1、第1讲磁场及磁场对电流的作用课时作业(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)1磁场中某区域的磁感线如图所示，则()Aa、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBbBa、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBbC同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小B在磁场中，磁感线疏密程度表示磁场的强弱，故BaBb，B正确，A错误；同一通电导线如果都垂直放入磁场中，则在a处受力一定比b处受力小，但如果导线与磁场平行放置，受力均为零，C、D错误。2.如图所示，一水平的可自由移动的通电长直导线置于螺线管的右端，通入垂直纸面向外方向的电流，当开关K闭合瞬间，长直
2、导线的运动方向为()A向上B.向下C向左 D.向右A当闭合开关K瞬间，根据右手螺旋定则可知通电螺线管产生的磁场在长直导线处的方向水平向右，再根据左手定则判断出通电导线的受力方向向上，故选项A正确。3(2020浙江模拟)磁场中同一位置处放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直。在导线中通入不同的电流，测得安培力F和电流I的数据，并描绘在FI图象中，其中a、b各代表一组F、I的数据。则以下图象正确的是()C本题考查安培力随电流变化的图象。磁场中同一位置处放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直。该位置的磁感应强度不变，由安培力公式FBIL可知，导线受到安培力F和电流I的大小成正比，FI图象正确的是
3、C。4(2019北京密云区期末)如图所示，两平行直导线cd和ef竖直放置，通以方向相反大小相等的电流，a、b两点位于两导线所在的平面内，则 ()Ab点的磁感应强度可能为零Bef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里Ccd导线受到的安培力方向向右D同时改变两导线的电流方向，cd导线受到的安培力方向不变 D本题考查安培定则、左手定则的应用。根据安培定则，两平行直导线在b点产生的磁场方向相同，所以b点的磁感应强度垂直纸面向外，不可能为零，选项A错误；根据安培定则，ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向外，选项B错误；根据同向电流相互吸引，反向电流相互排斥可知，cd导线受到的安培力方向向左，选项C错误；
4、同时改变两导线的电流方向，cd导线受到的安培力依然向左，方向不变，选项D正确。5(2018浙江选考物理7)电流天平是一种测量磁场力的装置，如图所示。两相距很近的通电平行线圈和，线圈固定，线圈置于天平托盘上。当两线圈均无电流通过时，天平示数恰好为零。下列说法正确的是 ()A当天平示数为负时，两线圈电流方向相同B当天平示数为正时，两线圈电流方向相同C线圈对线圈的作用力大于线圈对线圈的作用力D线圈对线圈的作用力与托盘对线圈的作用力是一对相互作用力A本题考查电流天平的原理和相互作用力。当两线圈电流方向相同时，表现为相互吸引，电流方向相反时，表现为相互排斥，故当天平示数为正时，两者相互排斥，电流方向相反
5、，当天平示数为负时，两者相互吸引，电流方向相同，A正确，B错误；线圈对线圈的作用力与线圈对线圈的作用力是一对相互作用力，等大反向，C错误；相互作用力是作用在两个物体上的力，D错误。6.如图所示，一通电金属环固定在绝缘的水平面上，在其左端放置一可绕中点O自由转动且可在水平方向自由移动的竖直金属棒，中点O与金属环在同一水平面内，当在金属环与金属棒中通有图中所示方向的电流时，则()A金属棒始终静止不动B金属棒的上半部分向纸面外转，下半部分向纸面里转，同时靠近金属环C金属棒的上半部分向纸面里转，下半部分向纸面外转，同时靠近金属环D金属棒的上半部分向纸面里转，下半部分向纸面外转，同时远离金属环B由通电金
6、属环产生的磁场特点可知，其在金属棒的上半部分产生有水平向左的磁场分量，由左手定则可判断金属棒上半部分受到方向垂直纸面向外的安培力，故向纸面外转；同理可判断金属棒的下半部分向纸面里转。 当金属棒转动到平行水平面时，由同向电流相吸，反向电流相斥可知，金属棒在靠近金属环，B正确。7.(多选)如图所示，轻质弹簧测力计下悬挂的圆形线圈中通有顺时针方向电流I0，线圈的正下方固定有一根足够长的直导线a，线圈静止时导线a垂直于线圈平面。现在导线a中通有垂直纸面向外的较大电流，则下列判断正确的是()A线圈仍静止不动B从上往下看，线圈将逆时针转动C弹簧测力计示数减小D弹簧测力计示数增大BD圆形电流可等效为小磁针，
7、由右手螺旋定则知N极指向纸面向里，直导线a中的电流产生的磁场在线圈同心处的磁感线水平向左，因小磁针静止时N极指向为该处磁场方向，可知小磁针N极向左转，即从上往下看，线圈将逆时针转动，A错误，B正确；因线圈逆时针转动，线圈下半部分的电流方向逐渐与直导线中电流方向相同，两者相吸，而上半部分的电流方向逐渐与直导线中电流方向相反，两者相斥，但下半部分离直导线近，引力大于斥力，弹簧秤示数增大，C错误，D正确。8(2020福建漳州八校联考)如图所示，两平行光滑金属导轨CD、EF间距为L，与电动势为E0的电源相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成角，回路其余电阻不
8、计。为使ab棒静止，需在空间施加的匀强磁场磁感应强度的最小值及其方向分别为()A.，水平向右B.，垂直于回路平面向上C.，竖直向下D.，垂直于回路平面向下D对金属棒受力分析，受重力、支持力和安培力，如图所示；从图可以看出，当安培力沿斜面向上时，安培力最小，故安培力的最小值为：FAmgsin ，故磁感应强度的最小值为B，根据欧姆定律，有E0IR，B，选项D正确。9.(2020安徽皖东联考)正三角形ABC在纸面内，在顶点B、C处分别有垂直纸面的长直导线，通有方向如图所示大小相等的电流，正方形abcd也在纸面内，A点为正方形对角线的交点，ac连线与BC平行，要使A点磁感应强度为零，可行的措施是()A
9、在a点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向外B在b点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向里C在c点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向外D在d点加一个垂直纸面的通电长直导线，电流方向垂直纸面向里A本题考查直线电流产生的磁场以及磁场叠加。根据安培定则判断可知，B、C处直线电流在A处产生的合磁场磁感应强度方向垂直BC向下，要使A处合磁场磁感应强度为零，则外加磁场的方向必须竖直向上，根据安培定则可以判断，产生此磁场的通电长直导线可以放在a处，电流垂直纸面向外，或放在c处，电流垂直纸面向里，A项正确。10(2020河南联考)如图所示，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的
10、下端刚好和槽中的水银接触，按图示连接电路，通电后，会看到弹簧上下跳动，关于这个现象，下列说法正确的是 ()A弹簧上下跳动的原因是通电后弹簧受到电场力B将滑动变阻器的滑片向左移动时，弹簧将跳动得更加明显C将电源的正、负极对调一下，弹簧的跳动现象将消失D若换一劲度系数更大的弹簧，则弹簧将跳动得更加明显B本题考查根据实验现象分析其原理。当有电流通过弹簧时，构成弹簧的每一圈导线周围都产生了磁场，根据安培定则知，各圈导线之间都产生了相互的吸引作用，弹簧就缩短了，当弹簧的下端离开水银后，电路断开，弹簧中没有了电流，各圈导线之间失去了相互吸引力，弹簧又恢复原长，使得弹簧下端又与水银接触，弹簧中又有了电流，开
11、始重复上述过程，即出现上下跳动现象，A错误；将滑动变阻器的滑片向左移动时，电路电流增大，线圈之间的作用力变大，跳动明显，B正确；将电源的正、负极对调一下，通电后弹簧各个线圈之间仍有作用力，故仍会上下跳动，C错误；若换一劲度系数更大的弹簧，受到相同的力，则形变量变小，故跳动变得不明显，D错误。关键点拨：解决本题的关键是将弹簧视为线圈组成的叠加体，线圈与线圈之间由于电流方向相同所以两线圈之间存在吸引力。11.(2020上海黄浦区调研)如图所示，水平导轨接有电源，导轨上固定有三根用同种材料制作的导体棒a、b、c，其中b最短，c为直径与b等长的半圆，导体的电阻与其长度成正比，导轨电阻不计。现将装置置于
12、竖直向下的匀强磁场中，接通电源后，三根导体棒中均有电流通过，则它们受到的安培力的大小关系为()AFaFbFc B.FaFbFcCFaFbFc D.FbFaFcB本题考查安培力计算中的有效长度问题。设a、b两棒的长度分别为La和Lb，C的直径为d；由于导体棒都与匀强磁场垂直，则a、b两棒所受的安培力大小分别为FaBIaLa，FbBIbLb；因Ia，则FaBIaLaBLa；因Ib，则FbBIbLbBLb；因Ic(c的直径大小为Lb)，则c棒所受安培力大小为FcBIcLbBLb，则FaFbFc，故选B。12.(2019福建龙岩期末)如图所示，边长为l，质量为m的等边三角形导线框abc用绝缘细线悬挂于
13、天花板，导线框中通一逆时针方向的电流，图中虚线CD过ab边中点和ac边中点。只在CDFE区域加一垂直于导线框向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导线框处于静止状态时，细线中的拉力为F1；只在ABDC区域中加与上述相同的磁场，导线框处于静止状态时，细线中的拉力为F2。则导线框中的电流大小为()A. B.C. D.A本题考查有效长度问题。只在CDFE区域加垂直于导线框向里的匀强磁场时，导线框受到安培力的有效长度为，受到竖直向上的安培力，大小为FA1BI，对导线框，由平衡条件得F1FA1G；只在ABDC区域加垂直于导线框向里的匀强磁场时，导线框受到安培力的有效长度也为，受到竖直向下的安培力，大小为F
14、A2BI，对导线框，由平衡条件得F2FA2G；联立解得I，选项A正确。13(2019河南周口期末)如图所示，直角三角形acd，a60，三根通电长直导线垂直纸面分别放置在a、b、c三点，其中b为ac的中点。三根导线中的电流大小分别为I、2I、3I，方向均垂直纸面向里。通电长直导线中的电流在其周围空间某点产生的磁感应强度B，其中I表示长直导线中电流的大小，r表示该点到导线的距离，k为常数。已知a点处导线中的电流在d点产生的磁感应强度大小为B0，则d点的磁感应强度大小为()AB0 B.2B0C.B0 D.4B0D本题考查直线电流产生的磁场以及磁场叠加。设ad边的长度为r，由a点处导线中的电流在d点产
15、生的磁感应强度大小为B0，有B0，方向水平向左，则b点处导线中的电流在d点产生的磁感应强度大小为B12B0，方向与a点处导线产生的磁感应强度方向夹角为60斜向左下方，c点处导线中的电流在d点产生的磁感应强度大小为B2B0，方向竖直向下，如图所示，则d点的磁感应强度大小为4B0，选项D正确。14.(2017全国卷21)(多选)某同学自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将()A左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉B左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉C左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉D左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉AD装置平面示意图如图所示。如图所示的状态，磁感线方向向上，若形成通路，线圈下边导线中电流方向向左，受垂直纸面向里的安培力，同理，上边导线中电流受安培力垂直纸面向外，使线圈转动。当线圈上边导线转到下边时，若仍通路，线圈上、下边中电流方向与图示方向相比均反向，受安培力反向，阻碍线圈转动。若要线圈连续转动，要求左、右转轴只能上一侧或下一侧形成通路，另一侧断路。故选A、D。
