2024年高考物理命题猜想与仿真押题专题08磁场命题猜想含解析.docVIP

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磁场命题猜想

【考向解读】

1．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动问题是高考考查的重点和热点，可能以选择题单独命题，也可能结合其他学问以计算题的形式考查．

2．纵观近几年高考，涉及磁场学问点的题目每年都有，对与洛伦兹力有关的带电粒子在有界匀强磁场中的运动的考查最多，一般为匀强磁场中的临界、极值问题，其次是与安培力有关的通电导体在磁场中的加速或平衡问题．

3．新高考命题仍会将带电粒子在匀强磁场中的运动作为重点，可能与电场相结合，也可能将对安培力的考查与电磁感应相结合．

【网络构建】

【命题热点突破一】对磁场基本性质的考查

1．推断电流的磁场要正确应用安培定则，明确大拇指、四指及手掌的放法．

2．分析磁场对电流的作用要做到“一明、一转、一分析”．

例1.(2024·全国卷Ⅲ)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对里的电流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。假如让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．0B.eq\f(\r(3),3)B0C.eq\f(2\r(3),3)B0D．2B0

【答案】C

【变式探究】已知长直通电导线在四周某点产生的磁场的磁感应强度大小与电流成正比，与该点到导线的距离成反比．如图所示，四根电流相等的长直通电导线a、b、c、d平行放置，它们的横截面的连线构成一个正方形，O为正方形中心，a、b、c中电流方向垂直纸面对里，d中电流方向垂直纸面对外，则a、b、c、d长直通电导线在O点产生的合磁场的磁感应强度B()

A．大小为零

B．大小不为零，方向由O指向d

C．大小不为零，方向由O指向c

D．大小不为零，方向由O指向a

【解析】由安培定则可知，a、c中电流方向相同，两导线在O处产生的磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，合矢量为零；b、d两导线中电流方向相反，由安培定则可知，两导线在O处产生的磁场的磁感应强度方向均由O指向a，故D选项正确．

【答案】D

【变式探究】如图所示，平行放置在绝缘水平面上的长为l的直导线a和无限长的直导线b，分别通以方向相反、大小为Ia和Ib(IaIb)的恒定电流时，b对a的作用力为F.当在空间加一竖直向下(y轴的负方向)、磁感应强度大小为B的匀强磁场时，导线a所受安培力恰好为零．则下列说法正确的是()

A．电流Ib在导线a处产生的磁场的磁感应强度大小为B，方向沿y轴的负方向

B．所加匀强磁场的磁感应强度大小为B＝eq\f(F,Ial)

C．导线a对b的作用力大于F，方向沿z轴的正方向

D．电流Ia在导线b处产生的磁场的磁感应强度大小为eq\f(F,Ial)，方向沿y轴的正方向

【答案】B

【变式探究】如图所示，两根无限长导线，均通以恒定电流I.两根导线的直线部分和坐标轴特别接近，弯曲部分是以坐标原点O为圆心的、半径相同的一段圆弧．规定垂直纸面对里的方向为磁感应强度的正方向，已知直线部分在原点O处不形成磁场，此时两根导线在坐标原点处的磁感应强度为B.下列四个选项中均有四根同样的、通以恒定电流I的无限长导线，O处磁感应强度也为B的是()

【答案】A

【命题热点突破二】磁场对电流的作用

1．通电导体在磁场中受到的安培力

(1)方向：依据左手定则推断．

(2)大小：F＝BIL.

①B、I与F三者两两垂直；

②L是有效长度，即垂直磁感应强度方向的长度．

2．熟识“两个等效模型”

(1)变曲为直：图甲所示通电导线，在计算安培力的大小和推断方向时均可等效为ac直线电流．

(2)化电为磁：环形电流可等效为小磁针，通电螺线管可等效为条形磁体，如图乙所示．

例2.（2024年全国II卷）如图，纸面内有两条相互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，方向垂直于纸面对外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为和，方向也垂直于纸面对外。则（）

A.流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为

B.流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为

C.流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为

D.流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为

【答案】AC

【解析】先利用右手定则推断通电导线各自产生的磁场强度，然后在利用矢量叠加的方式求解各个导体棒产生的磁场强度。L1在ab两点产生的磁场强度大小相等设为B1，方向都垂直于纸面对里，而L2在a点产生的磁场强度设为B2，方向向里，在b点产生的磁场强度也为B2，方向向外，规定向外为正，依据矢量叠加原理可知