2017-2018学年高中物理第二章磁场第三节磁场对通电导线的作用检测新人教版选修1-1课件
2017-2018学年高中物理选修1-1学业分层测评：第2章 第
学业分层测评(建议用时：45分钟)1．下列哪种力是洛伦兹力( )【导学号：46852162】A．电荷间的相互作用力B．电场对电荷的作用力C．磁铁对小磁针的作用力D．磁场对运动电荷的作用力【答案】 D2．在下面的几幅图中，洛伦兹力的方向判断不正确的是( )【导学号：46852163】【解析】由左手定则可以判定选项A、B、D正确，只有选项C不对，当电荷运动的方向与磁场平行时不受洛伦兹力．【答案】 C3．关于带电粒子所受洛伦兹力F和磁感应强度B及粒子速度v三者之间的关系，下列说法中正确的是( )【导学号：46852164】A．F、B、v三者一定保持垂直B．F一定垂直于B、v，但B不一定垂直于vC．B一定垂直于F、v，但F不一定垂直于vD．v一定垂直于F、B，但F不一定垂直于B【解析】据左手定则可知F垂直于B、v形成的平面，即F既垂直于B，又垂直于v，但v与B的方向不一定垂直．【答案】 B4．一个长螺线管中通有交变电流，把一个带电粒子沿管轴线射入管中，不计重力，粒子将在管中( )A．做圆周运动B．沿轴线来回运动C．做匀加速直线运动D．做匀速直线运动【解析】螺线管内部的磁场方向始终与轴线平行，带电粒子沿着磁感线运动时，不受洛伦兹力作用，所以粒子将在管中做匀速直线运动．故选项D对．【答案】 D5．下列说法正确的是( )【导学号：46852165】A．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用B．运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感应强度一定为零C．洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的速度D．洛伦兹力对带电粒子不做功【解析】运动电荷在磁感应强度不为零的地方，不一定受到洛伦兹力作用，当B∥v 时洛伦兹力为0，选项A、B错；洛伦兹力方向与速度方向始终垂直，因此，洛伦兹力对带电粒子不做功，它只改变粒子速度的方向，不改变速度的大小，选项C错，选项D对．【答案】 D6．如图245所示，带正电的不计重力的粒子，沿水平向右的方向垂直进入磁场，关于其运动情况，下列说法中正确的是( )图245A．如图中轨迹1所示B．如图中轨迹2所示C．如图中轨迹3所示D．垂直纸面向里运动【解析】由左手定则可知，选项A正确．【答案】 A7．洛伦兹力使带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，图246中均标有带正电荷粒子的运动速度v、洛伦兹力F及磁场B的方向，虚线圆表示粒子的轨迹，其中可能出现的情况是( )图246【解析】根据速度方向的定义和左手定则，以及洛伦兹力使带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，即洛伦兹力提供向心力，所以其中可能出现的情况只有A.【答案】 A8．初速度为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图图247所示，电子所受重力不计，则( )【导学号：46852166】图247A．电子将向右偏转，速率不变B．电子将向左偏转，速率改变C．电子将向左偏转，速率不变D．电子将向右偏转，速率改变【解析】由安培定则可知导线右边磁场方向垂直纸面向里而电子向上运动，由左手定则可知洛伦兹力方向向右，而洛伦兹力对运动电荷总是不做功，故电子速率不变，将向右偏转，故选项A正确．【答案】 A9．(多选)带电粒子在磁场中发生偏转的物理原理可运用于各种科学实验和电器中，如图248所示利用了此物理原理的装置有( )【导学号：46852167】图248A．磁流体发电机B．电子显像管C．回旋加速器D．洗衣机【解析】A、B、C三种装置都是利用了带电粒子在磁场中发生偏转的原理；D.洗衣机中的电动机，是电流在安培力的作用下转动，由电能转化为机械能，故选A、B、C.【答案】ABC10．(多选)有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是( )【导学号：46852168】A．通电直导线在匀强磁场中不一定受到安培力的作用B．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现C．带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行【解析】由于通电导线所受安培力与导线的放置有关，当导线沿磁场方向放置时不受安培力，选项A正确；由安培力产生的实质可知，选项B正确；而洛伦兹力的方向总与电荷的运动方向垂直，则选项C错误；安培力方向总与磁场方向垂直，选项D错误．【答案】AB11．荷兰物理学家洛伦兹首先提出，磁场对运动电荷有力的作用．为了纪念他，人们称这种力为________，该力的方向可以用________(填“左手定则”或“安培定则”)来判断.【导学号：46852169】【答案】洛伦兹力左手定则12．如图249所示为显像管工作原理示意图，没有磁场时电子束打在荧光屏正中的O 点，为使电子束偏转，在管颈区域加有偏转磁场(由偏转线圈产生).【导学号：46852170】图249(1)要使电子束在竖直方向偏离中心，打在荧光屏上的A点，偏转磁场应该沿什么方向？(2)电子束打在图中的B点，偏转磁场应该沿什么方向？【解析】(1)电子打到A点时，运动过程中向上偏转，由左手定则可知，偏转磁场方向应该垂直纸面向外，电子才能打在A点．(2)电子向下偏，由左手定则知，偏转磁场的方向应该垂直纸面向里，电子才能打在B 点．【答案】(1)垂直纸面向外(2)垂直纸面向里13．在垂直于纸面向外的匀强磁场中，垂直于磁场方向向上射入三束粒子a、b、c，偏转轨迹如图2410甲所示：图2410(1)确定三束粒子的电性；(2)若加的是水平向右的匀强电场，如图乙所示，试确定三种粒子的电性.【导学号：46852171】【解析】用左手定则不难确定存在磁场时三束粒子的电性，而换成水平向右的匀强电场时，根据电场力的特点可判定三束粒子的电性．关键是抓住洛伦兹力及电场力的不同性质．【答案】(1)a带负电，b不带电，c带正电(2)a带负电，b不带电，c带正电。
高中物理人教版(新课程标准)选修1-1第二章—磁场
选修1-1 第二章磁场综合考试注意事项：1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写2、提前xx 分钟收取答题卡第Ⅰ卷客观题第Ⅰ卷的注释(共20题；共40分)1．（2分）如图，没有磁场时，显像管内电子束打在荧光屏正中的O点，加磁场后电子束打在荧光屏O点上方的P点，则所加磁场的方向可能是（）A．垂直于纸面向内B．垂直于纸面向外C．平行于纸面向上D．平行于纸面向下2．（2分）关于磁感应强度，下列说法正确的是（）A．一小段通电导体放在磁场A处，受到的磁场力比B处的大，说明A处的磁感应强度比B处的磁感应强度大B．由B=F/IL可知，某处的磁感应强度大小与放入该处的通电导线所受磁场力F成正比，与导线的IL成反比C．一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零D．小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向3．（2分）物理学上的四种基本相互作用是（）A．万有引力、相互作用力、电磁力、强力B．重力、弹力、摩擦力、其它力C．作用力、反作用力、电磁力、强力D．万有引力、电磁力、弱力、强力4．（2分）银行、医院、公交等机构发行的磁卡，都是利用磁性材料记录信息的．关于磁卡的使用和保存，下列做法不合适的是（）A．用磁卡拍打桌面B．用软纸轻擦磁卡C．使磁卡远离热源D．使磁卡远离磁体5．（2分）电流的磁效应揭示了电与磁的关系．若直导线通有方向垂直纸面向外的恒定电流，则电流的磁感线分布正确的是（）A．B．C．D．6．（2分）一根长2m的直导线，通有1A的电流，把它放在B=0.2T的匀强磁场中，并与磁场方向垂直，导线所受的安培力大小是（）A．0B．0.4 N C．0.8 N D．0.2 N7．（2分）电流天平是一种测量磁场力的装置，如图所示。
两相距很近的通电平行线圈Ⅰ和Ⅰ，线圈Ⅰ固定，线圈Ⅰ置于天平托盘上。
当两线圈均无电流通过时，天平示数恰好为零。
下列说法正确的是（）A．当天平示数为负时，两线圈电流方向相反B．当天平示数为正时，两线圈电流方向相同C．线圈Ⅰ对线圈Ⅰ的作用力等于线圈Ⅰ对线圈Ⅰ的作用力D．线圈Ⅰ对线圈Ⅰ的作用力与托盘对线圈Ⅰ的作用力是一对相互作用力8．（2分）在图中标出了磁场B的方向、导线中的电流I的方向以及导线所受的磁场力F的方向．其中正确的是（）A．B．C．D．9．（2分）磁感线是用来形象地描述磁场的曲线，下图分别描述的是条形磁铁．蹄形磁铁、通电直导线、环形电流的磁感线分布，其中正确的是（）A．B．C．D．10．（2分）如图所示，金属圆环放在绝缘水平面上，通有沿逆时针（俯视看）方向的恒定电流I1，带有绝缘外皮的长直导线放在圆环上，圆环的圆心在直导线上，直导线中通有向右的恒定电流I2，圆环圆心的正上方的P点的磁感应强度大小为B，此时直导线电流在P点处产生磁场的磁感应强度大小为√33B；若将直导线中的电流减为零，则P点的磁感应强度大小为（）A．13B B．√23B C．√33BD．√63B11．（2分）当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时垂直纸面向外的是() A．B．C．D．12．（2分）以下说法正确的是（）A．磁感线上每一点的切线方向表示该点磁场的方向B．通电导线在磁场中受力的方向就是磁场的方向C．在同一磁场中，磁感线越密的地方，通电导线受的安培力一定越大D．磁感应强度越大的地方，通电导线电流越大，所受的安培力一定越大13．（2分）如图所示，边长为L的正方形线框ABCD，ADC边的电阻与ABC边的电阻不相等，将线框放在与线框平面垂直、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。
高中物理 第二章 磁场 第四节 磁场对运动电荷的作用检测 新人教版选修1-1
第四节磁场对运动电荷的作用A级抓基础1．(多选)下列说法正确的是( )A．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用B．运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感应强度一定为零C．洛伦兹力不改变运动电荷的动能D．洛伦兹力对运动电荷不做功解析：当运动电荷的运动方向与磁场平行时，即使磁感应强度不为零，运动电荷也不受洛伦兹力作用，故选项A、B错误；洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直，只改变速度的方向，不改变速度的大小，对运动电荷不做功，故运动电荷的动能保持不变．选项C、D正确．答案：CD2．一个电子穿过某一空间而未发生偏转，则( )A．此空间一定不存在磁场B．此空间可能有磁场，方向与电子速度方向平行C．此空间可能有磁场，方向与电子速度方向垂直D．以上说法都不对解析：若电子穿过某一空间而未发生偏转，则可能是该区域没有磁场或电子速度方向与磁场方向平行，所以选项B正确．答案：B3. a、b、c三束粒子沿纸面向上射入垂直于纸面向里的匀强磁场中，偏转轨迹如图所示，关于粒子带电性质，下列判断正确的是( )A．a带负电荷B．a带正电荷C．b带正电荷D．c带正电荷解析：由左手定则判断洛伦兹力的方向，负电荷粒子向右偏，正电荷粒子向左偏，不带电的粒子做直线运动，选项B正确．答案：B4．(多选)如图所示的四幅图中，正确标明了带正电的粒子所受洛伦兹力F方向的是( )A B C D解析：由左手定则可知选项A、C正确．答案：AC5．洛伦兹力使带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列各图中均标有带正电荷粒子的运动速度v，洛伦兹力F及磁场B的方向，虚线圆表示粒子的轨迹，其中可能出现的情况是( )解析：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力应指向圆心，提供向心力．由粒子的速度和磁场方向，根据左手定则判断得知，选项A正确．答案：A6.初速度为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向开始运动，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则( )A．电子将向右偏转，速率不变B．电子将向左偏转，速率改变C．电子将向左偏转，速率不变D．电子将向右偏转，速率改变解析：对导线运用右手定则可以测出电子所在空间磁场垂直于纸面向里，由左手定则知电子受力方向向右，故电子向右偏转，由洛伦兹力不做功，故速率不变，因此选A.答案：A7．有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是( )A．通电直导线在匀强磁场中不一定受到安培力的作用B．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现C．带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行解析：由于通电导线所受安培力与导线的放置有关，当导线沿磁场方向放置时不受安培力，选项A正确；由安培力产生的实质可知，选项B正确；而洛伦兹力的方向总与电荷的运动方向垂直，则选项C错误；安培力方向总与磁场方向垂直，选项D错误．答案：AB8．一个长螺线管中通有电流，把一个带电粒子沿中轴线方向射入(若不计重力影响)，粒子将在管中( )A．做圆周运动B．沿轴线来回运动C．做匀加速直线运动D．做匀速直线运动解析：长螺线管中的磁场平行于螺线管中心轴线，所以带电粒子沿中轴线方向射入，则运动方向与磁场方向平行，带电粒子不受力，因此粒子将在管中做匀速直线运动，则D项正确．答案：DB级提能力9.如图所示，一细线悬吊小球，在垂直于匀强磁场方向的竖直平面内摆动，C点为小球运动的最低位置，则( )A．小球从等高的A点、B点分别摆至C点时速度大小相等B．小球从与A等高的B点摆至C点时比从A点摆至C点时速度大C．如果小球带正电，则小球从A点摆至C点的速度比从B点摆至C点时大D．如果小球带负电，则小球从A点摆至C点的速度比从B点摆至C点时大解析：由于洛伦兹力对运动小球不做功，所以不论是正电荷还是负电荷，不论是从A点还是从B点摆至C点，机械能均守恒，所以选项B、C、D错，选项A对．答案：A10．如图所示，一带负电的滑块从粗糙的绝缘斜面的顶端滑至底端时速率为v，若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，则它滑至底端时的速率( )A．不变B．变大C．变小D．不能确定解析：加上一个垂直纸面向外的磁场后，当带负电的滑块滑下时受到一个垂直斜面向下的洛伦兹力，使受到沿斜面方向向上的滑动摩擦力f＝μF N变大，所以速度变小．答案：C。
高中物理 第二章 第四节 磁场对运动电荷的作用第1课时同步检测 新人教版选修1-1
第四节磁场对运动电荷的作用第1课时建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分一、选择题（本题包括14小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共56分）1.一个电子穿过某一空间而未发生偏转，则（）A.此空间一定不存在磁场B.此空间可能有磁场，方向与电子速度方向平行C.此空间可能有磁场，方向与电子速度方向垂直D.以上说法都不对2.关于安培力和洛伦兹力，下列说法中正确的是（）A.洛伦兹力和安培力是性质完全不同的两种力B.安培力和洛伦兹力，其本质都是磁场对运动电荷的作用力C.安培力和洛伦兹力，二者是等价的D.安培力对通电导体能做功，但洛伦兹力对运动电荷不能做功3.下列说法正确的是（）A.运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用B.运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度一定为零C.洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的速度D.洛伦兹力对带电粒子不做功4.如图2-4-1为阴极射线管的结构示意图，阴极射线发出的电子束在阴极和阳极间强电场的作用下沿直线运动，如果在射线管所在区域内加上垂直纸面向里的匀强磁场，则电子束的偏转方向为（）图2-4-1A.竖直向上偏转B.竖直向下偏转C.垂直纸面向里偏转D.垂直纸面向外偏转5.如图2-4-2所示，在阴极射线管正上方平行放一通有强电流的长直导线，则阴极射线将（）图2-4-2A.向纸内偏转B.向纸外偏转C.向下偏转D.向上偏转6.如图2-4-3所示，一电子束沿电流方向运动，则电子束将（）图2-4-3A.偏向电流B.偏离电流C.无偏转D.不能确定7.如果某运动电荷在某处受到洛伦兹力，则（）A.该处的磁感应强度一定不为零B.该处的磁感应强度方向一定与该电荷的运动方向垂直C.该运动电荷可能做圆周运动D.该处的磁感应强度可能为零8.如图2-4-4所示，磁场方向、正电荷的运动方向、电荷所受洛伦兹力的方向两两垂直，则正确的是（）图2-4-49.将空心线圈通以大小和方向改变的电流，由其某一端沿中心轴线方向射入一束电子流，则电子流在线圈内的运动情况是（）A.简谐运动B.匀速直线运动C.匀变速直线运动D.匀速圆周运动10.如图2-4-5所示，某空间匀强电场竖直向下，匀强磁场垂直纸面向里，一金属杆AB从高ℎ处自由下落，则（）图2-4-5A.A端先着地B.B端先着地C.两端同时着地D.以上说法均不正确11.一个电子穿过某一空间而未发生偏转，则（）A.此空间一定不存在磁场B.此空间可能有磁场，方向与电子速度方向平行C.此空间可能有磁场，方向与电子速度方向垂直D.此空间可能有正交的磁场和电场，它们的方向均与电子速度方向垂直12.关于带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动，下列说法正确的是（）A.带电粒子沿电场线方向射入，则电场力对带电粒子做正功，粒子动能一定增加B.带电粒子垂直于电场线方向射入，电场力对带电粒子不做功，粒子动能不变C.带电粒子沿磁感线方向射入，洛伦兹力对带电粒子做正功，粒子动能一定增加D.不管带电粒子怎样射入磁场，洛伦兹力对带电粒子都不做功，粒子动能不变13.如图2-4-6所示，摆球是带负电的单摆，在一匀强磁场中摆动，匀强磁场的方向垂直纸面向里，摆球在AB间摆动过程中，由A摆到最低点C时，摆线拉力的大小为F1，摆球加速度大小为a1;由B摆到最低点C时，摆线拉力的大小为F2，摆球加速度为a2，则（）图2-4-6A.F1＞F2，a1=a2B.F1＜F2，a1=a2C.F1＞F2，a1＞a2D.F1＜F2，a1＜a214.图2-4-7为一“滤速器”装置的示意图.a、b为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间.为了选取具有某种特定速率的电子，可在a、b间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线OO′运动，由O′射出.不计重力作用.可能达到上述目的的办法是（）图2-4-7A.使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里B.使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里C.使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向外D.使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外二、填空题（本题共2小题，每小题8分，共16分.请将正确的答案填到横线上）15.运动的电子束在垂直于运动方向的磁场中会受到的作用.显像管通过控制电子束打在荧光屏上的位置构成画面.16.电视机显示器接收到影像信号时，电子束从荧光屏左上角开始从左向右扫描出一条水平线，之后再扫描下一条水平线，如此高频率地从上而下扫描，使荧光屏上的亮点构成了我们看到的影像，是利用了人眼的效应.三、计算题（本题共2小题，共28分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）17.（12分）判断图2-4-8所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力方向.图2-4-8判断洛伦兹力的方向18.（16分）某种物质发出的射线在磁场中分裂为3束，如图2-4-9所示，为什么?图2-4-9放射性射线在磁场中分裂为3束第四节磁场对运动电荷的作用第1课时得分：一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案题号11 12 13 14答案二、填空题15． 16．三、计算题17．18.第四节磁场对运动电荷的作用第1课时参考答案一、选择题1.B 解析：当B=0或B∥v时，洛伦兹力均为零.2.BD3.D 解析：洛伦兹力是磁场对不平行于磁场运动的电荷的作用力，故A、B错.洛伦兹力总垂直于电荷的运动方向，始终不对运动电荷做功，不改变带电粒子的动能，但改变带电粒子的动量（因为v的方向改变），故选D.4.B 解析：带电粒子所受洛伦兹力的方向可用左手定则判定.在用左手定则判定洛伦兹力的方向时，四指应指向电子运动的反方向，磁场垂直穿过手心，则大拇指所指的方向即为洛伦兹力的方向.5.D 解析：阴极射线管所处的磁场垂直纸面向外，用左手定则判定时要注意四指应指向负电荷运动的反方向.6.B7.AC8.D 解析：由左手定则可判定，A中力F应向下；B中力F应向右；C中力F应向右.9.B 解析：根据通电螺线管的磁场特点，沿中心轴线射入的电子流与磁场方向平行，该束电子流不受磁场力，故电子束做匀速直线运动.10.B 解析：金属杆中的许多自由电子随杆一起向下运动，利用左手定则可以判断出这些自由电子因向下运动而受到向左的洛伦兹力，因此洛伦兹力将使电子向A端聚集，B端因此而出现正电荷.A端带负电，B端带正电，杆AB的A端因受到向上的电场力而阻碍它向下运动，B端因受到向下的电场力而加快运动，故B端先着地.11.BD 解析：依据对洛伦兹力的说明可知：当v 的方向与磁感应强度B的方向平行时，运动电荷不受洛伦兹力的作用，带电粒子仍然以速度v做匀速直线运动.因此一个电子穿过某一空间而未发生偏转不能说此空间一定存在磁场，只能说此空间可能有磁场，方向与电子速度方向平行，或者说此空间可能有正交的磁场和电场，它们的方向均与电子速度方向垂直，导致电子所受合力为零.因此，本题的正确选项为B、D.12.D 解析：带电粒子在电场中受到的电场力F=qE，只与电场有关，与粒子的运动状态无关，功的正负由θ角（力与位移方向的夹角）决定.对选项A，只有粒子带正电时才成立，垂直射入匀强电场的带电粒子，不管带电性质如何，电场力都会做正功，动能增加.带电粒子在磁场中的受力——洛伦兹力F=Bvqsin θ，其大小除与运动状态有关外，还与θ角（磁场方向与速度方向之间夹角）有关，带电粒子从平行磁感线方向射入，不受洛伦兹力作用，粒子做匀速直线运动.在其他方向上由于洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，故洛伦兹力对带电粒子始终不做功.综上所述，正确选项为D.13.B 解析：带电摆球在磁场和重力场组成的复合场中摆动，当其从A→C或B→C运动的过程中，摆球的向心力由重力的径向分量、摆线的拉力及洛伦兹力共同提供，而带电摆球受到洛伦兹力和摆线的拉力和速度方向时刻垂直，对摆球不做功，只起到改变速度方向，不改变速度大小的作用，只有重力做功.可知，在C点时v的大小不变，又F向=mv2/R，F向不变，由牛顿第二定律得，F向=ma向，则a1=a2.又因为摆球从A→C的过程中，球受F洛方向和F1同向，运动至C点时F向=F1+F洛−mg，所以F1=F 向+mg−F洛.在摆球从B→C的过程，运动到C点时，F洛方向和F2反向，F向=F2−F洛−mg，所以F2=F向+mg+F洛.故F1＜F2，B项正确.14.AD解析：题目中所叙述的“滤速器”是根据带电粒子运动时受到的电场力恒定不变，洛伦兹力随速度增大而增大，调节磁场的磁感应强度可以使速度合适的粒子受力平衡，可以沿直线OO′从O′点射出的特点设计的.若使a板电势高于b板，电场方向向下，电子所受电场力向上，则必须使洛伦兹力向下，由左手定则判定磁场方向应垂直于纸面向里，A对，C错；若使a板电势低于b板，电场方向向上，电子所受电场力向下，则必须使洛伦兹力向上，由左手定则判定磁场方向垂直于纸面向外，B 错，D对.二、填空题15.洛伦兹力线圈产生的磁场16.视觉暂留三、计算题17.甲：竖直向上；乙：垂直纸面向外；丙：竖直向下；丁：垂直纸面向里.18.三束射线分别带正电、不带电、带负电.解析：射线在磁场中分裂为3束，是由于它们的电性不同造成的，向左偏转的射线，由左手定则可判定，应带正电；向右偏转的射线，应带负电；在磁场中不发生偏转的，应不带电.。
高中物理新课标版人教版选修1-1精品课件：2.0《磁场》PPT课件(新人教版选修1-1)
科学家们基于这种想法，一次又一次地寻找 电与磁的联系.
1820年丹麦物理学家奥斯特终于用实验证实 通电导体的周围存在着磁场.这一重大发现轰 动了科学界，使电磁学进入一个新的发展时 期．
丹麦物理学家奥斯特发 现的电流磁效应，是科 学史上的重大发现．
揭开了物理学史上的一 个新纪元．
奥斯特不只是一位著名 的物理学家，还是一位 优秀的教师．他的讲课 有表演，有分析．他非 常重视实验，他说过 “我不喜欢那种没有实 验的枯燥的讲课，因为 归根到底，所有的科学 进展都是从实验开始 的．
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《高中物理》
选修1-1
１、远洋航海 （1）我国的远洋探险 （2）欧洲人的远洋探险 （3）远洋航海的伟大意义 ２、磁场 （1）磁体在空间产生磁场。 （2）磁感线 （3）磁性的地球
最早的磁性指向器——它由青铀盘和磁石琢磨的勺组成，磁勺头为磁性的北 极，尾为南极。磁勺放置在地盘中心，受地磁作用，勺尾指向南方。
新课标高中物理选修1－1
第二章 磁场 2.1 指南针和远洋航海
1、郑和下西洋： 我国是最早在航海上使用指南针的国家，导航时兼
用罗盘和观星 ，二者相互补充，相互修正。 用罗盘指引航向，探索航道，将船只航向的变动与
指南针指向的变动的关系总结出来，画出的航线在古代 称为针路或针径。
1405—1433年间，郑和先后7次下西洋。他率领 当 时世界上最强大的船队，先后到达了亚洲、非洲的三十 几个国家。是世界航海史上伟大的壮举。
线，实际不存在
的曲线，实际不存在
（2）疏密表示强弱，切线方向表 （2）疏密表示强弱，切线方
示磁场方向
向表示电场方向
（3）磁铁外部从N极到S极，内部 （3）始于正电荷，终止于负 从S极到N极，形成闭合曲线 电荷的非闭合曲线
2018-2019学年高中物理 第二章 电流与磁场 2 磁场对通电导线的作用力学案 教科版选修1-1
2 磁场对通电导线的作用力[知识梳理]一、安培力磁感应强度1．安培力——磁场对通电导线的作用力(1)定义：人们把磁场对通电导线的作用力叫安培力．(2)因素：与电流大小、导线长度有关，即F＝BIL.(导体垂直磁场放置)(3)安培力的方向可用左手定则判定．伸开左手，四指并拢，使拇指与其余四个手指垂直，并处于同一平面内．把手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流的方向，则左手拇指所指的方向就是安培力的方向．2．磁场的定量描述——磁感应强度(1)定义：一段通电直导线放在磁场里所受的安培力F＝BIL，其中B与导线中的电流和导线的长度无关，仅与磁场有关，表示磁场的强弱和方向，称为磁感应强度．(2)公式：B＝FIL.(3)单位：特斯拉；符号T.(4)磁感应强度的方向与磁场的方向一致．二、磁通量1．定义：在匀强磁场中，有一个与磁感线方向垂直的平面．我们把磁感应强度B与面积S的乘积叫作穿过这个面的磁通量，简称磁通，用符号Φ表示．2．表达式：Φ＝BS.3．单位：韦伯，简称韦，符号Wb,1 Wb＝1 T·m2.4．磁感应强度也称为磁通密度．[基础自测]1．思考判断(1)当通电直导线垂直于磁感应强度方向时，安培力的方向和磁感应强度方向相同．( )(2)已知磁场方向和电流方向判定安培力的方向用左手，若已知磁场方向和安培力的方向，判定电流的方向用右手．( )(3)只要电流的方向不与磁场平行，电流就会受到安培力．( ) (4)磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量．( )(5)若穿过某平面的磁通量为零，则该处的磁感应强度一定为零．( ) (6)磁通量有大小，有正负、它是矢量．( )【提示】 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)×2．下列各图中，表示磁场方向、电流方向及导线所受安培力方向的相互关系，其中正确的是( )C [A 图，电流的方向向上，让磁场垂直于掌心向里穿过，根据左手定则可得，安培力的方向向左，故A 错误；B 图，电流的方向与磁场的方向平行，电流不受到安培力的作用，故B 错误；C 图，电流的方向向右，让磁场垂直于掌心向里穿过，根据左手定则可得，安培力的方向向上，故C 正确；D 图，电流的方向向里，让磁场垂直于掌心选项穿过，根据左手定则可得，安培力的方向向左，故D 错误；故选：C.]3．如图221所示，长度为L 的通电直导线位于匀强磁场中，导线与磁场方向垂直．当导线中的电流为I 时，导线所受安培力的大小为F .则该匀强磁场的磁感应强度大小为( )【导学号：37032037】图221A ．F ILB ．F IC ．FILD ．FIA [电流与磁场垂直，安培力最大，为F ，电流大小为I ，长度为L ，故磁感应强度大小为：B ＝F IL，故B 、C 、D 错误，A 正确；故选A ．]4．将面积为0.50 m 2的单匝线圈放在磁感应强度为2.0×102T 的匀强磁场中，线圈与磁场垂直，下列说法正确的是( )A ．穿过线圈的磁通量为0B ．穿过线圈的磁通量为100 WbC ．穿过线圈的磁通量为200 WbD．穿过线圈的磁通量为400 WbB[当线圈平面与磁感线垂直时，穿过线圈的磁通量：Φ＝BS＝2.0×102×0.50 Wb＝1.0×102Wb，故B 正确．][合作探究·攻重难]1．安培力大小的计算(1)若B与I(L)垂直时，F＝BIL，此时所受的安培力最大；(2)若B与I(L)平行时，F＝0；(3)在计算安培力时，若放入磁场中的导线是弯曲导线，其安培力求解时应用其长度的有效值，即两端点所连直线的长度．如图222所示：图222(4)当导线方向与磁场方向斜交时，所受到的安培力介于零和最大值之间．2．安培力方向的判断(1)安培力的方向既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直，但磁场方向与电流方向不一定垂直，由此可知安培力的方向总是垂直于磁场和电流所决定的平面．(2)当磁场方向、电流方向、安培力方向两两垂直时，只要已知其中任意两个力的方向，就可以判断第三个力的方向．(3)当不能确定磁场方向和电流方向是否垂直时，若已知磁场方向(或电流方向)与安培力的方向，电流方向(或磁场方向)不唯一．将长度为20 cm、通有0.1 A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图223所示，已知磁感应强度为1 T．试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向．图223【解析】(1)因为导线与磁感线平行，所以导线受到的安培力为零．(2)由左手定则知，安培力方向垂直于导线水平向右，大小为F＝BIL＝1×0.1×20×10－2 N＝0.02 N.(3)由左手定则知，安培力的方向在纸面内垂直于导线斜向上，大小为F ＝BIL ＝1×0.1×20×10－2N ＝0.02 N.【答案】 (1)0 (2)0.02 N 垂直于导线水平向右 (3)0.02 N 垂直于导线斜向上左手定则应用的两个要点(1)安培力的方向既垂直于电流的方向，又垂直于磁场的方向，应用左手定则时必须使大拇指指向与四指指向和磁场方向均垂直．(2)由于电流方向和磁场方向不一定垂直，磁场方向不一定垂直穿入手掌，可能与四指方向成某一夹角，但四指一定要指向电流方向．[针对训练]1．请根据图中给出的条件，运用左手定则，求出各图中第3个物理量的方向．【解析】 根据各图中已知方向利用左手定则，判知：(a)F 垂直于纸面向里；(b)F 垂直于纸面向里；(c)B 垂直于纸面向外；(d)I 由左向右；(e)F 垂直于I 斜向右下方．【答案】 见解析1．定义B ＝IL是比值定义法，这种定义物理量的方法实质就是一种测量方法，被测量点的磁感应强度与测量方法无关．2．定义a ＝Δv Δt 、E ＝Fq 也是比值定义法，被测量的物理量也与测量方法无关，不是由定义式中的两个物理量决定的．3．通电导线必须垂直于磁场方向放置时，才能用B ＝FIL计算磁感应强度的大小．长10 cm 的通电直导线，通以1 A 的电流，在匀强磁场中受到的磁场力为0.4 N ，则该磁场的磁感应强度为( )【导学号：37032038】A ．等于4 TB ．大于或等于4 TC ．小于或等于4 TD．上述说法都错误思路点拨：①该题没说明通电导线是否与磁场垂直．②B＝FIL的条件是L⊥B.B[长为L＝0.1 m，电流强度为I＝1 A，把它置入某磁场中某点，受到的磁场力为F＝0.4 N，设导线与磁场方向的夹角为α，由F＝BIL sin α得：B＝FIL sin α≥FIL＝4 T，故B正确．][针对训练]2．关于磁感应强度，下列说法正确的是( )A．由B＝FIL可知，B与F成正比，与IL成反比B．通电导线放在磁场中的某点，此点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，此点的磁感应强度就为零C．通电导线受安培力不为零的地方一定存在磁场，通电导线不受安培力的地方一定不存在磁场(即B＝0)D．磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定，其大小和方向是唯一确定的，与通电导线无关D[磁感应强度B＝FIL是定义式，用来量度某处的磁感应强度，但磁感应强度是由磁场本身的性质决定的，与放入的通电导线无关；当通电导线与磁场方向平行时受磁场力为零，但不能说明B＝0，故A、B、C均错，只有D正确．]1．磁通量指穿过某一面积的磁感线的条数，在匀强磁场中，穿过与磁场方向垂直、面积为S的平面的磁通量Φ＝BS，若磁感线与平面不垂直时，如图224所示，我们采用投影的方法，将平面向垂直于磁场的方向上投影，就可得到磁通量的一般的计算公式Φ＝BS′＝BS·cos θ.图224图中的S′为面积为S的平面α在垂直于磁感线方向上的投影面积．θ为平面α与该平面沿垂直磁场方向的投影面之间的夹角．2．磁通量是标量，只有大小，没有方向，但有正负．其正负仅表示磁感线的贯穿方向，一般来说，如果规定磁感线从线圈的正面穿过时，磁通量为正，那么磁感线从线圈反面穿过时磁通量就为负．如闭合回路的面积为S，垂直于磁感应强度为B的匀强磁场放置，此时的磁通量为Φ＝BS.现在把闭合回路在磁场中翻转180°，此时的磁通量为：Φ＝－BS.磁感线从不同方向穿过同一面积时，磁通量是它们的代数和，即相互抵消后剩余的磁感线条数．匀强磁场中有一个与磁场垂直放置的矩形线圈面积为S，磁场磁感应强度为B，在它绕轴线中心从图225所示位置转过180°的过程中，求该线圈磁通量的变化．图225【解析】起始状态的磁通量Φ1＝BS.末态的磁通量大小Φ2＝BS，但初态是从正面穿入，末态则从反面穿出．若初态Φ1为负，则Φ2为正．所以ΔΦ＝Φ2－(－Φ1)＝BS－(－BS)＝2BS，而不是零．【答案】2BS只有在匀强磁场中B⊥S时，Φ＝BS才适用，若B与S不垂直，应将S投影，也可以将B分解，取B、S垂直部分的乘积.磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1，在具体的计算中，一定要注意Φ1及Φ2的正负问题.[针对训练]3．如图226所示，在范围足够大的匀强磁场中有一闭合线圈，线圈平面与磁场方向垂直，线圈在磁场内运动．在下列运动中，线圈的磁通量发生变化的是( )【导学号：37032039】图226A．向上平移B．向右平移C．沿磁场方向平移D．绕ab轴旋转D[根据公式Φ＝BS，B不变，线框沿纸面向上、向右运动，只要不出磁场，有效面积S不变，所以磁通量不变，线框垂直纸面沿磁场方向平移，S也不变，所以磁通量也不变．线框绕ab轴转动时，有效面积S 在减小，磁通量变小，D正确．][当堂达标·固双基]1．关于磁场中的磁感应强度，以下说法正确的是( )A．若一电流元在某一区域不受力，则表明该区域不存在磁场B．若一电流元探测到磁场力，则该力的方向即为磁场的方向C．磁感应强度是反映磁场本身性质的物理量，与放入其中的电流元无关D．只要知道电流元在磁场中某位置受到的磁场力F的大小，就可以利用公式B＝F/IL求出该位置磁感应强度的大小C[若导线与磁场平行，则即使磁感应强度大，通电导线也不会受磁场力，故A错误；根据左手定则可以知道，通电导线在磁场中的受力方向与该处磁感应强度的方向垂直，故B错误；磁感应强度是反映磁场本身性质的物理量，与放入其中的电流元无关，所以C选项是正确的；物理学上用一小段通电导线“垂直于磁场方向”放在某点时，才能使用利用公式B＝F/IL求出该位置磁感应强度的大小，故D错误．] 2．下列说法中，正确的是( )A．磁通量是描述磁场强弱的物理量B．电场线与磁感线都是不封闭曲线C．在匀强磁场中，a线圈面积比b线圈大，则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的大D．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量D[磁通量Φ＝BS，磁场强的地方．磁感应强度B一定大，但Φ不一定大．面积S大，Φ也不一定大．磁感线是封闭曲线，故A、B、C均不正确．]3．图中分别标明了通电直导线中电流I、匀强磁场的磁感应强度B和电流所受安培力F的方向，其中正确的是( )A[根据左手定则知，A选项正确，B选项电流不受安培力，C选项电流受安培力向下．D选项电流受安培力向外．]4．面积为2.0×10－2m2的矩形线圈放在磁感应强度为5.0×10－4T的匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，求穿过线圈的磁通量.【导学号：37032040】【解析】由磁通量的定义知：Φ＝BS＝5.0×10－4×2.0×10－2 Wb＝1.0×10－5 Wb.【答案】 1.0×10－5 Wb。
2017-2018学年高中物理 第二章 磁场 第五节 磁性材料检测 新人教版选修1-1
第五节磁性材料A级抓基础1．(多选)常见的金属硬磁性材料有( )A．碳钢 B．铅镍钴合金C．硅钢D．铁的氧化物答案：AB2．关于铁磁性材料，下列说法正确的是( )A．磁化后的磁性比其他物质强得多的物质，叫作铁磁性物质B．铁磁性材料被磁化后，磁性永不消失C．铁磁性材料一定是永磁体D．半导体收音机中的磁棒天线是铁磁性材料解析：铁、钴、镍以及它们的合金，还有一些氧化物，磁化后的磁性比其他物质强得多，这些物质叫作铁磁性物质，也叫强磁性材料，所以A项对；铁磁性材料被磁化后，有的磁性不消失，有的立即消失，所以B项错；永磁体是用硬磁性材料制造的，所以C项错；半导体收音机中的磁棒天线是弱磁性材料，故D项错．答案：A3．硬磁性材料适用于制造( )A．电磁铁B．永久磁铁C．变压器铁芯D．发电机铁芯解析：凡外磁场消失后，磁性仍然要保持的，都需要硬磁性材料来制造．答案：B4．(多选)下列物品中必须用到磁性材料的是( )A．DVD碟片B．计算机上的磁盘C．银行纸质活期存折D．喝水用的搪瓷杯子解析：DVD光盘是塑料做成的，银行纸质活期存折则需要磁条来加强保密性，喝水用的杯子可以用非磁性材料．答案：BC5．实验室中有许多条形磁铁，平时不用时为了不减弱磁性，正确的放置应是( ) A．所有条形磁铁捆成一团B．同名磁性都置于一端，捆成一团C．异名磁极首尾相连成一条直线，且N极在北方D．怎么放都没有影响解析：不用时如果随便放置，会使得磁性减弱，所以正确的放置方法就是异名磁极首尾相连成一条直线，且N极在北方，形成磁路闭合．故只有C项对．答案：C6．磁现象可以为我们的生活提供很大的方便，以下这些做法中，不恰当的是( ) A．将磁性材料装在冰箱的门框上，制成“门吸”B．利用磁铁制成双面擦窗器C．在机械手表旁边放一个强磁性物质D．用磁带来记录声音解析：将磁性材料装在冰箱的门框上，制成“门吸”，及应用磁性材料制成双面擦窗器，用磁带来记录声音这都是磁现象在生活中的应用，而在机械手表旁边放一个强磁性物质会磁化手表的钢制零部件，会影响手表的正常工作，故C项正确．答案：C7．把一根条形磁铁从中间切断，我们将得到( )A．一段只有N极，另一段只有S极的两块磁铁B．两段均无磁性的铁块C．两段均有N极和S极的磁铁D．两段磁极无法确定的磁铁解析：将条形磁铁从中间切断，不会影响到内部“磁畴”的方向，所以每一段都有N 极和S极且不会改变磁极的极性．所以选项C正确．答案：CB级提能力8．把录音机的音乐磁带拉出一段后，用强磁铁的一端在磁带上擦上几下后，再放音时，这一段会出现( )A．原声加强了B．原声不变C．原声消失了D．不好确定解析：磁带被磁铁的一端擦过后，磁带上的磁性颗粒重新被强磁铁磁化，原来录制的声音信号被破坏了，因此原声也就消失了．故选C.答案：C9．如图所示，将一根条形磁铁从上方靠近铁棒(并不接触铁棒)，这时铁棒吸引铁屑．把条形磁铁移开后( )A．铁棒和铁屑磁性消失，铁屑落下B．铁棒和铁屑已成为一体，永远不会分离C．铁棒和铁屑相互吸引，铁屑不落下D．铁棒和铁屑相互排斥，铁屑落下解析：铁棒和铁屑均是软磁性材料，磁铁移走后，没有明显的剩磁，磁性很快消失，故铁屑很快落下，A选项正确．答案：A。
2018-2019学年高中物理 第二章 磁场 第二节 电流的磁场检测 新人教版选修1-1
第二节电流的磁场A级抓基础1．关于磁场和磁感线，下列说法正确的是( )A．磁铁是磁场的唯一来源B．磁感线是从磁体的北极出发而到南极终止C．静止的电荷只能产生电场，运动的电荷才能产生磁场D．两磁感线空隙处不存在磁场解析：由电流的磁效应可知电流也能产生磁场，选项A错；由磁感线的特性可知选项B、D错；由磁场的产生原因可知选项C正确．答案：C2．(多选)如图所示，处在竖直平面的环形导线圈的正中心有一个磁针a，在圆环外侧有一小磁针b，a、b与圆环都处于同一竖直面内，当导线中通以图示方向的恒定电流时(不考虑地磁场影响和两小磁针间的作用)，则( )A．小磁针a的N极向纸里转动B．小磁针a的N极向纸外转动C．小磁针b的N极向纸里转动D．小磁针b的N极向纸外转动解析：根据安培定则，环形电流在中心处产生的磁场方向垂直于纸面向里，在外侧的磁场方向垂直于纸面向外，所以小磁针a的N极向纸里转动，小磁针b的N极向纸外转动．答案：AD3．用安培定则来判定通电螺线管的电流方向跟它的磁感线方向之间的关系时，下列关于大拇指所指方向的说法正确的是( )A．大拇指所指的方向就是磁感线的方向B．大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向C．大拇指所指的方向就是螺线管外部磁感线的方向D．以上说法都不对解析：用安培定则判断通电螺线管磁感线方向时，四指应指电流方向，大拇指指向螺线管中心轴线上的磁感线方向，亦即螺线管内部磁感线的方向．所以B项正确．答案：B4．下列各图中，已标出电流I和该电流产生的磁感线的方向，其中符合安培定则的是( )解析：关于电流和磁感线的方向关系，只有C图符合安培定则，故C正确．答案：C5．(多选)如图所示，弹簧下挂一条形磁铁，给螺线管通电后，下列说法中正确的是( )A．若将a接电源正极，b接电源负极时，弹簧测力计的示数减小B．若将a接电源正极，b接电源负极时，弹簧测力计的示数增大C．若将b接电源正极，a接电源负极时，弹簧测力计的示数增大D．若将b接电源正极，a接电源负极时，弹簧测力计的示数减小解析：若a接电源正极，b接电源负极则螺线管中的电流沿逆时针方向，由安培定则知拇指指向上方即螺线管内部磁感线的方向向上，可等效为上端为N极的条形磁铁，故弹簧测力计示数减小；若b接电源正极，a接电源负极则正好相反．答案：AC6．通电螺线管附近放置四个小磁针，如图所示，当小磁针静止时，图中小磁针的指向正确的是(涂黑的一端为N极)( )A．a B．b C．c D．d解析：由安培定则可判断答案为B.答案：B7．(多选)下列说法中正确的是( )A．条形磁铁和蹄形磁铁的内部磁感线都是从磁铁的南极指向北极B．直线电流产生的磁场的磁感线是以导线上的点为圆心的一系列同心圆，该圆的平面与导线垂直C．把安培定则用于通电螺线管时，大拇指所指的方向是螺线管外部磁感线的方向D．把安培定则用于环形导线时，当右手弯曲的四指和环形电流方向一致时，大拇指所指的方向是环形导线中心轴线上的磁感线方向解析：永磁体的内部磁感线从S极到N极，选项A正确；直线电流、通电螺线管和环形电流的磁感线由安培定则来确定，这时大拇指和四指所指的方向都各不相同，要注意区分，选项B、D正确，C错误．答案：ABD8．某同学做奥斯特实验时，把小磁针放在水平的通电直导线的下方，当通电后发现小磁针不动，稍微用手拨动一下小磁针，小磁针转动180°后静止不动，由此可知，通电直导线产生的磁场方向是( ) A．自东向西B．自南向北C．自西向东D．自北向南解析：通电前小磁针指南北，通电后小磁针不动，说明通电直导线产生的磁场还在南北方向．稍微用手拨动一下小磁针，小磁针转动180°后静止不动，说明通电直导线产生的磁场方向与地磁场方向相反．故D 正确．答案：DB级提能力9．如图所示，当开关S闭合时电磁铁和物体ab相互吸引，则正确的说法是( )A．ab一定是磁铁，且a端一定是N极B．ab一定是磁铁，且a端一定是S极C．ab可能是磁铁，且a端是S极D．ab仅是一块铁，而不是磁铁解析：S闭合时，螺线管就产生了磁场，且右边是N极，若ab是磁铁，则左边是S极；也可能ab是一块铁．答案：C10．如图所示为一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图．其工作原理类似打点计时器．当电流从电磁铁的接线柱a流入，吸引小磁铁向下运动，以下选项中正确的是( )A．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为N极B．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为S极C．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极D．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极解析：当电流从a端流向电磁铁时，据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，此时能吸引小磁铁向下运动，故说明小磁铁的下端为S极．答案：C。
人教版高二物理选修1--1第2章 磁场附答案
2020--2021人教物理选修1--1第2章磁场附答案人教选修1—1第二章磁场1、下列关于磁感线的说法中正确的是()A．磁感线可以形象地描述磁场的强弱与方向B．磁感线总是从磁铁的N极发出，到S极终止C．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线D．沿磁感线的方向磁场逐渐减弱2、关于磁场和磁感线的描述，正确的是()A．磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向就是该点的磁场方向B．磁感线是从磁铁的N极指向S极C．磁极与磁极之间是直接发生作用的D．磁感线就是磁场中碎铁屑排成的曲线3、如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的亥姆霍兹线圈，在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当亥姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时，则()A．小磁针N极向里转B．小磁针N极向外转C．小磁针在纸面内向左摆动D．小磁针在纸面内向右摆动4、关于磁感应强度，下列说法正确的是()A．由B＝FIL可知，B与F成正比，与IL成反比B．通电导线放在磁场中的某点，该点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，该点的磁感应强度就为零C．通电导线受安培力不为零的地方一定存在磁场，通电导线不受安培力的地方一定不存在磁场(即B＝0)D．磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定，其大小和方向是唯一确定的，与通电导线无关5、从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中都含有大量的高能带电粒子，这些高能带电粒子到达地球会对地球上的生命带来危害，但是由于地球周围存在地磁场，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，如图所示，那么()A．地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处都相同B．地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最强，赤道附近最弱C．地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最弱、赤道附近最强D．地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转6、如图所示，其中正确反映两根大头针被条形磁铁吸起时的真实情况的是()A．图甲B．图乙C．图丙D．图乙和图丙7、下列说法正确的是()A．磁场中真实存在磁感线B．磁感线从磁体的N极出发到S极终止C．磁感线可以表示磁场的强弱D ．磁感线方向不表示磁场方向8、在图中，分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针N 极的指向或磁感线方向．请画出对应的磁感线(标上方向)或电流方向．9、如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里．长度为L 的导体中通有恒定电流，电流大小为I.当导体垂直于磁场方向放置时，导体受到的安培力大小为BIL.若将导体在纸面内顺时针转过30°角，导体受到的安培力大小为( )A.BIL 2B ．BIL C. 32BIL D ．2BIL10、如图所示，一细线悬吊小球在垂直于匀强磁场方向的竖直平面内摆动，C 点为小球运动的最低位置，则( )A ．小球从等高的A 点、B 点分别摆至C 点时速度大小相等B ．小球从与A 等高的B 点摆至C 点时比从A 点摆至C 点时速度大C ．如果小球带正电，则小球从A 点摆至C 点的速度比从 B 点摆至C 点时大D ．如果小球带负电，则小球从A 点摆至C 点的速度比从 B 点摆至C 点时大11、把一根条形磁铁从中间切断，我们将得到( )A ．一段只有N 极，另一段只有S 极的两块磁铁B ．两段均无磁性的铁块C ．两段均有N 极和S 极的磁铁D ．两段磁极无法确定的磁极*12、下列四幅图表示的工具或装置，利用地磁场工作的是( )磁卡指南针磁性黑板电磁起重机A B C D13、如图所示，环形导线的A、B处另用导线与直导线ab相连，(1)图中标出了环形电流磁场的方向，则C和D接电源正极的是________；(2)放在ab下方的小磁针的________极转向纸外．14、如图所示为显像管工作原理示意图，没有磁场时电子束打在荧光屏正中的O 点，为使电子束偏转，在管颈区域加有偏转磁场(由偏转线圈产生)．(1)要使电子束在竖直方向偏离中心，打在荧光屏上的A点，偏转磁场应该沿什么方向？(2)电子束打在图中的B点，偏转磁场应该沿什么方向？2020--2021人教物理选修1--1第2章磁场附答案人教选修1—1第二章磁场1、下列关于磁感线的说法中正确的是()A．磁感线可以形象地描述磁场的强弱与方向B．磁感线总是从磁铁的N极发出，到S极终止C．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线D．沿磁感线的方向磁场逐渐减弱A[磁场是一种看不见的特殊物质，人们为了形象地描绘磁场而引入了磁感线这一假想的曲线，它可以表示磁场的强弱与方向，选项A正确；磁感线都是闭合曲线，选项B错误；磁感线是人们假想的曲线，与有无铁屑无关，选项C错误；磁场的强弱由磁感线的疏密程度表示，而与磁感线的方向无关，选项D错误．] 2、关于磁场和磁感线的描述，正确的是()A．磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向就是该点的磁场方向B．磁感线是从磁铁的N极指向S极C．磁极与磁极之间是直接发生作用的D．磁感线就是磁场中碎铁屑排成的曲线【答案】A[由磁感线的特征可知选项A正确；由于磁感线是闭合曲线，B选项未明确说是在磁铁内部还是外部，笼统地说磁铁的磁感线是从N极指向S极，显然是错误的；磁极与磁极间的作用是通过磁场来发生的，选项C错误；利用铁屑在磁场中被磁化的现象可显示磁感线的形状，但碎铁屑排成的曲线本身不是磁感线，因为磁感线实际不存在，选项D错误．]3、如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的亥姆霍兹线圈，在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当亥姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时，则()A．小磁针N极向里转B．小磁针N极向外转C．小磁针在纸面内向左摆动D．小磁针在纸面内向右摆动A[由安培定则可知，线圈内部的磁感线向里，小磁针N极的受力方向即为该处的磁场方向．]4、关于磁感应强度，下列说法正确的是()A．由B＝FIL可知，B与F成正比，与IL成反比B．通电导线放在磁场中的某点，该点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，该点的磁感应强度就为零C．通电导线受安培力不为零的地方一定存在磁场，通电导线不受安培力的地方一定不存在磁场(即B＝0)D．磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定，其大小和方向是唯一确定的，与通电导线无关D[磁感应强度B＝FIL是定义式，用来量度某处的磁感应强度，但磁感应强度是由磁场本身的性质决定的，与放入的通电导线无关；当通电导线与磁场方向平行时受磁场力为零，但不能说明B＝0，故选项A、B、C均错，只有选项D正确．] 5、从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中都含有大量的高能带电粒子，这些高能带电粒子到达地球会对地球上的生命带来危害，但是由于地球周围存在地磁场，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，如图所示，那么()A．地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处都相同B．地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最强，赤道附近最弱C．地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最弱、赤道附近最强D．地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转【答案】C[垂直射向地球的宇宙射线，在地球的南、北两极处，其运动方向与地磁场的方向基本平行，所受的洛伦兹力很小，故几乎不发生偏转；而在赤道上空时，其运动方向与地磁场垂直，所受洛伦兹力最大，带电粒子的偏转程度最大．] 6、如图所示，其中正确反映两根大头针被条形磁铁吸起时的真实情况的是()A．图甲B．图乙C．图丙D．图乙和图丙【答案】C[图甲、图丙中靠近磁铁N极的大头针帽被磁化后为S极，大头针尖都为N极，同名磁极相排斥，图甲不正确，图丙正确．图乙大头针磁化后针尖都为S极，应相互排斥，图乙不正确．故答案为C.]7、下列说法正确的是()A．磁场中真实存在磁感线B．磁感线从磁体的N极出发到S极终止C．磁感线可以表示磁场的强弱D．磁感线方向不表示磁场方向【答案】C[磁场客观存在但看不到，为了形象地描述磁场，人们在磁场中人为地画出一些有方向的曲线，曲线的疏密程度表示磁场的强弱，曲线上每点的切线方向即是这一点的磁场方向，所以磁感线不是真实存在的，选项A 错；磁感线既可以表示磁场强弱又可以表示磁场方向，选项C 对，选项D 错；磁场中的任何一条磁感线都是闭合的曲线，例如条形磁铁，磁体外部磁感线从N 到S ，磁体内部磁感线从S 到N ，选项B 错．]8、在图中，分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针N 极的指向或磁感线方向．请画出对应的磁感线(标上方向)或电流方向．[解析] 用安培定则来判断，如图所示．[答案] 见解析9、如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里．长度为L 的导体中通有恒定电流，电流大小为I.当导体垂直于磁场方向放置时，导体受到的安培力大小为BIL.若将导体在纸面内顺时针转过30°角，导体受到的安培力大小为( )A.BIL 2B ．BIL C. 32BIL D ．2BILB [当导体垂直于磁场方向放置时，导体受到的安培力大小为BIL.当转过30°，导体棒还垂直于磁场，故此时受到的安培力还是BIL ，故B 正确．]10、如图所示，一细线悬吊小球在垂直于匀强磁场方向的竖直平面内摆动，C 点为小球运动的最低位置，则( )A．小球从等高的A点、B点分别摆至C点时速度大小相等B．小球从与A等高的B点摆至C点时比从A点摆至C点时速度大C．如果小球带正电，则小球从A点摆至C点的速度比从B点摆至C点时大D．如果小球带负电，则小球从A点摆至C点的速度比从B点摆至C点时大【答案】A[由于洛伦兹力对运动小球不做功，所以不论是带正电还是带负电，不论是从A点或是B点摆至C点，机械能均守恒，所以选项B、C、D错，选项A对. ]11、把一根条形磁铁从中间切断，我们将得到()A．一段只有N极，另一段只有S极的两块磁铁B．两段均无磁性的铁块C．两段均有N极和S极的磁铁D．两段磁极无法确定的磁极【答案】C[因为磁体的磁极是成对出现的，即磁体同时具有N、S极，所以两段磁铁均有N极和S极，C项正确．]*12、下列四幅图表示的工具或装置，利用地磁场工作的是()磁卡指南针磁性黑板电磁起重机A B C D【答案】B[磁卡是利用磁条工作，磁性黑板是利用黑板的磁性；电磁起重机是利用电磁体；只有指南针是利用地磁场工作，磁体的S极指向南方，故B正确，A、C、D错误．]13、如图所示，环形导线的A、B处另用导线与直导线ab相连，(1)图中标出了环形电流磁场的方向，则C和D接电源正极的是________；(2)放在ab下方的小磁针的________极转向纸外．[解析]环形导线已知部分磁场方向，由安培定则可知环形导线中的电流方向为顺时针，因此C端接电源正极．由环形电流方向可知直导线ab中电流方向为b→a，由安培定则可知，ab下方小磁针处磁场方向垂直纸面向外，N极受力向外，因此N极转向纸外．[答案](1)C(2)N14、如图所示为显像管工作原理示意图，没有磁场时电子束打在荧光屏正中的O 点，为使电子束偏转，在管颈区域加有偏转磁场(由偏转线圈产生)．(1)要使电子束在竖直方向偏离中心，打在荧光屏上的A点，偏转磁场应该沿什么方向？(2)电子束打在图中的B点，偏转磁场应该沿什么方向？[解析](1)电子打到A点时，运动过程中向上偏转，由左手定则可知，偏转磁场的方向应该垂直纸面向外，电子才能打在A点．(2)电子向下偏转，由左手定则知，偏转磁场的方向应该垂直纸面向里，电子才能打在B点．[答案](1)垂直纸面向外(2)垂直纸面向里。
2018-2019学年高中物理 第二章 电流与磁场 2 磁场对通电导线的作用力学案 教科版选修1-1
2 磁场对通电导线的作用力[知识梳理]一、安培力磁感应强度1．安培力——磁场对通电导线的作用力(1)定义：人们把磁场对通电导线的作用力叫安培力．(2)因素：与电流大小、导线长度有关，即F＝BIL.(导体垂直磁场放置)(3)安培力的方向可用左手定则判定．伸开左手，四指并拢，使拇指与其余四个手指垂直，并处于同一平面内．把手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流的方向，则左手拇指所指的方向就是安培力的方向．2．磁场的定量描述——磁感应强度(1)定义：一段通电直导线放在磁场里所受的安培力F＝BIL，其中B与导线中的电流和导线的长度无关，仅与磁场有关，表示磁场的强弱和方向，称为磁感应强度．(2)公式：B＝FIL.(3)单位：特斯拉；符号T.(4)磁感应强度的方向与磁场的方向一致．二、磁通量1．定义：在匀强磁场中，有一个与磁感线方向垂直的平面．我们把磁感应强度B与面积S的乘积叫作穿过这个面的磁通量，简称磁通，用符号Φ表示．2．表达式：Φ＝BS.3．单位：韦伯，简称韦，符号Wb,1 Wb＝1 T·m2.4．磁感应强度也称为磁通密度．[基础自测]1．思考判断(1)当通电直导线垂直于磁感应强度方向时，安培力的方向和磁感应强度方向相同．( )(2)已知磁场方向和电流方向判定安培力的方向用左手，若已知磁场方向和安培力的方向，判定电流的方向用右手．( )(3)只要电流的方向不与磁场平行，电流就会受到安培力．( )(4)磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量．( )(5)若穿过某平面的磁通量为零，则该处的磁感应强度一定为零．( )(6)磁通量有大小，有正负、它是矢量．( )【提示】 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)×2．下列各图中，表示磁场方向、电流方向及导线所受安培力方向的相互关系，其中正确的是( )C [A 图，电流的方向向上，让磁场垂直于掌心向里穿过，根据左手定则可得，安培力的方向向左，故A 错误；B 图，电流的方向与磁场的方向平行，电流不受到安培力的作用，故B 错误；C 图，电流的方向向右，让磁场垂直于掌心向里穿过，根据左手定则可得，安培力的方向向上，故C 正确；D 图，电流的方向向里，让磁场垂直于掌心选项穿过，根据左手定则可得，安培力的方向向左，故D 错误；故选：C.]3．如图221所示，长度为L 的通电直导线位于匀强磁场中，导线与磁场方向垂直．当导线中的电流为I 时，导线所受安培力的大小为F .则该匀强磁场的磁感应强度大小为( )【导学号：37032037】图221A ．F ILB ．F IC ．FILD ．FIA[电流与磁场垂直，安培力最大，为F，电流大小为I，长度为L，故磁感应强度大小为：B＝FIL，故B、C、D错误，A正确；故选A．]4．将面积为0.50 m2的单匝线圈放在磁感应强度为2.0×102T的匀强磁场中，线圈与磁场垂直，下列说法正确的是( )A．穿过线圈的磁通量为0B．穿过线圈的磁通量为100 WbC．穿过线圈的磁通量为200 WbD．穿过线圈的磁通量为400 WbB[当线圈平面与磁感线垂直时，穿过线圈的磁通量：Φ＝BS＝2.0×102×0.50 Wb＝1.0×102 Wb，故B正确．][合作探究·攻重难]1．安培力大小的计算(1)若B与I(L)垂直时，F＝BIL，此时所受的安培力最大；(2)若B与I(L)平行时，F＝0；(3)在计算安培力时，若放入磁场中的导线是弯曲导线，其安培力求解时应用其长度的有效值，即两端点所连直线的长度．如图222所示：图222(4)当导线方向与磁场方向斜交时，所受到的安培力介于零和最大值之间．2．安培力方向的判断(1)安培力的方向既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直，但磁场方向与电流方向不一定垂直，由此可知安培力的方向总是垂直于磁场和电流所决定的平面．(2)当磁场方向、电流方向、安培力方向两两垂直时，只要已知其中任意两个力的方向，就可以判断第三个力的方向．(3)当不能确定磁场方向和电流方向是否垂直时，若已知磁场方向(或电流方向)与安培力的方向，电流方向(或磁场方向)不唯一．将长度为20 cm、通有0.1 A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图223所示，已知磁感应强度为1 T．试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向．图223【解析】(1)因为导线与磁感线平行，所以导线受到的安培力为零．(2)由左手定则知，安培力方向垂直于导线水平向右，大小为F＝BIL＝1×0.1×20×10－2 N＝0.02 N.(3)由左手定则知，安培力的方向在纸面内垂直于导线斜向上，大小为F＝BIL＝1×0.1×20×10－2 N＝0.02 N.【答案】(1)0 (2)0.02 N 垂直于导线水平向右(3)0.02 N 垂直于导线斜向上左手定则应用的两个要点(1)安培力的方向既垂直于电流的方向，又垂直于磁场的方向，应用左手定则时必须使大拇指指向与四指指向和磁场方向均垂直．(2)由于电流方向和磁场方向不一定垂直，磁场方向不一定垂直穿入手掌，可能与四指方向成某一夹角，但四指一定要指向电流方向．[针对训练]1．请根据图中给出的条件，运用左手定则，求出各图中第3个物理量的方向．【解析】根据各图中已知方向利用左手定则，判知：(a)F垂直于纸面向里；(b)F垂直于纸面向里；(c)B垂直于纸面向外；(d)I由左向右；(e)F垂直于I斜向右下方．【答案】见解析1．定义B ＝IL 是比值定义法，这种定义物理量的方法实质就是一种测量方法，被测量点的磁感应强度与测量方法无关．2．定义a ＝Δv Δt 、E ＝F q也是比值定义法，被测量的物理量也与测量方法无关，不是由定义式中的两个物理量决定的．3．通电导线必须垂直于磁场方向放置时，才能用B ＝F IL计算磁感应强度的大小．长10 cm 的通电直导线，通以1 A 的电流，在匀强磁场中受到的磁场力为0.4 N ，则该磁场的磁感应强度为( )【导学号：37032038】A ．等于4 TB ．大于或等于4 TC ．小于或等于4 TD ．上述说法都错误思路点拨：①该题没说明通电导线是否与磁场垂直．②B ＝F IL 的条件是L ⊥B .B [长为L ＝0.1 m ，电流强度为I ＝1 A ，把它置入某磁场中某点，受到的磁场力为F ＝0.4 N ，设导线与磁场方向的夹角为α，由F ＝BIL sin α得：B ＝F IL sin α≥F IL ＝4 T ，故B 正确．][针对训练]2．关于磁感应强度，下列说法正确的是( )A ．由B ＝F IL 可知，B 与F 成正比，与IL 成反比B ．通电导线放在磁场中的某点，此点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，此点的磁感应强度就为零C ．通电导线受安培力不为零的地方一定存在磁场，通电导线不受安培力的地方一定不存在磁场(即B ＝0)D ．磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定，其大小和方向是唯一确定的，与通电导线无关D [磁感应强度B ＝F IL是定义式，用来量度某处的磁感应强度，但磁感应强度是由磁场本身的性质决定的，与放入的通电导线无关；当通电导线与磁场方向平行时受磁场力为零，但不能说明B＝0，故A、B、C均错，只有D正确．]1．磁通量指穿过某一面积的磁感线的条数，在匀强磁场中，穿过与磁场方向垂直、面积为S的平面的磁通量Φ＝BS，若磁感线与平面不垂直时，如图224所示，我们采用投影的方法，将平面向垂直于磁场的方向上投影，就可得到磁通量的一般的计算公式Φ＝BS′＝BS·cos θ.图224图中的S′为面积为S的平面α在垂直于磁感线方向上的投影面积．θ为平面α与该平面沿垂直磁场方向的投影面之间的夹角．2．磁通量是标量，只有大小，没有方向，但有正负．其正负仅表示磁感线的贯穿方向，一般来说，如果规定磁感线从线圈的正面穿过时，磁通量为正，那么磁感线从线圈反面穿过时磁通量就为负．如闭合回路的面积为S，垂直于磁感应强度为B的匀强磁场放置，此时的磁通量为Φ＝BS.现在把闭合回路在磁场中翻转180°，此时的磁通量为：Φ＝－BS.磁感线从不同方向穿过同一面积时，磁通量是它们的代数和，即相互抵消后剩余的磁感线条数．匀强磁场中有一个与磁场垂直放置的矩形线圈面积为S，磁场磁感应强度为B，在它绕轴线中心从图225所示位置转过180°的过程中，求该线圈磁通量的变化．图225【解析】起始状态的磁通量Φ1＝BS.末态的磁通量大小Φ2＝BS，但初态是从正面穿入，末态则从反面穿出．若初态Φ1为负，则Φ2为正．所以ΔΦ＝Φ2－(－Φ1)＝BS－(－BS)＝2BS，而不是零．【答案】2BS只有在匀强磁场中B⊥S时，Φ＝BS才适用，若B与S不垂直，应将S投影，也可以将B分解，取B、S垂直部分的乘积.磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1，在具体的计算中，一定要注意Φ1及Φ2的正负问题.[针对训练]3．如图226所示，在范围足够大的匀强磁场中有一闭合线圈，线圈平面与磁场方向垂直，线圈在磁场内运动．在下列运动中，线圈的磁通量发生变化的是( )【导学号：37032039】图226A．向上平移B．向右平移C．沿磁场方向平移D．绕ab轴旋转D[根据公式Φ＝BS，B不变，线框沿纸面向上、向右运动，只要不出磁场，有效面积S不变，所以磁通量不变，线框垂直纸面沿磁场方向平移，S也不变，所以磁通量也不变．线框绕ab轴转动时，有效面积S在减小，磁通量变小，D正确．][当堂达标·固双基]1．关于磁场中的磁感应强度，以下说法正确的是( )A．若一电流元在某一区域不受力，则表明该区域不存在磁场B．若一电流元探测到磁场力，则该力的方向即为磁场的方向C．磁感应强度是反映磁场本身性质的物理量，与放入其中的电流元无关D．只要知道电流元在磁场中某位置受到的磁场力F的大小，就可以利用公式B＝F/IL 求出该位置磁感应强度的大小C[若导线与磁场平行，则即使磁感应强度大，通电导线也不会受磁场力，故A错误；根据左手定则可以知道，通电导线在磁场中的受力方向与该处磁感应强度的方向垂直，故B 错误；磁感应强度是反映磁场本身性质的物理量，与放入其中的电流元无关，所以C选项是正确的；物理学上用一小段通电导线“垂直于磁场方向”放在某点时，才能使用利用公式B ＝F/IL求出该位置磁感应强度的大小，故D错误．]2．下列说法中，正确的是( )A．磁通量是描述磁场强弱的物理量B．电场线与磁感线都是不封闭曲线C．在匀强磁场中，a线圈面积比b线圈大，则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的大D．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量D[磁通量Φ＝BS，磁场强的地方．磁感应强度B一定大，但Φ不一定大．面积S大，Φ也不一定大．磁感线是封闭曲线，故A、B、C均不正确．]3．图中分别标明了通电直导线中电流I、匀强磁场的磁感应强度B和电流所受安培力F 的方向，其中正确的是( )A[根据左手定则知，A选项正确，B选项电流不受安培力，C选项电流受安培力向下．D 选项电流受安培力向外．]4．面积为2.0×10－2 m2的矩形线圈放在磁感应强度为5.0×10－4 T的匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，求穿过线圈的磁通量.【导学号：37032040】【解析】由磁通量的定义知：Φ＝BS＝5.0×10－4×2.0×10－2 Wb＝1.0×10－5 Wb.【答案】 1.0×10－5 Wb。
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1
第三节 磁场对通电导线的作用
A级 抓基础
1．有关磁感应强度的下列说法，正确的是( )
A．磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量
B．若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零
C．若有一小段长为L，通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处
磁感应强度的大小一定是FIL
D．由定义式B＝FIL可知，电流强度I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小
解析：磁感应强度的引入目的就是描述磁场强弱，因此选项A是正确的；依据磁感应强
度的定义式知：磁感应强度是与电流I和导线长度L无关的物理量，且B＝FIL中的B、F、
L
相互垂直，所以选项B、C、D皆是错误的．故本题的正确选项为A.
答案：A
2．(多选)将一小段通电直导线垂直于磁场方向放入一匀强磁场中，如图能正确反映各
量间关系的是( )
解析：根据安培力公式F＝BIL知在B不变的情况下F与I成正比，故选项C正确；磁
感应强度由磁场自身决定与I无关，故选项B正确．
答案：BC
3．如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其中心的正上方附近用绝缘绳水平吊起
通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S闭合后，A受到
通电螺线管磁场的作用力的方向是( )
A．水平向左 B．水平向右
C．竖直向下 D．竖直向上
2
解析：通电螺线管正上方磁感线水平向左，安培力竖直向上．
答案：D
4．如图所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中导线受安培力方向向右的是( )
解析：由左手定则可知，A项中导线受向左的安培力，A项错；B项中导线受向右的安
培力，B项对；C项中导线不受安培力作用，C项错；D项中导线所受安培力垂直纸面向里，
D项错．
答案：B
5．(多选)如图所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线
均处于竖直平面内，为使MN垂直于纸面向外运动，可以( )
A．将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极
B．将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极
C．将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极
D．将a、d端接在电源负极，b、c端接在电源正极
解析：将a接正极b接负极，电流方向为M→N，c接正极，d接负极，由右手螺旋定则
可知，线圈上端为N极．由左手定则判定MN向外运动，选项A正确；b接正极时电流方向
为N→M，d接正极，由右手螺旋定则可知线圈下端为N极，因此由左手定则可判定MN向外
运动，选项B正确；a接正极电流方向为M→N，d接正极可知线圈下端为N极，由左手定则
可判定MN向里运动，选项C错误，同理，选项D错误．
答案：AB
6．如图所示，用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN.电流I方向从M到N，
绳子的拉力均为F.为使F＝0，可能达到要求的方法是( )
A．加水平向右的磁场
B．加水平向左的磁场
C．加垂直于纸面向里的磁场
D．加垂直于纸面向外的磁场
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解析：要使F＝0，则需使安培力方向竖直向上，大小等于导线重力，由左手定则可知，
磁场方向垂直纸面向里．
答案：C
7．在磁感应强度为0.2 T的匀强磁场中，有一长为0.3 m，通有5 A电流的直导线，
当导线与磁场方向垂直时，它受到的安培力大小等于( )
A．0 B．0.3 N
C．0.2 N D．5 N
解析：导线受到的安培力F＝IBL＝5 A×0.2 T×0.3 m＝0.3 N.
答案：B
8.先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线，导线与磁场方向垂直，如图所示，
图中a、b两线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系．下
列说法中正确的是( )
A．A、B两点磁感应强度相等
B．A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度
C．A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度
D．无法比较磁感应强度的大小
解析：因为在导线与磁场方向垂直的情况下，磁场力F＝BIL，因此，图象斜率越大表
示磁感应强度越大．
答案：B
B级 提能力
9.(多选)如图所示，在方框中有一能产生磁场的装置，现在在方框右边放一通电直导线
(电流方向如箭头方向)，发现通电导线受到向右的作用力，则方框中放置的装置可能是
( )
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解析：由左手定则可知方框内装置产生的磁场在通电导线处的方向应向外，根据安培定
则可知，选项C、D满足要求．
答案：CD
10．(多选)通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内，如图所示，ab边与
MN平行．关于MN
的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是( )
A．线框有两条边所受的安培力方向相同
B．线框有两条边所受的安培力大小相等
C．线框所受的安培力的合力方向向左
D．线框所受的安培力的合力方向向右
解析：由安培定则可知导线MN在线框处所产生的磁场方向垂直于纸面向外，再由左手
定则判断出bc边和ad边所受安培力大小相等，方向相反．ab边受到向右的安培力Fab，
cd
边受到向左的安培力Fcd.因ab所处的磁场强，cd所处的磁场弱，故Fab＞Fcd，线框所受合力
方向向右．
答案：BD