1、二十四磁场的描述磁场对电流的作用(学生用书对应页码P307)1(2014天津模拟)如图所示，一个边长L、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中若通以图示方向的电流(从A点流入，从C点流出)，电流为I，则金属框受到的磁场力为()A0BILBC.ILBD2ILB解析：可以把正三角形金属框看做两根导线并联，且两根导线中的总电流等于I，由安培力公式可知，金属框受到的磁场力为ILB，B项正确答案：B2如图所示，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1I2，M为导线某一横截面所在平面内的一点，且M点到两导线的距离相等，图中有四个不同的方向a、b、c和d，则M点的
2、磁感应强度的方向可能为图中的()Aa方向Bb方向Cc方向Dd方向解析：通电直导线周围的磁感应强度随电流强度的增大而增大，随距通电直导线的距离增大而减小，由安培定则判断其方向，结合平行四边形定则，可知C选项正确答案：C3如图所示，在xOy平面内有两根平行y轴水平放置的长直导线，通有沿y轴正方向大小相同的电流I，两导线关于y轴对称，P为x轴上一点，Q为z轴上一点，下列说法正确的是()AO点处的磁感应强度为零BP、Q两点处的磁感应强度方向垂直CP、Q两点处的磁感应强度方向平行D正电荷从O点沿z轴向上运动不受洛伦兹力作用解析：由安培定则及矢量合成法则知，两导线在O点产生的磁感应强度等大反向，则合磁感应
3、强度为零，选项A正确；在Q点产生的磁感应强度方向向左，在P点产生的磁感应强度竖直向上，选项B正确，选项C错误；由左手定则知，正电荷从O点沿z轴向上运动受沿y轴正向的洛伦兹力，选项D错误答案：AB4(2014苏州模拟)在等边三角形的三个顶点a、b、c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，方向如图所示过c点的导线所受安培力的方向()A与ab边平行，竖直向上B与ab边平行，竖直向下C与ab边垂直，指向左边D与ab边垂直，指向右边解析：解法一：根据直线电流的安培定则，a、b在c处所激发的磁场方向分别如图中Ba、Bb所示，应用平行四边形定则可知c导线所在处的合磁场方向如图所示根
4、据左手定则可知安培力F安的方向与a、b连线垂直，指向左边解法二：根据同向电流相互吸引、异向电流相互排斥的特点，可判断导线a、b对导线c的安培力均为吸引力，再由平行四边形定则可知c导线所受合力的方向与ab边垂直，水平向左，C正确答案：C5(2014福州模拟)已知地磁场的水平分量为B，利用这一值可以测定某一弱磁场的磁感应强度，如图所示为测定通电线圈中央一点的磁感应强度的实验，实验方法：先将未通电线圈平面固定于南北方向竖直平面内，中央放一枚小磁针，N极指向北方；给线圈通电，此时小磁针N极指北偏东角后静止，由此可以确定线圈中电流方向(由东向西看)与线圈中央的合磁感应强度分别为()A顺时针；B顺时针；C
5、逆时针；D逆时针；解析：由于合磁场的方向北偏东角，地磁场的水平分量为B向北，根据平行四边形定则，线圈中央的合磁感应强度大小为，通电线圈中央的一点的磁场方向水平向东，结合安培定则，可判断线圈中电流方向(由东向西看)为逆时针方向，C正确答案：C6已知通电长直导线周围某点的磁感应强度Bk，即磁感应强度B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比如图所示，两根平行长直导线相距为R，通以大小、方向均相同的电流规定磁场方向垂直纸面向里为正，在0R区间内磁感应强度B随r变化的图线可能是()解析：根据安培定则可知两根平行长直导线上的电流在两根导线间产生的磁感应强度的方向相反，又由Bk可知，在其连线的中
6、点即r处，两根导线中的电流产生的合磁感应强度为零，选项A、B错误；在0范围内，左边导线中的电流产生的垂直纸面向里的磁场要强于右边导线中的电流产生的垂直纸面向外的磁场，则合场强的方向垂直纸面向里，为正值，同理靠近右边导线处，合磁场方向垂直纸面向外，为负值，选项C正确，D错误答案：C7如图所示，两根平行放置、长度均为L的直导线a和b，放置在与导线所在平面垂直的匀强磁场中，当a导线通有电流强度为I，b导线通有电流强度为2I，且电流方向相反时，a导线受到磁场力大小为F1，b导线受到的磁场力大小为F2，则a通电导线的电流在b导线处产生的磁感应强度大小为()A. B. C. D.解析：a、b电流方向相反，
7、两导线之间的磁场力为斥力，设大小为F，对a有F1FBIL，对b有F2F2BIL，解得F2F1F2，对于导线b，F2F1F2B2IL，解得B，选项C正确答案：C8如图所示，两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M和N，通有同向等值电流；沿纸面与直导线M、N等距放置另一根可自由移动的直导线ab.各导线电流如图所示，则直导线ab在安培力作用下运动的情况是()A沿纸面逆时针转动B沿纸面顺时针转动Ca端转向纸外，b端转向纸里Da端转向纸里，b端转向纸外解析：M、N两导线在直导线ab的上半部分处形成的合磁场方向向右，在ab的下半部分处形成的合磁场方向向左，由左手定则可知a端受垂直纸面向里的安培力，b端受垂直
8、纸面向外的安培力，D正确答案：D9欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时，因无电源和电流表，他利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电源，具体做法是在地磁场作用下在水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为I时，小磁针偏转了30，问当他发现小磁针偏转了60时，通过该直导线的电流为(直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比)()A2IB3ICID无法确定解析：小磁针所指的方向为磁场方向，设地磁场的磁感应强度为B0，则有tan 30，tan 60，联立解得I3I，故本题答案为B.答案：B10如图所示
9、，条形磁铁放在光滑斜面上，被平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡，A为水平放置的固定直导线的截面，导线中无电流时磁铁对斜面的压力为FN1；当导线中有垂直纸面向里的电流时，磁铁对斜面的压力为FN2，下列表述正确的是()AFN1FN2，弹簧的伸长量增大DFN1FN2，弹簧的伸长量减小解析：根据安培定则，导线周围的磁感线分布情况如图所示，对于磁铁，N极、S极受到的磁场力方向均与磁感线方向相同；对磁铁受力分析可知，其合力有沿斜面向上的分力，故可以判断出弹簧是要缩短的；距离通电导线越近，磁感应强度越大，磁铁受到的力越大，则可知，S极受到的垂直斜面向上的斥力小于N极受到的垂直斜面向下的引力，故可以判断FN1FN2
10、，选项A正确答案：A11如图所示，水平导轨间距为L0.5 m，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量m1 kg，电阻R00.9 ，与导轨接触良好；电源电动势E10 V，内阻r0.1 ，电阻R4 ；外加匀强磁场的磁感应强度B5 T，方向垂直于ab，与导轨平面成53角；ab与导轨间动摩擦因数为0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，定滑轮摩擦不计，线对ab的拉力为水平方向，取重力加速度g10 m/s2，ab处于静止状态已知sin 530.8，cos 530.6.求：(1)通过ab的电流大小和方向；(2)ab受到的安培力大小；(3)重物重力G的取值范围解析：(1)I2 A方向为a到b(2)FBIL5 N
11、(3)受力如图fm(mgFcos 53)3.5 N当最大静摩擦方向向右时，FTFsin 53fm0.5 N当最大静摩擦方向向左时，FTFsin 53fm7.5 N所以0.5 NG7.5 N答案：(1)2 A方向为a到b(2)5 N(3)0.5 NG7.5 N12(2014苏州模拟)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
12、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k2.0 N/m，0.20 m，0.050 m，B0.20 T，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)若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为多大？解析：(1)设当电流表示数为零时，弹簧的伸长量为x，则有mgkx，解得：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)设电流表满偏时通过MN的电流强度为Im，则有BImmgk(x)，联立并代入数据得Im2.5 A(4)设量程扩大后，磁感应强度变为B，则有2BImmgk(x)，解得：B.代入数据得：B0.10 T.答案：(1)(2)M端(3)2.5 A(4)0.10 T