磁场-备战2019高考物理专项---精校解析Word版

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1、带电粒子在匀强磁场中的运动综合了洛伦兹力、牛顿运动定律、匀速圆周运动、数学知识等，是高考命题的热点和重点，命题时涉及情景比较多，并善于变化情景考查相关知识点。对安培力的考查较多的是与电磁感应结合的题目，难度适中或较大。高考命题仍将带电粒子在匀强磁场中的运动作为重点，可能与电场结合，也可能将对安培力的考查与电磁感应结合。【备考建议】【经典例题】考点一　磁场的理解及安培定则【典例1】(2017·全国Ⅲ卷,18)如图,在磁感应强度大小为B0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l.在两

2、导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离均为l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.0B.B0C.B0D.2B0由几何关系得B合′=B1=B0,所以当P电流反向后在a点的磁感应强度B===B0,选项C正确.【典例2】(2018·江西上高县模拟)(多选)有两根长直导线a,b互相平行放置,如图所示为垂直于导线的截面图.在图中所示的平面内,O点为两根导线连线的中点,M,N为两根导线附近的两点,它们在两导线连线的中垂线上,且与O点的距

3、离相等.若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I,则下列说法中正确的是(　　)A.M点和N点的磁感应强度大小相等,方向相反B.导线a,b互相排斥C.在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零D.在线段MN上只有一点的磁感应强度为零考点二　安培力的分析与计算【典例3】(2017·全国Ⅱ卷,21)(多选)某同学自制的简易电动机示意图如图所示.矩形线圈由一根漆包线绕制而成,漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出,并作为线圈的转轴.将线圈架在两个金属支架之间,线圈平面位于竖直面内,永磁铁置于线圈下方.为了

4、使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来,该同学应将(　　)A.左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉B.左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉C.左转轴上侧的绝缘漆刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉D.左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉【典例4】（2018河北衡水六调）一通电直导线与x轴平行放置，匀强磁场的方向与xOy坐标平面平行，导线受到的安培力为F。若将该导线做成圆环，放置在xOy坐标平面内，如图所示，并保持通电的电流不变，两端点ab连线也与x轴平行，则圆环受到的安培力大小为()A．FB．C．D．【参考

5、答案】C【命题意图】本题考查安培力及其相关的知识点。【解题思路】根据安培力公式，安培力F与导线长度L成正比；若将该导线做成圆环，由L=×2πR，解得圆环的半径R=，圆环ab两点之间的距离L’=R=。由F/L=F’/L’解得：F’=，选项C正确。考点三　安培力作用下导体运动趋势的判断【典例5】一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置,且两个线圈的圆心重合,如图所示.当两线圈中通以图示方向的电流时,从左向右看,线圈L1将(　　)A.不动B顺时针转动C.逆时针转动D在纸面内平动【解析法一　(

6、电流元法)把线圈L1沿水平转动轴分成上、下两部分,每一部分又可以看成无数段直线电流元,电流元处在L2产生的磁场中,根据安培定则可知各电流元所在处的磁场方向向上,由左手定则可得,上半部分电流元所受安培力均指向纸外,下半部分电流元所受安培力均指向纸内,因此从左向右看线圈L1将顺时针转动.法二　(等效法)把线圈L1等效为小磁针,该小磁针刚好处于环形电流I2的中心,小磁针的N极应指向该点环形电流I2的磁场方向,由安培定则知I2产生的磁场方向在其中心处竖直向上,而L1等效成小磁针后,转动前,N极指向纸内,因此小磁针的

7、N极应由指向纸内转为向上,所以从左向右看,线圈L1将顺时针转动.法三　(结论法)环形电流I1,I2之间不平行,则必有相对转动,直到两环形电流同向平行为止,据此可得,从左向右看,线圈L1将顺时针转动.考点四　安培力作用下导体的平衡与加速【典例6】（2016河南八市重点高中联考）如图所示，无限长水平直导线中通有向右的恒定电流I，导线正下方固定一正方形线框。线框中叶通有顺时针方向的恒定电流I，线框边长为L，线框上边与直导线平行，且到直导线的距离也为L，已知在长直导线的磁场中距离长直导线r处的磁感应强度大小为B=k

8、I/r，线框质量为m，则释放线框的一瞬间，线框的加速度可能为A．0B．-gC．-gD．g-【参考答案】AC【命题意图】本题考查了安培力、牛顿运动定律等知识点。【解题思路】线框上边所在处的磁感应强度大小为B1=k，由安培定则可判断出磁场方向为垂直纸面向里，所受安培力的大小为F1=B1IL=kI2，由左手定则可判断出安培力方向向上；线框下边所在处的磁感应强度大小为B2=k，所受安培力的大小为F2=B2IL=kI2，由