第9章 第1講 磁場的描述 磁場對電流的作用-2021屆高中物理一輪復(fù)習(xí)講義（機(jī)構(gòu)）

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(jì)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(diǎn)】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(diǎn),單位符號是T

磁感應(yīng)強(qiáng)度

方向：小麗靜止時(shí)N極所指的方向

曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟這點(diǎn)的

磁

磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一致

場磁

場

及<P=BS,單位符號是Wb

其

對勻強(qiáng)磁場f磁感應(yīng)強(qiáng)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

流

地磁場一地磁N極在地理南極附近

的

作磁場與電流垂直時(shí),尸=整

用磁場與電流平行時(shí)，尸

方向

(1)磁感線是真實(shí)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(qiáng)。()

（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(shí)，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(qiáng)度為零。（）

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

（8）磁場中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，跟放在該點(diǎn)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(diǎn)一對磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解

1.理解磁感應(yīng)強(qiáng)度的三點(diǎn)注意事項(xiàng)

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

（2）測量磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)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(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。

（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，其方向?yàn)榉湃肫渲械男〈裴楴極的受力方向，也是自由轉(zhuǎn)動的小磁針靜

止時(shí)N極的指向。

2.磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電場強(qiáng)度E的比較

對應(yīng)名稱

磁感應(yīng)強(qiáng)度B電場強(qiáng)度E

比較項(xiàng)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(yàn)電流無關(guān)由電場決定，與檢驗(yàn)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(diǎn)的正電

極受力方向

荷受力方向

合磁感應(yīng)強(qiáng)度等于各磁場的磁合場強(qiáng)等于各個(gè)電場的場強(qiáng)的矢

場的疊加

感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和量和

3地磁場的特點(diǎn)

(2)在地理兩極附近磁場最強(qiáng)，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(diǎn)，地磁場的強(qiáng)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(qiáng)度一定大

B.通電導(dǎo)線在磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方受力一定大

C.放在勻強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度一定為零

G.檢驗(yàn)電荷在電場中某點(diǎn)受到的電場力與檢驗(yàn)電荷本身電荷量的比值表征該點(diǎn)電場的強(qiáng)弱

H.通電導(dǎo)線在磁場中某點(diǎn)受到的磁場力與導(dǎo)線長度和電流乘積的比值表征該點(diǎn)磁場的強(qiáng)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(diǎn)磁場的方向?yàn)榉旁谠擖c(diǎn)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(diǎn)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(yùn)用安培定則時(shí)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(qiáng)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(fù)電荷，當(dāng)圓環(huán)沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動時(shí)，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(diǎn)，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(diǎn)，c、d位于的中垂線

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

M

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

C.〃、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同D.c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)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(diǎn)，左側(cè)導(dǎo)線與它們的距離分別為京、/和3/。關(guān)于這三點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)

度，下列判斷正確的是（）

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

C.a、c兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同D.b處的磁感應(yīng)強(qiáng)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(qiáng)度為1T的勻強(qiáng)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(gè)點(diǎn).已知A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)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(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度為噌T,方向斜向右上方，與豎直方向的夾角為45。

C.C點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度也為0

D.D點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度與B點(diǎn)相同

考點(diǎn)三安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動情況的判定

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

2.明確磁場的分布和正確運(yùn)用左手定則進(jìn)行判斷是解題的關(guān)鍵.

3.判斷導(dǎo)體在磁場中運(yùn)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(yùn)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(gè)環(huán)形電流

特殊位置通過轉(zhuǎn)動通電導(dǎo)線到某個(gè)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(yùn)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(shí)，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(yùn)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(yùn)動方向

例4、如圖所示，把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細(xì)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(yùn)動情況是（）

|S|N-|-，卜?

A.線圈向左運(yùn)動B.線圈向右運(yùn)動

C.從上往下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動D.從上往下看逆時(shí)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(yùn)動，當(dāng)兩導(dǎo)線

中通入圖示方向的電流h、L時(shí)，導(dǎo)線CD將（）

A.順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動，同時(shí)靠近導(dǎo)線ABB.順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動，同時(shí)遠(yuǎn)離導(dǎo)線AB

C.逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動，同時(shí)靠近導(dǎo)線ABD.逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動，同時(shí)遠(yuǎn)離導(dǎo)線AB

變式3、一個(gè)可以自由運(yùn)動的線圈心和一個(gè)固定的線圈上互相絕緣垂直放置，且兩個(gè)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(shí)，從左向右看，線圈必將（）

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4八

A.不動B.順時(shí)針轉(zhuǎn)動C.逆時(shí)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(yùn)動，8端向下運(yùn)動，懸線張力不變

B.A端向下運(yùn)動，B端向上運(yùn)動，懸線張力不變

C.A端向紙外運(yùn)動，8端向紙內(nèi)運(yùn)動，懸線張力變小

D.A端向紙內(nèi)運(yùn)動，8端向紙外運(yùn)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(shí)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(shí)，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(gè)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(diǎn)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(diǎn)，題型有選擇題，也有綜合性的計(jì)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(yùn)動定律或者功能關(guān)系求解，在受力分析時(shí)，有時(shí)要把立體圖轉(zhuǎn)換成平面圖，轉(zhuǎn)換

時(shí)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(jì)算公式尸=2〃是在磁感應(yīng)強(qiáng)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(qiáng)磁場時(shí)，L等于彎曲導(dǎo)線兩端點(diǎn)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(qiáng)磁場中，電流方向與磁場方向如圖所示，已知磁

感應(yīng)強(qiáng)度為8,對于下列各圖中，導(dǎo)線所受安培力的大小計(jì)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(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)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(gè)完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強(qiáng)磁場中；磁場

的磁感應(yīng)強(qiáng)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(shí)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(shí)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(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)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(qiáng)磁場內(nèi)，勻強(qiáng)磁場的方向與線圈平面垂直。當(dāng)線圈中通過電

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

的祛碼，才能使兩臂再次達(dá)到新的平衡。

(1)若線圈串聯(lián)一個(gè)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(shí)，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(dá)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(qiáng)磁場中，勻強(qiáng)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(shí)釋放金屬棒PQ使其運(yùn)動.已知電流/隨時(shí)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(shí)間f變化

的關(guān)系圖象中，可能正確的有（）

考點(diǎn)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(shí)一般要用到動能定理、能量守恒定律等.

1.安培力做功特點(diǎn)與實(shí)質(zhì)

（1）安培力做功與路徑有關(guān)，這一點(diǎn)與電場力不同.

（2）安培力做功的實(shí)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(jī)械能或其他形式的能.

②安培力做負(fù)功：將機(jī)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(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)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(shí)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?yàn)殡娏髡较?則金屬棒

（）

A.一直向右移動B.速度隨時(shí)間周期性變化

C.受到的安培力隨時(shí)間周期性變化D.受到的安培力在一個(gè)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(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和磁場力的最大功率。（軌道摩擦不計(jì)）

（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(qiáng)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(shí)，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(jì)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(shí)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(jìn)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(gè)等腰直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，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(diǎn)0處所產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)

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

的大小和方向?yàn)椋ǎ?/p>

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(gè)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(qiáng)度為B的勻強(qiáng)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(shí),

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(xì)線水平懸掛，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，金屬棒中

通以由M向N的電流，平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為6。如果僅改變下列某一個(gè)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(qiáng)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(gè)不同的直流電源上時(shí)，乙便在導(dǎo)軌上滑動.下列說法正確的是（）

A.若〃接正極，〃接負(fù)極，e接正極，/接負(fù)極，則L向右滑動

B.若。接正極，人接負(fù)極，e接負(fù)極，/接正極，則心向右滑動

C.若。接負(fù)極，6接正極，e接正極，/接負(fù)極，則L向左滑動

D.若。接負(fù)極，6接正極，e接負(fù)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(diǎn)和〃中點(diǎn)的連線00'

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

A.牛B.怨aC.Bl}D.NBL2

7.兩個(gè)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(gè)圓環(huán)在其圓心。處獨(dú)立產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為坨，則。處的磁感應(yīng)強(qiáng)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(diǎn)且小仄c與兩導(dǎo)線共面；b

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點(diǎn)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(qiáng)度可能為零的點(diǎn)是（）

ab?c

A.a點(diǎn)、B.b點(diǎn)、C.c點(diǎn)D.1點(diǎn)

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

且與。點(diǎn)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(diǎn)

的磁感應(yīng)強(qiáng)度的說法中正確的是（）

M為一「

金

A.M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同

B.例點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反

C.在線段MN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都不可能為零

D.在線段MN上只有一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)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(yùn)

動且通以方向?yàn)橛蒩到6的電流，則導(dǎo)線就受到安培力作用后的運(yùn)動情況為（）

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

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

11.在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)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(diǎn)

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(qiáng)度為B的

勻強(qiáng)磁場中，金屬桿"水平放在導(dǎo)軌上.當(dāng)回路電流強(qiáng)度為/時(shí)，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(shí)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(shí)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(shí)，發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)了30。，由

于直導(dǎo)線在某點(diǎn)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(shí)，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(shí)針方向轉(zhuǎn)動

D.小繞軸。按逆時(shí)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(shí)靜止于光滑的水平軌道上，電

源電動勢為E,內(nèi)阻不計(jì).勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)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(yùn)動，則（）

A.導(dǎo)體棒向左運(yùn)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(qiáng)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(qiáng)磁場），磁感應(yīng)強(qiáng)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(xì)線懸掛于。、0',并處于勻強(qiáng)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(shí)，懸線與豎直方向夾角為凡則磁感應(yīng)強(qiáng)

度方向和大小可能為（）

A.z正向，量tan9B.y正向，贊

C.z負(fù)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(xì)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(xì)棒中均通以電流強(qiáng)度為/的同向電流時(shí)，。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(qiáng)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(qiáng)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(shí)，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，可加一平行于紙面的勻強(qiáng)磁場，當(dāng)外加勻強(qiáng)

磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向由垂直斜面向上沿逆時(shí)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(qiáng)度B先減小后增大B.此過程中磁感應(yīng)強(qiáng)度8的最小值為置乎

C.此過程中磁感應(yīng)強(qiáng)度8逐漸增大D.此過程中磁感應(yīng)強(qiáng)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(xì)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(qiáng)度大小為0.5T的

勻強(qiáng)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(diǎn)時(shí)，

細(xì)線與豎直方向的夾角為37°,已知一切阻力可忽略不計(jì)，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(diǎn)的過程中，機(jī)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(diǎn)的過程中，機(jī)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(gè)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(diǎn)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(jì)、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(xì)線懸掛，如圖所示，系統(tǒng)空間有豎直方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)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(shí)，細(xì)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(xì)線處于張緊狀態(tài)，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，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(xì)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(xiàng)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(shí)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(diǎn),它們相對于無對稱。整個(gè)系

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

感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為: