1、课时作业41磁场及其对电流的作用时间：45分钟1如图所示，a、b两个相同螺线管，电流、导线和匝数都相同，绕法不同测得螺线管a内中部的磁感应强度大小为B，则在螺线管b内中部的磁感应强度大小为(A)A0 B0.5BCB D2B解析：本题考查螺线管中的磁场问题对于螺线管b，由于两根导线中的电流方向相反，产生的磁场相互抵消，所以在螺线管b内中部的磁感应强度大小为零，故B、C、D错误，A正确2.(多选)如图所示，一个均匀带电的橡胶圆盘处在竖直面内，可以绕过其圆心的水平轴高速转动，当它不动时，放在它左侧轴线上的小磁针处于静止状态，当橡胶圆盘高速旋转时，小磁针的N极向右偏转，则可能是(AD)A橡胶圆盘带负电
2、，从左向右看逆时针旋转B橡胶圆盘带负电，从左向右看顺时针旋转C橡胶圆盘带正电，从左向右看逆时针旋转D橡胶圆盘带正电，从左向右看顺时针旋转解析：本题考查右手螺旋定则及电荷运动方向和电流方向的关系若橡胶圆盘带负电，从左向右看逆时针旋转，则等效电流方向与旋转方向相反再由右手螺旋定则可知磁极的方向：左端为S极，右端为N极，则小磁针N极沿轴线向右偏转故A正确，B错误；若橡胶圆盘带正电，从左向右看逆时针旋转，等效电流方向与旋转方向相同再由右手螺旋定则可知磁极的方向：左端N极，右端S极，则小磁针N极沿轴线向左偏转故D正确，C错误3.如图所示，a、b、c、d是圆心为O的圆上的四个点，直径ac、bd相互垂直，两
3、根长直导线垂直圆面分别固定在b、d处，导线中通有大小相等，垂直纸面向外的电流，关于a、O、c三点的磁感应强度，下列说法正确的是(C)A都为零BO点最大Ca、c两点方向相反Da、c两点方向相同解析：由安培定则可知，b、d两处的通电导线在a点的磁场方向如图所示，由平行四边形定则可知，a点的磁感应强度方向垂直ac向下，同理可知c点的磁感应强度方向垂直ac向上，即a、c两点的磁感应强度方向相反，选项C正确，A、D错误；根据磁感应强度的叠加原理可知，O点的磁感应强度大小为零，选项B错误4.(多选)如图所示，两根平行长直导线相距2l，通有大小相等、方向相同的恒定电流；a、b、c是导线所在平面内的三点，左侧
4、导线与它们的距离分别为、l和3l.关于这三点处的磁感应强度，下列判断正确的是(AD)Aa处的磁感应强度大小比c处的大Bb、c两处的磁感应强度大小相等Ca、c两处的磁感应强度方向相同Db处的磁感应强度为零解析：对于通电直导线产生的磁场，根据其产生磁场的特点及安培定则，可知两导线在b处产生的磁场等大反向，合磁感应强度为零，B错误，D正确；两导线在a、c处产生的磁感应强度都是同向叠加的，但方向相反，C错误；由于a离导线近，a处的磁感应强度比c处的大，A正确5.用一节电池、一块强磁铁和铜导线可以做成如图所示的“简易电动机”其中干电池负极吸附有一块圆柱形强磁铁，铜导线下面两端与磁铁接触，铜导线组成的线框
5、就能转动起来关于该“简易电动机”，下列说法正确的是(B)A如果强磁铁上表面是N极，那么从上往下看，线框逆时针转动B如果强磁铁上表面是S极，那么从上往下看，线框逆时针转动C线框转动是由于受到洛伦兹力作用D不管强磁铁N极向上或向下放置，从上往下看线框总是做顺时针运动解析：线框转动是由于受到安培力的作用，若强磁铁上表面是S极，则对于导线来说，磁感线从下往上斜穿过导线，电流方向从上往下，故从上往下看，线框逆时针转动，B正确6长为L的直导体棒a放置在光滑绝缘水平面上，固定的长直导线b与a平行放置，导体棒a与力传感器相连，如图所示(俯视图)a、b中通有大小分别为Ia、Ib的恒定电流，其中Ia方向已知，Ib
6、方向未知导体棒a静止时，传感器受到a给它的方向向左、大小为F的拉力下列说法正确的是(B)AIb与Ia的方向相同，a处的磁感应强度B大小为BIb与Ia的方向相同，a处的磁感应强度B大小为CIb与Ia的方向相反，a处的磁感应强度B大小为DIb与Ia的方向相反，a处的磁感应强度B大小为解析：由题意可知，导体棒a所受的安培力方向向左，由左手定则可知，导体棒a所在处的磁场方向垂直纸面向里，又由安培定则可知直导线b中的电流方向与Ia的方向相同，对导体棒a由力的平衡条件可知FFABIaL，解得B，B正确，A、C、D错误7如图所示，电源电动势为3 V，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
7、细线上，金属环面平行，相距1 m，两环分别与电源正负极相连现将一质量为0.06 kg、电阻为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0.4 T的匀强磁场重力加速度g10 m/s2，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0.5 m，此位置与环底的高度差是多少 ?解析：棒受的安培力FBIL，棒中电流为I，代入数据解得F0.8 N，对棒受力分析如图所示(从右向左看)，两环支持力的总和为2FN，代入数据解得FN0.5 N.由牛顿第三定律知，棒对每一个环的压力为0.5 N，由图中几何关系有tan，得5
8、3，棒距环底的高度为hr(1cos)0.2 m.答案：0.5 N0.2 m8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)解析：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C.9.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(D)Ab点的磁感应强度可能为
9、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解析：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；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10实验室经常使用的电流表是磁电式仪表，这种电流表的构造如图甲所示蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均
10、匀辐向分布的当线圈通过如图乙所示的电流时，下列说法不正确的是(C)A线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行B线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动C当线圈转到图乙所示的位置时，b端受到的安培力方向向上D当线圈转到图乙所示的位置时，安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动解析：由于磁场是均匀辐向分布的，因此线圈平面始终与磁感线平行，故A正确；线圈转动时，会使弹簧扭动，产生一个阻碍线圈转动的力，故B正确；当线圈转动到图乙所示的位置时，a端所受到的安培力方向向上，b端所受到的安培力方向向下，使线圈顺时针转动，故D正确，C错误，故选C.11.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
11、悬挂于天花板上，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所在平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导线框处于静止状态时，细线中的拉力大小为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，细线中的拉力大小为F2.则导线框中的电流大小为(A)A. B.C. D.解析：当磁场在虚线CD下方时，通电导线的等效长度为l，电流方向向右，受到的安培力方向竖直向上，根据平衡条件可知F1BIlmg，当磁场在虚线CD上方时，通电导线的等效长度为l，受到的安培力方向竖直向下，故F2BIlmg，联立可得I，故A正确，B、C、D错误12.(多
12、选)如图所示，三根通电长直导线A、B、C互相平行，其横截面位于等腰直角三角形的三个顶点上，三根导线中通入的电流大小相等，且A、C中电流方向垂直于纸面向外，B中电流方向垂直于纸面向内；已知通电导线在其周围某处产生的磁场的磁感应强度B0k，其中I为通电导线中的电流强度，r为某处到通电直导线的距离，k为常量下列说法正确的是(BC)AA所受磁场作用力的方向与B、C所在平面垂直BB所受磁场作用力的方向与A、C所在平面垂直CA、B单位长度所受的磁场作用力大小之比为12DA、B单位长度所受的磁场作用力大小之比为1解析：利用右手螺旋定则可知，A处的合磁场方向沿AC方向，所以A所受磁场作用力的方向与A、C所在平
13、面垂直，A错误；利用右手螺旋定则可知，B处的合磁场方向沿AC方向，所以B所受磁场作用力的方向与A、C所在平面垂直，B正确；通电导线在其周围产的磁场的磁感应强度B0k，根据磁场的叠加知，A处的磁感应强度大小为，而B处的磁感应强度大小为，所以A、B单位长度所受的磁场作用力大小之比为12，C正确，D错误13.如图所示，长为L、质量为m的导体棒ab，置于倾角为的光滑斜面上导体棒与斜面的水平底边始终平行已知导体棒通以从b向a的电流，电流为I，重力加速度为g.(1)若匀强磁场方向竖直向上，为使导体棒静止在斜面上，求磁感应强度B的大小；(2)若匀强磁场的大小、方向都可以改变，要使导体棒能静止在斜面上，求磁感应强度的最小值和对应的方向解析：(1)匀强磁场方向竖直向上时，导体棒受力如图甲所示，由平衡条件得：mgsinF安cos，F安BIL，解得Btan.(2)如图乙所示，当安培力平行斜面向上，即安培力和重力沿斜面的分力平衡时，安培力最小，有mgsinF安，F安BminIL，解得Bminsin，由左手定则可知磁感应强度的方向垂直斜面向上答案：(1)tan(2)sin方向垂直斜面向上