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1、第九章磁场第1课时磁场及磁场对电流的作用Y基础题组61. （2018 江苏扬州测试）下列关于磁场、磁感应强度、磁通量说法正 确的是（A ）A. 小磁针N极在某点所受的磁场力方向跟该点的磁感线方向一致B. 磁感线在空中能相交，并且是客观存在的一系列曲线C. 磁感线较密处，磁感应强度较小;磁感线较疏处，磁感应强度较大D. 磁通量的单位是特斯拉解析：由磁场方向的规定可知，磁针北极在某点所受的磁场力方向跟 该点的磁感线方向一致，选项A正确;磁体外部磁感线从磁体北极出 来回到南极,任何两条磁感线都不能相交，而且磁感线不是客观存在 的，选项B错误;磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线越密的地方磁 场越强，越
2、疏的地方，磁场越弱，选项C错误;磁通量的单位是韦伯，符 号为Wb,选项D错误.2. （2018 上海普陀区调研）如图,导线框垂直匀强磁场放置，已知电 源电动势E=6 V、内阻r=1 0，定值电阻R=5 0，其余电阻不计.磁感 应强度B=1.5 T,AB与CD相距d=20 cm,金属棒MN与CD间的夹角8 = 30，则棒MN所受的安培力大小为（A ）cDA. 0.6 N B.0.3 NC.0.26 N D.0.15 N 解析:通过导体棒的电流为I二三二三A=1 A,受到安培力为F=BI茶1.5X1 X兰 N=0.6 N,选项 A 正确,B,C,D 错误.3. （2017 广西桂林段考）（多选）将
3、一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，能正确反映各量间关系的是（BC ）IL0A11 o解析:F与IL成正比,IL增大,F也会增大，选项A错误,C正确;B由磁 场本身决定，不受F和IL的影响，选项B正确,D错误.4. 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 流方向垂直纸面向外,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（B ）A. a,b两点磁感应强度相同B. b点磁感应强度最大C. a点磁感应强度最大D. c,d两点磁感应强度相同解析:根据安培定则，直线电流产生磁场的磁感应强度如图，根据平行 四边形定则,c点与d点合磁感应强度大小相等，方向不
4、同;a点磁感应 强度绝对值最小;b点磁感应强度等于两个磁感应强度的代数和,最大, 选项B正确.5. （2018 江苏泰州质检）在“研究影响通电导体棒所受磁场力的因 素，实验中,要使导体摆动的幅度增大,以下操作中不可行的是 （C ）A. 增加磁铁的数量B. 增大导体棒中的电流C. 改变导体棒中的电流方向D. 将磁铁更换成磁性较强的解析:增大安培力即可使导体摆动的幅度增大，根据安培力的公式F=ILB可知，增加磁铁的数量，在磁场中有效长度增加，安培力增加;增 大导体棒中的电流，安培力增大;改变导体棒中的电流方向，只会改变 安培力的方向，不会改变安培力的大小;将磁铁更换成磁性较强的，磁 感应强度增强，
5、安培力增大，故选C.6. （2017山东荷泽期末）如图所示，五根平行的长直导体棒分别过竖 直平面内的正方形的四个顶点和中心，并和该正方形平面垂直，各导 体棒中均通有大小相等的电流,方向如图所示，则中心处的导体棒受 到其余四根导体棒的磁场力的合力方向是（B ）早一上於一.A. 水平向右 B.水平向左C.竖直向下D.竖直向上 解析:根据题意，由右手螺旋定则对角导线电流产生磁场正好相互叠 加，如图所示，由矢量的合成法则，则得磁场方向竖直向下，根据左手 定则可知，中心处的导体棒受到其余四根导体棒的磁场力的合力方向 是水平向左，选项B正确.一上一0左 I67. （2017 甘肃嘉峪关期末）两条导线互相垂
6、直,但相隔一小段距离, 其中AB固定，电流方向由B到A,CD可自由运动，电流方向由C到D.当通以图所示方向电流后,CD导线将（D ）CDBA. 顺时针方向转动，同时靠近ABB. 逆时针方向转动，同时离开ABC. 顺时针方向转动，同时离开ABD. 逆时针方向转动，同时靠近AB解析:根据右手螺旋定则可知，电流AB产生的磁场在右边垂直纸面向里,在左边垂直纸面向外，在CD左右两边各取一小段电流元，根据左 手定则，左边的电流元所受的安培力方向向下,右边的电流元所受安 培力方向向上,CD导线逆时针方向转动，当CD导线转过90后，两电 流为同向电流，相互吸引，所以导线CD逆时针方向转动，同时靠近导 线AB,
7、选项D正确,A,B,C错误.8. |导学号588261阀（2018山西怀仁模拟）长为L的通电直导体棒放 在倾角为。的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如 图所示，当B方向竖直向上，电流为I1时导体棒处于平衡状态;若B方 向改为垂直斜面向上，则电流为I2时导体棒处于平衡状态,电流比值 I1 : I2 应为（B ）A. cos 0 B.二 C.sin 0 D.cost?sinn解析:若磁场方向竖直向上，则安培力水平方向,受力如图.由平衡条 件可得mgtan 0 =I1LB;若磁场方向垂直于斜面向上，则安培力沿斜面 向上.由平衡条件可得mgsin 0 =I2LB，则七：I1 ： cos
8、0，选项B 正确.9. |导学号58826!昭如图所示,铜棒ab长l0.1 m,质量为m=0.06 kg, 两端与长为l=1 m的轻铜线相连，静止于竖直平面内，整个装置处在 竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5 T,现接通电源，使铜棒中 保持有恒定电流通过，铜棒发生摆动，已知最大偏转角为37，则在向 上摆动过程中(不计空气阻力,g=10 m/s2,sin 37 =0.6,cos 37 =0.8) 则(D )A. 铜棒的机械能守恒B. 铜棒的机械能先增大后减小C. 铜棒中通电电流大小为9 AD. 铜棒中通电电流大小为4 A解析:铜棒在上升过程中，安培力做正功，机械能一直增大，选项A,B 错
9、误；由动能定理知W安-W重=0,即BIl0lsin 37 =mgl(1-cos 37 ), 代入数值得I=4 A,选项C错误,D正确.y能力题组。10. 老师在课堂上做了一个演示实验:装置如图所示，在容器的中心放 一个圆柱形电极B,沿容器边缘内壁放一个圆环形电极A,把A和B分 别与电源的两极相连，然后在容器内放入液体，将该容器放在磁场中, 液体就会旋转起来.某同学回去后重复老师的实验步骤，但液体并没 有旋转起来.造成这种现象的原因可能是，该同学在实验过程中 (C)A.将磁铁的磁极接反了B. 将直流电源的正负极接反了C. 使用的电源为50 Hz的交流电源D. 使用的液体为饱和食盐溶液解析:容器中
10、磁场方向向下，在电场作用下，液体中的正、负离子分别 向电极附近运动，同时由于磁场的作用，根据左手定则知正、负离子做 圆周运动，故液体旋转起来的原因是液体在磁场力作用下运动，选项 A,B,D都不影响液体旋转，选项C使用50 Hz的交流电源，电极电性发 生周期性变化，且时间仅为0.02 s,故液体中正、负离子的运动幅度 较小,液体无法形成旋转的趋势,故选项C正确.11. |导学号58826四（2017 吉林实验中学五模）如图所示，在倾角为 a的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L,质量为m的直导体棒，导 体棒中的电流I垂直纸面向里，欲使导体棒静止在斜面上，可施加一 个平行于纸面的匀强磁场，匀强磁场的
11、磁感应强度为B.当匀强磁场的 方向由竖直向上沿逆时针转至水平向左的过程中，下列关于B的大小 变化的说法中，正确的是（C ）A.逐渐增大B逐渐减小C.先减小后增大D先增大后减小解析:对导体棒受力分析,受重力6、支持力N和安培力FA,三力平衡， 合力为零，将支持力N和安培力FA合成，合力与重力相平衡，如图所示. 从图中可以看出，安培力FA先变小后变大，由于FA=ILB,其中电流I和 导体棒的长度L均不变，故磁感应强度先变小后变大,故选项C正确.12. （2017 河北邯郸期中）（多选）如图所示,质量为m、长为L的导体 棒电阻为R,初始时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
12、磁感应强度为B,其方向与轨道平面成8角斜向上方, 开关闭合后导体棒开始运动，则（BD ）A. 导体棒向左运动B. 开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为专C. 开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为产D. 开关闭合瞬间导体棒MN的加速度为芝害解析:开关闭合，由左手定则可知,拇指指向为垂直磁感线向右，从而 导致导体棒向右运动，选项A错误;当开关闭合后，根据安培力公式 F=ILB,与I=j可得F二三选项B正确,C错误;当开关闭合后，安培力的 方向与导轨成90 -0的夹角，由牛顿第二定律与安培力的大小可知, 加速度a二弓尹,选项D正确.13. 据报道，最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮，其原理如图 所示
13、.炮弹（可视为长方形导体）置于两固定的平行导轨之间，并与轨 道壁接触良好,开始时炮弹在导轨的一端,通以电流后炮弹会被磁力 加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出.设两导轨之间的距离 d=0.10 m,导轨长L=5.0 m,炮弹质量m=0.30 kg.导轨上的电流I的方 向如图中箭头所示.可以认为,炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的 磁感应强度始终为B=2.0 T,方向垂直于纸面向里.若炮弹出口速度为 v=2.0X103 m/s,求通过导轨的电流I的大小.忽略摩擦力与重力的 影响.解析:在导轨通有电流I时，炮弹作为导体受到磁场施加的安培力为 F=IdB根据动能定理有FL=；mv2联立解得I=h
14、lBdL代入题给数据得I=6.0X105 A.答案:6.0X105 A14. 导学号58826网（2017 北京海淀区期末）如图所示，两根倾斜直 金属导轨MN,PQ平行放置,它们所构成的轨道平面与水平面之间的夹 角0 =37，两轨道之间的距离L=0.50 m. 一根质量m=0.20 kg的均匀 直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，且接触良好，整套装置处 于与ab棒垂直的匀强磁场中.在导轨的上端接有电动势E=36 V、内 阻r=1.6 0的直流电源和电阻箱R.已知导轨与金属杆的电阻均可忽 略不计，sin 37 =0.60,cos 37 =0.80,重力加速度 g=10 m/s2.(1)若金属
15、杆ab和导轨之间的摩擦可忽略不计，当电阻箱接入电路中 的电阻R1=2.0 0时,金属杆ab静止在轨道上. 如果磁场方向竖直向下,求满足条件的磁感应强度的大小； 如果磁场的方向可以随意调整,求满足条件的磁感应强度的最小值 及方向；(2)如果金属杆ab和导轨之间的摩擦不可忽略，整套装置处于垂直于 轨道平面斜向下、磁感应强度大小B=0.40 T的匀强磁场中，当电阻箱 接入电路中的电阻值R2=3.4 0时,金属杆ab仍保持静止，求此时金属 杆ab受到的摩擦力f大小及方向.解析：(1)设通过金属杆ab的电流为I,1根据闭合电路欧姆定律可知1嘉设磁感应强度为B1,由安培定则可知金属杆ab受安培力沿水平方向， 金属杆ab受力如图(1).对金属杆ab,根据共点力平衡条件有IjLBjmgtan 0解得Bj普严=0.30 T根据共点力平衡条件可知，最小的安培力方向应沿导轨平面向上,金属杆ab受力如图(2)所示.设磁感应强度的最小值为B2,对金属杆ab,根据共点力平衡条件有I1LBmgsin 0，解得 B嘴土0.24 T根据左手定则可判断出，此时磁场的方向应垂直于轨道平面斜向下.(2)设通过金属杆ab的电流为I,2
