专题14电磁现象与规律
(多选)关于磁感线,下列说法中不正确的是
(
)
A.两条磁感线的空隙处一定不存在磁场 B.磁感线总是从N极到S极 C.磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向
一致 D.两个磁场叠加的区域,磁感线就可能相交
解析:磁感线是为了形象描绘磁场而假想的一组有 方向的曲线,曲线上的每一点切线方向表示该点的磁场 方向,曲线疏密表示磁场强弱,所以C正确,A不正 确.在磁体外部磁感线从N极到S极,内部从S极到N极, 磁感线不相交,所以B、D不正确. 答案:ABD
左手定则 判断安培力和 洛伦兹力方向
电流或运动电 荷在磁场中 磁感线穿过 掌心;四指指 向电流方向
内 容
原因
结果
四指弯曲方 向指向磁感 线的方向
大拇指指向轴 线上的磁感线 方向(N极)
大拇指指向 安培力或洛 伦兹力方向
内 容 图形
五、电场线与磁感线比较 电场线 磁感线
电场线上任意点的切线方向 为该点的磁场强度方向
(2010年福建学业水平测试)下列各图为电流
产生的磁场分布图,正确的分布图是( )
A.①③ C.①④
B.②③ D.②④
解析:由右手螺旋定则,①④中电流的磁场方向正确. 答案:C 点评:磁场的方向即小磁针静止时北极的指向,小磁针 北极受力的方向,磁感应强度的方向,这几种说法都是一致 的.另外要掌握几种电流周围产生的磁场的特点,会用安培 定则判断.
解析:由F=BIL知,F=1×10-2×4×0.5 N= 2×10-2 N,故选C.
答案:C
5.(单选Ⅰ)(2010年广东学业水平测试)电子通过 磁场时会发生偏转,这是因为受到( )
A.库仑力的作用
C.洛伦兹力的作用
B.万有引力的作用
D.安培力的作用
解析:带电粒子(电子)在磁场中受到洛仑兹力作 用而发生偏转,故选C.
A.8∶3
C.1∶8
B.8∶1
D.4∶1
q 解析:C 与 A 接触后,与 A 平分电量,各得 的相同电量, 2 然后 C 再与 B 接触,由于电性不同,所以先将等量的异种电荷 q 中和,即只剩下与原来 B 所带电性相同的 电荷量,然后两者 2 q q1q2 平均分配,B,C 均带 的电荷量,根据库仑定律 F=k 2 , 4 r qq · 24 q2 F 有 F′=k 2 =k 2= . r 8r 8 答案:B
(2010年广东学业水平测试)如图所示,一通电直
导线与匀强磁场方向垂直,导线所受安培力的方向是( A.向上 B.向下 C.垂直纸面向里 )
D.垂直纸面向外
解析:由左手定则,导线受安培力方向垂直纸面向里. 答案:C 点评:左手定则判断安培力的方向,要注意哪个表示电 流,哪个是磁场,手怎么放,要多加练习,多动手,才能领 会.
答案:C
一、单项选择题(Ⅰ)(1-10) 1.不带电的导体A与带正电的导体B接触之后也带 正电,其原因是( ) A.B有部分质子转移到A上 B.A有部分质子转移到B上 C.A有部分电子转移到B上 D.B的质子与A的电子互相转移 解析:接触起电的本质是发生电子的转移,故选C. 答案:C
二、单项选择题(Ⅱ)(11-16) 11.(2010年江门学业水平模拟)对于库仑定律,下列说 法中正确的是( )
D.垂直纸面向外偏转 解析:据左手定则,粒子受洛伦兹力方向向上,故
选B. 答案:B
4.(单选Ⅰ)(2010年天津学业水平测试)把一条通电 直导线垂直于磁场方向放入匀强磁场中,若导线长为0.5 m,电流为4 A,磁场的磁感应强度为1×10-2 T,该导线 受到安培力大小为( ) A.2×10-3 N C.2×10-2 N B.5×10-2 N D.4×10-3 N
D.方向相同,大小不等 解析:b点电场线较密集,电场强度较大,a、b两点 的电场线切线方向不同,场强方向也不同,故选B.
答案:B
3.(单选Ⅱ)(2010年广东学业水平考试)如图所示,带 正电的粒子q(不计重力),水平向左进入匀强磁场,磁场方 向垂直纸面向外,该粒子将( )
A.向下偏转 B.向上偏转 C.垂直纸面向里偏转
几种常见的场线分布: ①电场线:
②磁感线:
六、两种方向表示符号
×:表示垂直于平面(纸面)指向里的方向. ●:表示垂直于平面(纸面)指向外的方向.
七、安培力与洛伦兹力 1.奥斯特实验说明电流周围的空间有磁砀,从而发 现了电与磁之间的联系. 2.安培在实验中进一步发现磁场对电流有力的作用, 只有在导线与磁感线垂直时,通电导线所受的安培力才最 大,导线与磁感线平行时导线不受安培力.用左手定则可 以判定安培力的方向. 3.安培力的大小F=BIL只适用于通电导线与磁感应 强度垂直的情况.
kq1q2 kq1q2 解析:由库仑定律 F= 2 ,F′= 2, r 2r 1 ∴F′= F,故选 A. 4 答案:A
2.(单选Ⅱ)(2010年广东学业水平考试)如图所示的电场 中,关于a、b两点的电场强度,下列判断正确的是( ) A.方向相同,大小相等 B.方向不同,大小不等 C.方向不同,大小相等
解析:库仑定律的适用条件:(1)真空中;(2)点电 荷,所以A选项错误.任何两个物体间的力的作用都是 相互的,且大小一定是相等的,故B对.两个带电小球 距离非常近时,已经不能被看作点电荷,所以C选项错 误.两个点电荷的电荷量各减为原来的一半,它们之 间的距离保持不变,则它们之间的库仑力应该减为原 来的 1 .
磁感线上任意点的切线方向 为该点的电场强度方向
电场线的疏密程度表示该区 磁感线的疏密程度表示该区 域磁场强弱(密→强;疏→弱) 域磁场强弱(密→强;疏→弱) 电场线由正电荷指向负电荷 或无穷远;或由无穷远指向 负电荷.是单向曲线 电场线互不相交、不相切 磁感线在磁体外部是从N极指 向S极,内部从S极指向N 极.磁感线是闭合曲线 磁感线互不相交、不相切
(2010年广东学业水平测试)下列正确描述正
点电荷电场线的图示是(
)
解析:正点电荷电场线是由正点电荷向外指出去.
答案:A 点评:描述电场有两种方法:电场线和电场强度.电 场线较形象、直观,疏密程度反映电场的强弱,方向为过 电场线该点作切线.
1.(单选Ⅱ)(2010年广东学业水平考试)真空中两个 静止点电荷间的相互作用力为F,若电量不变,间距变为 原来的2倍,则两点电荷间的作用力大小变为( ) F F A. B. 4 2 C.2F D.4F
4.安培力是大量定向运动的电荷受到洛伦兹力的宏
观表现,洛伦兹力是安培力的微观本质.两种力的方向都
可用左手定则来判断.洛伦兹力对运动电荷不做功,只改 变电荷运动的方向,不改变电荷运动的速度大小.安培力 的应用:电动机;洛伦兹力的应用:电视机中的显像管 (利用磁偏转).
(单选Ⅱ)两个大小相同,带等量异种电荷的 导体小球A和B,彼此之间的引力为F、另一个不带电的与 A、B大小相同的导体球C,先与A接触,再与B接触,然 后移开,这时A和B之间的作用力为F′,则F与F′之比为 ( )
A.凡计算两个点电荷间的作用力,都可以使用公式
q1q2 F= k 2 r
B.相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相 等,它们之间的库仑力大小一定相等 C.两个带电小球距离非常近时,也能使用库仑定律
D.两个点电荷的电荷量各减为原来的一半,它们之间 的距离保持不变,则它们之间的库仑力减为原来的一半
主题
内容
要求 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ
电磁现象 与规律
物质的微观模型、电荷守恒 定律、静电现象 点电荷间的相互作用规律 电场、电场线和电场强度 磁场、磁感线、磁感应强度 、磁通量 安培力 洛伦兹力
一、电荷守恒定律 在自然界中,电荷既不能被创造,也不能被消灭,只能 从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一个部分转移到 另一个部分,在转移过程中,电荷的总量不变. 说明:电荷的中和不是被消灭了,而是正负电荷数量相 等,整体表现为中性. 二、库仑定律 真空中两个点电荷之间的相互作用力,跟它们的电荷量 的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方 向在它们的连线上. q1q2 即:F= k 2 r 其中k为静电力常量,k=9.0×109 N· 2/c2 m
1.成立条件:①真空中(空气中也近似成立), ②点电荷(即带电体的形状和大小对相互作用力的影响 可以忽略不计时把带电体看成只有电荷量没有大小的点,它 是理想模型,类似质点). 2.库仑力的方向在两点电荷的连线上,同性相斥、异 性相吸. 说明:在使用库仑定律计算库仑力时,q1与q2一般代入 电荷量的绝对值,而力的方向由同性相斥,异性相吸来判 断.带电体可以看成点电荷的条件:如果带电体间距离比它 们自身线度的大小大得多,以至带电体的形状和大小对相互 作用力的影响可以忽略不计,这样的带电体可以看成点电 荷.
三、电场与磁场
来源 场线
电场 电荷 电场线不闭合 对电荷有力的 作用
力的性 质
磁场 磁体、电流、运动电荷 磁感线闭合 对磁体、电流、运动 电荷有力的作用
四、安培定则(右手)与左手定则
安培定则
作用 具体 情况 判断电流产生的磁场(磁感线) 方向 直线电流 大拇指指向 电流的方向 环形电流或 通电螺线管 四指弯曲方 向指向电流 的环绕方向
4
答案:B
三、多项选择题(17-20)
17.(2011年广东广州学业水平模拟)关于磁感线,下 列说法正确的是( )
A.磁感线总是从N极出发,到S极结束
B.磁感线是闭合的 C.磁感线越密的地方,磁场越强;反之,磁场越弱 D.磁感线不相交 解析:磁感线在磁体外部从磁体的北极指向南极(内 部从南极指向北极);磁感线是闭合的曲线,且任意两条磁 感线不能相交;磁感线的疏密程度表示磁场强弱.故选 BCD. 答案:BCD