寒假作業(yè)06 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力【寒假分層作業(yè)】2024人人教版2019（人教版2019）（含解析）

作業(yè)06磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力一、磁場(chǎng)疊加問(wèn)題的分析思路（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。如圖所示為通電導(dǎo)線M、N在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)BM、BN。（3）應(yīng)用平行四邊形定則進(jìn)行合成，如圖中的合磁場(chǎng)B。二、安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)情況判斷的常用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，通電螺線管→條形磁鐵結(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)象法先分析電流所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受的作用力三、安培力作用下導(dǎo)體的平衡、加速問(wèn)題1.安培力作用下導(dǎo)體的平衡和加速問(wèn)題的分析思路選定研究對(duì)象→三維圖二維平面圖→畫(huà)受力圖，即通過(guò)畫(huà)俯視圖、剖面圖、側(cè)視圖等，將立體圖轉(zhuǎn)換為平面受力圖→平衡問(wèn)題：列平衡方程，若涉及靜摩擦力問(wèn)題要注意臨界狀態(tài)帶來(lái)的多解問(wèn)題（加速問(wèn)題可以選用牛頓第二定律、動(dòng)量定理、動(dòng)能定理等解決）。2.安培力做功的特點(diǎn)和實(shí)質(zhì)（1）安培力做功與路徑有關(guān)，這一點(diǎn)與電場(chǎng)力不同。（2）安培力做功的實(shí)質(zhì)是能量轉(zhuǎn)化。①安培力做正功時(shí)，將電能轉(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)功時(shí)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能或其他形式的能。一、單項(xiàng)選擇題1.如圖所示，小磁針靜止地放置在地面上，在其正上方有一直導(dǎo)線與小磁針平行，當(dāng)導(dǎo)線中有向右的電流時(shí)，小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，下列說(shuō)法正確的是()A．物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)B．通電導(dǎo)線的磁效應(yīng)使小磁針的N極垂直轉(zhuǎn)向紙內(nèi)C．由于地球的磁場(chǎng)，小磁針不會(huì)偏轉(zhuǎn)D．把小磁針?lè)旁谕妼?dǎo)線的延長(zhǎng)線上時(shí)偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象更明顯2.如圖所示，圓上a、b、c、d、e、f六點(diǎn)將圓6等分，該空間有平行于圓面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓心處有一長(zhǎng)直電流，電流方向垂直于圓面向里。若b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，則a、d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的比值為Ba dBd33aBa dB3dC.D.B1a dB2d3.一小磁針?biāo)綉业踉诳罩星夷茏杂赊D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，N極指向記為y軸方向?，F(xiàn)在小磁針的正下方沿與y軸垂直的x軸方向，水平放置一條形磁鐵，小磁針靜止時(shí)，小磁針N極與y軸夾角為θ=30。，俯視圖如圖所示。已知地磁場(chǎng)在小磁針位置磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量為B0，則條形磁鐵在小磁針位置處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為A．B0B．B0C．B0D．2B04.質(zhì)量為m的金屬導(dǎo)體棒置于傾角為θ的導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,當(dāng)導(dǎo)體棒通以垂直紙面向里的電流時(shí)，恰好能在導(dǎo)軌上靜止。如圖所示的四個(gè)側(cè)視圖中，標(biāo)出了四種勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向，其中棒與導(dǎo)軌間的摩擦力可能為零且安培力最小的是()A．B.5.墻壁暗裝是家庭裝修的常用方式，暗裝是將“雙芯”或“三芯”（含接地線）的軟銅線放入塑料管并安裝在墻壁中?！半p芯”結(jié)構(gòu)如圖所示，ac、bd為兩平行直導(dǎo)線，其中a、b分別接電源的正、負(fù)極；e、f兩點(diǎn)位于兩導(dǎo)線所在的平面內(nèi)，f點(diǎn)到兩導(dǎo)線的距離相等。下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)c、bd導(dǎo)線中電流方向相同B．e點(diǎn)磁場(chǎng)方向垂直于兩導(dǎo)線所在的平面向里C．f點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為零D．a(chǎn)c導(dǎo)線所受安培力方向向右6.直導(dǎo)線a、b相互垂直，a可以自由移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，b固定。當(dāng)a、b通有如圖所示的電流后，從上往下看，a的運(yùn)動(dòng)情況是()A．逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降B．逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升C．順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降D．順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升7.把一根通電的硬直導(dǎo)線ab放在磁場(chǎng)中，導(dǎo)線所在區(qū)域的磁感線呈弧線，導(dǎo)線中的電流方向由b到a，如圖所示，導(dǎo)線可以在空中自由移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，俯視看，導(dǎo)線在安培力的作用下先順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度后，接著邊轉(zhuǎn)動(dòng)邊向下移動(dòng)，虛線框內(nèi)有產(chǎn)生以上弧形磁感線的場(chǎng)源，下列符合要求的是()D.8.兩根互相平行的通電直導(dǎo)線P、Q的橫截面如圖所示，電流方向已在圖中標(biāo)出，則導(dǎo)線P中的電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感線環(huán)繞方向和導(dǎo)線Q所受的安培力方向分別為()A．逆時(shí)針，向上B．逆時(shí)針，向下C．順時(shí)針，向上D．順時(shí)針，向下9.中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常使用的電流表是磁電式電流表。如圖所示，當(dāng)電流從線圈的導(dǎo)線中流過(guò)時(shí)，導(dǎo)線就會(huì)受到安培力的作用，電流越大，所受安培力越大，指針也就偏轉(zhuǎn)得越多，磁電式電流表就是按照這個(gè)原理指示電流大小的。基于這個(gè)原理以下說(shuō)法中不正確的是()A．電表表盤(pán)刻度均勻說(shuō)明指針偏轉(zhuǎn)角度與電流大小成正比B．螺旋彈簧對(duì)線圈的運(yùn)動(dòng)有阻礙作用C．由前視圖可知，線圈將順時(shí)針偏轉(zhuǎn)D．由前視圖可知，線圈將逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)10.如圖所示，臺(tái)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(lái)，此時(shí)臺(tái)秤讀數(shù)為F1，現(xiàn)在磁鐵上方中心偏左位置固定一導(dǎo)體棒，當(dāng)導(dǎo)體棒中通以方向如圖所示的電流后，臺(tái)秤讀數(shù)為F2，則以下說(shuō)法正確的是()A．彈簧長(zhǎng)度將變長(zhǎng)，F(xiàn)1<F2B．彈簧長(zhǎng)度將變長(zhǎng)，F(xiàn)1>F2C．彈簧長(zhǎng)度將變短，F(xiàn)1<F2D．彈簧長(zhǎng)度將變短，F(xiàn)1>F211.超遠(yuǎn)距離輸電通常采用特高壓直流輸電的方式，某段直流輸電線路中三根水平導(dǎo)線a、b、c平行且間距相等，其中a、b導(dǎo)線位于同一水平面內(nèi)，通入的電流大小為Ic=2Ia=2Ib，方向如圖所示。已知通電 I直導(dǎo)線周?chē)鸥袘?yīng)強(qiáng)度B=k Ir（r為磁場(chǎng)中某點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離，k為常數(shù)下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)、b兩根導(dǎo)線相互排斥B．b、c兩根導(dǎo)線對(duì)a的安培力方向豎直向下C．a(chǎn)、b兩根導(dǎo)線對(duì)c的安培力方向豎直向下D．三根導(dǎo)線在圖中三角形中心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零12.如圖所示，兩根長(zhǎng)度均為L(zhǎng)、質(zhì)量均為m的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線a,b水平放置在傾角為c的光滑斜面上，導(dǎo)線被斜面上的擋板擋住處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)給兩導(dǎo)線通入沿圖示方向、大小均為I的恒定電流，同時(shí)撤去b的擋板，b仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知重力加速度為g。若將b固定，撤去a的擋板，為使a保持靜止，可在整個(gè)空間施加一垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()A．mgnaB．2mnaC．mgnaD．2mna13.粗細(xì)均勻的導(dǎo)體棒ab懸掛在兩根相同的輕質(zhì)彈簧下，ab恰好水平，如圖所示。已知ab的質(zhì)量m=2g，ab的長(zhǎng)度L=20cm，沿水平方向與ab垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，方向垂直紙面向里，電源的電動(dòng)勢(shì)為12V，電路總電阻為12Ω。現(xiàn)將開(kāi)關(guān)閉合，以下說(shuō)法正確的是()A．導(dǎo)體棒ab所受的安培力方向豎直向上B．能使兩根彈簧恰好處于原長(zhǎng)C．導(dǎo)體棒ab所受的安培力大小為0.02ND．若系統(tǒng)重新平衡后，兩彈簧的伸長(zhǎng)量均與閉合開(kāi)關(guān)前相比改變了0.5cm，則彈簧的勁度系數(shù)為5N/m14.如圖所示，直導(dǎo)線ab在磁場(chǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，水平置于光滑豎直導(dǎo)軌上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向水平指向紙內(nèi)，導(dǎo)線ab的電阻為R，電源內(nèi)阻為r，導(dǎo)線ab質(zhì)量為m，與導(dǎo)軌框接觸良好，重力加速度大小為g，欲使直導(dǎo)線ab靜止不動(dòng)，則電源電動(dòng)勢(shì)為()A．B．C．D．二、多項(xiàng)選擇題15.結(jié)合相應(yīng)圖片，下列表述正確得是()A．圖甲小磁針的N極指向正確的是dB．圖乙是奧斯特的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，它的價(jià)值在于直接證實(shí)電流周?chē)写艌?chǎng)C．圖丙中處于蹄形磁鐵中的導(dǎo)體棒通電后來(lái)回?cái)[動(dòng)D．圖丁中下端剛好與水銀液面接觸的金屬軟彈簧通電后將上下振動(dòng)16.如圖所示的等臂天平可用來(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)，在天平左、右兩邊加上質(zhì)量各為m1、m2的砝碼，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B．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里C．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為17.如圖所示，在傾角為θ=30。的斜面上，固定一寬L=0.25m的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動(dòng)變阻器R，電源電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻r=1Ω,一質(zhì)量m=20g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.80T、垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中（導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì)金屬棒與金屬導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力為0.05N，取g=10m/s2，要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止，滑動(dòng)變阻器R接入電路中的阻值可能為()A．47ΩB．15ΩC．20Ω18.如圖所示是我國(guó)研制的高速磁浮交通系統(tǒng)成功下線的情景。常導(dǎo)磁吸式（EMS）利用裝在車(chē)輛兩側(cè)轉(zhuǎn)向架上的常導(dǎo)電磁線圈和鋪設(shè)在線路導(dǎo)軌上的磁鐵，在兩者的相互作用下產(chǎn)生的吸引力使車(chē)輛浮起，軌道磁鐵受列車(chē)速度影響，速度大磁性強(qiáng)，軌道磁鐵外部磁感應(yīng)強(qiáng)度隨距離增大而減小。車(chē)體運(yùn)行時(shí)，通過(guò)精確控制車(chē)身線圈中的電流I磁，形成穩(wěn)定的吸引力，使車(chē)體與軌道之間始終保持10mm的懸浮氣隙，如圖2所示。下列選項(xiàng)正確的是()A．車(chē)身懸浮時(shí)受到的豎直方向安培力等于重力B．當(dāng)懸浮間隙小于10mm時(shí)，應(yīng)增大電流I磁使之回復(fù)C．車(chē)體滿(mǎn)載時(shí)懸浮較空載所需的電流I磁較小D．列車(chē)高速時(shí)更難懸浮19.如圖所示是一位同學(xué)制作的實(shí)驗(yàn)裝置：柔軟導(dǎo)電彈簧（有電阻）豎直懸掛，彈簧上端與黑色絕緣支架左邊的導(dǎo)線緊密相連，下端恰與銅片接觸。開(kāi)關(guān)閉合后，彈簧時(shí)伸時(shí)縮，燈泡時(shí)明時(shí)暗。關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是()A．有電流通過(guò)彈簧時(shí)，各匝環(huán)形電流互相吸引致使彈簧收縮B．有電流通過(guò)彈簧時(shí)，各匝環(huán)形電流互相排斥致使彈簧伸長(zhǎng)C．彈簧伸長(zhǎng)與銅片接觸時(shí)，通過(guò)燈泡的電流較小，燈泡較暗淡D．彈簧收縮與銅片分離時(shí)，通過(guò)燈泡的電流較小，燈泡較暗淡三、非選擇題20.如圖所示，寬為L(zhǎng)=0.2m的光滑導(dǎo)軌與水平面成a=37°角，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.6T、方向垂直于導(dǎo)軌面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌上端與電源和電阻箱連接，電源電動(dòng)勢(shì)E=3V，內(nèi)阻r=0.5Ω。在導(dǎo)軌上水平放置一根金屬棒ab，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，當(dāng)電阻箱的電阻調(diào)到R=5.5Ω時(shí)，金屬棒恰好能靜止。忽略金屬棒和導(dǎo)軌的電阻，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）回路中電流的大小；（2）金屬棒受到的安培力；（3）金屬桿ab的質(zhì)量。21.電磁軌道炮利用電流和磁場(chǎng)的作用使炮彈獲得超高速度，其原理可用來(lái)研制新武器和航天運(yùn)載器。電磁軌道炮示意圖如圖所示。兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為l，電阻不計(jì)。炮彈可視為一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒MN，垂直放在兩導(dǎo)軌間處于靜止?fàn)顟B(tài)，并與導(dǎo)軌良好接觸。導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出閉合開(kāi)關(guān)，MN開(kāi)始向右加速運(yùn)動(dòng)直到達(dá)到最大速度之后離開(kāi)導(dǎo)軌。求：（1）磁場(chǎng)的方向；（2）MN剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)瞬間加速度a的大小。22.如圖甲，電磁炮是當(dāng)今世界強(qiáng)國(guó)爭(zhēng)相研發(fā)的一種先進(jìn)武器，我國(guó)電磁炮研究處于世界第一梯隊(duì)。如圖乙為某同學(xué)模擬電磁炮的原理圖，間距為L(zhǎng)=0.5m的兩根傾斜導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌平面與水平地面的夾角為θ=37。，導(dǎo)軌下端接電動(dòng)勢(shì)為E=18V、內(nèi)阻為r=1Ω的電源。整個(gè)裝置處于磁方向垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。為了研究方便，將待發(fā)射的炮彈視為一個(gè)比導(dǎo)軌間距略長(zhǎng)的導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m=0.1kg﹑電阻為R=1Ω,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25，重力加速。=0.8?，F(xiàn)將導(dǎo)體棒無(wú)初速度地放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直，最終導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌上端發(fā)射出去，不計(jì)其他電阻。求：（1）導(dǎo)體棒剛放在導(dǎo)軌上時(shí)所受安培力的大??；（2）導(dǎo)體棒剛放在導(dǎo)軌上時(shí)的加速度大小。門(mén)能力培優(yōu)練一、單項(xiàng)選擇題23.如圖所示，由粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線圍成的一個(gè)正六邊形線框abcdef，它的六個(gè)頂點(diǎn)均位于一個(gè)半徑為R的圓形區(qū)域的邊界上，be為圓形區(qū)域的一條直徑，be上方和下方存在大小分別為2B和B，方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于圓形區(qū)域?，F(xiàn)給線框接入從b點(diǎn)流入、從e點(diǎn)流出的大小為I的恒定電流，則金屬線框受到的安培力的大小為()A．2BIRB．3BIRC．BIRD．024.如圖所示，一質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的金屬棒MN兩端由等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)金屬棒中通過(guò)電流I，平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為θ。（已知重力加速度為g）下列說(shuō)法正確的是()A．金屬棒中的電流方向由N到MB．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為D．僅增大金屬棒質(zhì)量，懸線與豎直方向的夾角θ增大25.空間中有沿y軸正向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一通電直導(dǎo)線與x軸平行放置時(shí)受到的安培力為F。若將該導(dǎo)線做成圓環(huán)如圖放置在xOy坐標(biāo)平面內(nèi)，并保持通過(guò)的電流不變，則圓環(huán)受到的安培力大小為()A．FB．FC．FD．F26.智能手機(jī)安裝適當(dāng)?shù)能浖?，利用傳感器可測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。如圖甲所示，在手機(jī)上建立三維坐標(biāo)系，手機(jī)顯示屏所在平面為xOy面。某同學(xué)在某地對(duì)地磁場(chǎng)進(jìn)行了兩次測(cè)量，將手機(jī)顯示屏朝上平放在水平桌面上測(cè)量結(jié)果如圖乙，之后繞x軸旋轉(zhuǎn)某一角度后測(cè)量結(jié)果如圖丙，圖中顯示數(shù)據(jù)的單位為μT（微特斯拉）。已知手機(jī)顯示屏的面積大約為0.01m2，根據(jù)數(shù)據(jù)可知兩次穿過(guò)手機(jī)顯示屏磁通量的變化量約為()27.如圖所示，現(xiàn)有兩根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線分別固定在正方體ABCD一A,B,C,D,的兩條邊BB,和BC上且彼此絕緣，電流方向分別由B流向B,、由B流向C，兩通電導(dǎo)線中的電流大小相等，在A點(diǎn)形成的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在周?chē)臻g某位置產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=k，其中k為常數(shù)，I為電流大小，r為該位置到長(zhǎng)直導(dǎo)線的距離，則A,點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()A．BB．BC．BD．B28.GIL輸電系統(tǒng)應(yīng)用“三相共箱”技術(shù)，三根超高壓輸電線纜a、b、c平行，橫截面如圖所示，截面的圓心構(gòu)成正三角形，a、c圓心連線水平。規(guī)定垂直紙面向外為電流的正方向，a、b、c中的電流分別為A．a(chǎn)受到的安培力方向水平向左B．c受到的安培力方向水平向左C．b圓心處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向左D．b圓心處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向右29.如圖所示為電磁軌道炮的工作原理圖。質(zhì)量為m的待發(fā)射彈體與軌道保持良好接觸，并可在寬為d，長(zhǎng)L的兩平行軌道之間無(wú)摩擦滑動(dòng)。電流I從一條軌道流入，通過(guò)彈體流回另一條軌道，用這種裝置可以把彈體加速到vm。則下列有關(guān)軌道間勻強(qiáng)磁場(chǎng)（磁場(chǎng)可以認(rèn)為是兩根電流相反的半無(wú)窮長(zhǎng)度平行直導(dǎo)線磁場(chǎng)的疊加）的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和磁場(chǎng)力的最大功率分別是()22IdLmmmmm30.如圖所示為由一干電池、銅線框和磁鐵組成的簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)，此裝置中的銅線框能從靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，那么()A．無(wú)論磁鐵的N，S極如何，從上往下看，銅線框順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)B．無(wú)論磁鐵的N，S極如何，從上往下看，銅線框逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)C．若磁鐵上方為N極，從上往下看，銅線框順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)D．若磁鐵上方為S極，從上往下看，銅線框順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)31.MN、PQ為水平放置、間距為0.5m的平行導(dǎo)軌，左端接有如圖所示的電路。電源的電動(dòng)勢(shì)為10V，內(nèi)阻為1Ω;小燈泡L的電阻為4Ω,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為7Ω。將導(dǎo)體棒ab靜置于導(dǎo)軌上，整個(gè)裝置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2T，方向與導(dǎo)體棒垂直且與水平導(dǎo)軌平面的夾角θ=53°;導(dǎo)體棒質(zhì)量為0.23kg，接入電路部分的阻值為4Ω,閉合開(kāi)關(guān)S后，導(dǎo)體棒恰好未滑動(dòng)。若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度g取10m/s2，則()A．導(dǎo)體棒受到的安培力大小為1NB．流過(guò)燈泡的電流大小為1AC．若將滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)，則導(dǎo)體棒仍會(huì)靜止D．導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.232.兩根通有異向電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線P、Q平行放置，電流大小I1<I2，a、b兩點(diǎn)在導(dǎo)線橫截面連線的延長(zhǎng)線上，c、d為P、Q連線中垂線上兩點(diǎn)，且到兩導(dǎo)線距離相等。已知通電直導(dǎo)線周?chē)艌?chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大 I小滿(mǎn)足B=k Ir,式中k是常數(shù)，I是導(dǎo)線中電流，r是該點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離。則下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度有可能為零B．c、d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同C．P對(duì)Q的作用力方向水平向左D．b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于PQ連線向上二、多項(xiàng)選擇題33.某電子天平原理如圖所示，E形磁鐵的兩側(cè)為N極，中心為S極，兩極間磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B，磁極寬度均為L(zhǎng)。忽略邊緣效應(yīng)，一正方形線圈套于中心磁極，其骨架與秤盤(pán)連為一體，線圈兩端C、D與外電路連接、當(dāng)質(zhì)量為m的重物放在秤盤(pán)上時(shí)，彈簧被壓縮，秤盤(pán)和線圈一起向下運(yùn)動(dòng)（骨架與磁極不接觸隨后外電路對(duì)線圈供電，秤盤(pán)和線圈恢復(fù)到未放重物時(shí)的位置并靜止。此時(shí)根據(jù)對(duì)應(yīng)的供電電流I，可確定重物的質(zhì)量。已知重力加速度為g，線圈匝數(shù)為n，電阻為R。下列說(shuō)法正確的是()A．線圈向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，C端電勢(shì)高于D端電勢(shì)B．供電電流I應(yīng)從C端流入C．供電電流I應(yīng)從D端流入D．重物質(zhì)量與電流的關(guān)系為m=nI34.如圖甲所示，揚(yáng)聲器中有一線圈處于輻射狀磁場(chǎng)中，當(dāng)合適的電流通過(guò)線圈時(shí)，線圈帶動(dòng)磁體上方的紙盆上下振動(dòng)，壓縮空氣，產(chǎn)生聲波。俯視圖乙表示處于輻射狀磁場(chǎng)中的線圈（線圈平面即紙面磁場(chǎng)方向如圖中箭頭所示。當(dāng)線圈通()A．正弦式交流電流時(shí)，能產(chǎn)生聲波B．余弦式交流電流時(shí)，能產(chǎn)生聲波C．沿逆時(shí)針?lè)较蚝愣娏鲿r(shí)，能產(chǎn)生聲波D．沿順時(shí)針?lè)较蚝愣娏鲿r(shí)，能產(chǎn)生聲波35.醫(yī)院使用血漿時(shí)，需利用電磁泵從血庫(kù)向外抽血。電磁泵的模型如圖所示，長(zhǎng)方形導(dǎo)管的左右表面絕緣，上下表面為導(dǎo)體，管長(zhǎng)為a，內(nèi)壁高為b，寬為l，且內(nèi)壁光滑。將導(dǎo)管放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，讓左右表面與磁場(chǎng)垂直。因充滿(mǎn)導(dǎo)管的血漿中帶有正、負(fù)離子，將上下表面和電源接通后，導(dǎo)管的前后兩端便會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)差p，從而將血漿抽出。已知血液勻速流動(dòng)速度為v，血漿的電阻率為ρ,所加電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。則()A．管中血漿的電阻R=pB．管中血漿的電阻R=pC．血漿受到的安培力大小F=pblD．血漿受到的安培力大小F=36.如圖所示，水平桌面上固定放置一個(gè)絕緣光滑圓弧槽，長(zhǎng)直導(dǎo)線MN平行于圓弧槽底邊AA,放在圓弧槽上，導(dǎo)線中通有M→N的電流I，整個(gè)空間區(qū)域存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出MN靜止時(shí)，MO連線與豎直方向的夾角θ為30°,圓弧槽對(duì)導(dǎo)線MN的支持力為FN，PP,與圓心O等高。下列說(shuō)法正確的是22A．若僅將電流I緩慢增大一點(diǎn)，則導(dǎo)線MN沿圓弧槽向上運(yùn)動(dòng)B．若僅將磁感應(yīng)強(qiáng)度大小緩慢增大，導(dǎo)線MN將有可能沿圓弧槽緩慢運(yùn)動(dòng)到PP,上方C．若僅將磁場(chǎng)方向沿順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)45°過(guò)程中，則FN先減小后增大2D．若僅將磁場(chǎng)方向沿逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)60°過(guò)程中，則MO連線與豎直方向夾角的最大正切值為2三、非選擇題37.如圖所示，水平框的寬度為0.5m，固定在水平面上，左端接一電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻r=1Ω的電源，框上放質(zhì)量為m=0.1kg的金屬桿ab，金屬桿的有效電阻為R=5Ω。框所在區(qū)域加一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向與水平框平面成θ=30o角斜向上，金屬桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，其余電阻不計(jì)，取重力加速度大小g=10m/s2。求：（1）金屬桿ab受到的安培力大??；（2）金屬桿ab受到的摩擦力大?。唬?）金屬桿對(duì)水平框的壓力（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。38.如圖所示，水平導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=1.0m，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)；導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m=1kg，連入導(dǎo)軌間磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=10T，方向垂直于ab，與導(dǎo)軌平面的夾角C=37。；ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力定滑輪摩擦不計(jì)，輕繩與導(dǎo)軌平行且對(duì)ab的拉力為水平方向，重力加速度g取10m/s2，ab處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知sin37。=0.6,cos37。=（1）ab受到的安培力大小；（2）重物重力G的取值范圍。39.間距為L(zhǎng)=20cm的光滑平行導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌左端通過(guò)開(kāi)關(guān)S與內(nèi)阻不計(jì)電動(dòng)勢(shì)為E的電源相連，右端與半徑為L(zhǎng)的兩段光滑圓弧導(dǎo)軌相接，一根質(zhì)量m=60g電阻R=1Ω、長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒ab，用長(zhǎng)也為L(zhǎng)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(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.5T，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，導(dǎo)體棒沿圓弧擺動(dòng)，擺到最大高度時(shí)細(xì)線水平，擺動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且細(xì)線處于張緊狀態(tài)，不考慮導(dǎo)體棒切割磁感線的影響，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，sin53。=0.8，cos53。=0.6?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）磁場(chǎng)方向如何?（2）求電源電動(dòng)勢(shì)E大?。海?）若只將磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)锽'=T，導(dǎo)體棒在向上擺動(dòng)過(guò)程中的最大速度是多大?（計(jì)算結(jié)果可用根號(hào)表示）門(mén)拓展突破練40.如圖，電容為C的電容器通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S左邊可以跟一可變電動(dòng)勢(shì)的直流電源相連，右邊可以跟兩根間距為L(zhǎng)的光滑水平金屬導(dǎo)軌M1M2P1P2、N1N2Q1Q2相連（M1處左側(cè)有一小段光滑絕緣材料隔開(kāi)且各部分平滑連接）。水平導(dǎo)軌存在兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，其中區(qū)域I方向豎直向上，區(qū)域Ⅱ豎直向下，虛線間的寬度都為d，兩區(qū)域相隔的距離足夠大。有兩根電阻均為R的金屬棒a和b與導(dǎo)軌垂直放置，金屬棒a質(zhì)量為m，金屬棒b質(zhì)量為3m，b棒置于磁場(chǎng)Ⅱ的中間位置EF處，并用絕緣細(xì)線系住，細(xì)線能承受的最大拉力為F0?，F(xiàn)將S擲向“1”，經(jīng)足夠時(shí)間后再擲向“2”，已知在a棒到達(dá)小段絕緣材料前已經(jīng)勻速運(yùn)動(dòng)。（1）當(dāng)a棒滑過(guò)絕緣材料后，若要使b棒在導(dǎo)軌上保持靜止，則電源電動(dòng)勢(shì)應(yīng)小于某一值E0。求E0的大??；（2）若電源電動(dòng)勢(shì)大于E0，使a棒以速度v2（v2為已知量）滑過(guò)絕緣材料，從a棒剛好滑過(guò)絕緣材料開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)t0后滑過(guò)虛線M2N2位置，此時(shí)a棒的速度為v2，求t0時(shí)刻金屬棒b的速度大小。作業(yè)06磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力一、磁場(chǎng)疊加問(wèn)題的分析思路（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。如圖所示為通電導(dǎo)線M、N在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)BM、BN。（3）應(yīng)用平行四邊形定則進(jìn)行合成，如圖中的合磁場(chǎng)B。二、安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)情況判斷的常用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，通電螺線管→條形磁鐵結(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)象法先分析電流所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受的作用力三、安培力作用下導(dǎo)體的平衡、加速問(wèn)題1.安培力作用下導(dǎo)體的平衡和加速問(wèn)題的分析思路選定研究對(duì)象→三維圖二維平面圖→畫(huà)受力圖，即通過(guò)畫(huà)俯視圖、剖面圖、側(cè)視圖等，將立體圖轉(zhuǎn)換為平面受力圖→平衡問(wèn)題：列平衡方程，若涉及靜摩擦力問(wèn)題要注意臨界狀態(tài)帶來(lái)的多解問(wèn)題（加速問(wèn)題可以選用牛頓第二定律、動(dòng)量定理、動(dòng)能定理等解決）。2.安培力做功的特點(diǎn)和實(shí)質(zhì)（1）安培力做功與路徑有關(guān)，這一點(diǎn)與電場(chǎng)力不同。（2）安培力做功的實(shí)質(zhì)是能量轉(zhuǎn)化。①安培力做正功時(shí)，將電能轉(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)功時(shí)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能或其他形式的能。一、單項(xiàng)選擇題1.如圖所示，小磁針靜止地放置在地面上，在其正上方有一直導(dǎo)線與小磁針平行，當(dāng)導(dǎo)線中有向右的電流時(shí)，小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，下列說(shuō)法正確的是()A．物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)B．通電導(dǎo)線的磁效應(yīng)使小磁針的N極垂直轉(zhuǎn)向紙內(nèi)C．由于地球的磁場(chǎng)，小磁針不會(huì)偏轉(zhuǎn)D．把小磁針?lè)旁谕妼?dǎo)線的延長(zhǎng)線上時(shí)偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象更明顯【答案】B【解析】A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)安培定則，電流下方的磁場(chǎng)方向向里，則小磁針N極垂直轉(zhuǎn)向紙內(nèi)，B正確；C．地球磁場(chǎng)較弱，電流磁場(chǎng)較強(qiáng)，小磁針會(huì)偏轉(zhuǎn)，C錯(cuò)誤；D．通電導(dǎo)線延長(zhǎng)線的磁場(chǎng)為零，把小磁針?lè)旁谕妼?dǎo)線的延長(zhǎng)線上時(shí)偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象不會(huì)更明顯，D錯(cuò)誤。故選B。2.如圖所示，圓上a、b、c、d、e、f六點(diǎn)將圓6等分，該空間有平行于圓面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓心處有一長(zhǎng)直電流，電流方向垂直于圓面向里。若b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，則a、d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的比值為Ba dBd33aBa dB3dC.D.B1a dB2d【答案】B【解析】b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，直導(dǎo)線在b點(diǎn)的磁場(chǎng)豎直向上，大小為B，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向豎直向下，大小為B，則a處的磁場(chǎng)為大小均為B互成120°的兩個(gè)磁場(chǎng)的合磁場(chǎng)大小為Ba=B，d處的磁場(chǎng)為大小均為B互成60°的兩個(gè)磁場(chǎng)的合磁場(chǎng)，大小為Bd=2Bcos30。=B，a、d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的比值為故選B。3.一小磁針?biāo)綉业踉诳罩星夷茏杂赊D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，N極指向記為y軸方向?，F(xiàn)在小磁針的正下方沿與y軸垂直的x軸方向，水平放置一條形磁鐵，小磁針靜止時(shí)，小磁針N極與y軸夾角為θ=30。，俯視圖如圖所示。已知地磁場(chǎng)在小磁針位置磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量為B0，則條形磁鐵在小磁針位置處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為A．B0B．B0C．B0D．2B0【答案】Ax3【解析】放置條形磁鐵時(shí)，小磁針靜止時(shí)的指向?yàn)樵撎幋艌?chǎng)方向，如圖所示，B=B0tanθ=B0x3選項(xiàng)A正確。4.質(zhì)量為m的金屬導(dǎo)體棒置于傾角為θ的導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,當(dāng)導(dǎo)體棒通以垂直紙面向里的電流時(shí)，恰好能在導(dǎo)軌上靜止。如圖所示的四個(gè)側(cè)視圖中，標(biāo)出了四種勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向，其中棒與導(dǎo)軌間的摩擦力可能為零且安培力最小的是()A．B．C．D.【答案】A【解析】A．根據(jù)左手定則，導(dǎo)體棒所受安培力沿斜面向上，安培力有可能與重力沿斜面向下的分力相平衡，大小為F=mgsinθ,此時(shí)棒與導(dǎo)軌間的摩擦力為零；B．根據(jù)左手定則，導(dǎo)體棒所受安培力垂直斜面向下，棒與導(dǎo)軌間的摩擦力與重力沿斜面向下的分力平衡，此時(shí)棒與導(dǎo)軌間的摩擦力不為零；C．根據(jù)左手定則，導(dǎo)體棒所受安培力水平向右，那么安培力沿斜面向上的分力有可能與重力沿斜面向下的分力相平衡，大小為F=mgtanθ,此時(shí)棒與導(dǎo)軌間的摩擦力為零；D．根據(jù)左手定則，導(dǎo)體棒所受安培力豎直向上，當(dāng)安培力與重力大小相等方向相反時(shí)，則棒與導(dǎo)軌間的摩擦力為零，即F=mg，故棒與導(dǎo)軌間的摩擦力可能為零且安培力最小的是A。因?yàn)楫?dāng)θ<90。時(shí)，有sinθ<tanθ,所以A選項(xiàng)的安培力是最小的。故選A。5.墻壁暗裝是家庭裝修的常用方式，暗裝是將“雙芯”或“三芯”（含接地線）的軟銅線放入塑料管并安裝在墻壁中?！半p芯”結(jié)構(gòu)如圖所示，ac、bd為兩平行直導(dǎo)線，其中a、b分別接電源的正、負(fù)極；e、f兩點(diǎn)位于兩導(dǎo)線所在的平面內(nèi)，f點(diǎn)到兩導(dǎo)線的距離相等。下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)c、bd導(dǎo)線中電流方向相同B．e點(diǎn)磁場(chǎng)方向垂直于兩導(dǎo)線所在的平面向里C．f點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為零D．a(chǎn)c導(dǎo)線所受安培力方向向右【答案】D【解析】A．電流方向?yàn)閍cdb，所以ac、bd導(dǎo)線中電流方向相反，A錯(cuò)誤；B．用安培定則可判斷，ac導(dǎo)線在e點(diǎn)的磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲猓琤d導(dǎo)線在e點(diǎn)的磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶?，由于e點(diǎn)更加靠近ac導(dǎo)線，所以磁場(chǎng)疊加后，e點(diǎn)磁場(chǎng)方向垂直于兩導(dǎo)線所在的平面向外，B錯(cuò)誤；C．用安培定則可判斷，ac導(dǎo)線在f點(diǎn)的磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶?，bd導(dǎo)線在f點(diǎn)的磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶铮源艌?chǎng)疊加后，f點(diǎn)磁場(chǎng)方向垂直于兩導(dǎo)線所在的平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)c、bd導(dǎo)線中電流方向相反，故兩電流相互排斥，ac導(dǎo)線所受安培力方向向右，D正確。故選D。6.直導(dǎo)線a、b相互垂直，a可以自由移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，b固定。當(dāng)a、b通有如圖所示的電流后，從上往下看，a的運(yùn)動(dòng)情況是()A．逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降B．逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升C．順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降D．順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升【答案】A【解析】由安培定則可知，直導(dǎo)線b周?chē)a(chǎn)生的磁場(chǎng)如圖所示，由左手定則，導(dǎo)線a左側(cè)受安培力方向垂直紙面向外，右側(cè)受安培力方向垂直紙面向里，可知從上往下看導(dǎo)線a逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)；轉(zhuǎn)過(guò)90°后，導(dǎo)線a中的電流方向垂直紙面向里，此時(shí)可判斷受安培力向下，即導(dǎo)線a應(yīng)該是逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下故選A。7.把一根通電的硬直導(dǎo)線ab放在磁場(chǎng)中，導(dǎo)線所在區(qū)域的磁感線呈弧線，導(dǎo)線中的電流方向由b到a，如圖所示，導(dǎo)線可以在空中自由移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，俯視看，導(dǎo)線在安培力的作用下先順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度后，接著邊轉(zhuǎn)動(dòng)邊向下移動(dòng)，虛線框內(nèi)有產(chǎn)生以上弧形磁感線的場(chǎng)源，下列符合要求的是()【答案】BD.【解析】AB．因?yàn)閷?dǎo)線在安培力的作用下先逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，接著邊轉(zhuǎn)動(dòng)邊向下移動(dòng)，所以可以判斷出磁感線沿弧線由左向右，故A錯(cuò)誤，B正確；C．由安培定則判斷，可知螺線管的右端為N極，它的磁感線沿弧線由右向左，故C錯(cuò)誤；D．由安培定則判斷，可知導(dǎo)線的磁感線沿弧線由右向左，故D錯(cuò)誤。故選B。8.兩根互相平行的通電直導(dǎo)線P、Q的橫截面如圖所示，電流方向已在圖中標(biāo)出，則導(dǎo)線P中的電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感線環(huán)繞方向和導(dǎo)線Q所受的安培力方向分別為()A．逆時(shí)針，向上B．逆時(shí)針，向下C．順時(shí)針，向上D．順時(shí)針，向下【答案】A【解析】根據(jù)右手螺旋定則可知導(dǎo)線P中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍鶕?jù)左手定則可知導(dǎo)線Q所受的安培力方向?yàn)橄蛏?，故A正確。故選A。9.中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常使用的電流表是磁電式電流表。如圖所示，當(dāng)電流從線圈的導(dǎo)線中流過(guò)時(shí)，導(dǎo)線就會(huì)受到安培力的作用，電流越大，所受安培力越大，指針也就偏轉(zhuǎn)得越多，磁電式電流表就是按照這個(gè)原理指示電流大小的?；谶@個(gè)原理以下說(shuō)法中不正確的是()A．電表表盤(pán)刻度均勻說(shuō)明指針偏轉(zhuǎn)角度與電流大小成正比B．螺旋彈簧對(duì)線圈的運(yùn)動(dòng)有阻礙作用C．由前視圖可知，線圈將順時(shí)針偏轉(zhuǎn)D．由前視圖可知，線圈將逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)【答案】D【解析】A．電表表盤(pán)刻度均勻說(shuō)明指針偏轉(zhuǎn)角度與電流大小成正比關(guān)系，故A正確；B．根據(jù)力矩平衡條件可知，穩(wěn)定后，線圈受到螺旋彈簧的力矩與線圈受到的磁力矩方向是相反的，故螺旋彈簧對(duì)線圈有阻礙作用，故B正確；CD．由左手定則可知，右側(cè)受安培力向下，左側(cè)安培力向上，由前視圖可知，線圈將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤。由于本題選擇錯(cuò)誤的，故選D。10.如圖所示，臺(tái)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(lái)，此時(shí)臺(tái)秤讀數(shù)為F1，現(xiàn)在磁鐵上方中心偏左位置固定一導(dǎo)體棒，當(dāng)導(dǎo)體棒中通以方向如圖所示的電流后，臺(tái)秤讀數(shù)為F2，則以下說(shuō)法正確的是()A．彈簧長(zhǎng)度將變長(zhǎng)，F(xiàn)1<F2B．彈簧長(zhǎng)度將變長(zhǎng)，F(xiàn)1>F2C．彈簧長(zhǎng)度將變短，F(xiàn)1<F2D．彈簧長(zhǎng)度將變短，F(xiàn)1>F2【答案】D【解析】如圖甲所示導(dǎo)體棒處的磁場(chǎng)方向指向右上方，根據(jù)左手定則可知，導(dǎo)體棒受到的安培力方向垂直于磁場(chǎng)方向指向右下方，根據(jù)牛頓第三定律，對(duì)條形磁鐵受力分析，如圖乙所示，可知臺(tái)秤對(duì)條形磁鐵的支持力減小，即臺(tái)秤示數(shù)F1>F2，在水平方向上，由于F,有水平向左的分力，條形磁鐵壓縮彈簧，所以彈簧長(zhǎng)度變短。故選D。11.超遠(yuǎn)距離輸電通常采用特高壓直流輸電的方式，某段直流輸電線路中三根水平導(dǎo)線a、b、c平行且間距相等，其中a、b導(dǎo)線位于同一水平面內(nèi)，通入的電流大小為Ic=2Ia=2Ib，方向如圖所示。已知通電 I直導(dǎo)線周?chē)鸥袘?yīng)強(qiáng)度B=k Ir（r為磁場(chǎng)中某點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離，k為常數(shù)下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)、b兩根導(dǎo)線相互排斥B．b、c兩根導(dǎo)線對(duì)a的安培力方向豎直向下C．a(chǎn)、b兩根導(dǎo)線對(duì)c的安培力方向豎直向下D．三根導(dǎo)線在圖中三角形中心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零【答案】B【解析】A．由圖可知a、b兩根導(dǎo)線通入的電流方向相同，則a、b兩根導(dǎo)線相互吸引，故A錯(cuò)誤；B．如圖所示為右側(cè)視圖，b、c兩根導(dǎo)線對(duì)a的安培力分別為吸引力和排斥力根據(jù)Ic=2Ib，B=k，F(xiàn)=BIaL，可得Fac=2Fab則有sinθ==，解得θ=30。，則b、c兩根導(dǎo)線對(duì)a的安培力方向豎直向下，故B正確；C．由于a、b兩根導(dǎo)線對(duì)c的安培力均為排斥力，且Ia=Ib，則a、b兩根導(dǎo)線對(duì)c的安培力大小相等，a、b兩根導(dǎo)線對(duì)c的安培力方向豎直向上，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)安培定則，如圖所示可知三根導(dǎo)線在圖中三角形中心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，故D錯(cuò)誤。故選B。12.如圖所示，兩根長(zhǎng)度均為L(zhǎng)、質(zhì)量均為m的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線a,b水平放置在傾角為c的光滑斜面上，導(dǎo)線被斜面上的擋板擋住處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)給兩導(dǎo)線通入沿圖示方向、大小均為I的恒定電流，同時(shí)撤去b的擋板，b仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知重力加速度為g。若將b固定，撤去a的擋板，為使a保持靜止，可在整個(gè)空間施加一垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()A．mgnaB．2mnaC．mgnaD．2mna【答案】B【解析】根據(jù)題意，設(shè)平行長(zhǎng)直導(dǎo)線a,b間的作用力為F，對(duì)b受力分析，如圖所示由平衡條件可得F=mgsina，去掉a的擋板，為使a保持靜止，施加一垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，對(duì)a受力分析，如圖所示由平衡條件有FA=mgsina+F=2mgsina，又有FA=BIL，解得B=故選B。13.粗細(xì)均勻的導(dǎo)體棒ab懸掛在兩根相同的輕質(zhì)彈簧下，ab恰好水平，如圖所示。已知ab的質(zhì)量m=2g，ab的長(zhǎng)度L=20cm，沿水平方向與ab垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，方向垂直紙面向里，電源的電動(dòng)勢(shì)為12V，電路總電阻為12Ω。現(xiàn)將開(kāi)關(guān)閉合，以下說(shuō)法正確的是()A．導(dǎo)體棒ab所受的安培力方向豎直向上B．能使兩根彈簧恰好處于原長(zhǎng)C．導(dǎo)體棒ab所受的安培力大小為0.02ND．若系統(tǒng)重新平衡后，兩彈簧的伸長(zhǎng)量均與閉合開(kāi)關(guān)前相比改變了0.5cm，則彈簧的勁度系數(shù)為5N/m【答案】C【解析】AB．由左手定則可知，導(dǎo)體棒ab所受的安培力方向豎直向下，彈簧處于拉伸狀態(tài)，故AB錯(cuò)E誤；C．導(dǎo)體棒中的電流為I= 誤；C．導(dǎo)體棒中的電流為I=R故C正確；D．閉合開(kāi)關(guān)前，根據(jù)受力平衡可得2kx1=mg，閉合開(kāi)關(guān)后，根據(jù)受力平衡可得2kx2=mg+F安聯(lián)立可得2k(x2一x1)=F安，解得彈簧的勁度系數(shù)為k=2(x安x1)=N/m=2N/m，故D錯(cuò)誤。故選C。14.如圖所示，直導(dǎo)線ab在磁場(chǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，水平置于光滑豎直導(dǎo)軌上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向水平指向紙內(nèi)，導(dǎo)線ab的電阻為R，電源內(nèi)阻為r，導(dǎo)線ab質(zhì)量為m，與導(dǎo)軌框接觸良好，重力加速度大小為g，欲使直導(dǎo)線ab靜止不動(dòng)，則電源電動(dòng)勢(shì)為()A．B．C．D．【答案】C【解析】若直導(dǎo)線ab靜止不動(dòng)，對(duì)進(jìn)行直導(dǎo)線ab受力分析可得mg=BIL=，解得E=故選C。二、多項(xiàng)選擇題15.結(jié)合相應(yīng)圖片，下列表述正確得是()A．圖甲小磁針的N極指向正確的是dB．圖乙是奧斯特的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，它的價(jià)值在于直接證實(shí)電流周?chē)写艌?chǎng)C．圖丙中處于蹄形磁鐵中的導(dǎo)體棒通電后來(lái)回?cái)[動(dòng)D．圖丁中下端剛好與水銀液面接觸的金屬軟彈簧通電后將上下振動(dòng)【答案】ABD【解析】A．根據(jù)右手螺旋定則可知，螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)方向向左，所以?xún)?nèi)部靜止時(shí)磁針N極指向左，故d正確，外部磁場(chǎng)由左側(cè)N極出發(fā)指向右側(cè)S極，所以a、b、c均錯(cuò)誤，故A正確；B．圖乙是奧斯特的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)電流的磁效應(yīng)，它的價(jià)值在于直接證實(shí)電流周?chē)写艌?chǎng)，故B正確；C．圖丙中處于蹄形磁鐵中的導(dǎo)體棒通電后向右擺動(dòng)，不會(huì)來(lái)回?cái)[動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．圖丁中下端剛好與水銀液面接觸的軟彈簧通電后，根據(jù)同向電流相互吸引可知，軟彈簧收縮，離開(kāi)水銀面、電路斷開(kāi)，由于重力的作用再次與水銀面接觸，再次通電跳起，如此反復(fù)，故彈簧將上下振動(dòng)，故D正確。故選ABD。16.如圖所示的等臂天平可用來(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)，在天平左、右兩邊加上質(zhì)量各為m1、m2的砝碼，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B．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里C．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為【答案】BD【解析】AB．根據(jù)題意，由左手定則可知，若B的方向垂直紙面向里，開(kāi)始線圈所受安培力的方向向向下，電流方向相反，則安培力方向反向，變?yōu)樨Q直向上，相當(dāng)于右邊少了兩倍的安培力大小，所以右邊應(yīng)加砝碼，若B的方向垂直紙面向外，開(kāi)始線圈所受安培力的方向向向上，電流方向相反，則安培力方向反向，變?yōu)樨Q直向下，相當(dāng)于右邊多了兩倍的安培力大小，需要在左邊加砝碼，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)題意，設(shè)線框的質(zhì)量為m0，結(jié)合AB分析，由平衡條件有m1g=m2g+m0g+NBIl2g0g+mg-NBIl，聯(lián)立解得B=，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。17.如圖所示，在傾角為θ=30。的斜面上，固定一寬L=0.25m的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動(dòng)變阻器R，電源電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻r=1Ω,一質(zhì)量m=20g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.80T、垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中（導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì)金屬棒與金屬導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力為0.05N，取g=10m/s2，要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止，滑動(dòng)變阻器R接入電路中的阻值可能為()A．47ΩB．15ΩC．20Ω【答案】ABC【解析】金屬棒受重力、摩擦力、安培力和支持力而平衡，若BIL＞mgsin30。時(shí)，則摩擦力沿斜面向下，對(duì)金屬棒受力分析可得BI1L=mgsin30。+f代入數(shù)據(jù)解得I1=0.75A設(shè)變阻器接入電路的阻值為R，根據(jù)閉合電路姆定律可得E=I1(R1+r)代入數(shù)據(jù)解得R1=15Ω若BIL＜mgsin30。時(shí)，則摩擦力沿斜面向上，對(duì)金屬棒受力分析可得mgsin30。=BI2L+f代入數(shù)據(jù)解得I2=0.25A設(shè)變阻器接入電路的阻值為R，根據(jù)閉合電路姆定律可得E=I2(R2+r)代入數(shù)據(jù)解得R2=47Ω所以要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止，滑動(dòng)變阻器R接入電路中的阻值為15Ω<R<47Ω故選ABC。18.如圖所示是我國(guó)研制的高速磁浮交通系統(tǒng)成功下線的情景。常導(dǎo)磁吸式（EMS）利用裝在車(chē)輛兩側(cè)轉(zhuǎn)向架上的常導(dǎo)電磁線圈和鋪設(shè)在線路導(dǎo)軌上的磁鐵，在兩者的相互作用下產(chǎn)生的吸引力使車(chē)輛浮起，軌道磁鐵受列車(chē)速度影響，速度大磁性強(qiáng)，軌道磁鐵外部磁感應(yīng)強(qiáng)度隨距離增大而減小。車(chē)體運(yùn)行時(shí)，通過(guò)精確控制車(chē)身線圈中的電流I磁，形成穩(wěn)定的吸引力，使車(chē)體與軌道之間始終保持10mm的懸浮氣隙，如圖2所示。下列選項(xiàng)正確的是()A．車(chē)身懸浮時(shí)受到的豎直方向安培力等于重力B．當(dāng)懸浮間隙小于10mm時(shí)，應(yīng)增大電流I磁使之回復(fù)C．車(chē)體滿(mǎn)載時(shí)懸浮較空載所需的電流I磁較小D．列車(chē)高速時(shí)更難懸浮【答案】AB【解析】A．根據(jù)平衡條件可知車(chē)身懸浮時(shí)受到的安培力大小等于重力，A正確；B．當(dāng)懸浮間隙小于10mm時(shí)，應(yīng)增大電流I磁，從而增大向上的安培力，使之回復(fù)，B正確；C．車(chē)體滿(mǎn)載時(shí)會(huì)使車(chē)重增加，要增大安培懸浮力穩(wěn)定懸浮，根據(jù)F=BIL，可知應(yīng)增大電流，I磁較大；C錯(cuò)誤；D．軌道磁鐵受列車(chē)速度影響，速度大，磁性強(qiáng)，根據(jù)F=BIL，列車(chē)高速時(shí)B更強(qiáng)，安培力增大，更容易磁懸浮，D錯(cuò)誤。故選AB。19.如圖所示是一位同學(xué)制作的實(shí)驗(yàn)裝置：柔軟導(dǎo)電彈簧（有電阻）豎直懸掛，彈簧上端與黑色絕緣支架左邊的導(dǎo)線緊密相連，下端恰與銅片接觸。開(kāi)關(guān)閉合后，彈簧時(shí)伸時(shí)縮，燈泡時(shí)明時(shí)暗。關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是()A．有電流通過(guò)彈簧時(shí)，各匝環(huán)形電流互相吸引致使彈簧收縮B．有電流通過(guò)彈簧時(shí)，各匝環(huán)形電流互相排斥致使彈簧伸長(zhǎng)C．彈簧伸長(zhǎng)與銅片接觸時(shí)，通過(guò)燈泡的電流較小，燈泡較暗淡D．彈簧收縮與銅片分離時(shí)，通過(guò)燈泡的電流較小，燈泡較暗淡【答案】AC【解析】AB．有電流通過(guò)彈簧時(shí)，各匝環(huán)形電流同向，相互吸引致使彈簧收縮，故A正確，B錯(cuò)誤；C．彈簧伸長(zhǎng)與銅片接觸時(shí)，彈簧電阻與燈泡并聯(lián)，電路中總電阻較小，電路總電流較大，則路端電壓較小，即燈泡兩端電壓較小，通過(guò)燈泡的電流較小，燈泡較暗淡，故C正確；D．彈簧收縮與銅片分離時(shí)，電路中總電阻較大，電路總電流較小，則路端電壓較大，即燈泡兩端電壓較大，通過(guò)燈泡的電流較大，燈泡較明亮，故D錯(cuò)誤。故選AC。三、非選擇題20.如圖所示，寬為L(zhǎng)=0.2m的光滑導(dǎo)軌與水平面成a=37°角，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.6T、方向垂直于導(dǎo)軌面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌上端與電源和電阻箱連接，電源電動(dòng)勢(shì)E=3V，內(nèi)阻r=0.5Ω。在導(dǎo)軌上水平放置一根金屬棒ab，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，當(dāng)電阻箱的電阻調(diào)到R=5.5Ω時(shí)，金屬棒恰好能靜止。忽略金屬棒和導(dǎo)軌的電阻，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）回路中電流的大小；（2）金屬棒受到的安培力；（3）金屬桿ab的質(zhì)量?！敬鸢浮浚?）I=0.5A2）F=0.06N，方向沿斜面向上3）m=（2）金屬棒受到的安培力為F=BIL=0.6x0.5x0.2=0.06N由左手定則可知，安培力方向沿斜面向上；（3）由于金屬棒剛好靜止，則有mgsinθ=F21.電磁軌道炮利用電流和磁場(chǎng)的作用使炮彈獲得超高速度，其原理可用來(lái)研制新武器和航天運(yùn)載器。電磁軌道炮示意圖如圖所示。兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為l，電阻不計(jì)。炮彈可視為一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒MN，垂直放在兩導(dǎo)軌間處于靜止?fàn)顟B(tài)，并與導(dǎo)軌良好接觸。導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出閉合開(kāi)關(guān)，MN開(kāi)始向右加速運(yùn)動(dòng)直到達(dá)到最大速度之后離開(kāi)導(dǎo)軌。求：（1）磁場(chǎng)的方向；（2）MN剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)瞬間加速度a的大小?！敬鸢浮浚?）垂直于導(dǎo)軌平面向里2）a=【解析】（1）根據(jù)題意，電流方向由M流向N，電磁炮受到的安培力方向水平向右，根據(jù)左手定則判斷知磁場(chǎng)的方向?yàn)榇怪庇趯?dǎo)軌平面向里；（2）MN剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)瞬間，兩極板間電壓為E，根據(jù)歐姆定律，電路中的電流I=FF=BIL根據(jù)牛頓第二定律ERa=聯(lián)立解得MN剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)瞬間加速度a=BEL22.如圖甲，電磁炮是當(dāng)今世界強(qiáng)國(guó)爭(zhēng)相研發(fā)的一種先進(jìn)武器，我國(guó)電磁炮研究處于世界第一梯隊(duì)。如圖乙為某同學(xué)模擬電磁炮的原理圖，間距為L(zhǎng)=0.5m的兩根傾斜導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌平面與水平地面的夾角為θ=37。，導(dǎo)軌下端接電動(dòng)勢(shì)為E=18V、內(nèi)阻為r=1Ω的電源。整個(gè)裝置處于磁方向垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。為了研究方便，將待發(fā)射的炮彈視為一個(gè)比導(dǎo)軌間距略長(zhǎng)的導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m=0.1kg﹑電阻為R=1Ω,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25，重力加速。=0.8?，F(xiàn)將導(dǎo)體棒無(wú)初速度地放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直，最終導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌上端發(fā)射出去，不計(jì)其他電阻。求：（1）導(dǎo)體棒剛放在導(dǎo)軌上時(shí)所受安培力的大?。唬?）導(dǎo)體棒剛放在導(dǎo)軌上時(shí)的加速度大小?！窘馕觥浚?）導(dǎo)體棒剛放在導(dǎo)軌上時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律有E=I(R+r)（2）導(dǎo)體棒剛放在導(dǎo)軌上時(shí)，對(duì)導(dǎo)體棒進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可得F安一mgsinθ一f=ma又f=μN(yùn)=μmgcosθ聯(lián)立解得a=F安一mgsinθ一μmgcosθ=1m/s2m門(mén)能力培優(yōu)練一、單項(xiàng)選擇題23.如圖所示，由粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線圍成的一個(gè)正六邊形線框abcdef，它的六個(gè)頂點(diǎn)均位于一個(gè)半徑為R的圓形區(qū)域的邊界上，be為圓形區(qū)域的一條直徑，be上方和下方存在大小分別為2B和B，方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于圓形區(qū)域。現(xiàn)給線框接入從b點(diǎn)流入、從e點(diǎn)流出的大小為I的恒定電流，則金屬線框受到的安培力的大小為()A．2BIRB．3BIRC．BIRD．0【答案】C【解析】根據(jù)對(duì)稱(chēng)可知，通過(guò)bcde的電流大小為，bcde處于上方磁場(chǎng)中，等效于be受到的安培力，根據(jù)左手定則可知，安培力方向向下，大小為F1通過(guò)bafe的電流大小為，bafe處于下方磁場(chǎng)中，等效于be受到的安培力，根據(jù)左手定則可知，安培力方向向上，大小為F2則金屬線框受到的安培力的大小為F=F1一F2=BIR故選C。24.如圖所示，一質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的金屬棒MN兩端由等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)金屬棒中通過(guò)電流I，平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為θ。（已知重力加速度為g）下列說(shuō)法正確的是()A．金屬棒中的電流方向由N到MB．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為D．僅增大金屬棒質(zhì)量，懸線與豎直方向的夾角θ增大【答案】C【解析】A．根據(jù)平衡條件，安培力向右，根據(jù)左手定則，金屬棒中的電流方向由M到N，A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)平衡條件得BIL=mgtanθD．根據(jù)BIL=mgtanθ,僅增大金屬棒質(zhì)量，懸線與豎直方向的夾角θ減小，D錯(cuò)誤。故選C。25.空間中有沿y軸正向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一通電直導(dǎo)線與x軸平行放置時(shí)受到的安培力為F。若將該導(dǎo)線做成圓環(huán)如圖放置在xOy坐標(biāo)平面內(nèi)，并保持通過(guò)的電流不變，則圓環(huán)受到的安培力大小為()A．FB．FC．FD．F【答案】B【解析】設(shè)通電直導(dǎo)線的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，電流為I，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則平行放置時(shí)受到的安培力為F=BIL將該導(dǎo)線做成圓環(huán)后，設(shè)圓環(huán)半徑為r，則此時(shí)導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的與磁場(chǎng)垂直的有效長(zhǎng)度為Ob，即為r，則圓環(huán)受到的安培力大小為F'=BIr根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)有2πr=L聯(lián)立解得，圓環(huán)受到的安培力大小為F'故選B。23π26.智能手機(jī)安裝適當(dāng)?shù)能浖?，利用傳感器可測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。如圖甲所示，在手機(jī)上建立三維坐標(biāo)系，手機(jī)顯示屏所在平面為xOy面。某同學(xué)在某地對(duì)地磁場(chǎng)進(jìn)行了兩次測(cè)量，將手機(jī)顯示屏朝上平放在水平桌面上測(cè)量結(jié)果如圖乙，之后繞x軸旋轉(zhuǎn)某一角度后測(cè)量結(jié)果如圖丙，圖中顯示數(shù)據(jù)的單位為μT（微特斯拉）。已知手機(jī)顯示屏的面積大約為0.01m2，根據(jù)數(shù)據(jù)可知兩次穿過(guò)手機(jī)顯示屏磁通量的變化量約為()-7Wb-7Wb【答案】C【解析】根據(jù)題意，計(jì)算通過(guò)手機(jī)顯示屏的磁通量時(shí)，應(yīng)利用地磁場(chǎng)的z軸分量，則圖甲時(shí)穿過(guò)顯示由數(shù)據(jù)可得，第一次地磁場(chǎng)從手機(jī)顯示屏穿過(guò)，z軸磁場(chǎng)分量為負(fù)值，第二次z軸地磁場(chǎng)分量為正值，可知地磁場(chǎng)從手機(jī)背面穿過(guò)，則磁通量的變化量約為ΔΦ=Φ1+Φ2=6.1根10-7Wb故選C。27.如圖所示，現(xiàn)有兩根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線分別固定在正方體ABCD-A,B,C,D,的兩條邊BB,和BC上且彼此絕緣，電流方向分別由B流向B,、由B流向C，兩通電導(dǎo)線中的電流大小相等，在A點(diǎn)形成的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在周?chē)臻g某位置產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=k，其中k為常數(shù)，I為電流大小，r為該位置到長(zhǎng)直導(dǎo)線的距離，則A,點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()A．BB．BC．BD．B【答案】C【解析】設(shè)正方體棱長(zhǎng)為l，通電導(dǎo)線中的電流大小為I，兩條邊BB,和BC上通電導(dǎo)線在A點(diǎn)產(chǎn)生的感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B0=k，方向分別沿AD方向和A,A方向，互相垂直。則A點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為A,點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為BB2+B2Il22 B2故選C。28.GIL輸電系統(tǒng)應(yīng)用“三相共箱”技術(shù)，三根超高壓輸電線纜a、b、c平行，橫截面如圖所示，截面的圓心構(gòu)成正三角形，a、c圓心連線水平。規(guī)定垂直紙面向外為電流的正方向，a、b、c中的電流分別為=I0sin100πt、ib=I0sin(100πtπ)、A．a(chǎn)受到的安培力方向水平向左B．c受到的安培力方向水平向左C．b圓心處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向左D．b圓心處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向右【答案】A 【解析】AB．根據(jù)題意可知在t=s時(shí)，a、b、c中的電流分別為ia=I0，ib=0，ic=I0根據(jù)同向電流相互吸引可知a受到的安培力方向水平向左，c受到的安培力方向水平向右，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)右手定則可知導(dǎo)線a在b處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直ab連線指向左上方，導(dǎo)線c在b處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直cb連線指向右上方，根據(jù)對(duì)稱(chēng)關(guān)系及合成法則可知b圓心處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直ac連線豎直向上，故CD錯(cuò)誤。故選A。29.如圖所示為電磁軌道炮的工作原理圖。質(zhì)量為m的待發(fā)射彈體與軌道保持良好接觸，并可在寬為d，長(zhǎng)L的兩平行軌道之間無(wú)摩擦滑動(dòng)。電流I從一條軌道流入，通過(guò)彈體流回另一條軌道，用這種裝置可以把彈體加速到vm。則下列有關(guān)軌道間勻強(qiáng)磁場(chǎng)（磁場(chǎng)可以認(rèn)為是兩根電流相反的半無(wú)窮長(zhǎng)度平行直導(dǎo)線磁場(chǎng)的疊加）的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和磁場(chǎng)力的最大功率分別是()2 m2IdL m2IdLmm2 m2IdL m2IdL2 4IL 4ILmmd4IdL，4IdL，m【答案】B2 mv22 mv2m當(dāng)速度最大時(shí)磁場(chǎng)力的功率也最大，即Pm=BIdvm故選B。30.如圖所示為由一干電池、銅線框和磁鐵組成的簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)，此裝置中的銅線框能從靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，那么()A．無(wú)論磁鐵的N，S極如何，從上往下看，銅線框順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)B．無(wú)論磁鐵的N，S極如何，從上往下看，銅線框逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)C．若磁鐵上方為N極，從上往下看，銅線框順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)D．若磁鐵上方為S極，從上往下看，銅線框順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)【答案】C【解析】從圖乙中可以看出，線框中的電流方向向下，若磁鐵的N極向上，則右側(cè)銅線受到的安培力方向向外，左側(cè)銅線受到的安培力方向向里，故從上往下看，銅線框沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)；同理，磁鐵的S極向上，銅線框沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。故選C。31.MN、PQ為水平放置、間距為0.5m的平行導(dǎo)軌，左端接有如圖所示的電路。電源的電動(dòng)勢(shì)為10V，內(nèi)阻為1Ω;小燈泡L的電阻為4Ω,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為7Ω。將導(dǎo)體棒ab靜置于導(dǎo)軌上，整個(gè)裝置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2T，方向與導(dǎo)體棒垂直且與水平導(dǎo)軌平面的夾角θ=53°;導(dǎo)體棒質(zhì)量為0.23kg，接入電路部分的阻值為4Ω,閉合開(kāi)關(guān)S后，導(dǎo)體棒恰好未滑動(dòng)。若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度g取10m/s2，則()A．導(dǎo)體棒受到的安培力大小為1NB．流過(guò)燈泡的電流大小為1AC．若將滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)，則導(dǎo)體棒仍會(huì)靜止D．導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2【答案】D【分析】本題考查安培力作用下的平衡和電路的綜合問(wèn)題。RR L【解析】B．導(dǎo)體棒接入電路部分電阻R=4Ω,RR LL電路中干路電流I總=由于R=RL，所以流過(guò)導(dǎo)體棒的電流與流過(guò)小燈泡的電流相等，為I=I總=0.5A，故B錯(cuò)誤。A．導(dǎo)體棒有電流通過(guò)部分的長(zhǎng)度L=0.5m，且導(dǎo)體棒與磁場(chǎng)方向垂直，則導(dǎo)體棒受到的安培力大小為C．閉合開(kāi)關(guān)S后，導(dǎo)體棒恰好未滑動(dòng)。若將滑動(dòng)變阻器的滑片左移，總電阻減小，干路電流變大，流過(guò)導(dǎo)體棒的電流也變大，導(dǎo)體棒受到的安培力變大，導(dǎo)體棒會(huì)運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤。D．對(duì)導(dǎo)體棒受力分析如圖所示，其中F為導(dǎo)體棒所受的安培力，F(xiàn)x和Fy分別是F的兩個(gè)分力，聯(lián)立解得μ=0.2，故D正確。故選D。32.兩根通有異向電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線P、Q平行放置，電流大小I1<I2，a、b兩點(diǎn)在導(dǎo)線橫截面連線的延長(zhǎng)線上，c、d為P、Q連線中垂線上兩點(diǎn)，且到兩導(dǎo)線距離相等。已知通電直導(dǎo)線周?chē)艌?chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大 I小滿(mǎn)足B=k Ir,式中k是常數(shù)，I是導(dǎo)線中電流，r是該點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離。則下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度有可能為零B．c、d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同C．P對(duì)Q的作用力方向水平向左D．b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于PQ連線向上【答案】A【解析】A．根據(jù)題意，由右手螺旋定則可知，導(dǎo)線P在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)為豎直向下的B1，導(dǎo)線Q在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)為豎直向上的B2，若有B1=B2，則a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，即k=k，可得I1r2=I2r1由于I1<I2，r2>r1，則I1r2=I2r1，可能成立，即a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度有可能為零，故A正確； rIB．根據(jù)題意，由右手螺旋定則和通電直導(dǎo)線周?chē)艌?chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小滿(mǎn)足B= rId兩點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖所示由磁場(chǎng)的疊加原理可知，c、d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向不同，故B錯(cuò)誤；可知，導(dǎo)線在c、C．根據(jù)題意，由右手螺旋定則可知，導(dǎo)線P在Q點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)為豎直向上，由左手定則可知，導(dǎo)線Q的安培力水平向右，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)題意，由右手螺旋定則可知，導(dǎo)線P在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)為豎直向上的B3，導(dǎo)線Q在b點(diǎn)產(chǎn)生的 I磁場(chǎng)為豎直向下的B4，由通電直導(dǎo)線周?chē)艌?chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小滿(mǎn)足B=k Ir4343則b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于PQ連線向下，故D錯(cuò)誤?？芍蔬xA。二、多項(xiàng)選擇題33.某電子天平原理如圖所示，E形磁鐵的兩側(cè)為N極，中心為S極，兩極間磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B，磁極寬度均為L(zhǎng)。忽略邊緣效應(yīng)，一正方形線圈套于中心磁極，其骨架與秤盤(pán)連為一體，線圈兩端C、D與外電路連接、當(dāng)質(zhì)量為m的重物放在秤盤(pán)上時(shí)，彈簧被壓縮，秤盤(pán)和線圈一起向下運(yùn)動(dòng)（骨架與磁極不接觸隨后外電路對(duì)線圈供電，秤盤(pán)和線圈恢復(fù)到未放重物時(shí)的位置并靜止。此時(shí)根據(jù)對(duì)應(yīng)的供電電流I，可確定重物的質(zhì)量。已知重力加速度為g，線圈匝數(shù)為n，電阻為R。下列說(shuō)法正確的是()A．線圈向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，C端電勢(shì)高于D端電勢(shì)B．供電電流I應(yīng)從C端流入C．供電電流I應(yīng)從D端流入D．重物質(zhì)量與電流的關(guān)系為m=nI【答案】AC【解析】A．由右手定則可知線圈向下切割時(shí)，感應(yīng)電流從D端流入，C端流出，C端電勢(shì)高于D端電勢(shì)，選項(xiàng)A正確；BC．當(dāng)外電路供電時(shí)，安培力F應(yīng)該向上，由左手定則可知線圈中電流應(yīng)從D端流入，C端流出，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確：D．放上m的物體時(shí)，線圈所受的安培力與新增重力平衡，根據(jù)2nBIL=mg，可得重物質(zhì)量與電流的關(guān)系為m=，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AC。34.如圖甲所示，揚(yáng)聲器中有一線圈處于輻射狀磁場(chǎng)中，當(dāng)合適的電流通過(guò)線圈時(shí)，線圈帶動(dòng)磁體上方的紙盆上下振動(dòng)，壓縮空氣，產(chǎn)生聲波。俯視圖乙表示處于輻射狀磁場(chǎng)中的線圈（線圈平面即紙面磁場(chǎng)方向如圖中箭頭所示。當(dāng)線圈通()A．正弦式交流電流時(shí)，能產(chǎn)生聲波B．余弦式交流電流時(shí)，能產(chǎn)生聲波C．沿逆時(shí)針?lè)较蚝愣娏鲿r(shí)，能產(chǎn)生聲波D．沿順時(shí)針?lè)较蚝愣娏鲿r(shí)，能產(chǎn)生聲波【答案】AB【解析】AB．當(dāng)線圈通正弦式交流電流或余弦式交流電流時(shí)，電流反向發(fā)生變化時(shí)，根據(jù)左手定則可知線圈受到的安培力的方向也發(fā)生改變，線圈帶動(dòng)磁體上方的紙盆上下振動(dòng)，壓縮空氣，能產(chǎn)生聲波，故AB正確；CD．當(dāng)線圈通沿逆時(shí)針?lè)较蚝愣娏鲿r(shí)，根據(jù)左手定則可知線圈受到的安培力垂直于紙面向外；當(dāng)線圈通沿順時(shí)針?lè)较蚝愣娏鲿r(shí)，根據(jù)左手定則可知線圈受到的安培力垂直于紙面向里，通恒定電流時(shí)線圈所受安培力方向均不發(fā)生變化，都不能振動(dòng)，不能產(chǎn)生聲波，故CD錯(cuò)誤。故選AB。35.醫(yī)院使用血漿時(shí)，需利用電磁泵從血庫(kù)向外抽血。電磁泵的模型如圖所示，長(zhǎng)方形導(dǎo)管的左右表面絕緣，上下表面為導(dǎo)體，管長(zhǎng)為a，內(nèi)壁高為b，寬為l，且內(nèi)壁光滑。將導(dǎo)管放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，讓左右表面與磁場(chǎng)垂直。因充滿(mǎn)導(dǎo)管的血漿中帶有正、負(fù)離子，將上下表面和電源接通后，導(dǎo)管的前后兩端便會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)差p，從而將血漿抽出。已知血液勻速流動(dòng)速度為v，血漿的電阻率為ρ,所加電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。則()A．管中血漿的電阻R=pB．管中血漿的電阻R=pC．血漿受到的安培力大小F=pblD．血漿受到的安培力大小F=【答案】ACD【解析】AB．根據(jù)電阻定律可知，管中血漿的電阻為R=p，故A正確，B錯(cuò)誤；C．血液勻速流動(dòng)，則安培力等于兩側(cè)血漿的壓力差，則有F=pbl，故C正確；D．電路電流為I=，血漿受到的安培力大小為F=BIb22聯(lián)立可得F=，故D正確。故選ACD。36.如圖所示，水平桌面上固定放置一個(gè)絕緣光滑圓弧槽，長(zhǎng)直導(dǎo)線MN平行于圓弧槽底邊AA,放在圓弧槽上，導(dǎo)線中通有M→N的電流I，整個(gè)空間區(qū)域存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出MN靜止時(shí)，MO連線與豎直方向的夾角θ為30°,圓弧槽對(duì)導(dǎo)線MN的支持力為FN，PP,與圓心O等高。下列說(shuō)法正確的是A．若僅將電流I緩慢增大一點(diǎn)，則導(dǎo)線MN沿圓弧槽向上運(yùn)動(dòng)B．若僅將磁感應(yīng)強(qiáng)度大小緩慢增大，導(dǎo)線MN將有可能沿圓弧槽緩慢運(yùn)動(dòng)到PP,上方C．若僅將磁場(chǎng)方向沿順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)45°過(guò)程中，則FN先減小后增大2D．若僅將磁場(chǎng)方向沿逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)60°過(guò)程中，則MO連線與豎直方向夾角的最大正切值為2【答案】AD【解析】A．由題意，對(duì)長(zhǎng)直導(dǎo)線MN受力分析，受重力mg，支持力FN，安培力F，由左手定則可知安培力方向水平向右，由平衡條件，順M到N方向看，受力圖如圖所示，由解析圖可知，將電流I緩慢增大一點(diǎn)，由安培力公式F=BIL，可知安培力增大，支持力增大，θ角增大，即導(dǎo)線MN沿圓弧槽向上運(yùn)動(dòng)，A正確；B．由A選項(xiàng)分析可知，若僅將磁感應(yīng)強(qiáng)度大小緩慢增大，由安培力公式F=BIL，可知安培力增