《热点10 磁场的性质.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《热点10 磁场的性质.docx（5页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、热点10磁场的性质1 .（多选X2021 .浙江6月选考15）如图所示，有两根用超导材料制成的长直平行细导线。、b, 分别通以80 A和100 A流向相同的电流，两导线构成的平面内有一点p,到两导线的距离 相等.下列说法正确的是（）a80 APh100 AA.两导线受到的安培力凡=125凡B.导线所受的安培力可以用b计算C.移走导线。前后，点的磁感应强度方向改变D.在离两导线所在的平面有一定距离的有限空间内，不存在磁感应强度为零的位置答案BCD解析 两导线受到的安培力是相互作用力，大小相等，故A错误；因为磁场与导线垂直， 导线所受的安培力可以用歹=8计算，故B正确；移走导线前，导线中的电流较大
2、， 则p点磁场方向垂直纸面向里，移走后，点磁场方向垂直纸面向外，故C正确；在离两导 线所在的平面有一定距离的有限空间内，两导线在任意点产生的磁场均不在同一条直线上， 故不存在磁感应强度为零的位置，故D正确.2 .（2022山东济南市二模）如图所示，。历是以。点为圆心的三分之一圆弧，为圆弧中点, 、。、c处各有一垂直纸面的通电直导线，电流大小相等、方向均垂直纸面向里，整个空间 还存在一个磁感应强度大小为3的匀强磁场，。点处的磁感应强度恰好为零.若将c处电流 反向，其他条件不变，则。点处的磁感应强度大小为（）/ 、。b；cA. B B. 2B C. 3B D. 0答案A解析 三条导线的磁场如图甲所
3、示，由矢量的叠加可知，三条导线在。点产生的磁场合磁 感应强度大小为 =2Bo,结合题意可得2&=3,若将c处电流反向，三条导线在。点产 生的磁场如图乙所示，甲乙根据磁感应强度的叠加可知，0点处的磁感应强度大小仍为5,故A正确，B、C、D错误.3.（多选）如图所示，条形磁体放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住，使磁体处于静 止状态.图中圆圈为垂直于纸面放置的直导线的横截面，当导线中无电流时，磁体对斜面的 压力大小为/N】；当导线中有电流通过时，磁体对斜面的压力大小为尺2.下列说法正确的是 （）A.若导线位于图中位置1且电流方向向外，则队1尺2B.若导线位于图中位置1且电流方向向里，则弹簧伸长
4、量增大C.若导线位于图中位置2且弹簧伸长量增大，则导线中电流方向向里D.若导线位于图中位置2且弹簧伸长量增大，则匹1尺2答案AC解析 条形磁体的外部磁场的方向是由N极指向S极，位置1的磁场方向沿斜面向下，位 置2的磁场方向斜向左上方.若导线位于题图中位置1且电流方向向外，根据左手定则可得 导线所受安培力的方向为垂直斜面向下，由牛顿第三定律可得导线对磁体的反作用力垂直斜 面向上，可知磁体对斜面的压力减小，有尺1尺2,故A正确；若导线位于题图中位置1且 电流方向向里，根据左手定则可得导线所受安培力的方向为垂直斜面向上，由牛顿第三定律 可得导线对磁体的反作用力垂直斜面向下，但弹簧的弹力大小仍等于磁体
5、重力沿斜面方向的 分力，则弹簧的伸长量不变，故B错误；若导线位于题图中位置2且弹簧的伸长量增大， 可知导线对磁体的反作用力沿斜面方向的分力向下，垂直于斜面方向的分力向下，从而使弹 簧的弹力增大，也使磁体对斜面的压力增大，有尸niFn2,所以导线所受的安培力方向斜向 右上方，由左手定则可得导线中的电流方向向里，故C正确，D错误.4 .（2022.福建三明市三模）如图所示,边长为/的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板, 导线框中通有逆时针方向的电流，图中虚线过必和区边的中点，虚线的下方有一垂直于导 线框向内的匀强磁场，此时通电导线框处于静止状态，细线的拉力大小为Fn.保持其他条件 不变，现将虚
6、线下方的磁场，平移至虚线上方，稳定后细线的拉力大小变为臼2.已知导线框 的质量为相，则重力加速度且为（）Fti +2Ft23mFt1+Ft2A.mA1+Ft22m 答案c 解析 变化前，导线框在磁场中的等效长度为L等效=，根据左手定则可知导线框受到的安 培力方向竖直向上、大小为/安=8等效=3/9，根据受力平衡可得Fti + /安=mg,变化后，导线框在磁场中的等效长度为L等效=g,根据左手定则可知导线框受到的安培力方向竖直 乙加速度为gh或2,C正确，A、B、D错误.向下、大小为E安=BIL等效根据受力平衡可得尸r2 = b安+mg,联立解得重力5 .（2022湖南省二模）利用霍尔效应传感器
7、可以设计出自行车速度计.如图甲所示，一块磁 体安装在自行车前轮上，轮子每转一圈，这块磁体就靠近传感器一次，传感器会输出一个脉 冲电压.如图乙所示，为霍尔元件的工作原理图，电源输出电压为当磁场靠近霍尔元件55时，在导体前后表面间出现电势差为。2,称为霍尔电势差.下列说法正确的是（磁体甲乙A.图乙中霍尔元件的载流子带正电B.自行车的车速变大，霍尔电势差仇不变C.传感器的电源输出电压减小，霍尔电势差仇变大D.已知自行车车轮的半径，再根据霍尔电势差。2的大小，即可求得车速大小答案B解析 根据电流方向及左手定则可以判定该霍尔元件载流子带负电，A错误；设霍尔元件的 长为ay宽为b,高为c,稳定后电荷所受静
8、电力和洛伦兹力平衡，即qv B二后,解得U2=Bbvf,由电流微观表达式, 是霍尔元件内的载流子数，q是单个载流子所带的电荷量，S是导体的横截面积，炉 是载流子的运动速度，整理得。2=，由于电流大 C小/和磁感应强度5不变，因此霍尔电势差仿不变，与车速大小无关，B正确；由5=里可知，传感器的电源电压U1减小，那么电流/减小，则霍尔电势差仇减小，C错误；根据霍尔电势差。2的大小，不能求出单位时间内的脉冲数，因此不能求得车的速度大小，D错.口沃.6. （2021 .河北卷.5）如图，距离为d的两平行金属板P、。之间有一匀强磁场，磁感应强度 大小为囱，一束速度大小为。的等离子体垂直于磁场喷入板间，相
9、距为L的两光滑平行金 属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为导轨平面与水平面夹 角为仇两导轨分别与尸、。相连，质量为2、接入电路的电阻为R的金属棒用垂直导轨 放置，恰好静止，重力加速度为g,不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力，下 列说法正确的是（）二二一mRsin 0 v= BB2LdmgRsin 0V= BiBzLdmgRtan 3V= BB2LdmgRtan 0 =晨 n t IA.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，B.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，C.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，D.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，答案B解析 等离子体垂直于磁场喷入
10、板间时，根据左手定则可得金属板。带正电，金属板P带 负电，则电流由金属棒端流向b端.由于金属棒恰好静止，则此时等离子体穿过金属板P、 Q时产生的电动势U满足*=qBiV,由欧姆定律/=*和安培力公式F=BIL可得/安=以瑞8产,再根据金属棒ab垂直导轨放置，恰好静止，可得F安=mgsin 6,则,KdD2LCI金属棒油受到的安培力方向沿导轨向上，由左手定则可判定导轨处磁场的方向垂直导轨平 面向下，故选B.7.（多选）（2022.湖北卷.11）如图所示，两平行导轨在同一水平面内.一导体棒垂直放在导轨 上，棒与导轨间的动摩擦因数恒定.整个装置置于匀强磁场中，磁感应强度大小恒定，方向与金属棒垂直、与
11、水平向右方向的夹角。可调.导体棒沿导轨向右运动，现给导体棒通以图 示方向的恒定电流，适当调整磁场方向，可以使导体棒沿导轨做匀加速运动或匀减速运动.已 知导体棒加速时，加速度的最大值为半g;减速时，加速度的最大值为小g,其中g为重力)加速度大小.下列说法正确的是（A.棒与导轨间的动摩擦因数为手B.棒与导轨间的动摩擦因数为坐C.加速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向下，8=60。D.减速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向上，8=150。答案BC 解析 当导体棒加速时，所受合力向右，设此时磁场方向与水平方向的夹角为仇，仇90。;根据左手定则和受力分析可知安培力应该斜向右上方，磁场方向斜向右下方，此时
12、有FsinaWngFcos 6)=mci令 cosa= / , sin a= r-VT+? Vhv根据数学知识可得+/z* 2sin（&+a）=mg+znai,则有sin （仇+a）=i（/矣，W1.同理当导体棒减速时,所受合力向左，设磁场方向与水平方向夹角为私,仇90。，根据左手定则和受力分析可知安培力应该斜向左下方，磁场方向斜向左上方，此时有/sin%+（mg+代os优）=根公, 有1 +/?sin （%+a）=ma2 pmg,所以有sin （优+a） =所以有sin （优+a） =ma2mgF/ I +/?代入cos a=当加速或减速的加速度分别最大时，不等式均取等于，联立可得=罟 可得a=30。，此时a=优=60。，加速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向右下方，有。= 60,减速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向左上方，有。=兀-60。=120。，故B、C 正确，A、D错误.