磁場的描述磁場對電流的作用

1、第三模塊 第8章 第1單元一、選擇題1一段直導線L1 m，其中通有I1 A的電流，受到垂直于紙面向外的大小為F1 N的磁場力作用，據(jù)此()A既可以確定這個磁場的磁感應強度的大小，又可以確定磁感應強度的方向B僅能確定磁感應強度的大小，不能確定磁感應強度的方向C僅能確定磁感應強度的方向，不能確定磁感應強度的大小D磁感應強度的大小和方向均無法確定解析：考慮到I與B的方向不明確，無法用B確定磁感應強度的大??；僅知道F的方向，無法用左手定則判斷磁感應強度的方向故選D.答案：D2將一個質量很小的金屬圓環(huán)用細線吊起來，在其附近放一塊條形磁鐵，磁鐵的軸線與圓環(huán)在同一個平面內，且通過圓環(huán)中心，如圖23所示，當圓

2、環(huán)中通以順時針方向的電流時，從上往下看()A圓環(huán)順時針轉動，靠近磁鐵B圓環(huán)順時針轉動，遠離磁鐵C圓環(huán)逆時針轉動，靠近磁鐵D圓環(huán)逆時針轉動，遠離磁鐵解析：該通電圓環(huán)相當于一個垂直于紙面的小磁針，N極在內，S極在外，根據(jù)同極相互排斥，異極相互吸引，可得C項正確答案：C3如圖24所示，用兩根相同的細繩水平懸掛一段均勻截流直導線MN，電流I方向從M到N，繩子的拉力均為F.為使F0，可能達到要求的方法是()A加水平向右的磁場B加水平向左的磁場C加垂直于紙面向里的磁場D加垂直于紙面向外的磁場解析：根據(jù)題意可知，欲使F0，則需使磁場力豎直向上，大小等于導線重力，由左手定則可知，磁場方向需垂直于紙面向里，故選

3、C.答案：C4(2009年重慶卷)在圖25所示電路中，電池均相同，當開關S分別置于a、b兩處時，導線MM與NN之間的安培力的大小分別為fa、fb，可判斷這兩段導線()圖25A相互吸引，fa>fb B相互排斥，fa>fbC相互吸引，fa<fb D相互排斥，fa<fb解析：無論開關置于a還是置于b，兩導線中通過的都是反向電流，相互間作用力為斥力，A、C錯誤開關置于位置b時電路中電流較大，導線間相互作用力也較大，故D正確答案：D5(2010年鄭州質檢)在地磁場作用下處于靜止的小磁針上方，平行于小磁針水平放置一直導線，當該導線中通有電流時，小磁針會發(fā)生偏轉；當通過該導線電流為I

4、時，小磁針左偏30°(如圖26所示)，則當小磁針左偏60°時，通過導線的電流為(已知直導線在某點產(chǎn)生的磁場與通過直導線的電流成正比)()A2I B3IC.I D無法確定解析：小磁針的指向為此處磁場的方向，由題意知，導線中電流的磁場與地磁場方向垂直，小磁針指向為合磁場方向，磁場合成情況如右圖27所示，易知tanBI/B地則左偏60°時對應的電流可求結果為B.答案：B6如圖28所示，豎直向上的勻強磁場中，水平放置一根長通電直導線，電流的方向垂直紙面向外，a、b、c、d是以直導線為圓心的同一圓周上的四點，在這四點中()Ab、d兩點的磁感應強度大小相等Ba、b兩點的磁感應

5、強度大小相等Ca點的磁感應強度最小Dc點的磁感應強度最大解析：由安培定則可判斷通電導線周圍的磁感線方向為逆時針方向，根據(jù)矢量合成的平行四邊形定則可得a點的磁感應強度最小，c點最大；b、d兩點的磁感應強度大小相等，故A、C、D正確答案：ACD7如圖29所示，在傾角為的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長為L，質量為m的直導體棒，在導體棒中的電流I垂直紙面向里時，欲使導體棒靜止在斜面上，下列外加勻強磁場的磁感應強度B的大小和方向正確的是()ABmg，方向垂直斜面向上BBmg，方向垂直斜面向下CBmg，方向垂直斜面向下DBmg，方向垂直斜面向上解析：若磁場方向垂直斜面向上，由左手定則可判定，安培力方向沿斜

6、面向上，則棒受豎直向下的重力mg，斜面對棒的支持力FN和沿斜面向上的安培力F，如右圖30所示，則sin，而FBIL，所以Bmg，故A對D錯；若磁場方向垂直斜面向下，由左手定則可判定，安培力方向沿斜面向下，因斜面光滑，棒不可能靜止在斜面上，故B、C錯答案：A8在雷雨天氣時，空中有許多陰雨云都帶有大量電荷，在一樓頂有一避雷針，其周圍擺放一圈小磁針，當避雷針正上方的一塊陰雨云對避雷針放電時，發(fā)現(xiàn)避雷針周圍的小磁針的某一磁極呈順時針排列(俯視)，則該塊陰雨云可能帶()A正電荷 B負電荷C正負電荷共存 D無法判斷解析：如果是小磁針的N極順時針排列，說明磁場方向為順時針，由安培定則可知，電流應是豎直向下，

7、即該陰雨云帶正電荷；如果是小磁針的S極順時針排列，說明磁場方向為逆時針，由安培定則可知，電流方向為豎直向上，即該陰雨云帶負電荷，故選項A、B正確答案：AB9取兩個完全相同的長導線，用其中一根繞成如圖31甲所示的螺線管，當該螺線管中通以電流為I的電流時，測得螺線管內中部的磁感應強度大小為B，若將另一根長導線對折后繞成如圖31乙所示的螺線管，并通以電流也為I的電流時，則在螺線管內中部的磁感應強度大小為()A0 B0.5BCB D2B解析：圖乙中螺線管上的長導線可等效為兩個通過等大反向電流的通電螺線管，兩螺線管電流方向相反，由安培定則可知產(chǎn)生的磁場方向也是大小相等方向相反的，所以螺線管中部磁感應強度

8、為零答案：A10如圖32所示，有兩根長為L、質量為m的細導體棒a、b，a被水平放置在傾角為45°的光滑斜面上，b被水平固定在與a在同一水平面的另一位置，且a、b平行，它們之間的距離為x.當兩細棒中均通以電流為I的同向電流時，a恰能在斜面上保持靜止，則下列關于b的電流在a處產(chǎn)生的磁場的磁感應強度的說法錯誤的是()A方向向上B大小為C要使a仍能保持靜止，而減小b在a處的磁感應強度，可使b上移D若使b下移，a將不能保持靜止解析：由安培定則可知b的電流在a處產(chǎn)生的磁場的磁感應強度方向向上，A正確a的受力如圖33甲所示圖33tan45°，B，B錯b無論上移還是下移，b在a處的磁感應強

9、度均減小，若上移，a的受力如圖33乙所示上移過程中FN逐漸減小，F(xiàn)安先減小后增大，故C正確若使b下移，同理可分析a將不能保持靜止，D正確只有B錯誤答案：B二、計算題11電磁炮是利用磁場對電流的作用力，把電能轉變成機械能，使炮彈發(fā)射出去的如圖34所示，把兩根長為s，互相平行的銅制軌道放在磁場中，軌道之間放有質量為m的炮彈，炮彈架在長為l，質量為M的金屬桿上，當有大的電流I1通過軌道和炮彈時，炮彈與金屬架在磁場力的作用下，獲得速度v1時刻的加速度為a.當有大的電流I2通過軌道和炮彈時，炮彈最終以最大速度v2脫離金屬架并離開軌道設炮彈運動過程中受到的阻力與速度的平方成正比，求垂直于軌道平面的磁感應強

10、度多大？解析：設運動中受總阻力Ffkv2，炮彈與金屬架在安培力和阻力合力作用下加速，根據(jù)牛頓第二定律，獲得v1速度時，BI1lkv(Mm)a當炮彈速度最大時，有BI2lkv解得垂直軌道的磁感應強度為B.答案：12如圖35所示，質量為0.05 kg，長l0.1 m的銅棒，用長度也為l的兩根輕軟導線水平懸吊在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為B0.5 T不通電時，輕線在豎直方向，通入恒定電流后，棒向外偏轉的最大角度37°，求此棒中恒定電流多大？(不考慮棒擺動過程中產(chǎn)生的感應電流，g取10 N/kg)同學甲的解法如下：對銅棒受力分析如圖36所示：當最大偏轉角37°時，棒受力平衡，有：FTcosmg，F(xiàn)TsinF安BIl得I A7.5 A同學乙的解法如下：F安做功：WFFx1BIlsin37°×lsin37°BI(lsin37°)2重力做功：WGmgx2mgl(1cos37°)由動能定理得：WFWG0代入數(shù)據(jù)解得：I A5.56 A請你對甲、乙兩同學的解法作出評價；若你對兩者都不支持，則給出你認為正確的解答解析：甲同學的錯誤原因：認為物體速度為零時，一定處于平衡位置，或者認為偏角最大