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講義12：磁場 李仕才 考綱原文 6年考題 考情分析 2012 2013 2014 2015 2016 2017 1.磁場、磁感線、磁感應(yīng)強度(Ⅰ) T23 T22(1) T29 T45 近6年的考試中對安培力、洛倫茲力的考查比較頻繁，尤其是對磁場、電流(運動電荷)以及安培力(洛倫茲力)三者的方向判斷是考查的重點；對磁感線的考查也有，比較少涉及磁感應(yīng)強度及其意義的考查. 2.安培力、洛倫茲力(Ⅰ) T41、T58 T22、T47、T57 T26、T29 T25、T46、T47(1)、T59(1) T28、T57 T25、T46 考點1　磁場、磁感線、磁感應(yīng)強度(Ⅰ) 1．(2017年6月廣東學業(yè)水平考試)把小磁針放入水平向右的勻強磁場B中．下列圖中小磁針靜止時N極指向正確的是(　　) 2．(2016年6月廣東學業(yè)水平考試)磁感線可以用來描述磁場，下列關(guān)于磁感線的說法不正確的是(　　) A．磁感線的疏密表示磁場的強弱 B．磁感線從S極出發(fā)，終止于N極 C．勻強磁場的磁感線疏密分布均勻 D．磁感線上任一點的切線方向表示該點的磁場方向 3.(2015年1月廣東學業(yè)水平考試)一小磁針放置在某磁場(未標出方向)中，靜止時的指向如圖所示．下列分析正確的是(　　) A．N極指向該點磁場方向 B．S極指向該點磁場方向 C．該磁場是勻強磁場 D．a(chǎn)點的磁場方向水平向右 4.(2014年6月廣東學業(yè)水平考試)如圖所示，豎直放置的長直導線通有恒定電流，側(cè)旁小磁針N極的最終指向應(yīng)為(　　) A．平行紙面向右　 B．平行紙面向左 C．垂直紙面向里 D．垂直紙面向外 5．(2013年6月廣東學業(yè)水平考試)當直導線通以垂直紙面向外的恒定電流時，小磁針靜止時指向正確的是(　　) 6．(2013年6月廣東學業(yè)水平考試)帶正電荷q的粒子(不計重力)進入勻強磁場中，能在磁場中受力發(fā)生垂直紙面向內(nèi)偏轉(zhuǎn)的是(　　) 1．磁場：磁體或電流周圍存在磁場，磁體間通過磁場來發(fā)生相互作用． 2．磁場方向的規(guī)定：小磁針N極的受力方向或靜止時小磁針N極的指向．磁感應(yīng)強度的方向就是磁場的方向． 3．描述磁場的方法：(1)用形象直觀的方法——磁感線；(2)用物理量的方法——磁感應(yīng)強度(B)． 4．磁感線的特點 (1)磁感線是假想的線； (2)兩條磁感線不會相交； (3)磁感線一定是閉合的． 5．勻強磁場：(1)B的大小和方向處處相同；(2)磁感線是一組方向一致的等間距的平行線． 考點2　安培力、洛倫茲力(Ⅰ) 1.(2017年6月廣東學業(yè)水平考試)如圖所示為一半圓形的勻強磁場B，當一束粒子對著圓心射入該磁場，發(fā)現(xiàn)所有粒子都從M點射出，下列說法正確的是(　　) A．這束粒子全部帶負電荷 B．這束粒子全部帶正電荷 C．這束粒子全部不帶電 D．這束粒子中有的帶正電荷，有的帶負電荷 2．(2017年6月廣東學業(yè)水平考試)一根通電直導線垂直放在勻強磁場中，關(guān)于它受到的安培力，下列說法正確的是(　　) A．安培力方向與磁場方向相同 B．安培力方向與電流方向相同 C．安培力的大小與磁場強弱有關(guān) D．安培力的大小與電流大小無關(guān) 3．(2016年6月廣東學業(yè)水平考試)如圖所示，運動電荷在磁場中沒有受到洛倫茲力的是(　　) 4．(2016年6月廣東學業(yè)水平考試)(多選)如圖所示，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，有一根用絕緣線懸掛的通電金屬棒MN，電流由M流向N，欲使線的張力變小，下列措施有效的有(　　) A．只改變磁場方向 B．只改變電流方向 C．只增大電流強度 D．只增大磁感應(yīng)強度 5．(2015年6月廣東學業(yè)水平考試)如圖所示，通有直流電的兩平行金屬桿MN和PQ放置在勻強磁場中，桿與磁場垂直，受到的安培力分別為F1、F2，關(guān)于力的方向，下列判斷正確的是(　　) A．F1、F2都向下 B．F1、F2都向上 C．F1向下，F(xiàn)2向上 D．F1向上，F(xiàn)2向下 6．(2014年6月廣東學業(yè)水平考試)一個帶正電的粒子以速度v進入勻強磁場中，速度方向與磁感線的方向相同，不計重力，能正確反映粒子運動軌跡的圖是(　　) 1．奧斯特實驗發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，說明電流能夠產(chǎn)生磁場，它使人們第一次認識到電與磁之間確實存在著某種聯(lián)系．電流周圍的磁場方向用安培定則判斷． 2．磁場對通電導體(導線)的作用力叫作安培力，其方向判斷方法是左手定則，影響安培力大小的因素有B、I、L和通電導線在磁場中的放置方式． (1)安培力的計算公式：F＝BILsin α；通電導線與磁場方向垂直時，此時安培力有最大值F＝BIL；通電導線與磁場方向平行時，此時安培力有最小值F＝0. (2)左手定則：伸開左手，使拇指跟其余的四指垂直，且與手掌都在同一平面內(nèi)，讓磁感線穿入手心，并使四指指向電流方向，這時拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向． 3．洛倫茲力：磁場對運動電荷的作用力． 4．安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)． 5．左手定則判定洛倫茲力的方向：伸開左手，使拇指跟其余的四指垂直，且與手掌都在同一平面內(nèi)，讓磁感線穿入手心，并使四指指向正電荷運動的方向(與負電荷運動的方向相反)，這時拇指所指的方向就是運動的電荷在磁場中所受洛倫茲力的方向． 6．洛倫茲力的方向既與磁場方向垂直，也與電荷的運動方向垂直． 一、單項選擇題Ⅰ：本大題共10小題，在每小題列出的四個選項中，只有一項符合題目要求． 1．(2011年6月廣東學業(yè)水平考試)如圖所示，左側(cè)的水平臺面上固定著條形磁鐵，右側(cè)固定著一螺線管．下列判斷正確的是(　　) A．螺線管內(nèi)的磁場方向向左，磁鐵受到的斥力向左 B．螺線管內(nèi)的磁場方向向左，磁鐵受到的斥力向右 C．螺線管內(nèi)的磁場方向向右，磁鐵受到的斥力向左 D．螺線管內(nèi)的磁場方向向右，磁鐵受到的斥力向右 2．(2011年6月廣東學業(yè)水平考試)電流的磁效應(yīng)揭示了電與磁的關(guān)系．若直導線通有方向垂直紙面向外的恒定電流，則電流的磁感線分布正確的是(　　) 3．關(guān)于磁感線，下列說法中正確的是(　　) A．磁感線是真實存在的 B．磁感線切線方向可以表示磁感應(yīng)強度的方向 C．磁感線一定是直線 D．沿著磁感線方向，磁感應(yīng)強度越來越小 4．如圖，一通電螺線管通有圖示電流，1、2、4小磁針放在螺線管周圍，3小磁針放在螺線管內(nèi)部，四個小磁針靜止在如圖所示位置，則四個小磁針的N、S極標注正確的是(　　) A．1 B．2 C．3 D．4 5.如圖所示，把一條導線平行地放在小磁針的上方附近，當電流通過導線時，磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，首先觀察到這個實驗現(xiàn)象的物理學家是(　　) A．庫侖 B．楞次 C．法拉第 D．奧斯特 6．下列說法正確的是(　　) A．一切電荷的周圍都存在磁場 B．磁鐵吸引鐵棒，說明磁鐵周圍的磁場對鐵棒有力的作用，由于鐵棒周圍沒有磁場，因而對磁鐵無磁力作用 C．鐵棒內(nèi)分子電流取向變得大致相同時，對外就顯出磁性 D．磁感線的方向，就是正的運動電荷的受力方向 7．19世紀法國學者安培提出了著名的分子電流假說．他認為，在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流——分子電流(分子電流實際上是由原子內(nèi)部電子的繞核運動形成的)，分子電流使每個物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當于兩個磁極．下面將分子電流(箭頭表示電子運動方向)等效為小磁體的圖示中正確的是(　　) 8.(2015年1月廣東學業(yè)水平考試)如圖所示，帶電粒子垂直進入勻強磁場．下列判斷正確的是(　　) A．粒子向左偏轉(zhuǎn) B．粒子向右偏轉(zhuǎn) C．粒子垂直紙面向里偏轉(zhuǎn) D．粒子垂直紙面向外偏轉(zhuǎn) 9．對磁感線的認識，下列說法正確的是(　　) A．磁感線總是從磁體的北極出發(fā)，終止于磁體的南極 B．磁感線上某點的切線方向與放在該點小磁針南極的受力方向相同 C．磁感線的疏密可以反映磁場的強弱 D．磁感線是磁場中客觀存在的線 10．如果運動電荷除磁場力外不受其它任何力的作用，則帶電粒子在磁場中做下列運動可能成立的是(　　) A．做勻變速直線運動 B．做勻變速曲線運動 C．做變加速直線運動 D．做變加速曲線運動 二、單項選擇題Ⅱ：本大題共14小題，在每小題列出的四個選項中，只有一項符合題目要求． 11. (2011年6月廣東學業(yè)水平考試)如圖所示，一通電直導線與勻強磁場方向垂直，導線所受安培力的方向是(　　) A．向上 B．向下 C．垂直紙面向里 D．垂直紙面向外 12.(2010年6月廣東學業(yè)水平考試)如圖所示，小磁針放置在螺線管軸線的左側(cè)．當螺線管通以恒定電流時，不計其它磁場的影響，小磁針靜止時N極的指向是(　　) A．向左 B．向右 C．向上 D．向下 13．(2010年6月廣東學業(yè)水平考試)電子通過磁場時會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這是因為受到(　　) A．庫侖力的作用 B．萬有引力的作用 C．洛倫茲力的作用 D．安培力的作用 14.(2010年6月廣東學業(yè)水平考試)如圖所示，帶正電的粒子g(不計重力)，水平向左進入勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外．該粒子將(　　) A．向下偏轉(zhuǎn) B．向上偏轉(zhuǎn) C．垂直紙面向里偏轉(zhuǎn) D．垂直紙面向外偏轉(zhuǎn) 15.如圖所示，在勻強磁場中有一通電直導線，電流方向垂直紙面向里，則直導線受到安培力的方向是(　　) A．向上 B．向下 C．向左 D．向右 16．下列哪種力是洛倫茲力(　　) A．電荷間的相互作用力 B．電場對電荷的作用力 C．磁鐵對小磁針的作用力 D．磁場對運動電荷的作用力 17.如圖所示，在水平直導線正下方，放一個可以自由轉(zhuǎn)動的小磁針．現(xiàn)給直導線通以向右的恒定電流，不計其他磁場的影響，則下列說法正確的是(　　) A．小磁針保持不動 B．小磁針的N極將向下轉(zhuǎn)動 C．小磁針的N極將垂直于紙面向里轉(zhuǎn)動 D．小磁針的N極將垂直于紙面向外轉(zhuǎn)動 18．(2015年6月廣東學業(yè)水平考試)帶電粒子M和N，先后以不同的速度沿PO方向射入圓形勻強磁場區(qū)域，運動軌跡如圖所示，不計重力，下列分析正確的是(　　) A．M帶正電，N帶負電 B．M和N都帶正電 C．M帶負電，N帶正電 D．M和N都帶負電 19．下列說法中，錯誤的是(　　) A．電流、磁體周圍都存在磁場 B．電場、磁場是起著傳遞電力或磁力的連續(xù)介質(zhì) C．電場和磁場一定對放入其中的電荷有力的作用 D．磁極之間、電流之間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的 20．一通電螺線管其磁感應(yīng)強度最大的地方是(　　) A．螺線管的內(nèi)部 B．螺線管的南極 C．螺線管的北極 D．螺線管的南極和北極 21．如下圖所示，表示磁場對直線電流的作用，其中正確的是(　　) 22．(2011年6月廣東學業(yè)水平考試)關(guān)于磁感線，下列說法正確的是(　　) A．磁感線在磁場中真實存在 B．磁感線密集的地方磁場弱 C．磁感線稀疏的地方磁場強 D．磁感線上某點的切線方向為該點的磁場方向 23.直導線AB與圓線圈的平面垂直且隔有一小段距離，直導線固定，線圈可以自由運動．當通過如圖所示的電流時(同時通電)，從左向右看，線圈將(　　) A．順時針轉(zhuǎn)動，同時靠近直導線AB B．順時針轉(zhuǎn)動，同時離開直導線AB C．逆時針轉(zhuǎn)動，同時靠近直導線AB D．不動 24．(2011年6月廣東學業(yè)水平考試)如圖為磁流體發(fā)電機的示意圖，流體中的正、負離子均受到勻強磁場的作用，向M、N兩金屬極板運動．下列說法正確的是(　　) A．正離子向M板偏轉(zhuǎn)，負離子向N板偏轉(zhuǎn) B．正離子向N板偏轉(zhuǎn)，負離子向M板偏轉(zhuǎn) C．正、負離子均向N板偏轉(zhuǎn) D．正、負離子均向M板偏轉(zhuǎn) 三、多項選擇題：本大題共3小題，在每小題列出的四個選項中，至少有2個選項是符合題目要求的． 25.(2015年1月廣東學業(yè)水平考試)如圖所示，勻強磁場中有一通電直導線，關(guān)于導線受到的安培力F，下列判斷正確的有(　　) A．F方向向上 B．F與電流大小有關(guān) C．F與磁感應(yīng)強度大小有關(guān) D．F與導線在磁場中的長度有關(guān) 26．(2011年6月廣東學業(yè)水平考試)下列圖示為通電直導線置于勻強磁場中的不同方式，其中導線能受到安培力作用的是(　　) 27.如圖所示，在傾角為α的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長為L，質(zhì)量為m的直導體棒．在導體棒中的電流I垂直紙面向里時，欲使導體棒靜止在斜面上，下列外加勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的方向正確的是(　　) A．方向垂直斜面向上 B．方向垂直斜面向下 C．方向豎直向上 D．方向豎直向下 考題導練核心歸納 考點1 1．D　2.B 3．【解析】選A.在磁場中小磁針靜止時N極指向即為磁場方向，磁感線上某點的切線方向也是磁場方向，故A正確． 4．【解析】選D.由右手螺旋定則可知導線右側(cè)的磁場垂直紙面向外，故小磁針的N極也垂直指向紙面外． 5．【解析】選A.由右手定則知磁場沿逆時針方向，而小磁針N極指向與磁場同向，故A正確． 6．【解析】選D.由左手定則可以判斷D正確． 考點2 1．B　2.C　3.D　4.AB 5．【解析】選D.由左手定則可判斷D正確． 6．【解析】選C.帶電粒子只有運動方向不平行于磁場時才受洛倫茲力，該粒子不受力，故軌跡與速度方向一致． 學業(yè)達標實戰(zhàn)演練 一、 單項選擇題Ⅰ 1．【解析】選A.由右手螺旋定則可知，螺線管內(nèi)磁場向左，即左側(cè)相當于磁鐵N極，故相互排斥，A正確． 2．【解析】選D.由右手螺旋定則可知D正確． 3．B　4.B　5.D　6.C 7．【解析】選B.由安培定則可判斷分子電流的等效磁體N極向左，S極向右，故B正確． 8．【解析】選D.由左手定則可知粒子垂直紙面向外偏轉(zhuǎn)，D正確． 9．【解析】選C.磁感線是假想的曲線，其疏密反映磁場強弱，磁感線是閉合曲線，無始無終，其方向與小磁針N極的受力方向或靜止時N極指向相同，故C正確． 10．【解析】選D.由于洛倫茲力只改變速度方向，故只受洛倫茲力的粒子在磁場中做勻速圓周運動，即為變加速曲線運動，故D正確． 二、單項選擇題Ⅱ 11．【解析】選C.由左手定則知導線所受安培力的方向垂直紙面向里，故C正確． 12．【解析】選A.由右手螺旋定則可知螺線管內(nèi)部磁場向左，螺線管左側(cè)的磁場也向左，故小磁針N極指向左，故A正確． 13．C 14．【解析】選B.由左手定則可知洛倫茲力豎直向上，故向上偏轉(zhuǎn)，B正確． 15．【解析】選C.由左手定則可知安培力向左，C正確． 16．D 17．【解析】選C.由右手螺旋定則可知導線下方的磁場垂直紙面向里，故小磁針N極將垂直于紙面向里轉(zhuǎn)動，C正確． 18．C 19．【解析】選C.磁場只對運動電荷有力的作用，故C錯誤． 20．【解析】選A.通電螺線管其磁感應(yīng)強度最大的地方是螺線管的內(nèi)部，故A正確． 21．【解析】選A.由左手定則可知A正確． 22．【解析】選D.磁感線是假想的曲線，它的疏密程度表示磁場強弱，其切線方向為該點的磁場方向，故D正確． 23．【解析】選C.先用安培定則判斷出AB導線右側(cè)的磁場向里，因此，環(huán)形電流內(nèi)側(cè)受力向下、外側(cè)受力向上，從左向右看應(yīng)逆時針方向轉(zhuǎn)，當轉(zhuǎn)到與AB共面時，AB與環(huán)左側(cè)吸引，與環(huán)右側(cè)排斥，由于左側(cè)離AB較近，則引力大于斥力，所以環(huán)靠近導線AB，故選項C正確． 24．【解析】選B.由左手定則可知正離子向N板偏轉(zhuǎn)，負離子向M板偏轉(zhuǎn)，故B正確． 三、多項選擇題 25．【解析】選BCD.由安培力公式F＝IBL可知BCD正確；由左手定則可知A錯誤． 26．【解析】選AC.由左手定則可知AC正確． 27．AC