81磁場及磁場對電流的作用

1、8.1 磁場及磁場對電流的作用 1下列關于磁場和磁感線的描述中正確的是()A磁感線可以形象地描述各點磁場的方向B磁感線是磁場中客觀存在的線C磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā)，到S極終止D實驗中觀察到的鐵屑的分布就是磁感線解析磁感線可以形象地描述磁場的強弱和方向，但它不是客觀存在的線，可用細鐵屑模擬在磁鐵外部磁感線由N極到S極，但內(nèi)部是由S極到N極故只有A正確答案A2關于磁感應強度B，下列說法中正確的是()A根據(jù)磁感應強度定義B，磁場中某點的磁感應強度B與F成正比，與I成反比B磁感應強度B是標量，沒有方向C磁感應強度B是矢量，方向與F的方向相反D在確定的磁場中，同一點的磁感應強度B是確定的，不同點的磁

2、感應強度B可能不同，磁感線密的地方磁感應強度B大些，磁感線疏的地方磁感應強度B小些解析磁感應強度是磁場本身的性質(zhì)，與放入磁場中的導體中的電流，或受力大小F無關，A錯誤；磁感應強度B是矢量，其方向與F總是垂直的，電流方向與F也總是垂直的，B、C錯誤；在確定的磁場中，同一點的磁感應強度B是確定的，由磁場本身的物理量決定，與其他外來的一切因素無關，磁感線的疏密程度表示磁場的強弱，D正確答案D3彼此絕緣、相互垂直的兩根通電直導線與閉合線圈共面，下圖中穿過線圈的磁通量可能為零的是()解析由安培定則可以判斷，A中I1在線圈位置產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里，I2在線圈位置產(chǎn)生的磁場方向向外，穿過線圈的磁通量可

3、能為零，同理可以判斷B中，I1在線圈位置產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外，I2在線圈位置產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里，穿過線圈的磁通量可能為零，A、B正確；C中I1、I2在線圈位置產(chǎn)生的磁場方向都垂直紙面向里，D中I1，I2在線圈位置產(chǎn)生的磁場方向都垂直紙面向外，C、D中穿過線圈的磁通量不可能為零答案AB4用兩根細線把兩個完全相同的圓形導線環(huán)懸掛起來，讓二者等高平行放置，如圖8-1所示當兩導線環(huán)中通入方向相同的電流I1、I2時，則有()圖8-1A兩導線環(huán)相互吸引B兩導線環(huán)相互排斥C兩導線環(huán)無相互作用力D兩導線環(huán)先吸引后排斥解析通電的導線環(huán)周圍能夠產(chǎn)生磁場，磁場的基本性質(zhì)是對放入其中的磁體或電流產(chǎn)生力的

4、作用由于導線環(huán)中通入的電流方向相同，二者同位置處的電流方向完全相同，相當于通入同向電流的直導線，據(jù)同向電流相互吸引的規(guī)律，判知兩導線環(huán)應相互吸引，故A正確另解：將環(huán)形電流等效成條形磁鐵，異名磁極相吸，故A正確(轉(zhuǎn)換思維法)答案A5如圖8-2所示，在XOY平面中有一通電直導線與OX、OY軸相交，導線中電流方向如圖所示，該區(qū)域有勻強磁場，通電直導線所受磁場力的方向與OZ軸的正方向相同，該磁場的磁感應強度的方向可能是()圖8-2A沿X軸負方向B沿Y軸負方向C沿Z軸正方向D沿Z軸負方向答案AB6在赤道上，地磁場可以看做是沿南北方向并且與地面平行的勻強磁場，磁感應強度是5×105T.如果赤道上

5、有一條沿東西方向的直導線，長40 m，載有20 A的電流，地磁場對這根導線的作用力大小是()A4×108N B2.5×105NC9×104N D4×102N解析地磁場方向是南北方向，電流方向是東西方向，它們相互垂直，可以利用公式FBIL來計算此安培力的大小為4×102N.答案D7如圖8-3所示，均勻繞制的螺線管水平放置，在其正中心的上方附近用絕緣繩水平吊起通電直導線A，A與螺線管垂直，A導線中的電流方向垂直紙面向里，開關S閉合，A受到通電螺線管磁場的作用力的方向是()圖8-3A水平向左 B水平向右C豎直向下 D豎直向上解析先用安培定則判斷螺線管

6、的磁場方向，在A點導線處的磁場方向是水平向左的；再用左手定則判斷出導線A受到的安培力豎直向上，故選D.答案D8如圖8-4所示，一弓形線圈通過逆時針方向的電流，在其圓弧的圓心處，垂直于紙面放置一直導線，當直導線通有指向紙內(nèi)的電流時，線圈將()圖8-4Aa端向紙內(nèi)，b端向紙外轉(zhuǎn)動，且靠近導線Ba端向紙內(nèi)，b端向紙外轉(zhuǎn)動，且遠離導線Ca端向紙外，b端向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動，且靠近導線Da端向紙外，b端向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動，且遠離導線解析先由等效法，把弓形線圈中的電流等效成一個小磁針，其N極垂直紙面向外，而直線電流的磁場方向在小磁針所在處方向為豎直向上，因此小磁針N極將轉(zhuǎn)向磁場方向，即a端向內(nèi)轉(zhuǎn)動，b端向外轉(zhuǎn)動；當線圈轉(zhuǎn)過

7、90°后，a、b中電流與直導線電流同向平行，而弧形部分電流與直導線電流反向平行，但前者離直導線較近，受到的引力較大，后者離直導線較遠，受到的斥力較小，總的作用力為引力，故線圈向直導線靠近根據(jù)以上分析，本題正確選項應為A.(等效思維法)答案A9如圖8-5所示，一段導線abcd彎成半徑為R、圓心角為90°的部分扇形形狀，置于磁感應強度大小為B的勻強磁場中，且與磁場方向(垂直于紙面向里)垂直線段ab和cd的長度均為.流經(jīng)導線的電流為I，方向如圖8-5中箭頭所示則導線abcd所受到的安培力為()圖8-5A方向沿紙面向上，大小為B方向沿紙面向上，大小為C方向沿紙面向下，大小為D方向沿

8、紙面向下，大小為解析導線abcd的等效長度為，電流方向等效為水平向右，由左手定則可知安培力方向沿紙面向上，大小為，A正確(等效思維法)答案A10如圖8-6所示，在傾角為的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長為L，質(zhì)量為m的直導體棒當導體棒中的電流I垂直紙面向里時，欲使導體棒靜止在斜面上，可加一平行于紙面的勻強磁場，當外加勻強磁場的磁感應強度B的方向由垂直斜面向上沿逆時針轉(zhuǎn)至水平向左的過程中，下列關于B的大小變化的說法中，正確的是()圖8-6A逐漸增大 B逐漸減小C先減小后增大 D先增大后減小解析對通電導線受力分析，通電導線受重力、支持力和安培力作用，三力平衡，當外加勻強磁場的磁感應強度B的方向由垂直

9、斜面向上沿逆時針轉(zhuǎn)至水平向左的過程中，所受的安培力由沿斜面斜向上轉(zhuǎn)到豎直向上，作出通電導線受力的動態(tài)變化圖如圖所示，由圖可知，安培力逐漸增大，則B逐漸增大，A項正確答案A11如圖8-7所示，兩根光滑金屬導軌平行放置，導軌所在平面與水平面間的夾角為.整個裝置處于沿豎直方向的勻強磁場中金屬桿ab垂直導軌放置，當金屬桿ab中通有從a到b的恒定電流I時，金屬桿ab剛好靜止則()圖8-7A磁場方向豎直向上B磁場方向豎直向下C金屬桿ab受安培力的方向平行導軌向上D金屬桿ab受安培力的方向平行導軌向下解析本題考查物體的平衡及安培力方向的判斷受力分析如圖所示，當磁場方向豎直向上時，由左手定則可知安培力水平向右

10、，金屬桿ab受力可以平衡，A正確；若磁場方向豎直向下，由左手定則可知安培力水平向左，則金屬桿ab受力無法平衡，B、C、D錯誤(轉(zhuǎn)換思維法)答案A12如圖8-8所示，MN、PQ為水平放置的平行導軌，通電導體棒ab垂直放置在導軌上，已知導體棒質(zhì)量m1 kg，長l2.0 m，通過的電流I5.0 A，方向如圖所示，導體棒與導軌間的動摩擦因數(shù).若使導體棒水平向右勻速運動，要求軌道內(nèi)所加與導體棒ab垂直的勻強磁場最小，則磁場的方向與軌道平面的夾角是(g10 m/s2)()圖8-8A30° B45° C60° D90°解析對導體棒進行受力分析，如圖所示，導體棒受到豎直

11、向下的重力、豎直向上的支持力、與運動方向相反的摩擦力，故要使導體棒勻速直線運動，則安培力需為動力，則設磁場方向與軌道平面成角向左斜向上，由左手定則可知安培力方向與磁場垂直斜向右上方，如圖所示，則BIlsin FN，F(xiàn)NBIlcos mg，聯(lián)立、式可得：B·，故60°時，磁感應強度最小答案C13如圖8-9所示，兩平行金屬導軌間的距離L0.40 m，金屬導軌所在的平面與水平面夾角37°，在導軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應強度B0.50 T、方向垂直于導軌所在平面的勻強磁場金屬導軌的一端接有電動勢E4.5 V、內(nèi)阻r0.50 的直流電源現(xiàn)把一個質(zhì)量m0.040 kg的導體棒ab放在金屬導軌上，導體棒恰好靜止導體棒與金屬導軌垂直且接觸良好，導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻R02.5 ，金屬導軌電阻不計，g取10 m/s2.已知sin 37°0.60，cos 37°0.80，求：圖8-9(1)通過導體棒的電流；(2)