高考物理一轮复习 第八章 磁场-人教版高三物理试题

1、第八章 磁场必须掌握的概念、公式或规律必须理解的3个关键点必须明确的6个易错易混点1.4个重要概念磁感应强度、磁通量、安培力、洛伦兹力2.6个公式BFBILBSfqvBRT3.1个规律带电粒子垂直进入匀强磁场做匀速圆周运动的规律1.注意公式的适用条件，注意公式中各物理量符号的确切意义，如BS适用于匀强磁场，而“S”是与B垂直的有效面积2.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，圆心、半经、轨迹等的确定3.带电粒子在复合场中运动时，受力分析和运动分析都很重要，同时要注重在生活、科技中的应用.1.磁感线是闭合的曲线，描述的是合磁场的情况2.安培力FB，FL3.由T知T与v无关4.由tT知，t与有关， 与弧长无关5.洛伦兹力fB，fv6.带电粒子在速度选择器中的曲线运动，不是“类平抛”运动.第1节磁场及其对电流的作用 真题回放1(多选)(2014海南高考)下列说法中，符合物理学史实的是()A亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就静止B牛顿认为，力是物体运动状态改变的原因，而不是物体运动的原因C麦克斯韦发现了电流的磁效应，即电流可以在其周围产生磁场D奥斯特发现导

2、线通电时，导线附近的小磁针发生偏转【解析】亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，A正确；牛顿认为物体如果不受力，将保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止，B正确；奥斯特发现导线通电时，附近的小磁针发生偏转，从而发现了电流的磁效应，麦克斯韦提出了电磁场理论，C错误、D正确【答案】ABD2(2014新课标全国卷)关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是()A安培力的方向可以不垂直于直导线B安培力的方向总是垂直于磁场的方向C安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半【解析】由左手定则知，安培力的方向始终与电流方向和磁场方向垂直，选项A错误，选项B正确；由FBILsin 可知，安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角有关，选项C错误；将直导线从中点折成直角，假设原来直导线与磁场方向垂直，若折成直角后一段与磁场仍垂直，另一段与磁场平行则安培力的大小变为原来的一半，若折成直角后，两段都与磁场垂直，则安培力的大小变为原来的，因此安培力大不一定是原来的一半，选项D错误【答案】B3(2011课标全国卷)为

3、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】地磁场是从地球的南极附近出来，进入地球的北极附近，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【答案】B4(多选)(2012海南高考)图811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()图811A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【解析】若a接正极，b接负极，电磁铁磁极间磁场方向向上，e接正极，f接负极，由左手定则判定金属杆受安培力向左，则L向左滑动，A项错误，同理判定B、D选项正确，C项错误【答案】BD考向分析1.考纲展示(1)磁场

4、、磁感应强度、磁感线、磁通量(2)通电直导线和通电线圈周围磁场的方向(3)安培力、安培力的方向(4)匀强磁场中的安培力2.命题趋势本节命题仍以对磁感应强度的理解安培力的分析为主，重点是磁感应强度的叠加问题、安培力的方向判断和大小计算问题3.选材特点以生活中常见的现象、仪器为命题背景，体现物理知识与实践相结合的特点，从而考查学生的实际应用能力.考点一 对磁感应强度的理解1.磁感应强度是反映磁场力的性质的物理量，由磁场本身决定，是用比值法定义的2磁感应强度B与电场强度E的比较磁感应强度B电场强度E物理意义描述磁场的力的性质的物理量描述电场的力的性质的物理量定义式B，通电导线与B垂直E大小决定由磁场决定，与检验电流无关由电场决定，与检验电荷无关方向矢量磁感线切线方向，小磁针N极受力方向矢量电场线切线方向，放入该点的正电荷受力方向场的叠加合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度的矢量和合场强等于各个电场的场强的矢量和【例1】(多选)关于磁感应强度的概念，以下说法中正确的是()A电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B一定等于B电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B可能大于或等于C磁场中电流元受

5、力大的地方，磁感应强度一定大D磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关【解析】判断磁感应强度的大小，需在电流受力最大的前提下进行，选项A、B中的力F可能小于或等于最大受力，因此磁感应强度B可能大于或等于，A错误，B正确，电流元在磁场中的受力与其放置方位有关，因此电流元受力大的地方，磁感应强度不一定大，C错；磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定，与通电导线受力的大小和方向均无关，D正确【答案】BD突破训练1某同学为检验某空间有无电场或者磁场存在，想到的以下方法中不可行的是()A在该空间内引入检验电荷，如果电荷受到电场力说明此空间存在电场B在该空间内引入检验电荷，如果电荷没有受到电场力说明此空间不存在电场C在该空间内引入通电导线，如果通电导线受到磁场力说明此空间存在磁场D在该空间内引入通电导线，如果通电导线没有受到磁场力说明此空间不存在磁场【解析】如果把电荷引入电场中，一定会受到电场力作用，如果电荷没有受到电场力作用，一定是没有电场，A、B对；把通电导线引入磁场中时，只要电流方向不与磁场方向平行，就会受到磁场力作用，但是不受磁场力的原因有两个，一是没有磁场，二是虽有

6、磁场，但是电流方向与磁场方向平行，C对、D错【答案】D考点二 磁场的叠加与安培定则的综合应用1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”.原因(电流方向)结果(磁场方向)直线电流的磁场大拇指四指环形电流及通电螺线管的磁场四指大拇指2.磁场的叠加磁感应强度为矢量，合成与分解遵循平行四边形定则【例2】(2012大纲全国高考)如图812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()图812AO点处的磁感应强度为零Ba、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反Cc、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同Da、c两点处磁感应强度的方向不同【解析】根据安培定则判断磁场方向，再结合矢量的合成知识求解根据安培定则判断：两直线电流在O点产生的磁场方向均垂直于MN向下，O点的磁感应强度不为零，故A选项错误；a、b两点的磁感应强度大小相等，方向相同，故B选项错误；根据

7、对称性，c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，故C选项正确；a、c两点的磁感应强度方向相同，故D选项错误【答案】C突破训练2(多选)(2014海南高考)如图813所示，两根平行长直导线相距2l，通有大小相等、方向相同的恒定电流；a、b、c是导线所在平面内的三点，左侧导线与它们的距离分别为、l和3l.关于这三点处的磁感应强度，下列判断正确的是()图813Aa处的磁感应强度大小比c处的大Bb、c两处的磁感应强度大小相等Ca、c两处的磁感应强度方向相同Db处的磁感应强度为零【解析】a、c两点的磁感应强度是两导线电流产生的合磁感应强度，由于a点比c点距离两导线较近，所以a点的磁感应强度比c点的大，A正确；根据安培定则知，a、c两处磁感应强度方向相反，C错误；b点位于两导线中间，两导线在b点产生的磁场大小相等，方向相反，合磁感应强度为零，c处磁感应强度不为零，D正确、B错误【答案】AD考点三 安培力作用下的力学综合问题1.安培力常用公式FBIL，要求两两垂直，应用时要满足：(1)B与L垂直图814(2)L是有效长度，即垂直磁感应强度方向的长度如弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度(

8、如图814所示)，相应的电流方向沿L由始端流向末端因为任意形状的闭合线圈，其有效长度为零，所以闭合线圈通电后在匀强磁场中，受到的安培力的矢量和为零2通电导线在磁场中的平衡和加速问题的分析思路(1)选定研究对象；(2)变三维为二维，如侧视图、剖面图或俯视图等，并画出平面受力分析图，其中安培力的方向F安B、F安I，即垂直于B、I所决定的平面(3)列平衡方程或牛顿第二定律的方程式进行求解3安培力做功的特点和实质(1)安培力做功与路径有关，不像重力、电场力做功与路径无关(2)安培力做功的实质：起能量转化的作用安培力做正功：是将电源的能量传递给通电导线后转化为导线的动能或转化为其他形式的能安培力做负功：是将其他形式的能转化为电能后储存起来或转化为其他形式的能【例3】考向：在安培力作用下的运动分析(多选)(2014浙江高考)如图815甲所示，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t0时刻起，棒上有如图815乙所示的持续交变电流I，周期为T，最大值为Im，图1中I所示方向为电流正方向则金属棒()甲乙图815A一直向右移动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【思维模板】问1：判断安培力的方向用什么定则？提示：左手定则问2：在第一个和第二个时间内金属棒受到的安培力之间有何关系？提示：两段时间内安培力大小相等，方向相反【解析】根据左手定则知金属棒在0内所受安培力向右，大小恒定，故金属棒向右做匀加速运动，在T内金属棒所受安培力与前半个周期大小相等，方向相反，金属棒向右做匀减速运动，一个周期结束时金属棒速度恰好为零，以后始终向右重复上述运动，选项A、B、C正确；在0时间内，安培力方向与运动方向相同，安培力做正功，在T时间内，安培力方向与运动方向相反，安培力做负功，在一个周期内，安培力所做总功为零，选项D错误【答案】ABC【例4】考向：在安培力作用下的平衡分析(多选)如图816所示，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O，并处于匀强磁场中当导线中通以沿x正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为.则磁感应强度方向和大小可能

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