【優(yōu)化方案】2022屆高三物理大一輪復習-第8章-第1節(jié)-磁場的描述-磁場對電流的作用-

2022高考導航考綱呈現1．磁場、磁感應強度、磁感線Ⅰ2．通電直導線和通電線圈四周磁場的方向Ⅰ3．安培力、安培力的方向Ⅰ4．勻強磁場中的安培力Ⅱ5．洛倫茲力、洛倫茲力的方向Ⅰ6．洛倫茲力公式Ⅱ7．帶電粒子在勻強磁場中的運動Ⅱ8．質譜儀和回旋加速器Ⅰ說明：1.安培力的計算只限于電流與磁感應強度方向垂直的狀況．2．洛倫茲力的計算只限于速度和磁場方向垂直的狀況．熱點視角1．高考對磁場學問的考查頻率較高，考查的熱點主要集中在：磁場概念的理解、安培力的應用和帶電粒子在磁場中的運動、帶電粒子在復合場中的運動．2．高考題型包括選擇題和計算題．選擇題側重考查磁場的基本概念、安培力的簡潔應用和洛倫茲力的有關分析；計算題則側重考查帶電粒子在磁場中或在復合場中的運動以及與電磁感應相結合的問題．特殊留意“邊界問題”以及由周期性引起的多解問題．3．高考也留意實際應用，如質譜儀、回旋加速器、霍爾元件、磁流體發(fā)電機、速度選擇器、磁電式電流表等都可能成為命題的背景．第一節(jié)磁場的描述磁場對電流的作用[同學用書P156]一、磁場、磁感應強度1．磁場(1)基本性質：磁場對處于其中的磁體、電流和運動電荷有磁力的作用．(2)方向：小磁針的N極所受磁場力的方向．2．磁感應強度(1)物理意義：描述磁場強弱和方向．(2)定義式：B＝eq\f(F,IL)(通電導線垂直于磁場)．(3)方向：小磁針靜止時N極的指向．(4)單位：特斯拉，符號T.1.(單選)關于磁感應強度的說法正確的是()A．一小段通電導體放在磁場A處，受到的磁場力比B處的大，說明A處的磁感應強度比B處的磁感應強度大B．由B＝eq\f(F,IL)可知，某處的磁感應強度的大小與放入該處的通電導線所受磁場力F成正比，與電流強度I和導線長度L的乘積IL成反比C．一小段通電導體在磁場中某處不受磁場力作用，則該處磁感應強度確定為零D．小磁針N極所受磁場力的方向就是該處磁感應強度的方向答案：D二、磁感線及特點1．磁感線在磁場中畫出一些曲線，使曲線上每一點的切線方向都跟這點的磁感應強度的方向全都．2．磁感線的特點(1)磁感線上某點的切線方向就是該點的磁場方向．(2)磁感線的疏密定性地表示磁場的強弱，在磁感線較密的地方磁場較強；在磁感線較疏的地方磁場較弱．(3)磁感線是閉合曲線，沒有起點和終點．在磁體外部，從N極指向S極；在磁體內部，由S極指向N極．(4)同一磁場的磁感線不中斷、不相交、不相切．(5)磁感線是假想的曲線，客觀上不存在．3．電流四周的磁場直線電流的磁場通電螺線管的磁場環(huán)形電流的磁場特點無磁極、非勻強且距導線越遠處磁場越弱與條形磁鐵的磁場相像，管內為勻強磁場且磁場最強，管外為非勻強磁場環(huán)形電流的兩側是N極和S極且離圓環(huán)中心越遠，磁場越弱安培定則2.(單選)下列四圖為電流產生磁場的分布圖，正確的分布圖是()A．①③B．②③C．①④ D．②④答案：C三、安培力的大小和方向1．安培力的大小(1)磁場和電流垂直時，F＝BIL.(2)磁場和電流平行時：F＝0.2．安培力的方向(1)用左手定則判定：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內；讓磁感線從掌心進入，并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向．(2)安培力的方向特點：F⊥B，F⊥I，即F垂直于B和I打算的平面．(留意：B和I可以有任意夾角)3.(單選)(2022·高考新課標全國卷Ⅰ)關于通電直導線在勻強磁場中所受的安培力，下列說法正確的是()A．安培力的方向可以不垂直于直導線B．安培力的方向總是垂直于磁場的方向C．安培力的大小與通電直導線和磁場方向的夾角無關D．將直導線從中點折成直角，安培力的大小確定變?yōu)樵瓉淼囊话氪鸢福築考點一安培定則的應用和磁場的疊加[同學用書P157]1．安培定則的應用在運用安培定則判定直線電流和環(huán)形電流的磁場時應分清“因”和“果”．緣由(電流方向)結果(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2.磁場的疊加磁感應強度是矢量，計算時與力的計算方法相同，利用平行四邊形定則或正交分解法進行合成與分解．特殊提示：兩個電流四周的磁場的磁感應強度是由兩個電流分別獨立存在時產生的磁場在該處的磁感應強度疊加而成的．(單選)(2021·南昌調研)如圖所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點，O為半圓弧的圓心，∠MOP＝60°.在M、N處各有一條長直導線垂直穿過紙面，導線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示，這時O點的磁感應強度大小為B1.若將M處長直導線移至P處，則O點的磁感應強度大小為B2，那么B2與B1之比為()A.eq\r(3)∶1 B.eq\r(3)∶2C．1∶1 D．1∶2[審題點睛](1)在M、N兩點時，O點的兩個分磁感應強度大小關系如何？方向夾角為多大？(2)在P、N兩點時，O點分磁感應強度大小關系如何？方向夾角為多大？[解析]如圖所示，當通有電流的長直導線在M、N兩處時，依據安培定則可知，二者在圓心O處產生的磁感應強度大小都為B1/2.當將M處長直導線移到P處時，兩直導線在圓心O處產生的磁感應強度也為B1/2，做平行四邊形，由圖中的幾何關系，可得：cos30°＝eq\f(\f(B2,2),\f(B1,2))＝eq\f(B2,B1)＝eq\f(\r(3),2)，故選項B正確．[答案]B[方法總結]解決這類問題的思路和步驟：(1)依據安培定則確定各導線在某點產生的磁場方向；(2)推斷各分磁場的磁感應強度大小關系；(3)依據矢量合成法則確定合磁場的大小和方向．1.(單選)(2021·長春調研)如圖所示，現有四條完全相同的垂直于紙面放置的長直導線，橫截面分別位于一正方形abcd的四個頂點上，直導線分別通有方向垂直于紙面對里、大小分別為Ia＝I，Ib＝2I，Ic＝3I，Id＝4I的恒定電流．已知通電長直導線四周距離為r處磁場的磁感應強度大小為B＝keq\f(I,r)，式中常量k>0，I為電流大小．忽視電流間的相互作用，若電流Ia在正方形的幾何中心O點處產生的磁感應強度大小為B，則O點處實際的磁感應強度的大小及方向為()A．2eq\r(2)B，方向由O點指向ad中點B．2eq\r(2)B，方向由O點指向ab中點C．10B，方向垂直于紙面對里D．10B，方向垂直于紙面對外解析：選A.由題意，直導線四周某點的磁感應強度的大小與電流的大小成正比，與距直導線的距離成反比．應用安培定則并結合平行四邊形定則，可知A選項正確．考點二安培力作用下導體運動狀況的判定[同學用書P158]1．判定通電導體在安培力作用下的運動或運動趨勢，首先必需弄清楚導體所在位置的磁場分布狀況，然后利用左手定則精確?????判定導體的受力狀況，進而確定導體的運動方向或運動趨勢的方向．2．在應用左手定則判定安培力方向時，磁感線方向不愿定垂直于電流方向，但安培力方向確定與磁場方向和電流方向垂直，即大拇指確定要垂直于磁場方向和電流方向打算的平面．(單選)如圖所示，把輕質導線圈用絕緣細線懸掛在磁鐵N極四周，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直線圈平面．當線圈內通以圖中方向的電流后，線圈的運動狀況是()A．線圈向左運動B．線圈向右運動C．從上往下看順時針轉動D．從上往下看逆時針轉動[解析]法一：電流元法．首先將圓形線圈分成很多小段，每一段可看做始終線電流元，取其中上、下兩小段分析，其截面圖和受安培力狀況如圖甲所示．依據對稱性可知，線圈所受安培力的合力水平向左，故線圈向左運動．只有選項A正確．法二：等效法．將環(huán)形電流等效成小磁針，如圖乙所示，依據異名磁極相吸引知，線圈將向左運動，選A.也可將左側條形磁鐵等效成環(huán)形電流，依據結論“同向電流相吸引，異向電流相排斥”，也可推斷出線圈向左運動，選A.[答案]A[方法總結]安培力作用下導體運動狀況的判定方法電流元法分割為電流元eq\o(→,\s\up7(左手定則),\s\do5())安培力方向→整段導體所受合力方向→運動方向特殊位置法在特殊位置→安培力方向→運動方向等效法環(huán)形電流小磁針條形磁鐵通電螺線管多個環(huán)形電流結論法同向電流相互吸引，異向電流相互排斥；兩不平行的直線電流相互作用時，有轉到平行且電流方向相同的趨勢轉換爭辯對象法定性分析磁體在電流磁場作用下如何運動或運動趨勢的問題，可先分析電流在磁體磁場中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁場的作用力，從而確定磁體所受合力及運動方向2.(單選)如圖所示，蹄形磁鐵用懸線懸于O點，在磁鐵的正下方有一水平放置的長直導線，當導線中通以由左向右的電流時，蹄形磁鐵的運動狀況將是()A．靜止不動B．向紙外平動C．N極向紙外、S極向紙內轉動D．N極向紙內、S極向紙外轉動解析：選C.實行轉換爭辯對象法推斷．在圖示位置，導線左端受磁場力向里，右端受磁場力向外，由牛頓第三定律可知，蹄形磁鐵N極受力向外，S極向里，故C正確．方法技巧——用視圖轉換法求解涉及安培力的力學問題1．安培力(1)方向：依據左手定則推斷．(2)大?。河晒紽＝BIL計算，且其中的L為導線在磁場中的有效長度．如彎曲通電導線的有效長度L等于連接兩端點的直線的長度，相應的電流方向沿兩端點連線由始端流向末端，如圖所示．2．視圖轉換對于安培力作用下的力學問題，需畫出導體棒的受力示意圖．但在三維空間無法精確?????畫出其受力狀況，可將三維立體圖轉化為二維平面圖，即畫出俯視圖、剖面圖或側視圖等．此時，金屬棒用圓代替，電流方向用“×”或“·”表示．(10分)如圖所示，在水平地面上固定一對與水平面傾角為α的光滑平行導電軌道，軌道間的距離為l，兩軌道底端的連線與軌道垂直，頂端接有電源．將一根質量為m的直導體棒ab放在兩軌道上，且與兩軌道垂直．已知通過導體棒的恒定電流大小為I，方向由a到b，重力加速度為g，在軌道所在空間加一豎直向上的勻強磁場，使導體棒在軌道上保持靜止．(1)求磁場對導體棒的安培力的大??；(2)假如轉變導軌所在空間的磁場方向，試確定使導體棒在軌道上保持靜止的勻強磁場磁感應強度B的最小值的大小和方向．[審題點睛](1)磁場豎直向上時，安培力的方向如何？處于靜止時，安培力的大小應滿足什么關系？(2)安培力沿什么方向時，維持導體棒靜止所需安培力最小？eq\a\vs4\al([規(guī)范解答])—————————該得的分一分不丟！(1)導體棒受力如圖所示(2分)依據共點力平衡條件可知，磁場對導體棒的安培力的大小F安＝mgtanα.(2分)(2)要使磁感應強度最小，則要求安培力最?。罁芰顩r可知，最小安培力F安min＝mgsinα，方向平行于軌道斜向上，(3分)所以最小磁感應強度Bmin＝eq\f(F安min,Il)＝eq\f(mgsinα,Il)(2分)依據左手定則可推斷出，此時的磁感應強度的方向為垂直軌道平面斜向上．(1分)[答案](1)mgtanα(2)eq\f(mgsinα,Il)垂直軌道平面斜向上[方法提煉]解決安培力作用下的力學問題的思路：(1)選定爭辯對象；(2)變三維為二維，畫出平面受力分析圖，推斷安培力的方向時切忌跟著感覺走，確定要用左手定則來推斷，留意F安⊥B、F安⊥I；(3)依據力的平衡條件或牛頓其次定律列方程求解．3.(多選)如圖所示，質量為m，長為L的導體棒電阻為R，初始時靜止于光滑的水平軌道上，電源電動勢為E，內阻不計．勻強磁場的磁感應強度為B，其方向與軌道平面成θ角斜向上方且垂直于導體棒，開關閉合后導體棒開頭運動，則()A．導體棒向左運動B．開關閉合瞬間導體棒MN所受安培力為eq\f(BEL,R)C．開關閉合瞬間導體棒MN所受安培力為eq\f(BELsinθ,R)D．開關閉合瞬間導體棒MN的加速度為eq\f(BELsinθ,mR)解析：選BD.磁場方向與導體棒垂直，導體棒所受安培力F＝BIL＝eq\f(BEL,R)，方向為垂直于磁場方向與電流方向所確定的平面斜向下，其有水平向右的重量，將向右運動，故A、C錯誤，B正確．導體棒的合力F合＝Fcos(90°－θ)＝Fsinθ，由a＝eq\f(F合,m)得a＝eq\f(BELsinθ,mR)，D正確．1.(單選)(2021·石家莊模擬)在一根南北方向放置的直導線的正下方10cm處放一個羅盤．導線沒有通電時小磁針的N極指向北方；當給導線通入電流時，發(fā)覺羅盤的指針偏轉確定角度．現已測出此地的地磁場水平重量B1＝5.0×10－5T，通電后羅盤指針停在北偏東60°的位置，如圖所示．由此測出該通電直導線在該處產生磁場的磁感應強度大小為()A．5.0×10－5T B．1.0×10－4TC．8.66×10－5T D．7.07×10－5T解析：選C.電流在羅盤處產生的磁場方向水平向東，合磁場方向東偏北30°，由圖可知：B2＝eq\f(B1,tan30°)＝8.66×10－5T.故C正確．2．(單選)(2021·南通模擬)如圖所示，A為一水平旋轉的橡膠盤，帶有大量均勻分布的負電荷，在圓盤正上方水平放置一通電直導線，電流方向如圖．當圓盤高速繞中心軸OO′轉動時，通電直導線所受磁場力的方向是()A．豎直向上 B．豎直向下C．水平向里 D．水平向外解析：選C.從上向下看，由于帶負電的圓盤順時針方向旋轉，形成的等效電流為逆時針方向，所產生的磁場方向豎直向上．由左手定則可判定通電導線所受安培力的方向水平向里．故C正確．3.(單選)(2021·江蘇淮安楚州中學階段測試)如圖所示，在傾角為α的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長為L、質量為m的直導體棒．當導體棒中的恒定電流I垂直于紙面對里時，欲使導體棒靜止在斜面上，可將導體棒置于勻強磁場中，當外加勻強磁場的磁感應強度B的方向在紙面內由豎直向上逆時針轉至水平向左的過程中，關于B的大小的變化，正確的是()A．漸漸增大 B．漸漸減小C．先增大后減小 D．先減小后增大解析：選D.對導體棒受力分析，受重力G、支持力FN和安培力FA，三力平衡，合力為零，將支持力FN和安培力FA合成，合力與重力相平衡，如圖所示．從圖中可以看出，當磁場變化時，安培力FA先減小后增大，由于FA＝BIL，且其中電流I和導體棒的長度L均不變，故磁感應強度先減小后增大，故本題選D.4．(單選)如圖所示，兩根相互平行的長直導線過紙面上的M、N兩點，且與紙面垂直，導線中通有大小相等、方向相反的電流．a、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到O點的距離均相等．關于以上幾點處的磁場，下列說法正確的是()A．O點處的磁感應強度為零B．a、b兩點處的磁感應強度大小相等，方向相反C．c、d兩點處的磁感應強度大小相等，方向相同D．a、c兩點處磁感應強度的方向不同解析：選C.依據安培定則推斷磁場方向，再結合矢量的合成學問求解．依據安培定則推斷：兩直線電流在O點產生的磁場方向均垂直于MN向下，O點的磁感應強度不為零，故A選項錯誤；a、b兩點的磁感應強度大小相等，方向相同，故B選項錯誤；依據對稱性，c、d兩點處的磁感應強度大小相等，方向相同，故C選項正確；a、c兩點的磁感應強度方向相同，故D選項錯誤．5．(單選)如圖，長為2l的直導線折成邊長相等，夾角為60°的V形，并置于與其所在平面相垂直的勻強磁場中，磁感應強度為B.當在該導線中通以電流I時，該V形通電導線受到的安培力大小為()A．0 B．0.5BIlC．BIl D．2BIl解析：選C.該導線受安培力的有效長度為l，所以該導線受到的安培力的大小為F＝BIl，C正確．6．(多選)電磁軌道炮工作原理如圖所示．待放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I從一條軌道流入，通過導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(可視為勻強磁場)，磁感應強度的大小與I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．現欲使彈體的出射速度增加至原來的2倍，理論上可接受的方法是()A．只將軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍B．只將電流I增加至原來的2倍C．只將彈體質量減至原來的一半D．將彈體質量減至原來的一半，軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍，其他量不變解析：選BD.由題意可知磁感應強度B＝kI，安培力F＝BId＝kI2d，由動能定理可得FL＝eq\f(mv2,2)，解得v＝Ieq\r(\f(2kdL,m))，由此式可推斷B、D正確．一、單項選擇題1.始終導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，假如直導線可以自由地運動且通以方向為由a到b的電流，則導線ab受磁場力后的運動狀況為()A．從上向下看順時針轉動并靠近螺線管B．從上向下看順時針轉動并遠離螺線管C．從上向下看逆時針轉動并遠離螺線管D．從上向下看逆時針轉動并靠近螺線管解析：選D.先由安培定則推斷出通電螺線管的N、S極，找出導線左、右兩端磁感應強度的方向，并用左手定則推斷這兩端受到的安培力的方向，如圖甲所示．可以推斷導線受磁場力后從上向下看逆時針方向轉動．再分析此時導線位置的磁場方向，再次用左手定則推斷導線受磁場力的方向，如圖乙所示，導線還要靠近螺線管，所以D正確，A、B、C錯誤．2.如圖所示，在同一平面內相互絕緣的三根無限長直導線ab、cd、ef圍成一個等邊三角形，三根導線通過的電流大小相等，方向如圖所示，O為等邊三角形的中心，M、N分別為O關于導線ab、cd的對稱點．已知三根導線中的電流形成的合磁場在O點的磁感應強度大小為B1，在M點的磁感應強度大小為B2，若撤去導線ef，而ab、cd中電流不變，則此時N點的磁感應強度大小為()A．B1＋B2 B．B1－B2C.eq\f(B1＋B2,2) D.eq\f(B1－B2,2)解析：選C.設每根導線中的電流在O點產生的磁感應強度大小為B0，ef、cd的電流在M點產生的磁感應強度大小都為B0′，則在O點有B1＝B0，在M點有B2＝2B0′＋B0，撤去導線ef后，在N點有BN＝B0＋B0′，聯(lián)立各式可得BN＝eq\f(B1＋B2,2)，C正確．3.如圖所示，一個邊長為L、三邊電阻相同的正三角形金屬框放置在磁感應強度為B的勻強磁場中．若通以圖示方向的電流(從A點流入，從C點流出)，電流強度為I，則金屬框受到的磁場力為()A．0 B．ILBC.eq\f(4,3)ILB D．2ILB解析：選B.金屬框三邊電阻相同，則AC、ABC兩段導線上流過的電流分別為eq\f(2,3)I和eq\f(1,3)I，導線ABC段的有效長度為2Lsin30°＝L，所以該正三角形通電導線受到的安培力大小為eq\f(2,3)ILB＋eq\f(1,3)ILB＝ILB，故B正確．4．(2021·高考上海卷)如圖，通電導線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab且相互絕緣．當MN中電流突然減小時，線圈所受安培力的合力方向()A．向左 B．向右C．垂直紙面對外 D．垂直紙面對里解析：選B.由于導線MN靠近ab，由圖可知，線圈中等效合磁場為垂直紙面對里，當MN中電流減小時，由楞次定律可知感應電流的磁場阻礙磁通量的減小，故線圈向右運動，所受安培力的合力向右，故只有B項正確．☆5.如圖所示，用三條細線懸掛的水平圓形線圈共有n匝，線圈由粗細均勻、單位長度的質量為2.5g的導線繞制而成，三條細線呈對稱分布，穩(wěn)定時線圈平面水平，在線圈正下方放有一個圓柱形條形磁鐵，磁鐵的中軸線OO′垂直于線圈平面且通過其圓心O，測得線圈的導線所在處磁感應強度大小為0.5T，方向與豎直線成30°角，要使三條細線上的張力為零，線圈中通過的電流至少為(g取10m/s2)()A．0.1A B．0.2AC．0.05A D．0.01A解析：選A.設線圈半徑為R，通電線圈受到的安培力為每小段導線所受的安培力的合力F＝nBI·2πRsin30°，所受重力為G＝n2πRρg，平衡時有：F＝G，nBI·2πRsin30°＝n·2πRρg，得I＝eq\f(2ρg,B)，代入數據得I＝0.1A，故A正確．☆6.(2021·衡陽模擬)如圖所示，在豎直向下的勻強磁場中有兩根豎直放置的平行粗糙導軌CD、EF，導軌上放一金屬棒MN.現從t＝0時刻起，給金屬棒通以圖示方向的電流且電流強度與時間成正比，即I＝kt，其中k為常量，金屬棒與導軌始終垂直且接觸良好．下列關于金屬棒的速度v、加速度a隨時間t變化的關系圖象，可能正確的是()解析：選D.從t＝0時刻起，金屬棒通以電流I＝kt，由左手定則可知，安培力方向垂直紙面對里，使其緊壓導軌，導致金屬棒在運動過程中，所受到的摩擦力增大，所以加速度在減小，當滑動摩擦力小于重力時速度與加速度方向相同，所以金屬棒做加速度減小的加速運動．當滑動摩擦力等于重力時，加速度為零，此時速度達到最大．當安培力連續(xù)增大時導致加速度方向豎直向上，則毀滅加速度與速度方向相反，因此做加速度增大的減速運動．v－t圖象的斜率確定值表示加速度的大小，故選項A、B均錯誤．對金屬棒MN，由牛頓其次定律得mg－μFN＝ma，而FN＝BIL＝BktL，即mg－μBktL＝ma，因此a＝g－eq\f(μkBL,m)t，明顯加速度a與時間t成線性關系，故選項C錯誤，D正確．二、多項選擇題7．如圖中裝置可演示磁場對通電導線的作用．電磁鐵上下兩磁極之間某一水平面內固定兩條平行金屬導軌，L是置于導軌上并與導軌垂直的金屬桿．當電磁鐵線圈兩端a、b，導軌兩端e、f，分別接到兩個不同的直流電源上時，L便在導軌上滑動．下列說法正確的是()A．若a接正極，b接負極，e接正極，f接負極，則L向右滑動B．若a接正極，b接負極，e接負極，f接正極，則L向右滑動C．若a接負極，b極正極，e接正極，f接負極，則L向左滑動D．若a接負極，b極正極，e接負極，f接正極，則L向左滑動解析：選BD.若a接正極，b接負極，電磁鐵磁極間磁場方向向上，e接正極，f接負極，由左手定則判定金屬桿受安培力向左，則L向左滑動，A項錯誤，同理判定B、D項正確，C項錯誤．8．(2021·山東試驗中學模擬)如圖所示，在光滑水平面上一輕質彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來，此時磁鐵對水平面的壓力為FN1，現在磁鐵左上方位置固定一導體棒，當導體棒中通以垂直紙面對里的電流后，磁鐵對水平面的壓力為FN2，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C．FN1>FN2 D．FN1<FN2解析：選BC.在導體棒處條形磁鐵的磁場方向為向右偏上，如圖．由左手定則知導體棒受的磁場力方向為向下偏右．由牛頓第三定律知，磁鐵受導體棒的作用力向上偏左．明顯B、C正確．9．(2021·啟東模擬)如圖所示，在豎直向下的恒定勻強磁場中有一光滑絕緣的eq\f(1,4)圓軌道，一重為G的金屬導體MN垂直于軌道橫截面水平放置，在導體中通入電流I，使導體在安培力的作用下以恒定的速率v從A點運動到C點，設導體所在位置的軌道半徑與豎直方向的夾角為θ，安培力的瞬時功率為P，則從A到C的過程中，下列有關說法正確的是()A．電流方向從M指向N B．I∝cotθC．P∝cosθ D．P∝sinθ解析：選AD.由于安培力方向始終水平向左，依據左手定則知電流方向從M指向N，A正確．由于導體棒做勻速圓周運動，所以有Gsinθ＝F安cosθ＝ILBcosθ，故I＝eq\f(G,BL)tanθ，則I∝tanθ，B錯誤；又P＝F安vcosθ＝Gvsinθ，所以P∝sinθ，C錯誤，D正確．☆10.(2022·高考浙江卷)如圖甲所示，兩根光滑平行導軌水平放置，間距為L，其間有豎直向下的勻強磁場，磁感應強度為B.垂直于導軌水平對稱放置一根均勻金屬棒．從t＝0時刻起，棒上有如圖乙所示的持續(xù)交變電流I，周期為T，最大值為Im，圖甲中I所示方向為