专题9 磁场-2024年高考物理复习二级结论题型详解

专题9 磁场 一、安培定则、左手定则、右手定则的应用(左力右电)。 二、几种常见的磁感线分布： 直线电流的磁场 通电螺线管的磁场 环形电流的磁场 特点 无磁极、非匀强，且距导线越远处磁场越弱 与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场且磁场最强，管外为非匀强磁场 环形电流的两 侧是N极和S极，且离圆环中心越远，磁场越弱 安培 定则 立体图 横截面图 [例题1] 特高压直流输电是国家重点工程，部分输电线路简化图如图所示。高压输电线上使用“abcd正方形间隔棒“支撑导线L1、L2、L3、L4，其目的是固定各导线间距，防止导线互相碰撞，图中导线L1、L2、L3、L4水平且恰好处在正四棱柱的四条棱上，并与“abcd正方形间隔棒”所在平面垂直，abcd的几何中心为O点，O点到四根导线的距离相等并远小于导线的长度，忽略地磁场影响，当四根导线通有等大、同向的电流时，下列说法正确的是（　　） A．O点的磁感应强度沿ac连线方向 B．O点的磁感应强度沿bd连线方向 C．L1所受安培力沿正方形的对角线ac方向 D．L1所受安培力沿正方形的对角线bd方向 [例题2] 两根通电细长直导线紧靠着同样长的塑料圆柱体，图甲是圆柱体和导线1的截面，导线2固定不动（图中未画出）。导线1绕圆柱体在平面内第一与第二象限从θ＝0缓慢移动到π，测量圆柱体中心O处磁感应强度，获得沿x方向的磁感应强度Bx随θ的图像（如图乙）和沿y方向的磁感应强度By随θ的图像（如图丙）。下列说法正确的是（　　） A．导线1电流方向垂直纸面向里 B．导线2在第三象限角平分线位置 C．随着θ的增大，中心O处的磁感应强度先变大后变小 D．当θ＝0.25π时，中心O处的磁感应强度方向沿第四象限角平分线向外 [例题3] 如图甲所示，为特高压输电线路上使用六分裂阻尼间隔棒的情景。其简化如图乙，间隔棒将6条输电导线分别固定在一个正六边形的顶点a、b、c、d、e、f上，O为正六边形的中心，A点、B点分别为Oa、Od的中点。已知通电导线在周围形成磁场的磁感应强度与电流大小成正比，与到导线的距离成反比。6条输电导线中通有垂直纸面向外，大小相等的电流，其中a导线中的电流对b导线中电流的安培力大小为F，则（　　） A．O点的磁感应强度大小为零 B．A点和B点的磁感应强度相同 C．a导线所受安培力为F D．a导线所受安培力方向沿Oa指向a [例题4] 如图所示，四根通有恒定电流的长直导线垂直xOy平面放置，四根长直导线与xOy平面的交点组成边长为2a的正方形且关于x轴和y轴对称，各导线中电流方向已标出，其中导线1、3中电流大小为I，导线2、4中电流大小为2I。已知通电长直导线周围的磁感应强度大小与电流成正比、与该点到通电长直导线的距离成反比，即、下列说法正确的是（　　） A．长直导线1、4之间的相互作用力为吸引力 B．一垂直于纸面并从O点射入的粒子，将做圆周运动 C．导线4受到的导线1、2、3的作用力的合力方向指向O点 D．仅将导线2中的电流反向，则导线2和4连线上各点磁感应强度方向均相同 [例题5] 如图所示，在竖直绝缘圆筒水平直径两端分别固定一直导线A1A2和B1B2，两导线中通有相同的恒定电流I；圆筒水平直径AB与CD垂直，其中A、B，C、D分别为该两直径的端点，且A、B分别为A1A2和B1B2的中点。下列说法正确的是（　　） A．C、D两点处的磁感应强度相同 B．沿圆筒水平直径AB，由A至B磁感应强度逐渐减小 C．沿圆筒水平直径AB，由A至B磁感应强度先增大后减小 D．若将导线A1A2保持竖直沿桶壁绕O1O2缓慢转过90°，则O点的磁感应强度逐渐增大 三、磁感应强度的定义式B＝，安培力大小 F＝BIL(B、I、L 相互垂直，且 L 为有效长度) 四、同向电流相互吸引，反向电流相互排斥。 [例题6] 安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。在手机上建立三维直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy平面，x轴、y轴如图所示，z轴垂直手机屏正面向外。经探测发现当磁场在x、y、z方向的分量与所建坐标系对应正方向相同时显示的示数为正值，反向时为负值。某同学在某地对地磁场进行了六次测量，前四次测量时手机屏面保持水平且正面朝上。根据表中测量结果可推知（　　） 测量序号 Bx/μT By/μT Bz/μT 1 ﹣25.13 0 ﹣36.50 2 ﹣24.56 0 ﹣36.00 3 0 24.22 ﹣36.40 4 0 ﹣24.14 ﹣36.50 5 ﹣43.94 ﹣7.31 0 6 ﹣26.68 34.56 0 A．测量地点位于南半球 B．当地地磁场的磁感应