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1、第1講磁場及其對電流的作用第八章磁場考試標(biāo)準(zhǔn)知識內(nèi)容必考要求加試要求說明磁現(xiàn)象和磁場bb1.不要求計算導(dǎo)線與磁場不垂直時的安培力.2.利用安培力公式，綜合其他力學(xué)規(guī)律，求解力學(xué)與電學(xué)綜合的問題只限于所受各力在一條直線或者相互垂直的情形.磁感應(yīng)強度cc幾種常見的磁場bb通電導(dǎo)線在磁場中受到的力cd內(nèi)容索引過好雙基關(guān)回扣基礎(chǔ)知識 訓(xùn)練基礎(chǔ)題目研透命題點細(xì)研考綱和真題 分析突破命題點課時作業(yè)限時訓(xùn)練 練規(guī)范 練速度過好雙基關(guān)一、磁場和磁感應(yīng)強度一、磁場和磁感應(yīng)強度1.磁場磁場(1)磁場：存在于 周圍或電流周圍的一種客觀存在的特殊物質(zhì).磁體和磁體之間、磁體和通電導(dǎo)體之間、通電導(dǎo)體和通電導(dǎo)體間的相互作用
2、都是通過 發(fā)生的.(2)基本性質(zhì)：對放入其中的磁體或 有力的作用.(3)方向：小磁針 所受磁場力的方向.小磁針靜止時N極的指向.(4)地磁場：地球磁體的N極(北極)位于地理 附近，地球磁體的S極(南極)位于地理北極附近.磁體磁場通電導(dǎo)體N極南極2.磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度(1)定義式：B (通電導(dǎo)線垂直于磁場).(2)方向：小磁針靜止時 的指向.N極自測自測1關(guān)于磁場，下列說法正確的是A.磁場和電場一樣，是客觀存在的特殊物質(zhì)B.無論在何處，小磁針的指向就是磁場的方向C.地球是一個大磁體，地磁場的N極在地理的北極附近D.磁極與磁極、磁極與電流之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的，而電流與電流之間的相互作用
3、是通過電場發(fā)生的答案二、幾種常見的磁場二、幾種常見的磁場1.常見磁體的磁場常見磁體的磁場(如圖1)圖12.電流的磁場電流的磁場通電直導(dǎo)線通電螺線管環(huán)形電流安培定則右手握住導(dǎo)線，讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線的方向自測自測2圖2中四圖為電流產(chǎn)生磁場的分布圖，正確的分布圖是答案圖2A.B.C.D.三、通電導(dǎo)線在磁場中受到的力三、通電導(dǎo)線在磁場中受到的力1.安培力的大小安培力的大小(1)磁場和電流垂直時，F(xiàn).(2)磁場和電流平行時：F0.2.安培力的方向安培力的方向(1)
4、用左手定則判定：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi).讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向 的方向，這時拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受 的方向.(2)安培力的方向特點：FB，F(xiàn)I，即F垂直于決定的平面.BIL電流安培力B和I自測自測3在赤道上，地磁場可以看做是沿南北方向并且與地面平行的勻強磁場，磁感應(yīng)強度是5105 T.如果赤道上有一條沿東西方向的直導(dǎo)線，長40 m，載有20 A的電流，地磁場對這根導(dǎo)線的作用力大小是A.4108 N B.2.5105 NC.9104 N D.4102 N答案研透命題點命題點一安培定則和磁感應(yīng)強度的疊加1.安培定則的應(yīng)用在運用安培定
5、則判定直線電流和環(huán)形電流及通電螺線管的磁場時應(yīng)分清“因”和“果”.原因(電流方向)結(jié)果(磁場方向)直線電流的磁場大拇指四指環(huán)形電流及通電螺線管的磁場四指大拇指2.磁場的疊加磁感應(yīng)強度為矢量，合成與分解遵循平行四邊形定則.例例1(2017浙江4月選考9)如圖3所示，兩平行直導(dǎo)線cd和ef豎直放置，通以方向相反、大小相等的電流，a、b兩點位于導(dǎo)線所在的平面內(nèi).則A.b點的磁感應(yīng)強度為零B.ef導(dǎo)線在a點產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里C.cd導(dǎo)線受到的安培力方向向右D.同時改變兩導(dǎo)線的電流方向，cd導(dǎo)線受到的安培力方向不變圖3答案解析解析解析根據(jù)右手定則可知b處的兩處分磁場方向均為垂直紙面向外，磁感應(yīng)強
6、度不為零，所以選項A錯誤；ef在a處的磁場垂直紙面向外，所以選項B錯誤；根據(jù)左手定則可判斷，方向相反的兩個電流互相排斥，cd導(dǎo)線受到的安培力向左，所以選項C錯誤；不管電流方向如何，只要電流方向相反，就互相排斥，選項D正確.解析解析同向電流相互吸引，異向電流相互排斥，它們之間的力是作用力與反作用力，大小相等，故彎曲情況相同.答案解析變式變式1(2017“七彩陽光”聯(lián)考)為了研究兩條相互平行的通電導(dǎo)線間相互作用力與電流之間的關(guān)系，某同學(xué)用如圖4所示的裝置進(jìn)行實驗，其中兩條導(dǎo)線及所用彈簧均完全相同，則下列選項中符合實驗結(jié)果的是圖4解析解析金屬環(huán)帶負(fù)電，按題圖所示的方向旋轉(zhuǎn)，則金屬環(huán)的電流方向與旋轉(zhuǎn)方
7、向相反.由右手螺旋定則可知磁極的方向：左端N極，右端S極.因此小磁針最后靜止時N極沿軸線向左.故C正確，A、B、D錯誤.解析答案變式變式2如圖5所示，帶負(fù)電的金屬環(huán)繞軸OO以角速度勻速旋轉(zhuǎn)，在環(huán)左側(cè)軸線上的小磁針最后靜止時A.N極豎直向上 B.N極豎直向下C.N極沿軸線向左 D.N極沿軸線向右圖5例例2有兩根長直導(dǎo)線a、b互相平行放置，如圖6所示為垂直于導(dǎo)線的截面圖.在圖中所示的平面內(nèi)，O點為兩根導(dǎo)線連線的中點，M、N為兩根導(dǎo)線附近的兩點，它們在兩導(dǎo)線連線的中垂線上，且與O點的距離相等.若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的恒定電流I，則關(guān)于線段MN上各點的磁感應(yīng)強度的說法中正確的是A.M點和N點
8、的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同B.M點和N點的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反C.在線段MN中點O處的磁感應(yīng)強度最大D.在線段MN上各點的磁感應(yīng)強度都不可能為零圖6答案解析解析解析根據(jù)安培定則，作出兩電流在M、N點的磁場方向如圖所示，兩根導(dǎo)線分別在M點和N點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等，根據(jù)平行四邊形定則可得BN垂直于MN向上，BM垂直于MN向下，且BNBM，選項A錯誤，B正確；a、b在O點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反，所以線段MN中點O處的磁感應(yīng)強度為零，選項C、D錯誤.變式變式3如圖7所示，兩根平行長直導(dǎo)線相距2l，通有大小相等、方向相同的恒定電流；a、b、c是導(dǎo)線所在平面內(nèi)的三點，左側(cè)導(dǎo)線
9、與它們的距離分別為 、l和3l.關(guān)于這三點處的磁感應(yīng)強度，下列判斷正確的是A.a處的磁感應(yīng)強度大小比c處的小B.b、c兩處的磁感應(yīng)強度大小相等C.a、c兩處的磁感應(yīng)強度方向相同D.b處的磁感應(yīng)強度為零圖7答案解析解析解析a、c兩點的磁感應(yīng)強度是兩導(dǎo)線電流產(chǎn)生的合磁感應(yīng)強度，由于a點比c點距離兩導(dǎo)線較近，所以a點的磁感應(yīng)強度比c點的大，A錯誤；根據(jù)安培定則知，a、c兩處磁感應(yīng)強度方向相反，C錯誤；b點位于兩導(dǎo)線中間，兩導(dǎo)線在b點產(chǎn)生的磁場大小相等、方向相反，合磁感應(yīng)強度為零，c處磁感應(yīng)強度不為零，D正確，B錯誤.命題點二安培力的分析和計算1.安培力的大小應(yīng)用公式FBIL計算(當(dāng)磁場方向和電流方向
10、垂直時)，但要注意L是導(dǎo)線的有效長度，B是導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強度值.在實際應(yīng)用中，導(dǎo)線可能不是直導(dǎo)線、磁場在導(dǎo)線處的磁感應(yīng)強度也不相同，需要進(jìn)行有效轉(zhuǎn)化，如找等效長度、微分為電流元、轉(zhuǎn)換研究對象等.2.安培力的方向根據(jù)左手定則判斷.例例3(2016湖州市聯(lián)考)如圖8所示，AC是一個用長為L的導(dǎo)線彎成的、以O(shè)為圓心的四分之一圓弧，將其放置在與平面AOC垂直的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中.當(dāng)在該導(dǎo)線中通以由C到A、大小為I的恒定電流時，該導(dǎo)線受到的安培力大小和方向是圖8答案解析AC變式變式4(2016浙江10月學(xué)考10)如圖9所示，把一根通電的硬直導(dǎo)線ab用輕繩懸掛在通電螺線管正上方，直導(dǎo)線中的電流
11、方向由a向b.閉合開關(guān)S瞬間，導(dǎo)線a端所受安培力的方向是A.向上B.向下C.垂直紙面向外D.垂直紙面向里答案圖9解析解析根據(jù)安培定則可知，開關(guān)閉合后，螺線管右端為N極.根據(jù)左手定則可知，a端受力應(yīng)垂直紙面向里，選項D正確.解析變式變式5如圖10甲所示，揚聲器中有一線圈處于磁場中，當(dāng)音頻電流信號通過線圈時，線圈帶動紙盆振動，發(fā)出聲音.俯視圖乙表示處于輻射狀磁場中的線圈(線圈平面即紙面)，磁場方向如圖中箭頭所示，在圖乙中圖10A.當(dāng)電流沿順時針方向時，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里B.當(dāng)電流沿順時針方向時，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外C.當(dāng)電流沿逆時針方向時，線圈所受安培力的方向平行于紙
12、面D.當(dāng)電流沿逆時針方向時，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外答案解析解析解析將線圈看做由無數(shù)小段直導(dǎo)線組成，由左手定則可以判斷，當(dāng)電流沿順時針方向時，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外，選項B正確，A錯誤；當(dāng)電流沿逆時針方向時，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里，選項C、D錯誤.變式變式6如圖11所示，五根平行的長直導(dǎo)體棒分別過豎直平面內(nèi)的正方形的四個頂點和中心，并和該正方形平面垂直，各導(dǎo)體棒中均通有大小相等的電流，方向如圖所示，則中心處的導(dǎo)體棒受到其余四根導(dǎo)體棒的磁場力的合力方向是A.豎直向上 B.豎直向下C.水平向左 D.水平向右答案解析圖11解析解析由右手螺旋定則和矢量合成法則知，位于
13、正方形四個頂點處的導(dǎo)體棒在正方形中心處的合磁場方向豎直向下，故由左手定則可知中間導(dǎo)體棒受到作用力的合力水平向左，C正確.命題點三安培力與動力學(xué)綜合問題1.根據(jù)導(dǎo)體中的電流方向與磁場方向，利用左手定則先判斷出安培力的方向，然后對導(dǎo)體進(jìn)行受力分析.2.判斷導(dǎo)體在磁場中相對運動常用方法：(1)電流元法；(2)特殊位置法；(3)等效法；(4)結(jié)論法；(5)轉(zhuǎn)換研究對象法.3.將立體圖形平面化、把電磁學(xué)問題力學(xué)化，應(yīng)用平衡條件或牛頓運動定律是解決有關(guān)安培力的動力學(xué)問題的關(guān)鍵.考向考向1安培力作用下的平衡問題安培力作用下的平衡問題例例4如圖12所示，在勻強磁場區(qū)域中有一光滑斜面體，在斜面體上放置一根長為L
14、、質(zhì)量為m的導(dǎo)線，當(dāng)通以如圖方向的電流后，導(dǎo)線恰好能保持靜止，則磁感應(yīng)強度B滿足答案解析圖12解析解析磁場垂直紙面向外和向里時，由于電流與磁場方向平行，安培力為零，故不可能平衡，選項B錯誤；磁場方向豎直向上時，根據(jù)左手定則，安培力水平向右，導(dǎo)線還受到重力和支持力(支持力可能為零)，三個力(支持力為零時是兩個力)不可能平衡，故選項A錯誤；磁場方向沿斜面向上時，安培力垂直斜面向上，則重力、支持力(支持力可能為零)和安培力也不可能平衡，選項C錯誤；磁場方向豎直向下時，安培力水平向左，與重力、支持力平衡，有ILBmgtan，解得B 故選項D正確.變式變式7如圖13所示，長為L的通電直導(dǎo)體棒放在光滑水平
15、絕緣軌道上，勁度系數(shù)為k的水平輕彈簧一端固定，另一端拴在棒的中點，且與棒垂直，整個裝置處于方向豎直向上、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，彈簧伸長x，棒處于靜止?fàn)顟B(tài).則A.導(dǎo)體棒中的電流方向從b流向aB.導(dǎo)體棒中的電流大小為C.若只將磁場方向緩慢順時針轉(zhuǎn)過一小角度，x變大D.若只將磁場方向緩慢逆時針轉(zhuǎn)過一小角度，x變大答案圖13解析解析解析由受力平衡可知安培力方向水平向右，由左手定則可知，導(dǎo)體棒中的電流方向從a流向b，故A錯誤；由于彈簧伸長為x，根據(jù)胡克定律及平衡條件，有kxBIL，可得I 故B正確；若只將磁場方向緩慢順時針或逆時針轉(zhuǎn)過一小角度，則安培力在水平方向上的分力減小，根據(jù)力的平衡可得，彈簧
16、彈力變小，導(dǎo)致x變小，故C、D錯誤.考向考向2安培力作用下的運動問題安培力作用下的運動問題例例5如圖14甲所示，兩根光滑平行導(dǎo)軌水平放置，間距為L，其間有豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B.垂直于導(dǎo)軌水平對稱放置一根均勻金屬棒.從t0時刻起，棒上有如圖乙所示的持續(xù)交變電流I，周期為T，最大值為Im，圖甲中I所示方向為電流正方向.則關(guān)于金屬棒的說法錯誤的是A.一直向右移動B.速度隨時間周期性變化C.受到的安培力隨時間周期性變化D.受到的安培力在一個周期內(nèi)做正功答案解析圖14受到的安培力在一個周期內(nèi)做功為零，選項D錯誤.端與固定在水銀槽圓心正上方的鉸鏈相連.電源負(fù)極與金屬桿上端相連，與電源正極連接
17、的導(dǎo)線插入水銀中.從上往下看，金屬桿A.向左擺動 B.向右擺動C.順時針轉(zhuǎn)動 D.逆時針轉(zhuǎn)動變式變式8(2016浙江4月選考9)法拉第電動機原理如圖15所示.條形磁鐵豎直固定在圓形水銀槽中心，N極向上.一根金屬桿斜插在水銀中，桿的上答案解析解析解析根據(jù)左手定則可知，導(dǎo)電金屬桿所受安培力將會使其逆時針轉(zhuǎn)動，D對.圖15變式變式9(2017嘉興市期末)把一根通電的硬直導(dǎo)線ab放在磁場中，電流方向由a向b，導(dǎo)線所在區(qū)域的磁感線呈弧形，方向如圖16所示.若導(dǎo)線可以在空中自由移動和轉(zhuǎn)動，則A.虛線框內(nèi)一定是蹄形磁鐵B.虛線框內(nèi)可能是電流方向垂直紙面向外的直導(dǎo)線C.直導(dǎo)線a端受到的安培力垂直紙面向里D.直
18、導(dǎo)線ab在轉(zhuǎn)動的同時還會向虛線框靠近答案圖16課時作業(yè)1.(2016浙江4月選考4)物理學(xué)中的自由落體規(guī)律、萬有引力定律、靜止點電荷之間的相互作用規(guī)律和電流磁效應(yīng)分別由不同的物理學(xué)家探究發(fā)現(xiàn)，他們依次是A.伽利略、牛頓、庫侖和奧斯特B.牛頓、安培、洛倫茲和奧斯特C.伽利略、卡文迪許、庫侖和安培D.開普勒、伽利略、庫侖和洛倫茲答案12345678910111213141516解析解析根據(jù)小磁針靜止時N極所指的方向，可以判斷出通電螺線管的P端為N極，Q端為S極，管內(nèi)磁場方向由Q指向P.根據(jù)右手螺旋定則還可以判斷出流過電阻R的電流方向向上，E為蓄電池負(fù)極.2.如圖1所示，E、F分別表示蓄電池兩極，P
19、、Q分別表示螺線管兩端.當(dāng)閉合開關(guān)時，發(fā)現(xiàn)小磁針N極偏向螺線管Q端.下列判斷正確的是A.E為蓄電池正極B.螺線管P端為S極C.流過電阻R的電流方向向上D.管內(nèi)磁場方向由P指向Q圖1答案解析123456789101112131415163.(2017紹興市選考模擬)下列說法正確的是A.條形磁鐵內(nèi)部的磁感線方向是從磁鐵的N極指向S極B.一小段通電導(dǎo)線放在某處不受磁場力作用，則該處的磁感應(yīng)強度為零C.兩通電導(dǎo)線之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的D.在磁感應(yīng)強度為B的磁場中，穿過面積為S的平面的磁通量為BS答案12345678910111213141516解析12345678910111213141516
20、解析解析條形磁鐵內(nèi)部的磁感線方向是從磁鐵的S極指向N極的，A錯誤；一小段通電導(dǎo)線放在磁場中某處，若導(dǎo)線平行于磁場，即使磁感應(yīng)強度不為零，導(dǎo)線也不受磁場力作用，故B錯誤；兩通電導(dǎo)線間的相互作用是通過磁場發(fā)生的，C正確；在磁感應(yīng)強度為B的磁場中，只有當(dāng)磁感應(yīng)強度B垂直于某平面時，穿過面積為S的平面的磁通量BS才成立，D錯誤.4.如圖2是條形磁鐵的部分磁感線分布示意圖，關(guān)于圖中a、b兩點磁場的描述，正確的是A.a點的磁場方向為圖中Ba指向B.b點的磁場方向為圖中Bb指向C.a點的磁感應(yīng)強度大于b點的磁感應(yīng)強度D.a點的磁感應(yīng)強度小于b點的磁感應(yīng)強度圖2解析解析磁感線上某點的切線方向表示磁場的方向，題
21、圖中a、b兩點的磁場方向均是錯誤的，故A、B錯誤.磁感線疏密表示磁場的強弱，a點磁感線比較密，則a點的磁感應(yīng)強度大于b點的磁感應(yīng)強度，故C正確，D錯誤.答案解析123456789101112131415165.下列各圖中，已標(biāo)出電流I、磁感應(yīng)強度B的方向，其中符合安培定則的是答案12345678910111213141516解析解析地磁場的南(北)極在地理的北(南)極附近，因此在赤道上方磁場方向從南指向北，因電流方向向東，依據(jù)左手定則可得安培力方向向上，故C正確.6.(2017嵊州市高級中學(xué)期末)有一通電金屬導(dǎo)線在赤道上方，東西方向水平放置，電流方向向東，它受到地磁場的作用力方向為A.向東 B
22、.向西 C.向上 D.向下答案解析12345678910111213141516解析解析根據(jù)安培定則可知，通電圓環(huán)A在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向里，大小為B0，通電圓環(huán)B在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向豎直向下，大小為B0，兩者相互垂直，根據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行合成得知，O處的磁感應(yīng)強度大小為B電流大小相同，電流方向如圖3所示，設(shè)每個圓環(huán)在其圓心O處獨立產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為B0，則O處的磁感應(yīng)強度大小為A.0 B.2B0C.B0 D.無法確定7.兩個完全相同的通電圓環(huán)A、B的圓心重合、圓面相互垂直放置，通電圖3答案解析123456789101112131415168.三根平行的長直導(dǎo)線，
23、分別垂直地通過一個等腰直角三角形的三個頂點，三導(dǎo)線中電流方向相同，A、B兩導(dǎo)線中的電流大小相同，如圖4所示，已知導(dǎo)線A在斜邊中點O處所產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，導(dǎo)線C在斜邊中點O處所產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度大小為2B，則O處的磁感應(yīng)強度的大小和方向為A.大小為B，方向沿OA方向B.大小為2 B，方向豎直向下C.大小為2B，方向沿OB方向D.大小為2B，方向沿OA方向答案解析圖412345678910111213141516解析解析由安培定則知導(dǎo)線A、B在O處所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反，相互抵消，所以O(shè)處的磁感應(yīng)強度即為導(dǎo)線C所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度，即大小為2B，由安培定則可判定其方向
24、沿OA方向，A、B、C錯，D對.123456789101112131415169.如圖5所示，通有恒定電流的導(dǎo)體由位置繞固定軸轉(zhuǎn)到位置，該導(dǎo)體所受安培力的大小將A.變大 B.變小C.不變 D.不能確定答案12345678910111213141516圖5解析解析電流方向始終與磁場方向垂直，安培力大小始終為FBIL，是不變的，選項C正確.解析10.如圖6所示，邊長為L的正方形內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強磁場(未畫出)，磁感應(yīng)強度為B.一個半徑為r、粗細(xì)均勻的導(dǎo)電金屬圓環(huán)通過導(dǎo)線接入電路中，電路中的電流為I，兩接入點是圓環(huán)直徑上的兩個端點.則金屬圓環(huán)受到的安培力為A.0 B.BILC.2rBI D.
25、2rBI圖6答案12345678910111213141516解析解析解析隔離導(dǎo)電金屬圓環(huán)上半部分，通過的電流為 ，所受安培力為B2rBIr.同理，金屬圓環(huán)下半部分所受安培力也為BIr，兩部分所受安培力方向相同，所以，金屬圓環(huán)受到的安培力為2rBI，選項D正確.11.(2017溫州市十校高三期末)如圖7，干電池下面(負(fù)極)吸有一塊圓柱形強磁鐵，銅導(dǎo)線彎折后與電池構(gòu)成電路，銅導(dǎo)線下面兩端與強磁鐵形成電刷狀接觸，銅導(dǎo)線組成的線框就會轉(zhuǎn)動起來，下列說法正確的是A.如果強磁鐵的上表面是N極，那么從上往下看線框就有可能 做逆時針轉(zhuǎn)動B.如果強磁鐵的上表面是S極，那么從上往下看線框就有可能做順時針轉(zhuǎn)動C.
26、不管強磁鐵N極向上或者向下放置，從上往下看線框總是做順時針轉(zhuǎn)動D.使用的圓柱形磁鐵磁性非常強大，實驗時要遠(yuǎn)離磁卡、手機等易受強磁 場影響的設(shè)備答案解析12345678910111213141516圖7解析解析如果磁鐵上端為N極，下端為S極，周圍磁感線由上往下斜穿入金屬絲內(nèi)部，而電流方向由上向下，由左手定則知：由上往下看(俯視)，金屬絲順時針轉(zhuǎn)動，A錯誤；同理可知B、C錯誤；使用的圓柱形磁鐵磁性非常強大，實驗時要遠(yuǎn)離磁卡、手機等易受強磁場影響的設(shè)備，故D正確.1234567891011121314151612.如圖8所示，用天平測量勻強磁場的磁感應(yīng)強度.下列各選項所示的載流線圈匝數(shù)相同，邊長MN
27、相等，將它們分別掛在天平的右臂下方.線圈中通有大小相同的電流，天平處于平衡狀態(tài).若磁場發(fā)生微小變化，天平最容易失去平衡的是答案解析12345678910111213141516圖8解析解析由題意知，處于磁場中的線圈受安培力作用的有效長度越長，根據(jù)FBIL知受安培力越大，磁場發(fā)生微小變化時，天平越容易失去平衡，由題圖知選項A中線圈的有效長度最大，所以A正確.1234567891011121314151613.如圖9所示，金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛，處于豎直向上的勻強磁場中，棒中通以由M向N的電流，平衡時兩懸線與豎直方向的夾角均為.如果僅改變下列某一個條件，角的相應(yīng)變化情況是A.棒中的
28、電流變大，角變大B.兩懸線等長變短，角變小C.金屬棒質(zhì)量變大，角變大D.磁感應(yīng)強度變大，角變小答案解析12345678910111213141516圖9解析解析金屬棒受到水平的安培力而使懸線偏轉(zhuǎn)，懸線與豎直方向形成夾角，受力分析如圖所示，根據(jù)平衡條件有 由該式知，金屬棒中的電流變大，角變大，選項A正確；兩懸線等長變短，不影響平衡狀態(tài)，角不變，選項B錯誤；金屬棒質(zhì)量變大，角變小，選項C錯誤；磁感應(yīng)強度變大，角變大，選項D錯誤.1234567891011121314151614.質(zhì)量為m、長為L的直導(dǎo)體棒放置于四分之一光滑圓弧軌道上，整個裝置處于豎直向上、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，直導(dǎo)體棒中通有
29、恒定電流，平衡時導(dǎo)體棒與圓弧圓心的連線與豎直方向成60角，其截面圖如圖10所示.則下列關(guān)于導(dǎo)體棒中的電流分析正確的是答案解析圖1012345678910111213141516解析解析導(dǎo)體棒受到豎直向下的重力mg、斜向左上的彈力FN，要使導(dǎo)體棒平衡，應(yīng)受水平向右的安培力F安BIL，如圖所示.1234567891011121314151615.如圖11所示，PQ和MN為水平平行放置的金屬導(dǎo)軌，相距L1 m.導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為m0.2 kg，棒的中點用細(xì)繩經(jīng)光滑輕質(zhì)定滑輪與一物體相連(繩與棒垂直)，物體的質(zhì)量為M0.3 kg.導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)為0.5(g取10 m/s2)，
30、勻強磁場的磁感應(yīng)強度B2 T，方向豎直向下，為了使物體勻速上升，應(yīng)在棒中通入多大的電流？方向如何？圖1112345678910111213141516答案答案2 A由a指向b答案解析解析解析對導(dǎo)體棒ab 受力分析，由平衡條件得，豎直方向FNmg水平方向BILFfMg0又FfFN聯(lián)立解得I2 A由左手定則知電流方向由a指向b.1234567891011121314151616.如圖12所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L0.40 m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角37，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強度B0.50 T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面斜向上的勻強磁場.金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E4.5 V、內(nèi)阻r
31、0.50 的直流電源.現(xiàn)把一個質(zhì)量m0.040 kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止.導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒接入電路的電阻R02.5，金屬導(dǎo)軌電阻不計，g取10 m/s2.已知sin 370.60，cos 370.80，求：12345678910111213141516圖12(1)通過導(dǎo)體棒的電流；答案答案1.5 A答案解析12345678910111213141516(2)導(dǎo)體棒受到的安培力大?。淮鸢复鸢?.30 N解析解析導(dǎo)體棒受到的安培力大小F安BIL0.30 N.(3)導(dǎo)體棒受到的摩擦力大小.答案答案0.06 N答案解析12345678910111213141516解析解析假設(shè)導(dǎo)體棒受到的摩擦力沿導(dǎo)軌平面斜向下，對導(dǎo)體棒受力分析如圖所示：將重力正交分解，得F1mgsin 370.24 N因F1F安，假設(shè)成立.根據(jù)平衡條件，有F1FfF安，解得：Ff0.06 N.
物理第八章 磁場 第1講 磁場及其對電流的作用
