2013-总复习题磁性材料

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2013高中物理总复习测试试题：第10章第2讲法拉第电磁感应定律自感和涡流(粤教版)

1．(单选)如图9－2－24所示，三个相同的金属圆环内存在着不同的有界匀强磁场，虚线表示环的某条直径，已知所有磁场的磁感应强度随时间变化关系都满足B ＝kt ，磁场方向如图所示，测得A 环内感应电流强度为I ，则B 环和C 环内感应电流强度分别为( )图9－2－24A ．IB ＝I 、IC ＝0 B ．I B ＝I 、I C ＝2I C ．I B ＝2I 、I C ＝2ID ．I B ＝2I 、I C ＝0解析：选D.由题意可知，环内的磁感应强度随时间发生变化而产生感应电流，利用E ＝n S ΔBΔt求解感应电动势，故环内只有向里的磁场时，可直接利用磁场穿过金属环的面积比得出电流比，由B 环中的面积为A 环中面积的2倍可得I B ＝2I .C 环中同时有磁感应强度大小相等、方向相反的磁场，而这两部分磁通量相互抵消，故C 环中的磁通量一直为零，I C ＝0，D 正确．图9－2－252．(单选)如图9－2－25所示，竖直平面内有一金属环，半径为a ，总电阻为R (指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点A 铰链连接的长度为2a 、电阻为R2的导体棒AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B 点的线速度为v ，则这时AB 两端的电压大小为( ) A.Ba v 3 B.Ba v 6C.2Ba v 3D ．Ba v解析：选A.导体棒摆下的过程中切割磁感线产生感应电动势，相当于电源．当摆到竖直位置时，电动势的大小E ＝12·B ·2a ·v ＝Ba v ，左右两个半环并联接在AB 的两端，外电阻为R 外＝R4，AB 两端的电压即为路端电压U AB ＝IR 外＝E R 外＋R 内R 外＝13E ＝Ba v 3，故选项A 正确．图9－2－263．(双选)如图9－2－26，电灯的灯丝电阻为2 Ω，电池电动势为2 V ，内阻不计，线圈匝数足够多，其直流电阻为3 Ω.先合上电键S ，过一段时间突然断开S ，则下列说法中错误的有( ) A ．电灯立即熄灭B ．电灯立即先暗再熄灭C ．电灯中电流方向与S 断开前方向相同D ．电灯中电流方向与S 断开前方向相反解析：选AC.断电时线圈有自感现象，灯不会立即熄灭，且线圈的电流方向与原电流方向相同，故电灯的电流方向和断开前相反．4．(双选)(2010·高考全国卷Ⅰ)某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5×10－5T.一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100 m ，该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过．设落潮时，海水自西向东流，流速为2 m/s.下列说法正确的是( ) A ．电压表记录的电压为5 mV B ．电压表记录的电压为9 mV C ．河南岸的电势较高 D ．河北岸的电势较高解析：选BD.可以将海水视为垂直河岸方向放置的导体平动切割地磁场的磁感线产生感应电动势，由E ＝BL v ＝9 mV ，B 项正确；由右手定则可知，感应电流方向由南向北，故河北岸的电势较高，D 项正确． 5．如图9－2－27甲所示，一个电阻值为R ，匝数为n 的圆形金属线圈与阻值为2R 的电阻R 1连接成闭合回路，线圈的半径为r 1，在线圈中半径为r 2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B 随时间t 变化的关系图线如图乙所示．图线与横、纵轴的截距分别为t 0和B 0.导线的电阻不计，求：0至t 1时间内(1)通过电阻R 1上的电流大小和方向；(2)通过电阻R 1上的电量q 及电阻R 1上产生的热量．图9－2－27解析：(1)根据法拉第电磁感应定律，电路中产生的感应电动势：E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB Δt ·S ＝n ·B 0t 0πr 22通过电阻R 1上的电流：I ＝E R ＋R 1＝E 3R ＝n πB 0r 223Rt 0根据楞次定律，可判定流经电阻R 1的电流方向为从b 到a .(2)在0至t 1时间内通过电阻R 1的电量q ＝It 1＝n πB 0r 22t 13Rt 0电阻R 1上产生的热量Q ＝I 2R 1t 1＝2n 2π2B 20r 42t 19Rt 20.答案：(1)n πB 0r 223Rt 0 方向从b 到a (2)n πB 0r 22t 13Rt 0 2n 2π2B 20r 42t 19Rt 20一、单项选择题图9－2－281．(2010·高考广东理综卷)如图9－2－28所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ 沿导轨从MN 处匀速运动到M ′N ′的过程中，棒上感应电动势E 随时间t 变化的图象，可能正确的是( )图9－2－29解析：选A.金属棒在到达匀强磁场之前，闭合回路的磁通量为零，不产生感应电动势，金属棒在磁场中运动时，匀速切割磁感线，并且切割的有效长度也不变，由公式E＝BL v知此段时间内感应电动势为定值，金属棒离开磁场后，闭合回路的磁通量变为零，无感应电动势产生，选项A正确．图9－2－302．(2010·高考北京理综卷)在如图9－2－30所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I.然后，断开S.若t′时刻再闭合S，则在t′前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图象是()图9－2－31解析：选B.t′时刻再闭合S时，通过电感线圈的电流增加，由于线圈自感作用，产生与原电流方向相反的电流以阻碍原电流的增加，B正确；闭合S时，L2所在支路电流立即很大，随着L1中电流增大而流过L2的电流逐渐减小，最后两者电流一致．图9－2－323．如图9－2－32所示的电路中，L1、L2是完全相同的灯泡，线圈L的自感系数较大，它的电阻与定值电阻R相等．下列说法正确的是()A．闭合开关S时，L1先亮、L2后亮，最后它们一样亮B．闭合开关S时，L1、L2始终一样亮C．断开开关S时，L2立刻熄灭、L1过一会才熄灭D．断开开关S时，L1、L2都要过一会才熄灭解析：选D.由于线圈的自感现象闭合开关S时，L2会立即亮，而L1是逐渐变亮；由于两支路电阻相同，电路稳定后，两支路流过的电流相同，最后它们一样亮，则A、B错，断开开关S时，由于线圈的自感现象，L2、L1过一会才熄灭，则D对、C错．4．(2010·高考浙江理综卷)半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图9－2－33甲所示．有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图乙所示．在t＝0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒，则以下说法正确的是()图9－2－33A．第2秒内上极板为正极B．第3秒内上极板为负极C．第2秒末微粒回到了原来位置D ．第2秒末两极板之间的电场强度大小为0.2πr 2/d解析：选A.由B －t 图象知第2 s 内磁感应强度B 大小均匀减小，方向向内，第3 s 内磁感应强度B 大小均匀增大，方向向外，由楞次定律和安培定则知圆环内的电流为顺时针方向，所以下极板为负，上极板为正，A 正确，B 错．第1 s 内B 均匀增加，极板间电场方向与第2 s 内、第3 s 内电场方向相反，第1 s 内电荷q 从静止开始做匀加速直线运动，第2 s 内做匀减速直线运动，加速度大小不变，所以第2 s 末微粒不会回到原来位置，C 错．第2 s 内感应电动势大小U ＝|ΔΦΔt |＝0.1πr 2，电场强度E 的大小E ＝U d ＝0.1πr 2d，D 错．二、双项选择题图9－2－345．(2012·深圳调研)如图9－2－34所示，将一个正方形导线框ABCD 置于一个范围足够大的匀强磁场中，磁场方向与其平面垂直．现在AB 、CD 的中点处连接一个电容器，其上、下极板分别为a 、b ，让匀强磁场以某一速度水平向右匀速移动，则( ) A ．ABCD 回路中有感应电流 B ．A 与D 、B 与C 间有电势差C ．电容器a 、b 两极板分别带上负电和正电D ．电容器a 、b 两极板分别带上正电和负电解析：选BC.匀强磁场水平向右移动，相当于磁场静止不动，导线框向左移动；因回路中磁通量不变，故回路中无电流，A 错；导线向左切割磁感线，产生感应电动势，即导线两端有电势差，B 对；由右手定则判断知，C 、D 两端电势高，故电容器b 板带正电，a 板带负电，C 对、D 错． 6.图9－2－35某探究学习小组在探究影响线圈中感应电流的因素时，设计如图9－2－35所示的实验装置，让一个闭合圆线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成30°角，磁感应强度随时间均匀变化( ) A ．若把线圈的匝数增加一倍，线圈内感应电流强度大小不变B ．若把线圈的面积增加一倍，线圈内感应电流强度变为原来的2倍C ．改变线圈轴线与磁场方向的夹角大小，线圈内感应电流强度可能变为原来的2倍D ．把线圈的半径增加一倍，线圈内感应电流强度变为原来的2倍解析：选AD.由法拉第电磁感应定律E ＝n S ΔBΔt可知：若线圈的匝数增大一倍，感应电动势与线圈的总电阻都增大一倍，线圈中的电流强度不变，A 正确；若线圈的面积增大一倍，感应电动势增大一倍，但线圈的电阻增大，线圈内的感应电流并不是原来的2倍，B 错误；E ＝n S ΔBΔt·cos30°，故无论如何改变线圈轴线与磁场的方向夹角，都不可能使线圈内的感应电流是原来的2倍，C 错误；若线圈的半径增大一倍，则面积是原来的4倍，电阻是原来的2倍，线圈内感应电流变为原来的2倍，D 正确．图9－2－367．(2012·广州测试)如图9－2－36所示，一正方形线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO ′匀速转动，沿着OO ′观察，线圈沿逆时针方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为B ，线圈匝数为n ，边长为l ，电阻为R ，转动的角速度为ω.则当线圈转至图示位置时( ) A ．线圈中感应电流的方向为abcdaB ．线圈中的感应电流为nBl 2ωRC ．穿过线圈的磁通量为0D ．穿过线圈磁通量的变化率为0解析：选BC.线圈在图示位置感应电动势E ＝nB ωS ，感应电流方向为adcba ，故A 错误．I ＝E R ＝nBωS R ＝nBωl 2R，故B 正确．线圈与磁场平行，所以穿过线圈的磁通量为零，故C 正确．线圈在图示位置产生的感应电动势最大，由E m ＝n ΔΦΔt知磁通量变化率最大，故D 错误．图9－2－378．(2012·汕头质检)光滑金属导轨宽L ＝0.4 m ，电阻不计，均匀变化的磁场穿过整个轨道平面，如图9－2－37甲所示．磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示．金属棒ab 的电阻为1 Ω，自t ＝0时刻起从导轨最左端以v ＝2 m/s 的速度向右匀速运动，则( ) A ．1 s 末回路中电动势为0.8 V B ．1 s 末ab 棒所受磁场力为0.64 N C ．1 s 末回路中电动势为3.2VD ．1 s 末ab 棒所受磁场力为2.56 N解析：选CD.1 s 末磁场的磁感应强度为B ＝2 T ，回路动生中电动势为E ＝BL v ＝1.6 V ，感生电动势为E 总=3.2V 则C 对；回路中的电流为I ＝E /R ＝3.2A ，杆受的安培力为F ＝BIL ＝2.56 N ，则D 对．三、非选择题图9－2－389．如图9－2－38所示，某匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率ΔBΔt＝k ，k 为负的常量．用电阻率为ρ、横截面积为S 的硬导线做成一边长为l 的方框，将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中．求： (1)导线中感应电流的大小；(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率．解析：(1)导线框的感应电动势为E ＝ΔΦΔt①ΔΦ＝12l 2ΔB ②导线框中的电流为I ＝ER③式中R 是导线框的电阻，根据电阻率公式有R ＝ρ4lS ④联立①②③④式，将ΔB Δt ＝k 代入得I ＝klS8ρ.⑤(2)导线框所受磁场的作用力的大小为F ＝BIl ⑥它随时间的变化率为ΔF Δt ＝Il ΔBΔt ⑦由⑤⑦式得ΔF Δt ＝k 2l 2S8ρ.答案：(1)klS 8ρ (2)k 2l 2S8ρ图9－2－3910．如图9－2－39所示，长L 1、宽L 2的矩形线圈电阻为R ，处于磁感应强度为B 的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直，将线圈以向右的速度v 匀速拉出磁场，求： (1)拉力F 的大小； (2)拉力的功率P ； (3)拉力做的功W ；(4)线圈中产生的电热Q ；(5)通过线圈某一截面的电荷量q .解析：(1)E ＝BL 2v ，I ＝E R ，F ＝BIL 2，得F ＝B 2L 22vR .(2)P ＝F v ＝B 2L 22v 2R . (3)W ＝FL 1＝B 2L 22L 1vR .(4)Q ＝W ＝B 2L 22L 1v R . (5)q ＝I ·t ＝E R t ＝ΔΦR ＝BL 1L 2R.答案：见解析图9－2－401．把总电阻为2R 的均匀电阻丝焊接成一半径为a 的圆环，水平固定在竖直向下、磁感应强度为B 的匀强磁场中，如图9－2－40所示，一长度为2a 、电阻等于R 、粗细均匀的金属棒MN 放在圆环上，它与圆环始终保持良好的接触，当金属棒以恒定速度v 向右移动经过环心O 时，求： (1)流过棒的电流的大小、方向及棒两端的电压U MN ； (2)在圆环和金属棒上消耗的总热功率．解析：(1)棒MN 右移时，切割磁感线，产生感应电动势，棒MN 相当于一个电源，流过棒的电流即电源内的电流，当棒过圆心O 时，棒两端的电压即为路端电压，其等效电路如图所示．金属棒经过环心O 时，棒中产生的感应电动势为E ＝2Ba v .此时，圆环的两部分构成并联连接，且R 左＝R 右＝R ，故并联部分的电阻为R 并＝R /2.由全电路欧姆定律得流过金属棒的电流为：I ＝E R 并＋R ＝2E 3R＝4Ba v 3R .由右手定则可判断出金属棒上的电流方向由N →M棒两端的电压U MN ＝IR 并＝I ·R 2＝23Ba v .(2)圆环和金属棒上消耗的总热功率等于电路中感应电流的电功率，即P ＝IE ＝8B 2a 2v 23R.答案：(1)见解析 (2)8B 2a 2v 23R2.图9－2－41(2012·深圳调研)如图9－2－41所示，一直导体棒质量为m 、长为l 、电阻为r ，其两端放在位于水平面内间距也为l 的光滑平行导轨上，并与之密接；棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻(图中未画出)；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直于导轨所在平面．开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度v 0.在棒的运动速度由v 0减小至v 1的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流I 保持恒定．导体棒一直在磁场中运动．若不计导轨电阻，求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率．解析：导体棒所受的安培力为F ＝IlB ①该力大小不变，棒做匀减速运动，因此在棒的速度从v 0减小到v 1的过程中，平均速度为v ＝12(v 0＋v 1)②当棒的速度为v 时，感应电动势的大小为E ＝l v B ③ 棒中的平均感应电动势为E ＝l v B ④ 由②④式得E ＝12l (v 0＋v 1)B ⑤导体棒中消耗的热功率为P 1＝I 2r ⑥负载电阻上消耗的平均功率为P 2＝E I －P 1⑦由⑤⑥⑦式得P 2＝12l (v 0＋v 1)BI －I 2r .答案：12l (v 0＋v 1)B 12l (v 0＋v 1)BI －I 2r。

2013年全国各地高考招生物理试题汇编--磁场

5(2013重庆卷)．如题5图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为a 和b ，内有带电量为q 的某种自由运动电荷。

导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B 。

当通以从左到右的稳恒电流I 时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U ，且上表面的电势比下表面的低。

由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为A ．aU q IB ，负 B ．aU q IB，正 C ．bU q IB ，负 D ．bUq IB，正答案:C21【2013广东高考】．如图9，两个初速度大小相同的同种离子a 和b ，从O 点沿垂直磁场方向进人匀强磁场，最后打到屏P 上。

不计重力。

下列说法正确的有 A ．a 、b 均带正电B ．a 在磁场中飞行的时间比b 的短C ．a 在磁场中飞行的路程比b 的短D ．a 在P 上的落点与O 点的距离比b 的近答案：AD13【2013上海高考】．如图，足够长的直线ab 靠近通电螺线管，与螺线管平行。

用磁传感器测量ab 上各点的磁感应强度B ，在计算机屏幕上显示的大致图像是答案：C15【2013江苏高考】. (16 分)在科学研究中,可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制. 如题15-1 图所示的xOy 平面处于匀强电场和匀强磁场中,电场强度E 和磁感应强度B 随时间t 作周期性变化的图象如题15-2 图所示. x 轴正方向为E 的正方向,垂直纸面向里为B 的正方向. 在坐标原点O 有一粒子P,其质量和电荷量分别为m 和+q. 不计重力. 在t =2T时刻释放P,它恰能沿一定轨道做往复运动. (1)求 P 在磁场中运动时速度的大小 v 0; (2)求B 0 应满足的关系; (3)在t 0(0<t 0 <2T)时刻释放P,求P 速度为零时的坐标.答案：26【2013上海高考】．(3分)演示地磁场存在的实验装置(由环形线圈，微电流传感器，DIS等组成)如图所示。

2013届物理高三总复习试题：8-2磁场对运动电荷的作用

高效作业知能提升一、选择题1．如图8－2－16所示，水平导线中有电流I 通过，导线正下方的电子初速度的方向与电流I 的方向相同，则电子将( )图8－2－16A ．沿路径a 运动，轨迹是圆B ．沿路径a 运动，轨道半径越来越大C ．沿路径a 运动，轨道半径越来越小D ．沿路径b 运动，轨道半径越来越小解析：由r ＝m vBq 知，B 减小，r 越来越大，故电子的径迹是a .答案：B2．如图8－2－17所示，一束电子流沿管的轴线进入螺线管，忽略重力，电子在管内的运动应该是( )图8－2－17A ．当从a 端通入电流时，电子做匀加速直线运动B ．当从b 端通入电流时，电子做匀加速直线运动C ．不管从哪端通入电流，电子都做匀速直线运动D ．不管从哪端通入电流，电子都做匀速圆周运动答案：C3．如图8－2－18所示，没有磁场时，显像管内电子束打在荧光屏正中的O 点，加磁场后电子束打在荧光屏O 点上方的P 点，则所加磁场的方向可能是( )图8－2－18A ．垂直于纸面向内B ．垂直于纸面向外C ．平行于纸面向上D ．平行于纸面向下解析：电子受到的洛伦兹力的方向向上，由左手定则可判定磁场方向可能垂直于纸面向外，B 项正确．答案：B4．如图8－2－19所示，两半圆柱板间有一垂直纸面方向的匀强磁场，从两板的一端垂直端面方向射入一束电荷量相等的正离子．为使它们恰能沿同一半圆路径的另一端射出，这些正离子需要有相同的( )图8－2－19A ．速度B ．质量C ．质量和速度的乘积D ．动能解析：由于正离子做半径相同的匀速圆周运动，则有q v B ＝m v 2r ，r ＝m vqB ，q 、B 相同，说明正离子的质量与速度的乘积也相同，C 正确．答案：C5．在光滑绝缘水平面上，一轻绳拉着一个带电小球绕竖直方向的轴O 在匀强磁场中做逆时针方向的匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，且范围足够大，其俯视图如图8－2－20所示，若小球运动到某点时，绳子突然断开，则关于绳子断开后，对小球可能的运动情况的判断不．正确的是( )图8－2－20A ．小球仍做逆时针方向的匀速圆周运动，但半径减小B ．小球仍做逆时针方向的匀速圆周运动，半径不变C ．小球做顺时针方向的匀速圆周运动，半径不变D ．小球做顺时针方向的匀速圆周运动，半径减小解析：绳子断开后，小球速度大小不变，电性不变．由于小球可能带正电也可能带负电，若带正电，绳子断开后小球仍做逆时针方向的匀速圆周运动，向心力减小或不变(原绳拉力为零)，则运动半径增大或不变．若带负电，绳子断开后小球做顺时针方向的匀速圆周运动，绳断前的向心力与带电小球受到的洛伦兹力的大小不确定，向心力变化趋势不确定，则运动半径可能增大，可能减小，也可能不变．答案：A6．(2011·浙江卷)利用如图8－2－21所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子．图中板MN 上方是磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为2d 和d 的缝，两缝近端相距为L .一群质量为m 、电荷量为q 、具有不同速度的粒子从宽度为2d 的缝垂直于板MN 进入磁场，对于能够从宽度为d 的缝射出的粒子，下列说法正确的是( )图8－2－21A ．粒子带正电B ．射出粒子的最大速度为qB (3d ＋L )2mC ．保持d 和L 不变，增大B ，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大D ．保持d 和B 不变，增大L ，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大解析：本题考查带电粒子在磁场中的运动，意在考查考生应用数学知识处理问题的能力和分析问题的能力．由左手定则和粒子的偏转情况可以判断粒子带负电，选项A 错；根据洛伦兹力提供向心力q v B ＝m v 2r 可得v ＝qBr m ，r 越大v 越大，由图可知r 最大值为r max ＝3d ＋L 2，选项B 正确；又r 最小值为r min ＝L2，将r的最大值和最小值代入v 的表达式后得出速度之差为Δv ＝3qBd2m，可见选项C 正确、D 错误．答案：BC7．如图8－2－22所示，一个带负电的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度为v .若加上一个垂直纸面指向读者方向的磁场，则滑到底端时( )图8－2－22A ．v 变大B ．v 变小C ．v 不变D ．不能确定解析：洛伦兹力虽然不做功，但其方向垂直斜面向下，使物体与斜面间的正压力变大，故摩擦力变大，损失的机械能增加．答案：B8．长为L 的水平极板间，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，板间距离为L ，板不带电，现有质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子(重力不计)，从左边极板间中点处垂直磁场以速度v 水平入射，如图8－2－23所示，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是( )图8－2－23A ．使粒子速度v ＜BqL4mB ．使粒子速度v ＞5BqL4mC ．使粒子速度v ＞BqL4mD ．使粒子速度BqL 4 m ＜v ＜5BqL4m解析：如图8－2－24，设粒子能从右边穿出的运动半径的临界值为r 1，有r 21＝L 2＋(r 1－L 2)2，得r 1＝54L .又因为r 1＝m v 1qB ，得v 1＝5BqL 4m ，所以v ＞5BqL4m 时粒子能从右边穿出．设粒子能从左边穿出的运动半径的临界值为r 2，由r 2＝L 4得v 2＝qBL 4m ，所以v ＜BqL4m时粒子能从左边穿出．图8－2－24答案：AB9．如图8－2－25所示，MN 为两个匀强磁场的分界面，两磁场的磁感应强度大小的关系为B 1＝2B 2，一带电荷量为＋q 、质量为m 的粒子从O 点垂直MN 进入B 1磁场，则经过多长时间它将向下再一次通过O 点( )图8－2－25A.2πm qB 1B.2πm qB 2C.2πm q (B 1＋B 2)D.πm q (B 1＋B 2)解析：粒子在磁场中的运动轨迹如图8－2－26所示，由周期公式T ＝2πmqB 知，粒子从O 点进入磁场到再一次通过O 点的时间t ＝2πm qB 1＋πm qB 2＝2πmqB 2，所以B 选项正确．图8－2－26答案：B10．如图8－2－27所示，在半径为R 的圆形区域内有匀强磁场．在边长为2R 的正方形区域里也有匀强磁场，两个磁场的磁感应强度大小相同．两个相同的带电粒子以相同的速率分别从M 、N 两点射入匀强磁场．在M 点射入的带电粒子，其速度方向指向圆心；在N 点射入的带电粒子，速度方向与边界垂直，且N 点为正方形边长的中点，则下列说法正确的是( )图8－2－27A．带电粒子在磁场中飞行的时间可能相同B．从M点射入的带电粒子可能先飞出磁场C．从N点射入的带电粒子可能先飞出磁场D．从N点射入的带电粒子不可能比M点射入的带电粒子先飞出磁场解析：画轨迹草图如图8－2－28所示，容易得出粒子在圆形磁场中的轨迹长度(或轨迹对应的圆心角)不会大于在正方形磁场中的，故A、B、D正确．图8－2－28答案：ABD二、非选择题11．如图8－2－29所示，匀强磁场中放置一与磁感线平行的薄铅板，一个带电粒子进入匀强磁场，以半径R1＝20cm做匀速圆周运动，第一次垂直穿过铅板后以半径R2＝19cm做匀速圆周运动，则带电粒子能够穿过铅板的次数是多少？图8－2－29解析：粒子每穿过铅板一次损失的动能为： ΔE k ＝12m v 21－12m v 22＝q 2B 22m (R 21－R 22)，粒子穿过铅板的次数为： n ＝12m v 21ΔE k ＝R 21R 21－R 22≈10.26次，取n ＝10次．答案：10次12．(2010·高考新课标全国卷)如图8－2－30所示，在0≤x ≤a 、0≤y ≤a2范围内有垂直于xOy 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xOy 平面内，与y 轴正方向的夹角分布在0～90°范围内．已知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于a /2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图8－2－30(1)速度的大小；(2)速度方向与y 轴正方向夹角的正弦．解析：设粒子的发射速度为v ，粒子做圆周运动的轨道半径为R ，由牛顿第二定律和洛伦兹力公式，得q v B ＝m v 2R①由①式得R ＝m vqB②当a /2＜R ＜a 时，在磁场中运动时间最长的粒子，其轨迹是圆心为C 的圆弧，圆弧与磁场的上边界相切，如图8－2－31所示．设该粒子在磁场中运动的时间为t ，依题意t ＝T /4，得∠OCA ＝π2③图8－2－31设最后离开磁场的粒子的发射方向与y 轴正方向的夹角为α，由几何关系可得R sin α＝R －a2④R sin α＝a －R cos α ⑤ 又sin 2α＋cos 2α＝1 ⑥ 由④⑤⑥式得R ＝(2－62)a ⑦ 由②⑦得v ＝(2－62)aqB m. ⑧ (2)由④⑦式得sin α＝6－610.答案：(1)(2－62)aqBm (2)6－61013．(2011·新课标全国卷)如图8－2－32所示，在区域Ⅰ(0≤x ≤d )和区域Ⅱ(d ＜x ≤2d )内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小分别为B 和2B ，方向相反，且都垂直于Oxy 平面．一质量为m 、带电荷量q (q ＞0)的粒子a 于某时刻从y 轴上的P 点射入区域Ⅰ，其速度方向沿x 轴正向．已知a 在离开区域Ⅰ时，速度方向与x 轴正向的夹角为30°；此时，另一质量和电荷量均与a 相同的粒子b 也从P 点沿x 轴正向射入区域Ⅰ，其速度大小是a 的1/3.不计重力和两粒子之间的相互作用力．求图8－2－32(1)粒子a 射入区域Ⅰ时速度的大小；(2)当a 离开区域Ⅱ时，a 、b 两粒子的y 坐标之差．解析：(1)设粒子在I 内做匀速圆周运动的圆心为C (在y 轴上)，半径为R a 1，粒子速率为v a ，运动轨迹与两磁场区域边界的交点为P ′，如图8－2－33所示．由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得图8－2－33q v a B ＝m v 2aR a 1 ①由几何关系得∠PCP ′＝θ ② R a 1＝d sin θ ③式中，θ＝30°.由①②③式得v a ＝2dqB m. ④(2)设粒子a 在Ⅱ内做圆周运动的圆心为O a ，半径为R a 2，射出点为P a (图中未画出轨迹)，∠P ′O a P a ＝θ′.由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得q v a (2B )＝m v 2a R a 2⑤ 由①⑤式得R a 2＝R a 12⑥ C 、P ′和O a 三点共线，且由⑥式知O a 点必位于x ＝32d ⑦的平面上．由对称性知，P a 点与P ′点纵坐标相同，即 y Pa ＝R a 1cos θ＋h ⑧ 式中，h 是C 点的y 坐标．设b 在Ⅰ中运动的轨道半径为R b 1，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得 q (v a 3)B ＝m R b 1(v a 3)2 ⑨ 设a 到达P a 点时，b 位于P b 点，转过的角度为α.如果b 没有飞出Ⅰ，则 t T a 2＝θ′2π⑩ t T b 1＝α2π⑪ 式中，t 是a 在区域Ⅱ中运动的时间，而T a 2＝2πR a 2v a⑫ T b 1＝2πR b 1v a /3⑬ 由⑤⑨⑩⑪⑫⑬式得α＝30° ⑭ 由①③⑨⑭式可见，b 没有飞出Ⅰ，P b 点的y 坐标为y Pb ＝R b 1(2＋cos α)＋h ⑮ 由①③⑧⑨⑭⑮式及题给条件得，a 、b 两粒子的y 坐标之差为y Pa －y Pb ＝23(3－2)d . ⑯答案：(1)2dqB m (2)23(3－2)d。

2013高考物理专题练习-15磁场和安培力.

2013高考物理专题练习：15磁场和安培力【重点知识解读】1.引入磁感应强度描述磁场的强弱，引入磁感线形象化的描述磁场。

磁感线密的地方表示该处磁感应强度大，磁场强；磁感线疏的地方表示该处磁感应强度小，磁场弱；磁感线是闭合曲线。

磁感线永不相交。

磁体、电流的磁场都产生于电荷的运动。

2, 电疣的磁场方冋用安培定则判断°王描述磁场強弱的物理量磁感应逼度是矢量，矢量叠加遵循平行四边形定则。

解答磁场叠加类试题依据各磕场的方向,运用平行四边形定则逬行台成。

2磁场对电流的作用叫做安培力，安培力大小戶驱j必式中"是电流与磁场方向的夹角‘［为导线的有蝕长度。

闭舍通电线圈在匀强磁场中所受的安培力的先量和为零&£两平行直导线適有同向电说时相互吸引，通有反向电流吋相互排斥。

两平行通电直导线之间的作用力大小正比于电流大小。

&对于放在磁场中的通电导线，分析受力时要考虑它受到的安培力◎若逋电导线在安培力和其他力作用下处于平衡状态，则和坤平衡条件列方程解之’若通电寻线在安培力和其他力作用下处于勵速状态，则利用牛顿第二定律列方程解之。

【高考命题动态】磁场和安培力的考查重点主要有：安培定则、磁感应强度和磁场叠加、安培力、通电直导线的作用等。

【最新模拟题专项训练】。

1. （2013天星调研卷）如图所示，PQ、MN是放置在水平面内的光滑导轨，GH 是长度为L、电阻为r的导体棒，其中点与一端固定的轻弹簧连接，轻弹簧的劲度系数为k。

导体棒处在方向向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。

图中E是电动势为E,内阻不计的直流电源，电容器的电容为C。

闭合开关，待电路稳定后，强磁场，该磁场的磁感应强度大小为 B 方向竖直向下•将长大于 L 、宽为凡导体棒中电流为兀二忑軽弹簣的长度増加C.BLE"TtJ°电誓器帶电斛島倾L 答案2 C【命题意图】本题考查含电容器电路、闭合电路欧姆定律.安培力.平衡条件、胡克定律.意在考查考生灵活应用相关知识分析推导相关关系式的能力。

磁学习题课(2013)

0 I 外部: B 2r
计算题类型
1. 求磁感强度:
A. 毕—萨定律及叠加原理
B. 安培环路定理
2. 求安培力，磁力矩:
dF I dl B
M pm B
M r d F
3. 求有介质时的磁场强度及磁感强度
H d l I0
B H
磁介质中（一般）
几种典型电流的磁场
(1)一段直线电流: B (2)无限长直线电流:
0 I (cos 1 cos 2 ) 4a I B 0 2 r
(3)圆形线电流中心轴线上: 0 pm 0 IR2 0 IR 2 B 2 2 3/2 2 2 3/ 2 2 2 3/ 2 2 ( R x ) 2( R x ) 2 ( R x )
圆心处: (4)长直载流螺线管内部: (5) 载流螺绕环内部:
B
0 I
2R
B 0nI
B
0 Ir (6)长直载流圆柱形导体内部: B 2R 2 1 (7) 无限大平面电流: B 0 j
2
0 NI 2r
以上为各电流在真空中产生的磁场公式，若有介质存在时，在介质中只需µ 0→µ
3、有一无限长通电流的扁平铜片，宽度为a，厚度不计，电流在铜片上均匀分布。在铜片外与铜片共面、离铜片右边缘为b处的p点（如图）的磁感应强度的大小为：
μ 0I (A) 2 π (a b) μ I a b (C) 0 ln 2π b b μ I a b (B) 0 ln 2π a b μ 0I (D) 1 2 π ( a b) 2
16、边长为l 的正方形线圈中通有电流 I ，此线圈在A点产生的磁感应强度为：
A) C) 20 I 4l 20 I l B) 20 I 2l

2013年高考物理题库【考点10】磁场(含答案)

考点10 磁场一、选择题1. (2018·安徽高考)图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示。

一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是( )A.向上B.向下C.向左D.向右【解题指南】解答本题可按以下思路进行:(1)先判定通电直导线周围的磁场分布;(2)再根据平行四边形定则,确定在正方形中心O处的磁场方向;(3)最后利用左手定则,判断带电粒子在磁场中受到的洛伦兹力方向。

【解析】选B。

由右手螺旋定则可以判断出a、b、c、d四根长直导线在正方形中心O处产生的磁感应强度如图所示:四个磁感应强度按矢量的平行四边形定则合成,可得合磁场为水平向左。

利用左手定则判断洛伦兹力的方向,可得洛伦兹力竖直向下,故B项正确。

2. (2018·广东高考)如图,两个初速度大小相同的同种离子a和b,从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场,最后打到屏P上。

不计重力。

下列说法正确的有( )A.a 、b 均带正电B.a 在磁场中飞行的时间比b 的短C.a 在磁场中飞行的路程比b 的短D.a 在P 上的落点与O 点的距离比b 的近【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析:(1)由左手定则判断离子的电性。

(2)画出离子做圆周运动的轨迹。

(3)由牛顿第二定律结合几何知识判断离子飞行时间和落点位置。

【解析】选A 、D 。

要使离子打在屏上,由左手定则,可判出a 、b 均带正电,A 正确;由牛顿第二定律qvB=m 2v r,得r=mv qB,离子运动轨迹如图所示,又T=2r v π,t=2απT,知a 比b 飞行时间长,a 比b 飞行路程长,B 、C 错误;又a 、b 在P 上落点距O 点的距离分别为2rcos θ、2r,故D 正确。

高考物理复习考题精选安培分子电流假说磁性材料

拾躲市安息阳光实验学校高中物理考题精选（55）——安培分子电流假说磁性材料1、安培的分子电流假设，可用来解释 [ ]A．两通电导体间有相互作用的原因B．通电线圈产生磁场的原因C．永久磁铁产生磁场的原因D．铁质类物体被磁化而具有磁性的原因答案 CD2、关于磁现象的本质，下列说法正确的是( )A．除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷或电流产生的．B．根据安培的分子电流假说，在外磁场作用下，物体内部分子电流取向变得大致相同时，物体就被磁化了，两端形成磁极．C．铁棒被磁化后，如果取走磁铁，它的磁性就会消失，这是因为铁棒内部的分子电流消失了．D．磁就是电，电就是磁；有磁必有电，有电必有磁．答案 B3、软铁棒放在永磁体的旁边能被磁化，这是由于…（）A.在永磁体磁场作用下，软铁棒中形成了分子电流B.在永磁体磁场作用下，软铁棒中的分子电流消失了C.在永磁体磁场作用下，软铁棒中分子电流的取向变得大致相同D.在永磁体磁场作用下，软铁棒中分子电流的取向变得更加杂乱无章答案解析：安培提出的分子电流假说认为，磁性物质微粒中本来就存在分子电流，这些分子电流的取向本来是杂乱无章的，对外不显示磁性，当它处在外磁场中时，分子电流的磁极在外磁场的作用下，沿磁场方向做有序排列，这就是所谓的磁化.只有选项C是正确的.答案：C4、下列说法正确的是（）A、通电金属导体中自由电子定向运动的平均速率约等于光速B、随着技术的不断更新，物体的温度有可能达到绝对零度C、安培分子电流假说揭示了磁铁磁性的起源，即磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的D、麦克斯韦电磁场理论不仅揭示了电磁现象的本质，而且预言了电磁波的存在答案 CD5、磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培的分子电流假说，其原因是（）A.分子电流消失B.分子电流的取向变得大致相同C.分子电流的取向变得杂乱D.分子电流的强度减弱答案 C6、超导是当今高科技的热点之一，当一块磁体靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，对磁体有排斥作用．这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就利用了这项技术，磁体悬浮的原理是下述中的（）A.超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同B.超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反C.超导体使磁体处于失重状态D.超导体对磁体的磁力与磁体的重力相平衡答案BD7、一根软铁棒放在磁铁附近被磁化，这是因为在外磁场作用下（）A.软铁中产生了分子电流B.软铁中分子电流消失了C.软铁中产生了分子电流取向变得杂乱无章D.软铁中产生的分子电流取向变得大致相同答案 D8、关于分子电流假说，下列说法错误的是（）A.分子电流假说是安培首先提出的B.分子电流实际上是不存在的C.分子电流由杂乱无章变成方向大致相同的过程叫磁化D.永磁体受到猛烈敲击或高温，会失去磁性答案 B。

物理第二轮复习高考真题集锦：电磁感应(以2013年高考真题为例) 含解析

电磁感应17．(2013·高考新课标全国卷Ⅰ）如图，在水平面（纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a点接触,构成“V”字型导轨．空间存在垂直于纸面的均匀磁场．用力使MN向右匀速运动，从图示位置开始计时，运动中MN始终与∠bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触．下列关于回路中电流i与时间t 的关系图线,可能正确的是( )解析：选A.本题为电磁感应和电路的题目，所以应从动生感应电动势和闭合电路欧姆定律角度入手．设图示位置时a距棒的距离为l0，导体棒匀速切割磁感线的速度为v，单位长度金属棒的电阻为R0，导轨夹角为θ，运动时间t时，切割磁感线的导体棒长度l＝2（l0＋vt）tan错误!，有效电路中导体棒长度l总＝l＋错误!,导体棒切割磁感线产生的感应电动势e＝Blv＝2Bv （l0＋vt）tan错误!，电路中总电阻R＝R0l总＝R0错误!,所以i＝错误!＝错误!＝错误!, 即i为恒定值与t无关，选项A正确．25．（2013·高考新课标全国卷Ⅰ）如图，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ，间距为L.导轨上端接有一平行板电容器，电容为C。

导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面．在导轨上放置一质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触．已知金属棒与导轨之间的动摩擦因素为μ，重力加速度大小为g.忽略所有电阻．让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求：(1）电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系；(2)金属棒的速度大小随时间变化的关系．解析：从电磁感应中的动生电动势和电容器的充放电及牛顿第二定律入手．（1）设金属棒下滑的速度大小为v,则感应电动势为E＝BLv①平行板电容器两极板之间的电势差为U＝E②设此时电容器极板上积累的电荷量为Q,据定义有C＝错误!③联立①②③式得Q＝CBLv。

④（2）设金属棒的速度大小为v时经历的时间为t，通过金属棒的电流为i.金属棒受到的磁场的作用力方向沿导轨向上，大小为f1＝BLi⑤设在时间间隔(t,t＋Δt）内流经金属棒的电荷量为ΔQ，据定义有i＝错误!⑥ΔQ也是平行板电容器极板在时间间隔（t，t＋Δt）内增加的电荷量．由④式得ΔQ＝CBLΔv⑦式中，Δv为金属棒的速度变化量．据定义有a＝错误!⑧金属棒所受到的摩擦力方向斜向上，大小为f2＝μN⑨式中，N是金属棒对导轨的正压力的大小，有N＝mg cos θ⑩金属棒在时刻t的加速度方向沿斜面向下，设其大小为a，根据牛顿第二定律有mg sin θ－f1－f2＝ma⑪联立⑤至⑪式得a＝错误!⑫由⑫式及题设可知，金属棒做初速度为零的匀加速直线运动．t 时刻金属棒的速度大小为v＝错误!gt. ⑬答案:（1)Q＝CBLv(2)v＝错误!gt16．(2013·高考新课标全国卷Ⅱ)如图,在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d（d ＞L）的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下．导线框以某一初速度向右运动．t＝0时导线框的的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域．下列v－t图像中，可能正确描述上述过程的是( ）解析：选D。

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共3页，第1页一、填空题(共10分，每空0.5分) 1. 产生磁场的方式有_电流法_和铁磁性材料法。 2. SI制中H的单位是 _安培/米_，CGS 单位制中是_奥斯特__ 。 3. 特斯拉是的磁感应强度B _单位，1特斯拉等于 __104___高斯。 5. 按照磁体磁化时的磁化率的大小和符号，可以将物质的磁性分为五种：________、________、________、________和________ 。 (抗磁性、顺磁性、反铁磁性，铁磁性、亚铁磁性)

6. 磁化曲线随晶轴方向的不同而有所差别，即磁性随晶轴方向显示各向异性，这种现象称为________，它存在于所有铁磁性晶体中，在________中不存在。 (磁晶各向异性、非晶磁性材料)

7. 一般来讲，技术磁化过程存在两种磁化机制，分别为 ________ 和 ________ 。 (磁畴壁的位移运动、磁畴转动)

8. 磁性材料材料在交变磁场中产生能量损耗，称为________。磁损耗包括三个方面________、________和________。 (磁损耗、涡流损耗、磁滞损耗、剩余损耗)

9. 感生磁各向异性按产生的种类，主要有________、________、________、________。 (磁场或应力热处理感生磁各向异性、轧制感生磁各向异性、生长

感生磁各向异性、交换各向异性) 10. 磁性材料在被磁化时，随磁化状态的改变而发生弹性形变的现象，称为________。磁致伸缩效应

11. 设尖晶石铁氧体的分子式为AxnABynBCznCO4其中A、B、C、为金属元素，x、y、z为相应的金属离子数，nA 、nB、nC为相应的金属离子化学价。则该多元铁氧体的离子数总合与化学价总合应满足：________、________ x+y+z ＝3、x×nA+y×nB + z×nC＝8 共3页，第2页

12. 尖晶石铁氧体在单位晶胞中，A位置共有________个，B位置共有________个，但实际占有金离子的A位置只有________个，B位置只有________个，其余空着，这些空位对配方不准造成的成分偏离正分并对________有利。 64、32、8、16、掺杂

13. 铁氧体材料按其晶体结构分为________、________ 和________ 铁氧体。尖晶石铁氧体、石榴石铁氧体、磁铅石（或六角晶系）

14. 绝大多数铁氧体其导电特性属于________，其电阻率随温度的升高按指数规律________。半导体类型、下降

15. 磁性材料在交变磁场中其复磁导率的实部和虚部随频率变化的关系曲线称为________ 。磁导率实部下降到________ 或磁导率虚部达到________ 时所对应的频率称为该材料的________ 。一般软磁铁氧体的工作频率应选择低于它的截止频率。材料的截止频率与起始磁导率有密切的关系。一般而言，材料的起始磁导率越低，其截止频率 ________ ，使用的工作频率也相应提高。磁谱、一半、极大值、截止频率fr、越高

16.一般来讲，铁氧体材料其磁饱和磁化强度远低于金属软磁材料，其应用频率远高于金属软磁材料；金属软磁材料低电阻率的特性导致趋肤效应，涡流损耗限制了其在高频段的应用。

二、名词解释 1.单位晶胞

2.比温度系数 3.失稳分解

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4.磁性织构 5.固态相变 6.叵姆合金 7.氧参数 8.铁磁共振线宽 9.织构化（磁性织构、结晶织构）

10.截止频率

11.固态相变 12.过饱和固溶体的脱溶

13.金属间化合物共3页，第4页

14.固溶体三、辩析题 1、现有两种磁性材料：FeNi合金和LiFeCr尖晶石铁氧体，分别测得它们的M-T曲线如下图所示，请问：（1）图中的（1）和（2）分别是属于哪一个材料？（2）它们有哪些不同之处？（3）图中的A、B、C分别是什么温度？（4）如在昼夜温差大的环境下使用，我们该选择哪一材料来开发磁性器件（假设不计成本）？若用于开发高频器件，我们应该选择哪种器件？

四、问答题 1 请阐述Si的加入对Fe-Si合金磁性的影响主要有哪些方面？

①硅的加入可以降低磁滞损耗，提高磁导率；这主要是由于硅的加入使铁硅合金的磁晶各向异性常数、饱和磁致伸缩系数下降；共3页，第5页

②饱和磁感应强度和居里温度均随含硅量的增加而下降；这主要是由于Si为非磁性离子。

2.铁氧体的合成与制备技术（氧化物法、化学共沉淀法、溶胶凝胶法等） 3. 试从配方、材料要求与工艺、应用等方面比较高磁导率和功率Mn-Zn铁氧体？

4. 铁硅合金和铁镍合金在磁性和应用上各具有什么特点？ 5. 影响稀土永磁材料磁稳定性的因素有哪些？要提高稳定性需采取哪些措施？

6.简述Fe、Ni、Co的晶体结构（要求画出示意图）和磁性 7.简述金属软磁材料磁化机制以及影响其起始磁导率的因素。 8. 80%NiFe合金为什么要进行叵姆处理？而67%NiFe合金要进行磁场热处理？同时比较低Ni和高Ni合金的特点。

9. Si的加入对Fe-Si合金磁性的影响。 10. 提高金属永磁材料稳定性可采用哪些措施。共3页，第6页

11. 比较永磁材料AlNiCo系列、SmCo系列和NdFeB系列的矫顽力机理。同时从成分、结构和工艺上说明如何保证获得高的永磁特性。

12. 试从磁性来源、工艺、原料、磁特性、经济性等方面，比较金属软磁性和铁氧体软磁材料的特点。且指出其优缺点。

13. 固溶体的分类及影响固溶度的因素。（10分）分类： ① 按溶解度或溶质原子在溶剂晶体中的位置来分类：置换型固溶体（1分）；填隙型固溶体（1分）；缺位型固溶体（1分）； ② 按照溶解度：无限固溶体（1分）；有限固溶体（1分）。

影响溶质原子在溶剂晶格中的溶解度的因素： ① 结构因素（1分） ② 离子大小因素（1分） ③ 电负性（1分） ④ 温度（1分） ⑤ 离子电价的影响（1分）

五、计算分析题（20分，每题10分）已知一种Ni-Zn铁氧体软磁材料，其配方为：Fe2O3=50mol%，NiO=25mol%，CoO=5mol%，ZnO= 20mol%。请计算及分析： ① 制备10Kg材料需各种原料分别为多少？ ② 写出该材料的化学分子式与占位结构分布式； ③ 说明Co2+含量变化对其截止频率有何影响？注：分子量：Fe2O3=159.7, NiO=74.7 CoO=75, ZnO=81.4

① W总=0.5 ×159.7+0.25 ×74.7+0.05×75+0.2×81.4=(g) 制备1Kg材料需Fe2O3为:1×(0.5 ×159.7/)= (Kg); 需NiO为:1×(0.25×74.7/)= (Kg); 需CoO为:1×(0.05×75/)= (Kg); 需ZnO为:1×(0.2×81.4/)=(Kg); 共3页，第7页

② 设化学式为：ZnαNiβCoγFeδO4

则 α＋β＋γ＋δ=3 （1） α：β：γ：δ=20：25：5：100 （2）又设Fe 2+的含量为x α×2 +β×2 +γ×2 + x×2 +(δ-x)×3 =8 （3）联立（1）（2）（3）式，得 α=；β=；γ=；δ= ；x= 故该材料的化学式为：ZnNiCo1Fe2O4

占位结构结构分布式为：（Zn 2+Fe 3+）[Ni 2+Co 2+ Fe 3+）O 2-4

Co2+含量增加有利于提高Ni-Zn铁氧体截止频率。共3页，第8页

往期考题节选填空题： 1、品质因数是反映软磁材料在交变磁化时能量的________和________的性能。 2、铁氧体材料按其晶体结构分为________、________ 和________ 铁氧体。 3. 磁性材料材料在交变磁场中产生能量损耗，称为。磁损耗包括三个方面、和。 4. 永磁材料的一个重要的性能指标为，其单位为MGOe。 5. 一般来讲，技术磁化过程存在两种磁化机制，分别为畴壁位移和磁畴转动。 6. 从永磁材料和其它磁性材料的性能指标最主要的区别来看，主要是永磁材料具有较高的矫顽力，它是获得永磁特性的主要原因。因此，人们常依据造成高矫顽力的机理来划分永磁材料，主要有________、________、________和____ 7. 磁性材料在交变磁场中其复磁导率的实部和虚部随频率变化的关系曲线称为_磁谱_ 。磁导率实部下降到_一半____ 或磁导率虚部达到__最大值___ 时所对应的频率称为该材料的__自然共振频率______

9. 10. 共3页，第9页

辨析题 1. 磁晶各向异性常数K1为磁性材料的内禀磁特性，只与材料的成分有关。故对Fe-Ni合金，只要其成分相同，其K1值都相同。请判断上面说法的对错，同时说明原因。

2. Tc, Ms, Mr, Hc 和  等均为磁性材料的内禀磁特性。问答题 1.氧参数（3分）

2.饱和磁化强度（3分）

3、请简述晶粒大小对常规磁性材料和纳米晶磁性材料性能的影响，并说明为什么。（6分）