1、第一讲磁场的描述磁场对电流的作用力1在下面所示的四幅图中，正确标明了通电导线所受安培力F方向的是()解析由左手定则可知B选项正确答案B2.两个完全相同的通电圆环A、B的圆心O重合、圆面相互垂直，通电电流相同，电流方向如图所示，设每个圆环在其圆心O处独立产生的磁感应强度为B0，则O处的磁感应强度大小为()A0 B2B0C.B0 D无法确定解析由安培定则可知A在圆心处产生的场强垂直于纸面向里，B在圆心处产生的场强竖直向下，两者垂直，所以合磁感应强度大小BB0，C选项正确答案C3有一小段通电导线，长为1cm，电流强度为5A，把它置于磁场中某点，受到的安培力为0.1N，则该点的磁感应强度B一定是()A
2、B2T BB2TCB2T D以上情况均可能解析若电流方向与磁场垂直，此时磁感应强度最小，B2T，C选项正确答案C4如图所示的天平可用来测定磁感应强度天平的右臂下面挂有一个矩形线圈宽度为L，共N匝，线圈下端悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面当线圈中通有电流I时(方向如图)，在天平左右两边加上质量各为m1、m2的砝码，天平平衡，当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡，由此可知()A磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为B磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为C磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为D磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为解析当电流反向(大小不变)时右边需再加质量为
3、m的砝码后方可平衡，可得此时安培力的方向竖直向上，所以磁场方向垂直纸面向里，由两种情况的受力平衡可得m1gm2gmgNBIL，m1gm2gmgmgNBIL，其中m为线圈质量，联解可得答案B5将长1m的导线ac从中点b折成如图中所示的形状，放于B0.08T的匀强磁场中，abc平面与磁场方向垂直若在导线abc中通入25 A的直流电，则整个导线所受安培力的大小为()A2N B1NC.N D./2N解析ab段所受安培力F1BI1N，bc段所受安培力F2BI1N，根据题意得F1与F2方向的夹角为60，由几何关系得其合力FN.答案C6物理学家法拉第在研究电磁学时，亲手做过许多实验如图所示的实验就是著名的电
4、磁旋转实验，这种现象是：如果载流导线附近只有磁铁的一个极，磁铁就会围绕导线旋转；反之，载流导线也会围绕单独的某一磁极旋转这一装置实际上就成为最早的电动机图中A是可动磁铁，B是固定导线，C是可动导线，D是固定磁铁图中黑色部分表示汞(磁铁和导线的下半部分都浸没在汞中)，下部接在电源上这时自上向下看，A和C的转动方向分别是()AA顺时针，C逆时针 BA逆时针，C顺时针CA逆时针，C逆时针 DA顺时针，C顺时针解析B导线电流向上，其产生的磁场自上向下看为逆时针方向，故磁铁A将逆时针转动；由左手定则可知C导线受力为顺时针，故顺时针转动答案B二、多项选择题7关于磁场和磁感线，下列说法中正确的是()A磁感线
5、总是从磁体N极出发到磁体S极终止B磁感线的疏密程度描述了磁场的强弱C磁场中某点磁场方向与可以自由转动的小磁针在该点静止时N极所指的方向相同D磁场中某处磁感应强度方向与通电导线在该处所受的安培力方向相同解析在磁体的内部磁感线由S极出发到磁体N极终止，A选项错误；磁感线的疏密程度描述了磁场的强弱，某点磁场方向为该点小磁针静止时N极的指向，B、C选项正确；磁场中某处磁感应强度方向与通电导线在该处所受的安培力方向垂直，D选项错误答案BC8.如图所示，在匀强磁场B的区域内有一光滑倾斜金属导轨，倾角为，导轨间距为L，在其上垂直导轨放置一根质量为m的导线，接以如图所示的电源，电流强度为I，通电导线恰好静止，
6、则匀强磁场的磁感应强度必须满足一定条件，下述所给条件正确的是()AB，方向垂直斜面向上BB，方向垂直斜面向下CB，方向水平向左DB，方向竖直向上解析由左手定则结合物体的平衡条件可得A、C、D选项正确；B选项中安培力方向沿斜面向下，大小为mgcos，而重力的分力大小为mgsin，合力不为零，导线不会处于静止状态答案ACD9.如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为T1，现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒，当导体棒中通以方向如图所示的电流后，台秤读数为T2，则以下说法正确的是()A弹簧长度将变长 B弹簧长度将变短CT1T2 DT1T2解
7、析导体棒受到的安培力方向斜向右下方，由牛顿第三定律可知磁铁受到的磁场力斜向左上方，电流对磁铁的磁场力的竖直分量使条形磁铁对台秤压力减小，故知T1T2，电流对磁铁的磁场力的水平分量使磁铁左移，故弹簧长度将变短，B、C正确答案BC10如图所示，平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强度B11T，位于纸面内的细直导线，长L1m，通过I1 A的恒定电流当导线与B1成60夹角时，发现其受到的安培力为零，则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B2的可能值为()A.TB.TC. 1T D.T解析由左手定则判断知磁场B1对电流的作用力方向垂直于纸面向内，大小为F1BILsin60N，则另一磁场B2对电流的作
8、用力大小F2与F1等值反向，当磁场B2与电流垂直时，磁感应强度B2取得最小值，等于T.答案BCD11.如图所示，在磁感应强度B1.0T，方向竖直向下的匀强磁场中，有一个与水平面成37角的导电滑轨，滑轨上放置一个可自由移动的金属杆ab.已知接在滑轨中的电源电动势E12V，内阻不计ab杆长L0.5m，质量m0.2kg，杆与滑轨间的动摩擦因数0.1，滑轨与ab杆的电阻忽略不计求：要使ab杆在滑轨上保持静止，滑动变阻器R的阻值在什么范围内变化？(g取10m/s2，sin370.6)解析分别画出ab杆在恰好不下滑和恰好不上滑这两种情况下的受力分析图，如图所示当ab杆恰好不下滑时，如图所示由平衡条件得沿斜
9、面方向mgsinFN1F安1cos， 垂直斜面方向FN1mgcosF安1sin， 而F安1BL， 由式得R15.当ab杆恰好不上滑时，如图所示由平衡条件得沿斜面方向mgsinFN2F安2cos， 垂直斜面方向FN2mgcosF安2sin， 而F安2BL， 由三式得R23.所以，要使ab杆保持静止，R的取值范围是3R5.答案3R512如图所示，两平行金属导轨间的距离L0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角37，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场金属导轨的一端接有电动势E4.5V、内阻r0.50的直流电源现把一个质量m0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R02.5，金属导轨电阻不计，g取10m/s2，已知sin370.60，cos370.80，求：(1)通过导体棒的电流；(2)导体棒受到的安培力的大小；(3)导体棒受到的摩擦力解析(1)根据闭合电路欧姆定律I1.5A.(2)导体棒受到的安培力F安BIL0.30N.(3)导体棒受力如图，将重力正交分解F1mgsin370.24NF1F安，根据平衡条件mgsin37FfF安解得Ff0.06N.答案(1)1.5A(2)0.30N(3)0.06N