8、第八章 第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用

[课下限时集训]

(时间：40分钟满分：100分)

一、选择题(本题共11小题，每小题6分，共66分)

1.(2012·海南高考)图1中装置可演示磁场对通电导线的作用。电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆。当电磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动。下列说法正确的是()

图1

A．若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动

B．若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动

C．若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动

D．若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑动

解析：选BD若a接正极，b接负极，电磁铁磁极间磁场方向向上，e接正极，f接负极，由左手定则判定金属杆受安培力向左，则L向左滑动，A项错误，同理判定B、D选项正确，C项错误。

2.(2012·天津高考)如图2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()

图2

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

解析：选A棒中电流变大，金属棒所受安培力变大，θ角变大，选项A正确；两悬线等长变短，θ角不变，选项B错误；金属棒质量变大，θ角变小，选项C错误；磁感应强度变大，金属棒所受安培力变大，θ角变大，选项D错误。

3.如图3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()

图3

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

解析：选A如图所示，画出直导线附近的条形磁铁的磁感线，由左手定则判断直导线受向下的安培力，由于力的作用是相互的，条形磁铁受向上的作用力，故A正确。

4．(2011·新课标全国卷)电磁轨道炮工作原理如图4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()

图4

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：选BD 由题意可知磁感应强度B ＝kI ，安培力F ＝BId ＝kI 2d ，由动能定理可得：FL ＝m v 22，解得v ＝I 2kdL m

，由此式可判断B 、D 选项正确。 5．(2012·洛阳模拟)如图5直导线通入垂直纸面向里的电流，在下列匀强磁场中，能静止在光滑斜面上的是( )

图5

解析：选A 通电直导线若能静止在光滑的斜面上，其受到的合力应该为零，根据受力分析的情况可知，A 正确。

6.在等边三角形的三个顶点a 、b 、c 处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图6所示。过c 点的导线所受安培力的方向( )

图6

A．与ab边平行，竖直向上

B．与ab边平行，竖直向下

C．与ab边垂直，指向左边

D．与ab边垂直，指向右边

解析：选C a处导线在c处产生的磁场B1的方向垂直于ac连线向左下方，b处导线在c处产生的磁场B2的方向垂直于bc连线向右下方，B1和B2的合磁场B的方向竖直向下，由左手定则可判断出过c点的导线所受安培力的方向与ab边垂直，指向左边，C正确。

7.如图7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()

图7

A．方向沿纸面向上，大小为(2＋1)ILB

B．方向沿纸面向上，大小为(2－1)ILB

C．方向沿纸面向下，大小为(2＋1)ILB

D．方向沿纸面向下，大小为(2－1)ILB

解析：选A由左手定则及力的合成可知合力方向沿纸面向上，故知选项C、D错误；再由安培力公式F＝BIL可得合力大小为(2＋1)ILB，选项A正确，B错误。

8.如图8所示，接通电键的瞬间，用细线悬挂于一点可自由转动的通电直导线AB的变化情况是()

图8

A．A端向上移动，B端向下移动

B．A端向下移动，B端向上移动

C．A端向纸外移动，B端向纸内移动

D．A端向纸内移动，B端向纸外移动

解析：选C当接通电键后，直导线AB在磁场中受到力的作用，A端向纸外移动，B 端向纸内移动，C正确。

9.处于纸面的一段直导线长L＝1 m，通有I＝1 A的恒定电流，方向如图9所示。将导线放在匀强磁场中，它受到垂直于纸面向外的大小F＝1 N的磁场力作用。据此()

图9

A．能确定磁感应强度的大小和方向

B．能确定磁感应强度的方向，不能确定它的大小

C．能确定磁感应强度的大小，不能确定它的方向

D．磁感应强度的大小和方向都不能确定

解析：选D通电导线所受安培力垂直于纸面向外，由左手定则可知，磁场方向平行于纸面，由F＝BIL sin θ知磁感应强度大小方向不确定，故D正确。

10.在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里。如图10所示，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()

图10

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．c点的磁感应强度的值最小

D．b点的磁感应强度的值最大

解析：选AC通电直导线在c点的磁感应强度方向与B0的方向相反，b、d两点的磁感应强度方向与B0垂直，故b、d两点磁感应强度大小相等，a点的磁感应强度方向与B0同向，由磁场的叠加知c点的合磁感应强度最小，A、C项正确。

11.如图11所示，质量为m、长为L的导体棒电阻为R，初始时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，开关闭合后导体棒开始运动，则()