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考点21 磁场的描述 安培力
专题
知识内容
考试要求
必考
加试
磁场的描述 安培力
磁现象和磁场
b
b
磁感应强度
c
c
几种常见的磁场
b
b
通电导线在磁场中的受力
c
d
1.从题型上看,有选择题、计算题,试题新颖,难度中等偏上.
2.考查知识点主要有:安培力和洛伦兹力的理解和计算、带电粒子在磁场、复合场中的运动等.
3.从整体命题趋势上看,将会越来越突出磁场力作用下物体的运动规律,及洛伦兹力在现代科技中的应用
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考向一 对磁场的理解
(2020·浙江·一模)冰箱门软磁条的外部磁感线正面图如图所示,以下说法正确的是( )
A.磁感线越密的地方磁场越弱
B.软磁条内部a位置应为N极
C.磁感线与电场线一样真实存在于空间之中
D.软磁条内部ab之间的磁感线方向应为a指向b
【答案】D
【详解】A.磁感线的疏密表示磁感应强度大小,磁感线越密的地方磁感应强度越大,故A错误;
B.磁体外部磁感线从N极指向S极,故a位置应该为S极,故B错误;
C.磁感线和电场线都不是真实存在的,故C错误;
D.磁体内部磁感线由S极指向N极,故软磁条内部ab之间的磁感线方向应为a指向b,故D正确;
故选D。
1.(2020·浙江·二模)在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。关于以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中,正确的是( )
A.汤姆孙研究阴极射线时发现了电子,并准确测出了电子的电荷量
B.卡文迪许通过扭秤实验,测定出了万有引力常量
C.法拉第通过实验研究首先发现了电流周围存在磁场
D.卢瑟福的原子核式结构模型认为核外电子的轨道半径是量子化的
【答案】B
【详解】A.汤姆孙研究阴极射线时发现了电子,并测定了电子的比荷,密立根准确测出了电子的电荷量,A错误;
B.卡文迪许通过扭秤实验,测定出了万有引力常量,B正确;
C.奥斯特通过实验研究首先发现了电流周围存在磁场,C错误;
D.玻尔的原子核式结构模型认为核外电子的轨道半径是量子化的,D错误。
故选B。
2.(2019·浙江·高三月考)下面四幅图展示了一些物理学的应用,下列说法正确的是
A.甲图是电磁炮,当电源接通后,可以使炮弹获得极大的发射速度,其原理是磁场对电流产生力的作用
B.乙图是指南针,它可以指示南北方向,其原理是由于指针受到重力作用
C.丙图是电工服,其内部用包含金属丝的织物制成,是因为金属丝很坚韧,有利于保护人体
D.丁图是灵敏电流表,在运输途中为了防止指针的大幅度偏转,会把灵敏电流表的正负接线柱用导线连接,这是电磁感应中的电磁驱动现象
【答案】A
【详解】A.电磁炮是当电源接通后,可以使炮弹获得极大的发射速度,其原理是磁场对流过炮弹的电流产生安培力的作用,故A正确;
B.指南针可以指示南北方向,其原理是由于指针受到地磁场力的作用,故B错误;
C.电工服内部是用包含金属丝的织物制成,金属织物具有静电屏蔽作用,从而对人体具有保护作用,故C错误;
D.灵敏电流表,在运输途中为了防止指针的大角度偏转,会把灵敏电流表的正负接线柱用导线连接,利用了电磁感应中的电磁阻尼现象,故D错误;
考向二 安培定则及磁场的叠加
(2018·高考全国卷Ⅱ)(多选)如图,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2,L1中的电流方向向左,L2中的电流方向向上;L1的正上方有a、b两点,它们相对于L2对称.整个系统处于匀强外磁场中,外磁场的磁感应强度大小为B0,方向垂直于纸面向外.已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0,方向也垂直于纸面向外.则( )
B0和
A.流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
B.流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
C.流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
D.流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
【参考答案】AC
【详细解析】 设L1中的电流在a、b两点产生的磁感应强度大小为B1,L2中的电流在a、b两点产生的磁感应强度大小为B2,由安培定则可知L1中的电流在a点产生的磁场方向垂直于纸面向里,L2中的电流在a点产生的磁场方向垂直于纸面向里;L1中的电流在b点产生的磁场方向垂直于纸面向里,L2中的电流在b点产生的磁场方向垂直于纸面向外,所以根据已知条件得到B0-(B1+B2)=,选项A、C正确.
,B2=,联立解得B1=,B0-B1+B2=
【名师点睛】解决磁感应强度叠加问题的思路和步骤
(1)根据安培定则确定各导线在某点产生的磁场方向.
(2)判断各分磁场的磁感应强度大小关系.
(3)根据矢量合成法则确定合磁感应强度的大小和方向.两分矢量在同一直线上,则同向相加,反向相减,两分矢量不在同一直线上,根据平行四边形定则,以两分矢量为邻边,作平行