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文檔簡介

第九章磁場

第1講磁場的描述磁場對電流的作用

【教學(xué)目標(biāo)】1.會用安培定則判斷電流周圍的磁場方向;

2.會計算電流在磁場中受到的安培力;

3.會用左手定則分析解決通電導(dǎo)體在磁場中的受力及平衡類問題.

【重、難點】1.用安培定則判斷電流周圍的磁場方向;

2.用左手定則分析解決通電導(dǎo)體在磁場中的受力及平衡類問題.

【知識梳理】

大?。築點,單位符號是T

磁感應(yīng)強度

方向:小麗靜止時N極所指的方向

曲線上每一點的切線方向都跟這點的

磁感應(yīng)強度方向一致

場磁

及<P=BS,單位符號是Wb

對勻強磁場f磁感應(yīng)強度的大小相等、方向相同

電電流的磁場一利用蛆定則判斷方向

地磁場一地磁N極在地理南極附近

作磁場與電流垂直時,尸=整

用磁場與電流平行時,尸

方向

(1)磁感線是真實存在的。()

(2)條形磁鐵產(chǎn)生的磁場由N極指向S極

(3)在同一幅圖中,磁感線越密,磁場越強。()

(4)小磁針N極所指的方向就是該處磁場的方向()

(5)垂直磁場放置的線圈面積減小時,穿過線圈的磁通量可能增大。()

(6)將通電導(dǎo)線放入磁場中,若不受安培力,說明該處磁感應(yīng)強度為零。()

(7)磁場中某點磁感應(yīng)強度的大小,跟放在該點的試探電流元的情況無關(guān)。()

(8)磁場中某點磁感應(yīng)強度的方向,跟放在該點的試探電流元所受磁場力的方向一致。()

J|==l

1820年,丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流可以使周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),稱為電流的磁效應(yīng)。

考點一對磁感應(yīng)強度的理解

1.理解磁感應(yīng)強度的三點注意事項

(1)磁感應(yīng)強度由磁場本身決定,因此不能根據(jù)定義式8=與認為B與尸成正比,與遼成反比。

(2)測量磁感應(yīng)強度時小段通電導(dǎo)線必須垂直磁場放入,如果平行磁場放入,則所受安培力為零,

但不能說該點的磁感應(yīng)強度為零。

(3)磁感應(yīng)強度是矢量,其方向為放入其中的小磁針N極的受力方向,也是自由轉(zhuǎn)動的小磁針靜

止時N極的指向。

2.磁感應(yīng)強度B與電場強度E的比較

對應(yīng)名稱

磁感應(yīng)強度B電場強度E

比較項於、

物理意義描述磁場的力的性質(zhì)的物理量描述電場的力的性質(zhì)的物理量

B=+(通電導(dǎo)線與B垂直)

定義式E=-

q

大小決定由磁場決定,與檢驗電流無關(guān)由電場決定,與檢驗電荷無關(guān)

矢量矢量

方向

磁感線切線方向,小磁針N

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電場線切線方向,放入該點的正電

極受力方向

荷受力方向

合磁感應(yīng)強度等于各磁場的磁合場強等于各個電場的場強的矢

場的疊加

感應(yīng)強度的矢量和量和

3地磁場的特點

(2)在地理兩極附近磁場最強,赤道處磁場最弱。

(2)地磁場的N極在地理南極附近,地磁場的S極在地理北極附近。

(3)在赤道平面(地磁場的中性面)附近,距離地球表面相等的各點,地磁場的強弱程度相同,且

方向水平。

例1、下列關(guān)于磁場或電場的說法正確的是o

A.通電導(dǎo)線受磁場力大的地方磁感應(yīng)強度一定大

B.通電導(dǎo)線在磁感應(yīng)強度大的地方受力一定大

C.放在勻強磁場中各處的通電導(dǎo)線,受力大小和方向處處相同

D.磁感應(yīng)強度的大小跟放在磁場中的通電導(dǎo)線受力的大小無關(guān)

E.電荷在某處不受電場力的作用,則該處電場強度為零

F.一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力作用,則該處磁感應(yīng)強度一定為零

G.檢驗電荷在電場中某點受到的電場力與檢驗電荷本身電荷量的比值表征該點電場的強弱

H.通電導(dǎo)線在磁場中某點受到的磁場力與導(dǎo)線長度和電流乘積的比值表征該點磁場的強弱

I.地磁場在地球表面附近大小是不變的

J.地磁場的方向與地球表面平行

K.磁場中某點磁場的方向為放在該點的小磁針N極所指的方向

L.地磁場的N極與地理南極完全重合

考點二安培定則的應(yīng)用和磁場的疊加

1.常見磁體的磁感線

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2.電流的磁場及安培定則

在運用安培定則時應(yīng)分清

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“因”和“果”,電流是“因”,磁場是“果”,既可以由“因”判斷“果”,也可以由“果”

追溯“因”。

原因(電流方向)結(jié)果(磁場繞向)

直線電流的磁場大拇指四指

環(huán)形電流的磁場四指大拇指

4.磁場的疊加

磁感應(yīng)強度為矢量,合成與分解遵循平行四邊形定則。

例2、如圖所示,圓環(huán)上帶有大量的負電荷,當(dāng)圓環(huán)沿順時針方向轉(zhuǎn)動時,尻c三枚小磁針都要

發(fā)生轉(zhuǎn)動,以下說法正確的是()

A.。、b、c的N極都向紙里轉(zhuǎn)

B.人的N極向紙外轉(zhuǎn),而a、c的N極向紙里轉(zhuǎn)

C.氏c的N極都向紙里轉(zhuǎn),而〃的N極向紙外轉(zhuǎn)

D.〃的N極向紙里轉(zhuǎn),而a、c的N極向紙外轉(zhuǎn)

例3、如圖所示,兩根相互平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點,且與紙面垂直,導(dǎo)線中通有大

小相等、方向相反的電流.〃、0、b在M、N的連線上,。為MN的中點,c、d位于的中垂線

上,且a、Ac、"到。點的距離均相等.關(guān)于以上幾點處的磁場,下列說法正確的是()

M

A.。點處的磁感應(yīng)強度為零B.“、匕兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等,方向相反

C.〃、c兩點處磁感應(yīng)強度的方向不同D.c、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等,方向相同

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變式1、(多選)如圖所示,兩根平行長直導(dǎo)線相距2/,通有大小相等、方向相同的恒定電流;。、

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b.c是導(dǎo)線所在平面內(nèi)的三點,左側(cè)導(dǎo)線與它們的距離分別為京、/和3/。關(guān)于這三點處的磁感應(yīng)強

度,下列判斷正確的是()

A.b、c兩處的磁感應(yīng)強度大小相等B.a處的磁感應(yīng)強度大小比c處的大

C.a、c兩處的磁感應(yīng)強度方向相同D.b處的磁感應(yīng)強度為零

變式2、(多選)如圖所示,一根通電直導(dǎo)線垂直放在磁感應(yīng)強度為1T的勻強磁場中,在以導(dǎo)線截

面的中心為圓心、r為半徑的圓周上有A、B、C、。四個點.已知A點的磁感應(yīng)強度為0,則下列敘

述正確的是()

A.直導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向里

B.B點的實際磁感應(yīng)強度為噌T,方向斜向右上方,與豎直方向的夾角為45。

C.C點的實際磁感應(yīng)強度也為0

D.D點的實際磁感應(yīng)強度與B點相同

考點三安培力作用下導(dǎo)體運動情況的判定

1.通電導(dǎo)體在磁場中的運動實質(zhì)是在磁場對電流的安培力作用下導(dǎo)體的運動.

2.明確磁場的分布和正確運用左手定則進行判斷是解題的關(guān)鍵.

3.判斷導(dǎo)體在磁場中運動情況的常用方法

電流元法分割為電流元箕駕,安培力方向一整段導(dǎo)體所受合力方向一運動方向

等效法環(huán)形電流。=>小磁針

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條形磁鐵通電螺線管多個環(huán)形電流

特殊位置通過轉(zhuǎn)動通電導(dǎo)線到某個便于分析的特殊位置,然后判斷其所受安培力的方向,從

法而確定其運動方向

兩平行直線電流在相互作用過程中,無轉(zhuǎn)動趨勢,同向電流互相吸引,反向電流互

結(jié)論法

相排斥;兩不平行的直線電流相互作用時,有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同的趨勢

定性分析磁體在電流磁場作用下如何運動的問題,可先分析電流在磁體磁場中所受

轉(zhuǎn)換研究

的安培力,然后由牛頓第三定律,確定磁體所受電流磁場的反作用力,從而確定磁

對象法

體所受合力及運動方向

例4、如圖所示,把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細線懸掛在磁鐵N極附近,磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂

直線圈平面.當(dāng)線圈內(nèi)通以圖中方向的電流后,線圈的運動情況是()

|S|N-|-,卜?

A.線圈向左運動B.線圈向右運動

C.從上往下看順時針轉(zhuǎn)動D.從上往下看逆時針轉(zhuǎn)動

例5、如圖所示,不在同一平面內(nèi)的互相垂直的導(dǎo)線,其中AB固定,CD可以自由運動,當(dāng)兩導(dǎo)線

中通入圖示方向的電流h、L時,導(dǎo)線CD將()

A.順時針方向轉(zhuǎn)動,同時靠近導(dǎo)線ABB.順時針方向轉(zhuǎn)動,同時遠離導(dǎo)線AB

C.逆時針方向轉(zhuǎn)動,同時靠近導(dǎo)線ABD.逆時針方向轉(zhuǎn)動,同時遠離導(dǎo)線AB

變式3、一個可以自由運動的線圈心和一個固定的線圈上互相絕緣垂直放置,且兩個線圈的圓心重

合,如圖所示.當(dāng)兩線圈中通以圖示方向的電流時,從左向右看,線圈必將()

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4八

A.不動B.順時針轉(zhuǎn)動C.逆時針轉(zhuǎn)動D.在紙面內(nèi)平動

變式4、如圖所示,將通電直導(dǎo)線A8用絲線懸掛在電磁鐵的正上方,直導(dǎo)線可自由轉(zhuǎn)動,則接通開

關(guān)K的瞬間()

A.A端向上運動,8端向下運動,懸線張力不變

B.A端向下運動,B端向上運動,懸線張力不變

C.A端向紙外運動,8端向紙內(nèi)運動,懸線張力變小

D.A端向紙內(nèi)運動,8端向紙外運動,懸線張力變大

例6、(多選)如圖所示,條形磁鐵放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根長直導(dǎo)線,導(dǎo)線與

磁鐵垂直,給導(dǎo)線通以垂直紙面向里的電流,則()

/0

A.磁鐵對桌面的壓力減小B.不受桌面的摩擦力作用

C.磁鐵對桌面的壓力增大D.受到桌面的摩擦力作用

變式5、如圖所示,條形磁鐵放在光滑斜面上,用平行于斜面的輕彈簧拉住而平衡,A為水平放置的

直導(dǎo)線的截面,導(dǎo)線中無電流時磁鐵對斜面的壓力為FNI;當(dāng)導(dǎo)線中有垂直紙面向外的電流時,磁鐵

對斜面的壓力為尺2,則下列關(guān)于磁鐵對斜面壓力和彈簧的伸長量的說法中正確的是()

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N

A.FNI<FN2.彈簧的伸長量增大B.FNI=FN2,彈簧的伸長量減小

C.FNI>FN2,彈簧的伸長量增大D.FNI>FN2.彈簧的伸長量減小

(--------------------------------方法提煉------------------------------------1

1.如果通電導(dǎo)體為環(huán)形電流,則選用等效法較簡單。

2.如果只是判斷兩個通電導(dǎo)體之間的相互作用情況,可選用結(jié)論法。

3.如果通電導(dǎo)體為直導(dǎo)線,則可選用電流元法和特殊位置法。

考點四安培力的綜合應(yīng)用

1.安培力的綜合應(yīng)用,一般有兩種情形,一是安培力作用下導(dǎo)體的平衡和加速;二是與安培力有關(guān)

的功能關(guān)系問題.安培力的綜合應(yīng)用是高考的熱點,題型有選擇題,也有綜合性的計算題.

2.處理這類問題,需弄清楚電流所在處的磁場分布情況.要做好受力分析,搞清物體的受力情況,

然后利用牛頓運動定律或者功能關(guān)系求解,在受力分析時,有時要把立體圖轉(zhuǎn)換成平面圖,轉(zhuǎn)換

時要標(biāo)明B的方向,以有利于確定安培力的方向.

3.安培力大小的計算公式尸=2〃是在磁感應(yīng)強度8與電流/垂直情況下的結(jié)果;式中乙是有效長

度,對通電直導(dǎo)線,是導(dǎo)線在磁場中的那段長度;對彎曲導(dǎo)線,當(dāng)導(dǎo)線所在平面與磁場方向垂直,

且磁場為勻強磁場時,L等于彎曲導(dǎo)線兩端點連接直線的長度,如下圖所示,相應(yīng)的電流方向沿

L由始端流向末端.

XX-XX

XXL;XX

xl—|X!x

X

XXX

X

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例7、長度為乙、通有電流為/的直導(dǎo)線放入一勻強磁場中,電流方向與磁場方向如圖所示,已知磁

感應(yīng)強度為8,對于下列各圖中,導(dǎo)線所受安培力的大小計算正確的是()

例8、如圖所示,傾角為a的導(dǎo)電軌道間接有電源,軌道上放有一根靜止的金屬桿。瓦現(xiàn)垂直軌道

平面向上加一勻強磁場,磁感應(yīng)強度B從零逐漸增加的過程中,若成桿始終保持靜止,則如桿受

到的靜摩擦力()

A.逐漸增大B.逐漸減小C.先增大后減小D.先減小后增大

例9、如圖所示,一長為10cm的金屬棒必用兩個完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強磁場中;磁場

的磁感應(yīng)強度大小為0.1T,方向垂直于紙面向里;彈簧上端固定,下端與金屬棒絕緣。金屬棒通過

開關(guān)與一電動勢為12V的電池相連,電路總電阻為2已知開關(guān)斷開時兩彈簧的伸長量為0.5cm;

閉合開關(guān),系統(tǒng)重新平衡后,兩彈簧的伸長量與開關(guān)斷開時相比均改變了0.3cm。重力加速度大小

取lOm/s?。判斷開關(guān)閉合后金屬棒所受安培力的方向,并求出金屬棒的質(zhì)量。

變式6、如圖所示為電流天平,可以用來測量勻強磁場的磁感應(yīng)強度,它的右臂掛著矩形線圈,匝

數(shù)為小線圈的水平邊長為L,處于勻強磁場內(nèi),勻強磁場的方向與線圈平面垂直。當(dāng)線圈中通過電

流/時,調(diào)節(jié)祛碼使兩臂達到平衡,然后使電流反向,大小不變,這時需要在左盤中增加質(zhì)量為根

的祛碼,才能使兩臂再次達到新的平衡。

(1)若線圈串聯(lián)一個電阻R連接到電壓為。的穩(wěn)定電源上,己知線圈電阻為r,當(dāng)線圈中通過電流

I時,請用題給的物理量符號表示出電阻R的大小。

(2)請用重力加速度g和〃、,〃、L、/導(dǎo)出B的表達式。

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例10、如圖所示,兩平行導(dǎo)軌4氏cd豎直放置在勻強磁場中,勻強磁場方向豎直向上,將一根金

屬棒PQ放在導(dǎo)軌上使其水平且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸.現(xiàn)在金屬棒PQ中通以變化的電流/,同

時釋放金屬棒PQ使其運動.已知電流/隨時間t變化的關(guān)系式為I=kt(k為常數(shù),k>0),金屬棒

與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)一定.以豎直向下為正方向,則下面關(guān)于棒的速度丫、加速度a隨時間f變化

的關(guān)系圖象中,可能正確的有()

考點五安培力作用下的功能關(guān)系

安培力和重力、彈力、摩擦力一樣,會使通電導(dǎo)體在磁場中平衡、轉(zhuǎn)動、加速,也會涉及做功

問題。解答時一般要用到動能定理、能量守恒定律等.

1.安培力做功特點與實質(zhì)

(1)安培力做功與路徑有關(guān),這一點與電場力不同.

(2)安培力做功的實質(zhì)是能量轉(zhuǎn)化.

①安培力做正功:將電源的能量轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的機械能或其他形式的能.

②安培力做負功:將機械能轉(zhuǎn)化為電能或其他形式的能.

(一)周期性變化的安培力做功問題

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例11、(多選)(2014?浙江20)如圖甲所示,兩根光滑平行導(dǎo)軌水平放置,間距為L,其間有豎直向

下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B.垂直于導(dǎo)軌水平對稱放置一根均勻金屬棒.從f=0時刻起,棒上有

如圖乙所示的持續(xù)交變電流/,周期為T,最大值為小,圖甲中/所示方向為電流正方向.則金屬棒

()

A.一直向右移動B.速度隨時間周期性變化

C.受到的安培力隨時間周期性變化D.受到的安培力在一個周期內(nèi)做正功

(二)電磁炮中的功能關(guān)系

例12、電磁炮是一種理想的兵器,它的主要原理如圖所示,利用這種裝置可以把質(zhì)量為2.0g的彈

體(包括金屬桿EF的質(zhì)量)加速到6km/s。若這種裝置的軌道寬2m,長為100m,通過的電流為

10A,求軌道間所加勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小和磁場力的最大功率。(軌道摩擦不計)

(三)安培力作用下的平拋問題

例13、如圖所示,質(zhì)量為,”的金屬棒,放在距光滑金屬導(dǎo)軌右端為/的地方,導(dǎo)軌間距為d,距離

地面高度為h,處于大小為8、方向豎直向上的勻強磁場中,并接有電動勢為E、內(nèi)電阻為,?的電池.當(dāng)

開關(guān)K閉合時,金屬棒先滑向右端再拋出,已知拋出的水平距離為s,不考慮金屬棒切割磁感線產(chǎn)

生的感應(yīng)電流,試計算該金屬棒的電阻.

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安培力作用下導(dǎo)體的分析技巧

1.安培力作用下導(dǎo)體的平衡問題與力學(xué)中的平衡問題分析方法相同,只不過多了安培力,解題的關(guān)

鍵是畫出受力分析示意圖.

2.安培力作用下導(dǎo)體的加速問題與動力學(xué)問題分析方法相同,關(guān)鍵是做好受力分析,然后根據(jù)牛頓

第二定律求出加速度.

3.平衡和加速問題的分析思路

(1)選定研究對象:

(2)變?nèi)S為二維,畫出平面受力分析圖,判斷安培力的方向時切忌跟著感覺走,要用左手定則

來判斷,注意產(chǎn)發(fā)_LB、尸安J_/;

(3)根據(jù)力的平衡條件、牛頓第二定律列方程式進行求解.

【能力展示】

【小試牛刀】

1.三根平行的長直導(dǎo)線,分別垂直地通過一個等腰直角三角形的三個頂點,三導(dǎo)線中電流方向相同,

4、B兩導(dǎo)線中的電流大小相同,如圖所示,已知導(dǎo)線A在斜邊中點0處所產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強

度大小為B,導(dǎo)線C在斜邊中點。處所產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度大小為28,則。處的磁感應(yīng)強度

的大小和方向為()

A.大小為B,方向沿0A方向B.大小為2啦B,方向豎直向下

C.大小為28,方向沿0B方向D.大小為2B,方向沿0A方向

2.如圖所示,條形磁鐵放在水平桌面上,在其右端上方固定一根長直導(dǎo)線,導(dǎo)線與磁鐵垂直,給導(dǎo)

線通以垂直紙面向里的電流,則()

[NS

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A.磁鐵對桌面的壓力減小,磁鐵受到向右的摩擦力

B.磁鐵對桌面的壓力減小,磁鐵受到向左的摩擦力

C.磁鐵對桌面的壓力增大,磁鐵受到向左的摩擦力

D.磁鐵對桌面的壓力增大,磁鐵受到向右的摩擦力

3.如圖所示,AC是一個用長為L的導(dǎo)線彎成的、以。為圓心的四分之一圓弧,將其放置在與平面

AOC垂直的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中.當(dāng)在該導(dǎo)線中通以由C到A,大小為/的恒定電流時,

該導(dǎo)線受到的安培力的大小和方向是()

20BIL

A.BIL,平行于0C向左,平行于0C向右

71

C.乙磐,垂直AC的連線指向左下方

D.2小BIL,垂直AC的連線指向左下方

4.如圖所示,金屬棒兩端由等長的輕質(zhì)細線水平懸掛,處于豎直向上的勻強磁場中,金屬棒中

通以由M向N的電流,平衡時兩懸線與豎直方向夾角均為6。如果僅改變下列某一個條件,,角的

相應(yīng)變化情況是()

A.金屬棒質(zhì)量變大,。角變大B.兩懸線等長變短,。角變小

C.金屬棒中的電流變大,8角變大D.磁感應(yīng)強度變大,8角變小

5.(多選)

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圖中裝置可演示磁場對通電導(dǎo)線的作用.電磁鐵上下兩磁極之間某一水平面內(nèi)固定兩條平行金屬導(dǎo)

軌,入是置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直的金屬桿.當(dāng)電磁鐵線圈兩端6,導(dǎo)軌兩端e、/,分別接到兩

個不同的直流電源上時,乙便在導(dǎo)軌上滑動.下列說法正確的是()

A.若〃接正極,〃接負極,e接正極,/接負極,則L向右滑動

B.若。接正極,人接負極,e接負極,/接正極,則心向右滑動

C.若。接負極,6接正極,e接正極,/接負極,則L向左滑動

D.若。接負極,6接正極,e接負極,/接正極,則心向左滑動

6.如圖所示,正方形線圈"cd位于紙面內(nèi),邊長為L匝數(shù)為M過浦中點和〃中點的連線00'

恰好位于垂直紙面向里的勻強磁場的右邊界上,磁感應(yīng)強度為8,則穿過線圈的磁通量為()

A.牛B.怨aC.Bl}D.NBL2

7.兩個完全相同的通電圓環(huán)A、8的圓心。重合、圓面相互垂直,通電電流相同,電流方向如圖所

示,設(shè)每個圓環(huán)在其圓心。處獨立產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為坨,則。處的磁感應(yīng)強度大小為()

A.0B.2B。C.y[2B0D.無法確定

8.(2011?大綱全國」5)如圖所示,兩根相互平行的長直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流力和/2,且a>/2;

a、b、c、d為導(dǎo)線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點且小仄c與兩導(dǎo)線共面;b

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點在兩導(dǎo)線之間,b.d的連線與導(dǎo)線所在平面垂直,磁感應(yīng)強度可能為零的點是()

ab?c

A.a點、B.b點、C.c點D.1點

9.(多選)有兩根長直導(dǎo)線八〃互相平行放置,如圖所示為垂直于導(dǎo)線的截面圖.在圖中所示的平

面內(nèi),0點為兩根導(dǎo)線連線的中點,M、N為兩根導(dǎo)線附近的兩點,它們在兩導(dǎo)線連線的中垂線上,

且與。點的距離相等.若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的恒定電流/,則關(guān)于線段上各點

的磁感應(yīng)強度的說法中正確的是()

M為一「

A.M點和N點的磁感應(yīng)強度大小相等,方向相同

B.例點和N點的磁感應(yīng)強度大小相等,方向相反

C.在線段MN上各點的磁感應(yīng)強度都不可能為零

D.在線段MN上只有一點的磁感應(yīng)強度為零

10.一直導(dǎo)線平行于通電螺線管的軸線放置在螺線管的上方,如圖所示,如果直導(dǎo)線可以自由地運

動且通以方向為由a到6的電流,則導(dǎo)線就受到安培力作用后的運動情況為()

A.從上向下看順時針轉(zhuǎn)動并靠近螺線管B.從上向下看順時針轉(zhuǎn)動并遠離螺線管

C.從上向下看逆時針轉(zhuǎn)動并遠離螺線管D.從上向下看逆時針轉(zhuǎn)動并靠近螺線管

11.在等邊三角形的三個頂點a、b、c

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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,方向如圖所示.則過C點

的導(dǎo)線所受安培力的方向()

\、、、、

::為C二

:“--A右

b

A.與ab邊平行,豎直向上B.與外邊平行,豎直向下

C.與用邊垂直,指向左邊D.與曲邊垂直,指向右邊

12.(多選)如圖所示,傾斜導(dǎo)軌寬為L與水平面成a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"水平放在導(dǎo)軌上.當(dāng)回路電流強度為/時,金屬桿心所受安培力F,斜面

的支持力為FN,則()

A.安培力方向垂直帥桿沿斜面向上B.FN=B/LCOSa

BIL

C.安培力方向垂直功桿水平向右D.r

【大顯身手】

13.歐姆在探索導(dǎo)體的導(dǎo)電規(guī)律的時候,沒有電流表,他利用小磁針的偏轉(zhuǎn)檢測電流,具體的做法

是:在地磁場的作用下,處于水平靜止的小磁針上方,平行于小磁針?biāo)椒胖靡恢睂?dǎo)線,當(dāng)該導(dǎo)線

中通有電流的時候,小磁針就會發(fā)生偏轉(zhuǎn);當(dāng)通過該導(dǎo)線的電流為/時,發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)了30。,由

于直導(dǎo)線在某點產(chǎn)生的磁場與通過直導(dǎo)線的電流成正比,當(dāng)他發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)了60。時,通過該導(dǎo)線

的電流為()

A./B.21C.^3/D.31

14.通有電流的導(dǎo)線L、G處在同一平面(紙面)內(nèi),心是固定的,小可繞垂直紙面的固定轉(zhuǎn)軸。

轉(zhuǎn)動(O為乙2的中心),各自的電流方向如圖所示.下列哪種情況將會發(fā)生()

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(---)

A.因乙2不受磁場力的作用,故乙2不動

B.因上上、下兩部分所受的磁場力平衡,故42不動

C.乙2繞軸。按順時針方向轉(zhuǎn)動

D.小繞軸。按逆時針方向轉(zhuǎn)動

15.(多選)如圖所示,質(zhì)量為〃?、長為小的導(dǎo)體棒電阻為R,初始時靜止于光滑的水平軌道上,電

源電動勢為E,內(nèi)阻不計.勻強磁場的磁感應(yīng)強度為8,其方向與軌道平面成6角斜向上方,開關(guān)

閉合后導(dǎo)體棒開始運動,則()

A.導(dǎo)體棒向左運動

B.開關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒所受安培力為R貸FI

C.開關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒MN所受安培力為強鏟

D.開關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒MN的加速度為遺篇還

16.(多選)(2011?新課標(biāo)全國J8)電磁軌道炮工作原理如圖所示.待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間

自由移動,并與軌道保持良好接觸.電流/從一條軌道流入,通過導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回.軌

道電流可形成在彈體處垂直于軌道面的磁場(可視為勻強磁場),磁感應(yīng)強度的大小與/成正比.通

電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出.現(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來的2倍,理論

上可采用的辦法是()

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A.只將軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍

B.只將電流/增加至原來的2倍

C.只將彈體質(zhì)量減至原來的一半

D.將彈體質(zhì)量減至原來的一半,軌道長度乙變?yōu)樵瓉淼?倍,其他量不變

17.(多選)如圖所示,質(zhì)量為〃八長為L的直導(dǎo)線用兩絕緣細線懸掛于。、0',并處于勻強磁場

中,當(dāng)導(dǎo)線中通以沿x正方向的電流/,且導(dǎo)線保持靜止時,懸線與豎直方向夾角為凡則磁感應(yīng)強

度方向和大小可能為()

A.z正向,量tan9B.y正向,贊

C.z負向,^tan3D.沿懸線向上,贄sin6

18.(多選)如圖所示,有兩根長為L、質(zhì)量為,"的細導(dǎo)體棒a、b,。被水平放置在傾角為45。的光

滑斜面上,人被水平固定在與a在同一水平面的另一位置,且%平行,它們之間的距離為X。當(dāng)

兩細棒中均通以電流強度為/的同向電流時,。恰能在斜面上保持靜止,則下列關(guān)于b的電流在a

處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度的說法正確的是()

A.大小為虎管

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B.方向向上

C.要使〃仍能保持靜止,而減小人在a處的磁感應(yīng)強度,可使〃上移

D.若使b下移,。將不能保持靜止

19.(多選)如圖所示,在傾角為a的光滑斜面上,垂直斜面放置一根長為L、質(zhì)量為根的直導(dǎo)體棒,

當(dāng)通以圖示方向電流/時,欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上,可加一平行于紙面的勻強磁場,當(dāng)外加勻強

磁場的磁感應(yīng)強度B的方向由垂直斜面向上沿逆時針方向轉(zhuǎn)至水平向左的過程中,下列說法中正確

的是()

A.此過程中磁感應(yīng)強度B先減小后增大B.此過程中磁感應(yīng)強度8的最小值為置乎

C.此過程中磁感應(yīng)強度8逐漸增大D.此過程中磁感應(yīng)強度8的最大值為哪四

20.(多選)(2017?沈陽四校聯(lián)考)一質(zhì)量為0.06kg、長為0.1m的金屬棒MN用兩根長度均為1m

的絕緣細線懸掛于天花板的頂端,現(xiàn)在金屬棒所在的空間加一豎直向下的磁感應(yīng)強度大小為0.5T的

勻強磁場,當(dāng)在金屬棒中通有恒定的電流后,金屬棒能在豎直平面內(nèi)擺動,當(dāng)金屬棒擺到最高點時,

細線與豎直方向的夾角為37°,已知一切阻力可忽略不計,g=10m/s2,sin370=0.6,cos37°=0.8。

下列正確的說法是()

A.通入金屬棒中的電流為9AB.金屬棒在擺動到最高點的過程中,機械能先增加后減少

C.通入金屬棒中的電流為4AD.金屬棒在擺動到最高點的過程中,機械能增加

21.(2017.安慶模擬)如圖所示,厚度均勻的木板放在水平地面上,木板上放置兩個相同的條形磁

鐵,兩磁鐵的N極正對。在兩磁鐵豎直對稱軸上的C

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點固定一垂直于紙面的長直導(dǎo)線,并通以垂直紙面向里的恒定電流,木板和磁鐵始終處于靜止?fàn)顟B(tài),

則()

A.導(dǎo)線受到的安培力豎直向上,木板受到地面的摩擦力水平向右

B.導(dǎo)線受到的安培力豎直向下,木板受到地面的摩擦力水平向左

C.導(dǎo)線受到的安培力水平向右,木板受到地面的摩擦力水平向右

D.導(dǎo)線受到的安培力水平向右,木板受到地面的摩擦力為零

22.(多選)光滑平行導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌左端通過開關(guān)S與內(nèi)阻不計、電動勢為E的電源相連,右

端與半徑為L=20cm的兩段光滑圓弧導(dǎo)軌相接,一根質(zhì)量m=60g、電阻R=l。、長為£的導(dǎo)體棒

必,用長也為L的絕緣細線懸掛,如圖所示,系統(tǒng)空間有豎直方向的勻強磁場,磁感應(yīng)強度8=0.5T,

當(dāng)閉合開關(guān)S后,導(dǎo)體棒沿圓弧擺動,擺到最大高度時,細線與豎直方向成。=53。角,擺動過程中

o2

導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且細線處于張緊狀態(tài),導(dǎo)軌電阻不計,sin53=0.8,g=10m/s,則()

A.磁場方向一定豎直向下

B.電源電動勢E=3V

C.導(dǎo)體棒在擺動過程中所受安培力F=3N

D.導(dǎo)體棒在擺動過程中電源提供的電能為0.048J

23.(多選)質(zhì)量為,"的通電細桿置于傾角為。的導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌的寬度為L桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因

數(shù)為",有電流通過桿,桿恰好靜止于導(dǎo)軌上.如下列選項所示(截面圖),桿與導(dǎo)軌間的摩擦力一

定不為零的是()

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24.(多選)如圖所示,臺秤上放一光滑平板,其左邊固定一擋板,一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵

連接起來,此時臺秤讀數(shù)為F”現(xiàn)在磁鐵上方中心偏左位置固定一導(dǎo)體棒,當(dāng)導(dǎo)體棒中通以如圖

所示的電流后,臺秤讀數(shù)為3,則以下說法正確的是()

A.彈簧長度將變長B.彈簧長度將變短D.F\<F2

25.(多選)(2018年全國II卷)如圖所示,紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長直絕緣導(dǎo)線L、L2,Ly

中的電流方向向左,L2中的電流方向向上;Li的正上方有〃、b兩點,它們相對于無對稱。整個系

統(tǒng)處于勻強外磁場中,外磁場的磁感應(yīng)強度大小為Bo,方向垂直于紙面向外。已知“、b兩點的磁

感應(yīng)強度大小分別為:

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