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磁场知识复习

磁场知识复习
磁场知识复习

【本讲主要内容】

磁场知识复习

【知识掌握】

【知识点精析】

1. 磁场的概念

(1)磁场:存在于磁极或电流周围的物质,磁场的基本性质是对处在其中的电流或运动电荷有磁场力的作用。

(2)磁感应强度:B

F

IL

=(电流与磁场垂直放置时),方向规定为该处的磁场方向。

用假想的、形象的磁感线可描述实在的、抽象的磁场。

(3)几种典型的磁场。

①匀强磁场,存在于长直的通电螺线管内部和靠近且平行的两异名磁极之间。

②条形磁铁、蹄形磁铁的磁场。

条形磁铁的磁场与通电螺线管外部的磁场相似,蹄形磁铁两正对面间的磁场可近似地看成是匀强磁场。

解析:由题意可知,金属棒ab受重力、支持力和安培力而平衡,画出受力平面图如图

所示。

对于选项A,E和B方向都沿x轴方向。根据电场力的规律,无论带电粒子是带正电还是带负电,粒子所受的电场力一定是沿x轴方向的。根据洛伦兹力的规律,带电粒子沿着磁场的方向运动,不论是带正电的粒子或带负电的粒子。它所受的洛伦兹力都等于零。因此,带电粒子在该匀强电场和匀强磁场中只能沿入射方向做匀加速直线运动或匀减速直线运动,方向都不会发生改变。所以A项中给出的电场方向和磁场方向符合试题题干的要求,是正确选项。

同理,对于选项B,无论带电粒子带正电,还是带负电,它在该匀强电场和匀强磁场中

所受的电场力和洛伦兹力的方向都是相反的,且沿竖直方向。这样,只要场强的大小E、B 满足条件E=vB,那么电场力和洛伦兹力的合力就等于零,从而由牛顿定律可知带电粒子能够沿入射方向做匀速直线运动,方向不会发生偏转。所以,B项中给出的电场方向和磁场方向符合试题题干的要求。

对于选项C,带电粒子在该匀强电场和匀强磁场中所受的电场力和洛伦兹力的方向是相同的,因而它们的合力的方向一定沿z轴方向,由牛顿定律可知带电粒子的运动方向一定会发生偏转。所以,C项中给出的电场方向和磁场方向不符合试题题干的要求,是错误选项。

对于选项D,沿x轴入射的带电粒子在该匀强电场和匀强磁场中所受的电场力和洛伦兹力的方向是相互垂直的,而且都垂直于粒子的入射方向,因此,它们的合力的方向一定不为零,且与入射方向垂直,从而使带电粒子的运动方向发生偏转。所以,D项中给出的电场方向和磁场方向不符合试题题干的要求,是错误选项。

答案:AB

说明:已知电场、磁场分布,研究带电粒子在电场、磁场中的受力情况及运动情况,是我们常遇到的问题。但反过来的问题,即已知带电粒子在电场、磁场中的受力和运动情况,能否应用所学知识对电场、磁场分布作出某些结论。这类试题,不但有利于考查学生对有关知识理解和掌握的程度,且有利于区分学生应用知识分析解决问题的能力的高低。

解题时仔细审题是非常重要的。在本题题干的叙述中已暗示有多种可能性,所以在题干的启发下,应注意到可能的电场、磁场的方向不是只有一种。

【考点突破】

【考点指要】

本章在高考中占有很重要的地位:安培力的问题可独立命题,但更多的是与电磁感应结合在一起,洛伦兹力及带电粒子在场中的运动,是每年高考的热点问题,不仅出现在选择题中,还出现在计算题甚至压轴题中,一般有较高的难度。

【典型例题分析】

例3. (2006北京海淀模拟)如图所示,在空间存在这样一个磁场区域,以MN为界,上部分匀强磁场的磁感应强度为B1,下部分匀强磁场的磁感应强度为B2,B1=2B2=2B0,方向均垂直纸面向内,且磁场区域足够大。在距离界线为h的P点有一带负电荷的离子处于静止状态,某时刻该离子分解成为带电荷的粒子A和不带电的粒子B,粒子A质量为m、带电荷q,以平行于界线MN的速度向右运动,经过界线MN时的速度方向与界线成60°角,进入下部分磁场。当粒子B沿与界线平行的直线到达位置Q点时,恰好又与粒子A相遇。不计粒子的重力。求:

(1)P、Q两点间的距离;

(2)粒子B的质量。

点拨:(1)粒子A在B1区域和B2区域做匀速圆周运动的轨道半径有何关系?

(2)作出轨迹示意图,根据几何关系求解PQ间的距离。

(3)根据粒子在由P→Q的时间和PQ间的距离求粒子B的速度,再据动量守恒定律

求粒子B 的质量。

解析:(1)粒子A 在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,设粒子A 的速度为v 0,在MN 上方运动半径为R 1,运动周期为T 1,根据牛顿第二定律和圆周运动公式,

qv B m v R 01021

= 解得R mv mv T R m 100112====,ππ

得到:

由R h mv qB 10022==

得到mv qB h 004= 根据动量守恒定律mv Mv 00-=

解得M m =1039

π。

说明:(1)解决带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动问题的关键是定圆心、求半径。 画出粒子运动轨迹中任意两点(一般是射入和射出磁场的两点)的洛伦兹力F 的方向,沿这两个洛伦兹力画其延长线,两延长线的交点即为圆心。

绘制运动的轨迹图,利用平面几何关系求出该圆的可能半径(或圆心角)。再由几何关系找出粒子运动轨迹所对圆心角α,则t T =α

360°。

(2)注意圆周运动中有关的对称规律:如从同一边界平面射入的粒子,从同一边界射在此区域中,离子将做圆周运动。

(2)在v v 21>的条件下,洛伦兹力大于电场力,离子向洛伦兹力方向偏转。洛伦兹力不做功,而电场力做负功。根据动能定理有:qE d mv mv ·

121212

222=- ① 离子以速度v 进入磁场后做圆周运动,则 q v B m v R

'=2

由①②得轨道半径:R m qB v qEd m

=-'22。 说明:(1)本题考查速度选择器的原理、分析方法以及带电粒子在叠加场中偏转时如何应用功能关系分析求解。

(2)本题中,若v v 21<而其他条件不变时,因洛伦兹力小于电场力,带电粒子向电场力的方向偏转,根据动能定理得qE d mv mv ·11122

点拨:(1)各粒子在磁场中做匀速圆周运动的旋转方向是顺时针还是逆时针?轨道半径相同吗?

(2)沿哪个方向射入的粒子能到达右侧最远处?左侧最远点的边界线是否是一个粒子的轨迹?

解析:由于带电粒子从O点以相同速率射入纸面内的各个方向,射入磁场的带电粒子在磁场内做匀速圆周运动,其运动半径是相等的。沿ON方向(临界方向)射入的粒子,恰能在磁场中做完整的圆周运动,则过O点垂直MN右侧恰为一临界半圆;若将速度方向沿ON方向逆时针偏转,则在过O点垂直MN左侧,其运动轨迹上各个点到O点的最远距离,

恰好是以O为圆心、以2R为半径的1

4

圆弧。

答案:A

说明:本题一改往年高考题中由考生确定单一圆弧形状的惯性思维,而是由不同圆弧轨迹叠加后,来判定带电粒子的运动轨迹。解题关键是抓住对临界状态的分析。

例6. (06年全国II卷)

如图所示,在x<0与x>0的区域中,存在磁感应强度大小分别为B1与B2的匀强磁

场,磁场方向均垂直于纸面向里,且B B

12

>。一个带负电荷的粒子从坐标原点O以速度v 沿x轴负方向射出,要使该粒子经过一段时间后又经过O点,B1与B2的比值应满足什么条件?

解析:粒子在整个运动过程中的速度大小恒为v,交替地在xy平面内B1与B2磁场区域中做匀速圆周运动,轨道都是半个圆周。设粒子的质量和电荷量的大小分别为m和q,圆

周运动的半径分别为r

1和r

2

,有

r mv qB

1

1

=①

r mv qB

2

2

=②

现分析粒子运动的轨迹。如图所示,在xy平面内,粒子先沿半径为r1的半圆C1运动至y轴上离O点距离为21r的A点,接着沿半径为r2的半圆D1运动至y轴上的O1点,OO1的距离

2

()③

=-

d r r

21

此后,粒子每经历一次“回旋”(即从y轴出发沿半径为r1的半圆和半径为r2的半圆回到原点下方的y轴),粒子的y坐标就减小d。设粒子经过n次回旋后与y轴交于O n点,若

A. 要使炮弹沿导轨向右发射,必须通以自M向N的电流

B. 要想提高炮弹的发射速度,可适当增大电流

C. 要想提高炮弹的发射速度,可适当增大磁感应强度

D. 使电流和磁感应强度的方向同时反向,炮弹的发射方向亦将随之反向

3. 两个电子以大小不同的初速度沿垂直磁场的方向射入一匀强磁场中。设r r 12、为这两个电子的运动轨道半径,T T 12、是它们的运动周期,则( )

A. r r T T 1212=,≠

B. r r T T 1212≠,≠

C. r r T T 1212==,

D. r r T T 1212≠,= 4. 设想在赤道附近地面上空沿东西方向有一直导线,通以自东向西方向的电流。该导线所受到的安培力的方向为( )

A. 向北

B. 向南

C. 向上

D. 向下

5. 通电矩形导线框abcd 与无限长通电导线MN 在同一平面内,电流方向如图所示,ab 边与MN 平行,关于MN 的磁场对线框的作用,下列叙述正确的是( )

①线框有两条边所受的安培力方向相同

②线框有两条边所受的安培力大小相同

③线框所受安培力的合力向左

④cd 边所受的安培力对ab 边的力矩不为零

A. ③④

B. ①②

C. ②③

D. ②④

6. 如图所示,匀强电场和匀强磁场相互垂直,现有一束带电粒子(不计重力)以速度v 0沿图示方向恰能沿直线穿过。以下叙述正确的是( )

A. 如果让平行板电容器左极板为正极,则带电粒子必须从下向上以v 0进入该区域才能沿直线穿过

B. 如果带正电粒子速度小于v 0,以沿v 0方向射入该区域时,其电势能越来越小

C. 如果带负电粒子速度小于v 0,仍沿v 0方向射入该区域时,其电势能越来越大

D. 无论带正、负电荷的粒子,若从下向上以速度v 0进入该区域时,其动能都一定增加

7. 有a 、b 、c 三个带正电粒子,其质量之比为m m m a b c ::::=123,带电荷量相同,以相同的初动能垂直射入同一匀强磁场中,都做匀速圆周运动,则( )

A. 轨道半径最大的是a

B. 轨道半径最大的是c

C. 运动周期最小的是b

D. 运动周期最小的是c

8. 如图所示区域中存在着匀强电场和匀强磁场,两者平行但方向相反。质量为m、电荷量为-q的粒子(不计重力)沿电场方向以速度v0射入场区,下列关于该粒子的说法正确的是()

A. B

B

1

2

B.

B

B

2

1

C. ()

B

B

1

2

2 D. ()

B

B

2

1

2

11. 图中为一“滤速器”装置的示意图。a、b为水平放置的平行金属板,一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间。为了选取具有某种特定速率的电子,

可在a、b间加上电压,并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场,使所选电子仍能够沿水平直线OO'运动,由O'射出。不计重力作用。可能达到上述目的的办法是()

A. 使a板电势高于b板,磁场方向垂直纸面向里

B. 使a板电势低于b板,磁场方向垂直纸面向里

C. 使a板电势高于b板,磁场方向垂直纸面向外

D. 使a板电势低于b板,磁场方向垂直纸面向外

12. 目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机,如图所示为它的发电原理:将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的微粒,而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场,磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就聚集了电荷。在磁极配置如图中所示的情况下,下列说法正确的是()

A. A板带正电

B. 有电流从b经用电器流向a

C. 金属板A、B间的电场方向向下

D. 等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力

13. 如图所示,在x轴上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。在xOy平面

θπ)角以速率v发射一个带正电的粒子(重内,从原点O处沿与x轴正方向成θ(0<<

力不计),则下列说法正确的是()

A. 若θ一定,v越大,则粒子在磁场中运动的时间越短

B. 若θ一定,v越大,则粒子在磁场中运动的角速度越大

C. 若v一定,θ越大,则粒子在磁场中运动的时间越短

D. 若v一定,θ越大,则粒子离开磁场的位置距O点越远

14. 如图所示是等离子体发电机的示意图,磁感应强度为B,两板间距离为d,要使输出电压为U,则等离子的速度v为_________,a是电源的_________极。

15. 如图所示,当左边线框通以逆时针方向的电流I时,天平恰好平衡。若改用等大顺时针方向的电流,则要在右边加挂质量 m的钩码。设匀强磁场磁感应强度为B,则线框的边长L=____________。

16. 质量为m,电荷量为q的粒子以初速度v0垂直电场线进入由两带电平行金属板所形成的电场中,粒子的重力不计,飞出平行板时侧移距离为d,已知两板间的距离为2d,电压为U,如图所示,现撤去电场,在原电场区域内加一与纸面垂直的磁场,使带电粒子以同样的初速度从同样的位置进入,又从同样的位置飞出,则此磁感应强度的大小是________。

17. 如图所示,A、B是一对水平放置的平行金属板,板间电压恒为U,板间距离为3r,在两板之间的正中央有一圆筒形的金属网,其横截面半径为r,网状圆筒内充满了磁感应强度为B的匀强磁场,将一带电粒子从A板上的a点处由静止释放,竖直向下通过b点后进入匀强磁场,当带电粒子飞出金属网时,其速度方向恰好平行于两金属板,粒子的重力不计,求该粒子的比荷。

18. 如图所示,一对竖直放置的平行金属板长为L,板间距离为d,接在电压为U的电源上,板间有一与电场方向垂直的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B。有一质量为m、带电荷量为+q的油滴,从离平行板上端h高处由静止开始自由下落,由两板正中央P点处进入电场和磁场空间,油滴在P点所受电场力和磁场力恰好平衡,最后油滴从

一块极板的边缘D处离开电场和磁场空间。求:

(1)高度h为多大?

(2)油滴在D点时的速度大小。

19. 一厚度均匀的薄铅板,其厚度为d与磁场方向平行地放在磁感应强度为B的匀强磁场中,如图所示,图中的两段圆弧是质量为m、电荷量为q的粒子垂直穿过铅板前后的运动轨

>。

迹,半径分别为R和r,R r

(1)带电粒子从图中的何处出发穿过铅板的?带何种电?

(2)粒子垂直穿过铅板时所受的平均阻力多大?

(3)设粒子每次穿过铅板时所受的平均阻力相等,则粒子出发后共能穿过铅板几次?

20. (2006北京东城模拟)如图所示直角坐标系xOy,在y>0的空间存在着匀强磁场,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于纸面向里,许多质量为m带电的粒子,以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向,由O点射入磁场区域。不计重力,不计粒子间的相互影响。图中曲线表示带电粒子可能经过的区域边界,其中边界与y轴交点P的坐标为(0,a),边界与x轴交点为Q。

(1)试判断粒子带正电荷还是负电荷。

(2)求粒子所带的电荷量。

(3)求Q点的坐标。

21. 如图所示,在某一真空室内存在着匀强电场与匀强磁场,电场强度E与磁感应强度B

互相平行且方向相反,均与水平面成θ角,已知E V m =3102×/,B =5T 。一质量m =-1104×kg 、带电荷量为q 的液滴以沿x 轴负方向的速度v m s 020=/进入该区域时恰好做匀速直线运动。(g 取10m/s 2)

(1)带电液滴带何种电荷?电荷量q 为多大?

(2)求θ角。

22. (2005江苏南京模拟)如图所示,在半径为R 的绝缘圆筒内有匀强磁场,方向垂直纸面向里,圆筒正下方有小孔C 与平行金属板M 、N 相通。两板间距离为d ,两板与电动势为E 的电源连接,一带电荷量为-q 、质量为m 的带电粒子(重力忽略不计),开始时静止于C 孔正下方紧靠N 板的A 点,经电场加速后从C 孔进入磁场,并以最短的时间从C 孔射出。已知带电粒子与筒壁的碰撞无电荷量损失,且每次碰撞时间极短,碰后以原速率返回。求:

(1)筒内磁场的磁感应强度大小;

(2)带电粒子从A 点出发至第一次回到A 点所经历的时间。

【综合测试】

1. 下列说法中正确的是( )

A. 带电粒子在磁场中运动时必定受到洛伦兹力作用

B. 洛伦兹力不会改变带电粒子的速度

C. 洛伦兹力的方向总跟带电粒子的运动方向垂直

D. 运动的带电粒子还受到其他力的作用时,洛伦兹力会对它做功

2. 一根电缆埋藏在一堵南北走向的墙里。在墙的西侧处,当放一指南针时,其指向刚好在原来基础上旋转180°。由此可以断定,这根电缆中电流的方向为( )

A. 可能是向北

B. 可能是竖直向下

C. 可能是向南

D. 可能是竖直向上

3. (2006广东模拟)如图所示,a 和b 是两条靠得很近的平行通电直导线,电流方向都

向上,且I I

a b

。当加一个垂直于a、b所在平面向内的匀强磁场B时,导线a恰好不再受安培力作用。则跟加磁场B以前相比较()

A. b受的磁场力大于原来的2倍

B. b受的磁场力等于原来的2倍

C. b受的磁场力小于原来的2倍

D. b不再受磁场力作用

4. 十九世纪二十年代,以塞贝克(数学家)为代表的科学家已认识到:温度差会引起电流。安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差,从而提出如下假设:地球磁场是由绕地球的环形电流引起的,则该假设中的电流方向是()

A. 由西向东垂直磁子午线

B. 由东向西垂直磁子午线

C. 由南向北沿磁子午线方向

D. 由赤道向两极沿磁子午线方向

5. 纸面内有环形线圈,通以如图所示的电流I,虚线ab与环的直径重合,在ab靠a一端安放一根通电导线,通入垂直纸面向里的电流,于是环形线圈就发生运动,运动情况是()

A. 向下平移

B. 向上平移

C. 从a朝b看顺时针转动

D. 从a朝b看逆时针转动

6. 如图所示,正离子从y轴上的A点以垂直于y轴的速度v0进入第一象限中的匀强电场和匀强磁场区域,电场方向沿y轴负方向,磁场方向垂直于纸面向内。离子从x轴上C点

离开第一象限,OC=x

1,从A到C的运动时间为t

1

,离子在C点的速率为v

1

。若该离子

以同样初速度射入第一象限时,第一象限中只有相同的匀强电场,则离子从D点离开第一

象限,OD=x

2,从A到D的运动时间为t

2

,离子在D点的速率为v2。则()

A. x x 12>

B. t t 12>

C. v v 12>

D. v v 12=

7. 在如图所示的匀强磁场中,有一束质量不同、速度不同的一价正离子,从同一点P 沿垂直于磁场的同一方向射入磁场,它们中能到达图中同一点Q 的离子必须具有(重力不计)( )

A. 相同的速度

B. 相同的质量

C. 相同的动量

D. 相同的动能

8. 如图所示,一条形磁铁放在水平桌面上,在其左上方固定一根与磁场垂直的长直导线,当导线中通以图示方向的电流时( )

A. 磁铁对桌面的压力减小,且受到向左的摩擦力作用

B. 磁铁对桌面的压力减小,且受到向右的摩擦力作用

C. 磁铁对桌面的压力增大,且受到向左的摩擦力作用

D. 磁铁对桌面的压力增大,且受到向右的摩擦力作用

9. 如图所示,甲带正电,乙是不带电的绝缘块,甲、乙叠放在一起置于光滑的水平地面上,空间存在着水平方向的匀强磁场,在水平恒力F 作用下,甲、乙无相对滑动的一起向左加速运动,在加速运动阶段( )

A. 甲、乙两物块间的摩擦力不断增大

B. 甲、乙两物块间的摩擦力不变

C. 甲、乙向左运动的加速度不断减小

D. 甲对乙的压力不断减小

10. 回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D 形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示。要增大带电粒子射出时的动能,则下列说法中正确的是( )

A. 增大电场的加速电压

B. 增大磁场的磁感应强度

C. 减小狭缝间的距离

D. 增大D形金属盒的半径

11. (06. 北京)如图所示,匀强磁场的方向垂直纸面向里,一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入,沿曲线dPa打到屏MN上的a点,通过Pa段用时为t。若该微粒经过P点时,与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒,最终打到屏MN上。两个微粒所受重力均忽略。新微粒运动的()

A. 轨迹为Pb,至屏幕的时间将小于t

B. 轨迹为Pc,至屏幕的时间将大于t

C. 轨迹为Pb,至屏幕的时间将等于t

D. 轨迹为Pa,至屏幕的时间将大于t

12. 地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场,已知磁场方向垂直纸面向里,一个带电油滴能沿一条与竖直方向成α角的直线MN运动(MN在垂直于磁场方向的平面内),如图所示。则以下判断中正确的是()

A. 如果油滴带正电,它是从M点运动到N点

B. 如果油滴带正电,它是从N点运动到M点

C. 如果电场方向水平向左,油滴是从M点运动到N点

D. 如果电场方向水平向右,油滴是从M点运动到N点

13. 某一空间存在着强度不变、方向随时间做周期性变化的匀强磁场,如图a所示。规定垂直纸面向里的磁场方向为正方向,为了使静止于该磁场中的带正电的粒子能按abcdef顺序作横“ ”字曲线运动(轨迹如图b),则可行的办法是(粒子只受磁场力作用,其他力不计)

图a

17. 如图所示为一电磁流量计的示意图,其截面为正方形的非磁性管,每边边长为d,导电液体流动,在垂直液体流动方向上加一指向纸内的匀强磁场,磁感应强度为B。现测得液体a、b两点间的电势差为U,求管内导电液体的流量Q。

18. 如图所示,MN 为一长为l 的水平放置的绝缘板,绝缘板处在匀强电场和匀强磁场之中,但匀强磁场只占据右半部分空间。一质量为m 、带电荷量为q 的小滑块,在M 端从静止开始被电场加速向右运动,进入磁场后做匀速运动,直到右端与挡板碰撞弹回。碰撞之后,立即撤去电场,小滑块仍做匀速运动。小滑块离开磁场后,在距M 端1/4的P 点处停下。设小滑块与绝缘板间的动摩擦因数为μ,求:

(1)小滑块与挡板碰撞后的速度值;

(2)匀强磁场的磁感应强度。

19. (2006福建模拟)AB 、CD 、EF 为三条平行的边界线,AB 、CD 相距l 1,CD 、EF 相距l 2,如图所示。AB 、CD 之间有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B 1;CD 、EF 之间也有垂直纸面向里的匀强磁场。现从A 点沿AB 方向垂直磁场射入一带负电的粒子,该粒子质量为m 、带电荷量为-q ,重力不计。求:

(1)若粒子运动到CD 边时速度方向恰好与CD 边垂直,则它从A 点射入时速度v 0为多大?

(2)若已知粒子从A 点射入时速度为u u v ()>0,则粒子运动到CD 边界时,速度方向与CD 边的夹角θ为多大?(用反三角函数表示)若粒子运动到EF 边界时恰好不穿出磁场,则CD 、EF 之间磁场的磁感应强度B 2为多大?

20. 在直径为d 的圆形区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于圆面指向纸外。一电荷量为q 、质量为m 的粒子,从磁场区域的一条直径AC 上的A 点射入磁场,其速度大小为v 0,方

高考物理电磁学知识点之磁场知识点复习(6)

高考物理电磁学知识点之磁场知识点复习(6) 一、选择题 1.如图所示为质谱仪的原理图,一束粒子流由左端平行于P 1、P 2射入,粒子沿直线通过速度选择器,已知速度选择器的电场强度为E ,磁感应强度为B 1.粒子由狭缝S 0进入匀强磁场B 2后分为三束,它们的轨道半径关系为132r r r =<,不计重力及粒子间的相互作用力,则下列说法中正确的是( ) A .P 1极板带负电 B .能通过狭缝S 0的带电粒子的速率等于1 B E C .三束粒子在磁场B 2中运动的时间相等 D .粒子1的比荷 11q m 大于粒子2的比荷2 2 q m 2.回旋加速器是加速带电粒子的装置.其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D 形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,要增大带电粒子射出时的动能,则下列说法中正确的是( ) A .减小磁场的磁感应强度 B .增大匀强电场间的加速电压 C .增大 D 形金属盒的半径 D .减小狭缝间的距离 3.如图所示,有abcd 四个离子,它们带等量的同种电荷,质量不等.有m a =m b <m c =m d ,以不等的速度v a <v b =v c <v d 进入速度选择器后有两种离子从速度选择器中射出,进入B 2磁场,由此可判定( )

A.射向P1的是a离子B.射向P2的是b离子 C.射到A1的是c离子D.射到A2的是d离子 4.为了降低潜艇噪音可用电磁推进器替代螺旋桨。如图为直线通道推进器示意图。推进器前后表面导电,上下表面绝缘,规格为:a×b×c=0.5m×0.4m×0.3m。空间内存在由超导励磁线圈产生的匀强磁场,其磁感应强度B=10.0T,方向竖直向下,若在推进器前后方向通以电流I=1.0×103A,方向如图。则下列判断正确的是() A.推进器对潜艇提供向左的驱动力,大小为4.0×103N B.推进器对潜艇提供向右的驱动力,大小为5.0×103N C.超导励磁线圈中的电流方向为PQNMP方向 D.通过改变流过超导励磁线圈或推进器的电流方向可以实现倒行功能 5.如图所示,一块长方体金属板材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。当通以从左到右的恒定电流I时,金属材料上、下表面电势分别为φ1、 φ2。该金属材料垂直电流方向的截面为长方形,其与磁场垂直的边长为a、与磁场平行的边长为b,金属材料单位体积内自由电子数为n,元电荷为e。那么 A. 12IB enb ?? -=B. 12IB enb ?? -=- C. 12 IB ena ?? -=D. 12 IB ena ?? -=- 6.如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场边界上,有两个质量、电荷量均相等的正、负离子(不计重力),从O点以相同的速度射入磁场中,射入方向均与边界成θ角,则正、负离子在磁场中运动的过程,下列判断正确的是

磁场基础知识复习及基础题

授课教案 学员姓名:_____________ 授课教师:_____________ 所授科目:_____________ 学员年级:__________ 上课时间:____年__月__日____时___分至____时___分共___小时 定义式 ,通电导线与B垂直

例:下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是( ) A .磁感应强度的大小等于通电导线受到的磁场力的大小F 与电流I 及导线长度L 的乘积 的比值 B .通电导线磁场力大的地方感应强度一定大 C .电流在磁场中的某点不受磁场力,则该点的磁感应强度一定为零 D .磁感应强度的大小跟放在磁场中的导线受力大小无关 1.在纸面上有一个等边三角形ABC ,其顶点处都有通相同电流的三根长直导线垂直于纸面放置,电流方向如图所示,每根通电导线在三角形的中心产生的磁感应强度大小为B 0,则中心O 处的磁感应强度大小为__________。 2.如图所示,将通电线圈悬挂在磁铁N 极附近,磁铁处于水平位置和线 圈在同一平面内,且磁铁的轴线经过线圈圆心,线圈将( ) A .转动同时靠近磁铁 B .转动同时离开磁铁 C .不转动只靠近磁铁 D .不转动只离开磁铁 答案:A 3. 有长L= 50 cm ,重G=0. 1 N 的金属杆ab 静止在光滑的金属框架 上,框架平面与水平面夹角 (如图所示),流过ab 的电流 I=1 A 。整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,求此磁场的磁感应强 度B 的大小。 4.如图所示,把一导线用弹簧挂在蹄形磁铁磁极的正上方,当导线中通以图示电流I 时,导线的运动情况是(从上往下看)( ) A .顺时针方向转动,同时下降 B .顺时针方向转动,同时上升 C .逆时针方向转动,同时下降 D .逆时针方向转动,同时上升 答案是A 。 5.如图所示,把轻质线圈用细线挂在一个固定的磁铁的N 极附近,磁 铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈的平面。当线圈内通电时,下 列结论中正确的是( ) A .电流方向如图中所示时,线圈将向左偏移 B .电流方向如图中所示时,线圈将向右偏移 C .电流方向与图中相反时,线圈将向左偏移 D .电流方向与图中相反时,线圈将向右偏移 答案:AD

高考物理马鞍山电磁学知识点之磁场知识点总复习附解析

高考物理马鞍山电磁学知识点之磁场知识点总复习附解析 一、选择题 1.如图所示,完全相同的甲、乙两个环形电流同轴平行放置,甲的圆心为O 1,乙的圆心为O 2,在两环圆心的连线上有a 、b 、c 三点,其中aO 1=O 1b =bO 2=O 2c ,此时a 点的磁感应强度大小为B 1,b 点的磁感应强度大小为B 2.当把环形电流乙撤去后,c 点的磁感应强度大小为 A .2 12 B B - B .1 22 B B - C .21B B - D . 1 3 B 2.如图所示,虚线为两磁场的边界,左侧磁场垂直纸面向里,右侧磁场垂直纸面向外,磁感应强度大小均为B 。一边长为L 、电阻为R 的单匝正方形导体线圈abcd ,水平向右运动到图示位置时,速度大小为v ,则( ) A .ab 边受到的安培力向左,cd 边受到的安培力向右 B .ab 边受到的安培力向右,cd 边受到的安培力向左 C .线圈受到的安培力的大小为222B L v R D .线圈受到的安培力的大小为224B L v R 3.如图所示,一块长方体金属板材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中,磁感应强度大小为B 。当通以从左到右的恒定电流I 时,金属材料上、下表面电势分别为φ1、φ2。该金属材料垂直电流方向的截面为长方形,其与磁场垂直的边长为a 、与磁场平行的边长为b ,金属材料单位体积内自由电子数为n ,元电荷为e 。那么 A .12I B enb ??-= B .12IB enb ??-=-

C. 12 IB ena ?? -=D. 12 IB ena ?? -=- 4.有关洛伦兹力和安培力的描述,正确的是() A.通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用 B.安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现 C.带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功 D.通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行 5.如图甲所示,静止在水平面上的等边三角形金属线框,匝数n=20,总电阻R=2.5Ω,边长L=0.3m,处在两个半径均为r=0.1m的圆形匀强磁场中,线框顶点与右侧圆心重合,线框底边与左侧圆直径重合,磁感应强度B1垂直水平面向外;B2垂直水平面向里,B1、B2随时间t的变化如图乙所示,线框一直处于静止状态,计算过程中取π3 =,下列说法正确的是() A.线框具有向左的运动趋势 B.t=0时刻穿过线框的磁通量为0.5Wb C.t=0.4s时刻线框中感应电动势为1.5V D.0-0.6s内通过线框横截面电荷量为0.018C 6.如图所示,一束粒子射入质谱仪,经狭缝S后分成甲、乙两束,分别打到胶片的A、C 两点。其中 2 3 SA SC =,已知甲、乙粒子的电荷量相等,下列说法正确的是 A.甲带正电B.甲的比荷小 C.甲的速率小D.甲、乙粒子的质量比为2:3 7.如图所示,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置。其核心部分是两个D形金属盒,置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连。则下列说法正确的是 ()

磁场基础知识复习--很基础的

磁场复习讲义 第一节磁现象和磁场 1.首先发现电流产生磁场的科学家是( ) A.富兰克林B.法拉第C.安培D.奥斯特 2.奥斯特实验说明了( ) A.磁场的存在B.磁场具有方向性C.通电导线周围存在磁场D.磁体间有相互作用 6.地球是一个大磁体,它的磁场分布情况与一个条形磁铁的磁场分布情况相似,以下说法正确的是( ) A.地磁场的方向是沿地球上经线方向的 B.地磁场的方向是与地面平行的 C.地磁场的方向是从北向南方向的 D.在地磁南极上空,地磁场的方向是竖直向下的 7.铁棒A能吸引小磁针,铁棒B能排斥小磁针,若将铁棒A靠近铁棒B时,则() A.A、B一定互相吸引 B. A、B一定互相排斥 C. A、B间有可能无磁场力作用 D. A、B间可能互相吸引,也可能互相排斥 第二节磁感应强度 二、过关训练 1、关于磁感应强度,下列说法正确的是() A、由B=F/IL可知,磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线中电流I的减小而增大 B、由B=F/IL可知,磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线长度L的增大而减小 C、由B=F/IL可知,磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线所受的磁场力F的增大而增大 D、磁场中某处B=F/IL是定值,由磁场本身决定的。 2、关于磁感应强度,下列说法正确的是() A、一小段通电导线放在B为零的位置,那么它受到的磁场力也一定为零 B、通电导线所受的磁场力为零,该处的磁感应强度也一定为零 C、放置在磁场中1m长的通电导线,通过1A的电流,受到的磁场力为1N,则该处的磁感应强度就是1T D、磁场中某处的B的方向跟电流在该处受到磁场力F的方向相同 3、下列说法正确的是() A、磁场中某处磁感强度的大小,等于长为L通以电流I的一小段导线放在该处时所受磁场力F与IL乘积的比值。 B、一小段通电导线放在某处如不受磁场力作用,则该处的磁感强度为零。 C、因为B=F/IL,所以磁场中某处的磁感应强度的大小与放在该处的导线所受磁场力F的大小成正比,与IL的大小成反比。 D、磁场中某处磁感应强度的大小与放在磁场中通电导线长度、电流大小及所受磁场力的大小均无关。 4、有一小段通电直导线,长为1cm,电流强度为5A,把它置于磁场中某点,受到的磁场力为0.1N,则该点的磁感应强度() A.可能等于2T B.可能小于2T C.可能大于2T D.一定等于2T 5.磁感应强度单位是特斯拉,1特斯拉相当于() A、1kg/A·s2 B、1kg·m/A·s2 C、1kg·m2/s2 D、1kg·m2/A·s2 6.磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线长1cm,,电流是2.5A,导线它受的磁场力为5×10-2 N,则这个位置的磁感应强度为_____2_T,如果把导线中的电流增大到5A,这一点的磁感应强度为__2___T,该通电导线受到的磁场力又为___2___N。 7、一根导线长0.2m,通以3A的电流,在磁场中某处受到的最大的磁场力是6×10-2N,则该处的磁感应强度B是___10_T.如果该导线的长度和电流都减小一半,则该处的B的大小是10______T。 8、垂直磁场方向放入匀强磁场的通电导线长L=1cm,电流强度I=10A,若它所受的磁场力F=0.05N,求:(1)该磁场的磁感应强度B是多少? (2)若导线中电流强度变为5A,磁感应强度B又是多少?导线所受到的磁场力多大?

高二物理磁场相关知识点归纳

高二物理磁场相关知识点归纳 为了方便高二的同学们更好地学习掌握物理知识,小编在这里整理了高二物理磁场相关知识点归纳,供大家参考学习,希望能对大家有帮助! 第十章磁场 一、磁场: 1、磁场的基本性质:磁场对放入其中的磁极、电流有磁场力的作用; 2、磁铁、电流都能能产生磁场; 3、磁极和磁极之间,磁极和电流之间,电流和电流之间都通过磁场发生相互作用; 4、磁场的方向:磁场中小磁针北极的指向就是该点磁场的方向; 二、磁感线:在磁场中画一条有向的曲线,在这些曲线中每点的切线方向就是该点的磁场方向; 1、磁感线是人们为了描述磁场而人为假设的线; 2、磁铁的磁感线,在外部从北极到南极,内部从南极到北极; 3、磁感线是封闭曲线; 三、安培定则: 1、通电直导线的磁感线:用右手握住通电导线,让伸直的大拇指所指方向跟电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向;

2、环形电流的磁感线:让右手弯曲的四指和环形电流方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴上磁感线的方向; 3、通电螺旋管的磁场:用右手握住螺旋管,让弯曲的四指方向和电流方向一致,大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感线的方向; 四、地磁场:地球本身产生的磁场;从地磁北极(地理南极)到地磁南极(地理北极); 五、磁感应强度:磁感应强度是描述磁场强弱的物理量。 1、磁感应强度的大小:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积的比值,叫磁感应强度。B=F/IL 2、磁感应强度的方向就是该点磁场的方向(放在该点的小磁针北极的指向) 3、磁感应强度的国际单位:特斯拉 T, 1T=1N/A。m 六、安培力:磁场对电流的作用力; 1、大小:在匀强磁场中,当通电导线与磁场垂直时,电流所受安培力F等于磁感应强度B、电流I和导线长度L三者的乘积。2、定义式 F=BIL(适用于匀强电场、导线很短时) 3、安培力的方向:左手定则:伸开左手,使大拇指根其余四个手指垂直,并且跟手掌在同一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,并使伸开四指指向电流的方向,那么大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。

磁场知识点归纳总结

? 本章共有四个概念、两个公式、两个定则。 五个概念:磁场、磁感线、磁感强度、匀强磁场 两个公式:安培力 F=BIl (Il⊥B) 洛伦兹力 f =qvB (v⊥B) 两个定则: 安培定则——判断电流的磁场方向 左手定则——判断磁场力的方向 1.磁场 ⑴永磁体周围有磁场。 ⑵电流周围有磁场(奥斯特实验)。 分子电流假说: 物质微粒内部存在着环形分子电流。 磁现象的电本质:磁体的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的。 ⑶在变化的电场周围空间产生磁场(麦克斯韦) 2.磁场的基本性质 磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用 3.磁感应强度 : (定义式) 适用条件: l 很小(检验电流元),且 l⊥B 。磁感应强度是矢量。 单位是特斯拉,符号 1T=1N/(A m) 方向:规定为小磁针在该点静止时N极的指向 4. 磁感线 ⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向,也就是在该点小磁针静止时N极的指向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁感线都是闭合曲线。(2)要熟记常见的几种磁场的磁感线: (3)安培定则(右手螺旋定则): 对直导线,四指指磁感线环绕方向; 对环行电流,大拇指指中心轴线上的磁感线方向;对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。 (4)地磁场:地球的磁场与条形磁体的磁场相似。 主要特点是:地磁场B的水平分量(Bx)总是从地球南极指向北极,而竖直分量(By)则南北相反,在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下;在赤道表面上,距离地球表面相等的各点磁感应强度相等,且水平向北. ?如图所示,a、b是直线电流的磁场,c、d是环形电流的磁场,e、f是螺线管电流的磁场,试在各图中补画出电流方向或磁感线方向. 3、如图所示,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,磁针的S极向纸内偏转,则这束带电粒子可能是 ( BC ) A.向右飞行的正离子束 B.向左飞行的正离子束 max F B Il = S N

磁场知识点总结

磁场知识点总结 一、磁场 磁体是通过磁场对铁一类物质发生作用的,磁场和电场一样,是物质存在的另一种形式,是客观存在。小磁针的指南指北表明地球是一个大磁体。磁体周围空间存在磁场;电流周围空间也存在磁场。 电流周围空间存在磁场,电流是大量运动电荷形成的,所以运动电荷周围空间也有磁场。静止电荷周围空间没有磁场。 磁场存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间。磁场是物质存在的一种形式。磁场对磁体、电流都有磁力作用。 与用检验电荷检验电场存在一样,可以用小磁针来检验磁场的存在。如图所示为证明通电导线周围有磁场存在——奥斯特实验,以及磁场对电流有力的作用实验。 1.地磁场 地球本身是一个磁体,附近存在的磁场叫地磁场,地磁的南极在地球北极附近,地磁的北极在地球的南极附近。 2.地磁体周围的磁场分布 与条形磁铁周围的磁场分布情况相似。 3.指南针 放在地球周围的指南针静止时能够指南北,就是受到了地磁场作用的结果。 4.磁偏角 地球的地理两极与地磁两极并不重合,磁针并非准确地指南或指北,其间有一个交角,叫地磁偏角,简称磁偏角。 说明: ①地球上不同点的磁偏角的数值是不同的。 ②磁偏角随地球磁极缓慢移动而缓慢变化。 ③地磁轴和地球自转轴的夹角约为11°。 二、磁场的方向 在电场中,电场方向是人们规定的,同理,人们也规定了磁场的方向。 规定: 在磁场中的任意一点小磁针北极受力的方向就是那一点的磁场方向。

确定磁场方向的方法是: 将一不受外力的小磁针放入磁场中需测定的位置,当小磁针在该位置静止时,小磁针N 极的指向即为该点的磁场方向。 磁体磁场: 可以利用同名磁极相斥,异名磁极相吸的方法来判定磁场方向。 电流磁场: 利用安培定则(也叫右手螺旋定则)判定磁场方向。 三、磁感线 在磁场中画出有方向的曲线表示磁感线,在这些曲线上,每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。 (1)磁感线上每一点切线方向跟该点磁场方向相同。 (2)磁感线特点 (1)磁感线的疏密反映磁场的强弱,磁感线越密的地方表示磁场越强,磁感线越疏的地方表示磁场越弱。 (2)磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向。 (3)磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线,在磁体外部由N极到S极,在磁体内部由S极到N极。 以下各图分别为条形磁体、蹄形磁体、直线电流、环行电流的磁场 说明: ①磁感线是为了形象地描述磁场而在磁场中假想出来的一组有方向的曲线,并不是客观存在于磁场中的真实曲线。 ②磁感线与电场线类似,在空间不能相交,不能相切,也不能中断。 四、几种常见磁场 1通电直导线周围的磁场 (1)安培定则:右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向,这个规律也叫右手螺旋定则。

高中物理磁场知识点

高中物理磁场知识点 一、磁场 磁极和磁极之间的相互作用是通过磁场发生的。电流在周围空间产生磁场,小磁针在 该磁场中受到力的作用。磁极和电流之间的相互作用也是通过磁场发生的。电流和电流之 间的相互作用也是通过磁场产生的。 磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊形态的物质,磁极或电流在 自己的周围空间产生磁场,而磁场的基本性质就是对放入其中的磁极或电流有力的作用。 二、磁现象的电本质 1.罗兰实验 正电荷随绝缘橡胶圆盘高速旋转,发现小磁针发生偏转,说明运动的电荷产生了磁场,小磁针受到磁场力的作用而发生偏转。 2.安培分子电流假说 法国学者安培提出,在原子、分子等物质微粒内部,存在一种环形电流-分子电流, 分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。安培是最早揭示 磁现象的电本质的。 一根未被磁化的铁棒,各分子电流的取向是杂乱无章的,它们的磁场互相抵消,对外 不显磁性;当铁棒被磁化后各分子电流的取向大致相同,两端对外显示较强的磁性,形成 磁极;注意,当磁体受到高温或猛烈敲击会失去磁性。 3.磁现象的电本质 运动的电荷电流产生磁场,磁场对运动电荷电流有磁场力的作用,所有的磁现象都可 以归结为运动电荷电流通过磁场而发生相互作用。 三、磁场的方向 规定:在磁场中任意一点小磁针北极受力的方向亦即小磁针静止时北极所指的方向就 是那一点的磁场方向。 四、磁感线 1.磁感线的概念:在磁场中画出一系列有方向的曲线,在这些曲线上,每一点切线方 向都跟该点磁场方向一致。 2.磁感线的特点:

1在磁体外部磁感线由N极到S极,在磁体内部磁感线由S极到N极。 2磁感线是闭合曲线。 3磁感线不相交。 4磁感线的疏密程度反映磁场的强弱,磁感线越密的地方磁场越强。 3.几种典型磁场的磁感线: 1条形磁铁。 2通电直导线。①安培定则:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流方 向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向;②其磁感线是内密外疏的同心圆。 3环形电流磁场:①安培定则:让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,伸直的大 拇指的方向就是环形导线中心轴线的磁感线方向。②所有磁感线都通过内部,内密外疏。 4通电螺线管:①安培定则:让右手弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,伸直 的大拇指的方向就是螺线管内部磁场的磁感线方向;②通电螺线管的磁场相当于条形磁铁 的磁场。 五、磁感应强度 1.定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线,所受的磁场力跟电流I和导线长度 l的乘积Il的比值叫做通电导线处的磁感应强度。 2.定义式: 3.单位:特斯拉T,1T=1N/A.m 4.磁感应强度是矢量,其方向就是对应处磁场方向。 5.物理意义:磁感应强度是反映磁场本身力学性质的物理量,与检验通电直导线的电 流强度的大小、导线的长短等因素无关。 6.磁感应强度的大小可用磁感线的疏密程度来表示,规定:在垂直于磁场方向的1m2 面积上的磁感线条数跟那里的磁感应强度一致。 7.匀强磁场: 1磁感应强度的大小和方向处处相等的磁场叫匀强磁场。 2匀强磁场的磁感线是均匀且平行的一组直线。

磁场知识点总结

磁场知识点总结 一、磁场 1、磁场:磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质.它的基本特性是:对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用. 2、磁现象的电本质:所有的磁现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用.3.地磁场 地球本身是一个磁体,附近存在的磁场叫地磁场,地磁的南极在地球北极附近,地磁的北极在地球的南极附近。 4.地磁体周围的磁场分布:与条形磁铁周围的磁场分布情况相似。 5.指南针:放在地球周围的指南针静止时能够指南北,就是受到了地磁场作用的结果。6.磁偏角 地球的地理两极与地磁两极并不重合,磁针并非准确地指南或指北,其间有一个交角,叫地磁偏角,简称磁偏角。 说明:①地球上不同点的磁偏角的数值是不同的。 ②磁偏角随地球磁极缓慢移动而缓慢变化。 ③地磁轴和地球自转轴的夹角约为11°。 二、磁场的方向 在电场中,电场方向是人们规定的,同理,人们也规定了磁场的方向。 1、规定: 在磁场中的任意一点小磁针北极受力的方向就是那一点的磁场方向。 2、确定磁场方向的方法是: 将一不受外力的小磁针放入磁场中需测定的位置,当小磁针在该位置静止时,小磁针N 极的指向即为该点的磁场方向。 磁体磁场:可以利用同名磁极相斥,异名磁极相吸的方法来判定磁场方向。 电流磁场:利用安培定则(也叫右手螺旋定则)判定磁场方向。 三、磁感线 为了描述磁场的强弱与方向,人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线. 1.疏密表示磁场的强弱. 2.每一点切线方向表示该点磁场的方向,也就是磁感应强度的方向. 3.是闭合的曲线,在磁体外部由N极至S极,在磁体的内部由S极至N极.磁线不相切不相交。 4.匀强磁场的磁感线平行且距离相等.没有画出磁感线的地方不一定没有磁场. 5.安培定则:姆指指向电流方向,四指指向磁场的方向.注意这里的磁感线是一个个同心圆,每点磁场方向是在该点切线方向·

电磁场理论知识点总结

电磁场与电磁波总结 第1章 场论初步 一、矢量代数 A ? B =AB cos A B ?=AB e AB sin A ?( B C ) = B ?(C A ) = C ?(A B ) A (B C ) = B (A ?C ) – C ?(A ?B ) 二、三种正交坐标系 1. 直角坐标系 矢量线元 x y z =++l e e e d x y z 矢量面元 =++S e e e x y z d dxdy dzdx dxdy 体积元 d V = dx dy dz 单位矢量的关系 ?=e e e x y z ?=e e e y z x ?=e e e z x y 2. 圆柱形坐标系 矢量线元 =++l e e e z d d d dz ρ?ρρ?l 矢量面元 =+e e z dS d dz d d ρρ?ρρ? 体积元 dV = d d d z 单位矢量的关系 ?=??=e e e e e =e e e e z z z ρ??ρρ? 3. 球坐标系 矢量线元 d l = e r d r + e r d e r sin d 矢量面元 d S = e r r 2sin d d 体积元 dv = r 2sin d r d d 单位矢量的关系 ?=??=e e e e e =e e e e r r r θ? θ??θ cos sin 0sin cos 0 001x r y z z A A A A A A ?? ?????? ??? ?=-?????????????????? ????? sin cos sin sin cos cos cos cos sin sin sin cos 0x r y z A A A A A A ???? ?????? ? ?=-????????????-?????? θ?θ?θ? θθ?θ?θ? ?

高考物理最新电磁学知识点之磁场知识点总复习

高考物理最新电磁学知识点之磁场知识点总复习 一、选择题 1.如图所示,套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球,其质量为m、带电荷量为q,小球可在棒上滑动,现将此棒竖直放入沿水平方向的且互相垂直的匀强磁场和匀强电场(图示方向)中.设小球带电荷量不变,小球由棒的下端以某一速度上滑的过程中一定有() A.小球加速度一直减小 B.小球的速度先减小,直到最后匀速 C.杆对小球的弹力一直减小 D.小球受到的洛伦兹力一直减小 2.2019年我国研制出了世界上最大的紧凑型强流质子回旋加速器,该回旋加速器是我国目前自主研制的能量最高的质子回旋加速器。如图所示为回旋加速器原理示意图,现将两个相同的回旋加速器置于相同的匀强磁场中,接入高频电源。分别加速氘核和氦核,下列说法正确的是() A.它们在磁场中运动的周期相同 B.它们的最大速度不相等 C.两次所接高频电源的频率不相同 D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能 3.为了降低潜艇噪音可用电磁推进器替代螺旋桨。如图为直线通道推进器示意图。推进器前后表面导电,上下表面绝缘,规格为:a×b×c=0.5m×0.4m×0.3m。空间内存在由超导励磁线圈产生的匀强磁场,其磁感应强度B=10.0T,方向竖直向下,若在推进器前后方向通以电流I=1.0×103A,方向如图。则下列判断正确的是() A.推进器对潜艇提供向左的驱动力,大小为4.0×103N B.推进器对潜艇提供向右的驱动力,大小为5.0×103N C.超导励磁线圈中的电流方向为PQNMP方向

D.通过改变流过超导励磁线圈或推进器的电流方向可以实现倒行功能 4.如图所示,在半径为R的圆形区域内,有匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于圆平 面(未画出)。一群比荷为q m 的负离子以相同速率v0(较大),由P点在纸平面内向不同 方向射入磁场中发生偏转后,又飞出磁场,最终打在磁场区域右侧足够大荧光屏上,离子重力不计。则下列说法正确的是() A.离子在磁场中的运动轨迹半径可能不相等 B.由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长 C.离子在磁场中运动时间一定相等 D.沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大 5.如图所示,用一细线悬挂一根通电的直导线ab(忽略外围电路对导线的影响),放在螺线管正上方处于静止状态,与螺线管轴线平行,可以在空中自由转动,导线中的电流方向由a指向b。现给螺线管两端接通电源后(螺线管左端接正极),关于导线的受力和运动情况,下列说法正确的是() A.在图示位置导线a、b两端受到的安培力方向相反导线ab始终处于静止 B.从上向下看,导线ab从图示位置开始沿逆时针转动 C.在图示位置,导线a、b两端受到安培力方向相同导线ab摆动 D.导线ab转动后,第一次与螺线管垂直瞬间,所受安培力方向向上 6.如图,一正方体盒子处于竖直向上匀强磁场中,盒子边长为L,前后面为金属板,其余四面均为绝缘材料,在盒左面正中间和底面上各有一小孔(孔大小相对底面大小可忽略),底面小孔位置可在底面中线MN间移动,让大量带电液滴从左侧小孔以某一水平速度进入盒内,若在正方形盒子前后表面加一恒定电压U,可使得液滴恰好能从底面小孔通过,测得小孔到M点的距离为d,已知磁场磁感强度为B,不考虑液滴之间的作用力,不计一切阻力,则以下说法正确的是()

高中物理磁场知识点总结+例题

磁场 一、基本概念 1.磁场的产生 ⑴磁极周围有磁场。⑵电流周围有磁场(奥斯特)。 安培提出分子电流假说(又叫磁性起源假说),认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的。 ⑶变化的电场在周围空间产生磁场(麦克斯韦)。 2.磁场的基本性质 磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用(对磁极一定有力的作用;对电流可能有力的作用,当电流和磁感线平行时不受磁场力作用)。 3.磁感应强度 IL F B (条件是L ⊥B;在匀强磁场中或ΔL 很小。) 磁感应强度是矢量。单位是特斯拉,符号为T ,1T=1N/(A?m)=1kg/(A ?s 2) 4.磁感线 ⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向,也就是在该点小磁针N 极受磁场力的方向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。 ⑵磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同)。 ⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线: 地磁场的特点:两极的磁感线垂直于地面;赤道上方的磁感线平行于地面;除两极外,磁感线的水平分量总是指向北方;南半球的磁感线的竖直分量向上,北半球的磁感线的竖直分量向下。 ⑷电流的磁场方向由安培定则(右手螺旋定则)确定:对直导线,四指指磁感线方向;对环行电流,大拇指指中心轴线上的磁感线方向;对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。 二、安培力 (磁场对电流的作用力) 1.安培力方向的判定 ⑴用左手定则。 ⑵用“同向电流相吸,反向电流相斥”(适用于两电流互相平行时)。 ⑶可以把条形磁铁等效为长直通电螺线管(不要把长直通电螺线管等效为条形磁铁)。 例1.条形磁铁放在粗糙水平面上,其中点的正上方有一导线,在 导线中通有图示方向的电流后,磁铁对水平面的压力将会______(增 条形磁铁蹄形磁铁 通电环行导线周围磁场 通电长直螺线管内部磁场 通电直导线周围磁场

高考物理电磁学知识点之磁场知识点总复习含答案解析

高考物理电磁学知识点之磁场知识点总复习含答案解析 一、选择题 1.三根通电长直导线a、b、c平行且垂直纸面放置,其横截面如图所示,a、b、c恰好位于直角三角形的三个顶点,∠c=90?,∠a=37?。a、b中通有的电流强度分别为I1、I2,c受到a、b的磁场力的合力方向与a、b连线平行。已知通电长直导线在周围某点产生的磁 场的磁感应强度 I B k r =,k为比例系数,I为电流强度,r为该点到直导线的距离,sin37? =0.6。下列说法正确的是() A.a、b中电流反向,1I:216 I=:9 B.a、b中电流同向,1I:24 I=:3 C.a、b中电流同向,1I:216 I=:9 D.a、b中电流反向,1I:24 I=:3 2.如图所示,匀强磁场的方向垂直纸面向里,一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入,沿曲线dpa打到屏MN上的a点,通过pa段用时为t.若该微粒经过P点时,与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒,最终打到屏MN上.若两个微粒所受重力均忽略,则新微粒运动的 ( ) A.轨迹为pb,至屏幕的时间将小于t B.轨迹为pc,至屏幕的时间将大于t C.轨迹为pa,至屏幕的时间将大于t D.轨迹为pb,至屏幕的时间将等于t 3.如图所示,一块长方体金属板材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。当通以从左到右的恒定电流I时,金属材料上、下表面电势分别为φ1、 φ2。该金属材料垂直电流方向的截面为长方形,其与磁场垂直的边长为a、与磁场平行的边长为b,金属材料单位体积内自由电子数为n,元电荷为e。那么

A. 12IB enb ?? -=B. 12IB enb ?? -=- C. 12 IB ena ?? -=D. 12 IB ena ?? -=- 4.如图所示,一束粒子射入质谱仪,经狭缝S后分成甲、乙两束,分别打到胶片的A、C 两点。其中 2 3 SA SC =,已知甲、乙粒子的电荷量相等,下列说法正确的是 A.甲带正电B.甲的比荷小 C.甲的速率小D.甲、乙粒子的质量比为2:3 5.如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场边界上,有两个质量、电荷量均相等的正、负离子(不计重力),从O点以相同的速度射入磁场中,射入方向均与边界成θ角,则正、负离子在磁场中运动的过程,下列判断正确的是 A.运动的轨道半径不同 B.重新回到磁场边界时速度大小和方向都相同 C.运动的时间相同 D.重新回到磁场边界的位置与O点距离不相等 6.如图所示,ABC为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形,比荷为e m 的电子以速度 v0从A 点沿AB边射出(电子重力不计),欲使电子能经过AC边,磁感应强度B的取值为

高考物理新电磁学知识点之磁场基础测试题及解析

高考物理新电磁学知识点之磁场基础测试题及解析 一、选择题 1.质量和电量都相等的带电粒子M和N,以不同的速度率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中虚线所示,下列表述正确的是() A.M带正电,N带负电 B.M的速度率小于N的速率 C.洛伦兹力对M、N做正功 D.M的运行时间等于N的运行时间 2.如图所示,两相邻且范围足够大的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ的磁感应强度方向平行、大小分别为B和2B。一带正电粒子(不计重力)以速度v从磁场分界线MN上某处射入磁场区域Ⅰ,其速度方向与磁场方向垂直且与分界线MN成60 角,经过t1时间后粒子进入到磁场区域Ⅱ,又经过t2时间后回到区域Ⅰ,设粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中的角速度分别为ω1、ω2,则() A.ω1∶ω2=1∶1B.ω1∶ω2=2∶1 C.t1∶t2=1∶1D.t1∶t2=2∶1 3.在探索微观世界中,同位素的发现与证明无疑具有里程碑式的意义。质谱仪的发现对证明同位素的存在功不可没,1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。若速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,不计粒子重力,则下列说法中正确的是() A.该束粒子带负电 B.速度选择器的P1极板带负电 C.在B2磁场中运动半径越大的粒子,质量越大 D.在B2磁场中运动半径越大的粒子,比荷q m 越小

4.对磁感应强度的理解,下列说法错误的是() A.磁感应强度与磁场力F成正比,与检验电流元IL成反比 B.磁感应强度的方向也就是该处磁感线的切线方向 C.磁场中各点磁感应强度的大小和方向是一定的,与检验电流I无关 D.磁感线越密,磁感应强度越大 5.如图所示,一块长方体金属板材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。当通以从左到右的恒定电流I时,金属材料上、下表面电势分别为φ1、 φ2。该金属材料垂直电流方向的截面为长方形,其与磁场垂直的边长为a、与磁场平行的边长为b,金属材料单位体积内自由电子数为n,元电荷为e。那么 A. 12IB enb ?? -=B. 12IB enb ?? -=- C. 12 IB ena ?? -=D. 12 IB ena ?? -=- 6.如图,一带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动。已知电场强度为E,方向竖直向下,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向外。粒子圆周运动的半径为R,若小球运动到最高点A时沿水平方向分裂成两个粒子1和2,假设粒子质量和电量都恰好均分,粒子1在原运行方向上做匀速圆周运动,半径变为3R,下列说法正确的是() A.粒子带正电荷 B.粒子分裂前运动速度大小为REB g C.粒子2也做匀速圆周运动,且沿逆时针方向 D.粒子2做匀速圆周运动的半径也为3R 7.如图所示,在半径为R的圆形区域内,有匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于圆平 面(未画出)。一群比荷为q m 的负离子以相同速率v0(较大),由P点在纸平面内向不同 方向射入磁场中发生偏转后,又飞出磁场,最终打在磁场区域右侧足够大荧光屏上,离子重力不计。则下列说法正确的是()

高二物理磁场重要知识点整理有答案(精品文档)

物理重要知识点整理——磁场 一.基本概念: 1.磁场:磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围的一种物质。 磁场的方向:规定磁场中任意一点小磁针N 极受力的方向(或者小磁针静止时N 极的指向)就是那一点的磁场方向。 2.磁感线:磁感线不是真实存在的,是人为画上去的。曲线的疏密能代表磁场的强弱,磁感线越密的地方磁场越强,磁感线从N 极进来,S 极进去,磁感线都是闭合曲线且磁感线不相交。 .几种典型磁场的磁感线 (1)条形磁铁 (2)通电直导线 a.安培定则:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。 b.其磁感线是内密外疏的同心圆。 (3)环形电流磁场 a.安培定则:让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,伸直的大拇指的方向就是环形导线中心轴线的磁感线方向。 b.所有磁感线都通过内部,内密外疏 (4)通电螺线管 a.安培定则: 让右手弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,伸直的大拇指的方向就是螺线管内部磁场的磁感线方向。 b. 通电螺线管的磁场相当于条形磁铁的磁场。 例1下列说法正确的是( ) A .通过某平面的磁感线条数为零,则此平面处的磁感应强度一定为零 B .空间各点磁感应强度的方向就是该点磁场方向 C .两平行放置的异名磁极间的磁场为匀强磁场 D .磁感应强度为零,则通过该处的某面积的磁感线条数不一定为零 【解析】 磁感应强度反映磁场的强弱和方向,它的方向就是该处磁场的方向,故B 正确.通过某平面的磁感线条数为零,可能是因为平面与磁感线平行,而磁感应强度可能不为零,故A 错误.只有近距离的两异名磁极间才是匀强磁场,故C 错误.若某处磁感应强度为零,说明该处无磁场,通过该处的某面积的磁感线条数一定为零,故D 错.【答案】 B 3.磁通量:磁感应强度B 与面积S 的乘积,叫做穿过这个面的磁通量。 物理意义:表示穿过一个面的磁感线条数。 定义:BS =Φ θcos BS =Φ(θ为B 与S 间的夹角) 例1关于磁通量,下列说法正确的是( ) A .磁通量不仅有大小而且有方向,是矢量 B .在匀强磁场中,a 线圈面积比b 线圈面积大,则穿过a 线圈的磁通量一定比穿过b 线圈的大

高考物理新电磁学知识点之磁场知识点复习

高考物理新电磁学知识点之磁场知识点复习 一、选择题 1.如图所示为研究某种带电粒子的装置示意图,粒子源射出的粒子束以一定的初速度沿直线射到荧光屏上的O 点,出现一个光斑.在垂直于纸面向里的方向上加一磁感应强度为B 的匀强磁场后,粒子束发生偏转,沿半径为r 的圆弧运动,打在荧光屏上的P 点,然后在磁场区域再加一竖直向下,场强大小为E 的匀强电场,光斑从P 点又回到O 点,关于该粒子(不计重力),下列说法正确的是 A .粒子带负电 B .初速度为B v E = C .比荷为 2q B r m E D .比荷为 2q E m B r 2.科学实验证明,足够长通电直导线周围某点的磁感应强度大小I B k l =,式中常量k >0,I 为电流强度,l 为该点与导线的距离。如图所示,两根足够长平行直导线分别通有电流3I 和I (方向已在图中标出),其中a 、b 为两根足够长直导线连线的三等分点,O 为两根足够长直导线连线的中点,下列说法正确的是( ) A .a 点和b 点的磁感应强度方向相同 B .a 点的磁感应强度比O 点的磁感应强度小 C .b 点的磁感应强度比O 点的磁感应强度大 D .a 点和b 点的磁感应强度大小之比为5:7 3.如图所示,有abcd 四个离子,它们带等量的同种电荷,质量不等.有m a =m b <m c =m d ,以不等的速度v a <v b =v c <v d 进入速度选择器后有两种离子从速度选择器中射出,进入B 2磁场,由此可判定( )

A.射向P1的是a离子B.射向P2的是b离子 C.射到A1的是c离子D.射到A2的是d离子 4.质量和电荷量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹分别如图中的两支虚线所示,下列表述正确的是() A.M带正电,N带负电 B.M的速率大于N的速率 C.洛伦磁力对M、N做正功 D.M的运行时间大于N的运行时间 5.对磁感应强度的理解,下列说法错误的是() A.磁感应强度与磁场力F成正比,与检验电流元IL成反比 B.磁感应强度的方向也就是该处磁感线的切线方向 C.磁场中各点磁感应强度的大小和方向是一定的,与检验电流I无关 D.磁感线越密,磁感应强度越大 6.电磁血流量计是基于法拉第电磁感应定律,运用在心血管手术和有创外科手术的精密监控仪器。工作原理如图所示,将患者血管置于磁感应强度为B的匀强磁场中,测出管壁上MN两点间的电势差为U,已知血管的直径为d,则血管中的血液流量Q为() A.πdU B B. π 4 dU B C. πU Bd D. π 4 U Bd 7.有关洛伦兹力和安培力的描述,正确的是() A.通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用 B.安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现 C.带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功 D.通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行 8.如图所示,在半径为R的圆形区域内,有匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于圆平 面(未画出)。一群比荷为q m 的负离子以相同速率v0(较大),由P点在纸平面内向不同 方向射入磁场中发生偏转后,又飞出磁场,最终打在磁场区域右侧足够大荧光屏上,离子重力不计。则下列说法正确的是()

磁场基础知识基础知识

磁场基础知识 1、以下说法正确的是( ) A .磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的 B .电流与电流间的相互作用是通过电场产生的 C .磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的 D .磁场和电场是同一种物质 2、关于地磁场,下列叙述正确的是( ) A .地球的地磁两极和地理两极重合 B .我们用指南针确定方向,指南的一极是指南针的北极 C .地磁的北极与地理的南极重合 D .地磁的北极在地理的南极附近 3、地球是一个大磁体,①在地面上放置一个小磁针,小磁针的南极指向地磁场的南极;②地磁场的北极在地理南极附近;③赤道附近地磁场的方向和地面平行;④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的;⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的.以上关于地磁场的描述正确的是( ) A .①②④ B .②③④ C .①⑤ D .②③ 4、关于磁感应强度,下列说法中正确的是( ) A .由 B =F IL 可知,B 与F 成正比,与IL 成反比 B .由B =F IL 可知,一小段通电导线在某处不受磁场力,则说明该处一定无磁场 C .通电导线在磁场中受力越大,说明磁场越强 D .磁感应强度的方向就是小磁针北极受力的方向 5、有一小段通电导线,长为1 cm ,电流为5 A ,把它置于磁场中某点,受到的磁场力为0.1 N ,则该点的磁感应强度B 一定是( ) A . B =2 T B .B ≤2 T C .B ≥2 T D .以上情况都有可能 6.如图所示,通电直导线处在蹄形磁铁两极间,受到力F 的作用发生偏转,以下说法正确的是( ) A .这个力F 是通过磁场产生的 B .这个力F 没有反作用力 C .这个力F 的反作用力作用在通电导线上 D .这个力F 的反作用力作用于蹄形磁铁上 7、下列关于电场线和磁感线的说法中,正确的是( ) A .电场线和磁感线分别是电场和磁场中实际存在的线 B .磁场中两条磁感线一定不相交,但在复杂电场中的电场线是可以相交的 C .电场线是一条不闭合曲线,而磁感线是一条闭合曲线 D .电场线越密的地方,同一试探电荷所受的电场力越大;磁感线分布较密的地方,同一检验电流所受的磁场力也越大 8磁场中某区域的磁感线如图所示,则( ) A .a 、b 两处的磁感应强度的大小不等, B a >B b B .a 、b 两处的磁感应强度的大小不等,B a <B b C .同一通电导线放在a 处受力一定比放在b 处受力小 D .a 处没有磁感线,所以磁感应强度为零 9、10、如图所示,一束带电离子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,磁针的S 极向纸内偏转,则这束带电粒子可能是( ) A .向右飞行的正离子束 B .向左飞行的正离子束 C .向右飞行的负离子束 D .向左飞行的负离子束 10、在磁感应强度为B 0、方向向上的匀强磁场中,水平放置一根长通电直导线,电流的方向垂直于纸面向里.如图所示,a 、b 、c 、d 是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中( ) A .b 、d 两点的磁感应强度相等 B .a 、b 两点的磁感应强度相等 C .c 点的磁感应强度的值最小 D .b 点的磁感应强度的值最大 11、如图所示,把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁两极的正上方,导线可以自由转动,当导线通入图示方向电流I 时,导线的运动情况是(从上往下看)( ) A .顺时针方向转动,同时下降 B .顺时针方向转动,同时上升 C .逆时针方向转动,同时下降 D .逆时针方向转动,同时上升 12、关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向,正确的说法是( ) A .跟磁场方向垂直,跟电流方向平行 B .跟电流方向垂直,跟磁场方向平行 C .既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直 D .既不跟磁场方向垂直,也不跟电流方向垂直 13、如图所示,通电导线均置于匀强磁场中,其中导线受安培力方向向右的是( )

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