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1、第第2讲磁磁场对电流和运流和运动电荷的作用荷的作用专题三电场与磁场专题三电场与磁场热点一点一对磁磁场基本性基本性质的考的考查命命题规律律磁磁场的的产生、磁感生、磁感应强强度的叠加、安培定度的叠加、安培定则、 左左手定手定则是磁是磁场的基本知的基本知识，在近几年的高考中，在近几年的高考中时有出有出现 ，题型型为选择题，难度不大度不大1(多多选)(2015广州模广州模拟)无限无限长通通电直直导线在周在周围某某 一点一点产生的磁生的磁场的磁感的磁感应强强度度B的大小与的大小与电流成正比，与流成正比，与 导线 到到 这一点的距离成反比如一点的距离成反比如图所示，两根相距所示，两根相距L的无限的无限 长
2、直直导 线分分别通有通有电流流I和和3I.在两在两导线的的连线上有上有a、b、c三点，三点，a点点为两根直两根直导线连线的中点，的中点，b、c两点距两点距导线的距离均的距离均为L. 下下 列列说法正确的是法正确的是( )Aa点和点和b点的磁感点的磁感应强强度方向相同度方向相同Ba点和点和b点的磁感点的磁感应强强度大小之比度大小之比为81Cc点和点和b点的磁感点的磁感应强强度方向相同度方向相同Dc点和点和b点的磁感点的磁感应强强度大小之比度大小之比为51AD答案：答案：见解析解析ABCA小球先做加速运小球先做加速运动后做减速运后做减速运动B小球一直做匀速直小球一直做匀速直线运运动C小球小球对桌面
3、的桌面的压力先增大后减小力先增大后减小D小球小球对桌面的桌面的压力一直在增大力一直在增大解析解析由安培定由安培定则和磁和磁场叠加原理可以判断出在叠加原理可以判断出在MN连线上上的磁的磁场方向平行桌面向里方向平行桌面向里，所以小球所受洛所以小球所受洛伦兹力的方向力的方向 垂垂直桌面向上直桌面向上对小球受力分析小球受力分析，受重力、桌面支持力、洛受重力、桌面支持力、洛 伦兹力力3个力作用个力作用，小球在水平方向不受力小球在水平方向不受力，故从故从a点到点到b点点，小小球一直做匀速直球一直做匀速直线运运动，A错误，B正确；由于从正确；由于从a至至b合磁感合磁感应强强度先减小后增大度先减小后增大，则小
4、球所受洛小球所受洛伦兹力先减小后增大力先减小后增大, ,桌桌面面对小球的支持力先增大后减小小球的支持力先增大后减小，由作用力与反作用力由作用力与反作用力 的的 关关系知小球系知小球对桌面的桌面的压力先增大后减小力先增大后减小，C正确正确，D错误总结提升提升(1)磁感磁感应强强度是描述磁度是描述磁场强强弱和方向的物理量弱和方向的物理量，决定于磁决定于磁场本身本身，与与试探探电流元无关流元无关，其叠加遵循平行四其叠加遵循平行四边形定形定则(2)判断判断电流流产生的磁生的磁场方向或判断方向或判断产生磁生磁场的的电流方向用右流方向用右手定手定则(3)判断安培力、洛判断安培力、洛伦兹力的方向用左手定力的
5、方向用左手定则，但要注意但要注意电荷荷的正的正负热点二磁点二磁场对电流的作用流的作用命命题规律律磁磁场对通通电导体棒的作用体棒的作用问题是近几年高考的是近几年高考的 热点点,分析近几年的高考分析近几年的高考题,该考点的命考点的命题规律主要有以下两点律主要有以下两点:(1)主要考主要考查安培力的安培力的计算、安培力方向的判断、安培力作用算、安培力方向的判断、安培力作用下的平衡和运下的平衡和运动，题型以型以选择题为主主，难度不大度不大(2)与与电磁磁感感应相相结合合，考考查力学和力学和电路知路知识的的应用用，综合性合性较强强， 以以计算算题形式出形式出现1(2015郑州二模州二模)如如图所示，用所
6、示，用绝缘细线悬挂一个挂一个导线框框,导线框是由两同心半框是由两同心半圆弧弧导线和直和直导线ab、cd(ab、cd在同一在同一条水平直条水平直线上上)连接而成的接而成的闭合回路，合回路，导线框中通有框中通有图示方向示方向的的电流，流，处于静止状于静止状态在半在半圆弧弧导线的的圆心心处沿垂直于沿垂直于导线框平面的方向放置一根框平面的方向放置一根长直直导线P.当当P中通以方向向外的中通以方向向外的电流流时()A导线框将向左框将向左摆动B导线框将向右框将向右摆动C从上往下看，从上往下看，导线框将框将顺时针转动D从上往下看，从上往下看，导线框将逆框将逆时针转动D突破点突破点拨(1)根据根据题给条件条件
7、，导线ab、cd中的中的电流方向流方向为_(2)描述描述P中中电流流产生的磁生的磁场的磁感的磁感线的特点是的特点是_半半圆弧弧导线是否受磁是否受磁场力？力？ab、cd所受磁所受磁场力方向分力方向分别为_解析解析当直当直导线P中通以方向向外的中通以方向向外的电流流时，由安培定由安培定则可可判断出判断出长直直导线P产生的磁生的磁场方向方向为逆逆时针方向方向，磁感磁感 线 是是以以P为圆心的同心心的同心圆，半半圆弧弧导线与磁感与磁感线平行不受安培力平行不受安培力, ,由左手定由左手定则可判断出直可判断出直导线ab所受的安培力方向垂直所受的安培力方向垂直纸面面 向向外外，cd所受的安培力方向垂直所受的
8、安培力方向垂直纸面向里面向里，从上往下看从上往下看，导 线框将逆框将逆时针转动，故故D正确正确答案：答案：见解析解析ADACD总结提升提升解决磁解决磁场中中导体运体运动问题的一般思路的一般思路(1)正确地正确地对导体棒体棒进行受力分析行受力分析，应特特别注意通注意通电导体棒受体棒受到的安培力的方向到的安培力的方向，安培力与安培力与导体棒和磁感体棒和磁感应强强度度组成的成的 平平面垂直面垂直(2)画出画出辅助助图(如如导轨、斜面等、斜面等)，并并标明明辅助方向助方向(磁感磁感应强强度度B、电流流I的方向的方向)(3)将立体的受力分析将立体的受力分析图转化化为平面受力分析平面受力分析图，即画出与即
9、画出与 导体棒垂直的平面内的受力分析体棒垂直的平面内的受力分析图热点三点三带电粒子在匀粒子在匀强强磁磁场中的运中的运动命命题规律律带电粒粒子子在在磁磁场中中的的圆周周运运动问题是是近近几几年年高高考考的的重重点点，同同时也也是是高高考考的的热点点，分分析析近近几几年年高高考考试题，该考考点的命点的命题规律有以下两个方面：律有以下两个方面：(1)通常与通常与圆周运周运动规律、几何知律、几何知识相相联系系，综合考合考查应用数用数学知学知识处理物理理物理问题的能力，的能力，题型型为选择题或或计算算题(2)偶偶尔尔也会以也会以选择题的形式考的形式考查磁磁场的性的性质、洛、洛伦兹力的特点及力的特点及圆周
10、运周运动的周期性等的周期性等问题1.(2015沈阳一模沈阳一模)如如图所示，所示，圆形区域内有形区域内有 垂直垂直纸面面 的匀的匀 强强磁磁场，两个，两个质量和量和电荷量都相同的荷量都相同的带电粒子粒子a、b，以不同，以不同 的的速率沿着速率沿着AO方向方向对准准圆心心O射入磁射入磁场，其运，其运动轨迹如迹如图若若带电粒子只受磁粒子只受磁场力的作用，力的作用，则下列下列说法正确的是法正确的是()Aa粒子速率粒子速率较大大Bb粒子速率粒子速率较大大Cb粒子在磁粒子在磁场中运中运动时间较长Da、b粒子在磁粒子在磁场中运中运动时间一一样长B突破点突破点拨(1)带电粒子沿粒子沿AO方向射入磁方向射入磁
11、场，则可判断射出磁可判断射出磁场的速度沿的速度沿_方向方向(2)比比较a、b两粒子的速率两粒子的速率，可根据公式可根据公式_；根据公式根据公式_可判断两粒子的运可判断两粒子的运动周期相等；比周期相等；比较运运动时间根据根据_答案：答案：见解析解析2.(多多选)(2015新余一模新余一模)如如图，两个初速度大小相同的同种离，两个初速度大小相同的同种离子子a和和b，从，从O点沿垂直磁点沿垂直磁场方向方向进入匀入匀强强磁磁场，最后打到屏，最后打到屏P上不上不计重力下列重力下列说法正确的有法正确的有( )Aa、b均均带正正电 Ba在磁在磁场中中飞行的行的时间比比b的短的短Ca在磁在磁场中中飞行的路程比
12、行的路程比b的短的短Da在在P上的落点与上的落点与O点的距离比点的距离比b的近的近AD3(多多选)某空某空间内有高度内有高度为d、宽度足度足够宽、方向垂直、方向垂直纸面面向外的匀向外的匀强强磁磁场，磁感，磁感应强强度度为B当在当在该空空间内以磁内以磁场下下边界界为x轴建立如建立如图所示的坐所示的坐标系后，在系后，在x轴上的上的P点点(xPd)沿沿y轴正方向正方向连续射入射入质量量m和和电荷量荷量q数数值大小均相同、且大小均相同、且带电性性质也相同的也相同的带电粒子粒子(粒子重力不粒子重力不计)，由于粒子的入，由于粒子的入射速率射速率v(v0)不同，有的粒子将在磁不同，有的粒子将在磁场中直接通中
13、直接通过y轴，有的，有的将在穿出磁将在穿出磁场后再通后再通过y轴设粒子通粒子通过y轴时，离坐，离坐标原点原点的距离的距离为h，从，从P到到y轴所需的所需的时间为t，则()AD范例范例(18分分)如如图所示，在直角坐所示，在直角坐标系的原点系的原点O处有一放射有一放射源，向四周均匀源，向四周均匀发射速度大小相等、方向都平行于射速度大小相等、方向都平行于纸面的面的带电粒子在放射源右粒子在放射源右侧有一很薄的有一很薄的挡板，垂直于板，垂直于x轴放置放置,挡板与板与xOy平面交平面交线的两端的两端M、N正好与原点正好与原点O构成等构成等边三角三角形，形，O为挡板与板与x轴的交点在整个空的交点在整个空间
14、中，有垂直于中，有垂直于xOy平平面向外的匀面向外的匀强强磁磁场(图中未画出中未画出)，带电粒子在磁粒子在磁场中沿中沿顺时针方向做匀速方向做匀速圆周运周运动已知已知带电粒子的粒子的质量量为m，带电荷荷量大小量大小为q，速度大小，速度大小为v，MN的的长度度为L.(不不计带电粒子的粒子的重力及粒子重力及粒子间的相互作用的相互作用)(1)确定确定带电粒子的粒子的电性；性；(2)要使要使带电粒子不打在粒子不打在挡板上，求磁感板上，求磁感应强强度的最小度的最小值；(3)要使要使MN的右的右侧都有粒子打到，求磁感都有粒子打到，求磁感应强强度的最大度的最大值(计算算过程中，要求画出各程中，要求画出各临界状界状态的的轨迹迹图)B
