2021版江苏高考物理一轮复习课后限时集训25 磁场的描述 磁场对电流的作用
2021高考江苏版物理一轮复习讲义：第8章 第1节磁场的描述 磁场对电流的作用
节次考纲命题规律第1节磁场的描述磁场对电流的作用磁场、磁感应强度、磁感线、磁通量Ⅰ从近几年高考试题来看，高考对本章内容的考察，重点考察安培力、洛伦兹力以及带电粒子在磁场(或复合场)中的运动问题．主要有以下特点：1.对安培力、洛伦兹力的考察多以选择题或计算题的形式出现；2.对带电粒子的运动问题多以综合计算题的形式出现，一般综合考察受力分析、动力学关系、功能关系、圆周运动、平抛运动等知识，难度较大，分值较高．3.应当关注以生产、科技中带电粒子运动问题为命题的背景，掌握由受力推知运动或由运动分析受力的模型.通电直导线和通电线圈周围磁场的方向Ⅰ安培力Ⅱ第2节磁场对运动电荷的作用带电粒子在匀强磁场中的运动Ⅱ洛伦兹力Ⅱ第3节带电粒子在复合场中的运动质谱仪和盘旋加速器的工作原理Ⅰ第1节磁场的描述磁场对电流的作用知识点1磁场、磁感线、磁感应强度1．磁场(1)根本特性：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．磁感线在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁感应强度的方向一致．3．磁体的磁场和地磁场图8-1-14．磁感应强度(1)物理意义：描述磁场强弱和方向．(2)大小：B＝FIL(通电导线垂直于磁场)．(3)方向：小磁针静止时N极的指向．5．磁通量匀强磁场中磁感应强度B和磁场方向垂直的平面面积S的乘积，即Φ＝BS. 知识点2电流的磁场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，首次提醒了电与磁的联系．2．安培定那么(1)通电直导线：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向．(2)通电螺线管：让右手弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，大拇指所指的方向就是环形电流中轴线上的磁感线的方向或螺线管内部磁感线的方向．图8-1-2知识点3安培力的方向和大小1．安培力的方向(1)左手定那么：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．安培力的大小当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，F＝BIL sin θ，这是一般情况下的安培力的表达式，以下是两种特殊情况：(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，安培力等于零．1．正误判断(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)垂直磁场放置的线圈面积减小时，穿过线圈的磁通量可能增大．(√)(3)磁感线是真实存在的．(×)(4)在同一幅图中，磁感线越密，磁场越强．(√)(5)将通电导线放入磁场中，假设不受安培力，说明该处磁感应强度为零．(×)(6)安培力可能做正功，也可能做负功．(√)2．(电流磁场及磁场性质的理解)(多项选择)以下各选项中，小磁针的指向正确的选项是() 【导学号：96622141】【答案】ABD3.(磁感应强度的理解)(多项选择)以下说法中正确的选项是()A．电荷在某处不受电场力的作用，那么该处电场强度为零B．一小段通电导线在某处不受磁场力作用，那么该处磁感应强度一定为零C．表征电场中某点电场的强弱，是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值D．表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值【答案】AC4．(对安培力的理解)(2021·全国卷Ⅱ)关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，以下说法正确的选项是()【导学号：96622142】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】 B5．(对地磁场的理解)(2021·北京高考)中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，那么能指南，然常微偏东，不全南也．〞进一步研究说明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图8-1-3.结合上述材料，以下说法不正确的选项是()图8-1-3A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C．地球外表任意位置的地磁场方向都与地面平行D．地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用【答案】 C[核心精讲]1．安培定那么的“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螺线管的磁场四指大拇指(1)磁感应强度为矢量，合成与分解遵循平行四边形定那么．(2)两个电流附近的磁场某处的磁感应强度是由两个电流分别独立存在时产生的磁场在该处的磁感应强度叠加而成的．[题组通关]1．(2021·上海高考)如图8-1-4，一束电子沿z轴正向流动，那么在图中y轴上A点的磁场方向是()【导学号：96622143】图8-1-4A．＋x方向B．－x方向C．＋y方向D．－y方向A据题意，电子流沿z轴正向流动，电流方向沿z轴负向，由安培定那么可以判断电流激发的磁场是以z轴为中心沿顺时针方向(沿z轴负方向看)，通过y轴A点时方向向外，即沿x轴正向，那么选项A正确．2．如图8-1-5所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°，在M、N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，方向如下图，这时O点的磁感应强度大小为B1.假设将M处长直导线移至P处，那么O点的磁感应强度大小为B2，那么B2与B1之比为()图8-1-5A.3∶1B.3∶2C．1∶1 D．1∶2B如下图，当通有电流的长直导线在M、N两处时，根据安培定那么，可知：二者在圆心O处产生的磁感应强度都为B12；当将M处长直导线移至P处时，两直导线在圆心O处产生的磁感应强度也为B12，做平行四边形，由图中的几何关系，可得cos 30°＝B2 2B1 2＝B2B1＝32，应选项B正确．[名师微博]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(满足平行四边形定那么)．3．牢记判断电流的磁场的方法―→安培定那么，并能熟练应用，建立磁场的立体分布模型(记住5种常见磁场的立体分布图)．[核心精讲]1．判定导体运动情况的根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，然后利用左手定那么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――→左手定那么安培力方向―→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一样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 [师生共研]一个可以自由运动的线圈L 1和一个固定的线圈L 2互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，如图8-1-6所示．当两线圈中通以图示方向的电流时，从左向右看，线圈L 1将( )图8-1-6A．不动B．顺时针转动C．逆时针转动D．在纸面内平动B方法一：(电流元分析法)把线圈L1沿水平转动轴分成上下两局部，每一局部又可以看成无数段直线电流元，电流元处在L2产生的磁场中，根据安培定那么可知各电流元所在处的磁场方向向上，由左手定那么可得，上半局部电流元所受安培力均指向纸外，下半局部电流元所受安培力均指向纸内，因此从左向右看线圈L1将顺时针转动．方法二：(等效分析法)把线圈L1等效为小磁针，该小磁针刚好处于环形电流I2的中心，小磁针的N极应指向该点环形电流I2的磁场方向，由安培定那么知I2产生的磁场方向在其中心处竖直向上，而L1等效成小磁针后，转动前，N 极指向纸内，因此小磁针的N极应由指向纸内转为向上，所以从左向右看，线圈L1将顺时针转动．方法三(结论法)环形电流I1、I2之间不平行，那么必有相对转动，直到两环形电流同向平行为止，据此可得，从左向右看，线圈L1将顺时针转动．[题组通关]3．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8-1-7所示，当圆环中通以顺时针方向的电流时，从上往下看() 【导学号：96622144】图8-1-7A．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C该通电圆环相当于一个垂直于纸面的小磁针，N极在内，S极在外，根据同极相互排斥，异极相互吸引，可得C项正确．4．如图8-1-8所示，把一重力不计的通电导线水平放置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的电流时，导线的运动情况是(从上往下看)()图8-1-8A．顺时针方向转动，同时下降B．顺时针方向转动，同时上升C．逆时针方向转动，同时下降D．逆时针方向转动，同时上升A如图甲所示，把直线电流等效为无数小段，中间的点为O点，选择在O 点左侧S极右上方的一小段为研究对象，该处的磁场方向指向左下方，由左手定那么判断，该小段受到的安培力的方向垂直纸面向里，在O点左侧的各段电流元都受到垂直纸面向里的安培力，同理判断出O点右侧的电流受到垂直纸面向外的安培力．因此，从上向下看，导线沿顺时针方向转动．甲乙分析导线转过90°时的情形．如图乙所示，导线中的电流向外，由左手定那么可知，导线受到向下的安培力．由以上分析可知，导线在顺时针转动的同时向下运动．选项A正确.[核心精讲]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．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8-1-9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．图8-1-92．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展求解．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．[师生共研](2021 ·全国卷Ⅰ)如图8-1-10所示，一长为10 cm的金属棒ab用两个完全一样的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为0.1 T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘．金属棒通过开关与一电动势为12 V的电池相连，电路总电阻为2 Ω.开关断开时两弹簧的伸长量为0.5 cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3 cm.重力加速度大小取10 m/s2.判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量．图8-1-10【标准解答】依题意，开关闭合后，电流方向从b到a，由左手定那么可知，金属棒所受的安培力方向竖直向下．开关断开时，两弹簧各自相对于其原长伸长了Δl12kΔl1＝mg ①式中，m为金属棒的质量，k是弹簧的劲度系数，g是重力加速度的大小．开关闭合后，金属棒所受安培力的大小为F＝IBL ②式中，I是回路电流，L是金属棒的长度．两弹簧各自再伸长了Δl2＝0.3 cm，由胡克定律和力的平衡条件得2k(Δl1＋Δl2)＝mg＋F ③由欧姆定律有E＝IR ④式中，E是电池的电动势，R是电路总电阻．联立①②③④式，并代入题给数据得m＝0.01 kg.【答案】安培力的方向竖直向下，金属棒的质量为0.01 kg[题组通关]5．(多项选择)如图8-1-11所示，水平长直导线MN中通以M到N方向的恒定电流，用两根轻质绝缘细线将矩形线圈abcd悬挂在其正下方．开场时线圈内不通电流，两细线内的张力均为T，当线圈中通过的电流为I时，两细线内的张力均减小为T′.以下说法正确的选项是()图8-1-11 A．线圈中通过的电流方向为a→d→c→b→a B．线圈中通过的电流方向为a→b→c→d→aC．当线圈中电流变为TT－T′I时，两细线内的张力均为零D．当线圈中电流变为T′T－T′I时，两细线内的张力均为零BC线圈不通电流时，由力的平衡有2T＝mg，当通过的电流为I时，张力减小为T′，由安培定那么知通电导线MN在ab处产生的磁场比dc处强，那么可判知ab必受向上的安培力，且大于cd所受向下的安培力，再结合左手定那么判断电流顺时针流动，所以A错误、B正确；当两细线内张力均为T′时，B ab IL －B cd IL＋2T′＝mg，当两细线内的张力均为零时，B ab I′L－B cd I′L＝mg，且又知2T＝mg，联立以上方程得I′＝TT－T′I，故C项正确，D项错误．6．(多项选择)(2021·浙江高考)如图8-1-12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．那么金属棒() 【导学号：96622145】甲乙图8-1-12A．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ABC根据左手定那么知金属棒在0～T2内所受安培力向右，大小恒定，故金属棒向右做匀加速运动，在T2～T内金属棒所受安培力与前半个周期大小相等，方向相反，金属棒向右做匀减速运动，一个周期完毕时金属棒速度恰好为零，以后始终向右重复上述运动，选项A、B、C正确；在0～T2时间内，安培力方向与运动方向一样，安培力做正功，在T2～T时间内，安培力方向与运动方向相反，安培力做负功，在一个周期内，安培力所做总功为零，选项D错误．。
高考物理第一轮总复习-磁场对电流的作用课件
温故自查
1．安培力的方向
(1)安培力: 通电导线在磁场中受的力．实验表明安培
力的方向与 磁场方、向
电流都方有向关系．
(2)左手定则: 伸开左手，让拇指与其余四指，垂并直且都
与手掌在同一个平面内．让磁感线从掌心进入，并使四指
指向
电流的方，向这时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．
(3)两平行的通电直导线，同向电流互相 吸引 ，异
1．定义: 磁感应强度是表示磁场强弱的物理量，在 磁场中垂直于磁场方向的通电导线，受到的磁场力F跟电 流I和导线长度L的乘积IL的比值，叫做通电导线所在处 的磁感应强度，用B表示，即B＝F/IL.
磁感应强度的单位由F、I和L的单位决定，在国际单 位中，B的单位是特斯拉，简称特，国际符号是T.1T＝ 1N/(A·m)．
2．通电螺线管内部的磁场是匀强磁场，且由S极指 向N极.
温故自查 1．磁感应强度 (1)物理意义: 表示磁场强弱的物理量． (2)定义: 在磁场中垂直磁场方向的通电导线，受到的 安培力跟电流和导线长度的乘积的比值． (3)表达式:
(4)矢量性: 方向为该点的磁场方向，即通过该点的磁 感线的切线方向．
A．a点
B．b点
C．c点
D．d点
[解析] I1和I2的磁场方向分别为逆时针和顺时针方
向，那么c、d两点的磁场方向不可能相反，由c、d两点的
磁感应强度不可能为零，故C.D错误．当I1大于I2时，b点
的磁感应强度可能为零；当I1小于I2时，a点的磁感应强
度可能为零，选项A、B正确．
[答案] AB
命题规律 根据通电导体或磁体所受的安培力，判
注意: 1.在应用安培(右手螺旋)定则判定直线电流和 通电螺线管(环形电流可视为单匝螺线管)的磁场方向时， 应注意分清“因”和“果”: 在判定直线电流的磁场方向 时，大拇指指向“原因——电流方向”，四指指向“结 果——磁场绕向”，大拇指指向“结果——螺线管内部沿 中心轴线的磁感线方向，即指向螺线管的N极”．
2021届江苏高考物理一轮复习课件专题九磁场
A.x1>x2 C.v1和v2大小相等
B.t1>t2 D.v1和v2方向相同
解析 当桌面右边存在磁场时,由左手定则可知,带正电的小球在飞行过程 中受到斜向右上方的洛仑兹力作用,此力在水平方向上的分量向右,竖直分 量向上,因此小球水平方向上存在加速度,竖直方向上的加速度a<g,则t1>t2, x1>x2,A、B对;又因为洛仑兹力不做功,故C对;两次小球着地时速度方向不 同,D错。
高考物理 江苏专用
专题九 磁场
考点清单
考点一 磁场、安培力
一、磁场的描述 1.磁场 (1)基本特性:磁场对处于其中的磁体、电流或① 运动电荷 有力的作用。 (2)方向:小磁针的N极所受磁场力的方向,或自由小磁针静止时② N极 的指向。 2.磁感应强度 (1)定义式:B= F (通电导线垂直于磁场)。
6qB
C.11πm
6qB
B. 7πm
6qB
D.13πm
6qB
解析 本题考查了带电粒子在组合场中的运动,要求学生对粒子在匀强磁 场中的运动轨迹进行确定,从而确定运动时间,体现了分析和解决问题的能 力,是学科核心素养中科学推理素养的具体表现。
由qvB= mv2 得粒子在第二象限内运动的轨迹半径r= mv ,当粒子进入第一象
解析 电场对放入其中的电荷有力的作用,磁场对通电导线有力的作用的 条件是磁场方向不能和电流方向平行,因此A正确,B错误;根据电场强度的
定义式E= F 可知C正确;而同样用比值定义法定义的磁感应强度则应有明
q
确的说明,即B= F 中I和B的方向必须垂直,故D错误。
IL
答案 AC
二、磁场及安培定则的应用 1.对磁感应强度的理解 (1)磁感应强度由磁场本身决定,因此不能根据定义式B= IFL认为B与F成正 比,与I、L成反比。 (2)测量磁感应强度时小段通电导线应垂直磁场放入,如果平行磁场放入, 则所受安培力为零,但不能说该点的磁感应强度为零。 (3)磁感应强度是矢量,其方向为放入其中的小磁针N极的受力方向,也是自 由转动的小磁针静止时N极的指向。 2.磁场的叠加 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。
高考物理(江苏专用)大一轮复习讲义(文档)第八章_磁场_第1讲_磁场的描述及磁场对电流的作用_word版有答案
第八章磁场第1讲磁场的描述及磁场对电流的作用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，磁感应强度越大解析磁感应强度是磁场本身的属性，在磁场中某处为一恒量，其大小可由B＝FIL计算，但与试探电流元的F、I、L的情况无关；B的方向规定为小磁针N极所受磁场力的方向，与放在该处的电流元受力方向并不一致；当试探电流元的方向与磁场方向平行时，虽磁感应强度不为零，但电流元所受磁场力却为零；在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大．答案 D2．如图4所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为L，匝数为N，过ab中点和cd中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为()．图4A.BL22 B.NBL22C．BL2D．NBL2解析穿过线圈的磁通量Φ＝BS＝12BL2，故A正确．答案 A3．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由北向南解析由题意可知，导线在小磁针处产生的磁场方向指向正西，由矢量合成可得，电流在小磁针处产生的磁感应强度为3B，由安培定则可知电流方向由南向北，故B选项正确．答案 B4．三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()图3A．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 2解析先根据安培定则确定每根通电导线在O点所产生的磁感应强度的方向，再根据矢量合成法则求出结果．根据安培定则，I1与I3在O点处产生的磁感应强度B1、B3方向相同，I2在O点处产生的磁感应强度方向与B1、B3方向垂直，如图所示，故O点处实际磁感应强度大小为B0＝(B1＋B3)2＋B22＝5B，A错误、B正确；由几何关系可知O点处实际磁感应强度方向与斜边夹角为arctan 2，C错误、D正确．答案BD5．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()．图6A．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解析两根导线分别在M点和N点产生的磁感应强度大小相等，方向相反，所以M点、N点的磁感应强度大小相等，方向相反，选项B正确；线段MN中点O的磁感应强度为零，选项D正确．答案BD6．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解析由公式B＝FIL可知，把数值代入可以得到B＝10 T，公式中L是与B垂直的，所以P处磁感应强度的方向肯定不是竖直向上的．答案 D7．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7A．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解析安培力的合力F＝BIad＝BI(ab·cos 45°＋bc＋cd·cos 45°)＝(2＋1)BIL，故A正确．答案A8．如图8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()．图8A．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极向纸外转动解析画出导线所在位置的磁感线分布情况，如图所示，导线左边与右边的磁场方向不同，故把导线分为左右两部分．由左手定则可知左边的导线受到向纸内的作用力，右边的导线受到向纸外的作用力，所以导线左边向纸内转动，右边向纸外转动，若导线固定，蹄形磁铁可以自由转动，磁铁的转动方向与导线的转动方向相反，所以蹄形磁铁的N极向纸外转动，S极向纸内转动，C项正确．答案 C9．电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图9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()．图8A．B＝18 T，P m＝1.08×108 WB．B＝0.6 T，P m＝7.2×104 WC．B＝0.6 T，P m＝3.6×106 WD．B＝18 T，P m＝2.16×106 W解析通电金属杆在磁场中受安培力的作用而对弹体加速，由功能关系得BIdL＝12m v2m，代入数值解得B＝18 T；当速度最大时磁场力的功率也最大，即P m＝BId v m，代入数值得P m＝2.16×106 W，故D项正确．答案D图8--1-209．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()图10A．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：设轨道长度为L，弹体质量为m，电流为I，轨道宽度为d，发射速度为v，此时B＝kI，根据动能定理，kI·I·d·L＝12m v2.解得v＝I2kdLm，由此可确定，B、D正确．答案：BD11．如图1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．导线中通以沿x轴正方向的电流I，悬线与竖直方向的夹角为θ，且导线保持静止，则磁感应强度的方向和大小可能为()．图11A．z轴正向，mgIL tan θB．y轴正向，mgILC．z轴负向，mgIL tan θD．沿悬线向上，mgIL sin θ解析当匀强磁场的方向沿y轴正方向时，由左手定则判断可知，安培力方向竖直向上，则BIL＝mg，解得B＝mgIL；当匀强磁场的方向沿z轴负方向时，由左手定则判断可知，安培力沿水平方向，逆着电流方向看，受力如图所示，其中安培力F安＝BIL，则BIL＝mg tan θ，解得B＝mgIL tan θ.答案BC12．如图2所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，固定一宽L＝0.25 m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R.电源电动势E＝12 V，内阻r＝1 Ω，一质量m＝20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感应强度B＝0.80 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)．金属导轨是光滑的，取g＝10 m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求：图12(1)金属棒所受到的安培力的大小． (2)通过金属棒的电流的大小． (3)滑动变阻器R 接入电路中的阻值．解析 (1)金属棒静止在金属导轨上受力平衡，如图所示 F 安＝mg sin 30°，代入数据得F 安＝0.1 N. (2)由F 安＝BIL 得I ＝F 安BL ＝0.5 A.(3)设滑动变阻器接入电路的阻值为R 0，根据闭合电路欧姆定律得： E ＝I (R 0＋r )解得R 0＝EI －r ＝23 Ω.答案 (1)0.1 N (2)0.5 A (3)23 Ω。
高考物理大一轮总复习 磁场及其对电流的作用限时规范特训(含解析)
拾躲市安息阳光实验学校【金版教程】高考物理大一轮总复习 8-1 磁场及其对电流的作用限时规范特训（含解析）1. 关于磁感应强度，下列说法中正确的是( )A. 若长为L、通有电流为I的导体在某处受到的磁场力为F，则该处的磁感应强度必为FILB. 由B＝FIL知，B与F成正比，与IL成反比C. 由B＝FIL知，若一小段通电导体在某处不受磁场力，则说明该处一定无磁场D. 磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向解析：磁场中某点的磁感应强度B是客观存在的，与是否放置通电导体无关；定义磁感应强度是对它的一种测量，在测量中要求放置的一小段通电导体有确定的方位，力F应是在放置处受到的最大力，也就是通电导体应垂直于磁场方向放置才行．故选项A、B、C均错误，D正确．答案：D2. 电子做近核运动的时候，产生了垂直于相对运动方向的磁场．如右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大小的变化最有可能为( )解析：磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线，其疏密程度反映磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强，沿z轴正方向磁感线由密到疏再到密，即磁感应强度由大到小再到大，只有C正确．答案：C3. [2014·天津模拟]如图所示，一个边长L、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中．若通以图示方向的电流(从A点流入，从C点流出)，电流为I，则金属框受到的磁场力为( )A. 0B. ILBC.43ILB D.ILB解析：根据通电导线在磁场中受安培力的特点，可以把正三角形金属框的AB与BC两根导线所受的安培力等效为导线AC所受的安培力，则整个三角形金属框可以看作两根AC导线并联，且两根导线中的总电流等于I，由公式得到F ＝BIL，所以选项B正确．答案：B4. 如右图所示，两根平行放置的长直导线a和b通有大小相同、方向相反的电流．a受到的磁场力大小为F1，当加上一个与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为( )A. F2B.－F2C. F1＋F2D.F1－F2解析：先对a进行受力分析，如图所示，a受到b产生的磁场的作用力大小为F1，方向向左．假设后加的匀强磁场方向垂直纸面向外，则此磁场对a的作用力F的方向向右，故F2＝|F1－F|.对b进行受力分析，可得b受到的磁场力F b＝|F′1－F′|，F′1为a产生的磁场对b的作用力，F′为后加磁场对b 的作用力，故F b＝F2.故正确答案为A.答案：A5. [2014·河北五校调研](多选)把一根不计重力的通电的硬直导线ab放在磁场中，导线所在区域的磁感线呈弧形，如图所示．导线可以在空中自由移动和转动，导线中的电流方向由a向b，关于导线的受力和运动情况下述说法正确的是( )A．硬直导线先转动，后边转动边下移B．硬直导线只能转动，不会向下移动C．硬直导线各段所受安培力的方向都与导线垂直D．在图示位置，a端受力垂直纸面向内，b端受力垂直纸面向外解析：各处磁场可以分解为水平方向上的分量和竖直方向上的分量；根据左手定则可知，在图示位置，a端受力垂直纸面向外，b端受力垂直纸面向内，即导线两端受到的安培力方向均垂直于纸面，但方向相反，所以导线先转动；随着转动，导线所受安培力具有竖直向下的分量，所以之后会边转动边下移，选项A正确，BD错误；硬直导线各段所受安培力的方向都与导线垂直，也与该处磁场方向垂直，选项C正确．答案：AC6. 两个完全相同的通电圆环A、B的圆心O重合、圆面相互垂直，通电电流相同，电流方向如图所示，设每个圆环在其圆心O处产生的磁感应强度为B0，则O处的磁感应强度大小为( )A. 0B. 2B0C. 2B0D. 无法确定解析：由安培定则可知A在圆心处产生的磁感应强度垂直于纸面向里，B 在圆心处产生的磁感应强度竖直向下，两者垂直，所以合磁感应强度大小B＝B20＋B20＝2B0，C选项正确．答案：C7. [2014·福建联考]如图所示，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. 导体棒中的电流方向从b 流向aB. 导体棒中的电流大小为kxBLC. 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 变大解析：由左手定则可知，导体棒中的电流方向从a 流向b ，选项A 错误；由BIL ＝kx 可得导体棒中的电流大小为I ＝kxBL，选项B 正确；若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度或逆时针转过一小角度，x 都变小，选项CD 错误．答案：B8. 有两根长直导线a 、b 互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图．在如图所示的平面内，O 点为两根导线连线的中点，M 、N 为两导线连线的中垂线上两点，与O 点的距离相等，aM 与MN 的夹角为θ.若两导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流I ，单根导线中的电流在M 处产生的磁感应强度大小为B 0，则关于线段MN 上各点的磁感应强度，下列说法中正确的是( )A. M 点和N 点的磁感应强度方向一定相反 B ．M 点和N 点的磁感应强度大小均为2B 0cos θC ．M 点和N 点的磁感应强度大小均为2B 0sin θD ．在线段MN 上有磁感应强度为零的点解析：作出两根导线在M 、N 两处产生的磁感应强度，并根据平行四边形定则求出合磁感应强度，M 、N 两处磁感应强度相同，大小为B ＝2B 0sin θ，选项A 、B 错误，选项C 正确；线段MN 上各点磁场方向均水平向右且不为零，选项D 错误．答案：C题组二 提能练9. 欧姆在探索导体的导电规律的时候，没有电流表，他利用小磁针的偏转检测电流，具体的做法是：在地磁场的作用下，处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流的时候，小磁针就会发生偏转；当通过该导线的电流为I 时，发现小磁针偏转了30°，由于直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比，当他发现小磁针偏转了60°时，通过该导线的电流为 ( )A. 3IB. 2IC. 3ID. I解析：如图，当电流为I 时，tan30°＝B B 地设电流为I ′时，磁针偏转60°，则tan60°＝B ′B 地所以B ′＝3B又因为电流和磁场成正比，所以I ′＝3I . 答案：A10. (多选)质量为m 、长为L 的导体棒MN 电阻为R ，起初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．下列说法正确的是( )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BELRC. 电键闭合瞬间导体棒MN 所受安培力为BEL sin θRD. 电键闭合瞬间导体棒MN 的加速度为BEL sin θmR解析：由图可知磁场方向虽然与轨道平面成θ角，但和导线是垂直的．由安培力表达式F ＝BIL ＝B ER L 可知，B 选项正确、C 选项错误；由左手定则可知安培力与磁场方向和导线垂直，方向斜向右下方，向右的分力大小为F x ＝BELRsin θ，由牛顿第二运动定律可得a ＝BEL sin θmR，所以A 选项错误、D 选项正确．答案：BD11. (多选)如图甲所示，电流恒定的通电直导线MN ，垂直平放在两条相互平行且足够长的水平光滑导轨上，电流方向由M 指向N ，在两导轨间存在着竖直磁场，取垂直纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，当t ＝0时导线恰好静止，若磁感应强度B 按如图乙所示的规律变化，则下列说法正确的是( )A. 在最初的一个周期内，导线在导轨上做往复运动B. 在最初的一个周期内，导线一直向左运动C. 导线一直做加速度不变的匀加速直线运动D. 在最初的半个周期内，导线的速度先增大后减小解析：由安培力的表达式F ＝BIL 结合图乙可知，安培力F 在一个周期内随磁感应强度B 的变化而变化，在前14周期内，安培力F 大小方向均不变，加速度大小方向均不变，由于初速度为零，所以导线在水平方向上向右做匀加速直线运动；在14周期到12周期内，磁场方向改变，安培力方向改变，加速度方向改变，速度减小，至12周期时速度减小到零，所以D 项正确；而后在12周期到34周期内，导线MN 反向加速，在一个周期结束时又回到原来的位置，即做往复运动，所以A 项正确，B 、C 错误．答案：AD12. [2014·南昌高三调研测试]如图所示，有两根长为L 、质量为m 的细导体棒a 、b ，a 被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上，b 被水平固定在与a 在同一水平面的另一位置，且a 、b 平行，它们之间的距离为x .当两细棒中均通以电流为I 的同向电流时，a 恰能在斜面上保持静止，则下列关于b 的电流在a 处产生的磁场的磁感应强度的说法错误的是( )A. 方向竖直向上B. 大小为2mg2LIC. 若使b 上移少许，a 仍可能保持静止D. 若使b 下移，a 将不能保持静止解析：由右手螺旋定则得A 正确；导体棒a 在重力、斜面的支持力和安培力的作用下处于平衡，而安培力的方向水平向右，由三力平衡条件得BIL cos45°＝mg sin45°，得B ＝mgIL，B 错误；两个导体棒的距离越大，导体棒间的安培力越小，若安培力和斜面的支持力的合力等于重力，则导体棒a 就可能平衡．设a 受到的安培力F 与斜面夹角为θ，当导体棒b 向上移动，由三个力的动态平衡条件得F cos θ＝mg sin45°，b 越靠上端，安培力越小，则θ变小，故b 上移，导体棒a 可能处于平衡．而导体棒b 下移，两个棒间的安培力变小，θ变大，F cos θ整体变小，则导体棒a 不能处于静止状态，CD 正确．故本题选B.答案：B13. [2014·辽宁联考]如图所示，PQ 和EF 为水平放置的平行金属导轨，间距为l ＝1.0 m ，导体棒ab 跨放在导轨上，棒的质量为m ＝20 g ，棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c 相连，物体c 的质量M ＝30 g ．在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B ＝0.2 T 的匀强磁场，磁场方向竖直向上，重力加速度g 取10 m/s 2.若导轨是粗糙的，且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab 重力的0.5倍，若要保持物体c 静止不动，应该在棒中通入多大的电流？电流的方向如何？解析：因导轨粗糙，设棒和导轨之间的最大静摩擦力为F f .若BIl >Mg ，则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相同，设此时电流为I 1， 即有：BI 1l －Mg ≤F f ＝0.5mg ，解得I 1≤0.5mg ＋MgBl＝2.0 A ；若BIl <Mg ，则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相反，设此时电流为I 2， 即有：Mg －BI 2l ≤F f ＝0.5mg ，解得I 2≥Mg －0.5mgBl＝1.0 A即ab 棒中的电流为：1.0 A≤I ≤2.0 A.根据左手定则判断，棒中的电流方向应该由a 到b .答案：1.0 A≤I≤2.0 A方向由a到b。
一轮复习物理江苏专版第八章第1节磁场的描述磁场对电流的作用[可修改版ppt]
![一轮复习物理江苏专版第八章第1节磁场的描述磁场对电流的作用[可修改版ppt]](https://img.taocdn.com/s3/m/8915b9dba300a6c30d229f40.png)
导线相距 2l，通有大小相等、方向相同的恒
定电流；a、b、c 是导线所在平面内的三点，
左侧导线与它们的距离分别为2l 、l 和 3l。关于这三点处的
磁感应强度，下列判断正确的是
()
A．a 处的磁感应强度大小比 c 处的大
B．b、c 两处的磁感应强度大小相等
C．a、c 两处的磁感应强度方向相同
D．b 处的磁感应强度为零
强度为零。
(× )
(7)安培力可能做正功，也可能做负功。
(√ )
纵观 ·物理学史
1820 年，丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围 的小磁针发生偏转，称为电流的磁效应。
课堂提能· 考点全通
易点速过，难点精研，时间用到增分点上突破点Βιβλιοθήκη 一) 对磁感应强度的理解(自主悟透类)
1．理解磁感应强度的三点注意事项 (1)磁感应强度由磁场本身决定，因此不能根据定义式 B ＝IFL认为 B 与 F 成正比，与 IL 成反比。 (2)测量磁感应强度时小段通电导线必须垂直磁场放入， 如果平行磁场放入，则所受安培力为零，但不能说该点的磁 感应强度为零。 (3)磁感应强度是矢量，其方向为放入其中的小磁针 N 极 的受力方向，也是自由转动的小磁针静止时 N 极的指向。
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
一轮复习物理江苏 专版第八章第1节磁 场的描述磁场对电
流的作用
第1 节
磁场的描述 磁场对电流的作用
1 课前回顾·基础速串 2 课堂提能·考点全通 3 课后演练·逐点过关
2021版高考物理大复习通用版：磁场的描述磁场对电流的作用含答案
10 / 29
B．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的 C．两条磁感线的空隙处一定不存在磁场 D．两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交 A [ 磁感线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向，即小磁针静止时北 极所指的方向， A 正确；磁感线是为了形象地描述磁场而假想的一簇有方向的 闭合曲线，实际上并不存在，细铁屑可以显示出其形状，但那并不是磁感线， B 错误；磁感线的疏密反映磁场的强弱，磁感线是假想的、人为画出的曲线， 两条磁感线的空隙处也存在磁场， C 错误；在磁铁外部磁感线从 N 极到 S 极， 在内部从 S 极到 N 极，磁感线不相交，所以 D 错误。 ] 3.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 ( )
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
D [ 根据左手定则可知，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，故 D 正确。 ]
7 / 29
3．(教科版选修 3－ 1P83T 3)(多选 )如图为通电螺线管。 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 ( )
11 / 29
向左， L 2中的电流方向向上； L 1的正上方有 a、b两点，它们相对于 L 2对ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。整 个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为 B0，方向垂直于纸面向
11 外。已知 a、 b两点的磁感应强度大小分别为 3B0和 2 B0，方向也垂直于纸面向外。则 ( )
高考物理一轮复习 第八章 磁场 第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用课件
主干知识·练中回扣——忆教材 夯基提能
1．磁场、磁感应强度 (1)磁场的基本性质：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷
(2)电流周围的磁场(安培定则)
磁场 项目
直线电流的磁场
通电螺线管的磁场
环形电流的磁场
特点
与条形磁铁的磁场相 环形电流的两侧
无磁极、非匀强
似，管内为匀强磁场 是 N 极和 S 极且
磁场且距导线越
且磁场最强，管外为 离 圆 环 中 心 越
远处磁场越弱
非匀强磁场
远，磁场越弱
安培力的大小 ①磁场和电流垂直时：F＝ BIL 。 ②磁场和电流平行时：F＝0。 (2)安培力的方向 ①用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直， 并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指 指向 电流 的方向，这时 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。
解析：选 D 磁感应强度是磁场本身的属性，在磁场中某 处的磁感应强度为一恒量，其大小可由 B＝IFL计算，与试探电 流元的 F、I、L 的情况无关，A 错；磁感应强度的方向规定为 小磁针 N 极所受磁场力的方向，与放在该处的电流元受力方向 垂直，B 错；当试探电流元的方向与磁场方向平行时，电流元 所受磁场力虽为零，但磁感应强度却不为零，C 错；磁感线的 疏密是根据磁场的强弱画出的，磁感线越密集的地方，磁感应 强度越大，磁感线越稀疏的地方，磁感应强度越小，故 D 正确。
核心考点·分类突破——析考点 讲透练足
考点一 磁感应强度 磁感线 可从以下三点理解磁感应强度 1．磁感应强度由磁场本身决定，因此不能根据定义式 B＝IFL 认为 B 与 F 成正比，与 IL 成反比。 2．测量磁感应强度时小段通电导线必须垂直磁场放入，如
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
磁场的描述磁场对电流的作用建议用时：45分钟1.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A[磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，由a、b两处磁感线的疏密程度可判断出B a>B b，所以A正确，B错误；安培力的大小跟该处的磁感应强度的大小B、电流大小I、导线长度L和导线放置的方向与磁感应强度的方向的夹角有关，故C、D错误。
]2.(2019·江苏公道中学期末)中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如图所示。
结合上述材料，下列说法正确的是()A．地理南、北极与地磁场的南、北极完全重合B．地球内部不存在磁场，地磁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．地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用D[地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近，且地球内部也存在磁场，由地磁场的南极指向地磁场的北极，故A、B错误；只有赤道表面，地磁场方向与地面平行，即C项错误，赤道表面处的地磁场与表面平行，射向地球赤道的带电宇宙射线粒子受到磁场力，即D项正确。
]3.(2019·菏泽一模)如图所示，在天花板下用细线悬挂一半径为R的金属圆环，圆环处于静止状态，圆环一部分处在垂直于环面的磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，环与磁场边界交点A、B与圆心O连线的夹角为120°，此时悬线的张力为F。
若圆环通电，使悬线的张力刚好为零，则环中电流大小和方向是()A．电流大小为3F3BR，电流方向沿顺时针方向B．电流大小为3F3BR，电流方向沿逆时针方向C．电流大小为3FBR，电流方向沿顺时针方向D．电流大小为3FBR，电流方向沿逆时针方向A[要使悬线拉力为零，则圆环通电后受到的安培力方向竖直向上，根据左手定则可以判断，电流方向应沿顺时针方向，根据力的平衡有F＝F安，而F安＝BI·3R，求得I＝3F3BR，A项正确。
]4.(2019·北京高考模拟)在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，紧贴边缘内壁放一个圆环形电极，并把它们与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水。
如果把玻璃皿放在磁场中，如图所示，通过所学的知识可知，当接通电源后从上向下看()A．液体将顺时针旋转B．液体将逆时针旋转C．若仅调换N、S 极位置，液体旋转方向不变D．若仅调换电源正、负极位置，液体旋转方向不变B[根据电势的高低可知电流由边缘流向中心，器皿所在处的磁场竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿逆时针方向，因此液体沿逆时针方向旋转，故A错误，B正确；仅仅调换N、S极位置或仅仅调换电源的正、负极位置，安培力方向肯定改变，故C、D均错误。
]5．(2019·全国卷Ⅰ)如图所示，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接。
已知导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN 受到的安培力的大小为()A．2F B．1.5FC．0.5F D．0B[设三角形边长为l，通过导体棒MN的电流大小为I，则根据并联电路的规律可知通过导体棒ML和LN的电流大小为I2，如图所示，依题意有F＝BlI，则导体棒ML和LN所受安培力的合力为F1＝12BlI＝12F，方向与F的方向相同，所以线框LMN受到的安培力大小为1.5F，选项B正确。
]6.(2019·常德市期末检测)在绝缘圆柱体上a、b两个位置固定有两个金属圆环，当两环通有如图所示电流时，b处金属圆环受到的安培力为F1；若将b处金属圆环移动到位置c，则通有电流为I2的金属圆环受到的安培力为F2。
今保持b处金属圆环原来位置不变，在位置c再放置一个同样的金属圆环，并通有与a处金属圆环同向、大小为I2的电流，则在a位置的金属圆环受到的安培力()A．大小为|F1－F2|，方向向左B．大小为|F1－F2|，方向向右C．大小为|F1＋F2|，方向向左D．大小为|F1＋F2|，方向向右A[c金属圆环对a金属圆环的作用力大小为F2，根据同方向的电流相互吸引，可知方向向右，b金属圆环对a金属圆环的作用力大小为F1，根据反方向的电流相互排斥，可知方向向左，所以a金属圆环所受的安培力大小|F1－F2|，由于a、b间的距离小于a、c间距离，所以两合力的方向向左。
]7.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S后导体棒中的电流为I，导体棒平衡时，弹簧伸长量为x1；调换图中电源极性，使导体棒中电流反向，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，则匀强磁场的磁感应强度B的大小为()A.kIL(x1＋x2) B．kIL(x2－x1)C.k2IL(x2＋x1) D．k2IL(x2－x1)D[由平衡条件可得mg sin α＝kx1＋BIL；调换图中电源极性使导体棒中电流反向，由平衡条件可得mg sin α＋BIL＝kx2，联立解得B＝k2IL(x2－x1)。
选项D正确。
]8.(2019·湖北部分重点中学模拟)已知直线电流在其空间某点产生的磁场，其磁感应强度B的大小与电流强度成正比，与点到通电导线的距离成反比。
现有平行放置的三根长直通电导线，分别通过一个直角三角形ABC的三个顶点且与三角形所在平面垂直，如图所示，∠ACB＝60°，O为斜边的中点。
已知I1＝2I2＝2I3，I2在O点产生的磁场磁感应强度大小为B，则关于O点的磁感应强度，下列说法正确的是()A．大小为2B，方向垂直AB向左B．大小为23B，方向垂直AB向左C．大小为2B，方向垂直AB向右D．大小为23B，方向垂直AB向右B[导线周围的磁场的磁感线，是围绕导线形成的同心圆，空间某点的磁场沿该点的切线方向，即与该点和导线的连线垂直，根据右手螺旋定则，可知三根导线在O点的磁感应强度的方向如图所示。
已知直线电流在其空间某点产生的磁场，其磁感应强度B的大小与电流强度成正比，与点到通电导线的距离成反比，已知I1＝2I2＝2I3，I2在O点产生的磁场磁感应强度大小为B，O点到三根导线的距离相等，可知B3＝B2＝B，B1＝2B，由几何关系可知三根导线在平行于AB方向的合磁场为零，垂直于AB方向的合磁场为23B。
综上可得，O点的磁感应强度大小为23B，方向垂直于AB向左。
故B正确，A、C、D 错误。
]9.(多选)根据磁场对电流会产生作用力的原理，人们研制出一种新型的炮弹发射装置－－电磁炮，它的基本原理如图所示，下列结论中正确的是()A．要使炮弹沿导轨向右发射，必须通以自M向N的电流B．要想提高炮弹的发射速度，可适当增大电流C．要想提高炮弹的发射速度，可适当增大磁感应强度D．使电流和磁感应强度的方向同时反向，炮弹的发射方向亦将随之反向ABC[要使炮弹沿导轨向右发射，即受安培力向右，根据左手定则可知，必须通以自M向N的电流，故A正确；要想提高炮弹的发射速度，即增大安培力的大小，根据F＝BIL，所以可适当增大电流或磁感应强度，故B、C正确；若使电流和磁感应强度的方向同时反向，则安培力方向不变，所以炮弹的发射方向不变，故D错误。
]10.如图所示，在通电螺线管中央的正上方用轻质细线悬挂长为l的一小段通电直导线，导线中通入垂直于纸面向里的电流I，力传感器用来测量细线的拉力大小，导线下方的螺线管与一未知极性的直流电源连接。
开关断开时，力传感器的示数恰好等于通电直导线的重力G，现闭合开关，则下列说法正确的是()A．通电螺线管在通电直导线处产生的磁场方向可能竖直向下B．通电直导线可能受到垂直纸面向里的安培力作用C．若力传感器的示数变大，则电源的右端一定为正极D．若力传感器的示数变为通电直导线重力的一半，则通电直导线所在处的磁感应强度大小一定为G 2IlD[闭合开关后，通电螺线管在周围产生磁场，通电螺线管在通电直导线处产生的磁场方向水平，选项A错误；由于通电螺线管在通电直导线处产生的磁场方向水平，故安培力方向一定竖直向上或竖直向下，选项B错误；若力传感器的示数变大，说明通电直导线受到竖直向下的安培力作用，由左手定则可知，此处磁场方向水平向右，由安培定则可知，电源的左端为正极，选项C错误；若力传感器的示数变为导线重力的一半，说明导线受到的安培力方向竖直向上，且大小等于导线重力的一半，则有BIl＝12G，可得B＝G2Il，选项D正确。
]11.(多选)质量为m的通电导体棒ab置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，导体棒ab与导轨间的动摩擦因数为μ。
有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图所示。
图中的四个侧视图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中导体棒ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是()A B C DAB[导体棒受重力、水平向右的安培力和斜面的支持力，若三个力平衡，则不受摩擦力，故A正确；导体棒受重力，竖直向上的安培力，若重力与安培力相等，则二力平衡，不受摩擦力，故B正确；导体棒受重力，竖直向下的安培力和斜面的支持力，若不受摩擦力，导体棒不可能平衡，故C错误；导体棒受重力、水平向左的安培力和斜面的支持力，若不受摩擦力，导体棒不可能平衡，故D错误。
]12.(多选)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，右端与半径为L＝20 cm的两段光滑圆弧导轨相接，一根质量m＝60 g、电阻R＝1 Ω、长为L的导体棒ab，用长也为L的绝缘细线悬挂，如图所示，系统空间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5 T，当闭合开关S 后，导体棒沿圆弧摆动，摆到最大高度时，细线与竖直方向成θ＝53°角，摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态，导轨电阻不计，sin 53°＝0.8，g取10 m/s2则()A．磁场方向一定竖直向下B．电源电动势E＝3.0 VC．导体棒在摆动过程中所受安培力F＝3 ND．导体棒在摆动过程中电源提供的电能为0.048 JAB[导体棒向右沿圆弧摆动，说明受到向右的安培力，由左手定则知该磁场方向一定竖直向下，A项正确；导体棒摆动过程中只有安培力和重力做功，由动能定理知BIL·L sin θ－mgL(1－cos θ)＝0，代入数值得导体棒中的电流为I＝3 A，由E＝IR得电源电动势E＝3.0 V，B项正确；由F＝BIL得导体棒在摆动过程中所受安培力F＝0.3 N，C项错误；由能量守恒定律知电源提供的电能W等于电路中产生的焦耳热Q和导体棒重力势能的增加量ΔE的和，即W＝Q＋ΔE，而ΔE＝mgL(1－cos θ)＝0.048 J，D项错误。