高考物理選修31第三章磁場(chǎng)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力（含解析）

.@:第19頁(yè)2019備戰(zhàn)高考物理選修3-1-第三章磁場(chǎng)-通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力〔含解析〕一、單項(xiàng)選擇題1.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是〔

〕A.

磁場(chǎng)中某點(diǎn)B的大小，跟放在該點(diǎn)的一小段通電直導(dǎo)線的長(zhǎng)度有關(guān)

B.

在磁場(chǎng)中磁感線越密集的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大

C.

在磁場(chǎng)中某點(diǎn)一小段通電直導(dǎo)線不受磁場(chǎng)力作用時(shí)，該點(diǎn)B值大小為零

D.

磁場(chǎng)中某點(diǎn)B的方向，跟該點(diǎn)處一小段通電直導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力方向一致2.如下圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直，導(dǎo)線長(zhǎng)度L=0.1m，導(dǎo)線中的電流I=2A．該導(dǎo)線所受安培力的大小為〔〕A.

0.02N

B.

0.03N

C.

0.04N

D.

0.05N3.如下圖，把一重力不計(jì)可自由運(yùn)動(dòng)的通電直導(dǎo)線AB水

平放在蹄形磁鐵磁極的正上方，當(dāng)通以圖示方向的電流時(shí)，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是〔從上往下看〕

〔

〕

A.

順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降

B.

順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升

C.

逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降

D.

逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升4.如下圖，一帶電塑料小球質(zhì)量為m，用絲線懸掛于O點(diǎn)，并在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，最大擺角為60°，程度磁場(chǎng)垂直于小球擺動(dòng)的平面，當(dāng)小球自左方擺到最低點(diǎn)時(shí)，懸線上的張力恰為零，假設(shè)不考慮空氣阻力，那么〔

〕

A.

小球一定帶負(fù)電

B.

小球自右方擺到最低點(diǎn)時(shí)懸線上的張力為零

C.

小球擺動(dòng)時(shí)由于洛倫茲力、繩的拉力不做功，小球擺動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒

D.

塑料小球中會(huì)產(chǎn)生渦流，小球擺動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能減小5.以下圖表示一條放在磁場(chǎng)里的通電直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直，圖中分別標(biāo)明電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度和安培力這三個(gè)物理量的方向，關(guān)于三者方向的關(guān)系，以下選項(xiàng)中正確的選項(xiàng)是〔

〕A.

B.

C.

D.

6.一段直導(dǎo)線懸掛在蹄形磁鐵的兩極間，通以如下圖的電流后，該直導(dǎo)線所受安培力的方向是〔

〕

A.

向上

B.

向下

C.

向左

D.

向右7.如下圖的等臂天平可用來(lái)測(cè)定磁感應(yīng)強(qiáng)度．天平的右臂下面掛有一個(gè)矩形線圈，寬為l，共N匝，線圈的下部懸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面．當(dāng)線圈中通有電流I〔方向如圖〕時(shí)，天平平衡；當(dāng)電流反向〔大小不變〕時(shí)，右邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后，天平重新平衡．由此可知〔

〕

A.

磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外，大小為

B.

磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外，大小為

C.

磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，大小為

D.

磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，大小為8.如下圖，電子槍發(fā)射電子經(jīng)加速后沿虛線方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域〔圖中圓內(nèi)〕，由圖中實(shí)線方向出磁場(chǎng)，最后打在屏上P點(diǎn)。那么磁場(chǎng)的方向?yàn)椤病?/p>

A.

垂直紙面向外

B.

垂直紙面向內(nèi)

C.

平行紙面向上

D.

平行紙面向右9.如圖，兩根互相平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過(guò)紙面上的M、N兩點(diǎn)。導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。a、o、b在M、N的連線上，o為MN的中點(diǎn)，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到o點(diǎn)的間隔均相等。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場(chǎng)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔

〕

A.

o點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零

B.

a、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反

C.

c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向一樣

D.

a、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同10.如下圖，一程度導(dǎo)線通以電流I，導(dǎo)線下方有一電子，初速度方向與電流平行，關(guān)于電子的運(yùn)動(dòng)情況，下述說(shuō)法中，正確的選項(xiàng)是〔

〕

A.

沿途徑a運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑越來(lái)越大

B.

沿途徑a運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑越來(lái)越小

C.

沿途徑b運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑越來(lái)越小

D.

沿途徑b運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑越來(lái)越大11.一通電直導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直，電流方向如下圖，設(shè)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)線長(zhǎng)度為L(zhǎng)，導(dǎo)線通電電流為I，那么導(dǎo)線所受安培力〔

〕

A.

方向垂直紙面向外

B.

方向豎直向上

C.

通電電流越強(qiáng)，導(dǎo)線所受安培力越大

D.

假設(shè)將導(dǎo)線平行于磁場(chǎng)方向放入，導(dǎo)線所受安培力不變12.三根無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線分別沿空間坐標(biāo)系坐標(biāo)軸放置，電流方向如圖，沿x軸放置的電流在P〔1，1，0〕點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線在空間的磁感應(yīng)強(qiáng)度與該點(diǎn)到導(dǎo)線間隔成反比，那么P點(diǎn)實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度為〔

〕

A.

B

B.

B

C.

B

D.

B二、多項(xiàng)選擇題13.〔2019?卷Ⅱ〕如圖,紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線L1、L2，L1中的電流方向向左,L2中的電流方向向上；L1的正上方有a、b兩點(diǎn)，它們相對(duì)于L2對(duì)稱。整個(gè)系統(tǒng)處于勻強(qiáng)外磁場(chǎng)中,外磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,方向垂直于紙面向外,a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為和，方向也垂直于紙面向外，那么〔

〕

A.

流經(jīng)L1的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

B.

流經(jīng)L1的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

C.

流經(jīng)L2的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

D.

流經(jīng)L2的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為14.如下圖，空間存在兩個(gè)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)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(duì)稱軸一導(dǎo)線折成邊長(zhǎng)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(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到關(guān)于OO′對(duì)稱的位置時(shí)〔

〕

A.

穿過(guò)回路的磁通量為零

B.

回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為2Blv0

C.

回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?/p>

D.

回路中ab邊與cd邊所受安培力方向一樣15.如下圖，在傾角為的光滑斜面上，垂直紙面程度放置一根長(zhǎng)為，質(zhì)量為m的通電直導(dǎo)線，電流方向垂直紙面向里，欲使導(dǎo)線靜止于斜面上，那么外加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向可以是

A.

，方向垂直斜面向下

B.

，方向豎直向下

C.

，方向程度向左

D.

，方向程度向右16.如下圖，一導(dǎo)體棒放置在處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩條平行金屬導(dǎo)軌上，并與金屬導(dǎo)軌組成閉合回路．當(dāng)回路中通有電流時(shí)，導(dǎo)體棒受到安培力作用．要使安培力增大，可采用的方法有〔〕

A.

增大磁感應(yīng)強(qiáng)度

B.

減小磁感應(yīng)強(qiáng)度

C.

增大電流強(qiáng)度

D.

減小電流強(qiáng)度17.如下圖，一根通電直導(dǎo)線垂直放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以導(dǎo)線截面的中心為圓心，半徑為r的圓周上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，c點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，那么以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是〔

〕

A.

直導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外

B.

b點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B

C.

a點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B

D.

d點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度跟b點(diǎn)的一樣18.司南是中國(guó)古代區(qū)分方向用的一種儀器，據(jù)近代考古學(xué)家猜測(cè)，司南是用天然磁鐵礦石琢成一個(gè)勺形的東西，放在一個(gè)光滑的盤(pán)上，盤(pán)上刻著方位，可以區(qū)分方向，如下圖，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔

〕

A.

司南不可能僅具有一個(gè)磁極

B.

司南可以指向南北，說(shuō)明地球具有磁場(chǎng)

C.

司南的指向會(huì)受到附近銅塊的干擾

D.

在司南正上方附近沿勺柄方向放置一直導(dǎo)線，導(dǎo)線通電時(shí)司南會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)三、填空題19.一個(gè)面積是40cm2的導(dǎo)線框，垂直地放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，穿過(guò)它的磁通量為0.8Wb，那么勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度________T。20.一根長(zhǎng)20cm的通電導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直，假設(shè)它受到的安培力為4×10－3N，那么導(dǎo)線中的電流是________A；假設(shè)將導(dǎo)線中的電流減小0.05A，那么該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為_(kāi)_______T。21.如下圖，一根質(zhì)量為m的金屬棒AC用長(zhǎng)短一樣的軟線懸掛在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，通入A到C方向的電流時(shí)，AC受到的安培力方向向________〔選填“上〞、“下〞、“左〞、“右〞〕，假設(shè)改變電流的方向，懸線受到的張力將________〔選填“變大〞、“變小〞或“不變〞〕，假設(shè)同時(shí)改變電流方向和磁場(chǎng)方向，金屬棒受到的安培力方向________〔選填“改變〞或“不變〞〕

22.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，某一通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直，導(dǎo)線長(zhǎng)L=0.2m，導(dǎo)線中電流I=1A，其所受到的安培力F=0.4N，那么該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=________T，假設(shè)導(dǎo)線中的電流增大為2A，此時(shí)導(dǎo)線所受到的安培力F′=________N．23.圖中已經(jīng)標(biāo)出了磁場(chǎng)B的方向、通電直導(dǎo)中電流I的方向，在圖中畫(huà)出通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力方向．這個(gè)力是________力．

24.如圖，兩根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b平行放置，a、b中的電流強(qiáng)度分別為I和2I，此時(shí)a受到的磁場(chǎng)力為F，假設(shè)以該磁場(chǎng)力的方向?yàn)檎?，那么b受到的磁場(chǎng)力為_(kāi)_______；a、b的正中間再放置一根與a、b平行共面的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線c后，a受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)?F，那么此時(shí)b受到的磁場(chǎng)力為_(kāi)_______。

四、解答題25.如下圖，在傾角θ=30°的斜面上，固定一金屬框架，寬L=0.25m，接入電動(dòng)勢(shì)E=12V、內(nèi)阻不計(jì)的電池．在框架上放有一根質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒ab它與框架的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T、垂直框架向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值在什么范圍內(nèi)時(shí)，可使金屬棒靜止在框架上？〔框架與棒的電阻不計(jì)，g取10m/s2〕

26.如下圖，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.2m的直導(dǎo)線放在程度方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)線程度且與磁場(chǎng)方向垂直，導(dǎo)線中通有向右的電流．

①請(qǐng)判斷導(dǎo)線所受安培力的方向是豎直向上還是豎直向下；

②假設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T，導(dǎo)線中電流I=0.5A，試計(jì)算導(dǎo)線所受安培力的大小；

③將該通電導(dǎo)線旋轉(zhuǎn)到與磁感線平行的位置，此時(shí)導(dǎo)線是否受安培力？五、實(shí)驗(yàn)探究題27.如圖為“電流天平〞示意圖，它可用于測(cè)定磁感應(yīng)強(qiáng)度B．在天平的右端掛有一個(gè)用一根較粗導(dǎo)線制成的矩形線框，底邊cd長(zhǎng)l=20cm，放在待測(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，使線圈平面與磁場(chǎng)垂直．設(shè)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，當(dāng)線框中通入電流I=500mA時(shí)，兩盤(pán)均不放砝碼，天平平衡．假設(shè)保持電流大小不變，使電流方向反向，那么要在天平左盤(pán)加質(zhì)量m=8.2g砝碼天平才能平衡．那么：

〔1〕cd邊的電流在方向反向之后的方向?yàn)開(kāi)_______〔填“向左〞或“向右〞〕〔2〕計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的表達(dá)式為B=________；磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為_(kāi)_______

T．〔結(jié)果保存兩位有效數(shù)字〕六、綜合題28.赤道上的地磁場(chǎng)可以看成勻強(qiáng)磁場(chǎng)，長(zhǎng)為20cm的通電直導(dǎo)線垂直于地磁場(chǎng)方向放置于赤道上，當(dāng)導(dǎo)線中電流為30A時(shí)，導(dǎo)線受到的安培力大小為3×10-2N。求：〔1〕赤道上地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；〔2〕假設(shè)導(dǎo)線中的電流減小為20A時(shí)，導(dǎo)線受到的安培力大小。29.如下圖，固定的兩內(nèi)阻不計(jì)的光滑導(dǎo)體圓環(huán)半徑為0.5m，相距為1m，在兩圓環(huán)上放一導(dǎo)體棒，圓環(huán)上接有電源，電源電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻不計(jì)，導(dǎo)體棒質(zhì)量為60g，電阻為1.5Ω，勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上，B=0.4T，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，棒從環(huán)底端上滑至某一位置后靜止，其余電阻不計(jì)．〔g=10m/s2〕試求：

〔1〕每個(gè)環(huán)對(duì)棒的支持力為多少？〔2〕此棒靜止后的位置與環(huán)底的高度差為多少？30.如圖1所示，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)．M、P兩點(diǎn)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(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)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(kāi)場(chǎng)下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦．

〔1〕由b向a方向看到的裝置如圖2所示，請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫(huà)出ab桿下滑過(guò)程中某時(shí)刻的受力示意圖；〔2〕在加速下滑過(guò)程中，當(dāng)ab桿的速度大小為v時(shí)，求此時(shí)ab桿中的電流及其加速度的大?。弧?〕求在下滑過(guò)程中，ab桿可以到達(dá)的速度最大值．答案解析部分一、單項(xiàng)選擇題1.【答案】B【考點(diǎn)】磁感應(yīng)強(qiáng)度【解析】【分析】AC、磁場(chǎng)中某點(diǎn)B的大小，由磁場(chǎng)本身決定，與放入磁場(chǎng)中的通電直導(dǎo)線無(wú)關(guān)；錯(cuò)誤

B、在磁場(chǎng)中磁感線越密集的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，磁感線越稀疏的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度越?。徽_

D、磁場(chǎng)中某點(diǎn)B的方向，跟該點(diǎn)處一小段通電直導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力方向不同；錯(cuò)誤

應(yīng)選B。

【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于概念的理解要深化充分，不能停留在外表，很多概念的定義式和決定式是不同的，如電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度、速度、加速度等。2.【答案】C【考點(diǎn)】安培力【解析】【解答】導(dǎo)線所受的安培力為：F=BIL=0.2×2×0.1N=0.04N．

應(yīng)選：C．

【分析】根據(jù)導(dǎo)線的長(zhǎng)度、電流的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，結(jié)合F=BIL求出安培力的大?。?.【答案】C【考點(diǎn)】安培力【解析】【分析】根據(jù)左手定那么，判斷AB兩端所受磁場(chǎng)力方向，可確定導(dǎo)線逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降，或者根據(jù)等效思路，將蹄形磁鐵等效成中央放置的垂直紙面向里的指導(dǎo)線，然后根據(jù)同相平行〔同相電流互相吸引〕，可知逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降，選C

【點(diǎn)評(píng)】難度較小，判斷此類問(wèn)題，掌握幾種方法：特殊位置法、微元法，假設(shè)法等等，此題用到了特殊位置法和微元法4.【答案】C【考點(diǎn)】左手定那么【解析】【解答】解：A、由題意可知，當(dāng)小球自左方擺到最低點(diǎn)時(shí)，懸線上的張力恰為零，因此洛倫茲力向上，與重力平衡，根據(jù)左手定那么可知，小球帶正電，故A不符合題意；

B、設(shè)線的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)速率為v．根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：mgL〔1﹣cos60°〕=mv2，

得到：v=

當(dāng)小球自左方擺到最低點(diǎn)時(shí)，有：qvB﹣mg=m…①

當(dāng)小球自右方擺到最低點(diǎn)時(shí)，有：F﹣mg﹣qvB=m…②

由①+②得：F=2mg+2m=4mg．

因此小球自右方擺到最低點(diǎn)時(shí)懸線上的張力為4mg，故B不符合題意；

D、由于小球?yàn)樗芰闲∏?，所以運(yùn)動(dòng)中沒(méi)有渦流產(chǎn)生，同時(shí)由上分析可知，小球無(wú)論是向左擺，還是向右擺，均只有重力做功，故機(jī)械能守恒，故D不符合題意；

故答案為：C

【分析】小球在擺動(dòng)過(guò)程中只受重力和洛倫茲力的作用，洛倫茲力方向的判斷使用左手定那么，根據(jù)題意可判斷出小球帶正電，當(dāng)小球自右方擺到最低點(diǎn)時(shí)，洛倫茲力的方向向下，此時(shí)張力不可能為零；整個(gè)擺動(dòng)過(guò)程中，洛倫茲力的方向始終垂直于小球運(yùn)動(dòng)的方向，故洛倫茲力不做功，只有重力做功，小球機(jī)械能守恒。5.【答案】D【考點(diǎn)】安培力，左手定那么【解析】【解答】解：A、磁場(chǎng)方向垂直紙面向上，電流方向程度向里，根據(jù)左手定那么，安培力的方向豎直向右．故A錯(cuò)誤．

B、磁場(chǎng)方向垂直紙面向右，電流方向垂直紙面向外，根據(jù)左手定那么，安培力的方向向上．故B錯(cuò)誤．

C、磁場(chǎng)方向程度向里，電流方向垂直紙面向右，根據(jù)左手定那么，安培力的方向豎直向上．故C錯(cuò)誤．

D、磁場(chǎng)方向豎直向外，電流方向程度向左，根據(jù)左手定那么，安培力的方向垂直紙面向上．故D正確．

應(yīng)選：D．

【分析】左手定那么的內(nèi)容：伸開(kāi)左手，使大拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向．根據(jù)左手定那么的內(nèi)容判斷安培力的方向．6.【答案】D【考點(diǎn)】安培力，左手定那么【解析】【分析】根據(jù)左手定那么：伸開(kāi)左手，拇指與手掌垂直且共面，磁感線穿過(guò)掌心，四指指向電流方向，那么大拇指的方向指向右，那么安培力的方向向右。

應(yīng)選D。

【點(diǎn)評(píng)】通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力方向利用左手定那么判斷．讓磁感線穿過(guò)左手手心，四指指向電流方向，拇指指向安培力方向。7.【答案】D【考點(diǎn)】安培力【解析】【解答】解：由題可知B的方向垂直紙面向里，開(kāi)場(chǎng)線圈所受安培力的方向向下，電流方向相反，那么安培力方向反向，變?yōu)樨Q直向上，相當(dāng)于右邊多了兩倍的安培力大小，所以需要在右邊加砝碼．那么有mg=2NBIL，所以B=．故ABC錯(cuò)誤，D正確

應(yīng)選：D

【分析】天平平衡后，當(dāng)電流反向〔大小不變〕時(shí)，安培力方向反向，那么右邊相當(dāng)于多了或少了兩倍的安培力大小8.【答案】A【考點(diǎn)】左手定那么【解析】【分析】電子受到的洛倫茲力方向向上，根據(jù)左手定那么可得磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外，A正確，

【點(diǎn)評(píng)】在使用左手定那么的時(shí)候需要注意，當(dāng)帶電粒子是負(fù)電時(shí)，四指的指向與其運(yùn)動(dòng)方向相反，9.【答案】C【考點(diǎn)】磁感應(yīng)強(qiáng)度【解析】【分析】根據(jù)右手定那么得出兩導(dǎo)線的磁場(chǎng)分布規(guī)律，然后將兩磁場(chǎng)矢量相加分析

A．

跟據(jù)右手螺旋定那么可得M在O點(diǎn)的磁場(chǎng)方向垂直向下，N導(dǎo)線在O點(diǎn)處的磁場(chǎng)方向垂直向下，所以O(shè)點(diǎn)處的磁場(chǎng)方向垂直向下，不為零，A錯(cuò)誤

B．

根據(jù)右手螺旋定那么可得M在a點(diǎn)處的磁場(chǎng)方向垂直向下，N點(diǎn)在a點(diǎn)處的磁場(chǎng)垂直向下，即a點(diǎn)處的磁場(chǎng)方向垂直向下，同理可得b點(diǎn)處的磁場(chǎng)方向垂直向下，根據(jù)對(duì)稱可得ab兩點(diǎn)的磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，B錯(cuò)誤

C．

根據(jù)右手螺旋定那么，可得兩導(dǎo)線在c點(diǎn)處的和磁場(chǎng)方向豎直向下，在d點(diǎn)處的和磁場(chǎng)方向豎直向下，根據(jù)對(duì)稱可得，兩點(diǎn)的大小相等，所以C正確，

D．

綜合BC可得ac兩點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一樣，D錯(cuò)誤。

【點(diǎn)評(píng)】此類問(wèn)題需要理解圖中的每一點(diǎn)的磁場(chǎng)為合磁場(chǎng)，根據(jù)右手定那么先判斷每一個(gè)磁場(chǎng)的來(lái)源，然后結(jié)合矢量相加減法那么判斷。10.【答案】A【考點(diǎn)】安培力，左手定那么【解析】【解答】解：由安培定那么可知，導(dǎo)線下方的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，且離導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱，如下圖，電子初速度方向與電流方向一樣，由左手定那么可知受到的洛倫茲力方向向下，由遠(yuǎn)離導(dǎo)線的方向磁場(chǎng)減弱，由可知電子的運(yùn)動(dòng)半徑越大，所以選項(xiàng)A正確．

應(yīng)選：A

【分析】先用安培定那么判斷出導(dǎo)線下方的磁場(chǎng)方向及分布情況，再由左手定那么判斷電子運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力方向，結(jié)合半徑公式可知半徑的變化情況，從而得出正確選項(xiàng)．11.【答案】C【考點(diǎn)】安培力，左手定那么【解析】【解答】解：A、由左手定那么可知，安培力方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶?，故AB錯(cuò)誤；

C、根據(jù)F=BIL可知，電流越強(qiáng)，那么導(dǎo)線所受安培力越大，故C正確；

D、假設(shè)將導(dǎo)線平行磁場(chǎng)放入，那么導(dǎo)線所受安培力為零，故D錯(cuò)誤．

應(yīng)選：C．

【分析】根據(jù)左手定那么可明確安培力的方向，再根據(jù)F=BILsinθ可確定安培力的大小與電流之間的關(guān)系；同時(shí)注意當(dāng)電流與磁場(chǎng)互相垂直時(shí)，安培力為零．12.【答案】C【考點(diǎn)】磁感應(yīng)強(qiáng)度【解析】【解答】解：x軸上的導(dǎo)線在P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度與該點(diǎn)到導(dǎo)線間隔成反比可知，沿y軸上的導(dǎo)線形成的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，而z軸上的電流形成的磁場(chǎng)為=；

根據(jù)安培定那么可知，x軸上電流形成的磁場(chǎng)向上，而y軸上電流形成的磁場(chǎng)向下，二者互相抵消，故合磁感應(yīng)強(qiáng)度等于z軸上導(dǎo)線所形成的磁感應(yīng)強(qiáng)度，故大小為，故C正確，ABD錯(cuò)誤．

應(yīng)選：C．

【分析】根據(jù)題意明確各導(dǎo)線在P點(diǎn)形成的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，再根據(jù)安培定那么明確磁場(chǎng)方向，根據(jù)疊加原理即可求出實(shí)際的磁感應(yīng)強(qiáng)度．二、多項(xiàng)選擇題13.【答案】A,C【考點(diǎn)】磁感應(yīng)強(qiáng)度【解析】【解答】L1在ab兩點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度大小相等設(shè)為B1，方向都垂直于紙面向里，而L2在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度設(shè)為B2，方向向里，在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度也為B2，方向向外，規(guī)定向外為正，根據(jù)矢量疊加原理可知

故答案為：AC

【分析】先明確L1在ab兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向。再明確L2在ab兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向。還要注意ab兩點(diǎn)還處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，再結(jié)合題意根據(jù)矢量疊加原理即可解題。14.【答案】A,B,D【考點(diǎn)】安培力【解析】【解答】解：A、此時(shí)線圈中有一半面積磁場(chǎng)垂直線圈向外，一半面積磁場(chǎng)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(dòng)勢(shì)b端為正，cd切割形成電動(dòng)勢(shì)c端為負(fù)，因此兩電動(dòng)勢(shì)串聯(lián)，故回路電動(dòng)勢(shì)為E=2BLv0，故B正確；

C、根據(jù)右手定那么可知線框向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向向下，cd中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向向上，所以回路中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，故C錯(cuò)誤；

D、根據(jù)左手定那么可知，回路中ab邊電流的方向向下，磁場(chǎng)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(chǎng)的方向向里，所受安培力方向向左，方向一樣，故D正確．

應(yīng)選：ABD．

【分析】根據(jù)磁通量的定義可以判斷此時(shí)磁通量的大小，如下圖時(shí)刻，有兩根導(dǎo)線切割磁感線，根據(jù)右手定那么可判斷兩根導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的方向，求出回路中的總電動(dòng)勢(shì)，然后即可求出回路中的電流和安培力變化情況．15.【答案】A,B,C【考點(diǎn)】安培力【解析】【解答】當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直斜面向下時(shí)，由左手定那么知，安培力方向沿斜面向上、加上支持力與重力，由平衡條件可得，B=mgsin/IL，A符合題意；當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向豎直向下，同理可得安培力程度向左、結(jié)合支持力與重力，由平衡條件得：B=mgtan/IL，B符合題意；假設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向程度向左，可得安培力豎直向上與重力平衡，此時(shí)支持力恰好為零，可得B=mg/IL，C符合題意；D不符合題意。

故答案為：ABC

【分析】利用左手定那么判斷安培力受理方向，對(duì)導(dǎo)線進(jìn)展受力分析，求出導(dǎo)線靜止所需要的安培力，再利用公式F=BIL求解外加磁感應(yīng)強(qiáng)度即可。16.【答案】A,C【考點(diǎn)】安培力【解析】【解答】解：由安培力的公式F=BIL可得，增大磁感應(yīng)強(qiáng)度或增大電流強(qiáng)度均可實(shí)現(xiàn)安培力增大．

應(yīng)選：AC

【分析】當(dāng)導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)放置時(shí)，導(dǎo)線受安培力大小。17.【答案】A,B,C【考點(diǎn)】磁感應(yīng)強(qiáng)度【解析】【解答】解：A、由題，c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0，說(shuō)明通電導(dǎo)線在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，即得到通電導(dǎo)線在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向程度向左，根據(jù)安培定那么判斷可知，直導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外．故A正確．

B、由上知道，通電導(dǎo)線在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，由安培定那么可知，通電導(dǎo)線在b處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下，根據(jù)平行四邊形與勻強(qiáng)磁場(chǎng)進(jìn)展合成得知，b點(diǎn)感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向與B的方向成45°斜向下．故B正確．

C、通電導(dǎo)線在a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向程度向右，那么c點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B，方向與B的方向一樣．故C正確．

D、通電導(dǎo)線在d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上，那么d點(diǎn)感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向與B的方向成45°斜向上，與b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向不同．故D錯(cuò)誤．

應(yīng)選：ABC．

【分析】由題，c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0，說(shuō)明通電導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，由安培定那么判斷出通電導(dǎo)線中電流方向．通電導(dǎo)線在abcd四點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，根據(jù)平行四邊形定那么進(jìn)展合成分析a、b、d三點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向．18.【答案】A,B,D【考點(diǎn)】磁感應(yīng)強(qiáng)度【解析】【解答】磁極是成對(duì)出現(xiàn)的，那么司南不可能僅具有一個(gè)磁極，A符合題意；司南可以指向南北，說(shuō)明地球具有磁場(chǎng)，B符合題意；銅不是磁性材料，那么司南的指向不會(huì)受到附近銅塊的干擾，C不符合題意；在司南正上方附近沿勺柄方向放置一直導(dǎo)線，因直導(dǎo)線下面的磁場(chǎng)與直導(dǎo)線垂直，可知導(dǎo)線通電時(shí)司南會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，D符合題意；

故答案為：ABD.

【分析】目前來(lái)看，任何一個(gè)磁體都有兩個(gè)磁極，沒(méi)有磁單極子，磁鐵之所以能指示南北，原因是地球存在磁場(chǎng)。三、填空題19.【答案】200【考點(diǎn)】磁感應(yīng)強(qiáng)度【解析】【解答】在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)線圈與磁場(chǎng)垂直時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量Φ=BS。所以。

【分析】在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)線圈與磁場(chǎng)垂直時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量Φ=BS．當(dāng)線圈與磁場(chǎng)成θ角時(shí)，磁通量Φ=Bssinθ。20.【答案】0.05；0.4【考點(diǎn)】磁感應(yīng)強(qiáng)度【解析】【解答】根據(jù)B＝，得I＝＝A＝0.05A。當(dāng)將導(dǎo)線中的電流減小0.05A時(shí)，該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度仍為0.4T，與導(dǎo)線中的電流及受力無(wú)關(guān)?！痉治觥坑纱鸥袘?yīng)強(qiáng)度定義式：可得該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，與該點(diǎn)是否有電流原，是否收到安培力無(wú)關(guān)。21.【答案】上；變大；不變【考點(diǎn)】安培力【解析】【解答】根據(jù)左手定那么可知，AC受電場(chǎng)力方向向上；

改變電流方向，安培力向下，那么AC受重力和向下的拉力及繩子的拉力而處于平衡；故懸線受到的拉力變大；

假設(shè)同時(shí)改變電流方向和磁場(chǎng)方向，那么由左手定那么可知安培力的方向不變；

故答案為：上；變大；不變．

【分析】根據(jù)左手定那么可得出安培力的方向；假設(shè)改變電流方向，那么安培力反向，根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件可分析張力變化．22.【答案】2；0.8【考點(diǎn)】安培力【解析】【解答】解：根據(jù)F=BIL可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度B===2T；

由F=BIL可知，電流變?yōu)?A時(shí)的安培力

F=2×2×0.2=0.8N．

故答案為：2

0.8

【分析】利用安培力公式F=BIL的變形來(lái)求解磁感應(yīng)強(qiáng)度，利用安培力公式F=BIL求解安培力。23.【答案】安培【考點(diǎn)】安培力【解析】【解答】根據(jù)左手定那么，導(dǎo)體受到的安培力方向?yàn)樨Q直向上，故受力方向如圖，這個(gè)力是安培力．

故答案為：如圖，安培力

【分析】根據(jù)左手定那么判斷出安培力的方向，伸開(kāi)左手，使大拇指與四指方向垂直，四指方向與電流方向一樣，磁場(chǎng)方向垂直于掌心，大拇指所指方向?yàn)榘才嗔Φ姆较颍?4.【答案】-F；-3F或5F【考點(diǎn)】安培力【解析】【解答】由牛頓第三定律，b受到a對(duì)它的磁場(chǎng)力為-F；

a、b的正中間再放置一根與a、b平行共面的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線c后，c在a、b兩導(dǎo)線處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，c導(dǎo)線對(duì)b導(dǎo)線的作用力是它對(duì)a導(dǎo)線的作用力的兩倍，方向相反，a受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)?F，那么c導(dǎo)線對(duì)a導(dǎo)線的作用力可能是F也可能是-3F，c導(dǎo)線對(duì)b導(dǎo)線的作用力可能是-2F也可能是6F，故此時(shí)b受到的磁場(chǎng)力為-3F或5F。

【分析】此題考察安培力的理解和應(yīng)用。四、解答題25.【答案】解：當(dāng)安培力較小，摩擦力方向向上時(shí)：

得：

當(dāng)安培力較大，摩擦力方向向下時(shí)：

得：=1.41Ω

答：滑動(dòng)變阻器R的取值范圍應(yīng)為1.41Ω≤R≤8.16Ω【考點(diǎn)】安培力【解析】【分析】通電導(dǎo)線處于垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，那么由電流方向結(jié)合左手定那么可得安培力的方向，當(dāng)安培力過(guò)大時(shí)，那么棒有上滑趨勢(shì)，那么靜摩擦力沿斜面向下．當(dāng)安培力過(guò)小時(shí)，那么棒有下滑的趨勢(shì)，那么靜摩擦力沿斜面向上．根據(jù)力的平衡條件可求出兩種安培力的大小，從而確定滑動(dòng)變阻器的電阻范圍．26.【答案】解：①由左手定那么判斷安培力的方向豎直向上；

②根據(jù)安培力公式F=BIL=0.5×0.5×0.2=0.05N；

③通電導(dǎo)線旋轉(zhuǎn)到與磁感線平行的位置，此時(shí)導(dǎo)線不受安培力；

答：①安培力方向豎直向上；

②導(dǎo)線所受安培力的大小0