之间的一段半圆弧．(1)如果质子恰好从N 点射出，R 1＝d 4，q v 0B 1＝m v 20R 1. 所以B 1＝4m v 0dq .(2)如果质子恰好从M 点射出R 22－d 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫R 2－d 22，q v 0B 2＝m v 20R 2，得B 2＝4m v 05dq . 所以B 应满足4m v 05dq ≤B ≤4m v 0dq .答案：4m v 05dq ≤B ≤4m v 0dq13、如图所示，有一对平行金属板，两板相距为0.05 m ，电压为10 V ；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B 0＝0.1 T ，方向与金属板平行并垂直于纸面向里．图中右边有一半径R 为0.1 m 、圆心为O 的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B ＝33 T ，方向垂直于纸面向里．一正离子沿平行于金属板面，从A 点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿直线射出平行金属板之间的区域，并沿直径CD 方向射入圆形磁场区域，最后从圆形区域边界上的F点射出．已知速度的偏向角θ＝π3，不计离子重力．求：(1)离子速度v 的大小；(2)离子的比荷q m ；(3)离子在圆形磁场区域中运动时间t.解析：(1)离子在平行金属板之间做匀速直线运动，洛伦兹力与电场力大小相等，即：B 0q v ＝qE 0E 0＝U d解得v ＝2 000 m/s.(2)在圆形磁场区域，离子做匀速圆周运动，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有：Bq v ＝m v 2r由几何关系有：tan θ2＝R r解得离子的比荷为：q m ＝2×104 C/kg.(3)弧CF 对应圆心角为θ，离子在圆形磁场区域中运动时间t ，t ＝θ2π·TT ＝2πm qB解得t ＝3π6×10－4 s ≈9×10－5 s.答案：(1)2 000 m/s (2)2×104 C/kg (3)9×10－5 s。

2020--2021人教物理选修3—1第3章磁场练习含答案人教选修3—1第三章磁场1、(双选)中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“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示意图如图所示。

结合上述材料，下列说法不正确的是()A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D．距离地球表面高度相等的点，磁场的强弱相同2、磁感应强度的单位是特斯拉(T)，与它等价的是()A．NA·mB．N·AmC．N·Am2D．NA·m23、下列情况中，不可能的是()A．一环形电流产生的磁场，环内的磁感线与环外的磁感线数目相等B．电流产生的磁场比磁铁产生的磁场强C．磁感线在空间某处中断D．某区域各处的磁感线疏密一样4、在等边三角形的三个顶点A、B、C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，方向如图所示。

过C点的导线所受安培力的方向()A．与AB边平行，竖直向上B．与AB边平行，竖直向下C．与AB边垂直，指向左边D．与AB边垂直，指向右边5、试判断图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向，其中垂直于纸面指向纸里的是()A B C D6、(双选)在垂直纸面的匀强磁场区域里，一离子从原点O沿纸面向x轴正方向飞出，其运动轨迹可能是图中的()A B C D*7、(双选)一段电流元放在同一匀强磁场中的四个位置，如图所示，已知电流元的电流I、长度L和受力F，则可以用FIL表示磁感应强度B的是()A B C D*8、如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面。

若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为()A．πBR2B．πBr2C．nπBR2D．nπBr2*9、在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线()A．受到竖直向上的安培力B．受到竖直向下的安培力C．受到由南向北的安培力D．受到由西向东的安培力*10、如图所示，美国物理学家安德森在研究宇宙射线时，在云雾室里观察到有一个粒子的径迹和电子的径迹弯曲程度相同，但弯曲方向相反，从而发现了正电子，获得了诺贝尔物理学奖。

（高二）物理人教选修3—1第3章磁场含答案人教选修3—1第三章磁场1、磁性水雷是用一个可以绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后变成了一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，其依据是()A．磁体的吸铁性B．磁极间的相互作用规律C．电荷间的相互作用规律D．磁场对电流的作用原理2、下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法中，不正确的是() A．电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同B．电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同C．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同D．磁感应强度的方向与小磁针静止时N极所指的方向相同3、(多选)如图所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是()A．通过abcd平面的磁通量大小为L2BB．通过dcfe平面的磁通量大小为22L2BC．通过abfe平面的磁通量大小为零D．通过整个三棱柱的磁通量为零4、一根容易发生形变的弹性导线两端固定。

导线中通有电流，方向竖直向上。

当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右和垂直于纸面向外的匀强磁场时，如图所示描述导线状态的四个图示中正确的是()A B C D5、在阴极射线管中电子流方向由左向右，其上方置一根通有如图所示电流的直导线，导线与阴极射线管平行，则阴极射线将会()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，在加有匀强磁场的区域中，一垂直于磁场方向射入的带电粒子轨迹如图，由于带电粒子与沿途的气体分子发生碰撞，带电粒子的能量逐渐减小，而电荷量保持不变，从图中可以看出()A．带电粒子带负电，是从B点射入的B．带电粒子带正电，是从B点射入的C．带电粒子带负电，是从A点射入的D．带电粒子带正电，是从A点射入的*7、关于磁感应强度B＝FIL和电场强度E＝Fq，下列说法中正确的是()A．一小段通电直导线在某处不受磁场力作用，说明此处一定无磁场B.一试探电荷在某处不受电场力作用，说明此处一定无电场C．一小段通电导线在磁场中所受磁场力越大，说明此处的磁场越强D．磁感应强度的方向与该处一小段通电导线所受磁场力的方向可能相同*8、一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动。

2019-2020 年教科版物理选修3-1 讲义：第 3 章 +1磁现象磁场及答案1磁现象磁场[ 学习目标 ] 1.认识我国古代在磁现象方面的研究成就及其对人类文明的推动和影响． 2.知道磁场的观点，理解全部磁互相作用都是经过磁场来实现的．(重点) 3.知道磁感线，会用磁感线描绘磁体和电流四周的磁场．(要点 ) 4.会用安培定章判断直线电流、环形电流和通电螺线管四周的磁场方向．(要点、难点 )一、磁现象1．磁体间的互相作用天然磁石和人造磁铁，都拥有吸引铁的现象和指示南北方向的特色，利用磁体对铁、钴、镍的吸引力，人们做成了门吸、提包扣、带磁性的螺丝刀等，利用指示南北方向的特色人们发了然指南针，并用于航海．2．电与磁的互相联系奥斯特发现的电流磁效应，打开了研究电与磁互相关系的新篇章，法拉第发现的电磁感觉现象，打开了电气技术时代的大门，利用电与磁的互相联系，人们发了然喇叭、耳机、电动机等．3．信息技术中的磁现象某些磁性物质能够把磁场对它的作用记录下来，于是人们制成了信息的磁存储零件或设施，如磁带、磁盘、磁鼓、磁卡等．4．生物体中的磁现象研究表示，磁现象宽泛存在于生命活动之中，人体器官也存在磁性，利用生物体中的磁现象诊疗疾病：如心磁图、脑磁图等．二、磁场2019-2020 年教科版物理选修3-1 讲义：第 3 章 +1磁现象磁场及答案磁体、电流四周存在磁场．2．磁场的基本特征对处在它里面的磁极或电流有力的作用，全部磁互相作用都是经过磁场来实现的．3．磁感线(1)定义：磁感线是一些设想的有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向为该点的磁场方向，曲线的疏密表示磁场的强弱，曲线疏的地方磁场弱，曲线密的地方磁场强．(2)物理意义：形象地描绘磁场的强弱和方向．(3)磁场的方向：在磁场中某一点小磁针N 极所受磁力的方向，就是该点磁场的方向．4．磁体四周的磁感线散布5．电流四周的磁场安培定章电流四周的磁感线方向可依据安培定章判断．(1)直线电流的磁场安培定章：右手握住导线，让挺直的拇指所指的方向与电流方向一致，曲折的四指所指的方向就是磁感线围绕的方向．如下图．(2)环形电流的磁场让右手曲折的四指与环形电流的方向一致，挺直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感钱的方向．如下图．2019-2020 年教科版物理选修3-1 讲义：第 3 章 +1磁现象磁场及答案(3)通电螺线管的磁场通电螺线管是由很多匝环形电流串连而成，所以，通电螺线管的磁场是这些环形电流磁场的叠加，所以利用环形电流的安培定章判断通电螺线管的磁场．如图所示．三、安培分子电流假说1．分子电流假说：在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流——分子电流．分子电流使每个物质微粒都成为细小的磁体，它的双侧相当于两个磁极．2．磁现象的电实质：磁铁的磁场和电流的磁场同样，都是由运动的电荷产生的．四、地磁场1．地磁场：地球自己是一个磁体， N 极位于地理南极邻近， S 极位于地理北极邻近． (如下图 )2．磁偏角：地球的地理两极与地磁两极其实不重合，所以，磁针并不是正确地指向南北，此间有一个夹角，这就是地磁偏角，简称磁偏角．磁偏角的数值在地球上的不一样地址是不一样的．1．正误判断 (正确的打“√”，错误的打“×”)(1) 磁场是看不见、摸不着的一种物质．( )(2) 磁感线既能够表示磁场的强弱，也能够表示磁场的方向．( )(3)电流四周各点的磁感觉强度的大小与电流大小和离电流的远近相关．()(4)丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应．()(5)地球是一个大磁体，存在的磁场叫地磁场．地球的地理两极与地磁两深重合．() [答案 ] (1)√(2)√(3)√(4)√(5)×2． (多项选择 )对于磁场的以下说法中正确的选项是()A．磁场和电场同样，是同一种物质B．磁场的最基本特征是对处在磁场里的磁体或电流有磁场力的作用C．磁体与通电导体之间的互相作用是经过磁场进行的D．电流和电流之间的互相作用是经过磁场进行的BCD [磁场和电场同样都是一种特别物质，客观存在，磁场和电场是不一样的物质， A 项错误；磁体与磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的互相作使劲都是经过磁场发生的，B、 C、D 正确． ]3． (多项选择 )如下图为电流产生磁场的散布图，正确的散布图是()AD [由安培定章判断知A、D 正确； B、C 错误． ]对磁场和磁感线的理解1.磁场的性质(1)物质性：磁场固然不是由分子、原子构成的，可是它是客观存在的，拥有物质的属性，所以它是一种比较特别的物质．小磁针 N 极的受力方向或小磁针静止时N 极所指的方向．2．磁感线的特色(1)磁感线在磁体的外面都是从N 极出来进入 S 极，在磁体的内部则是由S 极指向 N 极，形成一条闭合曲线．(2)在磁场中，某一点有独一确立的磁场方向，所以两条磁感线不可以订交或相切．(3)磁感线是为了形象地研究磁场而人为设想的曲线，为形象、直观、方便地研究磁场供给了依照．(4)磁感线越密集表示磁场越强，磁感线越稀少表示磁场越弱．【例 1】以下说法正确的选项是()A．磁极与磁极间的互相作用是经过磁场产生的B．电流与电流间的互相作用是经过电场产生的C．磁极与电流间的互相作用是经过电场与磁场而共同产生的D．磁场和电场是同一种物质思路点拨：解答该题应注意以下要点点：①磁场的基天性质．②磁场的物质性、磁场与电场不一样．A[电流能产生磁场，在电流的四周就有磁场存在，无论是磁极与磁极间仍是电流与电流间、磁极与电流间，都有互相作用的磁场力．磁场是磁现象中的一种特别物质，它的基本特色是对放入此中的磁极、电流有磁场力的作用；而电场是电荷四周存在的一种特别物质，其最基本的性质是对放入电场中的电荷有电场力的作用，所以，磁场和电场是两种不一样的物质，各自拥有其自己的特色．所以只有 A 正确．]误区警告：简单将电流与电流之间的互相作用理解成是经过电场产生的，导致错误．训练角度 1对磁场的理解1． (多项选择 )以下说法中正确的选项是()A．磁场是客观存在的一种物质B．磁体上磁性最强的部分叫磁极，任何磁体都有两个磁极C．磁极或电流在自己四周的空间会产生磁场D．磁体与磁体间的互相作用是经过磁场发生的，而磁体与通电导体之间以及通电导体与通电导体之间的互相作用不是经过磁场发生的ABC [磁场是磁体和通电导体四周客观存在的一种物质，磁体与磁体、磁体与通电导体、通电导体与通电导体之间的互相作用都是经过磁场产生的．] 训练角度 2对磁感线的理解2． (多项选择 )对于磁感线的性质和观点，以下说法正确的选项是()A．磁感线上各点的切线方向就是各点的磁场的方向B．磁场中随意两条磁感线均不订交C．铁屑在磁场中的散布曲线就是磁感线D．磁感线老是从磁体的N 极指向 S 极AB [磁感线的切线方向就是磁场方向，选项A是正确的．两条磁感线订交就说明在两线订交处有两个切线方向，即两个磁场方向，这是不行能的，磁场中某点的磁场强弱是独一确立的，磁场的方向也只有一个，所以两条磁感线不可以相交，选项 B 是正确的．磁感线是为形象描绘磁场的强弱散布而画出的一簇曲线，不是真切存在的，而铁屑的散布曲线只好证明磁感线描绘磁场的方法是正确的，而铁屑不是磁感线，选项 C 是错误的．在通电螺线管内部、在条形磁体内部的磁感线应是从 S 极指向 N 极，选项 D 是错误的． ]安培定章的应用1.三种电流磁场的特色(1)直线电流：通电导线四周的磁感线是以导线上各点为圆心的齐心圆．离导(2)环形电流：环形电流的磁场近似于条形磁铁的磁场．因为磁感线均为闭合曲线，所以环内与环外磁感线条数相等，故环内磁场强，环外磁场弱．(3)通电螺线管：通电螺线管外面的磁场跟条形磁铁外面的磁场散布状况同样，两头分别为 N 极和 S 极；管内是匀强磁场，磁场方向由S 极指向 N 极．2．安培定章中的“因果”关系(1)在判断直线电流的磁场的方向时，大拇指指“原由”——电流方向，四指指“结果” ——磁场绕向．(2)在判断环形电流磁场方向时，四指指“原由”——电流方向，拇指指“结果” ——环内沿中心轴线的磁感线方向．【例 2】(多项选择 )如下图，螺线管中通有电流，假如在图中的a、 b、 c 三个地点上各放一个小磁针，此中 a 在螺线管内部，则 ()A．放在 a 处的小磁针的 N 极向左B．放在 b 处的小磁针的 N 极向右C．放在 c 处的小磁针的 S 极向右D．放在 a 处的小磁针的 N 极向右思路点拨：解答此题时可按以下思路剖析：电流方向→磁场方向→小磁针 N极的指向BD [通电螺线管的磁场如下图，右端为N极，左端为S极，a点磁场方向向右，则小磁针在 a 点时，N 极向右，A 项错，D 项对； b 点磁场方向向右，则小磁针在 b 点时，N 极向右，B 项对； c 点磁场方向向右，则小磁针在 c 点时， N 极向右，S 极向左，C 项错． ]小磁针在磁场中受力方向的判断方法(1)当小磁针处于磁体产生的磁场中，或环形电流、通电螺线管外面时，可根据同名磁极相斥、异名磁极相吸来判断小磁针的受力方向．(2)当小磁针处于直线电流的磁场中或处于环形电流、通电螺线管内部时，应该依据小磁针 N 极所指方向与经过该点的磁感线的切线方向同样，来判断小磁针的受力方向．如下图，分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针静止时N 极的指向或磁感线方向．请画出对应的磁感线或电流方向．[分析 ]假如已知电流的方向，可用安培定章判断磁感线的方向．假如已知小磁针静止时 N 极指向，那么小磁针 N 极所指方向就是磁场方向．[答案 ]用安培定章来判断，分别如下图．地磁场1.地球自己就是一个大磁体，地磁场的N 极在地理南极邻近，地磁场的S 极在地理北极邻近．2．在赤道平面上，距离地球表面等高的各点，地磁场强弱程度同样，且方向水平向北．3．在北半球上空某点的地磁场的方向斜向下指向北方；在南半球上空某点的地磁场的方向斜向上指向北方．地磁场的水平重量老是从地球南极指向北极，而竖直重量则南北相反，在南半球竖直向上，在北半球竖直向下．【例 3】(多项选择 )以下说法正确的选项是()A．地球是一个巨大的磁体，其 N 极在地球南极邻近， S 极在地球北极邻近B．地球表面磁场的竖直重量在南半球垂直于地面向上，在北半球垂直于地面向下C．地球的四周存在着磁场，但地磁的两极与地理的两极其实不重合，此间有一个夹角，这就是磁偏角，磁偏角的数值在地球上不一样地址是同样的D．在地球表面各点磁场强弱同样AB [地球四周的磁场散布近似于条形磁铁四周的磁场散布，所以在地球表面赤道上的磁场最弱，选项 D 错误；在地球上的不一样地点，磁偏角的数值是不一样的，所以选项 C 错误． ]对地磁场理解的三个误区(1)将地理南北极与地磁场的南北极混杂，误将地理南极(或北极)当成地磁场的南极(或北极 )．(2)误以为地理两极与地磁场的两深重合．事实上，二者其实不重合，地磁场的两极在地理两极的邻近．(3)误以为地球上各点的磁场方向都是和地面平行的．事实上，除赤道外，南北半球的磁场都有竖直重量．( 多项选择 )指南针是我国古代四大发明之一．对于指南针，以下说法正确的选项是()A．指南针能够仅拥有一个磁极B．指南针能够指向南北，说明地球拥有磁场C．指南针的指向会遇到邻近铁块的扰乱D．在指南针正上方邻近沿指针方向搁置向来导线，导线通电时指南针不偏转BC [指南针拥有两个磁极，分别是 N 极和 S 极，选项 A 错误；指南针静止时，N 极的指向为该处磁场的方向，故指南针能够指向南北，说明地球拥有磁场，选项 B 正确；铁块在磁场中被磁化，会影响指南针的指向，选项C正确；通电直导线在其四周会产生磁场，会影响指南针的指向，选项 D 错误． ]讲堂小结知识脉络种磁场——磁铁四周的磁场、电流四周的磁场、地磁场种场线模型——磁感线个定章——安培定章1．(多项选择 )磁场中某地区的磁感线如下图，a、b、c、d、e 是磁场中的 5 个点，此中 c、 d 两点对于直线对称，下边说法正确的选项是()A．这 5 个地点中， e 点的磁感觉强度最大B． a 点没有磁感线穿过，所以 a 点磁感觉强度必定为零C． c、 d 两点对于直线对称，所以 c、 d 两点磁感觉强度方向同样D． b、 e 两点在同向来线上，所以 b、 e 两点磁感觉强度方向同样AD [从磁感线散布状况看，e 点地点的磁感线散布最密集，磁感觉强度最大，A 正确； a 处磁感线相对其余地点比较稀少，a处磁感觉强度较小，但其实不是零，2019-2020 年教科版物理选修3-1 讲义：第 3 章 +1磁现象磁场及答案B 错误；在 c、d 两点切线方向表示 c、d 点的磁感觉强度方向，所以 c、d 两点的磁感觉强度方向其实不同样，C 错误；b、e 两点的切线在同向来线上，所以 D 正确．] 2．磁性水雷是用一个能够绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后就变为了一个浮动的磁体，当军舰靠近磁性水雷时，就会惹起水雷的爆炸，如下图，其依照是()A．磁体的吸铁性B．磁极间的互相作用规律C．电荷间的互相作用规律D．磁场拥有方向性B[同名磁极互相排挤、异名磁极互相吸引．当军舰靠近磁性水雷时，磁体间的互相作用惹起小磁针的转动，进而接通电路，惹起爆炸，故B对．]3.如下图为磁场作使劲演示仪中的赫姆霍兹线圈，当在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当赫姆霍兹线圈中通以如下图方向的电流时()A．小磁针 N 极向里转B．小磁针 N 极向外转C．小磁针在纸面内向左摇动D．小磁针在纸面内向右摇动A[由安培定章判断可知，线圈内部磁场方向垂直纸面向里，故小磁针 N 极向里转． A 项正确． ]2019-2020 年教科版物理选修3-1 讲义：第 3 章 +1磁现象磁场及答案1 4．月球表面四周没有空气，它对物体的引力仅为地球上的6，月球表面没有磁场，依据这些特色，在月球上，以下选项中的四种状况能够做到的是()D[既然月球表面没有磁场，那么在月球上就不可以用指南针定向，所以 A 错误；月球表面四周没有空气，所以没法使用电电扇吹风，而声音的流传需要介质，所以 B、C 均错误，只有选项 D 正确． ]5．电路没接通时三个小磁针方向如下图，试确立电路接通后三个小磁针的转向及最后的指向．[分析 ]接通电源后，螺线管的磁场内部从左指向右，外面从右指向左，如图所示，故小磁针 1 顺时针转动，小磁针 3 逆时针转动，小磁针 2 基本不动．[答案 ]小磁针1顺时针转动，小磁针3 逆时针转动，小磁针2 基本不动。

人教版 选修3-1 高二（上 ）第三章 1. 磁现象和磁场 强化练习一、多选题1. 指南针是我国古代四大发明之一．关于指南针，下列说明正确的是A．指南针可以仅具有一个磁极B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场C．指南针的指向会受到附近铁块的干扰D．在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转)2. 如图所示，关于磁铁、电流间的相互作用，下列说法正确的是(A．甲图中，电流不产生磁场，电流对小磁针力的作用是通过小磁针的磁场发生的B．乙图中，磁体对通电导线的力的作用是通过磁体的磁场发生的C．丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的D．丙图中电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的3.关于磁场，下列说法正确的是（）A．磁场的基本性质是对处于其中的磁极和电流有力的作用B ．磁场是看不见摸不着，实际不存在的，是人们假想出来的一种物质C ．磁场是客观存在的一种特殊的物质D ．磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无4. 如图所示，能自由转动的小磁针水平放置在桌面上.当有一束带电粒子沿与磁针指向平行的方向从小磁针上方水平飞过时，所能观察到的现象是()A ．小磁针不动B ．若是正电荷飞过，小磁针会发生偏转C ．若是负电荷飞过，小磁针会发生偏转D ．若是一根通电导线，小磁针会发生偏转5. 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“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示意如图所示．结合上述材料，下列说法不正确的是（ ）A ．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B ．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C ．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D ．距离地球表面高度相等的点，磁场的强弱相同D ．若小磁针被推开，则长铁条可能没有磁性C ．若小磁针被推开，则说明长铁条一定有磁性B ．若小磁针被吸引过来，则长铁条可能没有磁性A ．若小磁针被吸引过来，则说明长铁条一定有磁性结论，其中正确的是()某同学身边有一个长铁条，为了检验它是否具有磁性，该同学用它的一端靠近能自由转动的小磁针.下列给出了几种可能产生的现象以及相应6.7. 超导是当今高科技的热点之一，当一块磁体靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，对磁体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就采用了这项技术，磁体悬浮的原理是（）A．超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同B．超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反C．超导体使磁体处于失重状态D．超导体对磁体的作用力与磁体的重力相平衡二、单选题8. 磁性水雷是用一个可绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体．当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，其依据是( )A. 磁体的吸铁性B. 磁极间的相互作用规律C. 电荷间的相互作用规律D. 磁场对电流的作用原理。

选修3-1 第三章磁场第一节磁场及磁场对电流的作用班别姓名学号学习目标：1.掌握磁场、磁感应强度、磁通量的基本概念，会用磁感线描述磁场.2.掌握安培定则、左手定则的应用.3.掌握安培力的概念及在匀强磁场中的应用.学习重难点：安培定则、左手定则的应用；解决与安培力有关的实际问题。

复习交流1．磁感应强度是一个矢量．磁场中某点磁感应强度的方向是()A．正电荷在该点所受力方向B．沿磁感线由N极指向S极C．小磁针N极或S极在该点的受力方向D．在该点的小磁针静止时N极所指方向2、关于磁感线和电场线，下列说法中正确的是A、磁感线是闭合曲线，而静电场线不是闭合曲线B、磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线C、磁感线起始于N极，终止于S极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷D、磁感线和电场线都能分别表示磁场和电场的方向和大小，都是客观存在的。

3、下列说法中正确的是( )A.电荷在某处不受到电场力的作用，则该处的电场强度为零B.一小段通电导线在某处不受到磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零C.把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D.把一小段通电导线放在磁场中某处，它受到的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱小结：（1）磁场的方向：小磁针静止时________所指的方向．（2）磁感线的疏密表示，磁感线的切线方向表示。

以条线磁体为例，外部的磁感线从到，内部的磁感线从到，因此磁感线是曲线。

（3）磁感应强度是一个用来描述磁场的_______________的物理量，大小：B＝________(通电导线垂直于磁场)．4．在图1—1中，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针的上方时，磁针的S极向纸内偏转．这一带电粒子束可能是A．向右飞行的正离子束B．向纸内飞行的正离子束C．向右飞行的负离子束D．向纸内飞行的负离子束图1--15、如图所示，环形导线周围有三只小磁针a、b、c，闭合开关S后，三只小磁针N极的偏转方向是（）A、全向里B、全向外C、a向里，b、c向外D、a、c向外，b向里小结：电流的磁场直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场特点无磁极、非匀强且距导线越远处磁场____与____磁铁的磁场相似，管内为____磁场且磁场____，管外为______磁场环形电流的两侧是N极和S极，且离圆环中心越远，磁场____安培定则立体图横截面图6.一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力.为了使拉力等于零，可( )A.适当减小磁感应强度B.使磁场反向C.适当增大电流强度D.使电流反向7.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 bB．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a＜B bC．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处受力小小结：（1）安培力的大小：当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，F＝______，这是一般情况下的安培力的表达式，以下是两种特殊情况：(1)当磁场与电流________时，安培力最大，F max＝BIL.(2)当磁场与电流________时，安培力等于零．（2）判断安培力的方向根据定则：伸开左手，使拇指与其余四指________，并且都与手掌在同一个平面内．让磁感线从掌心进入，并使四指指向________的方向，这时________所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．巩固练习任务一、安培定则的应用和磁场的叠加1.通电螺线管内有一在磁场力作用下处于静止的小磁针，磁针指向如图所示( )A.螺线管的P端为N极，a接电源的正极B.螺线管的P端为N极，a接电源的负极C.螺线管的P端为S极，a接电源的正极D.螺线管的P端为S极，a接电源的负极2、如图所示，两根非常靠近且互相垂直的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的（）A、区域ⅠB、区域ⅡC、区域ⅢD、区域Ⅳ3.如图所示，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。

第3章第1节1．首先发现电流磁效应的科学家是()A．安培B．库仑C．奥斯特D．牛顿答案：C2．关于电场与磁场，以下说法正确的是()A．电流周围存在的是电场B．磁极周围存在磁场C．磁极与磁极之间通过磁场而相互作用D．磁极与电流之间一定没有相互作用答案：BC解析：电流的周围，磁极的周围都存在磁场，磁极与磁极之间的相互作用就是通过磁场发生的．奥斯特实验证明了电流的周围存在磁场，同时也说明了电流与磁极间存在相互作用．3．指南针能指南北是因为指南针()A．有吸引铁的性质B．被地磁场磁化了C．受到地磁场的作用D．以上说法都不对答案：C解析：指南针能指南北是因为指南针受到地磁场的作用．4．磁场的基本性质是()A．能使小磁针发生偏转B．能够吸引铁、钴、镍等物质的性质C．能够产生磁感线D．能对放在其中的磁体产生磁力作用答案：D解析：磁场的基本性质是能对放在其中的磁体或电流产生磁力作用．5．铁棒A能吸引小磁针，铁棒B能排斥小磁针，当将铁棒A靠近铁棒B时，下述说法中正确的是()A．A、B一定相互吸引B．A、B一定相互排斥C．A、B间可能无磁场力作用D．A、B可能相互吸引，也可能相互排斥答案：D解析：小磁针本身有磁性，能够吸引没有磁性的铁棒，故铁棒A可能有磁性，也可能没有磁性，只是在小磁针磁场作用下暂时被磁化的结果．铁棒B能排斥小磁针，说明铁棒B 一定有磁性．若A无磁性，当A靠近B时，在B的磁场作用下也会被磁化而发生相互的吸引作用；若A有磁性，则A、B两磁体都分别有N极和S极，当它们的同名磁极互相靠近时，互相排斥；当异名磁极互相靠近时，互相吸引，这就说明不论A有无磁性，它们之间总有磁场的作用，故正确答案为D.6．《新民晚报》曾报道一则消息，“上海雨点鸽从内蒙古放飞后，历经20余天，返回上海区鸽巢”，信鸽的这种惊人的远距离辨认方向的本领，实在令人称奇．那么信鸽究竟靠什么辨别方向呢？科学家们曾做过这样一个实验：把几百只训练有素的信鸽分成两组，在一组信鸽的翅膀下各缚一块小磁铁，而在另一组信鸽的翅膀下各缚一块大小相同的铜块，然后把它们带到离鸽舍一定距离的地方放飞，结果绝对大部分缚铜块的信鸽飞回鸽舍，而缚磁铁的信鸽全部飞散了．科学家们的实验支持了下述哪种猜想？()A．信鸽对地形地貌有极强的记忆力B．信鸽能发射并接收某种超声波C．信鸽能发射并接收某种次声波D．信鸽体内有某种磁性物质，它能借助地磁场辨别方向答案：D解析：这是一道要求从阅读试题的过程中收集信息、分析处理信息的应用类题，题中设计了一个陷阱(似乎科学家们的实验表明信鸽辨别方向的能力与磁场无关，否则缚有小磁铁的一组信鸽怎会全飞散呢？)．然而其实D是正确的，因为信鸽所缚的小磁铁所产生的磁场扰乱了它靠体内磁性物质借助地磁场辨别方向的能力，所以缚磁铁的一组信鸽全部飞散．正确答案为D.7．关于磁场下列说法中正确的是()A．磁场和电场一样，是同一种物质B．磁场的最基本特性是对处在磁场里的磁极或电流有磁场力的作用C．磁体与通电导体之间的相互作用是通过磁场进行的D．电流和电流之间的相互作用是通过磁场进行的答案：BCD解析：磁场与电场是两种不同的场，磁场对磁极、电流、通电导体的作用以及电流与电流之间的相互作用都是通过磁场进行的．8．__________和____________都叫做永磁体，它们都能吸引铁质物体，我们把这种性质叫做__________，磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫做__________．将能够自由转动的磁体，例如悬吊着的磁针，放在地磁场中，静止时指南的磁极叫做__________极，又叫__________(填“N”或“S”)极，指北的磁极叫做__________极，又叫__________(填“N”或“S”)极．答案：天然磁石人造磁铁磁性磁极南S北N9．应用奥斯特实验的结果解释：英国商人的一箱新刀叉在雷电过后，竟然带上了磁性的现象．答案：雷电现象产生了强电流，电流周围存在磁场，刀叉在磁场中被磁化而带上了磁性．10．如图所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C(包括支架)的总质量为M；B为铁片，质量为m；整个装置用轻绳悬挂于O点，当电磁铁通电时，在铁片被吸引上升的过程中，轻绳向上拉力F的大小为()A．F＝Mg B．Mg<F<(M＋m)gC．F＝(M＋m)g D．F>(M＋m)g答案：D解析：本题是磁场与超重和失重相结合的题目，解题的关键是应清楚电磁铁通电后，由于铁片B受到的吸引力大于重力，而处于超重状态．由于电磁铁通电后产生磁场，对铁片B有吸引力而上升，所以这时吸引力一定大于铁片B所受的重力，故B向上加速运动，即铁片B处于超重状态．而A和C处于平衡状态，选A、B、C组成的系统为研究对象，则整个系统处于超重状态，所以F>(M＋m)g，且在A、B接触前F不断增大．11．如图所示是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图．其工作原理类似打点计时器．当电流从电磁铁的接线柱a流入，吸引小磁铁向下运动，由此可判断：电磁铁的上端为__________极，小磁铁的下端为______________极．答案：S N解析：从线圈的绕制方向和安培定则判断电磁铁上端等效于S极，由异名磁极相吸原理可知小磁体下端为N极．12．用如图所示装置进行实验探究．研究对象有：铁片、铝片、玻璃片、纸片、钢片，将这些研究对象分别置于U形磁铁与回形针之间．请将实验探究的结果填写在下表中．解析：该探究实验的目的是：探究所给材料中哪些是钢铁类物质，能够被磁化；验证U 形磁铁两端磁性最强，中间磁性最弱．U形磁铁周围空间存在磁场，对放入其中的钢铁类物体有磁力的作用．实验中，回形针、铁片、钢片都是钢铁类物体，能被U形磁铁吸引并磁化变成具有磁性的磁体．而铝片、玻璃片、纸片是非钢铁类物体，不能被U形磁铁吸引和磁化．当水平放置的铁片和钢片置于U形磁铁下方被磁化为条形磁铁时，其两端磁性最强，中间磁性最弱，回形针刚好处在它的中央位置的下面，所受磁场对它的吸引力最小，因而会下落；把铝片、玻璃片和纸片分别置于U形磁铁和回形针之间时，均不会被磁化，因而回形针受到磁场对它的作用力不改变而不会下落．13．(2009·山东省潍坊模拟)科学研究发现，地球的磁极在缓慢移动，所以地磁场的方向相对地球是变化的，在某地采集到的火山岩石，发现它们在原位置处的磁极显示与指南针的指向是相反的，经测定知该岩石是几十万年前火山喷发形成的．根据以上材料，谈谈你对地磁场的认识．答案：该岩石是在火山喷发时形成的，火山喷出的岩浆在地磁场中被磁化，冷却固化后就记录下了当时地磁场的方向．它的极性与现在指南针的指向相反，说明那时地磁场的方向与现在是相反的．第3章第2节1．有关磁感应强度B的说法正确的是()A．对于B＝FIL，比值FIL越大，说明通电导线所在处的磁感应强度一定越大B．对于B＝FIL，F越大，说明通电导线所在处的磁感应强度一定越大C．可用FIL来量度磁感应强度的大小，但B是由磁场本身因素决定的，与I、L、F无关D．在I、L相同的情况下，垂直磁场方向放置通电导线，受力F越大的地方，B越大答案：CD解析：磁感应强度是描述磁场性质的物理量，其大小由磁场本身因素决定，与放入的电流元及受力情况无关，故C选项正确；定义式B＝FIL成立的前提是I⊥B只有在满足这一条件的前提下，FIL比值的大小，才能反映出B的大小，故A、B错，D正确．2．把长度L、电流I都相同的一小段电流元放入某磁场中的A、B两点，电流元在A点受到磁场力较大，则()A．A点的磁感应强度一定大于B点的磁感应强度B．A、B两点磁感应强度可能相等C．A、B两点磁感应强度一定相等D．A点磁感应强度可能小于B点磁感应强度答案：BD解析：由于电流元方向和磁场方向关系不确定，所以无法比较A、B两点的磁感应强度，故B、D正确．3．在匀强磁场中某处P放一个长度为L＝20cm、通电电流I＝0.5A的直导线，测得它受到的最大磁场力F＝1.0N，其方向竖直向上，现将该通电导线从磁场撤走，则P处磁感应强度为()A．零B．10T，方向竖直向上C．0.1T，方向竖向下D．10T，方向肯定不沿竖直向上的方向答案：D解析：磁场中某点的磁感应强度由场源决定，与有没有检验电流无关，磁感应强度的方向规定为小磁针N极的受力方向，不是电流元的受力方向，故D正确．4．下列可用来表示磁感应强度的单位关系的是()A．1T＝1kg/m2B．1T＝1kg/(A·s2)C．1T＝1kg·m2/(A·s2) D．1T＝1N/(A·m)答案：BD解析：B＝FIL得1T＝1N/(A·m)，由F＝ma，还可得1T＝1kg/(A·s2)．5．先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线，导线与磁场方向垂直．如图所示，图中a、b两图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系．下列说法中正确的是()A．A、B两点磁感应强度相等B．A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度C．A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度D．无法比较磁感应强度的大小答案：B解析：导线受到的磁场力F＝BIL＝BL·I，在F－I图象中直线的斜率k＝BL，由图可知k a>k b，又因为两导线的长度相等且均与磁场方向垂直，所以可得出A点的磁感应强度大于B 点的磁感应强度，B项正确．6．一段电流元放在同一匀强磁场中的四个位置，如图所示，已知电流元的电流I 、长度L 和受力F ，则可以用F IL表示磁感应强度B 的是( )答案：AC 解析：当通电导线垂直于磁场方向时，可用F IL表示B . 7．磁感应强度为矢量，它可以分解为几个分量．(1)如果北半球某处地磁场的磁感应强度大小为B ，与水平方向的夹角为θ，那么该处地磁场的磁感应强度的水平分量和竖直分量各为多大？(2)如果地理南、北极和地磁北、南极是重合的，那么在赤道上空磁场的竖直分量是多大？在极地上空地磁场的水平分量是多大？答案：(1)B 水平＝B cos θ B 竖直＝B sin θ (2)B 竖直＝0 B 水平＝0解析：本题从矢量角度考查了对磁感应强度的理解．(1)因为磁感应强度大小为B ，与水平方向的夹角为θ，所以地磁场的磁感应强度的水平分量和竖直分量分别为：B 水平＝B cos θ；B 竖直＝B sin θ.(2)在赤道上空，因为θ＝0°，故有B 竖直＝0；在极地上空，因为θ＝90°，故有B 水平＝0.8．磁场中放一与磁场方向垂直的电流元，通入的电流是2.5A ，导线长1cm ，它受到的安培力为5×10－2N.问：(1)这个位置的磁感应强度是多大？(2)如果把通电导线中的电流增大到5A 时，这一点的磁感应强度是多大？(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否可以肯定这里没有磁场？答案：(1)由磁感应强度的定义式得：B ＝F IL ＝5×10－2N 2.5A ×1×10－2m＝2T. (2)磁感应强度B 是由磁场和空间位置(点)决定的，和导线的长度L 、电流I 的大小无关，所以该点的磁感应强度是2T. (3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，则有两种可能：①该处没有磁场；②该处有磁场，但通电导线与磁场方向平行．9．下列说法中正确的是( )A ．电荷在某处不受静电力的作用，则该处的电场强度为零B ．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零C ．把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到静电力与其电荷量的比值表示该点电场的强弱D ．把一小段通电导线放在磁场中某处，所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值，表示该处磁场的强弱答案：AC解析：电荷在电场中一定受静电力作用，而通电导线在磁场中不一定受磁场力的作用，故A 正确B 错；由E ＝F q知C 正确；只有当B ⊥L 时，B 才等于F与IL 的比值，故D 错．10．如图所示，竖直向下的匀强磁场中，用两条竖直线悬吊一水平通电直导线，导线长为L ，质量为m ，通入电流I 后，悬线偏离竖直方向θ角保持静止，已知导线受到磁场力方向水平，求磁场的磁感应强度．答案：mg tan θIL解析：分析导线的受力情况如图所示．由平衡知，导线所受的磁场力F ＝mg tan θ，由磁感应强度的定义式得：B ＝F IL ＝mg tan θIL .11．磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为B 2/2μ，式中B 是磁感应强度，μ是磁导率，在空气中μ为已知常数．为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B ，一学生用一根端面面积为A 的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P ，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl ，并测出拉力F ，如图所示．因为F 所做的功等于间隙中磁场的能量，请推导磁感应强度B 与F 、A 之间的关系．答案：B ＝ 2μF A 解析：用力F 把铁片P 拉开一段微小距离Δl 的过程，实际上就是力F 克服磁场力做功，把其他形式的能转化为磁场能的过程．用力F 将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl 的过程中，拉力F 所做的功W ＝F ·Δl .磁铁与铁片间距中的能量密度为B 22μ，故所储存磁场能量：E ＝B 22μ·A ·Δl ， 据功能关系知W ＝E ，由以上三式得B ＝ 2μF A.第3章 第3节1．用安培提出的分子电流假说可以解释下列哪些现象( )A ．永久磁铁的磁场B ．直线电流的磁场C ．环形电流的磁场D ．软铁棒被磁化的现象 答案：AD解析：分子电流假说是安培为解释磁体的磁现象而提出的，所以选项AD 是正确的．而通电导线周围的磁场是由其内部自由电荷定向移动而产生的宏观电流产生的．分子电流和宏观电流虽然都是运动电荷引起的，但产生的原因是不同的．故正确答案为AD.2．关于安培定则，下列说法中正确的是()A．安培定则仅适用于直线电流周围磁场磁感线方向的判断B．安培定则能适用于多种形状电流周围磁场磁感线方向的判断C．安培定则用于判断直线电流周围磁场磁感线方向时，大拇指所指方向应与电流方向一致D．安培定则用于判断环形电流和通电螺线管磁场的方向时，大拇指所指方向应与电流方向一致答案：BC解析：安培定则(右手螺旋定则)适用于一切电流产生的磁场的判断．3．下列说法正确的是()A．磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极B．磁感线可以表示磁场的方向和强弱C．磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场D．放入通电螺线管内的小磁针，根据异名磁极相吸的原则，小磁针的N极一定指向通电螺线管的S极答案：BC解析：磁感线是闭合曲线，故A错；磁感线的疏密可以表示磁场的强弱，切线方向可表示磁场的方向，故B正确；磁铁和电流周围都存在磁场，故C正确；通电螺线管内部磁场方向从S极指向N极，故D错误．4．关于磁通量的下列说法，正确的是()A．磁通量是反映磁场强弱和方向的物理量B．某一面积上的磁通量是表示穿过此面积的磁感线的总条数C．在磁场中所取的面积越大，该面上磁通量越大D．穿过任何封闭曲面的磁通量一定为零答案：BD解析：磁通量Φ是磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积，即Φ＝BS，亦表示穿过磁场中某面积S的磁感线的总条数，Φ只有大小，没有方向，是标量．由此可知选项A错误，B正确．磁通量Φ的大小由B、S共同决定，所以面积大，Φ不一定大，由此可知选项C错误．由于磁感线是闭合曲线，所以只要有磁感线穿入封闭曲面，如一个球面，则该磁感线必然从该曲面穿出，由此可知D正确．5．一根软铁棒被磁化是因为()A．软铁棒中产生了分子电流B．软铁棒中分子电流取向杂乱无章C．软铁棒中分子电流消失D．软铁棒中分子电流取向变得大致相同答案：D解析：软铁棒中分子电流是一直存在的，并不因外界的影响而产生或消失，故AC错，根据磁化过程的实质可知D正确．6．如图所示，在y轴上有一沿y轴正方向的电流，则在z轴上某点A的磁场方向是() A．沿x轴负方向B．沿x轴正方向C．沿z轴负方向D．沿z轴正方向答案：B解析：根据右手螺旋定则可知答案为B.7．如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面．若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为()A．πBR2B．πBr2C．nπBr2D．nπBR2答案：B解析：磁通量与线圈匝数无关；且磁感线穿过的面积为πr2，而并非πR2，故B项对．8．如图所示，有A、B两根平行长直导线，通过数值相等、方向相反的电流，下列说法中，正确描述了两根导线连线中点的磁感应强度的是()A．等于零B．不等于零，方向平行于导线C．不等于零，方向垂直于两导线组成的平面D．不等于零，方向是从一根导线垂直指向另一根导线答案：C解析：根据右手螺旋定则可知，A、B电流在两根导线连接中点的磁场方向均为垂直于纸面向里，而磁感应强度矢量，矢量可以叠加，故中点处的合磁场的磁感应强度不等于零，且方向垂直于两导线组成的平面，故C正确．9．如图所示，当S闭合后，小磁针处在通电电流磁场中的位置正确的是()答案：D解析：本题考查安培定则及小磁针在磁场力作用下的转动问题，正确选项为D.10．彼此绝缘、互相垂直放置的两通电直导线中电流方向如图所示，在两导线周围空间磁场较强的区域是()A．Ⅰ区B．Ⅱ区C．Ⅲ区D．Ⅳ区答案：BD解析：由安培定则，两电流在Ⅱ、Ⅳ区产生的磁场方向相同，叠加后较强．11．如图所示，一矩形线框，从abcd位置移动到a′b′c′d′位置过程中，关于穿过线框的磁通量变化情况，下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)()A．一直增加B．一直减少C．先增加后减少D．先增加，再减少直到零，然后再增加，最后减少答案：D解析：由安培定则可知直导线左边磁场方向向外，右边磁场方向向里且靠近导线的磁场强，故线框达到导线之前穿过线框的磁通量增加，bc边越过导线到线框跨过一半的过程中穿过线框的磁通量减少直到为零．之后跨过线框磁通量增加，全部跨过导线后穿过线框的磁通量减少，可得出结论，整个过程中穿过线框的磁通量先增加，再减少直到零，然后再增加，最后减少，故选项D正确．12．如图所示，A为橡胶圆盘，其盘面与纸面垂直．B为紧贴A的毛皮．在靠近圆盘的中轴上有一个小磁针静止于图示位置．当沿图中箭头的方向转动把手C时，小磁针将发生什么现象？答案：当转动把手C时，A盘边缘处与毛皮B摩擦而带有负电荷，负电荷随盘做圆周运动形成环形电流，电流周围产生磁场，故对小磁针有力的作用，根据安培定则可知，小磁针将发生偏转，沿圆盘的中轴的方向上N极向右，S极向左．13．如图所示，环中电流方向由左向右，且I1＝I2，则圆环中心O处的磁感应强度是多少？答案：0解析：根据安培定则，上半圆环中电流I1在环内产生的磁场方向垂直于纸面向里，下半圆环中电流I2在环内产生的磁场方向垂直于纸面向外．由于I1和I2关于O点对称，故I1和I2在O处产生的磁场大小相等、方向相反，在O处相互抵消，合磁场为零．14．(2007·上海)取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图(a)所示的螺线管，当该螺线管中通以强度为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B，若将另一根导线对折后绕成如图(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大小为()A．0 B．0.5BC．B D．2B答案：A解析：题图(b)中螺线管上的长导线可等效为两个通过等大反向电流的通电螺线管电流方向相反，由安培定则可知产生的磁场方向也是大小相等方向相反的，所以螺线管中部的磁感应强度为零．小结：在实际生活中，利用这一点可以制作一种特殊的电键，这种电键可以防止感应电流的产生．第3章第4节1．(2009·山东莘县实验模拟)关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向，正确的说法是()A．跟磁场方向垂直，跟电流方向平行B．跟电流方向垂直，跟磁场方向平行C．既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直D．既不跟磁场方向垂直，也不跟电流方向垂直答案：C解析：当磁场方向与通电直导线垂直时，所受磁场力的方向既跟磁场方向垂直又跟电流方向垂直，故只有C项正确．2．在图中，表示磁场方向、电流方向及导线受力方向的图示正确的是()答案：A解析：由左手定则可知，A项正确，B、C两项错误，而D中I和B平行，故不受安培力．3．一段通电导线平行于磁场方向放入匀强磁场中，导线上的电流方向由左向右，如图所示．在导线以其中心点为轴转动90°的过程中，导线受到的安培力() A．大小不变，方向不变B．由零增大到最大，方向时刻变C．由最大减小到零，方向不变D．由零增大到最大，方向不变答案：D解析：导线转动前，电流方向与磁场方向平行，导体不受安培力；当导线转过一个小角度后，电流与磁场不再平行，导线受到安培力的作用；当导线转过90°时，电流与磁场垂直，此时导线所受安培力最大．根据左手定则判断知，力的方向始终不变．选项D正确．4．如图所示，一条劲度系数较小的金属弹簧处于自由状态，当给它通电时，弹簧将( )A ．保持原长B ．伸长C ．缩短D ．不能确定 答案：C解析：弹簧通电时，同向电流相吸，会使弹簧缩短．5．如图所示为两根互相平行的通电导线a 、b 的横截面图，a 、b 的电流方向已在图中标出．那么导线a 中电流产生的磁场的磁感线环绕方向及导线b 所受的磁场力的方向应分别是( )A ．磁感线顺时针方向，磁场力向左B ．磁感线顺时针方向，磁场力向右C ．磁感线逆时针方向，磁场力向左D ．磁感线逆时针方向，磁场力向右答案：B解析：根据安培定则可确定导线a 中电流产生的磁场方向为顺时针，用左手定则可以确定导线b 所受磁场力的方向向右，故B 选项正确．6．(2009·广东实验中学模拟)匀强磁场中放入一通电导线，导线与磁场垂直，长10cm ，电流为5A ，所受安培力为0.5N ，则磁感应强度大小为( )A ．1TB ．0.01TC ．0.25TD ．25T 答案：A解析：由F ＝BIL 得B ＝F IL ＝0.55×10×10－2T ＝1T ，故选项A 正确． 7．一根通有电流I 的铜棒用软导线挂在如图所示的匀强磁场中，此时两悬线的合张力大于零而小于铜棒的重力，欲使悬线中张力为零，可采用的方法有( )A ．改变电流方向，并适当增大电流B ．不改变电流方向，适当增大电流C ．使磁场方向反向，并适当增大磁感应强度D ．磁场方向不变，并适当减小磁感应强度答案：B解析：因为悬线的合张力小于铜棒的重力，所以铜棒所受安培力方向向上，要使悬线张力为零，必须增大安培力，即适当增大电流，且电流方向不变，故A 错误，B 正确．因为F ＝BIL ，要想使悬线的张力为零，可使安培力增大，可增大磁感应强度且方向不变，也可增大磁感应强度同时改变磁场和电流的方向，而安培力的方向不变．故C 、D 错误．8．将长为1m 的导线ac ，从中点b 折成如图所示形状，放入B ＝0.08T 的匀强磁场中，abc 平面与磁场垂直，若在导线abc 中通入25A 的直流电，则整根导线所受安培力大小为多少？ 答案：3N解析：通电导线受力的有效长度为首尾相接的直线段L ac ＝2×12L cos30°＝32m ，故导线所受安培力为F ＝IL ac B ＝25×32×0.08N ＝3N. 9．如图所示，两根平行放置的长直导线a 和b 载有大小相同、方向相反的电流，a 受到的磁力大小为F 1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a 受到的磁场力大小为F 2，则此时b 受到的磁场力的大小变为( )A ．F 2B ．F 1－F 2C ．F 1＋F 2D ．2F 1－F 2答案：A解析：根据安培定则和左手定则，可以判定a 导线受b 中电流形成的磁场的作用力F 1，方向向左，同理b 受a 磁场的作用力大小也是F 1，方向向右．新加入的磁场无论什么方向，a 、b 受到这个磁场的作用力F 总是大小相等、方向相反．如果F 与F 1方向相同，则两导线受到的大小都是F ＋F 1，若F 与F 1方向相反，a 、b 受到的力的大小都是|F －F 1|.因此当再加上磁场时，若a 受到的磁场力的大小是F 2，b 受到的磁场力的大小也是F 2.A 选项正确．10．如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在条形磁铁的左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时( )。

2020—2021高中物理人教选修3—1第3章磁场含答案人教选修3—1第三章磁场1、超导是当今高科技的热点之一，当一块磁体靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，对磁体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就采用了这项技术，磁体悬浮的原理是()①超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同②超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反③超导体使磁体处于失重状态④超导体对磁体的磁力与磁体的重力相平衡A．①③B．①④C．②③D．②④2、关于磁感应强度B、电流I、导线长度L和电流所受磁场力F的关系，下面的说法中正确的是()A．在B＝0的地方，F一定等于零B．在F＝0的地方，B一定等于零C．若B＝1 T，I＝1 A，L＝1 m，则F一定等于1 ND．若L＝1 m，I＝1 A，F＝1 N，则B一定等于1 T3、如图所示，表示蹄形磁铁周围的磁感线，磁场中有a、b两点，下列说法正确的是()A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a>B bB．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a<B bC．蹄形磁铁的磁感线起始于蹄形磁铁的N极，终止于蹄形磁铁的S极D．a处没有磁感线，所以磁感应强度为零4、如图所示，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 ＝135°。

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)ILBC ．方向沿纸面向下，大小为(2＋1)ILBD ．方向沿纸面向下，大小为(2－1)ILB5、如图所示，一个带正电荷量为q 的小带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B ，若小带电体的质量为m ，为了使它对水平绝缘面正好无压力，应该( )A ．使B 的数值增大B ．使磁场以速率v ＝mg qB 向上移动C ．使磁场以速率v ＝mg qB 向右移动D ．使磁场以速率v ＝mg qB 向左移动6、(双选)1932年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D 形盒D 1、D 2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是( )A ．离子由加速器的中心附近进入加速器B ．离子由加速器的边缘进入加速器C ．离子从磁场中获得能量D ．离子从电场中获得能量*7、(双选)关于磁感应强度的大小，下列说法正确的是( )A.磁极在磁场中受磁场力大的地方，该处的磁感应强度一定大B ．磁极在磁场中受磁场力大的地方，该处的磁感应强度不一定大，与放置方向有关C．通电导线在磁场中受磁场力大的地方，该处磁感应强度一定大D．通电导线在磁场中受磁场力大的地方，该处磁感应强度不一定大，与放置方向有关*8、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相等，B a>B bB．a、b两处的磁感应强度的大小不相等，B a<B bC．a、b两处磁场方向一定相同D．a处没有磁感线，所以磁感应强度为零*9、长度为L、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中，电流方向与磁场方向如图所示，已知磁感应强度为B，对于各图中导线所受安培力的大小计算正确的是()A．F＝BIL cos θB．F＝BIL cos θC．F＝BIL sin θD．F＝BIL sin θ*10、(双选)为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计。

1磁现象和磁场(时间：60分钟)知识点一磁场的概念1．关于磁场，下列说法中不正确的是()．A．磁场和电场一样，是同一种物质B．磁场的最基本特性是对放在磁场里的磁极或电流有磁场力的作用C．磁体与通电导体之间的相互作用是通过磁场进行的D．电流和电流之间的相互作用是通过磁场进行的解析电荷周围存在电场，运动电荷产生磁场，磁场的基本性质是对放在磁场里的磁体或电流有磁场力的作用，磁体间、磁体与通电导体间、电流与电流间的相互作用都是通过磁场进行的．故B、C、D正确．答案 A2．磁铁吸引小铁钉与摩擦过的塑料尺吸引毛发碎纸屑两现象比较，下列说法正确的是()．A．两者都是电现象B．两者都是磁现象C．前者是电现象，后者是磁现象D．前者是磁现象，后者是电现象解析磁铁吸引小铁钉是靠磁铁的磁场把铁钉磁化而作用的，是磁现象；摩擦过的塑料上带电荷是周围产生电场而吸引毛发碎纸屑的，是电现象．答案 D知识点二电流的磁效应3．判断一段导线中是否有直流电流通过，手边若有几组器材，其中最为可用的是()．A．被磁化的缝衣针及细棉线B．带电的小纸球及细棉线C．小灯泡及导线D．蹄形磁铁及细棉线答案 A4．如图3－1－6四个实验现象中，不能表明电流能产生磁场的是()．图3－1－6A．甲图中，导线通电小磁针发生偏转B．乙图中，通电导线在磁场中受到力的作用C．丙图中，当电流方向相同时，导线相互靠近D．丁图中，当电流方向相反时，导线相互远离解析磁场对小磁针、通电导体有作用力，图甲中的小磁针发生了偏转，图丙、丁中的通电导体发生了吸引和排斥，都说明了电流周围存在磁场．乙图不能说明电流能产生磁场．所以答案为B.答案 B5．下列说法中正确的是()．A．奥斯特实验说明了通电导线对磁体有作用力B．奥斯特实验说明了磁体对通电导线有作用力C．奥斯特实验说明了任意两条通电导线之间有作用力D．奥斯特实验说明了任意两个磁体之间有作用力解析奥斯特实验说明了通电导线对磁体有作用力，所以正确选项为A.答案 A知识点三地磁场6．(2011·课标)为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是()．解析地磁场是从地理的南极附近出来，进入地理的北极附近，除两极外地表上空的磁场都具有向北的磁场分量，由安培定则，环形电流外部磁场方向向北可知，B正确．A图地表上空磁场方向向南，故A错误．C、D在地表上空产生的磁场方向是东西方向，故C、D 错误．答案 B7．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．①②④B．②③④C．①⑤D．②③解析地磁场类似于条形磁铁磁场，地磁南极在地理的北极附近，而地磁的北极在地理的南极附近．答案 D8．磁性水雷是用一个可绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体．当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，其依据是()．A．磁体的吸铁性B．磁极间的相互作用规律C．电荷间的相互作用规律D．磁场对电流的作用原理解析同名磁极相斥、异名磁极相吸，被地磁场磁化的军舰相当于一个大磁体，当它与磁性水雷接近时，磁体间的相互作用引起磁性水雷内部小磁针的转动，接通电路，引起爆炸．答案 B9．超导是当今高科技的热点之一，当一块磁体靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，对磁体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就采用了这项技术，磁体悬浮的原理是()．①超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同②超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反③超导体使磁体处于失重状态④超导体对磁体的作用力与磁体的重力相平衡A．①③B．①④C．②③D．②④解析同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以电流的磁场方向和磁体的磁场方向相反，磁体悬浮在空中，重力和超导体对磁体的作用力平衡．答案 D10．地球是个大磁场，在地球上，指南针能指南北是因为受到________的作用．人类将在本世纪登上火星，目前，火星上的磁场情况不明，如果现在登上火星，你认为在火星上宇航员能依靠指南针来导向吗？________(选填“能”“不能”或“不知道”) 解析地球周围有磁场，指南针就是因为受到地磁场的作用力而指南北的，火星上磁场情况不明，不能用指南针来导向．答案地磁场不能2磁感应强度(时间：60分钟)知识点一 磁感应强度的概念1．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及方向的物理量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F ILD ．由定义式B ＝F IL可知，电流强度I 越大，导线L 越长，某点的磁感应强度越小 解析 引入磁感应强度的目的就是用来描述磁场强弱及方向的物理量，故A 选项正确；磁感应强度与I 和L 无关，在B ＝F IL中，B 、F 、L 必须相互垂直，故选项A 正确． 答案 A2．磁感应强度的单位是特斯拉(T)，与它等价的是( )． A.N A·mB.N·A mC.N·A m 2D.N A·m 2 解析 当导线与磁场方向垂直时，由公式B ＝F IL知，磁感应强度B 的单位由F 、I 、L 的单位决定．在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称T,1 T ＝1N A·m. 答案 A3．将一小段通电直导线垂直于磁场方向放入一匀强磁场中，如图中图象能正确反映各量间关系的是 ( )．解析：由B ＝F IL或F ＝BIL 知：匀强磁场中B 恒定不变，故B 对、D 错．B 、L 一定，且F 与I 成正比，故C 对、A 错．答案 BC知识点二 B ＝F IL和F ＝BIL 的应用 4．在匀强磁场中某处P 放一个长度为L ＝20 cm ，通电电流I ＝0.5 A 的直导线，测得它受到的最大磁场力F ＝1.0 N ，其方向竖直向上，现将该通电导线从磁场撤走，则P 处磁感应强度为( )．A ．零B ．10 T ，方向竖直向上C ．0.1 T ，方向竖直向下D ．10 T ，方向肯定不沿竖直向上的方向解析 由B ＝F IL ，得B ＝10.5×0.2T ＝10 T. 因为B 的方向与F 的方向垂直，所以B 的方向不会沿竖直向上的方向．答案 D图3－2－35．如图3－2－3所示，通电导线L 垂直放于磁场中，导线长8 m ，磁感应强度B 的值为2 T ，导线所受的力为32 N ，求导线中电流的大小．解析 由F ＝BIL 得I ＝F BL ＝322×8A ＝2 A. 答案 2 A6．在磁场中放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长为1 cm ，电流为0.5 A ，所受的磁场力为5×10－4 N ．求： (1)该位置的磁感应强度多大？(2)若将该电流撤去，该位置的磁感应强度又是多大？(3)若将通电导线跟磁场平行放置，该导体所受磁场力多大？解析 (1)由B ＝F IL，得 B ＝5×10－40.01×0.5 T ＝0.1 T. (2)该处的磁感应强度不变，B ＝0.1 T.(3)电流元平行磁场放臵时，不受磁场力，F ＝0.答案 (1)0.1 T (2)0.1 T (3)07．一根长20 cm 的通电导线放在磁感应强度为0.4 T 的匀强磁场中，导线与磁场方向垂直，若它受到的安培力为4×10－3 N ，则导线中的电流是多大？若将导线中的电流减小为零，则该处的磁感应强度为多少？解析 由B ＝F IL，得 I ＝F BL ＝4×10－30.4×0.2 A ＝0.05 A. 磁感应强度B 与I 、L 、F 无关，只由磁场本身决定，故当I ＝0时，B 不变，仍为0.4 T. 答案 0.05 A 0.4 T8．停在十层的电梯底板上放有两块相同的条形磁铁，磁铁的极性如图3－2－4所示．开始时两块磁铁在电梯底板上处于静止状态 ( )．图3－2－4A．若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触)，并停在一层，最后两块磁铁可能已碰在一起B．若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触)，并停在一层，最后两块磁铁一定仍在原来位置C．若电梯突然向上开动，并停在二十层，最后两块磁铁可能已碰在一起D．若电梯突然向上开动，并停在二十层，最后两块磁铁一定仍在原来位置解析两块磁铁原来静止，则磁铁所受最大静摩擦力大于或等于磁铁间的吸引力，当电梯突然向下开动，由于失重，最大静摩擦力会减小，当最大静摩擦力减小到小于磁铁间的吸引力时，两磁铁会相互靠近而碰在一起，故A对、B错；若电梯向上开动，当电梯在最后减速运动时，磁铁同样处于失重状态，故C对、D错．答案AC图3－2－59．如图3－2－5所示，ab、cd为两根相距2 m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，通以5 A的电流时，质量为3.6 kg的金属棒MN沿导轨做匀速运动；当棒中电流增大到8 A时，棒能获得2 m/s2的加速度，已知金属棒受到的磁场力方向水平．求匀强磁场的磁感应强度的大小．解析设磁感应强度为B，金属棒与轨道间的动摩擦因数为μ，金属棒的质量为m，金属棒在磁场中的有效长度为L＝2 m．当棒中的电流为I1＝5 A时，金属棒所受到的安培力与轨道对棒的滑动摩擦力平衡，金属棒做匀速直线运动．由平衡条件可得BI1L＝μmg①当金属棒中的电流为I2＝8 A时，棒做加速运动，加速度大小为a，根据牛顿第二定律得：BI2L－μmg＝ma②将①代入②得B＝ma(I2－I1)L ＝3.6×23×2T＝1.2 T.答案 1.2 T图3－2－610．如图3－2－6所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器——电流天平，某同学在实验室里，用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度，他测得的数据记录如下所示，请你算出通电螺线管中的磁感应强度B.已知：CD段导线长度：4×10－2 m天平平衡时钩码重力：4×10－5 N通过导线的电流：0.5 A解析由题意知，I＝0.5 A，G＝4×10－5 N，L＝4×10－2 m．电流天平平衡时，导线所受磁场力的大小等于钩码的重力，即F＝G.由磁感应强度的定义式B＝FIL得：B＝FIL＝4.0×10－50.5×4.0×10－2T＝2.0×10－3 T.所以，通电螺线管中的磁感应强度为2.0×10－3 T.答案 2.0×10－3 T3几种常见的磁场(时间：60分钟)知识点一磁感线1．关于磁感线的描述，下列说法中正确的是()．A．磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致B．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的C．两条磁感线的空隙处一定不存在磁场D．两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交解析磁感线上每一点的切线方向表示磁场方向，即小磁针静止时北极所指的方向，所以A正确；磁感线是为了形象地描述磁场而假想的一簇有方向的闭合曲线，实际上并不存在，细铁屑可以显示出其形状，但那并不是磁感线，B错；磁感线的疏密反映磁场的强弱，磁感线是假想的人为画出的曲线，两条磁感线的空隙处也存在磁场，C错；在磁铁外部磁感线从N极到S极，内部从S极到N极，磁感线不相交，所以D不正确．答案 A2．(2012·厦门高二检测)如图3－3－10所示为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是()．图3－3－10A．①③B．②③C．①④D．②④解析由安培定则可以判断出直线电流产生的磁场方向，①正确、②错误．③和④为环形电流，注意让弯曲的四指指向电流的方向，可判断出④正确、③错误．故正确选项为C.答案 C知识点二安培定则、安培分子电流假说图3－3－113．如图3－3－11所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时N极指向右，试判定电源的正、负极．答案c端为正极，d端为负极．图3－3－124．如图3－3－12所示，放在条形磁铁磁场中的软铁棒被磁化后的极性是 ()．A．C棒未被磁化B．A棒左端为S极C．B棒左端为N极D．C棒左端为S极解析软铁棒被磁化后的磁场方向与条形磁铁磁场方向一致，A的左端为S极，B的左端为S极，C的左端为N极，右端为S极，故B正确，A、C、D错．答案 B知识点三磁通量及变化图3－3－135．如图3－3－13所示，大圆导线环A中通有电流I，方向如图，另在导线环所在的平面画一个圆B，它的一半面积在A环内，一半面积在A环外，试判断圆B内的磁通量是否为零，若为零，为什么？若不为零，则磁通量是穿出来还是穿进去？解析由环形电流的磁场可知在A环内的磁场方向垂直于纸面向里，A环外部的磁场方向垂直于纸面向外，磁感线是一组闭合的曲线，环形电流A产生的磁场的磁感线均从环内进去，从环外出来，显然环内的磁感线的密度大于环外磁感线的密度，B环有一半在A内，一半在A外，对于B环，进去的磁感线多于出来的磁感线，故磁通量不为零，是穿进去的．答案见解析图3－3－146．如图3－3－14所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则()．A．ΔΦ1＞ΔΦ2B．ΔΦ1＝ΔΦ2C．ΔΦ1＜ΔΦ2D．不能判断解析通电导线MN周围的磁场并非匀强磁场，靠近MN处的磁场强些，磁感线密一些，远离MN处的磁感线疏一些，当线框在Ⅰ位臵时，穿过平面的磁通量为ΦⅠ，当线框平移至Ⅱ位臵时，磁通量为ΦⅡ，则磁通量的变化量为ΔΦ1＝|ΦⅡ－ΦⅠ|＝ΦⅠ－ΦⅡ.当线框翻转到Ⅱ位臵时，磁感线相当于从“反面”穿过平面，则磁通量为－ΦⅡ，则磁通量的变化量是ΔΦ2＝|－ΔΦⅡ－ΔΦⅠ|＝ΦⅠ＋ΦⅡ，所以ΔΦ1＜ΔΦ2.答案 C知识点四磁场的叠加图3－3－157．如图3－3－15所示，电流从A点分两路通过对称的环形支路汇合于B点，则环形支路的圆心O处的磁感应强度为()．A．垂直于环形支路所在平面，且指向“纸外”B．垂直于环形支路所在平面，且指向“纸内”C．大小为零D．在环形支路所在平面内，指向B点解析由安培定则可判断上边环形电流在O点处产生磁场的方向垂直纸面向里，下边环形电流在O点处产生磁场的方向垂直纸面向外，方向相反，两环形支路的电流相等，环形电流支路的圆心O与两支路间的距离相等，所以O处的磁感应强度为零．答案 C8．(2012·全国高考)如图3－3－16所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是()．A．O点处的磁感应强度为零B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同D．a、c两点处磁感应强度的方向不同图3－3－16解析由安培定则可知，两导线在O点产生的磁场方向均竖直向下，合磁感应强度一定不为零，故选项A错误；由安培定则，两导线在a、b两处产生的磁场方向均竖直向下，由于对称性，电流M在a处产生磁场的磁感应强度等于电流N在b处产生磁场的磁感应强度，所以a、b两处磁感应强度大小相等、方向相同，选项B错误；根据安培定则判断可知，两导线在c、d处产生的磁场分别垂直c、d两点与导线连线方向向下，且产生的磁场的磁感应强度相等，由平行四边形定则可知，c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向均竖直向下，故选项C正确、选项D错误．答案 C9．取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图3－3－17甲所示的螺线管，当该螺线管中通以电流大小为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B.若将另一根长导线对折后绕成如图3－3－17乙所示的螺线管，并通以电流大小也为I的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为()．图3－3－17A．0 B．0.5BC．B D．2B解析用双线绕成的螺线管，双线中的电流刚好相反，其在周围空间产生的磁场相互抵消，所以螺线管内中部的磁感应强度为0.答案 A图3－3－1810．铁环上绕有绝缘的通电导线，电流方向如图3－3－18所示，则铁环中心O处的磁场方向为()．A．向下B．向上C．垂直于纸面向里D．垂直于纸面向外解析铁环左侧上端为N极，右侧上端也为N极，在环中心叠加后，在中心O磁场方向向下．答案 A4通电导线在磁场中受到的力(时间：60分钟)知识点一安培力的大小和方向1．一根容易形变的弹性导线，两端固定，导线中通有电流，方向如下图中箭头所示．当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是()．解析A图中I与B平行应不受安培力，故A错误，由左手定则知B、C错误，D正确．答案 D2．将长度为20 cm，通有0.1 A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场方向如图3－4－15所示．已知磁感应强度为1 T，试求出下列各图中导线所受安培力的大小．图3－4－15解析由安培力的计算公式得：甲图中因导线与磁感线平行，所以安培力为零；乙图中安培力的大小F＝ILB＝0.1×0.2×1 N＝0.02 N；丙图中安培力的大小F＝ILB＝0.02 N.答案00.02 N0.02 N图3－4－163．通电矩形导线框abcd 与无限长通电直导线MN 在同一平面内，电流方向如图3－4－16所示，ab 边与MN 平行．关于MN 的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是 ( )．A ．线框有两条边所受的安培力方向相同B ．线框有两条边所受的安培力大小相同C ．线框所受安培力的合力向左D ．线框将绕MN 转动解析 通电矩形线框abcd 在无限长直通电导线形成的磁场中，受到磁场力的作用，对于ad 边和bc 边，所在的磁场相同，但电流方向相反，所以ad 边、bc 边受磁场力(安培力)大小相同，方向相反，即ad 边和bc 边受合力为零．而对于ab 和cd 两条边，由于在磁场中，离长直导线的位臵不同，ab 边近而且由左手定则判断受力向左，cd 边远而且由左手定则判断受力向右，所以ab 边、cd 边受合力方向向左，故B 、C 选项正确．答案 BC知识点二 安培力作用下导体的运动与平衡图3－4－174．澳大利亚国立大学制成了能把2.2 g 的弹体(包括金属杆EF 的质量)加速到10 km/s 的电磁炮(常规炮弹的速度约为2 km/s)．如图3－4－17所示，若轨道宽为2 m ，长为100 m ，通过的电流为10 A ，试问轨道间所加匀强磁场的磁感应强度和磁场的最大功率有多大(轨道摩擦不计)?解析 由运动学公式求出加速度a ，由牛顿第二定律和安培力公式联立求出B . 据2ax ＝v 2t －v 20得炮弹的加速度大小为a ＝v 2t 2x ＝(10×103)22×100m/s 2＝5×105 m/s 2. 据牛顿第二定律F ＝ma 得炮弹所受的安培力F ＝ma ＝2.2×10－3×5×105 N ＝1.1×103 N ，而F ＝BIL ，所以B ＝F IL ＝1.1×10310×2T ＝55 T.据P ＝F v 得，P max ＝F v ＝1.1×103×10×103 W ＝1.1×107 W. 答案 55 T 1.1×107 W图3－4－185．如图3－4－18所示，挂在天平底部的矩形线圈abcd的一部分悬在匀强磁场中，当给矩形线圈通入如图所示的电流I时，调节两盘中的砝码，使天平平衡．然后使电流I反向，这时要在天平的左盘上加质量为2×10－2 kg的砝码，才能使天平重新平衡．求磁场对bc边作用力的大小．若已知矩形线圈共10匝，通入的电流I＝0.1 A，bc边长度为10 cm，求该磁场的磁感应强度．(g取10 m/s2)解析根据F＝BIL可知，电流反向前后，磁场对bc边的作用力大小相等，设为F，但由左手定则可知它们的方向是相反的．电流反向前，磁场对bc边的作用力向上，电流反向后，磁场对bc边的作用力向下．因而有2F＝2×10－2×10 N＝0.2 N，所以F＝0.1 N，即磁场对bc边的作用力大小是0.1 N．因为磁场对电流的作用力F＝NBIL，故B＝F NIL＝0.110×0.1×0.1T＝1 T.答案0.1 N 1 T图3－4－196．质量为m的导体棒MN静止于宽度为L的水平导轨上，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与导轨平面成θ角斜向下，如图3－4－19所示，求MN所受的支持力和摩擦力的大小．解析导体棒MN处于平衡状态，注意题中磁场方向与MN是垂直的，作出其侧视图，对MN进行受力分析，如图所示．由平衡条件有：F f＝F sin θ，F N＝F cos θ＋mg，其中F＝ILB解得：F N＝ILB cos θ＋mg，F f＝ILB sin θ.答案ILB cos θ＋mg ILB sin θ7．如图3－4－20所示电路中，电池均相同，当电键S分别置于a、b两处时，导致MM′与NN′之间的安培力的大小分别为f a、f b，可判断这两段导线()．图3－4－20A．相互吸引，f a＞f b B．相互排斥，f a＞f bC．相互吸引，f a＜f b D．相互排斥，f a＜f b解析电键S闭合后，MM′、NN′中产生平行反向电流，据安培定则和左手定则可知，两导线相互排斥，A、C错．电键S臵于b处时，两段导线中的电流较大，导线产生较强的磁场，对另一导线产生较大的安培斥力，即f a＜f b，故B错、D对．答案 D图3－4－218．如图3－4－21所示，在磁感应强度B＝1 T的匀强磁场中，用两根细线悬挂长L＝10 cm、质量m＝5 g的金属杆．在金属杆中通以稳恒电流，使悬线受的拉力为零．(1)求金属杆中电流的大小和方向；(2)若每根悬线所受的拉力为0.1 N，求金属杆中的电流的大小和方向(g＝10 m/s2)．解析(1)因为悬线受的拉力为零，所受安培力方向向上F安＝BIL＝mg，解得：I＝0.5 A，方向水平向右．(2)金属导线在重力mg、悬线拉力2F和安培力BIL的作用下平衡，所以有：mg＋BIL＝2F，解得：I＝1.5 A方向水平向左．答案(1)0.5 A方向水平向右(2)1.5 A方向水平向左图3－4－229．如图3－4－22所示，一劲度系数为k的轻质弹簧，下端挂有一匝数为n的矩形线框abcd ，bc 边长为l ，线框的下半部处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向与线框平面垂直，在图中垂直于纸面向里，线框中通以电流I ，方向如图所示，开始时线框处于平衡状态．现令磁场反向，磁感应强度的大小仍为B ，线框达到新的平衡，在此过程中线框位移的大小Δx 为多少？方向如何？解析 两种情况下安培力方向相反，大小均为F 安＝nBIl ，则弹簧弹力的改变量为ΔF ＝k ·Δx ＝2nBIl ，所以Δx ＝2nBIlk .开始时安培力向上，后来安培力向下，所以线框位移方向向下．答案2nBIlk方向向下 10．如图3－4－23所示，水平放置的两导轨P 、Q 间的距离L ＝0.5 m ，垂直于导轨平面的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B ＝2 T ，垂直于导轨放置的ab 棒的质量m ＝1 kg ，系在ab 棒中点的水平绳跨过定滑轮与重量G ＝3 N 的物块相连．已知ab 棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.2，电源的电动势E ＝10 V 、内阻r ＝0.1 Ω，导轨的电阻及ab 棒的电阻均不计．要想ab 棒处于静止状态，电阻R 应在哪个范围内取值？(g 取10 m/s 2)图3－4－23解析 依据物体的平衡条件可得， ab 棒恰不右滑时：G －μmg －BI 1L ＝0. ab 棒恰不左滑时：BI 2L －G －μmg ＝0. 依据闭合电路欧姆定律可得：E ＝I 1(R 1＋r )， E ＝I 2(R 2＋r )．由以上各式代入数据可解得：R 1＝9.9 Ω，R 2＝1.9 Ω. 所以R 的取值范围为：1.9 Ω≤R ≤9.9 Ω. 答案 1.9 Ω≤R ≤9.9 Ω5 运动电荷在磁场中受到的力(时间：60分钟)知识点一 带电粒子受到的洛伦兹力的方向 1．一个电子穿过某一空间而未发生偏转，则 ( )．A ．此空间一定不存在磁场B．此空间可能有磁场，方向与电子速度方向平行C．此空间可能有磁场，方向与电子速度方向垂直D．此空间可能有正交的磁场和电场，它们的方向均与电子速度垂直解析由洛伦兹力公式可知：当v的方向与磁感应强度B的方向平行时，运动电荷不受洛伦兹力作用，因此电子未发生偏转，不能说明此空间一定不存在磁场，只能说明此空间可能有磁场，磁场方向与电子速度方向平行，则选项B正确．此空间也可能有正交的磁场和电场，它们的方向均与电子速度方向垂直，导致电子所受合力为零．则选项D正确．答案BD图3－5－112．如图3－5－11所示，将一阴极射线管置于一通电螺线管的正上方且在同一水平面内，则阴极射线将()．A．向外偏转B．向里偏转C．向上偏转D．向下偏转解析由右手螺旋定则可知通电螺线管在阴极射线处磁场方向竖直向下，阴极射线带负电，结合左手定则可知其所受洛伦兹力垂直于纸面向外．答案 A图3－5－123．如图3－5－12所示，一带负电的滑块从绝缘粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为v，若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，并保证滑块能滑至底端，则它滑至底端时的速率为()．A．变大B．变小C．不变D．条件不足，无法判断解析加上磁场后，滑块受一垂直斜面向下的洛伦兹力，使滑块所受摩擦力变大，做负功值变大，而洛伦兹力不做功，重力做功恒定，由能量守恒可知，速率变小．答案 B知识点二洛伦兹力的大小。