高中物理复习——磁场
一、磁场
磁体是通过磁场对铁一类物质发生作用的，磁场和电场一样，是物质存在的另一种形式，是客观存在。小磁针的指南指北表明地球是一个大磁体。磁体周围空间存在磁场；电流周围空间也存在磁场。
电流周围空间存在磁场，电流是大量运动电荷形成的，所以运动电荷周围空间也有磁场。静止电荷周围空间没有磁场。
磁场存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间。磁场是物质存在的一种形式。磁场对磁体、电流都有磁力作用。
与用检验电荷检验电场存在一样，可以用小磁针来检验磁场的存在。如图所示为证明通电导线周围有磁场存在——奥斯特实验，以及磁场对电流有力的作用实验。
1．地磁场
地球本身是一个磁体，附近存在的磁场叫地磁场，地磁的南极在地球北极附近，地磁的北极在地球的南极附近。
2．地磁体周围的磁场分布
与条形磁铁周围的磁场分布情况相似。
3．指南针
放在地球周围的指南针静止时能够指南北，就是受到了地磁场作用的结果。
4．磁偏角
地球的地理两极与地磁两极并不重合，磁针并非准确地指南或指北，其间有一个交角，叫地磁偏角，简称磁偏角。
说明：
①地球上不同点的磁偏角的数值是不同的。
②磁偏角随地球磁极缓慢移动而缓慢变化。
③地磁轴和地球自转轴的夹角约为11°。
二、磁场的方向
在电场中，电场方向是人们规定的，同理，人们也规定了磁场的方向。
规定：
在磁场中的任意一点小磁针北极受力的方向就是那一点的磁场方向。
确定磁场方向的方法是：
将一不受外力的小磁针放入磁场中需测定的位置，当小磁针在该位置静止时，小磁针N极的指向即为该点的磁场方向。
磁体磁场：
可以利用同名磁极相斥，异名磁极相吸的方法来判定磁场方向。
电流磁场：
利用安培定则（也叫右手螺旋定则）判定磁场方向。
三、磁感线
在磁场中画出有方向的曲线表示磁感线，在这些曲线上，每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。
18.图为地磁场磁感线的示意图．在北半球地磁场的竖直分量向下．飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变．由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差．设飞行员左方机翼末端处的电势为U1,右方机翼末端处的电势为U2 ，则 ( )
A．若飞机从西往东飞，U1比U2 高
B．若飞机从东往西飞，U2 比U1高
C．若飞机从南往北飞，U1比U2 高
D．若飞机从北往南飞，U2 比U1高
（1999年全国试题）
分析与解答：
本题的解答需要有较强的空间想像能力，为了便于分析，我们可以画出如图17-1-8所示的从上向下的俯视图可帮助分析（方位按上北、下南、左西、右东的规则）．
由图17-1-8所示的情景，根据右手定则不难判断出，不论是飞机向哪个方向飞行，相对于飞行员来讲，总是其左侧的电势较高，即总是U1比U2 高，所以选项A、C正确．
误点点拨：
本题的解答过程要解决好如下三个问题（这也是当年考生的“前车之鉴”）：
1．由于本题是一个涉及到地理知识的实际问题，因此需要考生能将这个实际的问题根据题目给出的具体条件（在北半球地磁场的竖直分量向下）进行简化处理，飞机水平飞行也就是“一根导体棒”沿水平方向切割磁感线．
2．本题中涉及到较为复杂的空间关系，包括地球磁场的方向、飞机飞行的方向以及飞行员的左右方机翼等．要解决好这样的复杂关系，就要求有良好的分析、思考习惯，将题目给出的四个选项所涉及到的空间关系用图形的方式分析表示出来，再用右手定则进行判断． 3．飞机的切割磁感线产生感应电动势时，飞机的机翼相当于电源内部（在电源内部电流从低电势流向高电势处），所以用右手定则判断时，四指所指示的方向电势较高．
14.具有金属外壳的人造地球卫星，在环绕地球做匀速圆周运动时
A.如果卫星沿着地球的经线绕地球运动，则在通过地磁场两极上空时，卫星的表面将产生感应电流
磁 场
历年高考对本考点知识的考查覆盖面大，几乎每个知识点都考查到。特别是左手定则的运用和带电粒子在磁场中的运动更是两个命题频率最高的知识点．带电粒子在磁场中的运动考题一般运动情景复杂、综合性强，多以把场的性质、运动学规律、牛顿运动定律、功能关系及交变电流等有机结合的计算题出现，难度中等偏上，对考生的空间想象能力、物理过程和运动规律的综合分析能力及用数学方法解决物理问题的能力要求较高。从近两年高考看，涉及本考点的命题常以构思新颖、高难度的压轴题形式出现，在复习中要高度重视。特别是带电粒子在复合场中的运动问题在历年高考中出现频率高，难度大，经常通过变换过程情景、翻新陈题面貌、突出动态变化的手法，结合社会、生产、科技实际来着重考查综合分析能力、知识迁移和创新应用能力。情景新颖、数理结合、联系实际将是本考点今年高考命题的特点。
近5年北京真题
04北京19．如图所示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从ab边中点n射出磁场。若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍，其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是 ( )
A．在b、n之间某点
B．在n、a之间某点
C．a点
D．在a、m之间某点
05北京21．现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如下图连接。在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。由此可以判断 ( )
Ａ．线圈A向上移动或滑动变阻器的滑 动端P向右加速滑动都能引起电流计指针向左偏转
Ｂ．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转
Ｃ．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央
专题九磁场
（2017～2018年）
201703
18．如图，在磁感应强度大小为
0B的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸
面固定放置，两者之间的距离为。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的
电流时，纸面内与两导线距离均为的a点处的磁感应强度为零。如果让P
中的电流反向、其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为
A．B．
03
3BC．
023
3BD．
02B
201702
18.如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上
的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同的方向射
入磁场，若粒子射入的速度为1v，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一
圆周上；若粒子射入速度为2v，相应的出射点分布在三分之一圆周上，不计重力
及带电粒子之间的相互作用，则21:vv为A.32：B.21：C.31：D.32：201701
19．如图，三根相互平行的固定长直导线
1L、
2L和
3L两两等距，均通有电流I，
1L中电流方向与
2L中
的相同，与3L中的相反，下列说法正确的是
A．
1L所受磁场作用力的方向与
2L、
3L所在平面垂直
B．
3L所受磁场作用力的方向与
1L、
2L所在平面垂直
C．
1L、
2L和
3L单位长度所受的磁场作用力大小之比为1:1:3
D．
1L、
2L和
3L单位长度所受的磁场作用力大小之比为3:3:1
16．如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平
行），磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒a，b，c电荷量相等，质量
分别为ma，mb，mc，已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内
向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动。下列选项正确的是
A．
abcmmmB．
bacmmm
C．
cbammmD．
acbmmm201802
7.如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，
L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称。整个系统
