高中物理磁场对电流的作用练习题汇总新选.
磁场磁场对电流的作用练习题
磁场 磁场对电流的作用考点一 磁场 描述磁场的物理量【例1】如图11-1-1所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过小磁针的正上方时，磁针的S 极向纸内偏转，这一束带电粒子可能是（极向纸内偏转，这一束带电粒子可能是（ ））①向右飞行的负离子①向右飞行的负离子 ②向左飞行的负离子②向左飞行的负离子②向左飞行的负离子 ③向右飞行的正离子③向右飞行的正离子 ④向左飞行的正离子④向左飞行的正离子④向左飞行的正离子 A ．①③．①③ B B B．②③．②③．②③ C C C．①④．①④．①④ D D D．②④．②④．②④【例2】一小磁针静止在通电螺线管内部，螺线管通过如图11-1-2所示的电流，则下列说法中正确的是（法中正确的是（ ））A ．螺线管左端是N 极，小磁针左端也是N 极B ．螺线管左端是S 极，小磁针左端也是S 极C ．螺线管左端是N 极，小磁针左端是S 极D ．螺线管左端是S 极，小磁针左端是N 极 考点二、描述磁场的物理量【例3】关于磁感线的概念和性质，下列说法中正确的是（】关于磁感线的概念和性质，下列说法中正确的是（ ））A ．磁场中任意两条磁感线可能相交．磁场中任意两条磁感线可能相交B ．磁感线上各点的切线方向就是各点的磁感应强的方向．磁感线上各点的切线方向就是各点的磁感应强的方向C ．铁屑在磁场中分布所形成的曲线就是磁感线．铁屑在磁场中分布所形成的曲线就是磁感线D ．磁感线总是从磁体N 极出发指向磁体的S 极【例4】关于磁场中某点的磁感应强度，下列说法正确地是】关于磁场中某点的磁感应强度，下列说法正确地是( ) ( )A ．由B=F/IL 可知，B 与F 成正比，与IL 的乘积成反比的乘积成反比 B ．B 的大小与IL 的乘积无关，由磁场本身决定的乘积无关，由磁场本身决定C ．长通电螺线管周围的磁场是匀强磁场．长通电螺线管周围的磁场是匀强磁场D ．B 的方向与通电导线的受力方向相同的方向与通电导线的受力方向相同 考点三、 安培力、左手定则例5、 如图11-1-4所示，三根通电直导线P 、Q 、R 互相平行，通过正三角形的三个顶点，三条导线通入大小相等，三条导线通入大小相等，方向垂直纸面向里的电流；方向垂直纸面向里的电流；方向垂直纸面向里的电流；通电直导线产生磁场的磁感应强度通电直导线产生磁场的磁感应强度B =KI/r ，I 为通电导线的电流强度，r 为距通电导线的距离的垂直距离，K 为常数；则R 受到的磁场力的方向是（到的磁场力的方向是（ ））轴负方向A．垂直R，指向y轴负方向B．垂直R，指向y轴正方向轴正方向轴正方向C．垂直R，指向x轴正方向轴负方向D．垂直R，指向x轴负方向考点四、安培力作用下的平衡问题例8．如图11-2-8所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁两极的正上方，导）线可以自由转动，当导线通入图示方向电流I时，导线的运动情况是（从上往下看）（ ）顺时针转动，同时下降A．顺时针转动，同时下降顺时针转动，同时上升B．顺时针转动，同时上升逆时针转动，同时下降C．逆时针转动，同时下降D．逆时针转动，同时上升逆时针转动，同时上升一、选择题一、选择题1．一根容易形变的弹性导线，两端固定．导线中通有电流，方向如图8－1－17中箭头所示．当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是() 5．如图8－1－22所示，两个完全相同的闭合导线环挂在光滑绝缘的水平横杆上，当导线环两个完全相同的闭合导线环挂在光滑绝缘的水平横杆上，当导线环中通有同向电流时(如图)，两导线环的运动情况是() A．互相吸引，电流大的环其加速度也大．互相吸引，电流大的环其加速度也大B．互相排斥，电流小的环其加速度较大．互相排斥，电流小的环其加速度较大C．互相吸引，两环加速度大小相同．互相吸引，两环加速度大小相同D．互相排斥，两环加速度大小相同．互相排斥，两环加速度大小相同7．如图8－1－24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135°..流经方向(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°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)ILB的金属＝36，磁场中(如图30°，则电子的质量是°，则电子的质量是°，则电子的质量是 ，穿透磁场的时间是，穿透磁场的时间是，穿透磁场的时间是 。
高考物理一轮复习 磁场 磁场对电流的作用同步练习 新
磁场磁场对电流的作用同步练习一、选择题(本题共10小题，每题7分，至少一个答案正确，选不全得4分，共70分)1．关于磁感应强度，下列说法正确的是（）A．由可知，磁感应强度B与一小段通电直导线受到的磁场力F成正比B．一小段通电导线放在B为零的位置，那么它受到的磁场力也一定为零C．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D．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 解析磁感应强度是反映磁场基本属性的物理量，一旦磁场确定，各处的磁感应强度B也就客观地确定了．选项A认为磁场某处的磁感应强度B的值随通电导线受力情况而变，是没有深刻理解的意义，故A错误；根据磁感应强度的定义，B选项对；C选项通电导线(电流I)与磁场方向平行时，磁场力为零，磁感应强度不为零，C选项错；D选项只有通电导线(电流I)与磁场方向垂直时，该处磁感应强度大小才为1 T，D选项错．答案B2．(2013·南京一中月考)磁场中某区域的磁感线如图所示，则（）A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a＞B bB．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a＜B bC．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小解析磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，由题图知b处的磁感线疏密程度较a处密，所以B a＜B b，A错，B对；导线放在磁场中的受力不仅与B和I的大小有关，还与导线放置的方向有关，C、D错．答案 B 3．在赤道上某处有一支避雷针垂直于地面安置．当带有负电的乌云经过避雷针上方时，避雷针开始放电，则地磁场对避雷针的作用力的方向为（）A．正东B．正西 C．正南D．正北解析电流方向自下而上，赤道处地磁场水平由南向北，根据左手定则可知，B正确．答案B4．如图所示，长为2l的直导线折成边长相等、夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，当在该导线中通以电流I时，该V形通电导线受到的安培力大小为（）A．0 B．0.5BIl C．BIl D．2BIl解析V形导线两部分的受力情况如图所示．其中F＝BIl，V形导线受到的安培力应为这两个力的合力，大小为F合＝2Fco s 60°＝BIl，故C项正确．答案 C5．(2013·东城区模拟)三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上，如图所示为其截面图，电流方向如图，若每根导线的电流均为I，每根直导线单独存在时，在三角形中心O点产生的磁感应强度大小都是B，则三根导线同时存在时的磁感应强度大小为A．0 B．B C．2B D.3B解析对三根导线分析可得到在O点的磁感应强度．因三根导线在O点产生的磁感应强度大小都是B，将三根导线的磁感应强度合成可知，总的磁感应强度的大小为2B，C选项正确．答案 C6．如图所示，用绝缘丝线悬挂着的环形导体，位于与其所在平面垂直且向右的匀强磁场中，若环形导体通有如图所示方向的电流I，试判断环形导体的运动情况（）A．环形导体向右倾斜B．环形导体仍静止不动C．环形导体向左倾斜D．条件不够，无法判断解析闭合导线在匀强磁场中所受安培力的合力为零，又因导线所在平面与磁场垂直，故无转动趋势，B正确．答案 B7．(2013·长沙质检)如图所示，两根足够长的平行导线a和b水平放置(a、b在同一竖直平面内)，两导线中通以方向相反、大小不等的恒定电流，且I a＞I b.当加一个垂直于a、b所在平面的匀强磁场B时，导线a恰好不再受安培力的作用．则与加磁场B以前相比较（）A．b也恰好不再受安培力的作用B．b受的安培力小于原来安培力的2倍，方向竖直向上C．b受的安培力等于原来安培力的2倍，方向竖直向下D．b受的安培力小于原来安培力的大小，方向竖直向下解析导线a不受安培力，说明I b在a处所产生的磁场与外加匀强磁场在a处叠加后的磁感应强度为零，据此可判断所加匀强磁场垂直纸面向外，因I a＞I b，所以在b处叠加后的磁场垂直纸面向里，b受安培力向下，且比原来小．答案 D8．如图所示，条形磁铁放在光滑的斜面上(斜面固定不动)，用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡，A为水平放置的直导线的截面，导线中无电流时，磁铁对斜面的压力为F1；导线中有电流时，磁铁对斜面的压力为F2，此时弹簧的伸长量减小．则（）A．F1＜F2，A中电流方向向内 B．F1＜F2，A中电流方向向外C．F1＞F2，A中电流方向向内 D．F1＞F2，A中电流方向向外解析由题意知，导线受安培力应如图所示，由左手定则和牛顿第三定律知A正确．答案 A9．如图所示，通电细杆ab质量为m，置于倾角为θ的导轨上，导轨和杆间不光滑．通有电流时，杆静止在导轨上．如图8－1－24所示是四个侧视图，标出了四种匀强磁场的方向，其中摩擦力可能为零的是解析 四种情况受力如图所示，可知A 、B 正确．答案 AB10．(2011·课标全国理综)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，理论上可采用的办法是（ ）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，其他量不变解析 由题意可知，B ＝kI ，设轨道宽为d ，则F 安＝BId ＝kI 2d ，由动能定理得，F 安·L＝12mv 2，联立以上式子解得v ＝ 2kI 2dL m ，选项B 、D 正确．答案 BD 二、计算题(本大题共2小题，共30分．要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11．(14分)(2013·海淀区期末)如图甲所示，在水平地面上固定一对与水平面倾角为α的光滑平行导电轨道，轨道间的距离为l ，两轨道底端的连线与轨道垂直，顶端接有电源．将一根质量为m的直导体棒ab 放在两轨道上，且与两轨道垂直．已知轨道和导体棒的电阻及电源的内电阻均不能忽略，通过导体棒的恒定电流大小为I ，方向由a 到b ，图乙为图甲沿a→b 方向观察的平面图．若重力加速度为g ，在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场，使导体棒在轨道上保持静止．(1)请在图乙所示的平面图中画出导体棒受力的示意图；(2)求出磁场对导体棒的安培力的大小；(3)如果改变导轨所在空间的磁场方向，试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度B 的最小值的大小和方向．解析 (1)如图所示(2)根据共点力平衡条件可知，磁场对导体棒的安培力的大小F ＝mgtan α(3)要使磁感应强度最小，则要求安培力最小．根据受力情况可知，最小安培力F min ＝mgsin α，方向平行于轨道斜向上．所以最小磁感应强度B min ＝F min Il ＝mgsin αIl ， 根据左手定则可判断出，此时的磁感应强度的方向为垂直轨道平面斜向上．答案 (1)见解析 (2)mgtan α (3)mgsin αIl方向垂直轨道平面斜向上 12．(16分)如图所示 ，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 ＝mgtan θBl ＝0.05×10×340.5×0.1A ＝7.5 A 同学乙的解法如下：如图所示，F 安做功W F ＝Fx 1＝BIlsin 37°×lsin 37°＝BI(lsin 37°)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：认为铜棒速度为零时，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＝BIlsin 37°，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×lsin 37°，重力做功：W G ＝－mgx 2＝－mgl(1－cos 37°)，由动能定理得：W F ＋W G ＝0，代入数据解得：I ＝103A≈3.33 A. 答案 评价见解析 3.33 A。
人教版高中物理练习题-磁场对电流的作用(基础)
【巩固练习】一、选择题1、（2016 山东模拟）如图所示的下列各图中，表示通电直导线在匀强磁场中所受磁场力的情况，其中磁感应强度B、电流I、磁场力F三者之间的方向关系不．正确的是（）．．2、一根容易形变的弹性导线，两端固定。
导线中通有电流，方向如图中箭头所示。
当没有磁场时，导线呈直线状态：当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是（）3、（2015 浙江省十二校高三一模）如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤有一定的读数．现在磁铁上方中心偏右位置固定一通电导线，当通以一定的电流后，台秤的示数增加，同时弹簧缩短（弹簧始终处于弹性限度内），则下列说法正确的是（）A ．磁铁右端为N 极，左端为S 极，导线中的电流方向垂直纸面向内 B ．磁铁右端为N 极，左端为S 极，导线中的电流方向垂直纸面向外 C ．磁铁右端为S 极，左端为N 极，导线中的电流方向垂直纸面向内 D ． 磁铁右端为S 极，左端为N 极，导线中的电流方向垂直纸面向外4、一个小磁针悬挂在大线圈正中央，磁针静止时与线圈在同一平面内。
当大线圈中通以图示方向电流时( )A ．小磁针的N 极向纸面里转B ．小磁针的N 极向纸面外转C ．小磁针在纸面内向左摆动D ．小磁针在纸面内向右摆动5、在如图所示电路中，电池均相同，当电键S 分别置于a 、b 两处时，导线MM'与NN'，之间的安培力的大小为 a f 、 b f ，判断这两段导线（ ）A.相互吸引，a b f f >B.相互排斥，a b f f >C.相互吸引，a b f f <D.相互排斥，a b f f < 6、四根相互平行的通电长直导线a 、b 、c 、d 电流均为I ，如图所示放在正方形的四个顶点上，每根通电直导线单独存在时，四边形中心O 点的磁感应强度都是B ，则四根通电导线同时存在时O 点的磁感应强度的大小和方向为（ ）A. 22B ，方向向左B. 22B ，方向向下C. 22B ，方向向右D. 22B ，方向向上7、一根通有电流I 的直铜棒用软导线挂在如图所示匀强磁场中，此时悬线中的张力大于零而小于铜棒的重力．欲使悬线中张力为零，可采用的方法有 ( )A ．适当增大电流，方向不变B ．适当减小电流，并使它反向C ．电流大小、方向不变，适当增强磁场D ．使原电流反向，并适当减弱磁场8、（2016 海南卷）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。
《磁场及磁场对电流的作用》练习题
《磁场及磁场对电流的作用》练习题一、单选题：1.下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是( )(A )通电导线受磁场力大的地方，磁感应强度一定大(B )一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度一定为零(C )磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向(D )磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小无关2.关于磁感线的概念，下列说法中正确的是( )(A )磁感线是磁场中客观存在、肉眼看不见的曲线(B )磁感线总是从磁体的N 极指向磁体的S 极(C )磁感线上各点的切线方向与该点的磁场方向一致(D )两个磁场叠加的区域，磁感线就有可能相交3.一根软铁棒放在磁铁附近会被磁化，这是因为在外磁场的作用下( )(A )软铁棒中产生了分子电流(B )软铁棒中分子电流消失了(C )软铁棒中分子电流的取向变得杂乱无章(D )软铁棒中分子电流的取向变得大致相同4.关于磁感应强度的单位T ，下列表达式中不正确的足( )(A )1T =1Wb ／m 2 (B )1T =1Wb ·m 2(C )1T =1N ·s /C .m (D )1T =1N /A ·m5.物理实验都需要有一定的控制条件.奥斯特做电流磁效应实验时就应排除地磁场对实验的影响.下列关于奥斯特实验的说法中正确的是( )(A )该实验必须在地球赤道上进行(B )通电直导线必须竖直放置(C )通电直导线应该水平东西方向放置(D )通电直导线可以水平南北方向放置6.如图所示，电流从A 点分两路通过对称的半圆支路汇合于B 点，在圆环中心O 处的磁感应强度为( )(A )最大，垂直纸面向外(B )最大，垂直纸而向里(C )零(D )无法确定7.两根长直通电导线互相平行，电流方向相同，它们的截面处于等边△ABC 的A 和B 处，如图所示.两通电导线在C 处产生磁场的磁感应强度大小都足B 0，则C 处磁场的总磁感应强度大小是( )(A )0 (B )B 0(C )0B 3 (D )2B 08.如图所示的四个图中，分别标明了通电导线在磁场中的电流方向、磁场方向以及通电导线所受磁场力的方向，其中正确的是( C )9.如图所示，通电导线MN在纸面内从a位置绕其一端M转至b位置时，通电导线所受安培力的大小变化情况是( )(A)变小(B)不变(C)变大 (D)不能确定10.如图所示，在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈，线圈与水平磁铁位于同一平面内，当线圈中电流沿图示方向流动时，将会出现( )(A)线圈向磁铁平移(B)线圈远离磁铁平移(C)从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁(D)从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁铁11.如图所示，一根有质量的金属棒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)适当增大电流强度(D)使电流反向二、双选题：12.一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，并与磁针指向平行，如图所示.此时小磁针的S极向纸内偏转，则这束带电粒子可能是( )(A)向右飞行的正离子束(B)向左飞行的正离子束(C)向右飞行的负离子束(D)向左飞行的负离子束13.超导是当今高科技的热点.当一块磁体靠近超导体时，超导体会产生强大的电流，对磁体有排斥作用.这种排斥力可以使磁体悬浮于空中，磁悬浮列车就采用了这种技术.关于磁体悬浮，下列说法中正确的是( )(A)超导体中电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相反(B)超导体中电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相同(C)超导体对磁体的力与磁体的重力平衡(D)超导体使磁体处于失重状态14.如图所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线均处于同一竖直平面内，为使MN垂直纸面向外运动，可以( )(A)将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极(B)将b、c端接在电源正极，a、d端接在电源负极(C)将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极(D)将a、c端接在交流电源的一端,b、d接在交流电源的另一端15.质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，杆ab与导轨间的摩擦因数为μ.有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图所示.图(b)中的四个侧视图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是( AB )16.电流表中通以相同的电流时，指针偏转的角度越大，表示电流表的灵敏度越高.下列关于电流表灵敏度的说法中正确的是( )(A)增加电流计中的线圈匝数，可以提高电流表的灵敏度(B)增强电流计中永久磁铁的磁性，可以提高电流表的灵敏度(C)电流计中通的电流越大，电流表的灵敏度越高(D)电流计中通的电流越小，电流表的灵敏度越高三、填空题：17.将长度为20cm、通有O.1A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示.已知磁感应强度为1T，试求下列各图中导线所受安培力的大小并在图中标明方向。
磁场对电流、带电粒子的作用专项练习题
11A习题十二 磁场对电流、带电粒子的作用要求：1、掌握安培力的计算公式和物理意义，能用安培定律分析和计算载流导体在磁场中的受力。
2、掌握载流平面线圈磁矩的概念，掌握载流平面线圈在匀强磁场中所受磁力矩的计算方法。
3、掌握磁力和磁力矩做功的计算方法。
4、掌握洛仑兹力公式及其物理意义，会计算运动电荷在磁场中的受力及其在匀强磁场中的运动规律。
一、选择题1、如图所示，三条长度相同的长直导线共面平行放置，依次载有电流为1A 、2A 、3A ，由于磁力相互作用，分别受力为1F 、2F 、3F。
则321::F F F 为（ ）A 、５∶４∶６B 、５∶８∶６C 、７∶６∶１３D 、７∶８∶１５２、同一平面内有两条相互垂直的导线1L 和2L ，1L 为无限长直导线，2L 为长为a 2的直导线，两者位置如图，当1L 和2L 同时通以电流I ，则作用在2L 上对于O 点的磁力矩大小为（ ）A 、πμa I 20B 、3ln 20πμa I C 、)12ln 2(20-πμa I D 、)13ln 2(20-πμaI 二、填空题：１、一质量为m ,带电量为q 的粒子以速度0v射入匀强磁场B中，若0v与B的夹角为θ，则该粒子在磁场中作螺线运动的半径为 ，周期为 ，螺矩为 。
2、质量为m ，带电量为q 的粒子在半径为r 的电子回旋加速器中所能获得的最大动能为 （回旋加速器中的磁感应强度为B ）3、两根相距为a 的无限长平行直导线中分别通以电流1I 和2I ，则这两根导线单位长度上的作用力为 。
4、一半径为R ，均匀带有电量Q 的圆盘面绕其中心垂直轴以ω的角速度转动时，产生的磁矩为 ，若将该圆盘面放在与盘面成θ角的匀将磁场B中时，圆盘面所受到的磁力矩为 。
三、计算题：1、 载有电流1I 的无限长直导线旁边有一共面的、载有电流2I 的圆形线圈，线圈半径为R ，圆心与直导线相距d （R d ），求两者的相互作用力。
2、如图所示，一根无限长载流直导线1L 中有电流1I ，另有一根与1L 垂直且共面的导体棒2L ，其长为a ，质量为M ，若2L 的A 端固定，导体棒可在该平面内自由转动，则要使导体棒在该位置稳定放置，则导体棒中应通以多大的电流2I ？I。
53磁场对电流的作用(习题)
在线阅读本文：53磁场对电流的作用(习题)磁场对电流的作用习题1、如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，、如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，其中央正上方固定一根直导线，其中央正上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，垂直，并通以垂直纸面向外的电流 [ A ] A．磁铁对桌面压力减．小、不受桌面摩擦力作用 B．磁铁对桌面压力减．小、受到桌面摩擦力作用 C．磁铁对桌面压力增．大、不受桌面摩擦力作用D．磁铁对桌面压力增．大、受到桌面摩擦力作用2、如图所示，将通电线圈悬挂在磁铁N极、如图所示，将通电线圈悬挂在磁铁极附近，附近，磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内，且磁铁的轴线经过线圈圆心，线圈将且磁铁的轴线经过线圈圆心， [ A ] A．转动同时靠近磁铁． B．转动同时离开磁铁． C．不转动，只靠近磁铁．不转动， D．不转动，只离开磁铁．不转动，的轻质弹簧。
3、一劲度系数为k的轻质弹簧。
下端挂有一边长为L 匝数为n的矩形线框abcd。
bc边长为L，线框的下半部处在匀强磁场中，的下半部处在匀强磁场中，磁感强度大小为方向与线框平面垂直，如图所示。
B，方向与线框平面垂直，如图所示。
开始时线框处于平衡状态。
令磁场反向，时线框处于平衡状态。
令磁场反向，磁感应强度的大小仍为 B 线框达到新的平衡。
强度的大小仍为B，线框达到新的平衡。
在此过程中线框位移的大小方向2nBIl ?x = k，向下。
4、如图所示，平行金属导轨PQ与MN都与水如图所示，平行金属导轨PQ与MN都与水 PQ 平面成θ 一根质量为m 平面成θ角，相距为L。
一根质量为m的金属棒ab 在导轨上，并保持水平方向，ab棒 ab在导轨上属棒ab 在导轨上，并保持水平方向，ab棒内通有恒定电流，电流大小为I 方向从a 内通有恒定电流，电流大小为I，方向从a 到b。
空间存在着方向与导轨平面垂直的匀强磁场，ab棒在磁场力作用下保持静止棒在磁场力作用下保持静止，强磁场，ab棒在磁场力作用下保持静止，并且棒与导轨间没有摩擦力。
高三物理磁场对电流的作用试题答案及解析
高三物理磁场对电流的作用试题答案及解析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【答案】B【解析】根据安培左手定则，伸开左手，使大拇指和四指垂直，四指指向电流方向，磁感线穿过手心，大拇指所指的方向就是安培力的方向，可见安培力的方向即大拇指方向总是垂直于电流方向即导线也就是四指指向，选项A错。
而磁场方向穿过手心，大拇指垂直于磁场方向和电流方向做决定的平面，即安培力的方向垂直于磁场方向，选项B对。
根据安培力的大小的计算公式，是磁场方向和电流方向的夹角，所以安培力大小与通电导线和磁场方向的夹角有关，选项C错。
若直导线从中点折成直角，则前半段受安培力为，后半段受安培力为，由于夹角不确定，所以的合力不一定等于，所以选项D错。
【考点】安培左手定则.圆环水平固定放2.半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由θ确定，如图所示．则（）A．θ＝0时，杆产生的电动势为2BavB．θ＝时，杆产生的电动势为 BavC．θ＝0时，杆受的安培力大小为D．θ＝时，杆受的安培力大小为【答案】AD【解析】由图知，当θ＝0时，根据E=BLv可求杆产生的电动势为2Bav，故A正确；当θ＝时，，电流，杆产生的电动势为Bav，由B错误；θ＝0时，回路总电阻R=（2+π）aR所以杆受的培力，所以C错误；θ＝时，回路总电阻，所以杆受的安培力，故D正确。
【考点】本题考查电磁感应3.两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻。
将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示。
磁场对电流的作用 专题训练
磁场对电流的作用专题训练一、选择题1、如图所示，放在台秤上的条形磁铁两极未知，为了探明磁铁的极性，在它中央的正上方固定一导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则( )A．如果台秤的示数增大，说明磁铁左端是N极B．如果台秤的示数增大，说明磁铁右端是N极C．无论如何台秤的示数都不可能变化D．台秤的示数随电流的增大而增大2、如图所示，质量为60g的铜棒长为L=20cm，棒的两端与等长的两细软铜线相连，吊在磁感应强度B=0.5T、方向竖直向上的匀强磁场中.当棒中通过恒定电流I后，铜棒能够向上摆动的最大偏角θ=60°，g取10m／s2，则铜棒中电流I的大小是.A. AB.C. 6A D A3、长为L的通电直导体棒放在光滑水平绝缘轨道上，劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定，另一端拴在棒的中点，且与棒垂直，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，弹簧伸长x，棒处于静止状态。
则A．导体棒中的电流大小为Kx/BLB．导体棒中的电流方向从b流向aC．若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度，x变大D．若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，x变大4、两个相同的圆形线圈，悬挂在光滑绝缘杆上，如图所示．通以方向相同但大小不同的电流I和I2，同时释放后，它们的运动情况是( )A．相互吸引，电流大的加速度大B．相互吸引，加速度大小相等C．相互排斥，电流大的加速度大D．相互排斥，加速度大小相等5、如图所示，由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框，垂直磁场放置，将AB两点接入电压恒定的电源两端，通电时，线框受到的安培力为F，若将AB边移走，则余下线框受到的安培力大小为A．B．C． D．二、多项选择6、质量为m的金属导体棒置于倾角为θ的导轨上，棒与导轨间的动摩擦因数为u，当导体棒通以垂直纸面向里的电流时，恰能在导轨上静止。
如图所示的四个图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中导体棒与导轨间的摩擦力可能为零的是7、AB杆质量为0.1kg，倾角θ=30°，轨道光滑，轨道间距l=0.2m，I=0.5A. 在垂直于轨道平面内加上某一方向的均强磁场后，杆AB在安培力作用下可以处于平衡静止状态.则所加磁场感应强度大小可以为A．3T B．5T C．7T D．9T8、质量为m，长为L的导体棒电阻为R，初始静止于光滑的水平轨道上，电源电动势为E，内阻不计．匀强磁场的磁感应强度为B，其方向与轨道平面成θ角斜向上方，电键闭合后导体棒开始运动A．导体棒向左运动B．电键闭合瞬间导体棒MN所受安培力为BEL/RC．电键闭合瞬间导体棒MN所受安培力为BELsinθ/RD．电键闭合瞬间导体棒MN的加速度为BELsinθ/mR9、如图所示，在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF，导轨上放有一金属棒MN.现从t＝0时刻起．给棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比，即I＝kt，其中k为常量，金属棒与导轨始终垂直且接触良好．下列关于棒的速度v、加速度a随时间t变化的关系图象，可能正确的是 ( )．10、如图1所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。
新部编版高三物理选修3-1磁场及其对电流的作用专项练习(带答案与解析)解答解析、考点详解.doc
新部编版高三物理选修3-1磁场及其对电流的作用专项练习（带答案与解析）的正确答案、解答解析、考点详解姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________题型选择题填空题解答题判断题计算题附加题总分得分1.【题文】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B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B的方向跟电流在该处受到的磁场力F的方向相同【答案】选A.【解析】根据磁感应强度的定义，A选项对.B选项通电导线(电流I)与磁场方向平行时，磁场力为零，磁感应强度不为零，B选项错. C选项只有通电导线(电流I)与磁场方向垂直时，该处磁感应强度大小才为1 T，C选项错. D选项B与F方向一定垂直，D选项错.2.【题文】如图所示，把一重力不计的通电直导线放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动.当导线中通有如图所示方向的电流I时，试判断导线的运动情况.【答案】见解析【解析】(1)根据如图所示的导线所处的特殊位置判断其运动情况.将导线AB从N、S极的中间O分成两段，由左手定则可得AO段所受安培力的方向垂直于纸面向外，BO段所受安培力的方向垂直于纸面向里，可见从上向下看，导线AB将绕O点逆时针转动.(2)根据导线转过90°时的特殊位置判断其上下运动情况.如图所示，导线AB此时所受安培力方向竖直向下，导线将向下运动.(3)由上述两个特殊位置的判断可知，当导线不在上述的特殊位置时，所受安培力使AB逆时针转动的同时还要向下运动.3.【题文】(2011·泉州模拟)(14分)如图所示，两平行金属导轨间的距离L=“0.40” m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=“0.50” T，方向垂直于导轨所在评卷人得分平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=“4.5” V、内阻r=“0.50” Ω的直流电源.现把一个质量m=“0.040” kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=“2.5” Ω，金属导轨电阻不计，g取10 m/s2.已知sin37°=0.60,cos37°=0.80，求：(1)通过导体棒的电流；(2)导体棒受到的安培力大小；(3)导体棒受到的摩擦力.【答案】(1)1.5 A (2)0.30 N (3)0.06 N，方向沿斜面向下【解析】(1)根据闭合电路欧姆定律(4分)(2)导体棒受到的安培力F安=“BIL=0.30” N (4分)(3)将重力正交分解，设导体棒所受重力沿斜面的分力为F1，则F1=mgsin37°=“0.24” N (2分)所以F1F安,导体棒受力如图,根据平衡条件有mgsin37°+Ff=F安(2分)解得Ff=“0.06” N，方向沿斜面向下 (2分)4.【题文】（2011·上海高考物理·T18）如图，质量为、长为的直导线用两绝缘细线悬挂于，并处于匀强磁场中。
8.1磁场 磁场对电流的作用(高中物理习题)
高三一轮物理复习（人教版）第8章磁场第1节磁场磁场对电流的作用一、选择题(本大题共10小题，每小题7分，共计70分．每小题至少一个答案正确) 1．下列说法正确的是A．一切电荷的周围都存在磁场B．磁铁吸引铁棒，说明磁铁周围的磁场对铁棒有力的作用，由于铁棒周围没有磁场，因而对磁铁无磁力作用C．铁棒内分子电流取向变得大致相同时，对外就显出磁性了D．沿磁感线的方向，磁场逐渐减弱解析只有运动电荷周围才有磁场，故A错误；磁铁吸引铁棒，铁棒被磁化，其周围也有磁场，对磁铁也有磁力的作用，故B错误；根据分子电流假说，当物体内分子电流取向大致相同时，对外就显出磁性，故C正确；磁感线的疏密才表示磁场的强弱，故D错误．答案 C图8－1－142．通电的三角形闭合线框处在与其表面垂直的匀强磁场中，如图8－1－14所示，则线框所受安培力A．为零B．方向垂直ab边向外C．方向垂直bc边向外D．条件不充分，无法求解解析由于折线acb的等效长度与直线ab相等，且电流等大反向，因此直线ab受的安培力与折线acb所受的安培力大小相等，方向相反，合力为零，即线框所受安培力的合力为零，故选项A正确．答案 A图8－1－153．如图8－1－15所示，两个同心放置且共面的金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环面垂直，通过两环的磁通量Φa、Φb比较，则A．Φa＞Φb B．Φa＜ΦbC．Φa＝Φb D．不能确定解析由于磁场的磁感线是闭合曲线，在磁体内是由S极指向N极，在磁体外是由N 极指向S极，且在磁体外的磁感线分布在磁体的周围较大的空间．又由于穿过圆环a、b的磁通量均为Φ＝Φ内－Φ外，因此面积越大，磁感线抵消得越多，合磁通量越小，故b环的磁通量较小．答案 A图8－1－164．把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好跟杯里的水银面相接触，并使它组成如图8－1－16所示的电路图．当开关S接通后，将看到的现象是A．弹簧向上收缩B．弹簧被拉长C．弹簧上下跳动D．弹簧仍静止不动解析接通S后，弹簧中任意相邻两圈的电流方向均相同，它们将相互吸引，使弹簧收缩，下端脱离水银面，使电路断开．电路断开后，弹簧中的电流消失，弹簧在自身重力及弹力作用下下落．于是，电路又接通，弹簧又收缩…如此周而复始，弹簧上下跳动，C项正确．答案 C图8－1－175．如图8－1－17所示，在同一平面内四根彼此绝缘、固定放置的通电直导线，开始通入的电流i4＝i3＞i2＞i1.如果要使四根导线围成的方框中心点O的磁场减弱，可以A．只减弱i1，其他电流不变B．只增强i2，其他电流不变C．同时减弱i3、i4到某一定值，其他电流不变D．同时增强i3、i4到某一定值，其他电流不变解析根据题意可知合磁场的方向垂直纸面向里，导线i1产生的磁场方向也是垂直纸面向里，只减弱i1，其他电流不变，合磁场将减弱，所以A选项正确；导线i2产生的磁场方向也是垂直纸面向里，所以只增大i2，合磁场将增强，B选项错误；同时改变i3、i4到某一定值，对合磁场没有影响，因此C、D均错误．答案 A图8－1－186．如图8－1－18所示，在同一平面上有a、b、c三根等间距平行放置的长直导线，依次载有大小为1 A、2 A、3 A的电流，电流方向如图所示，则A．导线a所受的安培力方向向左B．导线b所受的安培力方向向右C．导线c所受的安培力方向向右D．由于不能判断导线c所在位置的磁场方向，所以导线c受的安培力方向也不能判断解析同向电流的通电导体间存在着相互吸引力，反向电流的通电导体间存在着相互排斥力．对a，它受到b和c对它的安培力的方向均向左，故A正确；对b，导线a对它有向右的排斥力，导线c对它有向右的吸引力，所以B正确；对c，a对它有向右的排斥力、b对它有向左的吸引力，但由于吸引力大于排斥力，故安培力的合力向左，选项C、D错误．答案AB图8－1－197．如图8－1－19所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线均处于竖直平面内，为使MN垂直纸面向外运动，可以A．将a、c端接电源正极，b、d端接电源负极B．将b、d端接电源正极，a、c端接电源负极C．将a、d端接电源正极，b、c端接电源负极D．将a、c端接交流电源的一端，b、d端接交流电源的另一端解析A选项中接法，螺线管上端由安培定则知为N极，MN中电流方向向右，由左手定则知MN垂直纸面向外运动，故A正确．B选项中接法使螺线管上端为S极，MN中电流由N到M，由左手定则可判知B正确．同理可知C错误，D正确．D选项易受迷惑，但仔细分析会发现该选项与A、B选项相同，也可使导线向外运动．答案ABD图8－1－208．如图8－1－20所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央上方固定一根长直导线，导线与条形磁铁垂直，当导线中通以垂直纸面向里的电流时，用F N表示磁铁对桌面的压力，用F f表示桌面对磁铁的摩擦力，则导线通电后与通电前受力相比较是A．F N减小，F f＝0B．F N减小，F f≠0C．F N增大，F f＝0 D．F N增大，F f≠0解析(转换研究对象法)如图所示，画出一条通电电流为I的导线所在处的磁铁的磁感线，电流I处的磁场方向水平向左，由左手定则知，电流I受安培力方向竖直向上．根据牛顿第三定律可知，电流对磁铁的反作用力方向竖直向下，所以磁铁对桌面压力增大，而桌面对磁铁无摩擦力作用，故正确选项为C.答案 C9．在光滑绝缘的斜面上放置一根质量为m的长直通电导体棒，电流方向垂直于纸面向里，如图8－1－21所示．欲使导体棒静止，在斜面上施加匀强磁场的方向应为图8－1－21A．竖直向上B．竖直向下C．垂直斜面向上D．水平向右解析由左手定则，匀强磁场方向竖直向上时，受安培力方向水平向右，导体棒不能平衡，A不正确；匀强磁场方向竖直向下时，受安培力方向水平向左，导体棒能平衡，B 正确；匀强磁场方向垂直斜面向上时，受安培力方向沿斜面向下，导体棒不能平衡，C 不正确；匀强磁场方向水平向右时，受安培力方向竖直向下，导体棒不能平衡，D不正确．答案 B10．光滑平行导轨水平放置，导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连，一根质量为m的导体棒ab，用长为l的绝缘细线悬挂，悬线竖直时导体棒恰好与导轨良好接触且细线处于张紧状态，如图8－1－22所示，空间有竖直方向的匀强磁场．当闭合开关S时，导体棒向右摆出，摆到最大高度时，细线与竖直方向成θ角，则图8－1－22A．磁场方向一定竖直向上B．导体棒离开导轨前受到向左的安培力C．导体棒摆到最大高度时重力势能的增加量等于mgl(1－cos θ)D．导体棒离开导轨前电源提供的电能大于mgl(1－cos θ)解析导体棒ab向右摆动，说明导体棒ab受到向右的安培力作用，由左手定则可知磁场方向一定竖直向下，A 、B 错误；电源提供的电能转化成了两部分，一部分是电路中所产生的焦耳热，另一部分是导体棒增加的机械能，D 正确；最大高度时，导体棒重力势能的增加量等于mgl(1－cos θ)，C 正确． 答案 CD11.如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流1I 和2I ，且12I I ；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。
第十六章 磁场对电流的作用习题
1第十六章 磁场对电流的作用习题一、填空题1．载电流为I ，磁矩为P m 的线圈，置于磁感应强度为B 的均匀磁场中，若P m 与B 方向相同，则通过线圈的磁通量Φ为 与线圈所受的磁力矩M 的大小为2．如图1所示，某瞬间a 点有一质子A 以秒米710=a v 沿图1所示方向运动。
相距410−=r 厘米远处的b 点，有另一质子B 以秒米3102×=b v 沿图1所示方向运动。
a v 、b v 与r 在同一平面内。
求（1）质子A 经过a 点的瞬间在b 点所产生的磁感应强度的大小 ，方向 。
（2）b 点的质子所受洛伦兹力的大小 方向 。
3．一块半导体样品的体积为c b a ××，如图2所示。
沿X 方向有电流I ，在Z 轴方向加有均匀磁场B K。
这时实验得出的数据为10.0=a 厘米，35.0=b 厘米，0.1=c 厘米，0.1=I 毫安，3000=B 高斯，片两侧的电势差55.6=′A A U 毫伏。
（1）问此半导体是正电荷导电型（P 型）还是负电荷导电型（n 型）？ ； （2）求载流子浓度（即单位体积内参加导电的带电粒子数） 。
4．一电子在T B 41020−×=的磁场中沿半径为cm R 20=的螺旋线运动，螺距为cm h 0.5=，如图3所示。
（1）求这电子的速度 ；（2）方向 。
二、选择题1．如图4所示，abc 是弯成直角的导线，ab =40cm ，bc=30cm ，通以电流I ，并放在和均匀磁场B K垂直的平面内，则导线所受到磁场力为（ ）A ．IB 3.0 B ．IB 4.0C ．IB 5.0D ．IB 7.0b图1图2图322．两个在同一平面内的同心圆线圈，大圈半径为R ，通有电流1I ，小圈半径为r ，通有电流2I ，电流方向如图5所示，且R r <<，那么，在小线圈从图示位置转到两线圈平面相互垂直位置的过程中，磁力矩所作的功A 为（ ）。
高考物理磁场的描述及磁场对电流的作用精选试题及答案(9页)
高考物理磁场的描述及磁场对电流的作用精选试题1．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，与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，与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2．如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是( )A．a、b、c的N极都向纸里转B．b的N极向纸外转，而a、c的N极向纸里转C．b、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转D．b的N极向纸里转，而a、c的N极向纸外转3．某同学在做“探究通电直导线产生的磁场”实验时，先在水平实验台上放置一枚小磁针，发现小磁针N极指北，然后他把一直导线沿南北方向置于小磁针正上方，并通入电流强度为I的恒定电流，发现小磁针的N极指向为北偏西60°，他通过查阅资料知当地的地磁场磁感应强度的水平分量为B，则通电导线产生的磁场在小磁针所在处的磁感应强度和通入的电流方向为( )．A．2B由南向北 B.3B由南向北 C．2B由北向南D.33B由北向南4．（多选）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．（多选）有两根长直导线a、b互相平行放置，如图6所示为垂直于导线的截面图．在图中所示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两根导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O点的距离相等．若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I，则关于线段MN上各点的磁感应强度的说法中正确的是( )．A．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同 B．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反C．在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零 D．在线段MN上只有一点的磁感应强度为零6．在匀强磁场中某处P放一个长度为L＝20 cm，通电电流I＝0.5 A的直导线，测得它受到的最大磁场力F＝1.0 N，其方向竖直向上，现将该通电导线从磁场中撤走，则P处磁感应强度为 ( )．A．零 B．10 T，方向竖直向上C．0.1 T，方向竖直向上 D．10 T，方向肯定不是竖直向上7．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8．如图所示，蹄形磁铁用悬线悬于O点，在磁铁的正下方有一水平放置的长直导线，当导线中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动情况将是( )．A．静止不动 B．向纸外平动C．N极向纸外、S极向纸内转动 D．N极向纸内、S极向纸外转动9．电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，利用这种装置可以把质量为m＝2.0 g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到6 km/s，若这种装置的轨道宽为d＝2 m，长L＝100 m，电流I＝10 A，轨道摩擦不计且金属杆EF与轨道始终接触良好，则下列有关轨道间所加匀强磁场的磁感应强度和磁场力的最大功率结果正确的是( )．A．B＝18 T，P m＝1.08×108 W B．B＝0.6 T，P m＝7.2×104 WC．B＝0.6 T，P m＝3.6×106 W D．B＝18 T，P m＝2.16×106 W 10.通有电流的导线L1、L2处在同一平面(纸面)内，L1是固定的，L2可绕垂直纸面的固定转轴O转动(O为L2的中心)，各自的电流方向如图所示．下列哪种情况将会发生( )A．因L2不受磁场力的作用，故L2不动B．因L2上、下两部分所受的磁场力平衡，故L2不动C．L2绕轴O按顺时针方向转动D．L2绕轴O按逆时针方向转动11．(多选)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12．（多选）如图所示，通电导体棒静止于水平导轨上，棒的质量为m，长为L，通过的电流大小为I且垂直纸面向里，匀强磁场的磁感应强度B的方向与导轨平面成θ角，则导体棒受到的( )A．安培力大小为BIL B．安培力大小为BIL sinθC．摩擦力大小为BIL sinθD．支持力大小为mg－BIL cosθ13．粗细均匀的直导线MN的两端悬挂在两根相同的轻质弹簧下边，MN恰好在水平位置(如图)。
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。
高二物理探究磁场对电流的作用试题
高二物理探究磁场对电流的作用试题1.在图中，标出磁场B的方向，通电直导线中电流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 [ ]【答案】C【解析】根据左手定则可得A中导线受到的安培力方向为竖直向下，A错误，B中导线不会磁场力作用，B错误，C正确，D中的安培力方向应垂直纸面向外，D错误，思路分析：根据左手定则分析试题点评：本题考查了对左手定则的应用，2.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【答案】B【解析】当平行导线同相同方向的电流时，两导线之间是相互吸引关系，当通相反电流时，两导线是相互排斥关系，B正确，思路分析：因为电流的磁效应，通电导线会产生磁场，会对放入其中的电流产生力的作用，所以可以判断出当平行导线同相同方向的电流时，两导线之间是相互吸引关系，当通相反电流时，两导线是相互排斥关系试题点评：当平行导线同相同方向的电流时，两导线之间是相互吸引关系，当通相反电流时，两导线是相互排斥关系，可以当成一个结论来使用3.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OO'位置不同，下面说法正确的是 [ ]A．C所受力矩最大B．b所受力矩最小C．四个线圈所受力矩各不相同D．四个线圈所受力矩相同【答案】 D【解析】A中的是两个边受到安培力作用，为,B中的安培力力矩为,C中的安培力力矩为,D中的力矩为，所以D正确，思路分析：四个力矩分别为：，，，试题点评：本题考查了对安培力公式的应用，关键是对力矩的公式必须理解掌握4.关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是： [ ]A．磁感线从永久磁铁的N极发出指向S极，并在S极终止B．任何磁场的磁感线都不会相交C．磁感线可以用来表示磁场的强弱和方向D．匀强磁场的磁感线平行等距，但这只是空间磁场内局部范围内的情况，整体的匀强磁场是不存在的【答案】BCD【解析】磁感线从永久磁铁外部的N极发出指向S极，然后再从内部S极回到N极，形成闭合的曲线，A错误，任何磁场的磁感线都不会相交，因为交点处的磁场有两个方向与现实不符，B 正确，思路分析：磁感线可以用来表示磁场的强弱和方向，匀强磁场的磁感线平行等距，但这只是空间磁场内局部范围内的情况，整体的匀强磁场是不存在的，磁感线从永久磁铁外部的N极发出指向S极，然后再从内部S极回到N极，形成闭合的曲线，任何磁场的磁感线都不会相交，因为交点处的磁场有两个方向与现实不符，试题点评：本题考查了对磁感线的理解，磁感线是闭合的曲线从永久磁铁外部的N极发出指向S 极，然后再从内部S极回到N极，形成闭合的曲线，5.彼此绝缘、互相垂直放置的两通电直导线中电流方向如图所示，在两导线周围空间磁场较强的区域在 [ ]A．Ⅰ区B．Ⅱ区C．Ⅲ区D．Ⅳ区【答案】BD【解析】先根据右手定则判断每根通电直导线在每个区域内产生的磁场，然后根据矢量的叠加可得，2区和4区的磁场最强，D正确思路分析：根据右手定则判断每根通电直导线在每个区域内产生的磁场，然后根据矢量的叠加可得，试题点评：本题考查了右手的定则以及磁场的叠加问题，关键是细心分析6.对电流磁效应的对称性思考或逆向思维，人们提出的问题是（）A．摩擦产生热B．电流产生磁C．电动机D．磁体产生电流【答案】D【解析】奥斯特发现了电流的磁效应，即电生磁现象，很多科学家开始进行研究，其中具有代表性的有安培、法拉第等，法拉第坚信电与磁是紧密联系的，通过对电流磁效应的逆向思维，认为磁一定能生电，经十年的不懈努力，终于发现了电磁感应现象，故D正确．故选D.7.右上图为磁流体发电机的示意图，流体中的正、负离子均受到匀强磁场的作用，向M、N两金属极板运动，下列说法正确的是A．正离子向N极偏转，负离子向M极偏转B．正离子向M极偏转，负离子向N极偏转C．正、负离子均向N极偏转D．正、负离子均向M极偏转【答案】A【解析】根据左手定则可以判断正离子受洛伦兹力向下，负离子受洛伦兹力向上，因此正离子向N极偏转，负离子向M极偏转，故BCD错误，A正确．故选A．8.电磁炮通过安培力做功把电能转化成动能，将炮弹发射出去。
物理中的电流与磁场关系测试题
物理中的电流与磁场关系测试题在我们的日常生活和科学研究中，电流与磁场的关系是一个至关重要的物理概念。
理解它们之间的相互作用，对于解决许多实际问题和深入探索物理学的奥秘都具有极其重要的意义。
接下来，让我们通过一系列的测试题来加深对这一关系的理解和掌握。
一、选择题1、下列关于电流产生磁场的说法中，正确的是（）A 只有通电直导线才能产生磁场B 只有通电螺线管才能产生磁场C 只要有电流通过导体，就会在其周围产生磁场D 电流产生的磁场方向总是与电流方向相同2、通电螺线管中插入铁芯后，磁性大大增强，其原因是（）A 铁芯本身具有磁性B 插入铁芯后，电流增大了C 插入铁芯后，螺线管内的磁场增多了D 铁芯被磁化，铁芯的磁场与螺线管的磁场共同作用3、如图所示，在蹄形磁铁的磁场中放置一根与磁场方向垂直的通电导线，导线的电流方向由上到下，关于导线所受安培力的方向，下列说法正确的是（）（图略）A 水平向左B 水平向右C 竖直向上D 竖直向下4、下列电器中，利用磁场对电流作用的原理来工作的是（）A 发电机B 电动机C 电铃D 电磁继电器5、下列设备中，利用电磁感应原理工作的是（）A 扬声器B 动圈式话筒C 电磁铁D 电磁起重机二、填空题1、丹麦物理学家_____首先发现了电流周围存在磁场。
2、通电导体在磁场中要受到力的作用，力的方向跟_____方向和_____方向都有关系。
3、电动机的工作原理是_____，发电机的工作原理是_____。
4、直流电动机中，能使线圈持续转动下去的装置是_____。
5、闭合电路的一部分导体在磁场中做_____运动时，导体中就会产生感应电流。
三、实验题1、为了探究通电螺线管的磁场特点，小明设计了如下实验：（1）他在螺线管的周围均匀撒上一些铁屑，然后给螺线管通电，观察铁屑的分布情况。
实验中，通过铁屑的分布来显示_____，这种研究方法叫做_____法。
（2）他改变螺线管中的电流方向，发现小磁针的 N 极指向发生了改变，这说明通电螺线管的磁场方向与_____有关。
高考物理一轮复习 磁场及磁场对电流的作用课后练习(新题,含解析)
课时训练23 磁场及磁场对电流的作用一、选择题 1.如图所示，质量为M ，长为L 的直导线通有垂直纸面向外的电流I ，被一绝缘线拴着并处在匀强磁场中，导线能静止在倾角为θ的光滑斜面上，则磁感应强度B 的大小和方向可能是( )A ．大小为Mgtanθ/IL，方向垂直斜面向上B ．大小为Mgsinθ/IL，方向垂直纸面向里C ．大小为Mg/IL ，方向水平向右D ．大小为Mg/IL ，方向沿斜面向下解析 当磁场的方向垂直斜面向上时，通电直导线受到沿斜面向上的安培力作用，由于F ＝BIL ＝MgtanθIL IL ＝Mgtanθ＝Mg sinθcosθ>Mgsinθ，则通电直导线不可能静止在斜面上，故A 选项描述的磁场不符合题意；当磁场的方向垂直纸面向里时，通电直导线不受安培力作用，通电直导线可以在竖直向下的重力、垂直斜面向上的弹力、沿斜面向上的拉力三个力作用下在斜面上处于静止状态，故B 选项描述的磁场符合题意；当磁场的方向水平向右时，通电直导线受到竖直向上的安培力作用，由于F ＝BIL ＝Mg ILIL ＝Mg ，则通电直导线在竖直向下的重力和竖直向上的安培力作用下在斜面上处于静止状态，故C 选项描述的磁场符合题意；当磁场的方向沿斜面向下时，通电直导线受到垂直斜面向上的安培力作用，由于F ＝BIL ＝Mg ILIL ＝Mg>Mgcosθ，则通电直导线不可能静止在斜面上，故D 选项描述的磁场不符合题意． 答案 BC2.[2014·云南一模]如图所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上，导轨间距为L ，劲度系数为k 的轻质弹簧上端固定，下端与水平直导体棒ab 相连，弹簧与导轨平面平行并与ab 垂直，直导体棒垂直跨接在两导轨上，空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场．闭合开关K 后，导体棒中的电流为I ，导体棒平衡时，弹簧伸长量为x1；调转图中电源极性使棒中电流反向，导体棒中电流仍为I ，导体棒平衡时弹簧伸长量为x2.忽略回路中电流产生的磁场，则磁感应强度B 的大小为( )A.kIL(x1＋x2) B.kIL(x2－x1)C.k2IL(x2＋x1) D.k2IL(x2－x1)解析由平衡条件，mgsinα＝kx1＋BIL，调转题图中电源极性使棒中电流反向，由平衡条件，mgsinα＋BIL＝kx2，联立解得B＝k2IL(x2－x1)．答案 D3.如图所示，条形磁铁平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，现给导线中通以垂直于纸面向外的电流，则下列说法正确的是( )A．磁铁对桌面的压力减小B．磁铁对桌面的压力增大C．磁铁对桌面的压力不变D．以上说法都不对解析本题直接判断通电导线对磁铁的作用力不是很方便，可以先判断磁铁对通电导线的作用力的方向．由左手定则可判断出通电导线受到磁铁竖直向下的安培力作用，由牛顿第三定律可知，通电导线对磁铁有竖直向上的反作用力．对磁铁受力分析，易知磁铁对桌面的压力减小．答案 A4.两条直导线相互垂直，如图所示，但相隔一个小距离，其中一条AB是固定的，另一条CD 能自由转动，当电流按如图所示的方向通入两条导线时，CD导线将( )A．顺时针方向转动，同时靠近导线ABB．逆时针方向转动，同时离开导线ABC．静止不动D．逆时针方向转动，同时靠近导线AB解析分析出导线AB产生的磁感应强度方向为右进左出，所以刚通入电流时，导线CD的左半边受到的安培力方向向下，而其右半边受到的安培力方向向上，所以导线CD将逆时针方向转动，旋转过程中，导线CD受到的安培力具有指向导线AB的分量，所以选D.答案 D5．光滑平行导轨水平放置，导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连，一根质量为m、电阻为R的导体棒ab，用长为l的绝缘细线悬挂，细线竖直时导体棒恰好与导轨良好接触且细线处于张紧状态，如图所示，系统空间有竖直方向的匀强磁场．当闭合开关S 时，导体棒向右摆出，摆到最大高度时，细线与竖直方向成θ角，则( )A ．磁场方向一定竖直向下B ．导体棒离开导轨前受到向左的安培力C ．导体棒摆到最大高度时重力势能的增加量等于mglcosθD ．导体棒离开导轨前电源提供的电能大于mgl(1－cosθ)解析 导体棒向右摆出，说明受到向右的安培力，由左手定则可知，该磁场方向一定竖直向下，选项A 正确，选项B 错误；重力做功的大小等于导体棒重力势能的增加量ΔEp＝mgl(1－cosθ)，选项C 错误；由能量守恒可知：电源提供的电能W 等于电路产生的焦耳热Q 和导体棒重力势能的增加量ΔEp，故W ＝Q ＋ΔEp>mgl(1－cosθ)，选项D 正确．答案 AD6.[2014·深圳模拟]如图所示为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以O 点为坐标原点，沿z 轴正方向磁感应强度B 大小的变化最有可能为( )解析 由磁感线的疏密程度表示B 的大小，因沿z 轴方向B 先减小后增大，故最有可能的为C 图．答案 C 7.如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M 、N 两小孔中，O 为M 、N 连线的中点，连线上a 、b 两点关于O 点对称．导线均通有大小相等、方向向上的电流．已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度B ＝k I r，式中k 是常数、I 是导线中电流、r 为点到导线的距离．一带正电的小球以初速度v0从a 点出发沿连线运动到b 点．关于上述过程，下列说法正确的是( )A ．小球先做加速运动后做减速运动B ．小球一直做匀速直线运动C ．小球对桌面的压力先减小后增大D ．小球对桌面的压力一直在增大解析 由右手螺旋定则可知，M 处的通电导线产生的磁场，在MO 区域的磁场垂直于MO 向里，离导线越远磁场越弱，所以磁场由M到O逐渐减弱，N处的通电导线在ON区域产生的磁场垂直于MO向外，由O到N逐渐增强，带正电的小球由a点沿ab连线运动到b点，受到的洛伦兹力F＝Bqv，从M到O洛伦兹力的方向向上，随磁场的减弱逐渐减小，从O到N洛伦兹力的方向向下，随磁场的增强逐渐增大，所以对桌面的压力一直在增大，选项D正确，选项C错误；由于桌面光滑，洛伦兹力始终沿竖直方向，所以小球在水平方向上不受力，做匀速直线运动，选项B正确，选项A错误．答案BD8．如图所示，电磁炮由电源、金属轨道、炮弹和电磁铁组成．当电源接通后，磁场对流过炮弹的电流产生力的作用，使炮弹获得极大的发射速度．下列各俯视图中正确表示磁场B 方向的是( )解析要使电磁炮弹加速，则炮弹应受向右的安培力．由左手定则可知：磁场方向应为垂直纸面向外．B正确．答案 B9.通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内．电流方向如图所示，ad边与MN平行，关于MN的磁场对导线框的作用，下列叙述正确的是( )A．导线框有两条边所受的安培力方向相同B．导线框有两条边所受的安培力大小相同C．导线框所受安培力合力向左D．导线框所受安培力合力为零解析ab、cd两边所受安培力大小相同，方向相反；ad、bc两边所受安培力的大小和方向均不同，合力的方向向左，故B、C正确．答案BC10．如图所示为一种自动跳闸的闸刀开关，O是转动轴，A是绝缘手柄，C是闸刀卡口，M、N接电源线，闸刀处于垂直纸面向里、B＝1 T的匀强磁场中，CO间距离为10 cm，当磁场力为0.2 N时，闸刀开关会自动跳开．则要使闸刀开关能跳开，CO中通过的电流的大小和方向为( )A．电流方向C→O B．电流方向O→CC．电流大小为1 A D．电流大小为0.5 A解析根据左手定则通以O到C方向的电流时，受到的安培力向左，安培力为0.2 N时，电流应为2 A，B正确．答案 B二、非选择题11.如图所示，两平行光滑导轨与水平面成α角，导轨间距为L.匀强磁场的磁感应强度为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B的大小取(1)中的计算结果，将B的方向改为竖直向上，应把回路总电流调到多大才能使金属杆保持静止？解析(1)对金属杆受力分析可知，当安培力的方向沿导轨平面向上时，其大小最小由mgsinα＝I1BL，可得B＝mgsinαI1L由左手定则可知，磁场方向垂直于导轨平面向上．(2)将B的方向改为竖直向上后，金属杆受到的安培力水平向右(从电源正极一侧看)，对金属杆受力分析并根据平衡条件得：I2BL＝mgtanα，解得I2＝I1cosα答案见解析12．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/s2＝9.6 N/kg)解析(1)只有当ab受到的安培力方向竖直向上且大小等于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I1LB ＋2kΔx＝mg 可得弹簧的劲度系数k ＝mg －I1LB 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：2kΔx′＝mg ＋I2LB ，由此式可求出两根弹簧均被拉伸的长度为Δx′＝mg ＋I2LB 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 m13.[2013·浙江卷]为了降低潜艇噪音，提高其前进速度，可用电磁推进器替代螺旋桨．潜艇下方有左、右两组推进器，每组由6个相同的、用绝缘材料制成的直线通道推进器构成，其原理示意图如下．在直线通道内充满电阻率ρ＝0.2 Ω·m 的海水，通道中a×b×c＝0.3 m×0.4 m×0.3 m 的空间内，存在由超导线圈产生的匀强磁场，其磁感应强度B ＝6.4 T 、方向垂直通道侧面向外．磁场区域上、下方各有a×b＝0.3 m×0.4 m 的金属板M 、N ，当其与推进器专用直流电源相连后，在两板之间的海水中产生了从N 到M ，大小恒为I ＝1.0×103 A 的电流，设该电流只存在于磁场区域．不计电源内阻及导线电阻，海水密度ρm≈1.0×103 kg/m3.(1)求一直线通道推进器内磁场对通电海水的作用力大小，并判断其方向；(2)在不改变潜艇结构的前提下，简述潜艇如何转弯？如何“倒车”？(3)当潜艇以恒定速度v0＝30 m/s 前进时，海水在出口处相对于推进器的速度v ＝34 m/s ，思考专用直流电源所提供的电功率如何分配，求出相应功率的大小．解析 (1)将通电海水看成导线，所受磁场力F ＝IBL代入数据得：F ＝IBc ＝1.0×103×6.4×0.3 N ＝1.92×103 N用左手定则判断磁场对海水作用力方向向右(或与海水出口方向相同)(2)考虑到潜艇下方有左、右2组推进器，可以开启或关闭不同个数的左、右两侧的直线通道推进器，实施转弯．改变电流方向，或者磁场方向，可以改变海水所受磁场力的方向，根据牛顿第三定律，使潜艇“倒车\”．(3)电源提供的电功率中的第一部分：牵引功率 P1＝F 牵v0根据牛顿第三定律，F 牵＝12IBL当v0＝30 m/s 时，代入数据得：P1＝F 牵v0＝12×1.92×103×30 W＝6.9×105 W 第二部分：海水的焦耳热功率对单个直线推进器，根据电阻定率：R ＝ρL S代入数据得：R ＝ρc ab ＝0.2×0.30.3×0.4Ω＝0.5Ω由热功率公式，P ＝I2R代入数据得：P 单＝I2R ＝5.0×105 WP2＝12×5.0×105 W＝6.0×106 W第三部分：单位时间内海水动能的增加值 设Δt 时间内喷出海水的质量为mP3＝12×ΔEk Δt考虑到海水的初动能为零，ΔEk＝Ek ＝12mv2水对地m ＝ρmbcv 水对地ΔtP3＝12×ΔEk Δt ＝12×12ρmbcv 3水对地＝4.6×104 W.答案 (1)1.92×103 N 向右(2)(3)见解析。
高中物理 3-1磁场 磁场的描述_磁场对电流的作用练习题(可编文档+参考答案)
高中物理3-1磁场磁场的描述磁场对电流的作用对点训练：磁感应强度、安培定则1．(2014·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2．如图1所示，为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以O点(图中白点)为坐标原点，沿z 轴正方向磁感应强度B大小的变化最有可能为()图1图23．(多选)有两根长直导线a、b互相平行放置，如图3所示为垂直于导线的截面图。
在图中所示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两根导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O 点的距离相等。
若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I，则关于线段MN上各点的磁感应强度的说法中正确的是()图3A．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同B．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反C．在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零D．在线段MN上只有一点的磁感应强度为零4．(多选)如图4所示，在xOy平面内有两根平行于y轴水平放置的长直导线，通有沿y轴正方向、大小相同的电流I，两导线关于y轴对称，P为x轴上一点，Q为z轴上一点，下列说法正确的是()图4A．O点处的磁感应强度为零B．P、Q两点处的磁感应强度方向垂直C．P、Q两点处的磁感应强度方向平行D．正电荷从O点沿z轴向上运动不受洛伦兹力作用对点训练：安培力作用下导体的运动5．(2015·广东汕头质检)如图5，两个圆形线圈P和Q，悬挂在光滑绝缘杆上，通以方向相同的电流，若I1＞I2，P、Q受到安培力大小分别为F1和F2，则P和Q()图5A．相互吸引，F1＞F2B．相互排斥，F1＞F2C．相互排斥，F1＝F2D．相互吸引，F1＝F26．(2015·兰州模拟)如图6所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直。
磁场对电流的作用(安培力)专题练习(有答案)
磁场对电流的作用(安培力)专题练习1、一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如图5所示，如果直导线可以自由地运动且通以方向为由a到b的电流，则导线ab受到安培力作用后的运动情况为( )A．从上向下看顺时针转动并靠近螺线管B．从上向下看顺时针转动并远离螺线管C．从上向下看逆时针转动并远离螺线管D．从上向下看逆时针转动并靠近螺线管2、如图所示，一条形磁铁静止在固定斜面上，上端为N极，下端为S极，其一条磁感线如图所示，垂直于纸面方向有两根完全相同的固定导线，它们与磁铁两端的连线都与斜面垂直且长度相等(如图中虚线所示)。
开始两根导线未通电流，斜面对磁铁的弹力、摩擦力的大小分别为F N、F f，后来两根导线通图示方向大小相同的电流后，磁铁仍然静止，则与未通电时相比 ( )A．F N、F f均变大 B．F N不变，F f变小C．F N变大，F f不变 D．F N变小，F f不变3、通有电流的导线L1、L2处在同一平面(纸面)内，L1是固定的，L2可绕垂直纸面的固定转轴O转动(O为L2的中心)，各自的电流方向如图所示．下列哪种情况将会发生( )A．因L2不受磁场力的作用，故L2不动B．因L2上、下两部分所受的磁场力平衡，故L2不动C．L2绕轴O按顺时针方向转动D．L2绕轴O按逆时针方向转动4、两个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，如图6所示．当两线圈中通以图示方向的电流时，从左向右看，线圈L1将( )A．不动B．顺时针转动C．逆时针转动D．在纸面内平动5．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静止时 ( )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6、.欧姆最早是用小磁针测量电流的，他的具体做法是：在地磁场的作用下，小磁针处于水平静止状态，在其上方平行于小磁针放置一长直导线，当导线中通有电流时，小磁针会发生偏转，通过小磁针偏转的角度可测量导线中的电流。
高三物理总复习精品练习：专题9 第1讲 磁场 磁场对电流的作用
专题九磁场第1讲磁场磁场对电流的作用一、单项选择题1．如图K9-1-1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abcd段所受到的磁场的作用力的合力()图K9-1-1A．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)ILB2．将一个质量很小的金属圆环用细线悬挂起来，在其附近放一条形磁铁，磁铁的轴线与圆环在同一个平面内，且通过圆环中心，如图K9-1-2所示，当圆环中通以顺时针方向的电流时，从上往下看()图K9-1-2A．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3．如图K9-1-3所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ.整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中，金属杆ab垂直导轨放置，当杆中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab刚好静止．则()图K9-1-3A．磁场方向竖直向上B．磁场方向竖直向下C．ab受安培力的方向平行导轨向上D．ab受安培力的方向平行导轨向下4．(2013年上海松江区期末)如图K9-1-4所示，用粗细均匀的电阻丝折成平面三角形框架置于光滑水平面上，三边的长度分别为3L、4L和5L，长度为L的电阻丝的电阻为r，框架与一电动势为E、内阻不计的电源相连接，整个系统处于方向垂直于框架平面、磁感应强度为B的匀强磁场，则框架受到的安培力的合力为()图K9-1-4A ．0 B.BELr，方向b →dC.2BEL r ，方向d →bD.12BEL 7r ，方向b →d二、双项选择题5．(2013年东莞期末)如图K9-1-5所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ，整个装置处于匀强磁场中．质量为m 的金属杆ab 垂直导轨放置，当杆中通有从a 到b 的恒定电流I 时，金属杆ab 刚好静止．则( )图K9-1-5A ．磁场方向可能竖直向上B ．磁场方向可能垂直于导轨平面向上C ．ab 杆所受安培力的大小一定等于mg sin θD ．ab 杆所受安培力的方向一定平行导轨向上 6．如图K9-1-6所示，在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时磁铁对水平面的压力为N 1，现在磁铁左上方位置固定一导体棒，当导体棒中通以垂直纸面向里的电流后，磁铁对水平面的压力为N 2，则以下说法正确的是( )图K9-1-6A ．弹簧长度将变长B ．弹簧长度将变短C ．N 1＞N 2D ．N 1＜N 2 7．如图K9-1-7所示，倾角为θ的斜面上放有一通电的矩形线圈，电流方向沿adcba ，线圈的ad 边和bc 边处于水平方向，若整个装置放在一个磁场方向竖直向上的匀强磁场之中，线圈处于平衡状态，则( )图K9-1-7A ．线圈的ad 边所受斜面支持力比bc 边大B ．线圈的ab 边和cd 边不受磁场力作用C ．线圈所受斜面摩擦力的方向沿斜面向上D ．线圈所受斜面摩擦力比不存在磁场时大 8．如图K9-1-8所示，一根通有电流I 的直铜棒MN ，用导线挂在磁感应强度为B 的匀强磁场中，此时两根悬线处于紧张状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零( )A ．适当增大电流B ．使电流I 反向并适当减小C ．保持电流I 不变，适当增大BD ．使电流I 反向并适当增大图K9-1-89．如图K9-1-9所示，弹簧秤下挂一条形磁棒，其中条形磁棒N 极的一部分位于未通电的螺线管内，下列说法正确的是( )图K9-1-9A．若将a接电源正极，b接负极，弹簧秤的示数将减小B．若将a接电源正极，b接负极，弹簧秤的示数将增大C．若将b接电源正极，a接负极，弹簧秤的示数将增大D．若将b接电源正极，a接负极，弹簧秤的示数将减小三、非选择题10．半径为r，电流为I1的通电圆环圆心a处的磁感应强度为B，在圆环下方距圆心a为L的位置水平放置一根电流为I2的无限长直导线MN时，圆环圆心a处的磁感应强度变为零，设圆环平面与长直导线在同一竖直平面内，如图K9-1-10所示，求：(1)根据对称性，直导线电流I2在导线正下方L处的b点产生的磁感应强度大小是多少？方向如何？(2)如果把圆环平移到b点，使圆环的圆心与b点重合，则圆环电流与直线电流在b点产生的合磁场的磁感应强度大小是多少？方向如何？图K9-1-1011．如图K9-1-11所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m，质量为6×10－2 kg的通电直导线，电流I＝1 A，方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T，方向竖直向上的磁场中．设t＝0时，B＝0，则需要多长时间，斜面对导线的支持力为零？(取g＝10 m/s2)图K9-1-1112．粗细均匀的直导线ab的两端悬挂在两根相同的弹簧下端，ab恰好处在水平位置，如图K9-1-12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 ．(取g ＝9.6 m/s 2)(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 的电流时两根弹簧被拉长多少？图K9-1-12专题九 磁 场第1讲 磁场 磁场对电流的作用1．A 2.C 3.A 4.D5．AB 解析：根据物体平衡条件可知，金属杆所受安倍力方向不唯一．选项C 、D 错误． 6．BC 7.AC 8.AC 9.AC10．解：(1)圆环电流在圆心a 处产生的磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向外，加上直导线后，a 处的磁感应强度为零，说明，直导线I 2在a 处产生的磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里．又因为a 、b 两点到直导线的距离相等，因此，直导线I 2在b 点产生的磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向外．(2)当把圆环平移到b 点后，圆环在b 点产生的磁感应强度为B ，方向垂直纸面向外；和直导线I 2在b 点产生的磁感应强度合成后，可得：b 点的磁感应强度大小为2B ，方向垂直纸面向外．11．解：斜面对导线的支持力为零时导线的受力如图K31所示．由平衡条件图K31F T cos 37°＝F ① F T sin 37°＝mg ②由①②解得F ＝mg tan 37°＝0.8 N由F ＝BIL 得B ＝FIL＝2 TB 与t 的变化关系为B ＝0.4t ，所以t ＝5 s.12．解：(1)只有当ab 受到的磁场力方向竖直向上且大小等于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 ，电流的大小由mg ＝BIL 求得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，受到竖直向上的磁场力作用，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BIL ＋2k Δx ＝mg可得弹簧的劲度系数 k ＝mg －BIL 2Δx＝24 N/m.(3)当电流方向由b 向a 时，ab 所受磁场力竖直向下，这时的平衡方程为 2k Δx ′＝mg ＋BIL由此式可求出两根弹簧被拉伸的长度为Δx ′＝mg ＋BIL2k＝0.003 m.。
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磁场的描述磁场对电流的作用知识点1磁场、磁感应强度、磁感线1．磁场(1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用．(2)方向：小磁针的N极所受磁场力的方向．2．磁感应强度(1)定义式：B＝FIL(通电导线垂直于磁场)．(2)方向：小磁针静止时N极的指向．(3)磁感应强度是反映磁场性质的物理量．由磁场本身决定，是用比值法定义的．3．磁感线(1)引入：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致．(2)特点：磁感线的特点与电场线的特点类似，主要区别在于磁感线是闭合的曲线．(3)磁体的磁场和地磁场图9-1-1易错判断(1)磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力的方向一致．(×)(2)磁感线是真实存在的．(×)(3)在同一幅图中，磁感线越密，磁场越强．(√)知识点2电流的磁场及磁场的叠加1．奥斯特实验奥斯特实验发现了电流的磁效应，即电流可以产生磁场，首次揭示了电与磁的联系．2．安培定则的应用直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场特点无磁极、非匀强，且距导线越远处磁场越弱与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场且磁场最强，管外为非匀强磁场环形电流的两侧是N极和S极，且离圆环中心越远，磁场越弱安培定则立体图横截面图磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解．易错判断(1)通电导线周围的磁场是匀强磁场．(×)(2)电流的磁场方向可由右手螺旋定则(或安培定则)判定．(√)(3)一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用．(√)知识点3安培力1．安培力的方向(1)左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．(2)两平行的通电直导线间的安培力：同向电流互相吸引，反向电流互相排斥．2．安培力的大小(1)当磁场与电流垂直时，安培力最大，F max＝BIL.(2)当磁场与电流平行时，安培力等于零．易错判断(1)将通电导线放入磁场中，若不受安培力，说明该处磁感应强度为零．(×)(2)安培力可能做正功，也可能做负功．(√)(3)由定义式B＝FIL可知，电流I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小．(×)[教材习题回访]考查点：安培力的方向1．(粤教版选修3－1P84T1)把一小段通电直导线放入磁场中，导线受到安培力的作用．关于安培力的方向，下列说法中正确的是()A．安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同B．安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直，但不一定跟电流方向垂直C．安培力的方向一定跟电流方向垂直，但不一定跟磁感应强度方向垂直D．安培力的方向一定跟电流方向垂直，也一定跟磁感应强度方向垂直考查点：通电螺线管的磁场2．(教科版选修3－1P83T3)(多选)如图9-1-2为通电螺线管．A为螺线管外一点，B、C两点在螺线管的垂直平分线上，则下列说法正确的是()图9-1-2A．磁感线最密处为A处，最疏处为B处B．磁感线最密处为B处，最疏处为C处C．小磁针在B处和A处N极都指向左方D．小磁针在B处和C处N极都指向右方考查点：对磁感应强度的理解3．(教科版选修3－1P92T1)(多选)一小段长为L的通电直导线放在磁感应强度为B 的磁场中，当通过它的电流为I时，所受安培力为F.以下关于磁感应强度B 的说法正确的是()A．磁感应强度B一定等于FILB．磁感应强度B可能大于或等于F ILC．磁场中通电直导线受力大的地方，磁感应强度一定大D．在磁场中通电直导线也可以不受力考查点：安培力作用下的平衡4．(人教版选修3－1P94T3改编)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()安培定则的应用和磁场的叠加1．安培定则的“因”和“果”原因(电流方向)结果(磁场方向)直线电流的磁场大拇指四指环形电流及通电四指大拇指螺线管的磁场2．磁场叠加问题的一般解题思路图9-1-4(1)确定磁场场源，如通电导线．(2)定位空间中需求解磁场的点，利用安培定则判定各个场源在这一点上产生的磁场的大小和方向．如图9-1-4所示为M、N在c点产生的磁场．(3)应用平行四边形定则进行合成，如图中的合磁场．[题组通关]1．(2018·大庆模拟)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°，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2．(2017·全国Ⅲ卷)如图9-1-5所示，在磁感应强度大小为B0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，则a点处磁感应强度的大小为()图9-1-5A．0 B.3 3B0C.233B0D．2B0(2017·福州模拟)无限长载流直导线在其周围产生的磁场的磁感应强度B＝k Id，其中k＝2×10－7 N/A2，d是距离导线中心轴线的距离．两根无限长的直导线A、C相距L＝1 m, 分别载有电流I1＝3 A和I2＝8 A，方向如图所示，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则图中P点的磁感应强度大小为()A．1×10－6 T B．2×10－6 TC．3×10－6 T D．2.24×10－6 T[反思总结]求解有关磁感应强度的三个关键1．磁感应强度―→由磁场本身决定．2．合磁感应强度―→等于各磁场的磁感应强度的矢量和(满足平行四边形定则)．3．牢记判断电流的磁场的方法―→安培定则，并能熟练应用，建立磁场的立体分布模型．安培力作用下导体的运动分析1．判定导体运动情况的基本思路判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势，首先必须弄清楚导体所在位置的磁场磁感线分布情况，然后利用左手定则准确判定导体的受力情况，进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向．2．五种常用判定方法电流元法分割为电流元―――――→左手定则安培力方向―→整段导体所受合力方向→运动方向特殊位置法在特殊位置→安培力方向→运动方向等效法环形电流小磁针条形磁铁通电螺线管多个环形电流结论法同向电流互相吸引，异向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势转换研究对象法定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向[多维探究]考向1安培力作用下通电直导线的运动问题1. 一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如图所示，如果直导线可以自由地运动且通以方向为由a到b的电流，则导线ab受到安培力作用后的运动情况为()A．从上向下看顺时针转动并靠近螺线管B．从上向下看顺时针转动并远离螺线管C．从上向下看逆时针转动并远离螺线管D．从上向下看逆时针转动并靠近螺线管考向2安培力作用下通电线圈的运动问题2. 一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，如图9-1-7所示．当两线圈中通以图示方向的电流时，从左向右看，线圈L1将()A．不动B．顺时针转动C．逆时针转动D．在纸面内平动[反思总结]安培力的两个特点(1)应用左手定则判定安培力的方向时，磁感线穿入手心，大拇指一定要与磁感线方向垂直，四指与电流方向一致但不一定与磁感线方向垂直，这是因为：F一定与B垂直，I不一定与B垂直．(2)导体与导体之间、磁体与磁体之间、磁体与导体之间的作用力和其他作用力一样具有相互性，满足牛顿第三定律．安培力作用下的综合问题1．安培力的大小安培力常用公式F＝BIL，要求两两垂直，应用时要满足：(1)B与L垂直；(2)L是有效长度，即垂直磁感应强度方向的长度．图9-1-9如弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度(如图9-1-9所示)，相应的电流方向沿L由始端流向末端．因为任意形状的闭合线圈，其有效长度为零，所以闭合线圈通电后在匀强磁场中，受到的安培力的矢量和为零．2．通电导线在磁场中的平衡和加速问题的分析思路(1)选定研究对象；(2)变三维为二维，如侧视图、剖面图或俯视图等，并画出平面受力分析图，其中安培力的方向要注意F安⊥B、F安⊥I；(3)列平衡方程或牛顿第二定律方程进行求解．3．安培力做功的特点和实质(1)安培力做功与路径有关，不像重力、电场力做功与路径无关．(2)安培力做功的实质是能量转化．①安培力做正功时将电源的能量转化为导线的动能或其他形式的能．②安培力做负功时将其他形式的能转化为电能后储存起来或转化为其他形式的能．[母题](2018·济南模拟)如图9-1-10所示，金属梯形框架导轨放置在竖直平面内，顶角为θ，底边ab长为l，垂直于梯形平面有一个磁感应强度大小为B的匀强磁场．在导轨上端再放置一根水平金属棒cd，其质量为m，导轨上接有电源，使abcd构成回路，回路电流恒为I，cd棒恰好静止．已知金属棒和导轨之间接触良好，不计摩擦阻力，重力加速度为g，求：图9-1-10(1)cd棒所受的安培力；(2)cd棒与ab边之间高度差h.[题眼点拨]①“金属梯形框架导轨放置在竖直平面内”，该图为侧视图；②“cd棒恰好静止，不计摩擦阻力”，说明安培力和重力平衡．[解析](1)由平衡条件知，F cd＝mg.(2)设金属棒的长度为d，则BId＝mg，可得d＝mgBI设ab边与O点的垂直距离为H由几何关系知，ld＝HH＋h解得：H＝lhd－l在三角形Oab中，tanθ2＝12lH联立解得h＝mgBI－l2tanθ2.[答案](1)F cd＝mg，方向竖直向上(2)mgBI－l2tanθ2[母题迁移]迁移1安培力的大小和方向1．(2018·海口模拟)如图9-1-11所示，一个边长为L的正方形金属框竖直放置，各边电阻相同，金属框放置在磁感应强度大小为B、方向垂直金属框平面向里的匀强磁场中．若A、B两端与导线相连，由A到B通以如图所示方向的电流(由A点流入，从B点流出)，流过AB边的电流为I，则金属框受到的安培力大小和方向分别为()图9-1-11A．2BIL竖直向下B．43BIL竖直向上C．BIL竖直向上D．34BIL竖直向下迁移2通电线框的平衡问题2. 如图9-1-12所示，一劲度系数为k的轻质弹簧，下面挂有匝数为n的矩形线框abcd，bc边长为l，线框的下半部分处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与线框平面垂直(在图中垂直于纸面向里)，线框中通以电流I，方向如图9-1-12所示，开始时线框处于平衡状态．令磁场反向，磁感应强度的大小仍为B，线框达到新的平衡，则在此过程中线框位移的大小Δx及方向是()图9-1-12A．Δx＝2nBIlk，方向向上B．Δx＝2nBIlk，方向向下C．Δx＝nBIlk，方向向上D．Δx＝nBIlk，方向向下迁移3通电金属棒的运动问题(多选)如图甲所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t＝0时刻起，棒上有如图乙所示的持续交变电流I，周期为T，最大值为I m，图甲中I所示方向为电流正方向．则金属棒()甲乙A．一直向右移动B．速度随时间周期性变化C．受到的安培力随时间周期性变化D．受到的安培力在一个周期内做正功迁移4通电金属棒的平衡问题4．如图9-1-14所示，两平行光滑金属导轨CD、EF间距为L，与电动势为E0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()图9-1-14A.mgRE 0L，水平向右B.mgR cos θE0L，垂直于回路平面向上C.mgR tan θE0L，竖直向下D.mgR sin θE0L，垂直于回路平面向下[反思总结](1)导体的平衡问题与力学中的平衡问题分析方法是相同的，只不过多了安培力，解题的关键仍是受力分析.(2)视图转换：对于安培力作用下的力学问题，导体棒的受力往往分布在三维空间的不同方向上，这时应利用俯视图、剖面图或侧视图等，变立体图为二维平面图.(3)在剖面图中，金属棒可用小圆圈代替，垂直剖面方向的电流可用“⊗”或“⊙”表示，垂直剖面方向的磁场可用“×”或“·”表示，但垂直剖面方向的力不能用“×”或“·”表示.最新文件仅供参考已改成word文本。