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1、活頁作業(yè)(二十三)　磁場及其描述　磁場對電流的作用 1.(2013·寶雞檢測)19世紀(jì)法國學(xué)者安培提出了著名的分子電流假說，他認(rèn)為，在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流——分子電流(分子電流實際上是由原子內(nèi)部電子的繞核運動形成的)，分子電流使每個物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個磁極．下面將分子電流(箭頭表示電子運動方向)等效為小磁體的圖示中正確的是(　　) 解析：由安培定則可判斷出分子電流等效為小磁體的圖示中正確的是B. 答案：B 2．(2011·新課標(biāo)全國高考)為了解釋地球的磁性，19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的．在下列四個圖中

2、，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是(　　) 3．如圖中的D為置于電磁鐵兩極間的一段通電直導(dǎo)線，電流方向垂直于紙面向里．在開關(guān)S接通后，導(dǎo)線D所受磁場力的方向是(　　) A．向上　　 B．向下　　 C．向左　　 D．向右 解析：由右手螺旋定則知，軟鐵芯在導(dǎo)線D處的磁場方向向左，由左手定則可判定導(dǎo)線D受到的磁場力方向向上，A正確． 答案：A 4.(2013·上海虹口模擬)如圖所示，電流從A點分兩路通過對稱的半圓支路匯合于B點，在圓環(huán)中心O處的磁感應(yīng)強度(　　) A．方向垂直于紙面向外 B．方向垂直于紙面向里 C．大小為零 D．無法確定 解析：根據(jù)對稱性，由安培定則

3、可判斷出在圓環(huán)中心O處的磁感應(yīng)強度大小為零，選項C正確． 答案：C 5.物理學(xué)家法拉第在研究電磁學(xué)時，親手做過許多實驗．如圖所示的實驗就是著名的電磁旋轉(zhuǎn)實驗，這種現(xiàn)象是：如果載流導(dǎo)線附近只有磁鐵的一個極，磁鐵就會圍繞導(dǎo)線旋轉(zhuǎn)；反之，載流導(dǎo)線也會圍繞單獨的某一磁極旋轉(zhuǎn)．這一裝置實際上就成為最早的電動機．圖中A是可動磁鐵，B是固定導(dǎo)線，C是可動導(dǎo)線，D是固定磁鐵．圖中黑色部分表示汞(磁鐵和導(dǎo)線的下半部分都浸沒在汞中)，下部接在電源上．這時自上向下看，A和C的轉(zhuǎn)動方向分別是(　　) 解析：通過B、C兩圓面的磁場既有向外的磁場又有向里的磁場，磁通量應(yīng)是向外與向里兩部分的差．垂直紙面向外的磁通量相

4、同，面積越大，垂直紙面向里的磁通量越多，則磁通量越少． 答案：AC 7.(2013·建陽檢測)如圖所示，一個半徑為R的導(dǎo)電圓環(huán)與一個軸向?qū)ΨQ的發(fā)散磁場處處正交，環(huán)上各點的磁感應(yīng)強度B大小相等，方向均與環(huán)面軸線方向成θ角(環(huán)面軸線為豎直方向)．若導(dǎo)線環(huán)上載有如圖所示的恒定電流I，則下列說法正確的是(　　) A．導(dǎo)電圓環(huán)有收縮的趨勢 B．導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力方向豎直向上 C．導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2BIR D．導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2πBIRsin θ 解析：將環(huán)形電流看做由許多直線電流元組成，根據(jù)左手定則可以判斷，各電流元受到的安培力都指向圓環(huán)內(nèi)側(cè)偏上，且與磁場垂直的方向，所

5、以圓環(huán)有收縮的趨勢，A正確．將安培力分解，結(jié)合力分布的對稱性可知，水平面內(nèi)力的合力為零，圓環(huán)所受安培力方向豎直向上，B正確．導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小F＝BIl1sin θ＋BIl2sin θ＋BIl3sin θ＋…＝2πBIRsin θ.D正確． 答案：ABD 8．有兩根長直導(dǎo)線a、b互相平行放置，如圖所示為垂直于導(dǎo)線的截面圖．在如圖所示的平面內(nèi)，O點為兩根導(dǎo)線連線的中點，M、N為兩導(dǎo)線連線的中垂線上兩點，與O點的距離相等，aM與MN夾角為θ.若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的恒定電流I，單根導(dǎo)線中的電流在M處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為B0，則關(guān)于線段MN上各點的磁感應(yīng)強度，下列說法正確的是(　　

6、) A．M點和N點的磁感應(yīng)強度方向一定相反 B．M點和N點的磁感應(yīng)強度大小均為2B0cos θ C．M點和N點的磁感應(yīng)強度大小均為2B0sin θ D．在線段MN上各點的磁感應(yīng)強度都不可能為零 解析：作出兩根導(dǎo)線在M、N兩處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度，并根據(jù)平行四邊形定則求出合磁場，如圖所示，顯然，A、B正確，C錯誤．兩根導(dǎo)線在O點處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度等大反向，合磁場為零，所以D錯誤． 答案：AB 9．如圖所示為一種自動跳閘的閘刀開關(guān)示意圖，O是轉(zhuǎn)動軸，A是絕緣手柄，C是閘刀卡口，M、N接電源線，閘刀處于垂直紙面向里、B＝1 T的勻強磁場中，CO間距離10 cm.當(dāng)磁場力為0.2 N

7、時，閘刀開關(guān)會自動跳開．則要使閘刀開關(guān)能跳開，CO中通過的電流的大小和方向為(　　) A．電流方向C→O B．電流方向O→C C．電流大小為1 A D．電流大小為0.5 A 解析：要使閘刀斷開，閘刀應(yīng)受一向左的磁場力，由左手定則可知電流方向應(yīng)由O→C，由F＝BIL，代入數(shù)據(jù)得F＝0.2 N時，I＝2 A. A．只將軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍 B．只將電流I增加至原來的2倍 C．只將彈體質(zhì)量減至原來的一半 D．將彈體質(zhì)量減至原來的一半，軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍，其他量不變 解析：由題意可知，B＝kI，設(shè)軌道寬為d，則F安＝BId＝kI2d，由動能定理得，F(xiàn)安·L＝mv2，聯(lián)

8、立以上式子解得v＝ ，選項B、D正確． 答案：BD 11．如圖所示，在傾角為37°的光滑斜面上有一根長為0.4 m、質(zhì)量為6×10－2 kg的通電直導(dǎo)線，電流I＝1 A，方向垂直于紙面向外，導(dǎo)線用平行于斜面的輕繩拴住不動，整個裝置放在磁感應(yīng)強度每秒增加0.4 T、方向豎直向上的磁場中，設(shè)t＝0時，B＝0，則需要幾秒，斜面對導(dǎo)線的支持力為零？(g取10 m/s2) 解析： 12．如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L＝0.40 m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ＝37°，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強度B＝0.50 T，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場．金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E

9、＝4.5 V、內(nèi)阻r＝0.50 Ω的直流電源．現(xiàn)把一個質(zhì)量m＝0.040 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)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻R0＝2.5 Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計，g取10 m/s2.已知sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，求： (1)通過導(dǎo)體棒的電流； (2)導(dǎo)體棒受到的安培力大?。? (3)導(dǎo)體棒受到的摩擦力． 解析：(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律 I＝＝1.5 A. (2)導(dǎo)體棒受到的安培力 F安＝BIL＝0.30 N. (3)將重力正交分解，設(shè)導(dǎo)體棒所受重力沿斜面的分力為F1，則F1＝mgsin 37°＝0.24 N，所以F1＜F安，導(dǎo)體棒受力如圖，根據(jù)平衡條件有mgsin 37°＋Ff＝F安 解得Ff＝0.06 N，方向沿斜面向下 答案：(1)1.5 A　(2)0.30 N (3)0.06 N，方向沿斜面向下