2019届人教版磁场的描述磁场对电流的作用单元测试

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高考物理第1单元磁场的描述磁场对电流的作用单元测试

取夺市安慰阳光实验学校第三模块第8章第1单元一、选择题1．一段直导线L＝1 m，其中通有I＝1 A的电流，受到垂直于纸面向外的大小为F＝1 N的磁场力作用，据此( )A．既可以确定这个磁场的磁感应强度的大小，又可以确定磁感应强度的方向B．仅能确定磁感应强度的大小，不能确定磁感应强度的方向C．仅能确定磁感应强度的方向，不能确定磁感应强度的大小D．磁感应强度的大小和方向均无法确定解析：考虑到I与B的方向不明确，无法用B ＝FIL确定磁感应强度的大小；仅知道F的方向，无法用左手定则判断磁感应强度的方向．故选D.答案：D2．将一个质量很小的金属圆环用细线吊起来，在其附近放一块条形磁铁，磁铁的轴线与圆环在同一个平面内，且通过圆环中心，如图23所示，当圆环中通以顺时针方向的电流时，从上往下看( )A．圆环顺时针转动，靠近磁铁B．圆环顺时针转动，远离磁铁C．圆环逆时针转动，靠近磁铁D．圆环逆时针转动，远离磁铁解析：该通电圆环相当于一个垂直于纸面的小磁针，N极在内，S极在外，根据同极相互排斥，异极相互吸引，可得C项正确．答案：C[3．如图24所示，用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀截流直导线MN，电流I方向从M到N，绳子的拉力均为F.为使F＝0，可能达到要求的方法是( )A．加水平向右的磁场B．加水平向左的磁场C．加垂直于纸面向里的磁场D．加垂直于纸面向外的磁场解析：根据题意可知，欲使F＝0，则需使磁场力竖直向上，大小等于导线重力，由左手定则可知，磁场方向需垂直于纸面向里，故选C.答案：C4．(重庆卷)在图25所示电路中，电池均相同，当开关S分别置于a、b 两处时，导线MM′与NN′之间的安培力的大小分别为f a、f b，可判断这两段导线( )图25A．相互吸引，f a>f b B．相互排斥，f a>f bC．相互吸引，f a<f b D．相互排斥，f a<f b解析：无论开关置于a还是置于b，两导线中通过的都是反向电流，相互间作用力为斥力，A、C错误．开关置于位置b时电路中电流较大，导线间相互作用力也较大，故D正确．答案：D5．(郑州质检)在地磁场作用下处于静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为I时，小磁针左偏30°(如图26所示)，则当小磁针左偏60°时，通过导线的电流为(已知直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比) ( )A．2I B．3IC.3I D．无法确定解析：小磁针的指向为此处磁场的方向，由题意知，导线中电流的磁场与地磁场方向垂直，小磁针指向为合磁场方向，磁场合成情况如右图27所示，易知tanθ＝B I/B地．则左偏60°时对应的电流可求．结果为B.答案：B6．如图28所示，竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直纸面向外，a 、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( )[A．b、d两点的磁感应强度大小相等B．a、b两点的磁感应强度大小相等C．a点的磁感应强度最小D．c点的磁感应强度最大解析：由安培定则可判断通电导线周围的磁感线方向为逆时针方向，根据矢量合成的平行四边形定则可得a点的磁感应强度最小，c点最大；b、d两点的磁感应强度大小相等，故A、C、D正确．答案：ACD7．如图29所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒，在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是( )A．B＝mgsinαIL，方向垂直斜面向上B．B＝mgsinαIL，方向垂直斜面向下C ．B ＝mg cos αIL，方向垂直斜面向下D ．B ＝mg cos αIL，方向垂直斜面向上解析：若磁场方向垂直斜面向上，由左手定则可判定，安培力方向沿斜面向上，则棒受竖直向下的重力mg ，斜面对棒的支持力F N 和沿斜面向上的安培力F ，如右图30所示，则sin α＝F mg ，而F ＝BIL ，所以B ＝mg sin αIL，故A 对D 错；若磁场方向垂直斜面向下，由左手定则可判定，安培力方向沿斜面向下，因斜面光滑，棒不可能静止在斜面上，故B 、C 错．答案：A8．在雷雨天气时，空中有许多阴雨云都带有大量电荷，在一楼顶有一避雷针，其周围摆放一圈小磁针，当避雷针正上方的一块阴雨云对避雷针放电时，发现避雷针周围的小磁针的某一磁极呈顺时针排列(俯视)，则该块阴雨云可能带[( )A ．正电荷B ．负电荷C ．正负电荷共存D ．无法判断解析：如果是小磁针的N 极顺时针排列，说明磁场方向为顺时针，由安培定则可知，电流应是竖直向下，即该阴雨云带正电荷；如果是小磁针的S 极顺时针排列，说明磁场方向为逆时针，由安培定则可知，电流方向为竖直向上，即该阴雨云带负电荷，故选项A 、B 正确．答案：AB9．取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图31甲所示的螺线管，当该螺线管中通以电流为I 的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B ，若将另一根长导线对折后绕成如图31乙所示的螺线管，并通以电流也为I 的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为( )A ．0B ．0.5BC ．BD ．2B解析：图乙中螺线管上的长导线可等效为两个通过等大反向电流的通电螺线管，两螺线管电流方向相反，由安培定则可知产生的磁场方向也是大小相等方向相反的，所以螺线管中部磁感应强度为零．答案：A10．如图32所示，有两根长为L 、质量为m 的细导体棒a 、b ，a 被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上，b 被水平固定在与a 在同一水平面的另一位置，且a 、b 平行，它们之间的距离为x .当两细棒中均通以电流为I 的同向电流时，a 恰能在斜面上保持静止，则下列关于b 的电流在a 处产生的磁场的磁感应强度的说法错误．．的是( ) A ．方向向上B ．大小为2mg2LI[ C ．要使a 仍能保持静止，而减小b 在a 处的磁感应强度，可使b 上移D ．若使b 下移，a 将不能保持静止解析：由安培定则可知b 的电流在a 处产生的磁场的磁感应强度方向向上，A 正确．a 的受力如图33甲所示．图33tan45°＝F 安mg ＝BIL mg ，∴B ＝mgIL，B 错．b 无论上移还是下移，b 在a 处的磁感应强度均减小，若上移，a 的受力如图33乙所示．上移过程中F N 逐渐减小，F 安先减小后增大，故C 正确．若使b 下移，同理可分析a 将不能保持静止，D 正确．只有B 错误．答案：B 二、计算题11．电磁炮是利用磁场对电流的作用力，把电能转变成机械能，使炮弹发射出去的．如图34所示，把两根长为s ，互相平行的铜制轨道放在磁场中，轨道之间放有质量为m 的炮弹，炮弹架在长为l ，质量为M 的金属杆上，当有大的电流I 1通过轨道和炮弹时，炮弹与金属架在磁场力的作用下，获得速度v 1时刻的加速度为a .当有大的电流I 2通过轨道和炮弹时，炮弹最终以最大速度v 2脱离金属架并离开轨道．设炮弹运动过程中受到的阻力与速度的平方成正比，求垂直于轨道平面的磁感应强度多大？解析：设运动中受总阻力F f ＝kv 2，炮弹与金属架在安培力和阻力合力作用下加速，根据牛顿第二定律，获得v 1速度时，BI 1l －kv 21＝(M ＋m )a ①当炮弹速度最大时，有BI 2l ＝kv 22②解①②得垂直轨道的磁感应强度为B ＝(M ＋m )av 22l (I 1v 22－I 2v 21).答案：(M ＋m )av 22l (I 1v 22－I 2v 21)12．如图35所示，质量为0.05 kg ，长l ＝0.1 m 的铜棒，用长度也为l 的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B ＝0.5 T ．不通电时，轻线在竖直方向，通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度θ＝37°，求此棒中恒定电流多大？(不考虑棒摆动过程中产生的感应电流，g 取10 N/kg)同学甲的解法如下：对铜棒受力分析如图36所示：当最大偏转角θ＝37°时，棒受力平衡，有：F T cos θ＝mg ，F T sin θ＝F 安＝BIl得I ＝mg tan θBl ＝0.05×10×340.5×0.1 A ＝7.5 A同学乙的解法如下：F 安做功：W F ＝Fx 1＝BIl sin37°×l sin37°＝BI (l sin37°)2重力做功：W G ＝－mgx 2 ＝－mgl (1－cos37°) 由动能定理得：W F ＋W G ＝0 代入数据解得：I ＝509A≈5.56 A 请你对甲、乙两同学的解法作出评价；若你对两者都不支持，则给出你认为正确的解答．解析：甲同学的错误原因：认为物体速度为零时，一定处于平衡位置，或者认为偏角最大时为平衡位置．乙同学的错误原因：将安培力表达式误写为F 安＝BIl sin37°，应为：F 安＝BIl .正确的解法如下：铜棒向外偏转过程中F 安做功：W F ＝Fx 1＝BIl ×l sin37°重力做功：W G ＝－mgx 2＝－mgl (1－cos37°) 由动能定理得：W F ＋W G ＝0代入数据解得：I ＝103 A≈3.33 A.答案：评价见解析 3.33 A。

人教版高中物理全套试题8、第1讲磁场的描述磁场对电流的作用

[随堂巩固提升]1.有a、b、c、d四个小磁针，分别放置在通电螺线管的附近和内部，如图8－1－15所示。

其中小磁针的指向正确的是()图8－1－15A．a B．bC．c D．d解析：选D由于小磁针静止时北极的指向，即为该处的磁场方向，由安培定则可判断通电螺线管内外的磁场方向，可知D正确，A、B、C错误。

2．关于磁感应强度B，下列说法中正确的是()A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关B．磁场中某点B的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致C．在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零D．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大解析：选D磁场中某点B的大小，只与磁场本身的属性有关，与试探电荷无关，A 错；磁场中某点B的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向垂直，B错；当试探电流元与磁场平行时不受磁场力，但B≠0，C错；在磁场中磁感线越密集的地方，B越大，D 项正确。

3.(2011·全国高考)如图8－1－16，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2且I1>I2；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直。

磁感应强度可能为零的点是()图8－1－16A．a点B．b点C．c点D．d点解析：选C根据安培定则可知I1和I2电流分别在a处产生的磁场方向为垂直ac连线向上和向下，由于I1>I2，且I1电流与a点的距离比I2电流与a点的距离要小，故B a1>B a2，则a处磁感应强度不可能为零，A错；两电流在b处产生的磁场方向均垂直ac连线向下，故B错；I1和I2电流分别在c处产生的磁场方向为垂直ac连线向下和向上，且I1电流与c点的距离比I2电流与c点的距离要大，故B c1与B c2有可能等大反向，C对；两电流在d处产生的磁场方向一定成某一夹角，且夹角一定不为180°，D错。

高考物理一轮复习课时规范练29 磁场的描述磁场对电流的作用(含答案)

课时规范练29磁场的描述磁场对电流的作用基础对点练1.(电流的相互作用)下图是一位同学制作的实验装置:柔软弹簧竖直悬挂,下端恰与铜片接触。

当开关闭合后,弹簧时伸时缩,灯泡时明时暗。

关于这个实验现象,下列说法正确的是()A.有电流通过弹簧时,各匝环形电流互相吸引致使弹簧收缩B.有电流通过弹簧时,各匝环形电流互相排斥致使弹簧伸长C.弹簧收缩与铜片分离时,通过灯泡的电流较小,灯泡暗淡D.弹簧伸长与铜片接触时,通过灯泡的电流较大,灯泡明亮2.(安培力)电磁炮是一种利用电磁作用发射炮弹的先进武器,某同学利用饼型强磁铁和导轨模拟电磁炮的发射原理,如图所示,相同的饼型强磁铁水平等间距放置,使导轨平面近似为匀强磁场。

下列说法不正确的是()A.放置强磁铁时,应保证磁铁的磁极同向B.强磁铁磁性越强,导轨平面越接近匀强磁场C.强磁铁间距越小,导轨平面越接近匀强磁场D.若全部磁铁N极向上,导体棒所受安培力水平向右3.(磁场的叠加、磁感应强度计算)(2023广东广州高三模拟)如图所示,三根长为L的平行通电直导线分别放在等腰直角三角形的三个顶点上,其中a、b处导线中的电流的方向垂直纸面向里,c处导线中的电流方向垂直纸面向外,b、c处导线中的电流大小为I,在a 处产生的磁感应强度的大小均为B,a处导线中通过的电流大小为√2I,则a处导线受到的安培力为()A.2BIL,方向竖直向上B.BIL,方向水平向右C.√2BIL,方向竖直向上D.4BIL,方向水平向左4.(电流的相互作用)在城市建设施工中,经常需要确定地下金属管线的位置,如图所示,地下有一根金属管线平行于水平地面。

有一种探测方法,首先给金属长直管线通上恒定电流I,再用可以测量磁场强弱、方向的仪器进行以下操作,①用测量仪在金属管线附近的水平地面上找到磁感应强度最强的某点,记为A;②在A点附近的地面上找到与A点磁感应强度相同的点B,连接AB并测得AB间的距离为a;③在地面上过A点做垂直于AB的线段AC并测得AC间的距离为b;④用测量仪测得C点的磁场方向与地面夹角为45°,由此可确定()A.地下的金属管线平行于AB,深度为bB.地下的金属管线平行于AB,深度为aC.地下的金属管线平行于AC,深度为bD.地下的金属管线平行于AC,深度为a5.(安培定则)(2022浙江名校联盟三模)一光滑绝缘的正方体固定在水平面内。

高考经典课时作业8-1 磁场的描述、磁场对电流的作用

高考经典课时作业8-1 磁场的描述、磁场对电流的作用（含标准答案及解析）时间：45分钟分值：100分1．质量为m的通电细杆置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为L，杆与导轨间的动摩擦因数为μ，有电流通过杆，杆恰好静止于导轨上．如下列选项所示(截面图)，杆与导轨间`的摩擦力一定不为零的是()A．①③B．②③C．③④D．①④2．如图所示，带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是()A．N极竖直向上B．N极竖直向下C．N极沿轴线向左D．N极沿轴线向右3．如图所示，水平桌面上放置一根条形磁铁，磁铁中央正上方用绝缘弹簧悬挂一水平直导线，并与磁铁垂直．当直导线中通入图中所示方向的电流时，可以判断出()A．弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力减小B．弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力减小C．弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力增大D．弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力增大4．三根平行的长直通电导线，分别通过一个等腰直角三角形的三个顶点且与三角形所在平面垂直，如图所示．现在使每根通电导线在斜边中点O处所产生的磁感应强度大小均为B，则下列说法中正确的有()A．O点处实际磁感应强度的大小为BB．O点处实际磁感应强度的大小为5BC．O点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为90°D．O点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为arctan 25．(2011·高考大纲全国卷)如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1＞I2；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直．磁感应强度可能为零的点是() A．a点B．b点C．c点D．d点6．如图所示，一段导线abcd 位于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直．线段ab 、bc 和cd 的长度均为L ，且∠abc ＝∠bcd ＝135°.流经导线的电流为I ，方向如图中箭头所示．导线段abcd 所受到的磁场的作用力的合力( )A ．方向沿纸面向上，大小为(2＋1)ILBB ．方向沿纸面向上，大小为(2－1)ILBC ．方向沿纸面向下，大小为(2＋1)ILBD ．方向沿纸面向下，大小为(2－1)ILB7．(2012·高考天津卷)如图所示，金属棒MN 两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M 向N 的电流．平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是( )A ．棒中的电流变大，θ角变大B ．两悬线等长变短，θ角变小C ．金属棒质量变大，θ角变大D ．磁感应强度变大，θ角变小8．(2011·高考上海卷)如图，质量为m 、长为L 的直导线用两绝缘细线悬挂于O 、O ′，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿x 正方向的电流I ，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ.则磁感应强度方向和大小可能为( )A ．z 方向，mg ILtan θ B ．y 正向，mg ILC ．z 负向，mg ILtan θ D ．沿悬线向上，mg ILsin θ 9．(2011·高考新课标全国卷)电磁轨道炮工作原理如图所示．待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I 从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I 成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是( )A ．只将轨道长度L 变为原来的2倍B ．只将电流I 增加至原来的2倍C ．只将弹体质量减至原来的一半D ．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L 变为原来的2倍，其他量不变10．粗细均匀的直导线ab 的两端悬挂在两根相同的弹簧下边，ab 恰好处在水平位置(如图所示)．已知ab 的质量为m ＝10 g ，长度L ＝60 cm ，沿水平方向与ab 垂直的匀强磁场的磁感应强度B ＝0.4 T.(1)要使两根弹簧能处在自然状态，既不被拉长，也不被压缩，ab 中应沿什么方向、通过多大的电流？(2)当导线中有方向从a 到b 、大小为0.2 A 的电流通过时，两根弹簧均被拉长了Δx ＝1 mm ，求该弹簧的劲度系数．(3)当导线中由b 到a 方向通过0.2 A 的电流时两根弹簧均被拉长多少？(取g ＝9.6 m/s 2)11．如图所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽为L.匀强磁场磁感应强度为B.金属杆长也为L，质量为m，水平放在导轨上．当回路总电流为I1时，金属杆正好能静止．求：(1)B至少多大？这时B的方向如何？(2)若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静止？12．(2013·辽宁联考)如图所示，PQ和EF为水平放置的平行金属导轨，间距为l＝1.0 m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m＝20 g，棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连，物体c的质量M＝30 g．在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B＝0. 2 T的匀强磁场，磁场方向竖直向上，重力加速度g取10 m/s2.若导轨是粗糙的，且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的0.5倍，若要保持物体c静止不动，应该在棒中通入多大的电流？电流的方向如何？标准答案及解析：1．答案：C2．答案：C3．解析：如图所示，画出直导线附近的条形磁铁的磁感线，由左手定则，直导线受向下的安培力，由力的作用是相互的，条形磁铁受向上的作用力．故A正确．答案：A4．解析：先根据安培定则确定每根通电导线在O点所产生的磁感应强度的方向，再根据矢量合成法则求出结果．根据安培定则，I1与I3在O点处产生的磁感应强度B1、B3方向相同，I2在O点处产生的磁感应强度方向与B1、B3方向垂直，如图所示，故O点处实际磁感应强度大小为B0＝(B1＋B3)2＋B22＝5B，A错误、B正确；由几何关系可知O点处实际磁感应强度方向与斜边夹角为arctan 2，C错误、D正确．答案：BD5．解析：由安培定则画出a、b、c、d的磁感线的分布图，由图可知a、c两点的磁场方向相反，当B1＝B2时该点处的磁感应强度可能为零，又I1＞I2，故该点距I1距离应比I2大，故C正确，A、B、D错误．答案：C6．解析：安培力的合力F＝BIad＝BI(ab·cos 45°＋bc＋cd·cos 45°)＝(2＋1)BIL，故A正确．答案：A7．解析：金属棒MN受力分析及其侧视图如图所示，由平衡条件可知F安＝mg tan θ，而F安＝BIL，即BIL＝mg tan θ，则I↑⇒θ↑，m↑⇒θ↓，B↑⇒θ↑，故A正确，C、D错误．θ角与悬线长度无关，B错误．答案：A8．解析：导线受力平面图如图，对于A选项，安培力水平向内，三力合力不可能为零，A 错误；对于B 选项，安培力竖直向上，当安培力BIL ＝mg 时，可以平衡，此时B ＝mg IL，B 正确；对于C 选项，安培力水平向外，三力平衡时安培力BIL ＝mg tan θ，此时B ＝mg ILtan θ，C 正确；对于D 选项，安培力垂直于悬线的方向向内，三力不可能平衡，D 错误．答案：BC9．解析：设轨道长度为L ，弹体质量为m ，电流为I ，轨道宽度为d ，发射速度为v ，此时B ＝kI ，根据动能定理，kI ·I ·d ·L ＝12m v 2.解得v ＝I 2kdL m，由此可确定，B 、D 正确．答案：BD10．解析：(1)只有当ab 受到的安培力方向竖直方向上且大小等于ab 的重力时，两根弹簧才能处于自然状态，根据左手定则，ab 中的电流应由a 到b ，由二力平衡得mg ＝ILB ，则I ＝mg BL ＝0.01×9.60.4×0.6A ＝0.4 A. (2)当导线中通过由a 到b 的电流时，受到竖直向上的安培力作用，被拉长的两根弹簧对ab 有竖直向上的拉力，同时ab 受竖直向下的重力，平衡时平衡方程为I 1LB ＋2k Δx ＝mg可得弹簧的劲度系数k ＝mg －I 1LB 2Δx＝0.01×9.6－0.2×0.6×0.42×0.001N/m ＝24 N/m.(3)当电流方向由b 到a 时，ab 所受安培力竖直向下，这时的平衡方程为：2k Δx ′＝mg ＋I 2LB ，由此式可求出两根弹簧均被拉伸的长度为Δx ′＝mg ＋I 2LB 2k ＝0.01×9.6＋0.2×0.6×0.42×24m ＝0.003 m.答案：(1)由a 到b 0.4 A (2)24 N/m (3)0.003 m11．解析：画出金属杆受力的截面图如图甲所示．(1)由三角形定则可知，只有当安培力方向沿导轨平面向上时安培力才最小，B 也最小．根据左手定则，这时B 应垂直于导轨平面向上，大小满足BI 1L ＝mg sin α.解得B ＝mg sin αI 1L，方向垂直导轨平面向上． (2)当B 的方向改为竖直向上时，这时安培力的方向变为水平向右，如图乙，则BI 2L ＝mg tan α，又B ＝mg sin αI 1L ，故可求得I 2＝I 1cos α. 答案：(1)mg sin αI 1L 方向垂直导轨平面向上 (2)I 1cos α12．解析：因导轨粗糙，设棒和导轨之间的最大静摩擦力为F f ，若BIl >Mg ，则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相同，设此时电流为I 1，即有BI 1l －Mg ≤F f ＝0.5 mg ，解得I 1≤0.5 mg ＋Mg Bl＝2.0 A ；若BIl <Mg ，则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相反，设此时电流为I 2，即有Mg －BI 2l ≤F f ＝0.5 mg ，解得I 2≥Mg －0.5mg Bl＝1.0 A 即ab 棒中的电流为1．0 A ≤I ≤2.0 A.根据左手定则判断，棒中的电流方向应该由a 到b . 答案：1.0 A ≤I ≤2.0 A 由a 到b。

高考物理总复习9.1磁场的描述磁场对电流的作用针对训练(含解析)新人教版

9.1 磁场的描绘磁场对电流的作用1．通电螺线管内有一在磁场力作用下处于静止的小磁针，磁针指向如图9－ 1－ 18 所示，则()图 9－1－18A．螺线管的P端为 N 极，a接电源的正极分析：小磁针静止时N 极的指向为该点磁感线的方向，因此螺线管内部磁场方向应向左，依据安培定章判得线圈中电流的方向为 b 到 a，故 b 接电源正极， a 接负极，螺线管的P 端为 N极， B项正确．答案： B2． (2017 年高考·课标全国卷Ⅲ ) 如图9－ 1－19，在磁感觉强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线 P 和垂直于纸面向里的电流Q垂直于纸面固定搁置，二者之间的距离为l .在两导线中均通有方向I 时，纸面内与两导线距离均为l 的 a 点处的磁感觉强度为零．假如让 P 中的电流反向、其余条件不变，则 a 点处磁感觉强度的大小为( )图 9－1－193A． 0 B. 3B0C. 2 3 0 D． 2 03 B B分析：导线 P 和 Q中电流 I 均向里时，设其在 a 点产生的磁感觉强度大小B＝ B＝ B1，PQ如图 9－ 1－ 20 所示，则其夹角为60°，它们在a点的合磁场的磁感觉强度平行于PQ向右、大小为3B . 又依据题意B＝ 0，则B＝ 3B，且B平行于PQ向左．若P中电流反向，则 B1 a 0 1 0 P 反向、大小不变， B Q和 B P大小不变，夹角为120°，合磁场的磁感觉强度大小为B1′＝ B1(方2 2 2 3向垂直 PQ向上、与 B0垂直)， a 点合磁场的磁感觉强度B＝ B0 ＋B1′＝ 3 B0，则A、B、D 项均错误， C 项正确．图 9－1－20答案： C3．如图 9－1－ 21 所示，在固定地点的条形磁铁S 极邻近悬挂一个金属线圈，线圈与水平磁铁位于同一竖直平面内，当在线圈中通入沿图示方向流动的电流时，将会看到()图 9－1－21A．线圈向左平移B．线圈向右平移C．从上往下看，线圈顺时针转动，同时凑近磁铁D．从上往下看，线圈逆时针转动，同时凑近磁铁分析：把通电线圈等效成条形磁铁，等效磁铁的N极垂直于纸面向外，依据同名磁极相互排挤，异名磁极互相吸引可知：从上往下看，线圈顺时针转动，同时凑近磁铁，C正确．答案： C4．( 多项选择 ) 如图 9－1－ 22 所示，台秤上放一圆滑平板，其左侧固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连结起来，此时台秤读数为F1.此刻磁铁上方中心偏左地点固定一导体棒，当导体棒中通以如下图的电流后，台秤读数为F2，则以下说法正确的选项是()图 9－1－22A．弹簧长度将变长B．弹簧长度将变短C．F1>F2D．F1<F2分析：如图9－ 1－ 23 甲所示，导体棒所在处的磁场方向指向右上方，依据左手定章可知，导体棒遇到的安培力方向垂直于磁场方向指向右下方，依据牛顿第三定律，对条形磁铁受力剖析，如图 9－ 1－ 23 乙所示，因此F N1>F N2，即台秤示数F1>F2，在水平方向上，因为F′有向左的分力，磁铁压缩弹簧，因此弹簧长度变短．图 9－1－23答案： BC5． (2019 年沈阳四校联考)( 多项选择 ) 一质量为0.06 kg、长为 0.1 m 的金属棒MN用两根长度均为 1 m的绝缘细线悬挂于天花板的顶端，此刻金属棒所在的空间加一竖直向下的磁感觉强度大小为0.5 T 的匀强磁场，当在金属棒中通有恒定的电流后，金属棒能在竖直平面内摆动，当金属棒摆到最高点时，细线与竖直方向的夹角为37°，已知全部阻力可忽视不计，g＝10 m/s 2 ，sin37 °＝ 0.6 ， cos37 °＝ 0.8. 以下正确的说法是( )图 9－1－24A．金属棒在摇动到最高点的过程中，机械能增添B．金属棒在摇动到最高点的过程中，机械能先增添后减少C．通入金属棒中的电流为9 AD．通入金属棒中的电流为 4 A分析：金属棒的长度用l 表示，细线的长度用R表示，则在金属棒上涨过程中，安培力做正功，机械能向来增添， A 正确， B 错误；由动能定理知W安－ W重＝0，即 BIlR sin37°＝(1 － cos37 ° ) ，代入数值得I ＝4 A， C错误， D正确．mgR答案： AD。

高考物理人教版一轮复习测评-8.1磁场的描述、磁场对电流的作用

第八章磁场一、近三年高考考查知识点统计(1)从近三年的高考试题考查点分布可以看出，高考对磁场专题知识的考查频率很高，其中包括磁场的基本性质和安培力的应用，洛伦兹力和带电粒子在磁场中的运动、带电粒子在复合场中的运动等，其中复合场问题的综合性较强，覆盖考点较多(一般可综合考查重力、电场力、磁场力的分析，各种力做功、能量转化的关系，圆周运动、动力学知识以及考生分析问题的能力和综合应用能力)，是现今理综试卷的一个命题热点，常以大型计算题出现，并且占有较大的分值。

(2)高考题对安培力的考查以选择题为主，对带电粒子在匀强磁场中的运动或在复合场中的运动的考查以综合计算题为主，题目难度中等偏上。

二、2014年高考考情预测预计在2014年的高考中，本章知识仍会在大型综合题中出现，并且命题背景会更加新颖、前沿，注重实际应用；仍将以带电粒子在有界磁场中运动的临界问题、在复合场中运动的受力和画偏转图分析为主。

[备课札记]第八章磁场[学习目标定位]考纲下载考情上线1.磁场、磁感应强度、磁感线(Ⅰ)2．通电直导线和通电线圈周围磁场的方向(Ⅰ)3．安培力、安培力的方向(Ⅰ)4．匀强磁场中的安培力(Ⅱ)5．洛伦兹力、洛伦兹力的方向(Ⅰ) 6．洛伦兹力公式(Ⅱ)7．带电粒子在匀强磁场中的运动(Ⅱ) 8．质谱仪和回旋加速器(Ⅰ)高考地位纵观近几年高考，涉及本章知识点的题目年年都有，考查次数最多的是与洛伦兹力有关的带电粒子在匀强磁场或复合场中的运动，其次是与安培力有关的通电导体在磁场中的加速或平衡问题。

考点布设1.本章知识常与电场、恒定电流以及电磁感应、交变电流等章节知识广泛联系综合考查。

2．速度选择器、磁流体发电机、质谱仪、回旋加速器等磁场在生活和科技方面的应用。

第1单元磁场的描述、磁场对电流的作用磁场、磁感应强度和磁通量[记一记]1．磁场磁体与磁体之间，磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的。

2．磁感应强度(1)物理意义：描述磁场的强弱和方向。

人教版高二物理(选修31)专题练习卷：磁场及磁场对电流的作用

磁场及磁场对电流的作用1．〔2019·湖南师大附中月考〕如下图 ,两根平行放置、长度均为L 的直导线a 和b ,放置在与导线所在平面垂直的匀强磁场中．当a 导线通有电流大小为I 、b 导线通有电流大小为2I ,且电流方向相反时 ,a 导线受到的磁场力大小为F 1 ,b 导线受到的磁场力大小为F 2 ,那么a 通电导线的电流在b 导线处产生的磁感应强度大小为A ．F 22ILB ．F 1ILC ．2F 1－F 22IL D ．2F 1－F 2IL【答案】C2．〔2019·河南重点中学联考〕如下图 ,将长度为L 的直导线放置在y 轴上 ,当通以大小为I 、沿y 轴负方向的电流后 ,测得其受到的安培力大小为F 、方向沿x 轴正方向 ,那么匀强磁场的磁感应强度可能为A ．沿z 轴正方向 ,大小为2FILB ．在xOy 平面内 ,大小为2FILC ．在zOy 平面内 ,大小为2FILD ．在zOy 平面内 ,大小为4FIL【答案】CD3．〔2019·淮北市一中模拟〕利用如下图的实验装置可以测量磁感应强度B 的大小．用绝缘轻质丝线把底部长为L 、电阻为R 、质量为m 的“U〞形线框固定在力敏传感器的挂钩上 ,并用轻质导线连接线框与电源 ,导线的电阻忽略不计．当有拉力F 作用于力敏传感器的挂钩上时 ,拉力显示器可以直接显示力敏传感器所受的拉力．当线框接入恒定电压为E 1时 ,拉力显示器的示数为F 1；接入恒定电压为E 2时〔电流方向与电压为E 1时相同〕 ,拉力显示器的示数为F 2.F 1>F 2 ,那么磁感应强度B 的大小为A ．B ＝R F 1－F 2L E 1－E 2B ．B ＝R F 1－F 2L E 1＋E 2C ．B ＝R F 1＋F 2L E 1－E 2 D ．B ＝R F 1＋F 2L E 1＋E 2【答案】A4．如图〔a 〕所示 ,扬声器中有一线圈处于磁场中 ,当音频电流信号通过线圈时 ,线圈带动纸盆振动 ,发出声音．俯视图〔b 〕表示处于辐射状磁场中的线圈〔线圈平面即纸面〕 ,磁场方向如图中箭头所示．在图〔b 〕中A ．当电流沿顺时针方向时 ,线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里B ．当电流沿顺时针方向时 ,线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外C ．当电流沿逆时针方向时 ,线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里D ．当电流沿逆时针方向时 ,线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外【答案】BC5．〔2019·全国卷Ⅲ〕如图 ,在磁感应强度大小为B 0的匀强磁场中 ,两长直导线P 和Q 垂直于纸面固定放置 ,两者之间的距离为l .在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I 时 ,纸面内与两导线距离均为l 的a 点处的磁感应强度为零．如果让P 中的电流反向、其他条件不变 ,那么a 点处磁感应强度的大小为A ．0B ．33B 0C.233B 0 D ．2B 0【答案】C 6．〔2019·新课标全国卷Ⅱ〕如图 ,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L 1、L 2 ,L 1中的电流方向向左 ,L 2中的电流方向向上；L 1的正上方有a 、b 两点 ,它们相对于L 2对称。

近年届高考物理一轮复习第九章磁场第一节磁场的描述磁场对电流的作用随堂检测新人教版(2021年整理)

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第一节磁场的描述磁场对电流的作用1．（高考全国卷Ⅰ）关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是( ）A．安培力的方向可以不垂直于直导线B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向C．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半解析:选B。

安培力的方向始终与电流方向和磁场方向垂直,选项A错误，选项B正确；由F＝BIL sin θ可知，安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角有关，选项C错误；将直导线从中点折成直角时,因磁场与导线的夹角未知，则安培力的大小不能确定,选项D错误．2．（多选）(2015·高考全国卷Ⅱ)指南针是我国古代四大发明之一．关于指南针，下列说法正确的是（)A．指南针可以仅具有一个磁极B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场C．指南针的指向会受到附近铁块的干扰D．在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转解析：选BC。

指南针是一个小磁体,具有N、S两个磁极，因为地磁场的作用，指南针的N极指向地理的北极，选项A错误，选项B正确．因为指南针本身是一个小磁体，所以会对附近的铁块产生力的作用，同时指南针也会受到反作用力，所以会受铁块干扰，选项C正确．在地磁场中，指南针南北指向,当直导线在指南针正上方平行于指南针南北放置时，通电导线产生的磁场在指南针处是东西方向，所以会使指南针偏转，选项D错误．3．(2018·湖北部分重点中学模拟)已知直线电流在其空间某点产生的磁场，其磁感应强度B的大小与电流强度成正比，与点到通电导线的距离成反比．现有平行放置的三根长直通电导线,分别通过一个直角三角形△ABC的三个顶点且与三角形所在平面垂直,如图所示，∠ACB＝60°,O为斜边的中点．已知I1＝2I2＝2I3，I2在O点产生的磁场磁感应强度大小为B，则关于O点的磁感应强度,下列说法正确的是( ）A．大小为2B，方向垂直AB向左B．大小为2错误!B，方向垂直AB向左C．大小为2B，方向垂直AB向右D．大小为2错误!B，方向垂直AB向右解析：选B.导线周围的磁场的磁感线，是围绕导线形成的同心圆，空间某点的磁场沿该点的切线方向，即与该点和导线的连线垂直,根据右手螺旋定则,可知三根导线在O点的磁感应强度的方向如图所示．已知直线电流在其空间某点产生的磁场，其磁感应强度B的大小与电流强度成正比，与点到通电导线的距离成反比，已知I1＝2I2＝2I3，I2在O点产生的磁场磁感应强度大小为B,O 点到三根导线的距离相等，可知B3＝B2＝B，B1＝2B，由几何关系可知三根导线在平行于AB方向的合磁场为零,垂直于AB方向的合磁场为2错误!B。

人教版(2019)选择性必修第二册1.1磁场对通电导线的作用力课时检测(解析版)

2020-2021学年人教版（2019）选择性必修第二册1.1磁场对通电导线的作用力课时检测（解析版）一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.关于安培力、磁感应强度的下列说法,正确的是( )A.通电导线不受磁场力作用的地方一定没有磁场B.将I、L相同的通电导体放在同一匀强磁场的不同位置,受安培力一定相同C.磁感线指向磁感应强度减小的方向D.安培力指的是通电导线在磁场中的力【解析】选D。

由F=BILsinθ可知,当I∥B时,F=0,此时不受磁场力,但有磁场,故A错;如果I、L相同,放置角度不同,磁场力也可能不同,故B错;在匀强磁场中,沿磁感线方向磁场强度不变,故C错;由安培力定义可知,D正确。

2.如图所示,A中导线放在匀强磁场中、与竖直方向和水平方向都有一夹角,B中导线垂直纸面放在条形磁铁正中间的上方,条形磁铁水平放置,C中导线和矩形线框的两个边平行,D中导线垂直纸面、在通电螺线管的正上方,各图中导线受到的安培力竖直向上的是( )【解析】选D。

根据左手定则可知A中导线受到的安培力斜向左下,B中导线受到的安培力竖直向下,选项A、B错;C中导线处的磁场垂直纸面向外,导线受到的安培力水平向右,选项C错;根据安培定则可知D中螺线管右端为N极,导线处在水平向左的磁场中,根据左手定则可知导线受到的安培力竖直向上,选项D正确。

3.如图所示,三根通电长直导线P、Q、R互相平行且通过正三角形的三个顶点,三条导线中通入的电流大小相等,方向垂直纸面向里;通过直导线产生磁场的磁感应强度B=,I为通电导线的电流大小,r为距通电导线的垂直距离,k为常量;则通电导线R受到的安培力的方向是( )A.垂直R,指向y轴负方向B.垂直R,指向y轴正方向C.垂直R,指向x轴正方向D.垂直R,指向x轴负方向【解析】选A。

R所在处的磁场是由P与Q中的电流产生的,由安培定则判断出R处磁场的方向,然后由左手定则判断出R中电流所受安培力的方向。

【小初高学习】2019版一轮优化探究物理(人教版)练习：第九章第1讲磁场的描述磁场对电流的作用

[课时作业]单独成册方便使用[基础题组]一、单项选择题1．关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是() A．安培力的方向可以不垂直于直导线B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向C．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半解析：根据左手定则可知：安培力的方向垂直于电流I和磁场B确定的平面，即安培力的方向既垂直于B又垂直于I，选项A错误，B正确；当电流I的方向平行于磁场B的方向时，直导线受到的安培力为零，当电流I的方向垂直于磁场B的方向时，直导线受到的安培力最大，可见，安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角有关，选项C错误；如图所示，电流I和磁场B垂直，直导线受到的安培力F＝BIL，将直导线从中点折成直角，分段研究导线受到的安培力，电流I和磁场B垂直，根据平行四边形定则可得，导线受到的安培力的合力为F′＝22BIL，选项D错误．答案：B2．(2017·高考上海卷)如图，一导体棒ab静止在U形铁芯的两臂之间．电键闭合后导体棒受到的安培力方向()A．向上B．向下C．向左D．向右解析：根据图中的电流方向，由安培定则知U形铁芯下端为N极，上端为S极，ab中的电流方向由a→b，由左手定则可知导体棒受到的安培力方向向右，选项D 正确．答案：D3．(2018·湖南师大附中月考)如图所示，两根平行放置、长度均为L 的直导线a 和b ，放置在与导线所在平面垂直的匀强磁场中．当a 导线通有电流大小为I 、b 导线通有电流大小为2I ，且电流方向相反时，a 导线受到的磁场力大小为F 1，b 导线受到的磁场力大小为F 2，则a 通电导线的电流在b 导线处产生的磁感应强度大小为( )A.F 22ILB.F 1ILC.2F 1－F 22ILD.2F 1－F 2IL解析：a 、b 导线中电流方向相反，两导线之间的磁场力为斥力，设大小为F ，对a 有F 1＝F ＋BIL ，对b 有F 2＝F ＋2BIL ，解得F ＝2F 1－F 2，对于导线b ，F ＝2F 1－F 2＝B ′·2IL ，解得B ′＝2F 1－F 22IL ，故C 正确．答案：C4．如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度．下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN 相等，将它们分别挂在天平的右臂下方．线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态．若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是( )解析：由题图可知，A 图中线圈回路在磁场中的有效长度L 最长，由F ＝nBIL 可知，磁场发生相同微小变化的前提下，A 中安培力的变化量最大，最容易失去平衡，A 正确．答案：A5．如图所示，两平行光滑金属导轨CD 、EF 间距为L ，与电动势为E 0的电源相连，质量为m 、电阻为R 的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成θ角，回路其余电阻不计．为使ab 棒静止，需在空间施加的匀强磁场磁感应强度的最小值及其方向分别为( )A.mgR E 0L ，水平向右B.mgR cos θE 0L ，垂直于回路平面向上C.mgR tan θE 0L ，竖直向下D.mgR sin θE 0L ，垂直于回路平面向下解析：对金属棒受力分析，受重力、支持力和安培力，如图所示．由图看出，当安培力沿斜面向上时，有最小值，此时磁感应强度的方向是垂直于回路平面向下．安培力的最小值F A ＝mg sin θ，故磁感应强度的最小值B ＝F A IL ＝mg sin θIL ，根据欧姆定律，有E 0＝IR ，故B ＝mgR sin θE 0L .故选项D 正确．答案：D二、多项选择题6．(2018·河南重点中学联考)如图所示，将长度为L 的直导线放置在y 轴上，当通以大小为I 、沿y 轴负方向的电流后，测得其受到的安培力大小为F 、方向沿x 轴正方向，则匀强磁场的磁感应强度可能为( )A ．沿z 轴正方向，大小为2F ILB ．在xOy 平面内，大小为2F ILC ．在zOy 平面内，大小为2F ILD ．在zOy 平面内，大小为4F IL解析：已知电流沿y 轴负方向，安培力方向沿x 轴正方向，根据左手定则结合选项判断得知匀强磁场的磁感应强度在zOy 平面内，设磁场与导线的夹角为α，则0°<α≤90°，当α＝90°时，由F ＝BIL sin α可知，B 有最小值为B min ＝F IL ，当0°<α<90°，B >F IL ，所以B ＝2F IL 和B ＝4F IL 是可能的，故A 、B 错误，C 、D 正确．答案：CD7．如图所示，质量为m 、长为L 的直导线用两绝缘细线悬挂于O 、O ′，并处于匀强磁场中．当导线中通以沿x正方向的电流I ，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ，则磁感应强度方向和大小可能为( )A ．z 轴正向，mg IL tan θB ．y 轴正向，mg ILC ．z 轴负向，mg IL tan θD ．沿悬线向上，mg IL sin θ解析：如果B 方向沿z 轴正向，则安培力方向沿y 轴负向，直导线所受三力合力不可能为零，A 错误；如果B 方向沿y 轴正向，则安培力方向竖直向上，当安培力BIL ＝mg 时，可以平衡，此时B ＝mg IL ，B 正确；如果B 方向沿z 轴负向，则安培力方向沿y 轴正向，直导线所受三力平衡时安培力BIL ＝mg tan θ，此时B ＝mg IL tan θ，C 正确；如果B 方向沿悬线向上，则安培力方向垂直于细线的方向向内，直导线所受三力不可能平衡，D 错误．答案：BC8．(2018·江西百校联盟大联考)如图所示，两平行金属导轨PQ 、MN 间距为L ，与电动势为E 、内阻为r 的电源相连，重力为G 、电阻为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成θ角，回路其余电阻不计．现在加上匀强磁场使ab 棒保持静止，设回路中电流为I ，则所加磁场的磁感应强度( )A ．大小可能为G sin θ2ILB ．最小为G sin θILC ．若磁场竖直向下，磁感应强度大小为G sin θ2ILD ．若磁场水平向右，磁感应强度大小为G IL解析：当金属棒ab 受到沿斜面向上的安培力来平衡重力分力G sin θ时，所加磁场的磁感应强度最小为G sin θIL ，选项A 错误，B 正确；若磁场竖直向下，金属棒受到的安培力水平向右，根据受力平衡有G sin θ＝BIL cos θ，磁感应强度B ＝G tan θIL，故选项C 错误；若磁场水平向右，金属棒受到的安培力竖直向上，用以平衡重力，有G ＝BIL ，此时的磁感应强度B ＝G IL ，故选项D 正确．答案：BD[能力题组]一、选择题9．(2018·江苏连云港模拟)如图甲所示，一个条形磁铁P 固定在水平桌面上，以P的右端点为原点，中轴线为x轴建立一维坐标系．一个灵敏的小磁针Q放置在x轴上不同位置，设Q与x轴之间的夹角为θ.实验测得sin θ与x之间的关系如图乙所示．已知该处地磁场方向水平，磁感应强度大小为B0.下列说法正确的是()A．P的右端为S极B．P的中轴线与地磁场方向平行C．P在x0处产生的磁感应强度大小为B0D．x0处合磁场的磁感应强度大小为2B0解析：当x趋向无穷大时，小磁针所指的方向为地磁场的方向，所以根据题图可知，x趋向无穷大时，sin θ趋向1，则θ趋向90°，即小磁针的方向与x轴的方向垂直，所以x轴正方向向东．当x非常小时，小磁针的N极沿x轴正方向，即向东．由题图甲可知，开始时小磁针N极背离O点，所以P右端的磁极是N极，故A错误；由以上的分析可知，P的中轴线沿东西方向，与地磁场方向垂直，故B错误；由题图乙可知，x0处sin θ＝22，则θ＝45°，P在x0处产生的磁感应强度大小B P满足tan 45°＝B0B P，所以B P＝B0，C正确；x0处合磁场的磁感应强度大小为B＝B0sin 45°＝2B0，故D错误．答案：C10.如图所示，两平行导轨ab、cd竖直放置在匀强磁场中，匀强磁场方向竖直向上，将一根金属棒PQ放在导轨上，使其水平且始终与导轨保持良好接触．现在金属棒PQ中通以变化的电流I，同时释放金属棒PQ使其运动．已知电流I随时间变化的关系为I＝kt(k为常数，k>0)，金属棒PQ与导轨间的动摩擦因数一定．以竖直向下为正方向，则下面关于金属棒PQ 的速度v 、加速度a 随时间变化的关系图象中，可能正确的是( )解析：因为开始时金属棒PQ 加速度方向向下，与速度方向相同，做加速运动，加速度逐渐减小，即做加速度逐渐减小的变加速运动，然后加速度方向向上，加速度逐渐增大，做加速度逐渐增大的变减速运动，故A 错误，B 正确；根据牛顿第二定律得，金属棒PQ 的加速度a ＝mg －F f m ，F f ＝μF N ＝μF A ＝μBIL ＝μBLkt ，联立解得加速度a ＝g －μBLkt m ，与时间成线性关系，故C 错误；t ＝0时刻无电流，无安培力，只有重力，加速度竖直向下，为正值，故D 错误．答案：B11．(多选)有一根质量为m 、长度为d 的通有水平向里的电流I 的导体棒，被长度为L 的轻质绝缘细线悬挂在天花板上，在此空间加上竖直向下的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小B ＝3mg 3Id ，若保持导体棒中的电流I 始终不变，则( )A ．细线偏离竖直方向的夹角最大为30°B ．细线偏离竖直方向的夹角最大为60°C ．在导体棒摆动过程中细线上拉力最大为2(3－1)mgD ．在导体棒摆动过程中细线上拉力最大为12＋36mg解析：磁场方向竖直向下，导体棒受到水平向左的安培力，导体棒向左摆起，导体棒摆到最大高度时，由动能定理有BId ·L sin θ－mgL (1－cos θ)＝0－0，解得θ＝60°，A 错误，B 正确．当导体棒处于平衡状态时，根据平衡条件有BId ＝mg tanα，解得α＝30°，类比重力场可知导体棒在经过平衡位置时细线上拉力最大，设为F m，重力和安培力的合力为F＝mgcos α，经过平衡位置时速度大小设为v，应用动能定理有BId·L sin α－mgL(1－cos α)＝12m v2，应用向心力公式有Fm－F＝m v2L，解得F m＝2(3－1)mg，C正确，D错误．答案：BC二、非选择题12．(2016·高考全国卷Ⅲ)某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验．两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁(未画出)的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直．(1)在图中画出连线，完成实验电路．要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向移动．(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：A．适当增加两导轨间的距离B．换一根更长的金属棒C．适当增大金属棒中的电流其中正确的是________(填入正确选项前的标号)．解析：(1)实物连线如图所示．(2)根据公式F＝BIL可得，适当增加导轨间的距离或者增大电流，可增大金属棒受到的安培力，根据动能定理得，Fs－μmgs＝12m v2，则金属棒离开导轨时的动能变大，即离开导轨时的速度变大，A、C正确；若换用一根更长的金属棒，但金属棒切割磁感线的有效长度即导轨间的宽度不变，安培力F不变，棒的质量变大，速度v＝2Fsm－2μgs变小，B错误．答案：(1)图见解析(2)AC13．(2018·湖北武汉模拟)如图所示，水平导轨间距为L＝0.5 m，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量m＝1 kg，电阻R0＝0.9 Ω，与导轨接触良好；电源电动势E＝10 V，内阻r＝0.1 Ω，电阻R＝4 Ω；外加匀强磁场的磁感应强度B＝5 T，方向垂直于ab，与导轨平面成α＝53°角；ab与导轨间动摩擦因数为μ＝0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，定滑轮摩擦不计，线对ab的拉力为水平方向，重力加速度g取10 m/s2，ab处于静止状态．已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6.求：(1)通过ab的电流大小和方向；(2)ab受到的安培力大小和方向；(3)重物重力G的取值范围．解析：(1)由闭合电路欧姆定律可得，通过ab的电流I＝ER＋R0＋r＝104＋0.9＋0.1A＝2 A，方向由a到b；(2) ab受到的安培力F＝BIL＝5×2×0.5 N＝5 N，方向斜向左上方与水平方向成37°角．(3) ab受力如图所示，最大静摩擦力F fmax＝μ(mg－F cos 53°)＝3.5 N由平衡条件得：当最大静摩擦力方向向右时F T＝F sin 53°－F fmax＝0.5 N，当最大静摩擦力方向向左时F T＝F sin 53°＋F fmax＝7.5 N 由于重物平衡，故F T＝G则重物重力的取值范围为0.5 N≤G≤7.5 N.答案：(1)2 A方向由a向b(2)5 N方向斜向左上方与水平面成37°角(3)0.5 N≤G≤7.5 N。

磁场的描述磁场对电流的作用(人教版)

(4)要熟记常见的几种磁场的磁感线：
矢量 (4)磁感应强度B是__________ ，其方向为磁场中某点的磁感线的切线方向．特斯拉特 (5)磁感应强度的单位是______，简称________，符号T， 1N.m2 1 T＝__________.
【跟踪训练】 5．关于磁感应强度，下列说法正确的是( ) A．一小段通电导线放在磁感应强度为零的位置，那么它受到的磁场力也一定为零 B．通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度也一定为零 C．放置在磁场中 1 m 长的通电导线，通过 1 A 的电流，受到的磁场力为 1 N，则该处的磁感应强度就是 1 T D．磁场中某处的磁感应强度 B 的方向跟电流在该处受到磁场力 F 的方向相同
答案（A）
两个完全相同的通电圆环 A、B 的圆心 O 重合、圆面相互垂直地放置，通电电流大小相同，设每个圆环在其圆心 O 处独立产生的磁感应强度为 B0，则 O 处的磁感应强度大小为( ) A．0 B．2B0 C. 2B0 D．无法确定
【答案】C
【解析】根据右手螺旋定则可知，图中 A 环在圆心 O 处产生的磁感应强度的方向是垂直纸面向里， B 环在圆心 O 处产生磁感应强度的方向是竖直向下．根据平行四边形定则可知，圆心 O 处磁感应强度大小为 2B0.
2．磁感线 (1)磁感线是用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线，是假想的物理模型．磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时 N 极的指向．磁感线的疏密表示磁场的强弱． (2)磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同)． (3)电流磁场的磁感线绕向可由安培定则判定，它也叫做右手螺旋定则．
本章知识结构
带点粒子在复合场中的运动

高二物理探究磁场对电流的作用测试题.docx

第1节探究磁场对电流的作用一、单选题（每道小题3分共30分）1 •在图中，标出磁场B 的方向，通屯直导线中电流I 的方向，以及通电直导线所受磁场力F 的方向，其中正确的是口2. 通电螺线管内有一在磁场力作用下面处于静止的小磁针，磁针指向如图所示，则[]A. 螺线管的P 端为N 极，a 接电源的正极B. 螺线管的P 端为N 极，a 接电源的负极C. 螺线管的P 端为S 极，a 接电源的止极I ）•螺线管的P 端为S 极，a 接电源的负极3•关于磁感线的描述，错误的是[]A. 磁感线是表示磁场强弱和方向的曲线B. 磁感线是闭合的曲线C. 任意两条磁感线都不能相交D. 自由的小磁针在磁场作用下，将沿磁感线运动x x F x XX X X XA *FCB4•如图所示为两根互相平行的通电直导线a, b的横截面图，a, b中的电流方向己在图中标岀，那么导线a中的电流产生的磁场的磁感线环绕方向及导线b所受的磁场力的方向分别是：[]A.磁感线顺吋针方向，磁场力向左B.磁感线顺时针方向，磁场力向右C.磁感线逆时针方向，磁场力向左\parD.磁感线逆时针方向，磁场力向右5.如图所示，在水平放置的光滑绝缘杆ab上,挂有两个相同的金属环M和N.当两环均通以图示的相同方向的电流时，分析下列说法中，哪种说法正确[]A.两环静止不动B.两环互相靠近C.两环互相远离D.两环同时向左运动6••—根有质量的金属棒MN,两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点.棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N,此时悬线上有拉力.为了使拉力等于零，可 []A.适当减小磁感应强度B.使磁场反向C.适当增人电流强度D.使电流反向7.如图所示，载有恒定电流的闭合弹簧线圈环套在条形磁铁的中心位置，则[]bA.环受沿半径向外的安培力，磁铁的磁场穿过环内的磁通量有增犬倾向B. 环受沿半径向外的安培力，磁铁的磁场穿过环内的磁通量有减小倾向C. 环受沿半径向内的安培力，磁铁的磁场穿过环内的磁通量有增大倾向D. 环受沿半径向内的安培力，磁铁的磁场穿过环内的磁通量有减小倾向8•如图所示，一个闭合线圈套在条形磁铁靠近N极这一端，当在线圈中通以图示方向的电流I 时，贝I 」[]A. 线圈圆面将有被拉大的倾向B. 线圈圆面将有被压小的倾向C. 线圈将向上平移D. 线圈将向S 极一端平移9•如图，四个相同的矩形线圈，通以相同的电流，同时放在匀强磁场内，线圈平面都与磁场平行，所不同的只是各线圈的转轴00’ 位置不同，下面说法正确的是 []A. C 所受力矩最大氏b 所受力矩最小C. 网个线圈所受力矩各不相同0’ & o'abedD.四个线圈所受力矩相同二、填空题（1-2每题3分,3-4每题4分，第5小题6分，共20分）1. 一面积为S的长方形线圈从图所示的位置在磁感应强度为B的匀强磁场屮转动（转轴与磁场方向垂直）了60°的瞬时，穿过线圈的磁通量 F 二_.2•如图所示，一粗细均匀、重1N的金属丝此，两端用相同的轻弹簧挂起（弹簧下端与金属丝绝缘），放在一方向垂直于纸而向里的匀强磁场（匀强磁场的范围足够大）中，若在金属丝中通入大小为I、方向口 a.至b的电流，此时所受安培力的大小为0. 5N,金属丝下降lmm；若改在b 金属丝中通入大小仍为I但方向自b至a的电流，金属丝应下降______ mm.3.__________________________ 如图，通电导线ab紧靠着竖直导轨恰能匀速下滑，已知ab和导轨间的摩擦系数为0.50,匀强磁场方向竖直向上，ab质量为0.010kg, 则通过ab的电流方向为,ab受的磁场力为_______________ y八_________ （g 取lOm/s2）4•如图所示，止方形线框每边长为L,每边质量为m,可厂绕z轴自由转动，由于线框通入电流而转至图中虚线位置，线框平面和竖直方向夹角为a ,设线框中电流强度为I,方向为逆吋针方向，则与y轴平行的磁场的磁感应强度的方向为 ______ ,大小为5•如图所示，有一正方形线框边长为0・4叫线框平面和匀强磁场的磁感线夹角为30°，现已知线框内磁通量为0・2Wb,则磁场的磁感应强度为B二___T.当线框平面以0为轴逆时针旋转30。

2019届高考一轮检测【24】磁场的描述、磁场对电流的作用【含答案】

课时跟踪检测(二十四) 磁场的描述磁场对电流的作用一、单项选择题1. (2018·深圳期末)指南针是我国古代的四大发明之一。

当指南针静止时，其N极指向如图1虚线(南北向)所示，若某一条件下该指南针静止时N极指向如图实线(N极北偏东向)所示。

则以下判断正确的是( )图1A．可能在指南针上面有一导线东西放置，通有东向西的电流B．可能在指南针上面有一导线东西放置，通有西向东的电流C．可能在指南针上面有一导线南北放置，通有北向南的电流D．可能在指南针上面有一导线南北放置，通有南向北的电流2．(2018·龙岩质检)已知龙岩市区地磁场的磁感应强度B约为4.0×10－5T，其水平分量约为3.0×10－5T。

若龙岩市区一高层建筑安装了高50 m的竖直金属杆作为避雷针，在某次雷雨天气中，当带有正电的乌云经过避雷针的上方时，经避雷针开始放电，某一时刻的放电电流为 1.0×105 A，此时金属杆受到地磁场对它的安培力方向和大小分别为( )A．方向向东，大小约为150 NB．方向向东，大小约为200 NC．方向向西，大小约为150 ND．方向向西，大小约为200 N3．(2018·北京海淀测试)如图2是“探究影响通电导体在磁场中受力因素”的实验示意图。

三块相同马蹄形磁铁并列放置在水平桌面上，导体棒用图中轻而柔软的细导线1、2、3、4悬挂起来，它们之中的任意两根与导体棒和电源构成回路。

认为导体棒所在位置附近为匀强磁场，最初导线1、4接在直流电源上，电源没有在图中画出。

关于接通电源时可能出现的实验现象，下列叙述正确的是( )图2A．改变电流方向同时改变磁场方向，导体棒摆动方向将会改变B．仅改变电流方向或者仅改变磁场方向，导体棒摆动方向一定改变C．增大电流同时改变接入导体棒上的细导线，接通电源时，导体棒摆动幅度一定增大D．仅拿掉中间的磁铁，导体棒摆动幅度不变4．(2018·上海高考)如图3，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘。