高中物理易錯題-磁場

1、第10單元：磁場單元：磁場【內(nèi)容和方法】【內(nèi)容和方法】本單元內(nèi)容包括磁感應(yīng)強度、磁感線、磁通量、電流的磁場、安培力、洛侖茲力等基本概念，以及磁現(xiàn)象的電本質(zhì)、安培定則、左手定則等規(guī)律。本單元涉及到的基本方法有，運用空間想象力和磁感線將磁場的空間分布形象化是解決磁場問題的關(guān)鍵。運用安培定則、左手定則判斷磁場方向和載流導(dǎo)線、運動的帶電粒子受力情況是將力學(xué)知識與磁場問題相結(jié)合的切入點。【例題分析】【例題分析】在本單元知識應(yīng)用的過程中，初學(xué)者常犯

2、的錯誤主要表現(xiàn)在：不能準確地再現(xiàn)題目中所敘述的磁場的空間分布和帶電粒子的運動軌跡：運用安培定則、左手定則判斷磁場方向和載流導(dǎo)線、運動的帶電粒子受力情況時出錯；運用幾何知識時出現(xiàn)錯誤；不善于分析多過程的物理問題。例1如圖101，條形磁鐵平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁場垂直，現(xiàn)給導(dǎo)線中通以垂直于紙面向外的電流，則下列說法正確的是：[]A磁鐵對桌面的壓力減小B磁鐵對桌面的壓力增大C磁鐵對桌面的壓力不變D以上說法都不

3、可能【錯解分析】錯解：磁鐵吸引導(dǎo)線而使磁鐵導(dǎo)線對桌面有壓力，選B。錯解在選擇研究對象做受力分析上出現(xiàn)問題，也沒有用牛頓第三定律來分析導(dǎo)線對磁鐵的反作用力作用到哪里?！菊_解答】通電導(dǎo)線置于條形磁鐵上方使通電導(dǎo)線置于磁場中如圖102所示，由左手定則判斷通電導(dǎo)線受到向下的安培力作用，同時由牛頓第三定律可知，力的作用是相互的，磁鐵對通電導(dǎo)線有向下作用的同時，通電導(dǎo)線對磁鐵有反作用力，作用在磁鐵上，方向向上，如圖103。對磁鐵做受力分析，由于磁

4、鐵始終靜止，無通電導(dǎo)線時，N=mg，有通電導(dǎo)線后NF′=mg，N=mgF′，磁鐵對桌面壓力減小，選A。例2如圖104所示，水平放置的扁平條形磁鐵，在磁鐵的左端正上方有一線框，線框平面與磁鐵垂直，當線框從左端正上方沿水平方向平移到右端正上方的過程中，穿過它的磁通量的變化是：[]A先減小后增大錯解一、二的根本原因有二：一是對螺線管兩端加上交流電壓后，螺線管內(nèi)部磁場大小和方向發(fā)生周期性變化的具體情況分析不清；二是沒有搞清洛侖茲力f=Bqv的適

5、用條件，而亂套公式。洛侖茲力的大小為f=Bqv的條件是運動電荷垂直射入磁場，當運動方向與B有夾角時，洛侖茲力f=Bqvsinθ，；當θ=0或θ=180時，運動電荷不受洛侖茲力作用?！菊_解答】螺線管兩端加上交流電壓后，螺線管內(nèi)部磁場大小和方向發(fā)生周期性變化，但始終與螺線管平行，沿著螺線管軸線方向射入的電子其運動方向與磁感線平行。沿軸線飛入的電子始終不受洛侖茲力而做勻速直線運動。例4有一自由的矩形導(dǎo)體線圈，通以電流I′。將其移入通以恒定電

6、流I的長直導(dǎo)線的右側(cè)。其ab與cd邊跟長直導(dǎo)體AB在同一平面內(nèi)且互相平行，如圖107所示。試判斷將該線圈從靜止開始釋放后的受力和運動情況。（不計重力）【錯解分析】錯解：借助磁極的相互作用來判斷。由于長直導(dǎo)線電流產(chǎn)生的磁場在矩形線圈所在處的磁感線方向為垂直紙面向里，它等效于條形磁鐵的N極正對矩形線圈向里。因為通電線圈相當于環(huán)形電流，其磁極由右手螺旋定則判定為S極向外，它將受到等效N極的吸引，于是通電矩形線圈將垂直紙面向外加速。錯誤的根源就

7、在于將直線電流的磁場與條形磁鐵的磁極磁場等效看待。我們知道直線電流磁場的磁感線是一簇以直導(dǎo)線上各點為圓心的同心圓，它并不存在N極和S極，可稱為無極場，不能與條形磁鐵的有極場等效。【正確解答】利用左手定則判斷。先畫出直線電流的磁場在矩形線圈所在處的磁感線分布，由右手螺旋定則確定其磁感線的方向垂直紙面向里，如圖108所示。線圈的四條邊所受安培力的方向由左手定則判定。其中F1與F3相互平衡，因ab邊所在處的磁場比cd邊所在處的強，故F4＞F2