1、选修3-1第八章第1讲一、选择题(本题共8小题，15题为单选，68题为多选)1(2016山东德州期末)两根长直通电导线互相平行，电流方向相同，它们的截面处于等边ABC的A和B处，如图所示。两通电导线在C处产生磁场的磁感应强度大小都是B0，则下列说法正确的是(D)A等边三角形ABC区域中(包括边界)没有磁感应强度为0的点B在C处磁场的磁感应强度方向垂直于AB连线向下C在C处磁场的磁感应强度大小是B0D在C处若有一电流大小为I、长度为L的恒定电流，受到的安培力可能为B0IL解析由安培定则和磁场的叠加可知：AB连线的中点的磁感应强度为零，A错误；在C处磁场的磁感应强度方向垂直于AB的中垂线向右，B错
2、误；在C处磁场的磁感应强度大小是B2B0cos30B0，C错误；在C处若有一电流大小为I、长度为L的恒定电流，当电流和磁场方向垂直时，受到的安培力最大，最大的安培力FB0IL，若电流和磁场不垂直，安培力要小于B0IL，可能为B0IL，D正确。2(2017湖南省五市十校高三联考)下列说法正确的是(C)A将通电直导线放在某处，若通电直导线所受安培力为零，则该处的磁感应强度为零B磁场中某点的磁场方向，与放在该点的极短的通电导线所受安培力的方向可以成任意夹角C磁场中某点的磁场方向，与放在该点的小磁针北极受到的磁场力的方向相同D给两平行直导线通以方向相反的电流时，两通电导线通过磁场相互吸引解析当通电直导
3、线电流的方向与磁场方向平行时，即使该处的磁感应强度不为零，磁场对通电直导线也没有作用力，故A选项错误；通电直导线在磁场中所受的安培力方向与磁场方向相互垂直，故B选项错误；给两平行直导线通以方向相反的电流时，根据安培力判断，两通电导线相互排斥，故D选项错误；磁场中某点的磁场方向，与放在该点的小磁针北极受到的磁场力方向相同，C选项正确。3如图所示，一条形磁铁静止在固定斜面上，上端为N极，下端为S极，其一条磁感线如图所示，垂直于纸面方向有两根完全相同的固定导线，它们与磁铁两端的连线都与斜面垂直且长度相等(如图中虚线所示)。开始两根导线未通电流，斜面对磁铁的弹力、摩擦力的大小分别为FN、Ff，后来两根
4、导线通图示方向大小相同的电流后，磁铁仍然静止，则与未通电时相比(D)AFN、Ff均变大BFN不变，Ff变小CFN变大，Ff不变 DFN变小，Ff不变解析两根导线通题图方向大小相同的电流后，导线受到安培力，由牛顿第三定律，磁铁受到垂直斜面向上的作用力，斜面对磁铁的弹力减小，摩擦力不变，选项D正确。4(2016湖南株洲期末)质量为m、长度为l的金属棒MN两端由绝缘且等长轻质细线水平悬挂，处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。开始时细线竖直，当金属棒中通以恒定电流后，金属棒从最低点向右开始摆动，若已知细线与竖直方向的最大夹角为60，如图所示，则棒中电流(B)A方向由M向N，大小为B方向由N向
5、M，大小为C方向由M向N，大小为D方向由N向M，大小为解析金属棒从最低点向右开始摆动，可知金属棒受的安培力方向水平向右，由左手定则可知MN中电流的方向由N向M，对该过程应用动能定理：BIlLsin60mgL(1cos60)0，解得I，选项B正确。5(2016吉林长春普通高中质检)利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度B。用绝缘轻质丝线把底部长为L、电阻为R、质量为m的“U”形线框固定在力敏传感器的挂钩上，并用轻质导线连接线框与电源，导线的电阻忽略不计。当外界拉力F作用于力敏传感器的挂钩上时，数字电压表会有示数U，且数字电压表上的示数U与所加拉力F成正比，即UKF，式中K为比例系数。当线框接入
6、恒定电压为E1时，电压表的示数为U1；接入恒定电压为E2时(电流方向不变)，电压表示数为U2。则磁感应强度B的大小为(A)AB BBCB DB解析当通上电流后，对线框受力分析得出FmgBIL，由于数字电压表上的读数U与所加外力成正比，即UKF，式中K为比例系数，有UKBILKB(I1I2)L，即U1U2KBL，整理得B，故A正确。6(2016北京海淀区期末)如图所示，在空间直角坐标系Oxyz中存在有沿x轴正方向的匀强磁场，在直角坐标系中选取如图所示的abcabc棱柱形空间。通过面积S1(abba所围的面积)、S2(acca所围的面积)和S3(cbbc所围的面积)的磁通量分别为1、2和3，则(A
7、C)A12 B12C13 D32解析由图可知，穿过abba和acca的磁通量相同。穿过cbbc的磁通量为零。12，30，A、C正确。7(2016河南八市重点高中联考)如图所示，无限长水平直导线中通有向右的恒定电流I，导线正下方固定一正方形线框，线框中也通有沿顺时针方向的恒定电流I，线框的边长为L，线框上边与直导线平行，且到直导线的距离也为L，已知在长直导线的磁场中距长直导线r处的磁感应强度大小为Bk，线框的质量为m，则释放线框的一瞬间，线框的加速度可能为(AC)A0 BgC.g Dg解析线框上边受到的安培力大小为F1kILkI2，方向向上，线框下边受到的安培力大小为F2kILkI2，方向向下，
8、若F1F2mg，则加速度为零，A项正确；若F1大于F2mg，则加速度向上，大小为a1g，B错误，C项正确；若F1小于F2mg，则加速度向下，大小为a2g，D错误。8(2017江西新余四中第二次模拟)如图所示，两平行导轨ab、cd竖直放置在匀强磁场中，匀强磁场方向竖直向上，将一根金属棒PQ放在导轨上使其水平且始终与导轨保持良好接触。现在金属棒PQ中通以变化的电流I，同时释放金属棒PQ使其运动。已知电流I随时间的变化关系为Ikt(k为常数，k0)，金属棒与导轨间存在摩擦。则下面关于棒的速度v、加速度a随时间变化的关系图象中，可能正确的有(AD)解析对金属棒受力分析：受竖直向下的重力mg、垂直于导轨
9、向里的安培力BIL、垂直于导轨向外的弹力N、竖直向上的摩擦力f。NBILBLkt，mgfma，fN，把代入得：mgBLktma，加速度先向下减小，当mgf时，加速度为零，速度最大，然后加速度反向逐渐增大，速度逐渐减小最后速度为零，金属棒静止。所以A、D正确。二、非选择题9(2015重庆理综)音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机，如图是某音圈电机的原理示意图，它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成，线圈边长为L，匝数为n，磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下，大小为B，区域外的磁场忽略不计。线圈左边始终在磁场外，右边始终在磁场内，前后两边在磁场内的长度始终相等。某
10、时刻线圈中电流从P流向Q，大小为I。(1)求此时线圈所受安培力的大小和方向。(2)若此时线圈水平向右运动的速度大小为v，求安培力的功率。答案(1)nBIL水平向右(2)nBILv解析(1)线圈的右边受到磁场的安培力，共有n条边，故FnBILnBIL由左手定则，电流向外，磁场向下，安培力水平向右。(2)安培力的瞬时功率为PFvnBILv。10(2016陕西渭南教学质量检测)如图所示，电源电动势为3V，内阻不计，两个不计电阻的金属圆环表面光滑，竖直悬挂在等长的细线上，金属环面平行，相距1m，两环分别与电源正负极相连。现将一质量0.06kg、电阻1.5的导体棒轻放在环上，导体棒与环有良好电接触。两环之间有方向竖直向上、磁感应强度为0.4T的匀强磁场。当开关闭合后，导体棒上滑到某位置静止不动，试求在此位置上棒对每一个环的压力为多少？若已知环半径为0.5m，此位置与环底的高度差是多少？答案0.5N0.2m解析棒受的安培力FBIL，棒中电流为I，代入数据解得F0.8N，对棒受力分析如图所示(从右向左看)，两环支持力的总和为2N，代入数据解得N0.5N。由牛顿第三定律知，棒对第一个环的压力为0.5N，由图中几何关系有tan，得53，棒距环底的高度为hr(1cos)0.2m。
