2019版一轮物理(沪科版)练习：第九章 第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用 Word版含解析

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[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′＝

2

2BIL，选项D错误．

答案：B

2．(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：D

3．(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 22IL

B.F 1IL

C.2F 1－F 22IL

D.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：C

4．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：A

5．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 θ

E 0L ，垂直于回路平面向上

C.mgR tan θE 0L ，竖直向下

D.mgR sin θ

E 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 IL

B ．在xOy 平面内，大小为2F IL

C ．在zOy 平面内，大小为2F IL

D ．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：CD

7．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 θ

B ．y 轴正向，mg IL

C ．z 轴负向，mg IL tan θ

D ．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