2022年寧夏高考物理總復(fù)習(xí)：磁場(chǎng)

1.當(dāng)導(dǎo)線在磁場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，已知電流方向和運(yùn)動(dòng)方向，則判斷磁場(chǎng)的方向

需要用到右手定則（左手定則,右手定則），判斷安培力的方向需要用到左手定則

（左手定則，右手定則）。

【分析】依據(jù)導(dǎo)線在磁場(chǎng)中做切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流，使用右手定則，而通電導(dǎo)線

在磁場(chǎng)中受到安培力，使用左手定則來(lái)判定。

【解答】解：當(dāng)導(dǎo)線在磁場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)右手定則判斷感應(yīng)電流方向，

因此此處磁場(chǎng)方向可由右手定則來(lái)確定，即右手大拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)方向，四指指向電

流方向，則磁場(chǎng)要穿過(guò)掌心；

左手定則可以判斷安培力方向、磁場(chǎng)方向、電流方向關(guān)系，那么判斷安培力的方向需要

用到左手定則，即讓磁場(chǎng)穿過(guò)左手掌心，其四指指向電流方向，則大拇指指向則為安培

力方向；

故答案為：右手定則，左手定則。

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了磁場(chǎng)方向的判斷方法，掌握左手定則、右手定則、安培定則內(nèi)容即

可正確解題，平時(shí)要注意基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)與掌握。

2.如圖所示，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的細(xì)導(dǎo)體棒a被水平放置在傾角為的光滑斜面上，導(dǎo)

體棒所在空間存在豎直方向勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)細(xì)棒中通以恒定電流，當(dāng)電流方向如圖所示，

電流強(qiáng)度為I時(shí)，a能在斜面上保持靜止，已知重力加速度g,則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

的大小為3g;方向?yàn)樨Q直向上。

—IL—-------------------

【分析】導(dǎo)體棒受重力、支持力和安培力作用，處于平衡狀態(tài)，關(guān)鍵是根據(jù)左手定則確

定安培力方向，然后根據(jù)平衡條件列式求解安培力大小，根據(jù)F=BIL求解磁感應(yīng)強(qiáng)度。

【解答】解：空間存在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上時(shí)，根據(jù)左手

定則可知，導(dǎo)體棒受到水平向右的安培力，根據(jù)平衡條件，在平行斜面方向，BILcos450

=mgsin45°,解得，B=萼；

ILt

當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下時(shí)、根據(jù)左手定則可知，導(dǎo)體棒受到水平向左的安培力，不

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能平衡。

故答案為：器;豎直向上。

【點(diǎn)評(píng)】本題中限制了磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，必須在豎直方向，則答案唯一；實(shí)際上，磁

感應(yīng)強(qiáng)度方向也可以水平向左，則安培力與重力平衡。

3.通電直導(dǎo)線A與圓形通電導(dǎo)線環(huán)B固定放置在同一水平面上，通有如圖所示的電流時(shí),

通電直導(dǎo)線A受到水平向右的安培力作用.當(dāng)A、B中電流大小保持不變，但同時(shí)

改變方向時(shí)，通電直導(dǎo)線A所受到的安培力方向水平向右.

【分析】由安培定則可得出A處的磁場(chǎng)方向，再由左手定則可判斷A受安培力的方向.

【解答】解：由安培定則可得，A所在處的磁場(chǎng)垂直線面向里，則由左手定則可得，A

受安培力向右，

同理可得，當(dāng)電路反向后，安培力向右；

故答案為：右；右.

【點(diǎn)評(píng)】本題考查安培定則及左手定則的應(yīng)用，只要熟練掌握定則內(nèi)容并能正確應(yīng)用即

可解出.

4.一導(dǎo)體材料的樣品的體積為aXbXc,A'、C、A、C'為其四個(gè)側(cè)面，如圖所示.已知

導(dǎo)體樣品中載流子是自由電子，且單位體積中的自由電子數(shù)為n,電阻率為p,電子的電

荷量為e,沿x方向通有電流I.

（1）導(dǎo)體樣品A'、A兩個(gè)側(cè)面之間的電壓是要，導(dǎo)體樣品中自由電子定向移動(dòng)

—ab-

（2）將該導(dǎo)體樣品放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向沿z軸正方向，則導(dǎo)體側(cè)面C的電勢(shì)」

于（填“高于”、“低于”或“等于"）側(cè)面C'的電勢(shì).

（3）在（2）中，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，沿x方向的電流仍為I,若測(cè)得C、C兩側(cè)面的電

勢(shì)差為U,則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為竺”.

一/一

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【分析】（1）根據(jù)電阻定律和部分電路的歐姆定律可以求出A、A'之間的電壓；由電流

的微觀表達(dá)式：I=nesv,求出電子定向移動(dòng)的速率；

（2）金屬導(dǎo)體中移動(dòng)的是自由電子，當(dāng)電流的方向水平向右時(shí)，電子向左定向移動(dòng)，受

到洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，根據(jù)電子偏轉(zhuǎn)到哪一表面判斷電勢(shì)的高低.

（2）當(dāng)電荷所受的電場(chǎng)力與洛倫茲力處處相等時(shí)，根據(jù)電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡，結(jié)合電

流I=nevS,推導(dǎo)出U的大小與I和B以及元件厚度b之間的關(guān)系.

【解答】解：（1）導(dǎo)體材料的電阻為：R=P三，則電壓：U=IR=縹；由電流的微觀表

ab助

達(dá)式：I=nesv,則電子定向移動(dòng)的速率：v=總^

（2）根據(jù)左手定則，電子向側(cè)面C'運(yùn)動(dòng)，C'有了多余的電子，電勢(shì)低，所以導(dǎo)體的

側(cè)面C的電勢(shì)高于側(cè)面C'的電勢(shì).

（3）電子受到的洛倫茲力與電場(chǎng)力平衡，有：e?=evB,得：B=嚶；

b1

一—

故,答,案為,：（1）上pci，一I7：（2）局于；（3）n-e-aU-

abneabI

【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道金屬導(dǎo)體中移動(dòng)的是自由電子，根據(jù)左手定則判斷電子偏

轉(zhuǎn)方向，從而得出表面電勢(shì)的高低.會(huì)根據(jù)電荷所受的電場(chǎng)力與洛倫茲力相等，推導(dǎo)出

UH的大小與I和B以及元件厚度b之間的關(guān)系.

5.如圖是霍爾元件工作原理示意圖，一段長(zhǎng)方體形導(dǎo)電材料，左右兩端面的邊長(zhǎng)都為a和

b,其中自由運(yùn)動(dòng)電荷的帶電量大小為q。導(dǎo)電材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強(qiáng)

磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.當(dāng)通以從左到右的穩(wěn)恒電流I時(shí)，測(cè)得導(dǎo)電材料上、下表

面之間的電壓為U,且上表面的電勢(shì)比下表面的低，由此可得該導(dǎo)電材料的自由運(yùn)動(dòng)電

荷為負(fù)（填“正”或“負(fù)”）電荷，單位體積內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)電荷數(shù)等于￡。

----------qbU—

下

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【分析】上表面的電勢(shì)比下表面的低。知上表面帶負(fù)電，下表面帶正電，根據(jù)左手定則

判斷自由運(yùn)動(dòng)電荷的電性。抓住電荷所受的洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡求出電荷的移動(dòng)速度,

從而得出單位體積內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)的電荷數(shù)。

【解答】解：因?yàn)樯媳砻娴碾妱?shì)比下表面的低，根據(jù)左手定則，知道移動(dòng)的電荷為負(fù)電

荷；

U

因?yàn)閝vB=q—,

解得：v=磊,