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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 2022 高考导航考纲展现1磁场、磁感应强度、磁感线 2通电直导线和通电线圈四周磁场的方向 3安培力、安培力的方向 4匀强磁场中的安培力 5洛伦兹力、洛伦兹力的方向 6洛伦兹力公式 7带电粒子在匀强磁场中的运动 8质谱仪和回旋加速器 说明： 1.安培力的运算只限于电流与磁感应强度方向垂直的情形2洛伦兹力的运算只限于速度和磁场方向垂 直的情形热点视角1高考对磁场学问的考查频率较高,考查的热点主要集中在：磁场概念的懂得、安培 力的应用和带电粒子在磁场中的运动、带电粒子在复合场中的运动2高考题型包括挑选题和运算题挑选题侧重考查磁场的基本概念、安培力的
2、简洁应用和洛伦兹力的有关分析；运算题就侧重考查带电粒子在磁场中或在复合场中的运动以及与电磁感应相结合的问题特殊留意“ 边界问题 ” 以及由周期性引起的多解问题3高考也留意实际应用,如质谱仪、回旋加速器、霍尔元件、磁流体发电机、速度选择器、磁电式电流表等都可能成为命题的背景第一节磁场的描述磁场对电流的作用同学用书 P156 一、磁场、磁感应强度1磁场1基本性质：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁力的作用2方向：小磁针的 N 极所受磁场力的方向2磁感应强度名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1物理意义：描述磁场强弱
3、和方向2定义式： BF IL 通电导线垂直于磁场3方向：小磁针静止时N 极的指向 A 处的磁感应强4单位：特斯拉,符号T. 1.单项 关于磁感应强度的说法正确选项A一小段通电导体放在磁场A 处,受到的磁场力比B 处的大,说明度比 B 处的磁感应强度大B由 BF IL可知,某处的磁感应强度的大小与放入该处的通电导线所受磁场力F 成正比,与电流强度I 和导线长度L 的乘积 IL 成反比C一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用,就该处磁感应强度肯定为零 D小磁针 N 极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向 答案： D 二、磁感线及特点1磁感线 在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟
4、这点的磁感应强度的方向一 致2磁感线的特点 1磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向2磁感线的疏密定性地表示磁场的强弱,在磁感线较密的地方磁场较强；在磁感线较 疏的地方磁场较弱3磁感线是闭合曲线,没有起点和终点在磁体外部,从 由 S 极指向 N 极4同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切5磁感线是假想的曲线,客观上不存在3电流四周的磁场N 极指向 S 极；在磁体内部,特点直线电流通电螺线管环形电流的磁场的磁场的磁场无磁极、非匀强且距与条形磁铁的磁场相环形电流的两侧是N似,管内为匀强磁场极和 S极且离圆环中导线越远处磁场越弱且磁场最强,管外为心越远,磁场越弱非匀强磁场安培定 就A2.单项 以下
5、四图为电流产生磁场的分布图,正确的分布图是 BC D 答案： C 三、安培力的大小和方向 1安培力的大小名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1磁场和电流垂直时,FBIL . 2磁场和电流平行时：F0. 2安培力的方向1用左手定就判定：伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内； 让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向2安培力的方向特点：以有任意夹角 FB,FI,即 F 垂直于 B 和 I 打算的平面 留意： B 和 I 可3.单项 202
6、2 高考新课标全国卷 关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,以下说法正确选项 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,安培力的大小肯定变为原先的一半答案： B 考点一 安培定就的应用和磁场的叠加同学用书 P157 1安培定就的应用在运用安培定就判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“ 因” 和“ 果” 缘由 电流方向 结果 磁场绕向 四指大拇指利用平行四边形定就或正交分解法进直线电流的磁场大拇指环形电流的磁场四指2.磁场的叠加磁感应强度是矢量,运算时与力的运算方法相同,行合成与分解特殊提示： 两个
7、电流邻近的磁场的磁感应强度是由两个电流分别独立存在时产生的磁场在该处的磁感应强度叠加而成的单项 2022 南昌调研 如下列图, M、N 和 P 是以 MN 为直径的半圆弧上的三点, O 为半圆弧的圆心,MOP 60.在 M、N 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,方向如下列图, 这时 O 点的磁感应强度大小为B1.如将 M 处长直 导线移至 P 处,就 O 点的磁感应强度大小为B2,那么 B2 与 B1 之比为 A.31B.32 C11 D12 审题点睛 1在 M、N 两点时, O 点的两个分磁感应强度大小关系如何？方向夹角为多大？2在 P、N 两点时, O 点分磁感
8、应强度大小关系如何？方向夹角为多大？名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 解析 如下列图, 当通有电流的长直导线在M、N 两处时,依据安培定就可知,二者在圆心 O 处产生的磁感应强度大小都为 B1/2.当将 M 处长直导线移到 P 处时,两直导线在圆心 O 处产生的磁感应强度也为 B22B2 B13 2,应选项 B 正确B12答案 B B1/2,做平行四边形, 由图中的几何关系, 可得：cos 30 方法总结 解决这类问题的思路和步骤：1依据安培定就确定各导线在某点产生的磁场方向；2判定各分磁场的磁感应强度大小关系；3
9、依据矢量合成法就确定合磁场的大小和方向1.单项 2022 长春调研 如下列图, 现有四条完全相同的垂直于纸面放置的长直导线,横截面分别位于一正方形abcd 的四个顶点上,直导线分别通有方向垂直于纸面向里、大小分别为 I a I,Ib2I ,Ic3I,I d4I 的恒定电流已知通电长直导线四周距离为r 处磁场的磁感应强度大小为 Bk Ir,式中常量 k0,I 为电流大小 忽视电流间的相互作用,如电流 I a 在正方形的几何中心 O 点处产生的磁感应强度大小为 B,就 O 点处实际的磁感应强度的大小及方向为 A2 2B,方向由 O 点指向 ad 中点B2 2B,方向由 O 点指向 ab 中点C10
10、B,方向垂直于纸面对里D10B,方向垂直于纸面对外解析： 选 A. 由题意,直导线四周某点的磁感应强度的大小与电流的大小成正比,与距直导线的距离成反比应用安培定就并结合平行四边形定就,可知 A 选项正确考点二 安培力作用下导体运动情形的判定同学用书 P158 1判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势,第一必需弄清晰导体所在位置的磁场分布情形, 然后利用左手定就精确判定导体的受力情形,动趋势的方向进而确定导体的运动方向或运2在应用左手定就判定安培力方向时,磁感线方向不肯定垂直于电流方向,但安培力 方向肯定与磁场方向和电流方向垂直,即大拇指肯定要垂直于磁场方向和电流方向打算的平面单项 如下列图
11、,把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁 N 极 邻近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面当线圈内通以图中方向的电流后,线圈的运动情形是 A线圈向左运动 B线圈向右运动 C从上往下看顺时针转动名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - D从上往下看逆时针转动 解析 法一 ：电流元法第一将圆形线圈分成许多小段,每一段可看做始终线电流元,取其中上、下两小段分析,其截面图和受安培力情形如图甲所示依据对称性可知,线圈所受安培力的合力水平向左,故线圈向左运动只有选项A 正确法二：等效法将环形电流等效成小磁针,如图乙所示,依据异名磁极相吸
12、引知,线圈将向左运动,选A. 也可将左侧条形磁铁等效成环形电流,依据结论 “ 同向电流相吸引,异向电流相排斥” ,也可判定出线圈向左运动,选 A. 答案 A 方法总结 安培力作用下导体运动情形的判定方法左手定就分割为电流元安培力方向 整段导体所受合电流元法力方向 运动方向特殊位置法 等效法在特殊位置 安培力方向 运动方向环形电流小磁针条形磁铁通电螺线管多个环形电流同向电流相互吸引,异向电流相互排斥；两不平行的结论法 直线电流相互作用时,有转到平行且电流方向相同的趋势定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势转换讨论对象法的问题,可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力,然后由牛顿第三定律,确定
13、磁体所受电流磁场的作用 力,从而确定磁体所受合力及运动方向2.单项 如下列图,蹄形磁铁用悬线悬于 O 点,在磁铁的正下方有一水平 放置的长直导线,当导线中通以由左向右的电流时,蹄形磁铁的运动情形将是 A静止不动 B向纸外平动 CN 极向纸外、 S 极向纸内转动 DN 极向纸内、 S 极向纸外转动解析 ：选 C.实行转换讨论对象法判定在图示位置,导线左端受磁场力向里,右端受名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 磁场力向外,由牛顿第三定律可知,蹄形磁铁N 极受力向外, S极向里,故C 正确方法技巧 用视图转换法求解涉及安培
14、力的力学问题1安培力1方向：依据左手定就判定2大小：由公式 FBIL 运算,且其中的 L 为导线在磁场中的有效长度如弯曲通电导线的有效长度 L 等于连接两端点的直线的长度,相应的电流方向沿两端点连线由始端流向末端,如下列图2视图转换需画出导体棒的受力示意图但在三维空间无法精确画对于安培力作用下的力学问题,出其受力情形, 可将三维立体图转化为二维平面图,即画出俯视图、剖面图或侧视图等此时,金属棒用圆代替,电流方向用“ ” 或“” 表示10 分如下列图, 在水平地面上固定一对与水平面倾角为 的光滑平行导电轨道,轨道间的距离为l,两轨道底端的连线与轨道垂直,顶端接有电源将一根质量为 m 的直导体棒
15、ab 放在两轨道上,且与两轨道垂直已知通过导体棒的恒定电流大小为 I,方向由 a 到 b,重力加速度为 g,在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场,使导体棒在轨道上保持静止1求磁场对导体棒的安培力的大小；2假如转变导轨所在空间的磁场方向,试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度B 的最小值的大小和方向安培力的方向如何？处于静止时,安培力的大小应满审题点睛 1磁场竖直向上时,足什么关系？2安培力沿什么方向时,维护导体棒静止所需安培力最小？规范解答 该得的分一分不丢！1导体棒受力如下列图 2 分 依据共点力平稳条件可知,磁场对导体棒的安培力的大小F 安mgtan .2 分 名师归纳总结 2
16、要使磁感应强度最小,就要求安培力最小依据受力情形可知,最小安培力F 安 min第 6 页,共 14 页mgsin ,方向平行于轨道斜向上,3 分 1 分 所以最小磁感应强度BminF安 minmgsin Il2 分 Il依据左手定就可判定出,此时的磁感应强度的方向为垂直轨道平面斜向上- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 答案 1mgtan 2mgsin Il垂直轨道平面斜向上方法提炼 解决安培力作用下的力学问题的思路：1选定讨论对象；2变三维为二维,画出平面受力分析图,判定安培力的方向时切忌跟着感觉走,肯定要用左手定就来判定,留意 F 安B、 F 安I；3
17、依据力的平稳条件或牛顿其次定律列方程求解3.多项 如下列图,质量为 m,长为 L 的导体棒电阻为 R,初始时静止于光滑的水平轨道上,电源电动势为 E,内阻不计匀强磁场的磁感应强度为 B,其方向与轨道平面成 角斜向上方且垂直于导体棒,开关闭合后导体棒开头运动,就 A导体棒向左运动 B开关闭合瞬时导体棒C开关闭合瞬时导体棒D开关闭合瞬时导体棒MN 所受安培力为BEL RBELsin MN 所受安培力为 RMN 的加速度为BEL sin mR解析： 选 BD. 磁场方向与导体棒垂直,导体棒所受安培力 FBIL BEL R,方向为垂直于磁场方向与电流方向所确定的平面斜向下,其有水平向右的重量,将向右运
18、动,故 A、C 错F合误, B 正确导体棒的合力 F 合Fcos90 Fsin ,由 am得 aBEL sin ,D 正确1.单项 2022 石家庄模拟 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小磁针的 N 极指向北方；当给导线通入电流时,发觉罗盘的指针偏转肯定角度现已测出此地的地磁场水平重量 B15.0 105T,通电后罗盘指针停在北偏东 60的位置,如下列图由此测出该通电直导线在该处产生磁场的磁感应强度大小为A5.0 105TC8.66 105T B1.0 104T D7.07 105T 解析：选 C.电流在罗盘处产生的磁场方向水平向东,合磁场方向东偏北3
19、0,由图可知：B2B18.66 105T. tan 30故 C 正确名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2单项 2022 南通模拟 如下列图, A 为一水平旋转的橡胶盘,带有大量匀称分布的负电荷,在圆盘正上方水平放置一通电直导线,电流方向如图当圆盘高速绕中心轴 OO 转动时,通电直导线所受磁场力的方向是 A竖直向上B竖直向下C水平向里 D水平向外解析： 选 C.从上向下看,由于带负电的圆盘顺时针方向旋转,形成的等效电流为逆时针方向, 所产生的磁场方向竖直向上里故 C 正确由左手定就可判定通电导线所受安培力的方向水平向
20、3.单项 2022 江苏淮安楚州中学阶段测试如下列图,在倾角为 的光滑斜面上,垂直B纸面放置一根长为L、质量为 m 的直导体棒当导体棒中的恒定电流I 垂直于纸面对里时,欲使导体棒静止在斜面上,可将导体棒置于匀强磁场中,当外加匀强磁场的磁感应强度的方向在纸面内由竖直向上逆时针转至水平向左的过程中,关于是 B逐步减小A逐步增大B 的大小的变化,正确的C先增大后减小 D先减小后增大解析： 选 D. 对导体棒受力分析,受重力G、支持力 F N 和安培力 FA ,三力平稳, 合力为零, 将支持力 FN 和安培力 FA 合成, 合力与重力相平稳,如下列图从图中可以看出,当磁场变化时,安培力FA 先减小后增
21、大,由于 F ABIL ,且其中电流 I 和导体棒的长度 L 均不变,故磁感应强度先减小后增大,故此题选 D. 4单项 如下列图,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,且列说法正确选项 a、b、c、d 到 O 点的距离均相等关于以上几点处的磁场,下AO 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： 选 C.依据安培定就判定磁场方向
22、,再结合矢量的合成学问求解依据安培定就名师归纳总结 判定：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,第 8 页,共 14 页故 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；依据对称性,- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - c、d 两点处的磁感应强度大小相等,方向相同,故 向相同,故 D 选项错误C 选项正确； a、 c 两点的磁感应强度方5单项 如图,长为 2l 的直导线折成边长相等,夹角为 60的 V 形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为 B.当在该导线中通以电流 I
23、 时,该 V 形通电导线受到的安培力大小为 A0 B0.5BIlCBIl D2BIl解析：选 C.该导线受安培力的有效长度为 l ,所以该导线受到的安培力的大小为 FBIl ,C 正确6多项 电磁轨道炮工作原理如下列图轨道之间自由移动, 并与轨道保持良好接触待发射弹体可在两平行 电流 I 从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场 可视为匀强磁场 ,磁感应强度的大小与 I 成正比通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出现欲使弹体的出射速度增加至原先的 2 倍,理论上可采纳的方法是 A只将轨道长度 L 变为原先的 2 倍B只将电流 I 增加至原先的
24、 2 倍C只将弹体质量减至原先的一半D将弹体质量减至原先的一半,轨道长度L 变为原先的2 倍,其他量不变FL解析： 选 BD. 由题意可知磁感应强度BkI,安培力 FBId kI2d,由动能定理可得2 mv 2,解得 vI2kdL m,由此式可判定B、D 正确一、单项挑选题1.始终导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方,如下列图,假如直导线可以 自由地运动且通以方向为由a 到 b 的电流,就导线ab 受磁场力后的运动情形为A从上向下看顺时针转动并靠近螺线管B从上向下看顺时针转动并远离螺线管C从上向下看逆时针转动并远离螺线管D从上向下看逆时针转动并靠近螺线管解析： 选 D.先由安培定就判定
25、出通电螺线管的N、S 极,找出导线左、右两端磁感应强度的方向, 并用左手定就判定这两端受到的安培力的方向,如图甲所示 可以判定导线受磁场力后从上向下看逆时针方向转动再分析此时导线位置的磁场方向,再次用左手定就判定导线受磁场力的方向,如图乙所示,导线仍要靠近螺线管,所以D 正确, A 、B、C 错误名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2.如下列图, 在同一平面内相互绝缘的三根无限长直导线ab、cd、ef 围成一个等边三角形,三根导线通过的电流大小相等,方向如下列图,O 为等边三角形的中心,M、N 分别为O 关于导线 a
26、b、cd 的对称点已知三根导线中的电流形成的合磁场在 O 点的磁感应强度大小为 B1,在 M 点的磁感应强度大小为 B2,如撤去导线 ef,而 ab、cd 中电流不变,就此时 N点的磁感应强度大小为 AB1B2 BB1B2B1B2 B1 B2C. 2 D. 2解析： 选 C.设每根导线中的电流在 O 点产生的磁感应强度大小为 B0,ef、cd 的电流在M 点产生的磁感应强度大小都为 B0,就在 O 点有 B1 B0,在 M 点有 B22B0B0,撤B1B2去导线 ef 后,在 N 点有 BNB0B0,联立各式可得 BN2,C 正确3.如下列图,一个边长为 L、三边电阻相同的正三角形金属框放置在
27、磁感应强度为 B 的匀强磁场中如通以图示方向的电流 从 A 点流入,从 C 点流出 ,电流强度为 I,就金属框受到的磁场力为 A0 BILBC.4 3ILB D2ILB解析： 选 B. 金属框三边电阻相同,就 AC、ABC 两段导线上流过的电流分别为 23I 和 13I,导线 ABC 段的有效长度为2Lsin 30 L,所以该正三角形通电导线受到的安培力大小为2 3ILBab 且1 3ILB ILB ,故 B 正确42022 高考上海卷 如图,通电导线MN 与单匝矩形线圈abcd 共面,位置靠近相互绝缘当MN 中电流突然减小时,线圈所受安培力的合力方向 A向左B向右名师归纳总结 C垂直纸面对外
28、D垂直纸面对里第 10 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 解析： 选 B.由于导线MN 靠近 ab,由图可知,线圈中等效合磁场为垂直纸面对里, 当 MN 中电流减小时, 由楞次定律可知感应电流的磁场阻碍磁通量的减小,故线圈向右运动,所受安培力的合力向右,故只有 B 项正确5.如下列图,用三条细线悬挂的水平圆形线圈共有n 匝,线圈由粗细匀称、单位长度的质量为 2.5 g 的导线绕制而成,三条细线呈对称分布,稳固时线圈平面水平,在线圈正下方放有一个圆柱形条形磁铁,磁铁的中轴线OO 垂直于线圈平面且通过其圆心O,测得线圈的导线所在处磁感应强度
29、大小为 0.5 T,方向与竖直线成零,线圈中通过的电流至少为 g 取 10 m/s 2 A0.1 A B0.2 A C0.05 A D0.01 A 30角,要使三条细线上的张力为解析： 选 A. 设线圈半径为 R,通电线圈受到的安培力为每小段导线所受的安培力的合力 F nBI2Rsin 30 ,所受重力为 G n2R g,平稳时有：2 gFG,nBI 2 Rsin 30 n2 R g,得 IB,代入数据得 I0.1 A ,故 A正确6.2022 衡阳模拟 如下列图, 在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨 CD、 EF,导轨上放一金属棒MN.现从 t0 时刻起,给金属棒通以图示方向
30、的电流且电流强度与时间成正比,即 I kt,其中 k 为常量,金属棒与导轨始终垂直且接触良好以下关于金属棒的速度 v、加速度 a 随时间 t 变化的关系图象,可能正确选项 解析： 选 D.从 t0 时刻起,金属棒通以电流I kt,由左手定就可知,安培力方向垂直纸面对里, 使其紧压导轨,导致金属棒在运动过程中,所受到的摩擦力增大,所以加速度在名师归纳总结 减小,当滑动摩擦力小于重力时速度与加速度方向相同,所以金属棒做加速度减小的加速运第 11 页,共 14 页动当滑动摩擦力等于重力时,加速度为零, 此时速度达到最大当安培力连续增大时导致加速度方向竖直向上,就显现加速度与速度方向相反,因此做加速度
31、增大的减速运动vt图象的斜率肯定值表示加速度的大小,应选项A 、B 均错误对金属棒MN ,由牛顿其次定律得 mg FNma,而 F NBIL BktL,即 mg BktLma,因此 ag kBL m t,明显加速度 a 与时间 t 成线性关系,应选项C 错误, D 正确- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 二、多项挑选题7如图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a、b,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 便在导轨上滑动以下说法正确选项A
32、如 a 接正极, b 接负极, e 接正极, f 接负极,就 L 向右滑动B如 a 接正极, b 接负极, e 接负极, f 接正极,就 L 向右滑动C如 a 接负极, b 极正极, e 接正极, f 接负极,就 L 向左滑动D如 a 接负极, b 极正极, e 接负极, f 接正极,就 L 向左滑动解析： 选 BD. 如 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,由左手定就判定金属杆受安培力向左,就 L 向左滑动, A 项错误,同理判定 B、D 项正确,C 项错误82022 山东试验中学模拟如下列图,在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来,此
33、时磁铁对水平面的压力为F N1,现在磁铁左上方位置固定一导体棒,当导体 棒中通以垂直纸面对里的电流后,磁铁对水平面的压力为FN2,就以下说法正确选项A弹簧长度将变长B弹簧长度将变短CF N1FN2 DF N1F N2解析： 选 BC.在导体棒处条形磁铁的磁场方向为向右偏上,如图 由左手定就知导体棒受的磁场力方向为向下偏右由牛顿第三定律知,磁铁受导体棒的作用力向上偏左明显 B、C 正确192022 启东模拟 如下列图,在竖直向下的恒定匀强磁场中有一光滑绝缘的 4圆轨道,一重为 G 的金属导体 MN 垂直于轨道横截面水平放置,在导体中通入电流 I,使导体在安培力的作用下以恒定的速率 v 从 A 点
34、运动到 C 点,设导体所在位置的轨道半径与竖直方向的夹角为 ,安培力的瞬时功率为 P,就从 A 到 C 的过程中,以下有关说法正确选项 A电流方向从 M 指向 N BI cot CPcos DPsin 解析： 选 AD. 由于安培力方向始终水平向左,依据左手定就知电流方向从 M 指向 N,A正确由于导体棒做匀速圆周运动,所以有Gsin F 安 cos ILB cos ,故 I G BLtan ,就Itan ,B 错误；又 PF 安 vcos Gvsin ,所以 Psin , C 错误, D 正确名师归纳总结 10.2022 高考浙江卷 如图甲所示,两根光滑平行导轨水平放置,间距为L,其间有第
35、12 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 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匀称金属棒从t0时刻起,棒上有如图乙所示的连续交变电流I,周期为T,最大值为I m,图甲中I 所示方向为电流正方向就金属棒 A始终向右移动 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 解析： 选 ABC. 依据左手定就知金属棒在0T 2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 2 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,一个周期终止时金
36、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 0T 2时间内,安培力方向与运动方向相同,安培力做正功,在 T 2T时间内, 安培力方向与运动方向相反,选项 D 错误三、非挑选题安培力做负功, 在一个周期内, 安培力所做总功为零,11.如下列图,电动势为 E、内阻为 r 的电源与一滑动变阻器相连,接到间距为 L 的两竖直导轨之间,在导轨外侧紧靠着一水平金属棒,金属棒与导轨间的动摩擦因数为,为使金属棒静止于导轨上,今在导轨平面内加一个竖直向下的磁感应强度为 B 的匀强磁场,求滑动变阻器电阻值的范畴最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计导轨和金属棒的电阻解析： 金属棒受力如图设变
37、阻器的阻值为 R,就IE,FBIL BELRr Rr由平稳条件得：FNFBELRrmgF f FN名师归纳总结 联立解得： R BEL mgr. 第 13 页,共 14 页答案： 0R BEL mgr12.2022河南开封质检 水平面上有电阻不计的U 形导轨 NMPQ ,导轨的宽度为L,M 和 P 之间接入电动势为E 的电源 不计内阻 现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为 R 的金属棒 ab,并加一个范畴较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为,指向右斜上方- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 且与金属棒 ab 垂直,如下列图,问：1当 ab
38、棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少？2如 B 的大小和方向均能转变,就要使ab 棒所受支持力为零,B 的大小至少为多少？此时 B 的方向如何？解析： 1从 b 向 a 看,如下列图水平方向： F fF 安 sin 竖直方向： F NF 安 cos mg名师归纳总结 又 F 安BIL BE RLF 安mg第 14 页,共 14 页联立得,FNmgBLEcos R,FfBLEsin R . 2使 ab 棒受支持力为零,且让磁感应强度最小,就受安培力竖直向上,就有BminmgR EL,依据左手定就判定磁场方向水平向右答案： 1mgBLEcos RBLE sin R2mgR方向水平向右EL- - - - - - -