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1、第九章 参考答案第一节 第一节 磁场及其描述考点知识梳理（一）4.特殊物质6.N极受力；N极；磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的。（二）磁场力；不受；吸引；排斥；磁场；磁场力；磁场（三）有方向的曲线；强弱；切线方向；磁感应强度；N；S；S；N；磁场的方向；不一定；电流方向；平行且距离相等（四）对放入其中的电流或磁极有力的作用；最大；磁场力为零；磁感应强度；矢量；B= ；垂直；切线；N极；N极；牛/安米；特斯拉；T；处处相等；矢量和；矢量运算法则（五）乘积；韦伯；Wb；磁通量表示穿过某一面积的磁感线条数多少；穿过单位面积的磁通量；标量考能训练答案：1.解析:因在地球的内部地磁场从
2、地球北极指向地球的南极，根据右手螺旋定则可判断出地球表现环形电流的方向应从东到西，而地球是从西向东自转，所以只有地球表面带负电荷才能形成上述电流。答案：A2.解析：由安培定则判断，凡是垂直纸面向外的磁感线都集中在是线圈内，因磁感线是闭合曲线，则必有相应条数的磁感线垂直纸面向里，这些磁总线分布在线圈是外，所以B、C两圆面都有垂直纸面向里和向外的磁感线穿过，垂直纸面向外磁感线条数相同，垂直纸面向里的磁感线条数不同，B圆面较少，c圆面较多，但都比垂直向外的少，所以 B、C磁通方向应垂直纸面向外，BC，所以A、C正确分析磁通时要注意磁感线是闭合曲线的特点和正反两方向磁总线条数的多少，不能认为面积大的磁
3、通就大 答案：AC3. 解析：由可知1特。由。由1安及，可知1特。由1焦=1牛米=1库伏，可知1牛=1库伏/米，又知1特=，从而可知1特。答案：A、B、C、D。4. 解析：在赤道上空地磁场方向水平向北，在地磁场的作用下，小磁针的N极只能稳定地水平指北当小磁针的N极突然向东偏转，说明小磁针所在位置突然有一指向东边的磁场对小磁针产生磁力的作用这一磁场既可以是磁体产生的，也可以是电流产生的在小磁针正东方向，条形磁体N极所产生的磁场在小磁针所在位置是指向西，故A选项不正确而条形磁铁S极产生的磁场在小磁针所在位置指向东，小磁针N极可能向东偏转，但不是惟一原因；故B选项不正确当小磁针正上方有电子流通过时，
4、电子流在小磁针所在位置产生的磁场方向为水平方向，若电子流水平自南向北，则经过小磁针的磁场方向为水平向东；若电子流水平自北向南，则其中小磁针的磁场方向为水平向西故C选项正确答案 C5解析：磁铁和电流周围都能够产生磁场，答案A错；磁场归根结底是运动电荷产生的客观物质，答案B错；在磁体或电流周围首先产生磁场，其次放入磁场中的磁体或电流将通过磁场与之发生相互作用，所以C错，D对答案：D6. 解析：磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，所以A正确；用磁感线的疏密反映磁场的强弱，但不等于空隙处不存在磁场，磁场是充满某个区域的，所以B错误；不同磁源产生的磁场在某一区域叠加合成，磁感线应描绘的是叠加后的
5、合磁场，某处的磁感应强度是唯一的，所以磁感线是不相交的，C错误；磁感线是形象描绘磁场假想的曲线，可以用实验来模拟，但是不存在的，D错误 答案：A7解析：作水平面内的平面图如图所示，地磁场的磁感应强度分量向正北，直导线电流产生的磁场在该点的磁感应强度分量向正西，由矢量平行四边形定则合成可得该点的磁感应强度应为西偏北450角方向答案：C8. 解析：A将钢棒的一端接近磁针的N极，两者互相吸引，钢棒的这一端可能是S极，因为异名磁极互相吸引，再将钢棒的这一端S极接近磁针的S极，两者相互排斥，因为同名磁极互相排斥，所以情况A可能；B将钢棒的一端接近磁针的N极，两者互相排斥，钢棒的这一端一定是N极，再将钢棒
6、的另一端S极接近磁针的N极，两者互相吸引，所以情况B成立；C将钢棒的一端接近磁针的N极，两者互相吸引，钢棒的这一端可能是S极，再将钢棒的另一端N极接近磁针的S极，两者互相吸引，所以情况C可能；D将钢棒的一端接近磁针的N极，两者互相吸引，钢棒的这一端可能是S极，再将钢棒的另一端N极接近磁针的N极，两者应互相排斥，与所述矛盾若钢棒没有磁性，当它接近磁针的N极时，钢棒被磁化，且该端为S极，所以互相吸引，当钢棒的另一端接近磁针N极时，钢棒又被磁化为S极，互相吸引，与所述情况D相符答案：D9. 解析：由BF/IL可知F/IL2（T）当小段直导线垂直于磁场B时，受力最大，因而此时可能导线与B不垂直， 即B
7、sin2T，因而B2T。说明：B的定义式BF/IL中要求B与IL垂直，若不垂直且两者间夹角为，则IL在与B垂直方向分上的分量即ILsin，因而B=F/ILsin，所以F/IL=Bsin则BF/IL。答案：B10. 解析:题中的磁场是由直导线电流的磁场和匀强磁场共同形成的，磁场中任一点的磁感应强度应为两磁场分别产生的磁感应强度的矢量和a处磁感应强度为0，说明直线电流在该处产生的磁感应强度大小与匀强磁场B的大小相等、方向相反，可得直导线中电流方向应是垂直纸面向里在圆周上任一点，由直导线产生的磁感应强度大小均为B1T，方向沿圆周切线方向，可知C点的磁感应强度大小为2T，方向向右.d点的磁感应强度大小
8、为，方向与B成450斜向右下方 答案：AC11. 解析：要知道线圈在下落过程中磁通量的变化情况，就必须知道条形磁铁在磁极附近磁感线的分布情况条形磁铁在 N极附近的分布情况如图所示，由图可知线圈中磁通量是先减少，后增加D选项正确点评：要知道一个面上磁通量，在面积不变的条件下，也必须知道磁场的磁感线的分布情况因此，牢记条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、通电螺线管和通电圆环等磁场中磁感线的分布情况在电磁学中是很必要的答案：D12. 解析：在原图示位置，由于磁感线与线圈平面垂直，因此 1B1S/2B2S/2（061/2041/2）Wb=05Wb 当线圈绕OO/轴逆时针转过370后，（见图中虚线位置）：2
9、B1Sn/2B2Sn/2B1Scos370/2B2Scos370/204Wb 磁通量变化量=21（0405）Wb=01Wb所以线圈转过370后。答案：穿过线圈的磁通量减少了01Wb13. 解析：把木板、框架及磁铁A、B看成一个系统，则系统受有重力，地面的弹力N1。由牛顿第三定律可知，由系统平衡条件可知，即。磁铁B受有重力、木块的弹力N2、磁铁A的吸引力。由平衡条件可知N2。由牛顿第三定律N2= N2，所以有N2=。磁铁A受有重力，悬线拉力T，B磁铁的吸引力。由平衡条件可知。由牛顿第三定律可知，所以有。答案：A。 14.解析：分析题意得：因为磁场的磁感应强度是一个矢量，根据右手螺旋定则得到两通电
10、导线在直角顶点处的磁感应强度大小相等，所以合场强的大小为B，夹角刚好是一个直角，所以磁感应强度的合场强正好沿水平方向向左，即沿x的负方向，所以选项D正确。 答案：D 15. 解析：从线圈的绕制方向和安培定则判断电磁铁上端等效于S极，由异名磁极相吸原理可知永磁体下端为N极 答案：S、N16. 解析：由磁感应强度的定义式计算相应的磁感应强度的值，从数据可以归纳出磁感应强度B与产生磁场的长直导线上的电流I0成正比，与距离r成反比答案：0.505，1.00，1.49，1.98，2.51，成正比；6.00，2.95，2.05，1.50，1.20，成反比17解析:在用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离L的过程
11、中，拉力F可认为不变，因此F所做的功为:WFL. 以表示间隙中磁场的能量密度，则间隙中磁场的能量EVAL 又题给条件B2/2，故EALB2/2.因为F所做的功等于间隙中磁场的能量，即W=E，故有FL= ALB2/2解得答案：18. 解析：（1）匀速运动时磁场力与滑动摩擦力平衡，所以磁场力，金属杆上有电流通过部分是导轨间的1m长，由定义式得，由左手定则可判断磁场方向竖直向上（2）匀加速运动时由牛顿第二定律，得， 答案：0.3T，0.4T19. 解析：可变电阻在一定的取值范围内都能使MN处于静止，说明导体棒MN与导轨间存在摩擦力，由左手定则判断导体棒所受到的磁场力水平向左，当R=1时，由闭合电路欧
12、姆定律可知电流强度最大且I1=3A，所受最大静摩擦力方向向右，三力平衡关系是，当R=5时，电流强度最小I2=1A，所受最大静摩擦力方向向左，三力平衡关系是，可得，变形可得磁感应强度为 答案：0.2T第二节 磁场对电流的作用考点知识梳理（一）安培力；宏观表现；FBILsin；最大；最小；有效长度；几何中心；电能；其它形式的能（二）垂直；同一平面内；手心；电流方向；垂直；大拇指；垂直；垂直；垂直；不一定；考能训练答案1. 解析：电键S分别置于a、b两处时，电源分别为一节干电池、两节干电池，而电路中灯泡电阻不变，则电路中电流IaIb，在处的磁感应强度BaBb，应用安培力公式FBIL可知fafb，又在
13、电流方向相反、则相互排斥。答案：D2. 解析：匀强磁场竖直向上、和导线平行，导线受到安培力为0，A错；匀强磁场水平向右，根据左手定则可知导线受到安培力向里，B错；匀强磁场垂直纸面向外，由左手定则可知导线受到安培力水平向右，C错、D对。答案：D3. 解析：分析A图，根据左手定则，金属棒会受到竖直向下的重力和竖直向上的安培力，如果两力平衡，则不会有弹力，也就不会有摩擦力，所以选项A正确；B图中，金属棒受到的安培力垂直斜面向下，所以有向下的运动或者向上的运动趋势，所以一定有摩擦力的作用，选项B错误；C选项，金属棒受到水平向右的安培力，如果安培力和重力的合力正好与支持力平衡，则摩擦力为零，所以选项C也
14、是可能的，所以正确；D图中，金属棒受到沿斜面向上的安培力，如果安培力和重力的下滑分力平衡，则没有摩擦力，所以D项也正确；综上所述，本题的正确选项为ACD。答案：ACD4. 解析：由安培定则判断导线a产生的磁场在导线b所在处的方向是竖直向下，由左手定则判断安培力F1向南，在赤道上空的地磁场方向是水平向北，所以F2竖直向下答案：A5. 解析：根据左手定则判断，铜棒MN所受的安培力竖直向上，但因为小于铜棒重力，所以悬线依然处于张紧状态，适当增大电流强度I使安培力恰好平衡重力时，张力就为零答案：A6. 解析：由安培定则确定电流磁场方向，再由磁场的叠加判定a、b、c处合磁场方向，由左手定则可得出导线a受
15、合力方向向左，导线c受合力方向向右，导线b受安培力合力为零，故选B、D.答案：BD7. 解析：斜面光滑，则通电导线受重力、安培力、支持力三力作用而平衡.安培力大小为mg,且重力与安培力合力与支持力等值反向，如图9-2-27.易得N=N=2mgcos,故C对.答案：C8. 解析：导体所受安培力方向与电流方向和磁场方向两两垂直，而外力与安培力两力平衡，所以可以判断外力与导体速度方向相同，所以答案：0.489. 解析：重力沿斜面向下的分力G1=mgsin300=1.0Nfm,所以在没有安培力的情况下，金属杆ab将下滑金属杆ab所受的安培力方向沿斜面向上，如果所取电阻较小，电流强度较大，则安培力BIL可能大于金属杆ab的重力沿斜面方向的分力G1，金属杆ab有向上滑动的趋势，静摩擦力沿斜面向下，当静摩擦力为最大值时，金属杆ab处于临界状态；反之，如果所取电阻较大，电流强度较小，则安培力BIL可能小于G1，金属杆ab有向下滑动的趋势，静摩擦力沿斜面向
