B.磁場對電流的作用左手定則

1、高中人教版物理選修3-1 第三章第四節(jié)通電導(dǎo)線在磁場中受力同步測試一、單選題（共13 題；共 26 分）1.如圖所示，傾斜導(dǎo)軌寬為L ，與水平面成角，處在方向豎直向上、磁感應(yīng)強度為B 的勻強磁場中，金屬桿ab 水平放在導(dǎo)軌上當回路電流強度為I 時，金屬桿ab 所受安培力F（）A. 方向垂直ab 桿沿斜面向上B. 方向垂直ab 桿水平向右C. F=BILcosD. F=BILsin2.在如圖所示的勻強磁場中，已經(jīng)標出了電流I 和磁場B 以及磁場對電流作用力F 三者的方向，其中錯誤的是（）A.B.C.D.3.如圖所示，一通電直線豎直放置，其右側(cè)A 、 B 兩點的磁感應(yīng)強度分別為BA 和 B B，

2、則（）A. BABB， 方向均垂直紙面向里B. BABB， 方向均垂直紙面向里C. B ABB， 方向均垂直紙面向外D. BABB， 方向均垂直紙面向外4.兩條導(dǎo)線互相垂直，如圖所示，但相隔一段小距離，其中一條AB是固定的，另一條CD能自由活動，當直流電流按圖方向通與兩條導(dǎo)線時，導(dǎo)線CD將（從紙外向紙內(nèi)看）（）A. 順時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線C. 逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時離開導(dǎo)線ABABB. 逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線D. 順時針方向轉(zhuǎn)動，同時離開導(dǎo)線ABAB5.如圖所示，在“用 DIS 研究通電螺線管的磁感應(yīng)強度”的實驗中， M， N 是通電螺線管軸線上的兩點，且這兩點到螺線管中心的距離相等

3、用磁傳感器測量軸線上M ，N 之間各點的磁感應(yīng)強度B 的大小， 并將磁傳感器頂端與M 點的距離記作x如果實驗操作正確，得到的B x 圖象應(yīng)為圖中的（）A.B.C.D.6.圖中 B 表示磁感強度， I 表示通電長直導(dǎo)線中的電流，F(xiàn) 表示磁場對導(dǎo)線的作用力它們?nèi)叩姆较蜷g的關(guān)系，正確的是（）A.B.C.D.7.下列關(guān)于磁場的說法中正確的是（）A. 磁場和電場一樣，是客觀存在的特殊物質(zhì)B. 磁場是為了解釋磁極間相互作用而人為規(guī)定的C. 磁極與磁極之間是直接發(fā)生作用的D. 磁場只有在磁極與磁極、磁極與電流發(fā)生作用時才產(chǎn)生8.關(guān)于垂直于磁場方向的通電直導(dǎo)線所受磁場作用力的方向，正確的是()A. 跟磁場方

4、向垂直，跟電流方向平行C. 既跟磁場方向垂直，又跟電流方向垂直B. 跟電流方向垂直，跟磁場方向平行D. 既不跟磁場方向垂直，又不跟電流方向垂直9.關(guān)于磁感線的下列說法中，正確的是（）A. 磁感線是真實存在于磁場中的有方向的曲線B. 磁感線上任一點的切線方向，都跟該點磁場的方向相同C. 磁鐵的磁感線從磁鐵的北極出發(fā)，終止于磁鐵的南極D. 磁感線有可能出現(xiàn)相交的情況10.在等邊三角形的三個頂點a、 b、c 處，各有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖過c 點的導(dǎo)線所受安培力的方向（）A. 與ab 邊平行，豎直向上B. 與ab 邊平行，豎直向下C. 與ab 邊垂直，指向左

5、邊D. 與ab 邊垂直，指向右邊11.關(guān)于磁感應(yīng)強度，下列說法中正確的是（）A. 由可知， B 與 F 成正比，與IL 成反比B. 通電導(dǎo)線放在磁場中的某點，那點就有磁感應(yīng)強度，如果將通電導(dǎo)線拿走，那點的磁感應(yīng)強度就為零C. 通電導(dǎo)線不受安培力的地方一定不存在磁場，即B=0D. 磁場中某一點的磁感應(yīng)強度由磁場本身決定，其大小和方向是唯一確定的，與通電導(dǎo)線無關(guān)12.關(guān)于磁感應(yīng)強度B ，下列說法中正確的是（）A. 在磁場中磁感線越密集的地方，B 值越大B. 磁場中某點B 的方向，跟放在該點的試探電流元所受的磁場力方向一致C. 在磁場中某點試探電流元不受磁場力作用時，該點B 值大小為零D. 磁場中某

6、點B 的大小，跟放在該點的試探電流元的情況有關(guān)13.磁場具有能量，磁場中單位體積所具有的能量叫做能量密度，其值為，式中 B 是磁感應(yīng)強度，是磁導(dǎo)率，在空氣中為一已知常數(shù)以通電螺線管（帶有鐵芯）為例，將銜鐵吸附在通電螺線管的一端，若將銜鐵緩慢拉動一小段距離d，拉力所做的功就等于間隙 d 中磁場的能量 為了近似測得條形磁鐵磁極端面附近的磁感應(yīng)強度B，某研究性學(xué)習(xí)小組用一根端面面積為A 的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片P，再用力緩慢將鐵片與磁鐵拉開一段微小距離 L，并測出拉力大小為F，如圖所示由此可以估算出該條形磁鐵磁極端面附近的磁感應(yīng)強度B為（）A.B.C.D.二、多選題（共4 題；共 12 分）1

7、4.如圖所示，空間存在兩個磁場，磁感應(yīng)強度大小均為B ，方向相反且垂直紙面，MN 、PQ 為其邊界，OO為其對稱軸一導(dǎo)線折成邊長為l 的正方形閉合回路abcd，回路在紙面內(nèi)以恒定速度v0 向右運動，當運動到關(guān)于OO對稱的位置時（）A. 穿過回路的磁通量為零B. 回路中感應(yīng)電動勢大小為2Blv 0C. 回路中感應(yīng)電流的方向為順時針方向D. 回路中ab 邊與cd 邊所受安培力方向相同15.如圖所示，兩金屬導(dǎo)軌傾斜放置，勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，導(dǎo)軌左端連接電源、滑動變阻器，在導(dǎo)軌上垂直導(dǎo)軌放置一金屬棒，開關(guān)閉合后金屬棒靜止，當滑動變阻器的滑片P 由左端向右端滑動時，金屬棒仍保持靜止，在此過程中金屬

8、棒所受摩擦力（）A. 一定減小B. 可能一直增大C. 可能先減小后增大D. 可能先增大后減小16.如圖所示，直導(dǎo)線處于足夠大的勻強磁場中，與磁感線成=30 °角，導(dǎo)線中通過的電流為I 為了增大導(dǎo)線所受的磁場力，采取了下列四種辦法，其中正確的是（）A. 增大電流IC. 使導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)30°B. 增加直導(dǎo)線的長度D. 使導(dǎo)線在紙面內(nèi)逆時針轉(zhuǎn)60°17.如圖所示，直導(dǎo)線處于足夠大的磁場中，與磁感線成=30 °角，導(dǎo)線中通過的電流為I ，為了增大導(dǎo)線所受的安培力，可采取的辦法是（）A. 增大電流 IB. 增加直導(dǎo)線的長度C. 使導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)30&

9、#176;角D. 使導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)45°角三、綜合題（共2 題；共 35 分）18.如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m ，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角=37 °，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強度B=0.50T ，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E=4.5V 、內(nèi)阻 r=0.50 的直流電源現(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.040kg 的導(dǎo)體棒ab 放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻R0=2.5，金屬導(dǎo)軌電阻不計， g 取 10m/s2 已知 sin37 =0°.60，

10、cos37 °=0.80，求：（ 1）通過導(dǎo)體棒的電流；（ 2）導(dǎo)體棒受到的安培力；（ 3）導(dǎo)體棒受到的摩擦力（ 4）若將磁場方向改為豎直向上，要使金屬桿繼續(xù)保持靜止，且不受摩擦力左右，求此時磁場磁感應(yīng)強度 B1的大小？19.如圖1 所示，兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌MN 、PQ 平行放置在傾角為的絕緣斜面上， 兩導(dǎo)軌間距為LM、P 兩點間接有阻值為R 的電阻一根質(zhì)量為m 的均勻直金屬桿ab 放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，整套裝置處于磁感應(yīng)強度為B 的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向下導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略讓ab 桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計它們之間的摩擦（ 1）由b

11、向a 方向看到的裝置如圖2 所示，請在此圖中畫出ab 桿下滑過程中某時刻的受力示意圖；（ 2）在加速下滑過程中，當ab 桿的速度大小為v 時，求此時ab 桿中的電流及其加速度的大小；（ 3）求在下滑過程中，ab 桿可以達到的速度最大值答案解析部分一、單選題1.【答案】B【解析】【解答】解：AB 、導(dǎo)體棒中電流方向為：ba，由左手定則判斷可知：導(dǎo)體棒ab 受到安培力的方向為垂直于桿方向水平向右，故A 錯誤，B 正確；CD、導(dǎo)體棒ab 受到安培力的大小為F=BIL，故CD均錯誤；故選：B【分析】導(dǎo)體棒垂直處在勻強磁場中，當電流I=0.5A ，根據(jù)安培力公式F=BIL求解安培力的大小根據(jù)左手定則判斷

12、安培力的方向2.【答案】C【解析】【解答】解：根據(jù)左手定則可知： ABCD 三圖中電流、磁場、安培力方向均和左手定則中要求方向一致，故正確； C 圖中電流和磁場方向一致，不受安培力，故 C 錯誤本題選錯誤的，故選：C【分析】正確應(yīng)用左手定則即可判斷出磁場、電流、安培力三者之間的關(guān)系即可解答本題，應(yīng)用時注意安培力產(chǎn)生條件3.【答案】 A【解析】【解答】解：利用安培定則可以判斷出通電直導(dǎo)線周圍的磁場線分布情況，如圖中電流方向向上，則右側(cè)磁場垂直紙面向里，且越靠近導(dǎo)線的，磁場越強，故BCD 錯誤， A 正確故選： A【分析】正確利用安培定則直接判斷通電直導(dǎo)線周圍磁場方向，并由越靠近導(dǎo)線的，磁場越強，

13、 即可求解4.【答案】B【解析】【解答】解：電流AB 產(chǎn)生的磁場在其右側(cè)方向垂直紙面向里，在其左側(cè)垂直紙面向外，根據(jù)左手定則知， CD 的右邊部分所受的安培力方向向上，左邊部分所受安培力方向向左，則CD 導(dǎo)線逆時針方CD90°此時，兩電流為同向電流，相互吸引所以導(dǎo)線CD 逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線AB 故 B 正確， A 、C、 D 錯誤故選： B【分析】電流CD 處于電流AB 產(chǎn)生的磁場中，在CD 左右兩邊各取一小電流元，根據(jù)左手定則判斷其安培力的方向，從而判斷其運動當CD 導(dǎo)線轉(zhuǎn)過90°后，看兩電流是同向電流還是異向電流，同向電流相互吸引，異向電流相互排斥5.【答案】

14、 C【解析】【解答】解：從外部逐漸靠近螺線管兩端時，磁場逐漸增強，在螺線管內(nèi)部，磁場基本上是勻強磁場，磁感應(yīng)強度大于螺線管端點的磁感應(yīng)強度，螺線管的磁場關(guān)于中點對稱，由圖示可知， 圖象 C 正確；故選： C【分析】從外部逐漸靠近螺線管兩端時，磁場逐漸增強，在螺線管內(nèi)部，磁場基本上是勻強磁場，磁感應(yīng)強度大于螺線管端點的磁感應(yīng)強度，螺線管的磁場關(guān)于中點對稱，分析各圖示，找出符合螺線管實際的圖象通電螺線管的磁場是由電流產(chǎn)生的，知道螺線管的磁場分布是正確解題的關(guān)鍵6.【答案】 A【解析】【解答】解：A 、由左手定則可知，電流所受安培力豎直向上，磁感強度、電流、安培力三者間的方向關(guān)系正確，故A 正確；B

15、、根據(jù)圖示由左手定則可知，安培力水平向左，圖示磁感強度、電流、安培力三者間的方向關(guān)系錯誤，故B錯誤；C、根據(jù)圖示由左手定則可知，安培力豎直向下，圖示磁感強度、電流、安培力三者間的方向關(guān)系錯誤，故C錯誤；D、根據(jù)圖示由左手定則可知，安培力水平向左，圖示磁感強度、電流、安培力三者間的方向關(guān)系錯誤，故D錯誤；故選 A【分析】根據(jù)圖示電流、磁場、力的方向，應(yīng)用左手定則分析答題7.【答案】 A【解析】【解答】解：A 、磁場和電場一樣，是客觀存在的特殊物質(zhì)；故A 正確；B、磁場是客觀存在的特殊物質(zhì)故B 錯誤；C、磁極與磁極間是通過磁場發(fā)生作用的故C 錯誤；D、磁場是磁體及電流周圍產(chǎn)生的；即使沒有相互作用，

16、磁場仍然存在；故D 錯誤；故選： A【分析】磁場和電場一樣，是客觀存在的特殊物質(zhì)；磁感線是為了研究磁場方便而人為加上去的；磁極與磁極間是通過磁場發(fā)生作用的8.【答案】 C【解析】【分析】根據(jù)左手定則的內(nèi)容，知與磁場方向垂直的通電直導(dǎo)線，它受到的磁場作用力與電流方向垂直，與磁場方向垂直 C 正確，【點評】本題的關(guān)鍵掌握左手定則判定安培力的方向，伸開左手，使拇指與其余四指垂直，并且與手掌在同一個平面內(nèi)； 讓磁感線從掌心進入，并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就是安培力的方向9.【答案】B【解析】【分析】磁感線是人工模擬出來的，不是實際存在的，A 錯誤，磁感線的切線方向和磁場方向相同，B 正

17、確，磁鐵外部的磁感線從磁鐵的北極出發(fā)，到達磁鐵的南極， 在內(nèi)部磁感線從南極出發(fā)到達北極，形成閉合的曲線，C 錯誤，磁感線不能相交，如果相交，交點處會出現(xiàn)兩個方向，與實際不符，D 錯誤。【點評】磁感線是人假想出來的，疏密程度表示磁場感應(yīng)強度大小，切線方向表示磁場方向。10.【答案】 C【解析】【解答】解：等邊三角形的三個頂點a、 b、 c 處均有一通電導(dǎo)線，且導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流由安培定則可得：導(dǎo)線a、 b 的電流在c 處的合磁場方向豎直向下再由左手定則可得：安培力的方向是與ab 邊垂直，指向左邊故選： C【分析】通電導(dǎo)線在磁場中受到安培力，方向是由左手定則可確定，而通電導(dǎo)線與通電導(dǎo)線間

18、的安培力由通電導(dǎo)線周圍存在磁場是由安培定則來確定，則對放入其中的通電導(dǎo)線有安培力作用，從而由安培力的疊加可確定其方向從題中可得這一規(guī)律：通電導(dǎo)線的電流方向相同時，則兩導(dǎo)線相互吸引；當通電導(dǎo)線的電流方向相反時，則兩導(dǎo)線相互排斥11.【答案】 D【解析】【解答】解：A 、由磁感應(yīng)強度的定義式B=可知，是屬于比值定義的B 與 F、 IL 均沒有關(guān)系，故 A 錯誤；B、通電導(dǎo)線放在磁場中的某點，那點就有可能存在安培力，如果將通電導(dǎo)線拿走，那點安培力不存在，但該點的磁感應(yīng)強度仍存在故B 錯誤；C、同一條通電導(dǎo)線放在磁場中某處所受的磁場力不一定相同，受到放置的角度限制公式滿足條件是：導(dǎo)線垂直放置在磁場中，

19、若此處的磁感應(yīng)強度為零，則通電導(dǎo)線放在該處所受安培力一定為零故 C 錯誤；D、磁場中某一點的磁感應(yīng)強度由磁場本身決定，其大小和方向是唯一確定的，與通電導(dǎo)線沒有關(guān)系，當通電導(dǎo)線不放入磁場中，則一定沒有磁場力，但該處的磁感應(yīng)強度仍然存在故D 正確；故選： D【分析】在磁場中磁感應(yīng)強度有強弱，則由磁感應(yīng)強度來描述強弱將通電導(dǎo)線垂直放入勻強磁場中，即確保電流方向與磁場方向相互垂直，則所受的磁場力與通電導(dǎo)線的電流與長度乘積之比12.【答案】A【解析】【解答】解：A 、磁場中磁感線越密集的地方，磁感應(yīng)強度越大，故A 正確，B、由安培力公式F=BIL，得B=，可知，磁場中某點B 的大小，跟放在該點的試探電流

20、元的情況及安培力大小無關(guān)，故BD錯誤；C、當通電導(dǎo)線與磁場平行放置時，沒有安培力，但不能肯定此處沒有磁感應(yīng)強度，故C 錯誤；故選： A【分析】磁感應(yīng)強度是描述磁場強弱的物理量，通過電流元垂直放置于磁場中所受磁場力與電流元的比值來定義磁感應(yīng)強度比值與磁場力及電流元均無關(guān)電流元所受磁場力是由左手定則來確定，并根據(jù)磁感線的疏密來表示磁場的強弱13.【答案】 D【解析】【解答】解：由題意，磁場中單位體積所具有的能量叫做能量密度，其值為條形磁鐵與鐵片P 之間的磁場具有的能量等于拉力F 做的功，故有：E=F? L 量密度為磁場中單位體積所具有的能量，故有：= 由 可解得： B=故選： D【分析】由于拉力F

21、 所作的功等于間隙中磁場的能量，能量密度為磁場中單位體積所具有的能量，故用能量除以體積就可以列出關(guān)系式求出磁感強度B 與 F、 A 之間的關(guān)系二、多選題14.【答案】 A,B,D【解析】【解答】解：A 、此時線圈中有一半面積磁場垂直線圈向外，一半面積磁場垂直線圈向內(nèi)，因此磁通量為零，故A 正確；B、 ab 切割磁感線形成電動勢b 端為正， cd 切割形成電動勢c 端為負，因此兩電動勢串聯(lián)，故回路電動勢為 E=2BLv 0 ， 故 B 正確；C、根據(jù)右手定則可知線框向右運動的過程中，ab 中的感應(yīng)電動勢的方向向下，cd 中的感應(yīng)電動勢的方向向上，所以回路中的感應(yīng)電流方向為逆時針，故C 錯誤；D、

22、根據(jù)左手定則可知，回路中ab 邊電流的方向向下，磁場的方向向外，所以安培力的方向向左；同理，cd 邊電流的方向向上，磁場的方向向里，所受安培力方向向左，方向相同，故D 正確故選： ABD 【分析】根據(jù)磁通量的定義可以判斷此時磁通量的大小，如圖所示時刻，有兩根導(dǎo)線切割磁感線，根據(jù)右手定則可判斷兩根導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生電動勢的方向，求出回路中的總電動勢，然后即可求出回路中的電流和安培力變化情況15.【答案】 B,C【解析】【解答】解：當滑動變阻器的滑片p 由左端向右端滑動時，變阻器在路電阻減小，電路中電流增大，金屬棒所受的安培力增大變阻器滑片移動之前，若金屬棒的重力沿斜面向下的分力等于安培力，金屬棒

23、不受靜摩擦力，當安培力增大時，金屬棒將向上運動趨勢，受到沿斜面向下的靜摩擦力，靜摩擦力增大；若金屬棒的重力沿斜面向下的分力小于安培力，金屬棒所受靜摩擦力沿斜面向下，當安培力增大時，根據(jù)平衡條件得知，靜摩擦力增大；若金屬棒的重力沿斜面向下的分力大于安培力，金屬棒所受靜摩擦力沿斜面向上，當安培力增大時，根據(jù)平衡條件得知，靜摩擦力或能一直減小，也可能先減小后反向增大；故BC 正確， AD 錯誤故選： BC【分析】金屬棒保持靜止，先分析原來所受的靜摩擦力可能的方向當滑動變阻器的滑片p 由左端向右端滑動時，變阻器在路電阻減小，電路中電流增大，金屬棒所受的安培力增大，再根據(jù)平衡條件分析靜摩擦力的變化情況1

24、6.【答案】A,B,D【解析】【解答】解：A 、由公式F=BIL ，當增大電流時，可增大通電導(dǎo)線所受的磁場力故A 正確；B、由公式F=BIL，當增加直導(dǎo)線的長度時，可增大通電導(dǎo)線所受的磁場力故B 正確；C、當使導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)30°時，導(dǎo)線有效切割長度縮短，則所受磁場力變小，故C 錯誤；D、當使導(dǎo)線在紙面內(nèi)逆時針轉(zhuǎn)60 時，導(dǎo)線有效切割長度伸長，則所受磁場力變大，故D 正確；故選：ABD【分析】根據(jù)左手定則的內(nèi)容，判定安培力的方向左手定則的內(nèi)容是：伸開左手，讓大拇指與四指方向垂直，并且在同一平面內(nèi)，磁感線穿過掌心，四指方向與電流的方向相同，大拇指所指的方向為安培力的方向而安培力的

25、大小F=BIL ，且 B 與 I 垂直；若不垂直時，則將B 沿導(dǎo)線方向與垂直方向進行分解17.【答案】 A,B【解析】【解答】解： A 、由公式 F=BIL ，當增大電流時，可增大通電導(dǎo)線所受的磁場力故A 正確；B、由公式 F=BIL ，當增加直導(dǎo)線的長度時，可增大通電導(dǎo)線所受的磁場力故B 正確；C、當使導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)30°時，導(dǎo)線沿磁場方向投影長度縮短，則所受磁場力變小，故C 錯誤；D、當使導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)45°時，導(dǎo)線沿磁場方向投影長度縮短，則所受磁場力變小，故D 錯誤；故選： AB【分析】根據(jù)左手定則的內(nèi)容，判定安培力的方向左手定則的內(nèi)容是：伸開左手，讓大拇指與四指方向垂直，并且在同一平面內(nèi)，磁感線穿過掌心，四指方向