2、在a處受力一定比放在b處受力大
D．同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力小
解析：磁感線的疏密程度表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，由a、b兩處磁感線的疏密程度可判斷出Ba>Bb，所以A正確，B錯(cuò)誤；安培力的大小跟該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，I、L和導(dǎo)線放置的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向的夾角有關(guān)，故C、D錯(cuò)誤．
3.(多選)把一根不計(jì)重力的、通電的硬直導(dǎo)線ab放在磁場(chǎng)中，導(dǎo)線所在區(qū)域的磁感線呈弧形，如圖所示．導(dǎo)線可以在空中自由移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)線中的電流方向由a向b，關(guān)于導(dǎo)線的受力和運(yùn)動(dòng)情況，下述說(shuō)法正確的是( AC )
A．硬直導(dǎo)線先轉(zhuǎn)動(dòng)，然后邊轉(zhuǎn)動(dòng)邊下移
B．硬直導(dǎo)線只能轉(zhuǎn)動(dòng)，不會(huì)向下移動(dòng)
3、C．硬直導(dǎo)線各段所受安培力的方向都與導(dǎo)線垂直
D．在圖示位置，a端受力垂直紙面向內(nèi)，b端受力垂直紙面向外
解析：題圖可看成通電螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，如圖所示，導(dǎo)線等效為Oa、Ob兩電流元，由左手定則可判定兩電流元所受安培力的方向，Oa段所受安培力垂直于紙面向外，Ob段所受安培力垂直于紙面向內(nèi)，所以從上向下看導(dǎo)線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)再用左手定則可判定導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力方向向下，即導(dǎo)線在逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)還要向下移動(dòng)，A、C對(duì)．
4.三根平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線，分別垂直地通過(guò)一個(gè)等腰直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，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，如圖所示，已知導(dǎo)線A在斜邊中點(diǎn)O處所產(chǎn)生
4、的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)線C在斜邊中點(diǎn)O處所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，則O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向?yàn)? D )
A．大小為B，方向沿OA方向
B．大小為2B，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
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(qiáng)度大小相等，方向相反，相互抵消，所以O(shè)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度即為導(dǎo)線C在O點(diǎn)所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度，即大小為2B，由安培定則可判定其方向沿OA方向，A、B、C錯(cuò)．
5.如圖所示，用絕緣細(xì)線懸掛一個(gè)導(dǎo)線框，導(dǎo)線框是由兩同心半圓弧導(dǎo)線和兩直導(dǎo)線ab、cd(ab、cd在同一條水平直線上)連接而成的閉
5、合回路，導(dǎo)線框中通有圖示方向的電流，處于靜止?fàn)顟B(tài)．在半圓弧導(dǎo)線的圓心處沿垂直于導(dǎo)線框平面的方向放置一根長(zhǎng)直導(dǎo)線P.當(dāng)P中通以方向向外的電流時(shí)( D )
A．導(dǎo)線框?qū)⑾蜃髷[動(dòng)
B．導(dǎo)線框?qū)⑾蛴覕[動(dòng)
C．從上往下看，導(dǎo)線框?qū)㈨槙r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
D．從上往下看，導(dǎo)線框?qū)⒛鏁r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
解析：當(dāng)P中通以方向向外的電流時(shí)，由安培定則可知長(zhǎng)直導(dǎo)線P產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍勺笫侄▌t可判斷出ab所受的安培力方向垂直紙面向外，cd所受的安培力方向垂直紙面向里，故從上往下看，導(dǎo)線框?qū)⒛鏁r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，D正確．
6．(2017·全國(guó)卷Ⅱ)(多選)某同學(xué)自制的簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)示意圖如圖所示．矩形線圈由一根漆包線繞制而成
6、，漆包線的兩端分別從線圈的一組對(duì)邊的中間位置引出，并作為線圈的轉(zhuǎn)軸．將線圈架在兩個(gè)金屬支架之間，線圈平面位于豎直面內(nèi)，永磁鐵置于線圈下方．為了使電池與兩金屬支架連接后線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，該同學(xué)應(yīng)將( AD )
A．左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉
B．左、右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉
C．左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉
D．左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉
解析：裝置平面示意圖如圖所示．如圖所示的狀態(tài)，磁感線方向向上，若形成通路，線圈下邊導(dǎo)線中電流方向向左，受垂直紙面向里的安培力，同理，上邊導(dǎo)線中電流受安培力垂直紙面向外，使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)．當(dāng)線圈上邊導(dǎo)線
7、轉(zhuǎn)到下邊時(shí)，若仍通路，線圈上、下邊中電流方向與圖示方向相比均反向，受安培力反向，阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)．若要線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，則要求左、右轉(zhuǎn)軸只能上一側(cè)或下一側(cè)形成通路，另一側(cè)斷路．故選A、D.
7.如圖所示，將一個(gè)半徑為R的金屬圓環(huán)串聯(lián)接入電路中，電路中的電流為I，接入點(diǎn)a、b是圓環(huán)直徑上的兩個(gè)端點(diǎn)，流過(guò)圓弧acb和adb的電流相等．金屬圓環(huán)處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與圓環(huán)所在的平面垂直，則金屬圓環(huán)受到的安培力為( C )
A．0 B．πBIR
C．2BIR D．4BIR
解析：隔離分析金屬圓環(huán)的上半部分，其中的電流為，所受安培力為B··2R＝BIR；同
8、理，金屬圓環(huán)的下半部分所受的安培力也為BIR，兩部分所受的安培力方向相同，所以金屬圓環(huán)受到的安培力為2BIR，C項(xiàng)正確．
8．如圖所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，O為半圓弧的圓心，∠MOP＝60°，在M、N處各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過(guò)紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示，這時(shí)O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1.若將M處長(zhǎng)直導(dǎo)線移至P處，則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，那么B2與B1之比為( B )
A.1 B.2
C．11 D．12
解析：如圖所示，當(dāng)通有電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線在M、N兩處時(shí)，根據(jù)安培定則可知，二者在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小都為；當(dāng)
9、將M處長(zhǎng)直導(dǎo)線移到P處時(shí)，兩直導(dǎo)線在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小也為.作平行四邊形，由圖中的幾何關(guān)系可得cos30°＝＝＝，故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤．
9．一通電直導(dǎo)體棒用兩根絕緣輕質(zhì)細(xì)線懸掛在天花板上，靜止在水平位置(如正面圖)．現(xiàn)在通電導(dǎo)體棒所處位置加上勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使導(dǎo)體棒能夠靜止在偏離豎直方向θ角(如側(cè)面圖)的位置．如果所加磁場(chǎng)的強(qiáng)弱不同，則磁場(chǎng)方向的范圍是(以下選項(xiàng)中各圖均是在側(cè)面圖的平面內(nèi)畫出的，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小未按比例畫)( C )
解析：要使導(dǎo)體棒能夠靜止在偏離豎直方向θ角(如側(cè)面圖)的位置，則安培力的范圍是由豎直向上順時(shí)針轉(zhuǎn)到沿細(xì)線向下，可以豎直向上，但不能
10、沿細(xì)線向下．再由左手定則可知磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是由水平向右順時(shí)針轉(zhuǎn)到垂直于細(xì)線向下，但不能沿垂直于細(xì)線向下．所以C圖正確．
10.(多選)已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度滿足B＝k(其中k為比例系數(shù)，I為電流大小，r為該點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離)．現(xiàn)有四根平行的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線，其橫截面恰好在一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上，電流方向如圖所示，其中A、C導(dǎo)線中的電流大小為I1，B、D導(dǎo)線中的電流大小為I2.已知A導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力恰好為零，則下列說(shuō)法正確的是( ACD )
A．電流的大小關(guān)系為I1＝2I2
B．四根導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力均為零
C．正方形中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零
D．若移走
11、A導(dǎo)線，則中心O處的磁場(chǎng)將沿OB方向
解析：畫出導(dǎo)線B、C、D在導(dǎo)線A處的磁場(chǎng)方向，如圖所示．
根據(jù)題意A導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力為零，則A處的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，即k＝k，則I1＝2I2，故選項(xiàng)A正確．同理將各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向都畫出來(lái)，可以判斷B、D導(dǎo)線處的合磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，B、D導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力不為零，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤．將各導(dǎo)線在O點(diǎn)的磁場(chǎng)方向畫出，如圖所示．
由于A、C導(dǎo)線電流相等而且與O點(diǎn)距離相等，則B′A＝B′C，且方向相反，同理B′B＝B′D，且方向相反，即正方形中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，故C正確．若移走A導(dǎo)線，則磁場(chǎng)B′A不存在，則此時(shí)在O點(diǎn)的磁場(chǎng)相當(dāng)于只剩下導(dǎo)線C的磁場(chǎng)，則O處的磁
12、場(chǎng)將沿OB方向，故D正確．
11.圖中a、b、c為三根與紙面垂直的固定長(zhǎng)直導(dǎo)線，其截面位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，bc沿水平方向，導(dǎo)線中均通有大小相等的電流，方向如圖所示．O點(diǎn)為三角形的中心(O到三個(gè)頂點(diǎn)的距離相等)，則( B )
A．O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零
B．O點(diǎn)的磁場(chǎng)方向垂直O(jiān)c向下
C．導(dǎo)線a受到的安培力方向豎直向上
D．導(dǎo)線b受到的安培力方向沿bc連線方向指向c
解析：根據(jù)右手螺旋定則，通電導(dǎo)線a在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)平行于bc向左，通電導(dǎo)線b在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)平行ac指向右下方，通電導(dǎo)線c在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)平行ab指向左下方，由于三導(dǎo)線電流大小相等，到O點(diǎn)的距離相同，根據(jù)平行四
13、邊形定則，O點(diǎn)合磁場(chǎng)的方向垂直O(jiān)c向下，故A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)左手定則，結(jié)合矢量合成法則，導(dǎo)線a受到的安培力方向水平向左，導(dǎo)線b受到的安培力方向平行于ac斜向左上方，故C、D錯(cuò)誤．
12．利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。媒^緣輕質(zhì)絲線把底部長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R、質(zhì)量為m的“U”形線框固定在力敏傳感器的掛鉤上，并用輕質(zhì)導(dǎo)線連接線框與電源，導(dǎo)線的電阻忽略不計(jì)．當(dāng)有拉力F作用于力敏傳感器的掛鉤上時(shí)，拉力顯示器可以直接顯示力敏傳感器所受的拉力．當(dāng)線框接入恒定電壓為E1時(shí)，拉力顯示器的示數(shù)為F1；接入恒定電壓為E2時(shí)(電流方向與電壓為E1時(shí)相反)，拉力顯示器的示數(shù)為F2，已知F1>F2，
14、則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為( B )
A．B＝ B．B＝
C．B＝ D．B＝
解析：當(dāng)線框接入恒定電壓為E1時(shí)，拉力顯示器的示數(shù)為F1，則F1＝mg＋BL；接入恒定電壓為E2時(shí)(電流方向與電壓為E1時(shí)相反)，拉力顯示器的示數(shù)為F2，則F2＝mg－BL；聯(lián)立解得B＝，選項(xiàng)B正確．
13．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為3 V，內(nèi)阻不計(jì)，兩個(gè)不計(jì)電阻的金屬圓環(huán)表面光滑，豎直懸掛在等長(zhǎng)的細(xì)線上，金屬環(huán)面平行，相距1 m，兩環(huán)分別與電源正負(fù)極相連．現(xiàn)將一質(zhì)量為0.06 kg、電阻為1.5 Ω的導(dǎo)體棒輕放在環(huán)上，導(dǎo)體棒與環(huán)有良好電接觸．兩環(huán)之間有方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，導(dǎo)體棒上滑到某位置靜止不動(dòng)，g取10 m/s2，試求在此位置上棒對(duì)每一個(gè)環(huán)的壓力為多少？若已知環(huán)半徑為0.5 m，此位置與環(huán)底的高度差是多少？
解析：棒受的安培力F＝BIL，
棒中電流為I＝，代入數(shù)據(jù)解得F＝＝0.8 N，
對(duì)棒受力分析如圖所示(從右向左看)，兩環(huán)支持力的總和為
2FN＝，
代入數(shù)據(jù)解得FN＝0.5 N.
由牛頓第三定律知，棒對(duì)每一個(gè)環(huán)的壓力為0.5 N，
由圖中幾何關(guān)系有tanθ＝＝＝，得θ＝53°，
棒距環(huán)底的高度為h＝r(1－cosθ)＝0.2 m.
答案：0.5 N 0.2 m
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2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)作業(yè)36 磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用（含解析）新人教版
