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1、-考点一安培定则的应用和磁场的叠加-第 - 4 - 页第一讲 磁场和安培力考点一安培定则的应用和磁场的叠加1.三根平行的长直通电导线，分别通过一个直角三角形的三个顶点且与三角形所在平面垂直，如图所示，O为斜边的中点。已知直线电流在某点产生的磁场，其磁感应强度B的大小与电流强度成正比，与点到通电导线的距离成反比，已知，在O点产生的磁场磁感应强度大小为B，则关于O点的磁感应强度，下列说法正确的是： A2B，沿OC方向 B2B，垂直AC向右C，垂直AC向右 D02.丹麦物理学家奥斯特在1820年通过实验发现电流磁效应现象，下列说法正确的是：（ ）A奥斯特在实验中观察到电流磁效应，揭示了电磁感应定律B
2、将直导线沿东西方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，小磁针一定会转动C将直导线沿南北方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，小磁针一定会转动D将直导线沿南北方向水平放置，把铜针（用铜制成的指针）放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，铜针一定会转动3.欧姆在探索通过导体的电流、电压、电阻的关系时因无电源和电流表，他利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电流。具体做法是：在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为I时，小磁针偏转了30；当他发现
3、小磁针偏转了45，则通过该直导线的电流为（直导线在某点产生的磁感应强度与通过直导线的电流成正比） ： AI B2I CI D无法确定考点二判断通电导体（或磁铁）在安培力作用下运动的常用方法4.如图所示，用绝缘细线悬挂一个导线框，导线框是由两同心半圆弧导线和直导线ab、cd（ab、cd在同一条水平直线上）连接而成的闭合回路，导线框中通有图示方向的电流，处于静止状态。在半圆弧导线的圆心处垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线P。当P中通以方向向里的电流时（ ）A导线框将向左摆动 B导线框将向右摆动C从上往下看，导线框将顺时针转动 D从上往下看，导线框将逆时针转动5.如图所示，直导线AB与圆线圈的平
4、面垂直且隔有一小段距离，直导线固定，线圈可以自由运动，当它们同时通以如图箭头所示的电流时，从右向左看，线圈将： （ ）A顺时针转动，同时靠近直导线ABB顺时针转动，同时远离直导线ABC逆时针转动，同时靠近直导线ABD逆时针转动，同时远离直导线AB6.如右图所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡，A为水平放置的直导线的截面，导线中无电流时磁铁对斜面的压力为FN1；当导线中有垂直纸面向外的电流时，磁铁对斜面的压力为FN2，则下列关于压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是： （ ）AFN1FN2，弹簧的伸长量增大DFN1FN2，弹簧的伸长量减小考点三安培力作用下导体的平衡问题7.多
5、选）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，有两根竖直的平行导轨AB、CD，导轨上放有质量为m的金属棒MN，棒与导轨间的动摩擦因数为，现从t=0时刻起，给棒通以图示方向的电流，且电流与时间成正比，即I=kt，其中k为恒量。若金属棒与导轨始终垂直，则表示棒所受的安培力F和摩擦力f随时间变化的四幅图中，正确的是： （ ）8.（多选）如图所示，将长度为L的直导线放置在y轴上，当通以大小为I、沿y轴负方向的电流后，测得其受到的安培力大小为F、方向沿x轴正方向，则匀强磁场的磁感应强度可能为： （ ）A沿z轴正方向，大小为B在平面内，大小为C在平面内，大小为D在平面内，大小为9.（多选）如图两根光滑金属导轨平行
6、放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为。质量为m、长为L的金属杆ab垂直导轨放置，整个装置处于匀强磁场中，磁场方向与ab垂直。当金属杆ab中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab保持静止。则磁感应强度方向和大小可能为： A竖直上，大小为 B平行导轨向上，大小为C水平向右，大小为 D水平向左，大小为10磁场中某区域的磁感线如图所示，下列说法中正确的是： （ ）Aa、b两处的磁感应强度大小BaBbBa、b两处的磁感应强度大小BaBbC一通电导线分别放在a、b两处受的安培力，一定有FaFbD一电荷分别静止在在a、b两处均受洛伦兹力，且一定有ab11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
7、线，电流方向垂直纸面向里，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： （ ）Aa、b两点磁感应强度相同 Bc、d两点磁感应强度相同Ca点磁感应强度最大 Db点磁感应强度最大12如图所示，某同学用玻璃皿在中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个一环形电极接电源的正极做“旋转的液体的实验”，若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场，磁感应强度为B=01 T，玻璃皿的横截面的半径为a=005 m，电源的电动势为E=3 V，内阻，限流电阻，玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为，闭合开关后当液体旋转时电压表的示数恒为15 V，则：（ ）A由上往下看，液体做顺时针旋转B液体所受的安
8、培力做负功C闭合开关10 s，液体具有的内能是45 JD闭合开关后，液体电热功率为0081 W13【2016北京卷】中国宋代科学家沈括在梦溪笔谈中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料，下列说法不正确的是： A地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用14【2015江苏4】如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长NM相等，将它们分别
9、挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是： （ ）15如图所示的等臂天平可用来测定磁感应强度天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为l，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面当线圈中通有电流I（方向如图）时，天平平衡；当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡由此可知： （ ）A磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为B磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为C磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为D磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为1.【答案】C2.【答案】C【解析】奥斯特在实验中观察到了电流的磁效应，
10、而法拉第发现了电磁感应定律，故A错误；将直导线沿东西方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方时，小磁针所在位置的磁场方向可能与地磁场相同，故小磁针不一定会转动，故B错误；将直导线沿南北方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，由于磁场沿东西方向，则小磁针一定会转动，故C正确；铜不具有磁性，故将导线放在上方不会受力的作用，故不会偏转，故D错误。3.【答案】C4.【答案】C5.【答案】A6.【答案】C 【解析】磁铁的磁感线在它的外部是从N极到S极，因为长直导线在磁铁的中心偏右位置，所以此处的磁感线是斜向左下的，电流的方向垂直与纸面向外，根据左手定则，导线受磁铁给的安培力方向是斜向
11、右下方；长直导线是固定不动的，根据物体间力的作用是相互的，导线给磁铁的反作用力方向就是斜向左上方；导线给磁铁的反作用力方向就是斜向左上的，将这个力分解为垂直于斜面与平行于斜面的分力，因此光滑平板对磁铁支持力减小，由于在电流对磁铁作用力沿斜面方向的分力向下，所以弹簧拉力拉力变大，弹簧长度将变长，故选项C正确。7.【答案】BC8.【答案】CD【解析】已知电流沿y轴负方向，安培力方向沿x轴正方向，根据左手定则判断得知匀强磁场的磁感应强度在平面内，设磁场与导线的夹角为，则，当时，由可知，B有最小值为，当，所以和是可能的，故AB错误，CD正确。9.【答案】AD10【答案】A【解析】解：A、磁场中磁感线的
12、疏密表示磁场的强弱由图可知，BaBb故A正确，B错误C、一通电导线分别放在a、b两处受的安培力，但没有说明导线的方向与磁场方向之间的关系，安培力的大小关系不一定有FaFb，故C错误；D、电荷在磁场中静止时，不受洛伦兹力的作用故D错误故选：A11.【答案】C根据矢量合成法则，则c、d两点磁感应强度的大小相等，方向不同，故C正确，ABD错误；故选：C12.【答案】D【解析】由于中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极，在电源外部电流由正极流向负极，因此电流由边缘流向中心；器皿所在处的磁场竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿逆时针方向，因此液体沿逆时针方向旋转
13、，液体所受的安培力做正功，故AB错误；电压表的示数为15V，则根据闭合电路的欧姆定律：，所以电路中的电流值：，玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为R=09，则液体热功率为， 10s内液体的热能，C错误D正确；13.【答案】C【解析】根据题意可知，地理南、北极与地磁场存在一个夹角，为磁偏角，故两者不重合，A正确；地磁南极在地理的北极附近，地磁北极在地理的南极附近，B正确；由于地磁场的磁场方向沿磁感线切线的方向，故只有赤道处地磁场的磁场方向才与地面平行，C错误；在赤道处，磁场方向水平，而射线是带电的粒子，运动方向垂直磁场方向，根据左手定则可得射向赤道的粒子受到洛伦兹力的作用，D正确。14.【答案】A【解析】 由题意知，当处于磁场中的导体，受安培力作用的有效长度越长，根据F=BIL知受安培力越大，月容易失去平衡，由图知选项A中导体的有效长度最大，所以A正确。【方法技巧】 本题主要是安培力，在通电导体在磁场中受安培力时，要注意导体的有效长度的计算。15.【答案】D【解析】天平平衡后，当电流反向（大小不变）时，安培力方向反向，则右边相当于多了或少了两倍的安培力大小由题可知B的方向垂直纸面向里，开始线圈所受安培力的方向向下，电流方向相反，则安培力方向反向，变为竖直向上，相当于右边多了两倍的安培力大小，所以需要在右边加砝码则有mg=2NBIL，所以B=故ABC错误，D正确。