（江蘇專用）2020版高考物理新增分大一輪復(fù)習(xí) 第八章 磁場(chǎng) 第1講 磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用講義（含解析）.docx

磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用考試內(nèi)容范圍及要求高考統(tǒng)計(jì)高考命題解讀內(nèi)容要求說(shuō)明20152016201720181.考查方式高考對(duì)本章內(nèi)容考查命題頻率極高，常以選擇題和計(jì)算題兩種形式出題，選擇題一般考查磁場(chǎng)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本規(guī)律，一般難度不大；計(jì)算題主要是考查安培力、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)與力學(xué)、電學(xué)、能量知識(shí)的綜合應(yīng)用，難度較大，較多是高考的壓軸題2命題趨勢(shì)(1)磁場(chǎng)的基礎(chǔ)知識(shí)及規(guī)律的考查；(2)安培力、洛倫茲力的考查；(3)帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題，在組合場(chǎng)、復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題；(4)磁場(chǎng)與現(xiàn)代科學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用.35.磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感線磁通量T136.通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場(chǎng)的方向37.安培力計(jì)算限于通電直導(dǎo)線跟勻強(qiáng)磁場(chǎng)平行或垂直兩種情況T4T1338.洛倫茲力39.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)計(jì)算限于帶電粒子的速度與磁感應(yīng)強(qiáng)度平行或垂直兩種情況T15T15T15T1540.質(zhì)譜儀和回旋加速器的工作原理T15T15T15第1講磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用一、磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度1基本性質(zhì)磁場(chǎng)對(duì)處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用2磁感應(yīng)強(qiáng)度(1)物理意義：描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向(2)定義式：B(通電導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng))(3)方向：小磁針靜止時(shí)N極的指向(4)單位：特斯拉，符號(hào)為T.3勻強(qiáng)磁場(chǎng)(1)定義：磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小處處相等、方向處處相同的磁場(chǎng)稱為勻強(qiáng)磁場(chǎng)(2)磁感線特點(diǎn)：疏密程度相同、方向相同的平行直線4地磁場(chǎng)(1)地磁的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近，磁感線分布如圖1所示圖1(2)在赤道平面上，距離地球表面高度相等的各點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，且方向水平向北5磁場(chǎng)的疊加磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，計(jì)算時(shí)與力的計(jì)算方法相同，利用平行四邊形定則或正交分解法進(jìn)行合成與分解自測(cè)1(多選)一小段長(zhǎng)為L(zhǎng)的通電直導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)通過(guò)它的電流為I時(shí)，所受安培力大小為F.以下關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B的說(shuō)法正確的是()A磁感應(yīng)強(qiáng)度B一定等于B磁感應(yīng)強(qiáng)度B可能大于或等于C磁場(chǎng)中通電直導(dǎo)線受力大的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大D在磁場(chǎng)中通電直導(dǎo)線也可以不受力答案BD自測(cè)2中國(guó)宋代科學(xué)家沈括在夢(mèng)溪筆談中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針?shù)h，則能指南，然常微偏東，不全南也”進(jìn)一步研究表明，地球周圍地磁場(chǎng)的磁感線分布如圖2所示結(jié)合上述材料，下列說(shuō)法不正確的是()圖2A地理南、北極與地磁場(chǎng)的南極和北極不重合B地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，地磁南極在地理北極附近C地球表面任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行D地磁場(chǎng)對(duì)射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子有力的作用答案C解析地球?yàn)橐痪薮蟮拇朋w，地磁場(chǎng)的南、北極在地理的北極和南極附近，兩極并不重合，故A、B正確；地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，但只有赤道附近上空磁場(chǎng)的方向才與地面平行，故C錯(cuò)誤；射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子的速度方向與地磁場(chǎng)方向不平行，一定受到地磁場(chǎng)力的作用，故D正確二、磁感線和電流周圍的磁場(chǎng)1磁感線的特點(diǎn)(1)磁感線上某點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向(2)磁感線的疏密程度定性地表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，在磁感線較密的地方磁場(chǎng)較強(qiáng)；在磁感線較疏的地方磁場(chǎng)較弱磁感線是閉合曲線，沒(méi)有起點(diǎn)和終點(diǎn)，在磁體外部，由N極指向S極；在磁體內(nèi)部，由S極指向N極同一磁場(chǎng)的磁感線不中斷、不相交、不相切磁感線是假想的曲線，客觀上不存在2幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)(1)條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場(chǎng)(如圖3所示)圖3(2)電流的磁場(chǎng)直線電流的磁場(chǎng)通電螺線管的磁場(chǎng)環(huán)形電流的磁場(chǎng)特點(diǎn)無(wú)磁極、非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場(chǎng)越弱與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，管內(nèi)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)且磁場(chǎng)最強(qiáng)，管外為非勻強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)形電流的兩側(cè)是N極和S極，且離圓環(huán)中心越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱安培定則立體圖橫截面圖縱截面圖自測(cè)3(2019海州高級(jí)中學(xué)模擬)如圖4所示，甲、乙是直線電流的磁場(chǎng)，丙、丁是環(huán)形電流的磁場(chǎng)，戊、己是通電螺線管的磁場(chǎng)，試在各圖中補(bǔ)畫出電流方向或磁感線方向圖4答案三、安培力的大小和方向1大小若IB，F(xiàn)0；若IB，F(xiàn)BIL.2方向總垂直于B、I所決定的平面，即一定垂直于B和I，但B與I不一定垂直可以用左手定則來(lái)判定：伸開(kāi)左手，使拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且都跟手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，那么，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3兩平行通電導(dǎo)線間的作用同向電流相互吸引，反向電流相互排斥自測(cè)4在如圖所示的四幅圖中，正確標(biāo)明通電導(dǎo)線所受安培力F方向的是()答案B命題點(diǎn)一安培定則的應(yīng)用和磁場(chǎng)的疊加1安培定則在運(yùn)用安培定則判定直線電流和環(huán)形電流的磁場(chǎng)時(shí)應(yīng)分清“因”和“果”.因果磁場(chǎng)原因(電流方向)結(jié)果(磁場(chǎng)方向)直線電流的磁場(chǎng)大拇指四指環(huán)形電流的磁場(chǎng)四指大拇指2.解題思路(1)確定磁場(chǎng)場(chǎng)源，如通電導(dǎo)線(2)定位空間中需求解磁場(chǎng)的點(diǎn)，利用安培定則判定各個(gè)場(chǎng)源在這一點(diǎn)上產(chǎn)生的磁場(chǎng)的大小和方向如圖5所示為M、N在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)圖5(3)應(yīng)用平行四邊形定則進(jìn)行合成，如圖中的合磁場(chǎng)例1如圖6，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線過(guò)紙面上的M、N兩點(diǎn)，且與紙面垂直，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)的距離均相等關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是()圖6AO點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零Ba、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反Cc、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同Da、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同答案C解析由安培定則可知，兩導(dǎo)線中的電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)均豎直向下，合磁感應(yīng)強(qiáng)度一定不為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由安培定則知，兩導(dǎo)線中的電流在a、b兩點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向均豎直向下，由于對(duì)稱性，M處導(dǎo)線中電流在a處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于N處導(dǎo)線中電流在b處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，同時(shí)M處導(dǎo)線中電流在b處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于N處導(dǎo)線中電流在a處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，所以a、b兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)安培定則和平行四邊形定則可知，c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，選項(xiàng)C正確；a、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向均豎直向下，選項(xiàng)D錯(cuò)誤變式1指南針是我國(guó)古代的四大發(fā)明之一當(dāng)指南針靜止時(shí)，其N極指向如圖7中虛線(南北向)所示，若某一條件下該指南針靜止時(shí)N極指向如圖中實(shí)線(N極指向北偏東)所示則以下判斷正確的是()圖7A可能在指南針上面有一導(dǎo)線東西放置，通由東向西的電流B可能在指南針上面有一導(dǎo)線東西放置，通由西向東的電流C可能在指南針上面有一導(dǎo)線南北放置，通由北向南的電流D可能在指南針上面有一導(dǎo)線南北放置，通由南向北的電流答案C命題點(diǎn)二安培力的大小與方向1安培力的大小(1)當(dāng)IB時(shí)，F(xiàn)BIL.(2)當(dāng)IB時(shí)，F(xiàn)0.注意：當(dāng)導(dǎo)線彎曲時(shí)，L是導(dǎo)線兩端的有效直線長(zhǎng)度(如圖8所示)圖8對(duì)于任意形狀的閉合線圈，其有效長(zhǎng)度均為零，所以通電后完全處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中時(shí)受到的安培力的矢量和為零2安培力的方向用左手定則判斷，注意安培力既垂直于B，也垂直于I，即垂直于B與I決定的平面例2(2018南通市、泰州市一模)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有粗細(xì)均勻的同種導(dǎo)線制成的等邊三角形線框abc，磁場(chǎng)方向垂直于線框平面，a、c兩點(diǎn)間接一直流電源，電流方向如圖9所示則()圖9A導(dǎo)線ab受到的安培力大于導(dǎo)線ac受到的安培力B導(dǎo)線bc受到的安培力大于導(dǎo)線ac受到的安培力C線框受到安培力的合力為零D線框受到安培力的合力方向垂直于ac向下答案D變式2(2018揚(yáng)州中學(xué)5月模擬)如圖10所示，某區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.一正方形剛性線圈，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，匝數(shù)為n，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，線圈一半在磁場(chǎng)內(nèi)某時(shí)刻，線圈中通過(guò)大小為I的電流，則此線圈所受安培力的大小為()圖10A.BILB.nBILCnBILD.nBIL答案D命題點(diǎn)三安培力作用下導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)情況1問(wèn)題概述(1)問(wèn)題特點(diǎn)安培力作用下導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題與力學(xué)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題一樣，同樣遵從力學(xué)基本規(guī)律，只是研究對(duì)象所受的力中多分析安培力而已(2)規(guī)律分析判定通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)方向或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，首先必須弄清楚導(dǎo)體所在位置的磁感線分布情況，再弄清導(dǎo)體中電流方向，然后利用左手定則準(zhǔn)確判定導(dǎo)體的受力情況，進(jìn)而確定導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)2幾種判定方法電流元法分割為電流元安培力方向整段導(dǎo)體所受合力方向運(yùn)動(dòng)方向特殊位置法在特殊位置安培力方向運(yùn)動(dòng)方向等效法環(huán)形電流小磁針條形磁鐵通電螺線管多個(gè)環(huán)形電流結(jié)論法同向電流互相吸引，異向電流互相排斥；兩不平行的直線電流相互作用時(shí)，有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同的趨勢(shì)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法定性分析磁體在電流磁場(chǎng)作用下如何運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的問(wèn)題，可先分析電流在磁體磁場(chǎng)中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁場(chǎng)的作用力，從而確定磁體所受合力及運(yùn)動(dòng)方向例3(2018興化一中四模)如圖11所示為一螺距較大、有彈性的通電螺線管的磁場(chǎng)截面分布圖，虛線為螺線管的中軸線(與某一磁感線重合)，ab為用絕緣細(xì)線懸掛的位于螺線管的正上方的通電直導(dǎo)線，其電流方向由a到b，電流很小，不影響螺線管磁場(chǎng)下列說(shuō)法正確的是()圖11AP、Q兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同B直導(dǎo)線ab通電后，a端垂直紙面向外轉(zhuǎn)動(dòng)C斷開(kāi)螺線管的電源后，螺線管有沿水平方向向內(nèi)收縮的趨勢(shì)D將不計(jì)重力的電子沿中軸線射入螺線管，電子將做勻速直線運(yùn)動(dòng)答案D解析P、Q兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向不相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；直導(dǎo)線ab通電后，由左手定則可知，a端受安培力向里，則a端垂直紙面向里轉(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；螺線管通電時(shí)，各匝之間為同向電流，相互吸引，則斷開(kāi)螺線管的電源后，螺線管有沿水平方向向外擴(kuò)張的趨勢(shì)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；長(zhǎng)螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)可認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，將不計(jì)重力的電子沿中軸線射入螺線管，電子運(yùn)動(dòng)的方向與磁感線平行，不受洛倫茲力作用，則電子將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確變式3(2018南京市期中)如圖12所示，條形磁鐵放置在水平桌面上，它的左上方固定一條直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁鐵垂直，給導(dǎo)線通以垂直紙面向外的電流，磁鐵仍然靜止在桌面上，則()圖12A磁鐵對(duì)桌面壓力減小，它不受桌面摩擦力作用B磁鐵對(duì)桌面壓力增大，它受向左的摩擦力作用C磁鐵對(duì)桌面壓力增大，它不受桌面摩擦力作用D磁鐵對(duì)桌面壓力減小，它受向右的摩擦力作用答案D命題點(diǎn)四通電導(dǎo)體棒的平衡與加速問(wèn)題通電導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中的平衡問(wèn)題是一種常見(jiàn)的力電綜合模型，該模型一般由傾斜導(dǎo)軌、導(dǎo)體棒、電源和電阻等組成這類題目的難點(diǎn)是題圖具有立體性，各力的方向不易確定因此解題時(shí)一定要先把立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖，通過(guò)受力分析建立各力的平衡關(guān)系，如圖13所示圖13例4(2018江蘇單科13)如圖14所示，兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角為，間距為d.導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與導(dǎo)軌平面垂直質(zhì)量為m的金屬棒被固定在導(dǎo)軌上，距底端的距離為s，導(dǎo)軌與外接電源相連，使金屬棒通有電流金屬棒被松開(kāi)后，以加速度a沿導(dǎo)軌勻加速下滑，金屬棒中的電流始終保持恒定，重力加速度為g.求下滑到底端的過(guò)程中，金屬棒圖14(1)末速度的大小v；(2)通過(guò)的電流大小I；(3)通過(guò)的電荷量Q.答案(1)(2)(3)解析(1)金屬棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v22as，解得v(2)金屬棒所受安培力F安IdB金屬棒所受合力Fmgsin F安由牛頓第二定律有Fma解得I(3)金屬棒的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t通過(guò)的電荷量QIt解得Q.變式4(2018泰州二中模擬)如圖15所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L0.40m，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(qiáng)度B0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E3V、內(nèi)阻r0.5的直流電源現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m0.04kg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(diǎn)間的電阻R1，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10m/s2.已知sin370.6，cos370.8，求：圖15(1)導(dǎo)體棒受到的安培力大??；(2)導(dǎo)體棒受到的摩擦力大小答案(1)0.40N(2)0.16N解析(1)導(dǎo)體棒、金屬導(dǎo)軌和直流電源構(gòu)成閉合電路，根據(jù)閉合電路歐姆定律有：IA2A導(dǎo)體棒受到的安培力：F安ILB20.400.50N0.40N由左手定則判斷，安培力方向?yàn)檠貙?dǎo)軌向上(2)導(dǎo)體棒所受重力沿導(dǎo)軌向下的分力：F1mgsin370.04100.6N0.24N由于F1小于安培力F安，故導(dǎo)體棒受到沿導(dǎo)軌向下的摩擦力Ff，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得：F1FfF安解得：FfF安F1(0.400.24) N0.16N.1.(2018東臺(tái)創(chuàng)新學(xué)校月考)磁場(chǎng)中某區(qū)域的磁感線如圖16所示，則()圖16Aa、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，BaBbBa、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，BaBbC同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力大D同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力小答案B解析磁感線的疏密程度表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，由a、b兩處磁感線的疏密程度可判斷出BaBb，故B正確，A錯(cuò)誤；安培力的大小跟該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小、電流的大小I、導(dǎo)線兩端的長(zhǎng)度L和導(dǎo)線放置的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向的夾角有關(guān)，故C、D錯(cuò)誤2(2018東臺(tái)創(chuàng)新學(xué)校月考)如圖17所示，D為置于電磁鐵兩極間的一段通電直導(dǎo)線，電流方向垂直于紙面向里在開(kāi)關(guān)S接通后，導(dǎo)線D所受磁場(chǎng)力的方向是()圖17A向上B向下C向左D向右答案A解析電流由左側(cè)流入，則由安培定則可知電磁鐵右側(cè)為N極，故導(dǎo)線所在處的磁場(chǎng)向左；再由左手定則可判斷，導(dǎo)線D所受安培力向上，故A正確3(2018東臺(tái)創(chuàng)新學(xué)校月考)如圖18所示為電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)化模型，線圈abcd可繞軸O1O2自由轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)線圈中通入如圖所示的電流時(shí)，順著O1O2的方向看去，線圈將()圖18A順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C仍然保持靜止D既可能順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，也可能逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)答案A解析由題圖可知，磁場(chǎng)水平向左，根據(jù)左手定則可知，ab受力向上，cd受力向下，故線圈將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤4(2015江蘇單科4)如圖19所示，用天平測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度下列各選項(xiàng)所示的載流線圈匝數(shù)相同，邊長(zhǎng)MN相等，將它們分別掛在天平的右臂下方線圈中通有大小相同的電流，天平處于平衡狀態(tài)若磁場(chǎng)發(fā)生微小變化，天平最容易失去平衡的是()圖19答案A解析根據(jù)FBIL知處于磁場(chǎng)中的載流線圈受安培力作用的有效長(zhǎng)度越長(zhǎng)，受安培力越大，磁場(chǎng)發(fā)生微小變化時(shí)，安培力變化越大，天平越容易失去平衡，由題圖知選項(xiàng)A中載流線圈的有效長(zhǎng)度最長(zhǎng)，A中天平最容易失去平衡，所以A正確5(2018東臺(tái)創(chuàng)新學(xué)校月考)質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒MN靜止于水平導(dǎo)軌上，通過(guò)MN的電流為I，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向與導(dǎo)軌平面成角斜向下，如圖20所示，重力加速度為g，求棒MN受到的支持力和摩擦力大小圖20答案BILcosmgBILsin解析導(dǎo)體棒靜止時(shí)受力如圖由平衡條件知FNmgFcos ，F(xiàn)fFsin 安培力FILB所以支持力FNILBcos mg摩擦力FfILBsin 1(2018東臺(tái)創(chuàng)新學(xué)校月考)關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的說(shuō)法正確的是()A一小段通電導(dǎo)體放在磁場(chǎng)A處，受到的磁場(chǎng)力比放在B處時(shí)的大，說(shuō)明A處的磁感應(yīng)強(qiáng)度比B處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大B由B可知，某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與放入該處的通電導(dǎo)線所受安培力F成正比，與導(dǎo)線的長(zhǎng)度L成反比C一小段通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中某處不受安培力作用，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零D小磁針N極所受磁場(chǎng)力的方向就是該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向答案D解析磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，是磁場(chǎng)本身的性質(zhì)，其大小由磁場(chǎng)以及磁場(chǎng)中的位置決定，與F、I、L都沒(méi)有關(guān)系，B只是磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式，同一通電導(dǎo)體受到的磁場(chǎng)力的大小由所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度和放置的方式共同決定，故選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤；磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該處小磁針N極所受磁場(chǎng)力的方向，故選項(xiàng)D正確2(多選)(2019運(yùn)河中學(xué)模擬)如圖1所示，一束帶電粒子在水平方向沿虛線飛過(guò)磁針上方，并與磁針?lè)较蚱叫校苁勾裴楴極轉(zhuǎn)向讀者，那么這束帶電粒子可能是()圖1A向右飛的正離子B向左飛的負(fù)離子C向右飛的負(fù)離子D向左飛的正離子答案CD解析帶電粒子在水平方向沿虛線飛過(guò)磁針上方，并與磁針?lè)较蚱叫?，能使磁針N極轉(zhuǎn)向讀者，則知電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向在小磁針?biāo)谔幨谴怪庇诩埫嫦蛲獾母鶕?jù)安培定則可得，電流的方向水平向左因此，如果這束帶電粒子是正離子，則向左飛行；如果是負(fù)離子，則向右飛行3.(2017儀征中學(xué)模擬)如圖2是某磁場(chǎng)部分區(qū)域的磁感線分布(圖線關(guān)于水平虛線對(duì)稱)，a、b是其內(nèi)兩點(diǎn)則()圖2Aa、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不等，且BaBbB同一通電導(dǎo)線放在a處所受磁場(chǎng)力一定大于放在b處所受磁場(chǎng)力C同一閉合小線圈在a點(diǎn)的磁通量一定大于在b點(diǎn)的磁通量Da點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向即為放在該點(diǎn)的通電直導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力的方向答案A解析磁感線的疏密表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，由題圖可知，a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不等，且BaBb，故A正確；由于安培力的大小取決于B、I、L以及磁場(chǎng)和電流之間的夾角，因此無(wú)法比較同一通電導(dǎo)線在兩點(diǎn)受到的磁場(chǎng)力大小，故B錯(cuò)誤；由于磁通量等于BScos，大小與夾角有關(guān)，故無(wú)法確定同一閉合小線圈在兩點(diǎn)的磁通量的大小，故C錯(cuò)誤；由左手定則可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與安培力的方向相互垂直，故D錯(cuò)誤4下列四個(gè)表示磁場(chǎng)對(duì)直線電流的作用示意圖中，不正確的是()答案B5(2018射陽(yáng)二中模擬)如圖3所示，兩根平行放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線a和b通有大小相等、方向相反的電流，a受到的磁場(chǎng)力大小為F1，當(dāng)加入一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，a受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)镕2，則此時(shí)b受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)?)圖3AF2BF1F2CF1F2D2F1F2答案A解析兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流大小相等、方向相反，則a受到b產(chǎn)生磁場(chǎng)的作用力向左，大小為F1，那么b受到a產(chǎn)生磁場(chǎng)的作用力向右，大小也為F1，這兩個(gè)力大小相等，方向相反當(dāng)加入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)力大小設(shè)為F0，則a受到的作用力大小為F2F1F0，或F2F1F0，而對(duì)于b由于電流方向與a相反，所以b受到作用力大小為F2F1F0，或F2F1F0，所以這兩個(gè)力大小相等，方向相反，即F2F2，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤6.(2018鹽城中學(xué)質(zhì)檢)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)分別引入長(zhǎng)度相等的長(zhǎng)直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直，如圖4所示，圖中a、b兩條圖線分別表示在磁場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力F和通過(guò)導(dǎo)線的電流I的關(guān)系，關(guān)于A、B兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小BA、BB，下列說(shuō)法正確的是()圖4ABABBBBABBCBABBD無(wú)法比較答案B7.如圖5所示，一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，且與磁場(chǎng)方向(垂直于紙面向里)垂直線段ab、bc和cd的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，且abcbcd135.流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，方向如圖中箭頭所示導(dǎo)線段abcd所受到的磁場(chǎng)的作用力的合力()圖5A方向沿紙面向上，大小為(1)ILBB方向沿紙面向上，大小為(1)ILBC方向沿紙面向下，大小為(1)ILBD方向沿紙面向下，大小為(1)ILB答案A解析如圖所示，ad間通電導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度為圖中的虛線L(1)L，電流的方向等效為由a沿直線流向d，所以安培力的大小FBIL(1)ILB.根據(jù)左手定則可以判斷，安培力方向沿紙面向上，選項(xiàng)A正確8(多選)(2018阜寧中學(xué)調(diào)研)質(zhì)量為m的通電細(xì)桿置于傾角為的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度為d，桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，有電流通過(guò)桿，桿恰好靜止于導(dǎo)軌上如圖所示的四種情況中，桿一定受到導(dǎo)軌的摩擦力的是()答案CD9.(多選)如圖6，質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于O、O，并處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)導(dǎo)線中通以沿x正向的電流I，且導(dǎo)線保持靜止時(shí)，細(xì)線與豎直方向夾角均為.則磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和大小可能為()圖6Az正向，tanBy正向，Cz負(fù)向，tanD沿細(xì)線向上，sin答案BC10(2018高郵中學(xué)階段檢測(cè))如圖7所示，將一個(gè)半徑為R的金屬圓環(huán)串聯(lián)接入電路中，電路中的電流為I，接入點(diǎn)a、b是圓環(huán)直徑上的兩個(gè)端點(diǎn)，流過(guò)圓弧acb和adb的電流相等金屬圓環(huán)處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與圓環(huán)所在的平面垂直，則金屬圓環(huán)受到的安培力大小為()圖7A0BBIRC2BIRD4BIR答案C解析隔離分析金屬圓環(huán)的上半部分，其中的電流為，所受安培力大小為B2RBIR；同理，金