2025届高考物理热点题型归类专题24磁场的基本性质讲义+变式演练.docx

专题24磁场的基本性质

目录

TOC\o1-3\h\u题型一磁场的叠加和安培定则的应用 1

类型1磁场的叠加 2

类型2安培定则的应用 5

题型二安培力的分析和计算 6

类型1通电导线有效长度问题 7

类型2判断安培力作用下导体的运动情况 9

题型三安培力作用下的平衡和加速问题 10

类型1安培力作用下的平衡问题 10

类型2安培力作用下的加速问题 12

类型1电磁炮模型 12

题型四对洛伦兹力的理解和应用 17

题型五洛伦兹力作用下带电体的运动 18

题型六带电粒子在匀强磁场中的运动 22

题型一磁场的叠加和安培定则的应用

1．磁场叠加问题的分析思路

(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2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。

2．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及通电螺线管的磁场时应分清“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

环形电流及通电

螺线管的磁场

四指

大拇指

类型1磁场的叠加

【例1】如图所示，三根长直导线通有大小相同的电流，分别放在正方形ABCD的三个顶点，其中A、B处导线电流方向垂直纸面向外，C处导线电流方向垂直纸面向里，此时正方形中心O点的磁感应强度大小为。若将C处的导线撤去，则O点处的磁感应强度大小为（）

A． B． C． D．

【例2】．如图所示，四根相互平行的通电长直导线a、b、c、d，放在正方形的四个顶点上。每根通电直导线单独存在时，在正方形中心O点的磁感应强度大小都是B。则四根通电导线同时存在时，O点的磁感应强度的大小和方向为（）

A．B，方向向右 B．B，方向向左

C．，方向向右 D．，方向向左

【例3】．如图，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，纸面内的a点与两导线距离均为l。已知导线P通电流I、导线Q不通电流时a点的磁感应强度大小为B。现在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I，则下列关于a点处磁感应强度的说法正确的是（）

A．a点的磁感应强度为0 B．a点的磁感应强度的大小为B

C．a点的磁感应强度垂直PQ的连线向上 D．a点的磁感应强度平行PQ的连线向右

【例4】．如图所示，无限长直导线A、B和以点p为圆心的圆形导线C、D固定在xy平面内。导线C、D有强度相同的恒定电流，导线B中有强度为I0、方向为+x的电流。导线C在p点产生的磁感应强度B0。当导线A中的电流改变时，导线A~D的电流在p点产生的磁感应强度大小如下表，下列叙述正确的是（）

导线A的电流

导线A~D的电流在p点产生的磁感应强度大小

强度

方向

0

无

0

I0

+y

？

I0

-y

B0

A．表格中的“?”应填入2B0

B．导线B中电流在p点产生的磁感应强度大小为B0

C．导线D中电流在p点产生的磁感应强度比导线B产生的要小

D．导线C中电流在p点产生的磁感应强度方向是垂直xy平面向内

【例5】．18．如图所示，两根通电导线、沿垂直纸面的方向放置，其中导线、中通有电流、，电流的方向图中未画出。点为两导线连线的中点，、d两点关于点对称，、两点关于点对称，已知点的磁感应强度为零，d点的磁感应强度方向垂直向下。则下列说法正确的是（）

A．中的电流方向垂直纸面向外、中的电流方向垂直纸面向里

B．

C．点的磁感应强度方向垂直cd向下

D．、两点的磁感应强度不相同

【例6】．如图所示，边长为L的正方体的四条边上固定着四根足够长的通电直导线，电流的大小（方向如图所示），电流在正方体中心处产生的磁感应强度大小为。查阅资料知，电流为I的通电长直导线在某点产生的磁感应强度B与该点到导线的距离r有关，关系式为。下列说法正确的是（）

A．通电导线和通电导线相互吸引

B．通电导线和通电导线相互吸引

C．正方体中心处和上表面中心处磁感应强度的比值为

D．正方体中心处和上表面中心处磁感应强度的比值为

类型2安培定则的应用

【例1】如图所示，两根平行固定放置的长直导线a和b载有大小、方向均相同的电流，a受到的磁场力大小为F，当加入一与导线所在平面垂直纸面向外的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为3F，则此时b受到的磁场力大小为()

A．F B．2F

C．3F D．4F

【例2】一正方形的中心O和四个顶点均固定着平行长直导线，若所有平行直导线均通入大小相等的恒定电流，电流方向如图中所示，下列截面图中中心长直导线所受安培力最大的是（）

A． B．

C． D