新高考物理二轮复习考点知识讲练与题型归纳专题19 磁场的描述 安培力（2份，原卷版+解析版）

这是一份新高考物理二轮复习考点知识讲练与题型归纳专题19 磁场的描述 安培力（2份，原卷版+解析版），共6页。试卷主要包含了安培定则的应用和磁场的叠加，安培力的分析和计算，安培力作用下平衡问题，安培力与功、动能定理的综合应用等内容，欢迎下载使用。

TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc208386432" 题型一 安培定则的应用和磁场的叠加 PAGEREF _Tc208386432 \h 1
\l "_Tc208386433" 类型1 磁场的叠加 PAGEREF _Tc208386433 \h 2
\l "_Tc208386434" 类型2 安培定则的应用 PAGEREF _Tc208386434 \h 4
\l "_Tc208386435" 题型二 安培力的分析和计算 PAGEREF _Tc208386435 \h 8
\l "_Tc208386436" 类型1 通电导线有效长度问题 PAGEREF _Tc208386436 \h 8
\l "_Tc208386437" 类型2 判断安培力作用下导体的运动 PAGEREF _Tc208386437 \h 10
\l "_Tc208386438" 题型三 安培力作用下平衡问题 PAGEREF _Tc208386438 \h 12
\l "_Tc208386439" 类型1 安培力下的平衡问题 PAGEREF _Tc208386439 \h 12
\l "_Tc208386440" 类型2 安培力下的加速问题 PAGEREF _Tc208386440 \h 15
\l "_Tc208386441" 类型3 电磁炮模型 PAGEREF _Tc208386441 \h 17
\l "_Tc208386442" 题型四 安培力与功、动能定理的综合应用 PAGEREF _Tc208386442 \h 23

题型一 安培定则的应用和磁场的叠加
1．磁场
(1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用．
(2)方向：小磁针的N极所受磁场力的方向，或自由小磁针静止时N极的指向．
2．磁感应强度
(1)定义式：B＝eq \f(F,IL)(通电导线垂直于磁场)．
(2)方向：小磁针静止时N极的指向．
(3)磁感应强度是反映磁场性质的物理量，由磁场本身决定，是用比值法定义的．
3．电流的磁场
4.磁场的叠加
磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解．
类型1 磁场的叠加
正方形MNPQ的中心为O，其对角线MOP长为2d。均通有电流I0的两无限长直导线互成60°角，放置在该正方形平面内，两导线彼此绝缘且相交于O，MOP平分∠GOH，通入的电流方向如图所示。已知一根无限长直导线通入电流I时，垂直导线距离为r处的磁感应强度大小B=kIr，k为常数。则M、N、P、Q四处的磁感应强度大小正确的是（ ）
A．BM=4kI0dB．BM=0C．BQ=23kI0dD．BQ=0
【答案】AD
【详解】根据几何关系可知M、N、P、Q四点到两导线的距离分别为12d、32d、12d、32d，根据矢量的叠加可知M、P两点的磁感应强度大小为B=2×kI012d=4kI0d
N、Q两点的磁感应强度大小为0。
故选AD。
如图所示，三根长直导线A、B和C垂直纸面并固定于边长为a的正方形的三个顶点上，三根导线均通有方向垂直纸面向里、大小为I的电流，已知通电长直导线周围某点磁感应强度大小为B=kIr（式中I为通过长直导线的电流强度，r为该点到通电长直导线的距离，k为比例系数），则D点处的磁感应强度大小为
A．k3IaB．k（4+2）I2aC．k2I2aD．k32I2a
【答案】D
【详解】根据安培定则，C在D的磁场方向沿DA方向，大小为BC=kIa
A在D的磁场方向沿CD方向，大小为BA=kIa
B在D的磁场方向沿与BD方向垂直斜向上45°方向，大小为BB=kI2a
则D点的磁感应强度大小为B=2BA+BB=k32I2a，故选D。
如图，四条相互平行的细长直导线垂直坐标系xOy平面，导线与坐标平面的交点为a、b、c、d四点。已知a、b、c、d为正方形的四个顶点，正方形中心位于坐标原点O；四条导线中的电流大小相等，其中过a点的导线的电流方向垂直坐标平面向里，其余导线电流方向垂直坐标平面向外，若过a点的导线在O点产生的磁感应强度为B，则（ ）
A．O点的磁感应强度为2B
B．O点的磁感应强度沿y轴负方向
C．移走d点的导线，O点磁感应强度变为B
D．移走d点的导线，O点磁感应强度沿Oc方向
【答案】ACD
【详解】AB．根据安培定则可知，b、c在O点产生的磁感应强度等大反向，a、d在O点产生的磁感应强度等大同向，都由O点指向c点，所以O点的磁感应强度为
BO=2B
方向由O点指向c点，故A正确，B错误；
CD．移走d点的导线，O点磁感应强度等于a在O点产生的磁感应强度，所以变为B，方向还是由O点指向c点，故CD正确。
故选ACD。
类型2 安培定则的应用
如图所示，恒定电流I流过边长为2a的水平放置的正方形导线，O点为正方形的中心，P点位于O点正上方且OP=a，每条导线在P点的磁感应强度大小均为B，则P点的磁感应强度大小为（ ）
A．0B．BC．2BD．22B
【答案】D
【详解】根据图中几何关系结合安培定则，可知两相互平行导线在P点产生的磁感应强度方向的夹角为90°，如图所示
则两相互平行导线在P点产生的合磁感应强度大小为B'=2B
方向竖直向上；则正方形导线在P点的磁感应强度大小为BP=2B'=22B
故选D。
如图所示，两根通电导线P、Q沿垂直纸面的方向放置，其中导线P、Q中通有电流I1、I2，电流的方向图中未画出。O点为两导线连线的中点，c、d两点关于O点对称，a、b两点关于O点对称，已知c点的磁感应强度为零，d点的磁感应强度方向垂直cd向下。则下列说法正确的是（ ）
A．P中的电流方向垂直纸面向外、Q中的电流方向垂直纸面向里
B．I1>I2
C．O点的磁感应强度方向垂直cd向下
D．a、b两点的磁感应强度不相同
【答案】AD
【详解】B．由题意c点的磁感应强度为零，则说明导线P、Q在c点产生的磁场大小相等、方向相反，即两导线中的电流方向相反，又c点距离导线P较近，则导线P中的电流较小，即
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