第1練　磁場及其對電流的作用【公眾號：屋里學(xué)家】

第1練磁場及其對電流的作用A級基礎(chǔ)對點(diǎn)練對點(diǎn)練1安培定則、磁場疊加1.(多選)下列說法正確的是()A.磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可以這樣測定：把一小段通電導(dǎo)線放在該點(diǎn)時(shí)，受到的磁場力F與該導(dǎo)線的長度L、通過的電流I的乘積的比值B＝eq\f(F,IL)，即磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.通電導(dǎo)線在某點(diǎn)不受磁場力的作用，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C.磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝eq\f(F,IL)只是定義式，它的大小取決于場源及磁場中的位置，與F、I、L以及通電導(dǎo)線在磁場中的方向無關(guān)D.磁場是客觀存在的2.(2024·浙江金華模擬)已知通電直導(dǎo)線在其延長線上產(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B＝keq\f(I,r)，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1所示，O為兩段圓弧的共同圓心，大、小圓弧的半徑分別為r大和r小，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()圖1A.kIeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,r小)－\f(1,r大)))，垂直紙面向外B.kIeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,r小)＋\f(1,r大)))，垂直紙面向里C.eq\f(kI,4)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,r小)－\f(1,r大)))，垂直紙面向外D.eq\f(kI,4)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,r小)＋\f(1,r大)))，垂直紙面向里3.(2021·全國甲卷，16)兩足夠長直導(dǎo)線均折成直角，按圖示方式放置在同一平面內(nèi)，EO與O′Q在一條直線上，PO′與OF在一條直線上，兩導(dǎo)線相互絕緣，通有相等的電流I，電流方向如圖2所示。若一根無限長直導(dǎo)線通過電流I時(shí)，所產(chǎn)生的磁場在距離導(dǎo)線d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則圖中與導(dǎo)線距離均為d的M、N兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為()圖2A.B、0 B.0、2BC.2B、2B D.B、B對點(diǎn)練2安培力的分析與計(jì)算4.(2024·安徽合肥高三質(zhì)檢)如圖3所示，正六邊形線框abcdef由六根導(dǎo)體棒連接而成，固定于勻強(qiáng)磁場中的線框平面與磁場方向垂直，線框頂點(diǎn)a、b與電源兩端相連，其中ab棒的電阻為5R，其余各棒的電阻均為R，電源內(nèi)阻及導(dǎo)線電阻忽略不計(jì)。S閉合后，線框受到的安培力大小為F。若僅將ab棒移走，則余下線框受到的安培力大小為()圖3A.eq\f(F,2) B.eq\f(2F,3)C.eq\f(3F,4) D.eq\f(5F,6)5.(多選)如圖4，甲、乙兩圖中的磁鐵都是固定的，甲圖中的通電直導(dǎo)線可以自由運(yùn)動(dòng)，且不考慮重力；乙圖中導(dǎo)體圓環(huán)被一根柔軟的繩懸吊在與紙面垂直的位置，且水平條形磁鐵的軸線過環(huán)心。當(dāng)通以圖示的電流時(shí)，俯視導(dǎo)線和圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()圖4A.甲圖中通電直導(dǎo)線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下落B.甲圖中通電直導(dǎo)線順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升C.乙圖中導(dǎo)體圓環(huán)將靠近磁鐵D.乙圖中導(dǎo)體圓環(huán)將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并遠(yuǎn)離磁鐵6.如圖5所示，兩個(gè)完全相同、互相垂直的導(dǎo)體圓環(huán)Q、P(Q平行于紙面，P垂直于紙面)中間用絕緣細(xì)線連接，通過另一絕緣細(xì)線懸掛在天花板上，當(dāng)Q有垂直紙面往里看逆時(shí)針方向的電流、同時(shí)P有從右往左看逆時(shí)針方向的電流時(shí)，關(guān)于兩圓環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)(從上向下看)以及細(xì)線中拉力的變化，下列說法中正確的是()圖5A.Q逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，Q、P間細(xì)線拉力變小B.Q逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，Q、P間細(xì)線拉力變大C.Q順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，Q、P間細(xì)線拉力變小D.Q順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，Q、P間細(xì)線拉力變大對點(diǎn)練3安培力作用下的平衡與加速問題7.(2022·湖南卷，3)如圖6(a)，直導(dǎo)線MN被兩等長且平行的絕緣輕繩懸掛于水平軸OO′上，其所在區(qū)域存在方向垂直指向OO′的磁場，與OO′距離相等位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等且不隨時(shí)間變化，其截面圖如圖(b)所示。導(dǎo)線通以電流I，靜止后，懸線偏離豎直方向的夾角為θ。下列說法正確的是()圖6A.當(dāng)導(dǎo)線靜止在圖(a)右側(cè)位置時(shí)，導(dǎo)線中電流方向由N指向MB.電流I增大，靜止后，導(dǎo)線對懸線的拉力不變C.tanθ與電流I成正比D.sinθ與電流I成正比8.(2024·河北保定高三期末)如圖7所示，傾角為α的光滑斜面置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，一質(zhì)量為m、長為L的導(dǎo)體棒，通以垂直紙面向外、電流大小為I的電流時(shí)，放在斜面上恰好能保持靜止。如果將磁場方向變?yōu)榇怪毙泵嫦蛏?，磁感?yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)锽2，其他物理量保持不變，導(dǎo)體棒還能靜止在斜面上。已知重力加速度為g，則()圖7A.B1＝eq\f(mg,IL) B.B1＝eq\f(mgsinα,IL)C.B2＝eq\f(mgsinα,IL) D.B2＝eq\f(mgtanα,IL)B級綜合提升練9.(2024·廣東江門模擬預(yù)測)如圖8所示，兩平行導(dǎo)軌均由相互垂直的兩段構(gòu)成，導(dǎo)軌間距為L，兩段導(dǎo)軌所在平面內(nèi)只存在與該部分導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B1、B2(方向未知)，左側(cè)導(dǎo)軌傾角為α＝37°，右側(cè)導(dǎo)軌傾角為β＝53°，兩長度均為L且質(zhì)量相等的導(dǎo)體棒a、b垂直放置在左、右兩側(cè)導(dǎo)軌上，當(dāng)導(dǎo)軌下端接一電源時(shí)兩導(dǎo)體棒均靜止，已知導(dǎo)體棒a、b的電阻之比為1∶2，sin37°＝0.6，忽略導(dǎo)軌及電源的內(nèi)阻，不計(jì)一切摩擦。則下列說法正確的是()圖8A.兩磁場方向均垂直所在導(dǎo)軌平面向上B.B1∶B2＝3∶8C.導(dǎo)體棒a、b所受安培力大小相等D.導(dǎo)體棒a、b對導(dǎo)軌的壓力大小之比為3∶410.(2024·廣東執(zhí)信中學(xué)模擬)如圖9甲所示，為特高壓輸電線路上使用六分裂阻尼間隔棒的情景。其簡化如圖乙，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，A點(diǎn)、B點(diǎn)分別為Oa、Od的中點(diǎn)。已知通電導(dǎo)線在周圍形成磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流大小成正比，與到導(dǎo)線的距離成反比。6條輸電導(dǎo)線中通有垂直紙面向外，大小相等的電流，其中a導(dǎo)線中的電流對b導(dǎo)線中電流的安培力大小為F，則()圖9A.A點(diǎn)和B點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同B.其中b導(dǎo)線所受安培力大小為FC.a、b、c、d、e五根導(dǎo)線在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于ed向下D.a、b、c、d、e五根導(dǎo)線在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于ed向上11.如圖10所示，電阻不計(jì)的水平導(dǎo)軌間距0.5m，導(dǎo)軌處于方向與水平面成53°角斜向右上方的磁感應(yīng)強(qiáng)度為5T的勻強(qiáng)磁場中。導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放置且處于靜止?fàn)顟B(tài)，其質(zhì)量m＝1kg，電阻R＝0.9Ω，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，電源電動(dòng)勢E＝10V，其內(nèi)阻r＝0.1Ω，定值電阻的阻值R0＝4Ω。不計(jì)定滑輪的摩擦，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，細(xì)繩對ab的拉力沿水平方向，重力加速度g取10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，則()圖10A.導(dǎo)體棒ab受到的摩擦力方向一定向右B.導(dǎo)體棒ab受到的安培力大小為5N，方向水平向左C.重物重力G最小值是1.5ND.重物重力G最大值是7.5NC級培優(yōu)加強(qiáng)練12.(2023·北京卷，18)2022年，我國階段性建成并成功運(yùn)行了“電磁撬”，創(chuàng)造了大質(zhì)量電磁推進(jìn)技術(shù)的世界最高速度記錄。一種兩級導(dǎo)軌式電磁推進(jìn)的原理如圖11所示。兩平行長直金屬導(dǎo)軌固定在水平面，導(dǎo)軌間垂直安放金屬棒。金屬棒可沿導(dǎo)軌無摩擦滑行，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，電流從一導(dǎo)軌流入，經(jīng)過金屬棒，再從另一導(dǎo)軌流回，圖中電源未畫出。導(dǎo)軌電流在兩導(dǎo)軌間產(chǎn)生的磁場可視為勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流i的關(guān)系式為B＝ki(k為常