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1、（讲练测）2017年高考物理一轮复习专题37磁场的描述磁场对通电导线的作用力（练）（含解析）专题37 磁场的描述 磁场对通电导线的作用力（练）1指南针是我国古代四大发明之一，东汉学者王充在论衡一书中描述的“司南”是人们公认的最早的磁性定向工具，指南针能指示南北方向是由于： （ ）A指南针的两个磁极相互吸引B指南针的两个磁场相互排斥C地磁场对指南针的作用D指南针能吸引铁、铝、镍等物质【答案】C【名师点睛】地球本身就是一个巨大的磁体，地理南极是磁铁的北极，地理北极是磁铁的南极，司南是个磁体，它有两个磁极，在地磁场的作用下，静止时总是一端指南一端指北；本题考查了磁场和地磁场磁场是一种真实存在的物质，
2、对于磁场的认识，我们是通过它对其他物体的作用来认识的。2磁场中某区域的磁感线如图所示，下列说法中正确的是： （ ）Aa、b两处的磁感应强度大小BaBbBa、b两处的磁感应强度大小BaBbC一通电导线分别放在a、b两处受的安培力，一定有FaFbD一电荷分别静止在在a、b两处均受洛伦兹力，且一定有ab【答案】A【解析】解：A、磁场中磁感线的疏密表示磁场的强弱由图可知，BaBb故A正确，B错误C、一通电导线分别放在a、b两处受的安培力，但没有说明导线的方向与磁场方向之间的关系，安培力的大小关系不一定有FaFb，故C错误；D、电荷在磁场中静止时，不受洛伦兹力的作用故D错误故选：A【名师点睛】电场线的疏
3、密表示电场的强弱，磁感线的疏密表示磁场的强弱，这是电场线与磁感线的基本性质要牢记3图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是： （ ）A向上 B向下 C向左 D向右【答案】B【名师点睛】考查磁感应强度B的矢量合成法则，会进行B的合成，从而确定磁场的大小与方向4如图所示，一根通电直导线与匀强磁场方向垂直，导线所受安培力的方向是： （ ）A向上 B垂直纸面向里 C向下 D垂直纸面向外【答案】B【解析】根据左手定则，让磁感线穿过手心，即手心向上，四
4、指指向电流方向，即指向右侧，大拇指垂直于纸面指向里，故安培力方向垂直纸面向里，故ACD错误，B正确。【名师点睛】正确应用左手定则是解答本题的关键，在应用时为防止手忙脚乱，可以先让四指和电流方向一致，然后通过旋转手让磁感线穿过手心，从而进一步确定大拇指的指向即安培力方向。5如图所示，某区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一正方形刚性线圈，边长为L，匝数为n，线圈平面与磁场方向垂直，线圈一半在磁场内。某时刻，线圈中通过大小为I的电流，则此线圈所受安培力的大小为： （ ）ABIL BnBIL CnBIL DnBIL【答案】D【解析】线框的有效长度为，故线圈受到的安培力为，D正确；【名
5、师点睛】本题是一道易错题，关键是知道在根据公式计算安培力的时，公式中的L表示导体在磁场中的有效长度。1如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置着一根长直导线，电流方向垂直纸面向里，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中： （ ）Aa、b两点磁感应强度相同Bc、d两点磁感应强度相同Ca点磁感应强度最大Db点磁感应强度最大【答案】C根据矢量合成法则，则c、d两点磁感应强度的大小相等，方向不同，故C正确，ABD错误；故选：C【名师点睛】磁感应强度既有大小，又有方向，是矢量它的合成遵循矢量合成的平行四边形法则2如图，由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框，垂直匀强磁场放置，将AB
6、两点接入电压恒定的电源两端。通电时，线框受到的安培力为12N，若将ACB边移走，则余下线框受到的安培力大小为： （ ）A06N B08N C12N C16N【答案】B【解析】根据左手定则判断出各段受到的安培力的方向，如图【名师点睛】该题中，各段时的电流的大小不相等，要使用闭合电路的欧姆定律分别计算出各段的电流的大小，然后计算安培力是解题的正确思路题目的难度中档。3如图所示，某同学用玻璃皿在中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个一环形电极接电源的正极做“旋转的液体的实验”，若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场，磁感应强度为B=01 T，玻璃皿的横截面的半径为a=005 m，电源的电
7、动势为E=3 V，内阻，限流电阻，玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为，闭合开关后当液体旋转时电压表的示数恒为15 V，则：（ ）A由上往下看，液体做顺时针旋转B液体所受的安培力做负功C闭合开关10 s，液体具有的内能是45 JD闭合开关后，液体电热功率为0081 W【答案】D【解析】由于中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极，在电源外部电流由正极流向负极，因此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，液体所受的安培力做正功，故AB错误；电压表的示数为15V，则根据闭合电路的欧姆定律：，所
8、以电路中的电流值：，玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为R=09，则液体热功率为， 10s内液体的热能，C错误D正确；【名师点睛】在电源外部，电流由正极流向负极；由左手定则可以判断出导电液体受到的安培力方向，从而判断出液体的旋转方向；根据闭合电路的欧姆定律求出电路中的电流值，然后根据安培力的公式计算安培力的大小，根据焦耳定律计算热功率，从而即可求解4在下图中标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受安培力F的方向，其中正确的是： （ ）【答案】C【名师点睛】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
9、的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。5如图所示，两根平行放置长度相同的长直导线a和b载有大小相同方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入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： （ ）AF2 BF1 - F2CF1 + F2 D2F1 - F2【答案】A【名师点睛】当两根通大小相同方向相反的电流时，a受到的一个磁场力，然后再加入一匀强磁场，则a受到磁场力则此时b受到的磁场力大小与a相同，方向相反。1【2016北京卷】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
10、表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。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【答案】C【解析】根据题意可知，地理南、北极与地磁场存在一个夹角，为磁偏角，故两者不重合，A正确；地磁南极在地理的北极附近，地磁北极在地理的南极附近，B正确；由于地磁场的磁场方向沿磁感线切线的方向，故只有赤道处地磁场的磁场方向才与地面平行，C错误；在赤道处，磁场方向水平，而射线是带电的粒子，运动方向垂直磁场方向，根据左手定则可得射向赤道的粒
11、子受到洛伦兹力的作用，D正确。【方法技巧】地球本身是一个巨大的磁体。地球周围的磁场叫做地磁场。地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，所以地磁场的方向是从地磁北极到地磁南极。2【2016上海卷】如图，一束电子沿z轴正向流动，则在图中y轴上A点的磁场方向是： （ ）A+x方向B-x方向C+y方向D-y方向【答案】A【解析】据题意，电子流沿z轴正向流动，电流方向沿z轴负向，由安培定则可以判断电流激发的磁场以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，则选项A正确。【方法技巧】首先需要判断出电子束产生电流的方向，再根据安培定则判断感应磁场的方向。3【201
12、5全国新课标18】（多选）指南针是我国古代四大发明之一。关于指南针，下列说明正确的是： （ ）A指南针可以仅具有一个磁极B指南针能够指向南北，说明地球具有磁场C指南针的指向会受到附近铁块的干扰D在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转【答案】BC【方法技巧】本题主要是安培定则，以及地磁场相关知识，属于容易题4【2015江苏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NM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： （ ）【答案】A【解析】 由题意知，当
13、处于磁场中的导体，受安培力作用的有效长度越长，根据F=BIL知受安培力越大，月容易失去平衡，由图知选项A中导体的有效长度最大，所以A正确。【方法技巧】 本题主要是安培力，在通电导体在磁场中受安培力时，要注意导体的有效长度的计算。5【2014海南8】（多选）如图，两根平行长直导线相距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、l和3l。关于这三点处的磁感应强度，下列判断正确的是： （ ）Aa处的磁感应强度大小比c处的大Bb、c两处的磁感应强度大小相等Ca、c两处的磁感应强度方向相同Db处的磁感应强度为零【答案】AD【方法技巧】本题重点在利用右手定则判断磁场的方向，同时注意磁场的叠加- 8 - / 8
