1、第一部分第八章第1讲一、选择题(16题为单选题，7、8题为多选题)1(2014南京模拟)在磁场中的某一位置放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直。先后在导线中通入不同的电流，导线所受的力也不一样，图中几幅图象表示的是导线受的力F与通过的电流I的关系。a、b分别代表一组F、I的数据。下列图中正确的是()答案C解析磁感应强度是由磁场本身性质决定的，在磁场中的某一位置处，磁感应强度应是定值，所以，在导线受的力F与通过的电流I的关系图象中的图线应是过原点的一条直线，故只有选项C正确。2(2014课标全国)关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是()A安培力的方向可以不垂直于直导线B安
2、培力的方向总是垂直于磁场的方向C安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半答案B解析安培力垂直于导线和磁场决定的方向，A错B对。由FBILsin可知，C错。当导线从中间折成直角时，有效长度L1L，D选项不正确。本题容易出错的是D选项。没有掌握有效长度与原长度的关系。有效长度是连接初、末位置线段的长度。3(2014北京西城区期末)一根通电直导线水平放置在地球赤道的上方，其中的电流方向为自西向东，该导线所受地磁场的安培力方向为()A水平向北B水平向南C竖直向上D竖直向下答案C解析根据左手定则，可以判断出安培力的方向竖直向上，C选项正确，解决
3、本题关键是应用左手定则在实际地磁场中的判断，而不是在纸上画模拟磁场。4(2014广东江门一模)如图所示，带负电的金属环绕轴OO以角速度匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后静止时()AN极竖直向上BN极竖直向下CN极沿轴线向左DN极沿轴线向右答案C解析金属环带负电，按题图所示的方向旋转，则金属环的电流方向与旋转方向相反。由右手螺旋定则可知磁极的方向：左端N极，右端S极。因此小磁针N极沿轴线向左。故C正确，ABD错误。5(2014浙江杭州一模)如图所示为电流天平，可用来测定磁感应强度。天平的右臂上挂有一匝数为N的矩形线圈，线圈下端悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当线圈中通有电流I(方向如图)
4、时，发现天平的右端低左端高，下列哪些调解方案可以使天平水平平衡()A仅减小电流大小B仅增长线框的宽度lC仅减轻左盘砝码的质量D仅增加线圈的匝数答案A解析天平是等臂杠杆，当线圈中通有电流I时，根据左手定则，右端线圈受到的安培力竖直向下；天平的右端低左端高，说明安培力偏大，要使天平水平平衡，可以增加左端的砝码，也可以减小安培力，即减小匝数、电流、线框短边的长度；故A正确，BCD错误。6.(2014南昌调研)如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，MOP60，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B
5、1。若将M处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为B2，那么B2与B1之比为()A.1B.2C11D12答案B解析如图所示，当通有电流的长直导线在M、N两处时，根据安培定则可知，二者在圆心O处产生的磁感应强度的大小都为B1/2；当将M长直导线移到P处时，两直导线在圆心O处产生的磁感应强度的大小也为B1/2，作平行四边形，由图中的几何关系，可得cos30，故选项B正确，选项A、C、D错误。7(2014山东理综)如图，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好。在向右匀速通过M、N两区的过程中，导体棒所受安培力分别用F
6、M、FN表示。不计轨道电阻。以下叙述正确的是()AFM向右BFN向左CFM逐渐增大DFN逐渐减小答案BCD解析本题主要考查安培定则、左手定则和楞次定律等知识。解题的关键是根据安培定则判断通电导线磁场的方向，以及磁场的变化情况。由安培定则知，M区的磁场方向向外，N区的磁场方向向里。导体棒不管在哪一区，安培力总是阻碍导体棒的运动，即安培力的方向总是向左，选项A错误，B正确；在M区，导体棒越来越靠近通电导线，其磁场越来越强，感应电流越来越大，安培力越来越大，选项C正确；同理在N区，导体棒越来越远离通电导线，安培力将越来越小，选项D正确。本题易漏选D，原因是没有认真分析受力，想当然的认为在N区和M区的
7、受力是一样的。8(2014浙江理综)如图1所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。从t0时刻起，棒上有如图2所示的持续交流电流I，周期为T，最大值为Im，图1中I所示方向为电流正方向。则金属棒()A一直向右移动B速度随时间周期性变化C受到的安培力随时间周期性变化D受到的安培力在一个周期内做正功答案ABC解析本题考查通电导体在磁场中运动。解题关键是结合受力分析，进行运动过程的分析，取安培力向左的方向为正方向，作出导体棒受安培力随时间变化的图象如图甲所示，再根据受力情况，作出导体棒的vt图象，v向右为正方向，如图乙所
8、示，从甲图可知安培力随时间周期性变化，C正确；由图乙可知，速度方向一直向右，并且随时间作周期性变化，A、B正确；0时间内，导体棒速度增大，安培力做正功，T时间，安培力与速度方向相反，安培力做负功，D错误。图象法分析力和运动问题是常用方法之一，优点直观方便。二、非选择题9某兴趣小组在研究长直导线周围的磁场时，为增大电流，用多根导线捆在一起代替长直导线，不断改变多根导线中的总电流和测试点与直导线的距离r，测得下表所示数据：I/AB/Tr/m5.010.020.00.0204.9810510.3210519.731050.0402.541055.121059.951050.0601.631053.2
9、81056.721050.0801.281052.571055.03105由上述数据可得出磁感应强度B与电流I及距离r的关系式为B_T。(要求估算出比例系数，用等式表示)答案2107解析分析表格中数据可得，B与电流I成正比，与测试点到直导线的距离r成反比，即Bk，取表格中的第一单元格进行计算可得k2107，即B2107T。10(2014浙江温州中学期中)如图所示，PQ和MN为水平、平行放置的金属导轨，相距1m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m0.2kg，棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体的质量为M0.3kg，棒与导轨的动摩擦因数为0.5，匀强磁场的磁感应强度B2T，方向竖直向下，为了使物
10、体匀速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？(g10m/s2)答案2Aab解析导体棒ab受力如图所示，由平衡条件有：FFfFT0又FfFN，FBIL，FTMg联立并代入数据得I2A，由左手定则知电流由ab11.如图所示，在倾角为30的斜面上，固定一宽L0.25m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R。电源电动势E12V，内阻r1，一质量m20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于磁感应强度B0.80T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)。金属导轨是光滑的，取g10m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求：(1)金属棒所受到的安培力的大小。(2)通过金属棒
11、的电流的大小。(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值。答案(1)0.1N(2)0.5A(3)23解析(1)金属棒静止在金属导轨上受力平衡，如图所示F安mgsin30，代入数据得F安0.1N。(2)由F安BIL得I0.5A。(3)设滑动变阻器接入电路的阻值为R0，根据闭合电路欧姆定律得：EI(R0r)解得R0r23。12.(2014苏州一中模拟)如图所示为一电流表的原理示意图。质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的绝缘弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为k，在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度
12、大于。当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度。(1)当电流表示数为零时，弹簧伸长为多少？(重力加速度为g)(2)若要电流表正常工作，MN的哪一端应与电源正极相接？(3)若k2.0N/m，0.20m，0.050m，B0.20T，此电流表的量程是多少？(不计通电时电流产生的磁场的作用)(4)若要将量程扩大2倍，磁感应强度变为多大？答案(1)(2)M端(3)2.5A(4)0.10T解析(1)设弹簧的伸长量为x，则有mgkx，由式得x。(2)为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒MN的安培力必须向下，因此M端应接正极。(3)设满量程时通过MN的电流为Im，则有BImmgk(x)，联立并代入数据得Im2.5A。(4)设量程扩大后，磁感应强度变为B，则有2BImmgk(x)，由式得：B代入数据得：B0.10T。