2020年高考物理一轮复习热点题型专题19磁场对电流的作用.doc免费

PAGE 1 2020年高考物理一轮复习热点题型专题19磁场对电流的作用 题型一　安培定则的应用和磁场的叠加 1．安培定则的应用 在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因”和“果”. 因果 磁场　　　 原因(电流方向) 结果(磁场方向) 直线电流的磁场 大拇指 四指 环形电流的磁场 四指 大拇指 2.磁场叠加问题的解题思路 (1)确定磁场场源，如通电导线． (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BM、BN. (3)应用平行四边形定则进行合成，如图中的合磁场B. 【例题1】（2019·江苏卷）如图所示，在光滑的水平桌面上，a和b是两条固定的平 行长直导线，通过的电流强度相等． 矩形线框位于两条导线的正中间，通有顺 时针方向的电流，在a、b产生的磁场作用下静止．则a、b的电流方向可能是 A．均向左 B．均向右 C．a的向左，b的向右 D．a的向右，b的向左 【答案】CD 【解析】由右手螺旋定则可知，若a、b两导线的电流方向相同，在矩形线框上、下边处产生的磁场方向相反，由于矩形线框上、下边的电流方向也相反，则矩形线框上、下边所受的安培力相反，所以不可以平衡，则要使矩形线框静止，a、b两导线的电流方向相反，故CD正确。 【例题2】 (多选)(2018·全国卷Ⅱ·20)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eq \f(1,3)B0和eq \f(1,2)B0，方向也垂直于纸面向外．则(　　) A．流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为eq \f(7,12)B0 B．流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为eq \f(1,12)B0 C．流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为eq \f(1,12)B0 D．流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为eq \f(7,12)B0 【答案】　AC 【解析】　原磁场、电流的磁场方向如图所示，由题意知 在b点：eq \f(1,2)B0＝B0－B1＋B2 在a点：eq \f(1,3)B0＝B0－B1－B2 由上述两式解得B1＝eq \f(7,12)B0，B2＝eq \f(1,12)B0，A、C项正确． 【例题3】(2017·全国卷Ⅲ·18)如图，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l.在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零，如果让P中的电流反向、其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为(　　) A．0 B.eq \f(\r(3),3)B0 C.eq \f(2\r(3),3)B0 D．2B0 【答案】　C 【解析】　如图甲所示， P、Q中的电流在a点产生的磁感应强度大小相等，设为B1，由几何关系可知，B1＝eq \f(\r(3),3)B0.如果让P中的电流反向、其他条件不变时，如图乙所示，由几何关系可知，a点处磁感应强度的大小B＝eq \r(B\o\al(02,)＋B\o\al(,12))＝eq \f(2\r(3),3)B0 ，故选项C正确，A、B、D错误． 【例题4】　(多选)(2019·山东省泰安市上学期期末)已知通电长直导线产生的磁场中某点的磁感应强度满足B＝keq \f(I,r)(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)．现有四根平行的通电长直导线，其横截面积恰好在一个边长为L的正方形的四个顶点上，电流方向如图，其中A、C导线中的电流大小为I1，B、D导线中的电流大小为I2.已知A导线所受的磁场力恰好为零，则下列说法正确的是(　　) A．电流的大小关系为I1＝2I2 B．四根导线所受的磁场力都为零 C．正方形中心O处的磁感应强度为零 D．若移走A导线，则中心O处的磁场将沿OB方向 【答案】　ACD 【解析】　将导线B、C、D在导线A处的磁场表示出来，如图甲所示： A导线所受的磁场力为零，则A处的合磁场为零，即：eq \r(2)keq \f(I2,L)＝keq \f(I1,\r(2)L)，则：I1＝2I2，故选项A正确；同理，将各点的磁场都画出来，可以判断B、D导线处的合磁场不为零，故所受的磁场力不为零，故选项B错误；将各导线在O点的磁场画出，如图乙所示，由于A、C导线电流相等而且距离O点距离相等，则BA′＝BC′ 同理：BB′＝BD′，即正方形中心O处的磁感应强度为零，故选项C正确；若移走A导线，则磁场BA′不存在，由于BB′＝BD′，则此时在