2025年高中物理新教材版专题第十一章 微专题79　磁场及其对电流的作用.docx

第十一章磁场

微专题79磁场及其对电流的作用

1．知道磁场的基本性质，磁场的叠加遵循平行四边形定则。2.应用左手定则判断安培力的方向时，注意安培力既垂直于电流方向也垂直于磁场方向，即安培力垂直于电流和磁感线构成的平面。3.分析磁场中通电导体受力问题时，要注意将立体图转换为平面图。

1．我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图。结合上述材料，下列说法不正确的是()

A．地理南、北极与地磁南、北极不重合

B．地球内部也存在磁场，地磁的南极在地理北极附近

C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行

D．因地磁场影响，在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显

答案C

解析由题意可知，地理南、北极与地磁南、北极不重合，存在地磁偏角，故A正确；磁感线是闭合的，由题图可知地球内部也存在磁场，地磁的南极在地理北极附近，故B正确；只有赤道上方附近的地磁场方向才与地面平行，故C错误；根据安培定则可知，通电导线的磁场方向与导线中电流的方向垂直，可知因地磁场影响，在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显，故D正确。

2.(2023·东北育才学校、福州一中等八校第一次联考)如图，在等边三角形三个顶点处，各有一根长直导线垂直于纸面固定放置。在三根导线中均通有电流I，其中P、Q导线中电流方向垂直纸面向里，M导线中电流方向垂直纸面向外，每根导线在三角形中心O处产生的磁感应强度大小均为B，则三角形中心O处磁感应强度的大小为()

A．0 B．B

C．2B D．2eq\r(3)B

答案C

解析根据右手螺旋定则，通电导线P、M和Q在O处的磁场方向如图所示，由题知，每根导线在三角形中心O处产生的磁感应强度大小为B，则由平行四边形定则知通电导线P和Q在O点的合磁感应强度与通电导线M在O点的磁感应强度相同，则三角形中心O处磁感应强度的大小为2B，故选C。

3.(2023·上海市浦东新区期中)如图所示，一个宽L＝0.20m的“U”型绝缘导轨与水平面成37°角固定放置。导轨区域内存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B＝1.0T。一根质量为0.10kg的金属棒垂直放置在导轨上，棒上通有I＝5.0A的电流。金属棒始终静止在导轨上，棒与导轨之间的最大静摩擦力为2.0N，g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则()

A．若增大电流，导轨对金属棒的支持力也增大

B．此时导轨对金属棒的支持力大小为0.8N

C．若增大磁感应强度，导轨对金属棒的摩擦力先变小后变大

D．此时导轨对金属棒的摩擦力大小为1.4N

答案D

解析对金属棒受力分析，如图所示，根据左手定则可知其所受安培力水平向右，大小为FA＝BIL＝1N，导轨对金属棒的支持力大小为FN＝mgcos37°－FAsin37°＝0.2N

若增大电流，则安培力增大，支持力减小，故A、B错误；根据平衡条件可得导轨对金属棒的摩擦力大小为Ff＝mgsin37°＋FAcos37°＝1.4N2.0N，若增大磁感应强度，则安培力增大，导轨对金属棒的摩擦力会变大，故C错误，D正确。

4．(2023·陕西延安市模拟)图甲是磁电式电流表的结构简图，线圈绕在一个与指针、转轴相连的铝框骨架上，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，同一圆周上磁感应强度大小处处相等，如图乙所示。当线圈通以如图乙所示方向电流时，下列说法正确的是()

A．a、b导线所受安培力相同

B．线圈将沿逆时针方向(正视)转动

C．换磁性更强的磁铁会增大电流表的量程

D．增加线圈匝数会减小电流表的量程

答案D

解析由左手定则可知，a、b导线受到的安培力大小相等、方向相反，故A错误；

由左手定则可知，a导线受到的安培力向上，b导线受到的安培力向下，线圈沿顺时针方向(正视)转动，故B错误；

换磁性更强的磁铁或增加线圈匝数，会使得在相同电流情况下线圈所受安培力增大，电流表的量程减小，故C错误，D正确。

5.(2023·广东省模拟)如图所示为筒壁很薄、截面圆半径为R的铝制长直圆筒，电流I平行于圆筒轴线稳定流动，均匀通过筒壁各截面，筒壁可看作n条完全相同且平行的均匀分布的长直载流导线，每条导线中的电流均为i＝eq\f(I,n)，n比1大得多。已知通电电流为i的长直导线在距离r处激发的磁感应强度B＝keq\f(i,r)，其中k为常数。下列说法正确的是()

A．圆筒内部各处的磁感应强度均不为0

B．圆筒外部各处的磁感应强度方向与筒壁垂直

C．每条导线受到的安培力方向都垂直筒壁向内

D．若电流I变为原来的2倍，每条导线受到的安培力也变为原来的2倍

答案C

解析