专题11 磁场的性质 带电粒子在磁场中的运动-2021年高考物理二轮复习热点题型归纳与提分秘籍

2021年高考物理二轮复习热点题型归纳与提分秘籍 专题11 磁场的性质 带电粒子在磁场中的运动 目录 一、热点题型归纳 1 【题型一】 磁场的叠加 1 【题型二】 磁场对通电导体作用及安培定则的综合问题 4 【题型三】 带电粒子在有界匀强磁场中的运动 7 二、高考题型标准练 15 一、热点题型归纳 【题型一】 磁场的叠加 【题型解码】 对于多个电流在空间某点的合磁场方向，首先应用安培定则判断出各电流在该点的磁场方向(磁场方向与该点和电流连线垂直)，然后应用平行四边形定则合成． 【典例分析1】(2020·超级全能生24省11月联考)同一平面内有两根互相平行的长直导线M和N，分别通入方向相反、大小分别为3I和I的电流，把M、N导线置于半圆弧的直径上，N位于圆心O处，如图所示，此时半圆弧右端点A处的磁感应强度大小为B1，已知长直导线电流产生的磁场中某点的磁感应强度大小满足B＝k(其中k为比例系数，I为电流强度，r为该点到直导线的距离)．若将长直导线M移至P点，同时撤去长直导线N，θ＝60°，则A处的磁感应强度大小为(　　) A.B1 B．2B1 C.B1 D．2B1 【答案】　D 【解析】　直导线M在A处产生的磁感应强度方向竖直向下，大小为BM＝k，直导线N在A处产生的磁感应强度方向竖直向上，大小为BN＝k，此时半圆弧右端点A处的磁感应强度大小B1＝－＝，将长直导线M移至P点，同时撤去长直导线N，此时M与A点的距离为L＝2Rsin60°＝R，此时，M在A处产生的磁感应强度大小为B＝k＝＝2B1，故D正确． 【典例分析2】.(2020·浙江“山水联盟”返校考)正三角形ABC的三个顶点处分别有垂直于三角形平面的无限长直导线，导线中通有恒定电流，方向如图所示，a、b、c三点分别是正三角形三边的中点，若A、B、C三处导线中的电流均为I，则a、b、c三点的磁感应强度大小关系为(　　) A．a点最大 B．b点最小 C．c点最小 D．b、c点一样大 【答案】　D 【解析】　通电导线在周围会产生磁场，磁场的强弱与到导线的距离有关．对于a点，A导线和B导线在此处的磁感应强度大小相等，方向相反，设C导线在此处的磁感应强度大小为B2，所以a点的合磁感应强度大小为B2；对于b点，B导线和C导线在此处的磁感应强度大小相等，方向相同，设B导线在此处的磁感应强度大小为B1，而A导线在此处的磁感应强度大小为B2，则此处的合磁感应强度大小为；对于c点，A导线和C导线在此处的磁感应强度大小相等(均为B1)，方向相同，B导线在此处的磁感应强度大小为B2，则此处的合磁感应强度大小为，所以b、c点处磁感应强度一样大，故D正确，A、B、C错误． 【提分秘籍】 1.磁场的叠加问题的求解秘籍 （1）确定磁场场源，如通电导线． （2）根据安培定则确定通电导线周围磁感线的方向。 （3）磁场中每一点磁感应强度的方向为该点磁感线的切线方向。 （4）磁感应强度是矢量，多个通电导体产生的磁场叠加时，合磁场的磁感应强度等于各通电导体单独存在时在该点磁感应强度的矢量和。 2.定位空间中需求解磁场的点，利用安培定则判定各个场源在这一点上产生的磁场的大小和方向．如图所示为M、N在c点产生的磁场． 【强化训练】 1.(2020·浙江名校协作体5月试题)已知通入电流为I的长直导线在周围某点产生的磁感应强度大小B与该点到导线间的距离r的关系为B＝k(k为常量)．如图所示，竖直通电长直导线中的电流I方向向上，绝缘的光滑水平面上P处有一带正电小球从图示位置以初速度v0水平向右运动，小球始终在水平面上运动，运动轨迹用实线表示，若从上向下看，则小球的运动轨迹可能是下图中的(　　) 【答案】　A 【解析】　通电长直导线产生的磁场的磁感应强度B方向平行于水平面，由于洛伦兹力F与B、v0的方向均垂直，所以F沿竖直方向，小球因在水平方向上不受力而做匀速直线运动，选项A正确． 2.(2020·四川成都市高三下学期6月三诊)如图，在直角三角形ACD区域的C、D两点分别固定着两根垂直纸面的长直导线，导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流，∠A＝90°，∠C＝30°，E是CD边的中点，此时E点的磁感应强度大小为B，若仅将D处的导线平移至A处，则E点的磁感应强度(　　) A．大小仍为B，方向垂直于AC向上 B．大小为B，方向垂直于AC向下 C．大小为B，方向垂直于AC向下 D．大小为B，方向垂直于AC向下 【答案】　B 【解析】　根据对称性C，D两点的两根垂直纸面的长直导线在E点产生的磁感应强度均为B0＝，由几何关系可知AE＝CE＝DE，所以若仅将D处的导线平移至A处，在E处产生的磁