例1 如图10-1，条形磁铁平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，现给导线中通以垂直于纸面向外的电流，则下列说法正确的是： [ ]
A．磁铁对桌面的压力减小
B．磁铁对桌面的压力增大
C．磁铁对桌面的压力不变
D．以上说法都不可能
如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，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
带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用。下列表述正确的是
A．洛伦兹力对带电粒子做功
B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能
C．洛伦兹力的大小与速度无关
D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向
例7 如图10-12所示，带负电的粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场区域，出磁场时速度偏离原方向60°角，已知带电粒子质量m=3×10-20kg，电量q=10-13C，速度v0=105m/s，磁场区域的半径R=3×10-1m，不计重力，求磁场的磁感应强度。
画进、出磁场速度的垂线得交点O′，O′点即为粒子作圆周运动的圆心，据此作出运动轨迹AB，如图10-13所示。此圆半径记为r。
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动
例8 如图10-14所示，带电粒子在真空环境中的
匀强磁场里按图示径迹运动。径迹为互相衔接的两段半径不等的半圆弧，中间是一块薄金属片，粒子穿过时有动能损失。试判断粒子在上、下两段半圆径迹中哪段所需时间较长？（粒子重力不计）【正确解答】
首先根据洛仑兹力方向，（指向圆心），磁场方向以及动能损耗情况，判定粒子带正电，沿abcde方向运动。
再求通过上、下两段圆弧所需时间：带电粒子在磁场中做匀速圆周运动
子速度v，回旋半径R无关。因此上、下两半圆弧粒子通过所需时间相等。动能的损耗导致粒子的速度的减小，结果使得回旋半径按比例减小，周期并不改变。
在x轴上有垂直于xy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；在x 轴下方有沿y铀负方向的匀强电场，场强为E。一质最为m，电荷量为q的粒子从坐标原点。沿着y轴正方向射出。射出之后，第3次到达X轴时，它与点O的距离为L，求此粒子射出时的速度v和运动的总路程s，（重力不计）。
【正确解答】
粒子在磁场中的运动为匀速圆周运动，在电场中的运动为匀变速直线运动。画出粒子运动的过程草图10-19。根据这张图可知粒子在磁场中运动半个周期后第一次通过x轴进入电场，做匀减速运动至速度为零，再反方向做匀加速直线运动，以原来的速度大小反方向进入
磁场。这就是第二次进入磁场，接着粒子在磁场中做圆周运动，半个周期后第三次通过x轴。
Bqv=mv2／R
在电场中：粒子在电场中每一次的位移是l
第3次到达x轴时，粒子运动的总路程为一个圆周和两个位移的长度之和。
摆长为L的单摆在匀强磁场中摆动，摆动平面与磁场方向垂直，如图10-20所示。摆动中摆线始终绷紧，若摆球带正电，电量为q，质量为m，磁感应强度为B，当球从最高处摆到最低处时，摆线上的拉力T多大？
【正确解答】
摆球从最高点到达最低点C的过程满足机械能守恒：
当摆球在C的速度向右，根据左手定则，f洛竖直向
上，根据牛顿第二定律则有
当摆球在C 的速度向左，f 洛竖直向下，根据牛顿第二定律则有
所以摆到最低处时，摆线上的拉力
在宽度分别为1l 和2l 的两个毗邻的条形区域分别有匀强磁场和匀强电
场，磁场方向垂直于纸面向里，电场方向与电、磁场分界线平行向右。一带正电荷的粒子以速率v 从磁场区域上边界的P 点斜射入磁场，然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场，最后从电场边界上的Q 点射出。已知PQ 垂直于电场方向，粒子轨迹与电、磁场分界线的交点到PQ 的距离为d 。不计重力,求电场强度与磁感应强度大小之比及粒子在磁场与电场中运动时间之比。
解析：粒子在磁场中做匀速圆周运动,如图
所示.由于粒子在分界线处的速度与分界线
垂直,圆心O 应在分界线上,OP 长度即为粒
子运动的圆弧的半径R.由几何关系得
22
12)(d R l R -+=①
设粒子的质量和所带正电荷分别为m 和q,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得
②
设P '为虚线与分界线的交点,α='∠P PO ,则粒子在磁场中的运动时间为v
R t α=1③ 式中有R
l 1sin =α④ 粒子进入电场后做类平抛运动,其初速度为v,方向垂直于电场.设粒子的加速度大小为a,由牛顿第二定律得ma qE =⑤ 由运动学公式有22
1at d =⑥ 22vt l =⑦ 由①②⑤⑥⑦式得v l d l B E 22
221+=⑧ 由①③④⑦式得)2arcsin(22211222
121d
l dl dl d l t t ++= 答案：221122212arcsin()2l d dl dl l d
++ 坐标系xOy 位于竖直平面内，在该区域内有场强E =12N/C 、方向沿x 轴正方向的匀强电场和磁感应强度大小为B =2T 、沿水平方向且垂直于xOy 平面指向纸里的匀强磁场．一个质量m =4×10-5kg ，电量q =2.5×10-5C 带正电的微粒，在xOy 平面内做匀速直线运动，运动到原点O 时，撤去磁场，经一段时间后，带电微粒运动到了x 轴上的P 点．取g ＝10 m/s 2，求：
（1）P 点到原点O 的距离；
（2）带电微粒由原点O 运动到P 点的时间．
解析：微粒运动到O 点之前受到重力、电场力和洛伦兹力作用，在这段时间内微粒做匀速直线运动，说明三力合力为零．由此可得
F B 2 = F E 2 +(mg)2 ① R v m qvB 2
=
电场力 F E =Eq =3×10-4 N 重力mg= 4×10-4
N ②
洛伦兹力 F B =Bqv =5×10-4 N ③
联立求解、代入数据得 v=10m/s ④
微粒运动到O 点之后，撤去磁场，微粒只受到重力、电场力作用，其合力为一恒力，且方向与微粒在O 点的速度方向垂直，所以微粒在后一段时间内的运动为类平抛运动，可沿初速度方向和合力方向进行分解． ⑤mg F E
=θtan 代入数据得：4
3tan =θ 设沿初速度方向的位移为s 1，沿合力方向的位移为s 2 ，如图示：
因为 s 1 =v t ⑦
⑧2222)(21t m mg F s E +=，
⑨θcos 1
s OP =
联立求解，代入数据可得P 点到原点O 的距离：OP ＝15m ⑩
O 点到P 点运动时间 t ＝1.2s ⑾
几种常见的磁场 【典型例题】 【例1】关于磁现象的电本质，下列说法中错误的是（ ） A 、 磁体随温度升高磁性增强 B 、安培分子电流假说揭示了磁现象的电本质 B 、 所有磁现象的本质都可归结为电荷的运动 D 、一根软铁不显磁性，是因为分子电流取向杂乱无章 【解析】安培分子电流假设告诉我们:物质微粒内部,存在一种环形电流，即分子电流。分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，当分子电流的取向一致时，整个物体体现磁性，若分子电流取向杂乱无章，那么整个物体不显磁性。 当磁体的温度升高时，分子无规则运动加剧，分子电流取向变得不一致，磁性应当减弱。 【答案】A 【例2】两圆环A 、B 同心放置且半径R A ＞R B ，将一条形磁铁置于两 环圆心处，且与圆环平面垂直，如图所示，则穿过A 、B 两圆环的磁 通量的大小关系为（ ） A 、φA ＞φ B B 、φA =φB C 、φA ＜φB D 、无法确定 【解析】磁通量可形象地理解为穿过某一面积里的磁感线的条数，而 沿相反方向穿过同一面积的磁通量一正、一负，要有抵消。 本题中，条形磁铁内部的所有磁感线，由下往上穿过A 、B 两个线圈，而在条形磁体的外部，磁感线将由上向下穿过A 、B 线圈，不难发现，由于A 线圈的面积大，那么向下穿过A 线圈磁感线多，也即磁通量抵消掉多，这样穿过A 线圈的磁通量反而小。 【例3】如图所示，通有恒定电流的导线MN 与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ第二次将金属框绕cd 边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为1??和2??，则 （ ） A 、1??＞2?? B 、1??=2?? C 、1??＜2?? D 、不能判断 【解析】导体MN 周围的磁场并非匀强磁场，靠近MN 处的磁场强些， 磁感线密一些，远离MN 处的磁感线疏一些，当线框在I 位置时，穿过 平面的磁通量为Ⅰ?，当线圈平移至Ⅱ位置时,磁能量为Ⅱ?，则磁通量 的变化量为1??=ⅠⅡ－??=Ⅰ?-Ⅱ?，当到线框翻转到Ⅱ位置时，磁感线相当于从“反面”穿过原平面，则磁通量为-Ⅱ?，则磁通量的变化量是 1??=ⅠⅡ－??-=Ⅰ?+Ⅱ?所以1??＜2?? 【答案】C 【基础练习】 一、选择题： 1、关于磁感线和电场线，下列说法中正确的是（ ） A 、磁感线是闭合曲线，而静电场线不是闭合曲线 B 、磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线 C 、磁感线起始于N 极，终止于S 极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷 D 、磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的方向 2、关于磁感应强度和磁感线，下列说法中错误的是（ ） A 、磁感线上某点的切线方向就是该点的磁感线强度的方向 B 、磁感线的疏密表示磁感应强度的大小 C 、匀强磁场的磁感线间隔相等、互相平行
【例1】（山东省日照市2008年3月质检）（18分）如图（甲）为一研究电磁感应现象的装置，其中电流传感器（相当于一只理想的电流表）能将各时刻的电流数据实时送到计算机， 经计算机处理后在屏幕上显示电流I和时间t的关系图象。已知电阻R及杆的电阻r均为 0.5Ω，杆的质量m及悬挂物块的质量M均为0.1kg，杆长L1m =。实验时，先断开开关S，取下细线调节轨道倾角θ，使杆恰好能沿轨道匀速下滑。然后固定轨道，闭合开关S，在导轨区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，让杆在物块M的牵引下从图示位置由静止开始释放，此时计算机屏幕上显示出如图（乙）所示的I—t图象（设杆在整个运动过程中与轨道始终垂直，且细线始终沿与轨道平行的方向拉杆，导轨的电阻隔忽略不计，细线与滑 轮间的摩擦忽略不计， 2 10/ g m s =）。试求： （1）匀强磁场的磁感应强度B的大小。（2）0~0.2s内，通过电阻R的电荷量。（3）0~0.2s内，电阻R上产生的焦耳热。
【例2】（山东省烟台市2008年诊断性测试）（16分）如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.2m，电阻R=0.4Ω，导轨上停放一质量为m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆，导轨电阻可忽略不计，整个装置处于磁感度强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，现用一外力F沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示。求： （1）金属杆在第5s末的运动速度； （2）第5s末外力F的瞬时功率。 【例3】（威海市2008年质检）如图所示，两条平行的足够长的光滑金属导轨与水平面成α=53o角，导轨间距离L=0.8m。其上端接一电源和一固定电阻，电源的电动势E=1.5V，其内阻及导轨的电阻可忽略不计。固定电阻R=4.5Ω。导体棒ab与导轨垂直且水平，其质量 2 m=3×10-2kg，电阻不计。整个装置处于竖直向上 ．．．．的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T。(g=10m/s sin53o=0.8 cos53o=0.6 ) （1）将ab棒由静止释放，最终达到一个稳定的速度，求此时电路中的电流； （2）求ab稳定时的速度；
高中物理《磁场》典型题(经典推荐含答 案) 高中物理《磁场》典型题(经典推荐) 一、单项选择题 1.下列说法中正确的是： A。在静电场中电场强度为零的位置，电势也一定为零。 B。放在静电场中某点的检验电荷所带的电荷量 q 发生变化时，该检验电荷所受电场力 F 与其电荷量 q 的比值保持不变。 C。在空间某位置放入一小段检验电流元，若这一小段检验电流元不受磁场力作用，则该位置的磁感应强度大小一定为零。 D。磁场中某点磁感应强度的方向，由放在该点的一小段检验电流元所受磁场力方向决定。 2.物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系。如关系式 U=IR，既反映了电压、电流和电阻之
间的关系，也确定了 V（伏）与 A（安）和Ω（欧）的乘积等效。现有物理量单位：m（米）、s（秒）、N（牛）、J （焦）、W（瓦）、C（库）、F（法）、A（安）、Ω（欧） 和 T（特），由他们组合成的单位都与电压单位 V（伏）等效 的是： A。J/C 和 N/C B。C/F 和 T·m2/s C。W/A 和 C·T·m/s D。W·Ω 和 T·A·m 3.如图所示，重力均为 G 的两条形磁铁分别用细线 A 和 B 悬挂在水平的天花板上，静止时，A 线的张力为 F1，B 线 的张力为 F2，则： A。F1=2G，F2=G B。F1=2G，F2>G C。F1G D。F1>2G，F2>G 4.一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，先保持线框的面积不变，将磁感应强度在 1s 时间内均匀地增
大到原来的两倍，接着保持增大后的磁感应强度不变，在 1s 时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半，先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为： A。1/2 B。1 C。2 D。4 5.如图所示，矩形 MNPQ 区域内有方向垂直于纸面的匀 强磁场，有 5 个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场，在纸面内做匀速圆周运动，运动轨迹为相应的圆弧，这些粒子的质量，电荷量以及速度大小如下表所示，由以上信息可知，从图中 a、b、c 处进入的粒子对应表中的编号分别为：A。3、5、4 B。4、2、5 C。5、3、2 D。2、4、5 t 2
磁场典型例题 （一）磁通量的大小比较与磁通量的变化 例题1. 如图所示，a、b为两同心圆线圈，且线圈平面均垂直于条形磁铁，a的半径大于b，两线圈中的磁通量较大的是线圈___________。 解析：b 部分学生由于对所有磁感线均通过磁铁内部形成闭合曲线理解不深，容易出错。 例题2. 磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右，一面积为S的线圈abcd如图所示放置，平面abcd与竖直面成θ角。将abcd绕ad轴转180o角，则穿过线圈的磁通量的变化量为（） A. 0 B. 2BS C. 2BSc osθ D. 2BSs inθ 解析：C部分学生由于不理解关于穿过一个面的磁通量正负的规定而出现错误。 （二）等效分析法在空间问题中的应用 例题3. 一个可自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个圆线圈的圆心重合，当两线圈都通过如图所示的电流时，则从左向右看，线圈L1将（） A. 不动 B. 顺时针转动 C. 逆时针转动 D. 向纸外平动
解析：C 本题可把L1、L2等效成两个条形磁铁，利用同名磁极相斥，异名磁极相吸，即可判断出L1将逆时针转动。 （三）安培力作用下的平衡问题 例题4. 一劲度系数为k的轻质弹簧，下端挂有一匝数为n的矩形线框abcd，bc边长为l。线框的下半部处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与线框平面垂直，在图中垂直于纸面向里。线框中通以电流I，方向如图所示。开始时线框处于平衡状态。令磁场反向，磁感应强度的大小仍为B，线框达到新的平衡。在此过程中线框位移的大小＝__________，方向_____________。 解析：，向下。本题为静力学与安培力综合，把安培力看成静力学中按性质来命名的一个力进行受力分析，是本题解答的基本思路。 例题5. 如图所示，两平行光滑导轨相距为20cm，金属棒MN质量为10g，电阻R＝8Ω，匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向下，大小为0.8T，电源电动势为10V，内阻为1Ω。当开关S闭合时，MN处于平衡状态时变阻器R1多大？（已知θ＝45o） 解析：R1＝7Ω。本题考查的知识点有三个：安培力的大小和方向、闭合电路欧姆定律、物体受力平衡。关键在于画出通电导线受力的平面图。 （四）洛仑兹力作用下的匀速圆周运动（有界磁场） 例题6. 如图所示，一束电子（电量为e）以速度v垂直射入磁感应强度为B，宽度为d的匀强磁场中，穿过磁场后速度方向与电子原来入射方向的夹角为30o，则电子的质量是_________，穿过磁场的时间___________。
A D B C O α E 图3 例1：如图，三根长直通电导线中电流大小相同，通过b 、d 导线的电流方向为垂直纸面向里，c 导线电流方向为垂直纸面向外，a 点为b 、d 两点连线的中点，ac 垂直bd ，且ab=ad=ac ，则a 点的磁场方向为（ ） A ．垂直纸面向外 B ．垂直纸面向里 C ．沿纸面由a 指向b D ．沿纸面由a 指向d 例2：如图2，两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M 和N ，通有同向等值电流；沿纸面与直导线M 、N 等距放置的另一根可自由移动的通电导线ab ，则通电导线ab 在安培力作用下运动的情况是 A.沿纸面逆时针转动 B.沿纸面顺时针转动 C.a 端转向纸外，b 端转向纸里 D.a 端转向纸里，b 端转向纸外 例3：如图3，固定的半圆弧形光滑轨道置于水平方向的匀强电场和匀强磁场中，轨道圆弧半径为R ，磁感应强度为B ，方向垂直于纸面向外，电场强度为E ，方向水平向左。一个质量为m 的小球（可视为质点）放在轨道上的C 点恰好处于静止，圆弧半径OC 与水平直径AD 的夹角为α（sin α=0.8）. ⑴求小球带何种电荷？电荷量是多少？并说明理由. ⑵如果将小球从A 点由静止释放，小球在圆弧轨道上运动时，对轨道的最大压力的 大小是多少？ 答案：⑴正电荷，E mg q 43= ⑵ () E mg Rg B E F 439+= 例4：关于洛伦兹力，以下说法正确的是（ ） A 、带电粒子运动时不受洛伦兹力作用，则该处的磁感强度为零 B 、磁感强度、洛伦兹力、粒子的速度三者之间一定两两垂直 C 、洛伦兹力不会改变运动电荷的速度 D 、洛伦兹力对运动电荷一定不做功 5：图中虚线MN 是一垂直纸面的平面与纸面的交线，在平面右侧的半空间存在一磁感强度为B 的匀强磁场，方向垂直纸面向外，0是MN 上的一点，从O 点可以向磁场区域发射电量为＋q 、质量为m 、速率为V 的粒子，粒子射入磁场时的速度可在纸面内各个方向，已知先后射人的两个粒子恰好在磁场中给定的P 点相遇，P 到0的距离为L ， s 不计重力及粒子间的相互作用 (1)求所考察的粒子在磁场中的轨道半径 (2)求这两个粒子从O 点射人磁场的时间间隔
1、（2010年全国I 卷第26题）如图1所示，在0≤x ≤a 3区域内存在与xy 平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B 。在0=t 时刻，一位于坐标原点的粒子源在xy 平面内发 射出大量同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与y 轴正方 向的夹角分布在0～180°范围内。已知沿y 轴正方向发射的粒子在 0t t =时刻刚好从磁场边界上),3(a a P 点离开磁场。求： (1)粒子在磁场中做圆周运动的半径R 及粒子的比荷m q /； (2)此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y 轴正方向夹角的取值范围； (3)从粒子发射到全部 粒子离开磁场所用的时间。 2、（全国新课标卷第25题）(半径相同)如图6所示，在0≤x ≤a 、0≤y ≤2 a 范围内有垂直于xy 平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B 。坐标原点O 处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子，它们的速度大小相同，速度方向均在xy 平面内，与y 轴正方向的夹角分布在0～90°范围内。己知粒子在磁 场中做圆周运动的半径介于2 a 到a 之间，从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的 四分之一。求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的(1)速度大 小；(2)速度方向与y 轴正方向夹角正弦。 3、如图6甲所示，水平直线MN 下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷q m ＝106 C/kg 的正电荷置于电场中的O 点由静止释放，经过π15 ×10－5 s 后，电荷以v 0＝1.5×104 m/s 的速度通过MN 进入其上方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度B 按图乙所示规律周期性变化(图乙中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过MN 时为t ＝0时刻)．求： (1)匀强电场的电场强度E ； (2)图乙中t ＝4π5 ×10－5 s 时刻电荷与O 点的水平距离； (3)如果在O 点右方d ＝68 cm 处有一垂直于MN 的足够大的挡板，求电荷从O 点出发运 动到挡板所需的时间．(sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80)
1、如图所示，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A 2A 4为边界的两个半圆形区域Ⅰ、Ⅱ中，A 2A 4与A 1A 3的夹角为60°。一质量为m 、带电量为+q 的粒子以某一速度从Ⅰ区的边缘点A 1处沿与A 1A 3成30°角的方向射入磁场，随后该粒子以垂直于A 2A 4的方向经过圆心O 进入Ⅱ区，最后再从A 4处射出磁场。已知该粒子从 射入到射出磁场所用的时间为t ，求Ⅰ区和Ⅱ区中磁感应强度的大小（忽略粒子重力）。 粒子运动轨迹如图，B 1、B 2分别表示磁场Ⅰ、Ⅱ区磁感应强度，设粒子的入射速度为v ，用R 1、R 2、T 1、T 2分别表示粒子在磁场Ⅰ、Ⅱ区 的轨道半径和周期， 带电粒子在磁场Ⅰ内： 几何知识 1 1 qB mv r R == 在Ⅰ区磁场中运动时间为1 11361qB m T t π==
带电粒子在磁场Ⅱ内： 几何知识22r R = 2 2qB mv r = 在Ⅱ区磁场中运动时间为2 2221qB m T t π== 带电粒子从射入到射出磁场所用的总时间 由以上各式可得 2、在平面直角坐标系xOy 中，第Ⅰ象限存在沿y 轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B .一质量为m 、电荷量为q 的带正电的粒子从y 轴正半轴上的M 点以一定的初速度垂直于y 轴射入电场，经x 轴上的N 点与x 轴正方向成θ＝60°角射入磁场，最后从y 轴负半轴上的P 点垂直于y 轴射出磁场，已知ON =d , 如图所示.不计粒子重力，求： （1）粒子在磁场中运动的轨道半径R ； （2）粒子在M 点的初速度v 0的大小; （3）粒子从M 点运动到P 点的总时间t .
磁场专题典型例题解析 考查安培分子电流假说、磁性材料 【例1】关于分子电流，下面说法中正确的是 [ B ] A．分子电流假说最初是由法国学者法拉第提出的 B．分子电流假说揭示了磁铁的磁场与电流的磁场具有共同的本质，即磁场都是由电荷的运动形成的 C．“分子电流”是专指分子内部存在的环形电流 D．分子电流假说无法解释加热“去磁”现象 【例2】回旋加速器的磁场B＝1.5T，它的最大回旋半径r＝0.50m。当分别加速质子和α粒子时，求：(1)加在两个D形盒间交变电压频率之比。 (2)粒子所获得的最大动能之比。 考查安培力、磁感应强度 【例1】下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是 [ D ] A．通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大 B．磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向 C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同 D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关 【例2】如图所示，其中A、B图已知电流和其所受磁场力的方向，试在图中标出磁场方向。C、D、E图已知磁场和它对电流作用力的方向，试在图中标出电流方向或电源的正负极。 [ ] 考查磁场、磁感线 【例1】在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态，突然发现小磁针N极向东偏转，由此可知 [ ] A．一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针 B．一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针 C．可能是小磁针正上方有电子流自南向北通过 D．可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平通过
考查磁场对运动电荷的作用力 【例1】如图所示是表示磁场磁感强度B ，负电荷运动方向v 和磁场对电荷作用力f 的相互关系图，这四个图中画得正确的是(B 、v 、f 两两垂直) [ ] 【例2】带电量为＋q 的粒子，在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是 [ ] A ．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同 B ．如果把＋q 改为－q ，且速度反向且大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变 C ．只要带电粒子在磁场中运动，它一定受到洛伦兹力作用 D ．带电粒子受到洛伦兹力越小，则该磁场的磁感强度越小 【例3】如果运动电荷除磁场力外不受其他任何力的作用，则带电粒子在磁场中作下列运动可能成立的是 [ ] A ．作匀速直线运动 B 、作匀变速直线运动 C ．作变加速曲线运动 D ．作匀变速曲线运动 考查带电粒子在磁场中的运动、质谱仪 【】质子和α粒子从静止开始经相同的电势差加速例1 (H)(He)1124 后垂直进入同一匀强磁场作圆周运动，则这两粒子的动能之比Ek 1∶Ek 2＝________，轨道半径之比r 1∶r 2＝________，周期之比T 1∶T 2＝________。 【例2】如图所示，一束电子(电量为e)以速度v 垂直射入磁感强度为B ，宽度为d 的匀强磁场中，穿透磁场时速度方向与原来入射方向的夹角是30°，则电子的质量是________，穿透磁场的时间是________。 【例4】如图所示，电子枪发出的电子，初速度为零，当被一定的电势 差U 加速后，从N 点沿MN 方向出射，在MN 的正下方距N 点为d 处有一个靶P ，若加上垂直于纸面的匀强磁场，则电子恰能击中靶P 。已知U 、d ，电子电量e ，质量m 以及∠MNP ＝α，则所加磁场的磁感应强度方向为________，大小为________。
高中物理磁场经典习题(题型分类)含答案 题组一 1.在xOy平面内，y≥0的区域有垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、带电量大小为q的粒子从原点O沿与x轴正方向成60°角方向以速度v射入。粒子的重 力不计。求带电粒子在磁场中运动的时间和带电粒子离开磁场时的位置。 2.如图所示，abcd是一个正方形的盒子，在cd边的中点 有一小孔e。盒子中存有沿ad方向的匀强电场，场强大小为E。一粒子源不断地从a处的小孔沿ab方向向盒内发射相同的带 电粒子，粒子的初速度为v，经电场作用后恰好从e处的小孔 射出。现撤去电场，在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B。粒子仍恰好从e孔射出。不考虑带电粒 子的重力和粒子之间的相互作用。 1）所加的磁场的方向是什么？
2）电场强度E与磁感应强度B的比值是多少？ 题组二 4.如图所示的坐标平面内，在y轴的左侧存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B1 = 0.20 T的匀强磁场，在y轴的右 侧存在垂直纸面向里、宽度d=0.125 m的匀强磁场B2.某时刻 一质量为m=2.0×10^-8 kg、电量为q=+4.0×10^-4 C的带电微 粒（重力可忽略不计），从x轴上坐标为（-0.25 m，0）的P 点以速度v=2.0×10^3 m/s沿y轴正方向运动。试求： 1）微粒在y轴的左侧磁场中运动的轨道半径； 2）微粒第一次经过y轴时速度方向与y轴正方向的夹角； 3）要使微粒不能从右侧磁场边界飞出，B2应满足的条件。 5.图中左边有一对平行金属板，两板相距为d，电压为U；两板之间有匀强磁场，磁场应强度大小为B，方向平行于板面并垂直于纸面朝里。图中右边有一边长为a的正三角形区域
3-1磁场练习题 一、单项选择题 1．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为1T D．磁场中某处的B方向跟电流在该处受到的磁场力F方向相同 2．如图所示，正交的电磁场区域中，有两个质量相同、带同种电荷的带电粒子，电量分别为q a、q b.它们沿水平方向以相同的速率相对着匀速直线穿过电磁场区，则（） A．它们带负电，且q a＞q b B．它们带负电，且q a＜q b C．它们带正电，且q a＞q b D．它们带正电，且q a＜q b 3．如图所示，有一三角形线圈ABC，通以逆时针方向的电流，现有一水平匀强磁场沿BC方向向右则线圈运动情况是（） A．以底边BC为轴转动，A向纸面外 B．以中心G为轴，在纸面逆时针转动 C．以中线AM为轴，逆时针转动(俯视) D．受合力为零，故不转动 4．如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB 方向射入磁场，经过Δt时间从C点射出磁场，OC与OB成600角。现将带电粒子的速度变为v/3，仍从A点射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为（） A．1 2 t∆ B．2t∆ C．1 3 t∆ D．3t∆ 二、多项选择题 5．通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线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（） A．线框有两条边所受的安培力方向相同 B．线框有两条边所受的安培力大小不同 C．线框所受安培力的合力方向向左 D．线框所受安培力的合力方向向右 6．如图所示，磁感应强大小为B的匀强磁场垂直于纸面向内，一带电粒子(重力不计)在垂直于磁场的竖直平面内做以O为圆心沿顺时针方向的匀速圆周运动，当粒子运动到最低点P时，突然加一个竖直方向的匀强电场，粒子运动到P/点，且P/、O在同一水平面上．则下列说法中正确 ．．的是（） A．粒子带正电 B．匀强电场的方向向下 C．粒子在P/点处的速度小于在P点处的速度
【例1】根据安培假说的物理思想：磁场来源于运动电荷．如果用这种思想解释地球磁场的形成，根据地球上空并无相对地球定向移动的电荷的事实．那么由此推断，地球总体上应该是：（A） A.带负电; B.带正电; C.不带电; D.不能确定 解析:因在地球的内部地磁场从地球北极指向地球的南极，根据右手螺旋定则可判断出地球表现环形电流的方向应从东到西，而地球是从西向东自转，所以只有地球表面带负电荷才能形成上述电流，故选A. 【例2】如图所示，正四棱柱abed一a'b'c'd'的中心轴线00'处有 一无限长的载流直导线，对该电流的磁场，下列说法中正确的是（AC） A.同一条侧棱上各点的磁感应强度都相等 B.四条侧棱上的磁感应强度都相同 C.在直线ab上，从a到b，磁感应强度是先增大后减小 D.棱柱内任一点的磁感应强度比棱柱侧面上所有点都大 解析:因通电直导线的磁场分布规律是B∝1/r，故A,C正确，D错误．四条侧棱上的磁感应强度大小相等，但不同侧棱上的点的磁感应强度方向不同，故B错误 【例3】六根导线互相绝缘，所通电流都是I，排成如图10一5所示的形状，区域A、B、C、D均为相等的正方形，则平均磁感应强度最大的区域是哪些区域？该区域的磁场方向如何？ 解析：由于电流相同，方格对称，从每方格中心处的磁场来定性比较即可，如在任方格中产生的磁感应强度均为B，方向由安培定则可知是向里，在A、D I 1 方格内产生的磁感应强度均为B/，方向仍向里，把各自导线产生的磁感应强度及方向均画在四个方格中，可以看出在B、D区域内方向向里的磁场与方向向外的磁场等同，叠加后磁场削弱． 【例4】一小段通电直导线长1cm，电流强度为5A，把它放入磁场中某点时所受磁场力大小为0．1N，则该点的磁感强度为（） A．B＝2T； B．B≥2T； C、B≤2T ；D．以上三种情况均有可能 解析：由B＝F/IL可知F/IL＝2（T）当小段直导线垂直于磁场B时，受力最大，因而此时可能导线与B不垂直，即Bsinθ＝2T，因而B≥2T。 说明：B的定义式B＝F/IL中要求B与IL垂直，若不垂直且两者间夹角为θ，则IL在与B垂直方向分上的分量即ILsinθ，因而B=F/ILsinθ，所以F/IL=Bsin θ．则B≥F/IL。 【例5】关于磁感应强度B，下列说法中正确的是：（ D ） A、磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关 B、磁场中某点B的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力方向一致 C、在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小一定为零 D、在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大 分析与解： 磁感应强度是磁场本身属性，在磁场中某处为一恒量，其大小可由B=F/IL 计算，但与试探电流元的F、I、L诸情况无关；B的方向规定为磁针N极受磁场
例1 如图10-1，条形磁铁平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，现给导线中通以垂直于纸面向外的电流，则下列说法正确的是： [ ] A．磁铁对桌面的压力减小 B．磁铁对桌面的压力增大 C．磁铁对桌面的压力不变 D．以上说法都不可能 如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，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 带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用。下列表述正确的是 A．洛伦兹力对带电粒子做功 B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能 C．洛伦兹力的大小与速度无关 D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向
例7 如图10-12所示，带负电的粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场区域，出磁场时速度偏离原方向60°角，已知带电粒子质量m=3×10-20kg，电量q=10-13C，速度v0=105m/s，磁场区域的半径R=3×10-1m，不计重力，求磁场的磁感应强度。 画进、出磁场速度的垂线得交点O′，O′点即为粒子作圆周运动的圆心，据此作出运动轨迹AB，如图10-13所示。此圆半径记为r。 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动 例8 如图10-14所示，带电粒子在真空环境中的 匀强磁场里按图示径迹运动。径迹为互相衔接的两段半径不等的半圆弧，中间是一块薄金属片，粒子穿过时有动能损失。试判断粒子在上、下两段半圆径迹中哪段所需时间较长？（粒子重力不计）【正确解答】
高二物理磁场经典例题 1.一个导线在均匀磁场中受力，磁场方向垂直于导线方向。如果磁场强度增加，则导线上的安培力的变化情况如何？ 答案：导线上的安培力将增大。 2.在电流为I的长直导线附近，距离导线d处的磁感应强度为B。如果将导线的电流加倍，则距离导线d处的磁感应强度如何变化？ 答案：距离导线d处的磁感应强度也将加倍。 3.一个半径为r的圆形线圈通以电流I，位于均匀磁场中。求线圈上任意一点的磁感应强度。 答案：线圈上任意一点的磁感应强度为B=μ₀*I/(2*r)，其中μ₀为真空中的磁导率。 4.两根平行长直导线，电流分别为I₁和I₂，它们的间距为d。求两导线之间的相互作用力。 答案：两导线之间的相互作用力为F=μ₀*I₁*I₂/(2*π*d)，其中μ₀为真空中的磁导率。 5.一根长直导线通以电流I，与之平行的一段长度为L的导线距离它为d。求这一段导线受到的安培力。 答案：这一段导线受到的安培力为F=μ₀*I²*L/(2*π*d)，其中μ₀为真空中的磁导率。 6.一个充满铜棒的长直螺线管通以电流I，螺线管的半径为R，匝数为N。求铜棒两端的电势差。
答案：铜棒两端的电势差为ΔV=B*L*v，其中B为磁感应强度，L为铜棒的长度，v 为铜棒在磁场中的速度。 7.一个充满铜棒的长直螺线管通以电流I，螺线管的半径为R，匝数为N。求铜棒受到的洛伦兹力。 答案：铜棒受到的洛伦兹力为F=B*I*L，其中B为磁感应强度，L为铜棒的长度。 8.一台电动机的转子中有N个线圈，每个线圈的面积为A，总电阻为R。转子在磁场中以角速度ω旋转。求电动机输出的电功率。 答案：电动机输出的电功率为P=N*B²*A*ω²*R，其中B为磁感应强度。 9.一个半径为r的螺线管通以电流I，磁场方向与螺线管轴线平行。求螺线管内部的磁感应强度。 答案：螺线管内部的磁感应强度为B=μ₀*I*N/L，其中μ₀为真空中的磁导率，N为螺线管的匝数，L为螺线管的长度。 10.一个直径为D的圆形线圈通以电流I，置于磁感应强度为B的均匀磁场中。求线圈上产生的感应电动势。 答案：线圈上产生的感应电动势为ε=B*D*v，其中B为磁感应强度，D为线圈的直径，v为线圈在磁场中的速度。 11.一根长直导线通以电流I，距离导线d处的磁感应强度为B。如果将导线弯成一个半径为R的圆形线圈，求圆形线圈中心处的磁感应强度。 答案：圆形线圈中心处的磁感应强度为B=μ₀*I/(2*R)，其中μ₀为真空中的磁导率。 12.一个长直导线通以电流I，置于均匀磁场中。导线上有一长度为L的细导线段，与导线平行且距离为d。求细导线段受到的安培力。
磁 场 【例1】磁场对电流的作用力大小为F ＝BIL 〔注意：L 为有效长度，电流与磁场方向应〕．F 的方向可用定则来判定． 试判断以下通电导线的受力方向． ×××× ． ． ． ． ×××× ． ． ． ． ×××× ． ． ． ． ×××× ． ． ． ． 试分别判断以下导线的电流方向或磁场方向或受力方向． 【例2】如下图，可以自由移动的竖直导线有向下的电流，不 计通电导线的重力，仅在磁场力作用下，导线将如何移动. 解：先画出导线所在处的磁感线，上下两局部导线所受安培力 的方向相反，使导线从左向右看顺时针转动；同时又受到竖直向上的磁场的作用而向右移动〔不要说成先转90°后平移〕。分析的关键是画出相关的磁感线。 【例3】 条形磁铁放在粗糙水平面上，正中的正上方 有一导线，通有图示方向的电流后，磁铁对水平面的压力将 会＿＿＿〔增大、减小还是不变.〕。水平面对磁铁的摩擦力 大小为＿＿＿。 解：此题有多种分析方法。⑴画出通电导线中电流的磁场过两极的那条磁感线〔如图中粗虚线所示〕，可看出两极受的磁场力的合力竖直向上。磁铁对水平面的压力减小，但不受摩擦力。⑵画出条形磁铁的磁感线过通电导线的那一条〔如图中细虚线所示〕，可看出导线受到的安培力竖直向下，因此条形磁铁受的反作用力竖直向上。⑶把条形磁铁等效为通电螺线管，上方的电流是向里的，与通电导线中的电流是同向电流，所以互相 吸引。 【例4】 如图在条形磁铁N 极附近悬挂一个线圈，当线圈有逆时针方 向的电流时，线圈将向哪个方向偏转. 解：用“同向电流互相吸引，反向电流互相排斥〞最简单：条形磁铁的等效螺线管的电流在正面是向下的，与线圈中的电流方向相反，互相排斥，而左边的线圈匝数多所以线圈向右偏转。〔此题如果用“同名磁极相斥，异名磁极相吸〞将出现判断错误，因为那只适用于 B B
磁场典型例题 【容和方法】 本单元容包括磁感应强度、磁感线、磁通量、电流的磁场、安培力、洛仑兹力等根本概念，以与磁现象的电本质、安培定那么、左手定那么等规律。 本单元涉与到的根本方法有，运用空间想象力和磁感线将磁场的空间分布形象化是解决磁场问题的关键。运用安培定那么、左手定那么判断磁场方向和载流导线、运动的带电粒子受力情况是将力学知识与磁场问题相结合的切入点。 【例题分析】 在本单元知识应用的过程中，初学者常犯的错误主要表现在：不能准确地再现题目中所表达的磁场的空间分布和带电粒子的运动轨迹：运用安培定那么、左手定那么判断磁场方向和载流导线、运动的带电粒子受力情况时出错；运用几何知识时出现错误；不善于分析多过程的物理问题。 例1 如图10-1，条形磁铁平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，现给导线以垂直于纸面向外的电流，那么以下说确的是：[ ] A．磁铁对桌面的压力减小 B．磁铁对桌面的压力增大 C．磁铁对桌面的压力不变 D．以上说法都不可能 【错解分析】错解：磁铁吸引导线而使磁铁导线对桌面有压力，选B。 错解在选择研究对象做受力分析上出现问题，也没有用牛顿第三定律来分析导线对磁铁的反作用力作用到哪里。 【正确解答】 通电导线置于条形磁铁上方使通电导线置于磁场中如图10-2所示，由左手定那么判断通电导线受到向下的安培力作用，同时由牛顿第三定律可知，力的作用是相互的，磁铁对通电导线有向下作用的同时，通电导线对磁铁有反作用力，作用在磁铁上，方向向上，如图10-3。对磁铁做受力分析，由于磁铁始终静止，无通电导线时，N = mg，有通电导线后N+F′=mg，N=mg-F′，磁铁对桌面压力减小，选A。 例2 如图10-4所示，水平放置的扁平条形磁铁，在磁铁的左端正上方有一线框，线框平面与磁铁垂直，当线框从左端正上方沿水平方向平移到右端正上方的过程中，穿过它的磁通量的变化是：[ ] A．先减小后增大 B．始终减小 C．始终增大 D．先增大后减小 【错解分析】错解：条形磁铁的磁性两极强，故线框从磁极的一端移到另一端的过程中磁性由强到弱再到强，由磁通量计算公式可知Φ=B·S，线框面积不变，Φ与B成正比例变化，所以选A。 做题时没有真正搞清磁通量的概念，脑子里未正确形成条形磁铁的磁力线空间分布的模型。因此，盲目地生搬硬套磁通量的计算公式Φ=B·S，由条形磁铁两极的磁感应强度B大于中间局部的磁感应强度，得出线框在两极正上方所穿过的磁通量Φ大于中间正上方所穿过的磁通量。 【正确解答】 规画出条形磁铁的磁感线空间分布的剖面图，如图10-5所示。利用Φ=B·S定性判断出穿过闭合线圈的磁通量先增大后减小，选D。
1．关于磁感应强度，下列说法中错误的是( abcd ) A.由B =IL F 可知，B 与F 成正比，与IL 成反比 B.由B=IL F 可知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场 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该处电流受力方向 2．关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是( d ) A 、磁感线从磁体的N 极出发，终止于S 极 B 、磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向 C 、沿磁感线方向，磁场逐渐减弱 D 、在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小 3．如图所示，两个半径相同,粗细相同互相垂直的圆形导线圈，可以绕通过公共的轴线xx ′ 自由转动，分别通以相等的电流，设每个线圈中电流在圆心处产生磁感应强度为B ，当两线 圈转动而达到平衡时，圆心O 处的磁感应强度大小是（ c ） (A)B (B)2B (C)2B (D)0 4．如图所示，直导线处于足够大的匀强磁场中，与磁感线成θ=30°角，导线中通过的电 流为I ，为了增大导线所受的磁场力，可采取下列四种办法，其中不正确的是( c ) A.增大电流I B.增加直导线的长度 C.使导线在纸面内顺时针转30° D.使导线在纸面内逆时针转60° 5．如图所示,有一通电导线放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由移动,当导线通 过电流I 时,从上往下看,导线的运动情况是( c ) 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
6．有两个相同的圆形线圈,通以大小不同但方向相同的电流,如图所示,两个线圈在光滑的绝 缘杆上的运动情况是( c ) A.互相吸引,电流大的加速度较大 B.互相排斥,电流大的加速度较大 C.互相吸引,加速度相同 D.以上说法都不正确 7．质量为m 、带电量为q 的小球，从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置 于方向水平向外的匀强磁场中，其磁感应强度为B ，如图所示。若带电小球下滑后某时刻对 斜面的作用力恰好为零，下面说法中正确的是( b ) ①小球带正电 ②小球在斜面上运动时做匀加速直线运动 ③小球在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动 ④则小球在斜面上下滑过程中，当小球对斜面压力为零时的速率为mg co sθ／Bq A 、①②③ B 、①②④ C 、①③④ D 、②③④ 8．如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速度 沿与x 轴成30°角从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为 ( b ) A ．1∶2 B ．2∶1 C ．1∶3 D ．1∶1 9.如果运动电荷除磁场力外不受其他任何力的作用，则带电粒子在磁场中作下 列运动可能成立的是 [ ] A ．作匀速直线运动 B 、作匀变速直线运动 C ．作变加速曲线运动 D ．作匀变速曲线运动 10．某同学做奥斯特实验时，把小磁针放在水平的通电直导线的下方，当通电后发现小磁针 不动，稍微用手拨动一下小磁针，小磁针转动180°后静止不动，由此可知通电直导线 的电流方向是（ ） A.自东向西 B.自南向北 C.自西向东 D.自北向南 11．如图所示，在三维直角坐标系中，若一束电子沿y 轴正向运动，则由此产 生的在z 轴上A 点和x 轴上B 点的磁场方向是（ ） A.A 点磁场沿x 轴正方向，B 点磁场沿z 轴负方向 B.A 点磁场沿x 轴负方向，B 点磁场沿z 轴正方向 C.A 点磁场沿z 轴正方向，B 点磁场沿x 轴负方向 D.A 点磁场沿x 轴正方向，B 点磁场沿z 轴正方向 12．如右图所示，一个电子沿逆时针方向做匀速圆周运动，则此电子的运动（ ） A.不产生磁场 B.产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向里 C.产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向外 D.只在圆心的内侧产生磁场 I