《高考备考指南 物理 》课件_第1讲　磁场的描述　磁场对电流的作用.docxVIP

第1讲磁场的描述磁场对电流的作用

(本栏目对应配套训练P78~79)

知识巩固练习

1.如图所示，通电导线均置于匀强磁场中.其中导线不受安培力作用的是()

【答案】C

2.(2023年佛山模拟)右图(俯视图)，在竖直向下、磁感应强度大小为2T的匀强磁场中，有一根长0.4m的金属棒ABC从中点B处折成60°角静置于光滑水平面上.当给棒通以由A到C大小为5A的电流时，该棒所受安培力为()

A.方向水平向右，大小为4.0N

B.方向水平向左，大小为4.0N

C.方向水平向右，大小为2.0N

D.方向水平向左，大小为2.0N

【答案】D【解析】金属棒的有效长度为AC，根据几何知识得L=0.2m，根据安培力公式得F=BIL=2×5×0.2N=2N，根据左手定则可判定安培力水平向左，A、B、C错误，D正确.

3.(2023年北京昌平二模)如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度.它的右臂挂有一个矩形线圈，匝数为N，底边长为L，下部悬在匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直.当线圈中通有电流I时，调节砝码使两臂达到平衡.然后使电流反向，大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m的砝码才能使两臂达到新的平衡.所测磁场的磁感应强度B的大小为()

A.mg2NIL B

C.NIL2mg D

【答案】A【解析】根据平衡条件有mg=2NBIL，解得B=mg2NIL，A

4.(2023年朝阳二模)如图所示，在匀强磁场中，质量为m、长为L的导体棒用两等长绝缘细线悬挂于同一水平线上的O、O两点，两细线均与导体棒垂直.图中直角坐标系的x轴与导体棒及OO平行，z轴竖直向上.若导体棒中通以沿x轴正方向、大小为I的电流，导体棒静止时细线与竖直方向夹角为θ.则磁感应强度可能()

A.沿x轴正方向，大小为mg

B.沿y轴正方向，大小为mgcos

C.沿z轴正方向，大小为mgtan

D.沿细线向下，大小为mgsin

【答案】D【解析】若磁感应强度沿x轴正方向，与电流方向同向，导体棒不受安培力，导体棒不可能在图示位置保持静止，A错误；若磁感应强度沿y轴正方向，由左手定则可知，导体棒受安培力竖直向上，导体棒不可能在图示位置保持静止，B错误；沿z轴正方向，由左手定则可知，导体棒受安培力水平向左，导体棒不可能在图示位置保持静止，C错误；沿细线向下，大小为mgsinθIL，安培力大小F安=mgsinθ，方向与细线垂直斜向右上方，安培力与细线的拉力的合力恰好与重力平衡，且导体棒静止时细线与竖直方向夹角为θ，D

5.如图所示，上、下两匀强磁场的磁感应强度B1和B2大小相等，方向相反.一金属圆环垂直于磁场放置，其直径与两磁场的边界重合.下列情况中，可使圆环受到垂直边界向上的安培力的是()

A.仅增大B1

B.仅增大B2

C.同时以相同的变化率增大B1和B2

D.同时以相同的变化率减小B1和B2

【答案】B【解析】仅增大B1，由右手定则知圆环中产生逆时针方向的电流，由左手定则知圆环受到垂直于边界向下的安培力，A错误；仅增大B2，由右手定则知圆环中产生顺时针方向的电流，由左手定则知圆环受到垂直边界向上的安培力，B正确；同时以相同的变化率增大或减小B1和B2，金属环中的磁通量始终为0，不发生变化，圆环中不会出现感应电流，没有安培力，C、D错误.

6.(多选)如图所示，有两根用超导材料制成的长直平行导线a、b，分别通以80A和100A流向相同的电流.两导线构成的平面内有一点p，p到两导线的距离相等.则下列说法正确的是()

A.两导线受到的安培力为斥力

B.两导线受到的安培力为引力

C.两导线受到的安培力Fb=1.25Fa

D.移走导线b前后，p点的磁感应强度方向改变

【答案】BD【解析】导线b在导线a处产生的磁场方向垂直于纸面向里，导线a电流的方向向左，由左手定则可知导线a受到的安培力向下.同理，导线b受到的安培力向上，所以两导线间受到的安培力为引力，A错误，B正确.两导线受到的安培力是相互作用力，所以大小相等，C错误.根据右手螺旋定则，a、b中的电流在p点产生的磁场方向相反，移走导线b前，b的电流较大，则p点磁场方向与b产生的磁场方向相同，垂直于纸面向里；移走b后，p点磁场方向与a产生的磁场方向相同，垂直于纸面向外，D正确.

7.(多选)(2023年山西大同模拟)如图所示，正三角形的三个顶点a、b、c处各有一条垂直于纸面的长直导线.a、c处导线的电流大小相等，方向垂直于纸面向外；b处导线电流是a、c处导线电流的2倍，方向垂直于纸面向里.已知长直导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度与电流成正比，与该点到导线的距离成反比.关于b、c处导线所受的安培力，下列