新高考物理一輪復(fù)習(xí)提升練習(xí)導(dǎo)學(xué)案第36講 磁場(chǎng)的描述 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用（解析版）

第36講磁場(chǎng)的描述磁場(chǎng)對(duì)電流的作用第36講磁場(chǎng)的描述磁場(chǎng)對(duì)電流的作用學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)明確目標(biāo)確定方向常見磁體和電流周圍的磁場(chǎng)的分布2.知道磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念及定義式，并能理解與應(yīng)用.3.會(huì)用安培定則判斷電流周圍的磁場(chǎng)方向.4.會(huì)用左手定則分析解決通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力及平衡類問題．【知識(shí)回歸】回歸課本夯實(shí)基礎(chǔ)第一部分基礎(chǔ)知識(shí)梳理一、磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度1．磁場(chǎng)來源：磁體周圍，電流周圍2磁場(chǎng)的基本性質(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。3．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＝eq\f(F,IL)(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。4．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)特點(diǎn)：磁感線是疏密程度相同、方向相同的平行直線。5．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，方向水平向北。6．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。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。①磁感線是閉合曲線，沒有起點(diǎn)和終點(diǎn)，在磁體外部，從N極指向S極；在磁體內(nèi)部，由S極指向N極。②同一磁場(chǎng)的磁感線不中斷、不相交、不相切。③磁感線是假想的曲線，客觀上并不存在。2．幾種常見的磁場(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)無磁極、非勻強(qiáng)，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三、安培力的大小和方向1．大小若I∥B，F(xiàn)＝0；若I⊥B，F(xiàn)＝ILB。2．方向可以用左手定則來判定：伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)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，這時(shí)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。安培力方向總垂直于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。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。第二部分：重難點(diǎn)辨析1電流有效長(zhǎng)度的理解彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度L等于兩端點(diǎn)所連直線的長(zhǎng)度(如圖所示)，相應(yīng)的電流方向沿L由始端流向末端，安培力的作用點(diǎn)為等效長(zhǎng)度的幾何中心。2．通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的平衡和加速問題的分析思路(1)選定研究對(duì)象。(2)變?nèi)S為二維，如側(cè)視圖、剖面圖或俯視圖等，并畫出平面受力分析圖，其中安培力的方向要注意F安⊥B、F安⊥I。(3)列平衡方程或牛頓第二定律方程進(jìn)行求解。3．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)，不像重力、電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)。(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)將電源的能量轉(zhuǎn)化為導(dǎo)線的動(dòng)能或其他形式的能；②安培力做負(fù)功時(shí)將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能后儲(chǔ)存起來或轉(zhuǎn)化為其他形式的能。4．解題的一般步驟(1)確定研究對(duì)象。(2)將三維圖變?yōu)槎S，畫出平面受力分析圖。(3)列平衡方程、牛頓第二定律方程進(jìn)行計(jì)算。(4)涉及功、能關(guān)系要用功的定義或動(dòng)能定理【典例分析】精選例題提高素養(yǎng)【例1】．可用來測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方法比較多，如圖所示是利用電流天平測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的一種方法。它的右臂掛著等腰梯形線圈，且2ab=cd=2l，匝數(shù)為n，線圈的底邊水平，一半的高度處于方框內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與線圈平面垂直。當(dāng)線圈中通入順時(shí)針電流I時(shí)，調(diào)節(jié)砝碼使兩臂達(dá)到平衡。然后使電流反向，大小不變。在左盤中增加質(zhì)量為m的砝碼時(shí)，兩臂再次達(dá)到新的平衡，則（）

A．方框內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度SKIPIF1<0B．方框內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度SKIPIF1<0C．方框內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度SKIPIF1<0D．方框內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度SKIPIF1<0【答案】B【詳解】線圈一半處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，則有效長(zhǎng)度為SKIPIF1<0，安培力大小為SKIPIF1<0電流反向時(shí)，需要在左盤中增加質(zhì)量為m的砝碼，說明原來的安培力方向向上，根據(jù)左手定則可知，方框內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，當(dāng)電流反向，安培力變?yōu)橄蛳聲r(shí)，再次平衡，說明安培力等于mg的一半，即SKIPIF1<0所以SKIPIF1<0故選B。多選【例2】．兩根通電細(xì)長(zhǎng)直導(dǎo)線緊靠著同樣長(zhǎng)的塑料圓柱體，圖甲是圓柱體和導(dǎo)線1的截面，導(dǎo)線2固定不動(dòng)（圖中未畫出）。導(dǎo)線1繞圓柱體在平面內(nèi)第一與第二象限從SKIPIF1<0緩慢移動(dòng)到SKIPIF1<0，測(cè)量圓柱體中心O處磁感應(yīng)強(qiáng)度，獲得沿x方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度SKIPIF1<0隨SKIPIF1<0的圖像（如圖乙）和沿y方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度SKIPIF1<0隨SKIPIF1<0的圖像（如圖內(nèi)）。下列說法正確的是（）

A．導(dǎo)線1電流方向垂直紙面向外B．導(dǎo)線2在第三象限角平分線位置C．隨著SKIPIF1<0的增大，中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度先變大后變小D．當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)，中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿第四象限角平分線【答案】AC【詳解】A．根據(jù)安培定則判斷通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向可知，導(dǎo)線2在SKIPIF1<0軸方向上沒有分量，在水平方向有沿SKIPIF1<0軸正方向的分量；則導(dǎo)線1在初始狀態(tài)產(chǎn)生的磁場(chǎng)沿SKIPIF1<0軸負(fù)方向，導(dǎo)線1電流方向垂直紙面向外，故A正確；B．根據(jù)安培定則可知，導(dǎo)線2在SKIPIF1<0軸正方向處有垂直紙面向外的電流或者在SKIPIF1<0軸負(fù)方向處有垂直紙面里的電流，故B錯(cuò)誤；C．磁感應(yīng)強(qiáng)度為矢量，根據(jù)三角形法則可知中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度先變大后變小，在SKIPIF1<0時(shí)，兩導(dǎo)線產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一致，合磁感應(yīng)強(qiáng)度值最大，故C正確；D．SKIPIF1<0時(shí)，導(dǎo)線1產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿第四象限角平分線向外，但導(dǎo)線2產(chǎn)生的磁場(chǎng)沿SKIPIF1<0軸正方向；故中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向在SKIPIF1<0軸與第四象限角平分線之間，故D錯(cuò)誤。故選AC?！纠?】．某同學(xué)用手機(jī)內(nèi)部的磁傳感器測(cè)量地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小SKIPIF1<0，測(cè)得如圖手機(jī)坐標(biāo)系中x、y、z三個(gè)方向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，若將手機(jī)，邊框看作閉合線圈，則（

）

A．SKIPIF1<0；繞x軸旋轉(zhuǎn)手機(jī)時(shí)邊框中無感應(yīng)電流B．SKIPIF1<0；繞z軸旋轉(zhuǎn)手機(jī)時(shí)邊框中無感應(yīng)電流C．SKIPIF1<0；繞x軸旋轉(zhuǎn)手機(jī)時(shí)邊框中無感應(yīng)電流D．SKIPIF1<0；繞z軸旋轉(zhuǎn)手機(jī)時(shí)邊框中無感應(yīng)電流【答案】D【詳解】地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為SKIPIF1<0假設(shè)線框面積為S，繞x軸旋轉(zhuǎn)手機(jī)時(shí)初始時(shí)刻線框內(nèi)磁通量為SKIPIF1<0，轉(zhuǎn)過SKIPIF1<0時(shí)SKIPIF1<0，可知磁通量變化有感應(yīng)電流；繞z軸旋轉(zhuǎn)時(shí)線框內(nèi)磁通量無變化始終為SKIPIF1<0故無感應(yīng)電流。故選D。【例4】．如圖，PQ、MN為兩平行光滑金屬導(dǎo)軌，間距SKIPIF1<0，它們所在的平面與水平面的夾角為37°，置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度SKIPIF1<0，質(zhì)量SKIPIF1<0、阻值SKIPIF1<0的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置。電動(dòng)勢(shì)SKIPIF1<0、內(nèi)阻SKIPIF1<0的電源與電阻SKIPIF1<0串聯(lián)后接在導(dǎo)軌的P、M端，金屬棒恰好能靜止在導(dǎo)軌上，其他電阻不計(jì)，g取SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，求：（1）金屬棒ab受到磁場(chǎng)的安培力大??；（2）金屬棒ab兩端的電壓；（3）SKIPIF1<0的阻值大小?！敬鸢浮浚?）SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<0；（3）SKIPIF1<0【詳解】（1）金屬棒ab的受力如圖所示根據(jù)平衡條件有SKIPIF1<0（2）根據(jù)安培力公式有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0金屬棒ab兩端的電壓為SKIPIF1<0（3）設(shè)電路中的電流為，則根據(jù)閉合電路歐姆定律有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0【鞏固練習(xí)】舉一反三提高能力1．中國宋代科學(xué)家沈括在《夢(mèng)溪筆談》中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也?！标P(guān)于地磁場(chǎng)，下列說法正確的是（）A．地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，地磁的南極在地理南極附近，但不重合B．地球表面附近任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行C．在地球表面放置的小磁針N極指南D．因地磁場(chǎng)影響，在進(jìn)行奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí)，通電導(dǎo)線南北放置時(shí)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象最明顯【答案】D【詳解】A．磁感線是閉合的，地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，地磁的南極在地理北極附近，故A錯(cuò)誤；B．磁感線是閉合的曲線，不是地球表面任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行，故B錯(cuò)誤；C．在地球表面上放置的小磁針N極指北，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)安培定則可知，通電導(dǎo)線的磁場(chǎng)方向與導(dǎo)線中電流的方向垂直，可知因地磁場(chǎng)影響，在進(jìn)行奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí)，通電導(dǎo)線南北放置時(shí)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象最明顯，故D正確。故選D。2．已知通電直導(dǎo)線在其延長(zhǎng)線上產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為零，通電環(huán)形導(dǎo)線在其圓心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與電流大小成正比，與環(huán)形的半徑成反比，即SKIPIF1<0，k為比例系數(shù)?，F(xiàn)有兩段四分之一圓弧導(dǎo)線和兩段直導(dǎo)線組成的閉合回路如圖所示，O為兩段圓弧的共同圓心，大、小圓弧的半徑分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，回路中通有電流I，則圓心O處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向分別為（）A．SKIPIF1<0，垂直紙面向外B．SKIPIF1<0，垂直紙面向里C．SKIPIF1<0，垂直紙面向外D．SKIPIF1<0，垂直紙面向里【答案】C【詳解】由電流方向及安培定則可知，大、小圓弧在圓心O處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反，分別垂直紙面向里、垂直紙面向外，由題可知，小圓弧產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于大圓弧產(chǎn)生的，故圓心處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?；題中大、小圓弧均為四分之一圓弧，故圓心處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為SKIPIF1<0故選C。3．如圖1所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，O點(diǎn)為半圓弧的圓心，SKIPIF1<0，電荷量相等的兩個(gè)異種點(diǎn)電荷分別置于M、N兩點(diǎn)，這時(shí)O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為SKIPIF1<0；若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn)，則O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小變?yōu)镾KIPIF1<0，SKIPIF1<0與SKIPIF1<0之比為K1；若在M、N兩處各放置一條通有等大電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線，方向如圖2導(dǎo)線垂直穿過半圓弧面，這時(shí)O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在其周圍空間某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度SKIPIF1<0，其中I表示電流，r表示該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離，k為常數(shù)。若將M處的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線平行移至P處，這時(shí)O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，則B2與B1之比為K2，則SKIPIF1<0（）A．SKIPIF1<0 B．2：1C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】A【詳解】根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理，兩個(gè)帶電量相等的異種點(diǎn)電荷分別置于M、N兩點(diǎn)時(shí)，兩電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)方向同向，并且大小都為SKIPIF1<0所以O(shè)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小SKIPIF1<0當(dāng)置于N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn)時(shí)，兩電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)方向夾角為120°，根據(jù)矢量的疊加可知O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小變?yōu)镾KIPIF1<0故SKIPIF1<0與SKIPIF1<0之比為SKIPIF1<0根據(jù)題意，由安培定則可知，M、N處的通電導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向均為豎直向下，則大小均為SKIPIF1<0，當(dāng)M處導(dǎo)線平行移至P點(diǎn)時(shí)，由安培定則可知，P、N處的通電導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向，如圖所示由幾何關(guān)系可得，O點(diǎn)合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為SKIPIF1<0則B2與B1之比為SKIPIF1<0所以SKIPIF1<0故選A。4．磁鐵在彈簧的作用下靜止于粗糙的斜面上，如圖所示在磁鐵的中垂線上某位置放置一根通電直導(dǎo)線，電流方向垂直于紙面向外，此時(shí)彈簧處于拉伸狀態(tài)。已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則（）

A．通電直導(dǎo)線對(duì)磁鐵的作用力垂直于斜面向下B．磁鐵受到的摩擦力沿斜面向上C．若通電直導(dǎo)線的電流方向反向，磁鐵仍保持靜止D．若增大通電直導(dǎo)線的電流，則磁鐵受到的摩擦力增大4【答案】C【詳解】A．由左手定則可知，導(dǎo)線受力垂直于斜面向下，力的作用是相互的，所以磁鐵受到導(dǎo)線的力垂直于斜面向上，故A錯(cuò)誤；BCD．對(duì)磁鐵受力分析，可知磁鐵受重力、支持力、彈力、導(dǎo)線對(duì)磁鐵的力，有可能處于平衡狀態(tài)，則摩擦力為0，此時(shí)若通電直導(dǎo)線的電流方向反向，磁鐵受導(dǎo)線的作用力垂直斜面向下，則磁體對(duì)斜面的壓力變大，則磁鐵仍保持靜止，增大通電直導(dǎo)線的電流，摩擦力依然不變，故BD錯(cuò)誤，C正確；故選C。5．如圖所示，正三棱柱abc—a′b′c′的底面邊長(zhǎng)與高均為L(zhǎng)，將長(zhǎng)為3L的粗細(xì)均勻的銅棒彎折并沿a′abc固定?？臻g中存在方向垂直三棱柱底面abc的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，當(dāng)導(dǎo)線中通沿a′abc方向的電流I時(shí)，銅棒受到的安培力大小為（

）A．BIL B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．2BIL【答案】A【詳解】根據(jù)幾何關(guān)系可知導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則安培力大小為F=BIL故選A。6．下列關(guān)于磁場(chǎng)的相關(guān)判斷和描述正確的是（）A．甲圖中導(dǎo)線所通電流與受力后導(dǎo)線彎曲的圖示不符合物理事實(shí)B．乙圖中表示條形磁鐵的磁感線從N極出發(fā)，到S極終止C．丙圖中導(dǎo)線通電后，其正下方小磁針的旋轉(zhuǎn)方向不符合物理事實(shí)D．丁圖中環(huán)形導(dǎo)線通電后，其軸心位置小磁針的旋轉(zhuǎn)方向符合物理事實(shí)【答案】A【詳解】A．甲圖中兩導(dǎo)線通電電流相反，根據(jù)“同向電流相吸引、反向電流相排斥”，可知兩電流之間是排斥力，圖中導(dǎo)線彎曲顯示的是吸引力，不符合物理事實(shí)，A正確；B．條形磁鐵外部的磁感線從N極到S極，內(nèi)部磁感線是從S極到N極，B錯(cuò)誤；C．通電導(dǎo)線在其下方產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向是垂直紙面向里，小磁針N極向里、S極向外旋轉(zhuǎn)符合物理事實(shí)，C錯(cuò)誤；D．環(huán)形導(dǎo)線通電后在其中心軸線上的磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲猓〈裴楴極應(yīng)向外、S極向里旋轉(zhuǎn)，D錯(cuò)誤。故選A。7．如圖所示，匝數(shù)為N、面積為S的閉合線圈abcd水平放置，與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)夾角為SKIPIF1<0?，F(xiàn)將線圈以ab邊為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)SKIPIF1<0，則該過程中線圈的磁通量變化量的大小為（）A．SKIPIF1<0NBS B．SKIPIF1<0BS C．SKIPIF1<0NBS D．SKIPIF1<0BS【答案】B【詳解】?jī)纱吻闆r下磁感線穿過線圈的面不同，設(shè)初位置時(shí)穿過線圈的磁通量為正，則初位置時(shí)SKIPIF1<0轉(zhuǎn)過90°，到達(dá)末位置時(shí)SKIPIF1<0初、末位置磁通量的變化量的大小為SKIPIF1<0故選B。8．“中國天眼”用于探索宇宙起源和演化，其靈敏度達(dá)到世界第二大望遠(yuǎn)鏡的2.5倍以上，大幅拓展了人類的視野。“天眼”“眼眶”所圍圓面積為S。其所在處地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，與“眼眶”平面平行、垂直的分量分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，則穿過“眼眶”的磁通量大小為（）A．B1S B．SKIPIF1<0 C．0 D．BS【答案】B【詳解】在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，“眼眶”與磁場(chǎng)Bl平行，穿過的磁通量Φ=0，“眼眶”與磁場(chǎng)B2垂直，則穿過的磁通量Φ=B2S。故選B。9．在物理學(xué)發(fā)展過程中，觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)、假說和邏輯推理等方法都起到了重要作用。下列敘述符合史實(shí)的是（）A．物理學(xué)家歐姆提出分子電流假說，用于解釋磁場(chǎng)起源B．奧斯特在實(shí)驗(yàn)中觀察到電流的磁效應(yīng)，該效應(yīng)揭示了電和磁存在聯(lián)系C．物理學(xué)家安培在分析許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后，得到了關(guān)于感應(yīng)電流方向的規(guī)律D．法拉第觀察到，在通有恒定電流的靜止導(dǎo)線附近的固定導(dǎo)線圈中會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流【答案】B【詳解】A．物理學(xué)家安培提出分子電流假說，用于解釋磁場(chǎng)起源，故A錯(cuò)誤；B．奧斯特在實(shí)驗(yàn)中觀察到電流的磁效應(yīng)，該效應(yīng)揭示了電和磁存在聯(lián)系，故B正確；C．物理學(xué)家楞次在分析許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后，得到了關(guān)于感應(yīng)電流方向的規(guī)律，故C錯(cuò)誤；D．在通有恒定電流的靜止導(dǎo)線附近的固定導(dǎo)線圈，通過導(dǎo)線圈的磁通量保持不變，不會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流，故D錯(cuò)誤。故選B。10．如圖兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通有大小相等，方向相同的電流I，a、b、c、d為導(dǎo)線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點(diǎn)，且a、b、c與兩導(dǎo)線共線，c點(diǎn)與兩導(dǎo)線的距離相等，且SKIPIF1<0；c、d的連線與導(dǎo)線所在平面垂直，則下列說法中正確的是（）A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反，大小相等B．c、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為零C．兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線有相互吸引的磁場(chǎng)力，大小不相等D．兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線有相互排斥的磁場(chǎng)力，大小相等【答案】A【詳解】A．由安培定則知兩電流在a點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度均向下，在b點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度均向上，由對(duì)稱性及電場(chǎng)的疊加法則可知，a、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等方向相反，A正確；B．由安培定則知兩電流在c點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度等大反向，在d點(diǎn)分別產(chǎn)生斜向左下和斜向左上等大的磁感應(yīng)強(qiáng)度，由電場(chǎng)的疊加法則可知，c點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，d點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)通電直導(dǎo)線同向電流相互吸引，反向電流相互排斥，可知兩處電流的方向相同，所以兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線有相互吸引的磁場(chǎng)力，大小相等，CD錯(cuò)誤。故選A。11．如圖甲所示為多路導(dǎo)線輸電時(shí)經(jīng)常用到的一個(gè)六分導(dǎo)線間隔棒，用于固定和分隔導(dǎo)線，圖乙為其截面圖．間隔棒將6條輸電導(dǎo)線分別固定在一個(gè)正六邊形的頂點(diǎn)a、b、c、d、e、f上，O為正六邊形的中心．已知通電直導(dǎo)線在周圍形成磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流大小成正比，與到導(dǎo)線的距離成反比，假設(shè)a、c、e三條輸電直導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向外，b、d、f三條輸電直導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向里，所有直導(dǎo)線電流大小相等，其中導(dǎo)線a對(duì)導(dǎo)線b的安培力為F，下列說法正確的是（

）．A．O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于SKIPIF1<0向下B．b、c、d、e、f5根導(dǎo)線在a導(dǎo)線處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿SKIPIF1<0指向OC．a(chǎn)導(dǎo)線所受安培力方向沿SKIPIF1<0指向OD．a(chǎn)導(dǎo)線所受安培力的合力為SKIPIF1<0【答案】D【詳解】A．根據(jù)安培定則，a、d兩條導(dǎo)線在O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)和b、e兩條導(dǎo)線在O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)大小相等，夾角為120°，設(shè)為B，則合場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向上，大小為B，c、f兩條導(dǎo)線在O點(diǎn)的合磁場(chǎng)大小為B，方向豎直向下，所以O(shè)點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零：故A錯(cuò)誤；BCD．根據(jù)安培定則，b、c、d、e、f處5根導(dǎo)線在a處產(chǎn)生磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向如圖所示：設(shè)b在a處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則f在a處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，c、e在a處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為SKIPIF1<0，d在a處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為SKIPIF1<0，根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加可知，b、c、d、e、f處5根導(dǎo)線在a處產(chǎn)生磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于aO斜向右上方，合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5B，方向垂直aO，根據(jù)左手定則和安培力公式可知，a受安培力方向?yàn)檠豠O,由O指向a，大小為0.5F，故BC錯(cuò)誤，D正確；故選D。12．在正方形ABCD的中心有一以O(shè)點(diǎn)為圓心的鐵環(huán)，如圖所示纏繞著通電絕緣導(dǎo)線，當(dāng)通電方向如圖所示時(shí)，O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為SKIPIF1<0。現(xiàn)在A、B、C、D四點(diǎn)放置如圖所示的通電直導(dǎo)線，電流強(qiáng)度如圖所示。已知正方形邊長(zhǎng)為l，通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)SKIPIF1<0，其中k為已知系數(shù)，I為電流強(qiáng)度，d為到通電導(dǎo)線的直線距離。則此時(shí)O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】C【詳解】通電線圈在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)B0的方向?yàn)樨Q直向下；四條直導(dǎo)線到圓心O的距離為SKIPIF1<0則AC在O點(diǎn)的合磁場(chǎng)為SKIPIF1<0方向由O指向D；同理BD在O點(diǎn)的合磁場(chǎng)為SKIPIF1<0方向由O指向A；則O點(diǎn)的合磁場(chǎng)為SKIPIF1<0故選C。多選13．如圖所示，有一個(gè)由同種均勻材料制成的正三角形金屬線框，豎直靜止在粗糙水平地面上。線框所在區(qū)域有如圖示的垂直線框平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在AC之間加上圖示直流電壓，已知AC間直導(dǎo)線受到的安培力大小為F，則（）

A．AC段直導(dǎo)線受到的安培力方向垂直AC指向BB．線框ABC受到的安培力大小為2FC．與未通電時(shí)相比，通電時(shí)線框ABC對(duì)地面的壓力減小了SKIPIF1<0D．地面對(duì)線框的摩擦力方向向左，大小為SKIPIF1<0【答案】D【詳解】A．根據(jù)左手定則可知AC段直導(dǎo)線受到的安培力方向垂直AC指向B的反方向，A錯(cuò)誤；BCD．設(shè)SKIPIF1<0邊所受安培力為SKIPIF1<0，ABC邊與AC邊并聯(lián)，故流過ABC的電流為流過AC邊的SKIPIF1<0，ABC有效長(zhǎng)度為三角形邊長(zhǎng)，故安培力為SKIPIF1<0整個(gè)線框受到的安培力為SKIPIF1<0根據(jù)左手定則可知，整個(gè)線框所受安培力垂直SKIPIF1<0斜向上，與未通電時(shí)相比，通電時(shí)線框ABC對(duì)地面的壓力減小SKIPIF1<0水平方向，根據(jù)平衡條件可得SKIPIF1<0D正確，BC錯(cuò)誤。故選D。多選14．如圖所示，傾角為SKIPIF1<0的粗糙絕緣斜面處于垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在斜面上有一根有效長(zhǎng)度為SKIPIF1<0、質(zhì)量為SKIPIF1<0、水平放置的導(dǎo)體棒，當(dāng)導(dǎo)體棒中分別通入方向相同電流SKIPIF1<0、SKIPIF1<0時(shí)，導(dǎo)體棒均能沿斜面勻速運(yùn)動(dòng)。已知SKIPIF1<0，重力加速度為SKIPIF1<0，則下列說法正確的是（）A．通入電流方向垂直紙面向外B．通入電流SKIPIF1<0時(shí)導(dǎo)體棒沿斜面向下運(yùn)動(dòng)C．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為SKIPIF1<0D．若電流SKIPIF1<0，SKIPIF1<0與SKIPIF1<0、SKIPIF1<0方向相同，則通入SKIPIF1<0時(shí)也能使導(dǎo)體棒沿斜面做勻速直線運(yùn)動(dòng)【答案】ABC【詳解】A．往上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)必須受沿斜面向上的安培力，由左手定則知電流向外，A正確；B．由題意可知通電流I和I時(shí)，導(dǎo)體棒均能沿斜面勻速運(yùn)動(dòng)，且I1>I2，電流小時(shí)導(dǎo)體棒受到的安培力小，故通入電流I時(shí)導(dǎo)體棒沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，通入電流I時(shí)導(dǎo)體棒沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，B正確；C．兩種情況下，導(dǎo)體棒均勻速運(yùn)動(dòng)，均處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知導(dǎo)體棒沿斜面向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，有SKIPIF1<0導(dǎo)體棒沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，有SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0SKIPIF1<0C正確；D．因I和I可分別使導(dǎo)體棒沿斜面向下或向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，而根據(jù)磁場(chǎng)方向可知安培力一定在沿斜面向上，摩擦力大小不變，重力沿斜面分力不變，故不存在其它電流讓導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。故選ABC