2020版物理浙江高考選考一輪復(fù)習(xí)講義選修3-1 第八章 第1講 磁場的描述 磁場對電流的作用

1、選考導(dǎo)航知識內(nèi)容磁現(xiàn)象和磁場磁感應(yīng)強度考試要求bc2016/04歷次選考統(tǒng)計2017 2017 2018 20182016/10/04 /11  /04 /112幾種常見的磁場通電導(dǎo)線在磁場中受到的力bd91010、2299、221277運動電荷在磁場中受到的力帶電粒子在勻強磁場中的運動c                    

2、        8d     22      23      23   23   22   23第1講磁場的描述磁場對電流的作用知識排查磁場、磁感應(yīng)強度1.磁場(1)基本特性：磁場對處于其中的磁體、電流和運動電荷有磁場力的作用。(2)方向：小磁針的 

3、N 極所受磁場力的方向。2.磁感應(yīng)強度(1)物理意義：描述磁場的強弱和方向。F(2)大?。築 IL(通電導(dǎo)線垂直于磁場)。(3)方向：小磁針靜止時 N 極的指向。(4)單位：特斯拉(T)。3.勻強磁場(1)定義：磁感應(yīng)強度的大小處處相等、方向處處相同的磁場稱為勻強磁場。(2)磁感線的特點：疏密程度相同、方向相同的平行直線。磁感線通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向1.磁感線及特點(1)磁感線：在磁場中畫出一些曲線，使曲線上每一點的切線方向都跟這點的磁感應(yīng)強度的方向一致。(2)特點磁感線上某點的切線方向就是該點的磁場方向。磁感線的疏密定性地表示磁場的強弱。磁

4、感線是閉合曲線，沒有起點和終點。磁感線是假想的曲線，客觀上不存在。2.電流的磁場通電直導(dǎo)線通電螺線管環(huán)形電流安培定則立體圖橫截面圖縱截面圖安培力、安培力的方向勻強磁場中的安培力1.安培力的大小(1)磁場和電流垂直時：F BIL。(2)磁場和電流平行時：F 0。2.安培力的方向左手定則判斷：(1)伸出左手，讓拇指與其余四指垂直，并且都在同一個平面內(nèi)。(2)讓磁感線從掌心進入，并使四指指向電流方向。(3)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向。3.人教版選修  31·94·1 改編下面的幾個圖顯示了磁場對通電直導(dǎo)線的

5、作用圖1小題速練1.思考判斷(1)小磁針 N 極所指的方向就是該處磁場的方向()(2)磁感線是真實存在的()(3)磁感線越密表示磁場越強()(4)將通電導(dǎo)線放入磁場中，若不受安培力，說明該處磁感應(yīng)強度為零()(5)磁場中某點磁感應(yīng)強度的方向，跟放在該點的試探電流元所受磁場力的方向一致()(6)安培力一定不做功()(7)奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流可以產(chǎn)生磁場()答案(1)×(2)×(3)(4)×(5)×(6)×(7)2.關(guān)于磁感應(yīng)強度 B ，下列說法正確的是()FA.根據(jù)磁感應(yīng)強度的定義式 B I

6、L可知，磁感應(yīng)強度 B 與 F 成正比，與 IL 成反比B.一小段通電導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強度為零處，它所受的磁場力一定為零C.一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力的作用，則該處的磁感應(yīng)強度一定為零D.磁場中某處磁感應(yīng)強度的方向，與通電導(dǎo)線在該處所受磁場力的方向相同答案BPT力，其中正確的是()答案C4.在磁感應(yīng)強度為 B 0、方向豎直向上的勻強磁場中，水平放置一根通電長直導(dǎo)線，電流的方向垂直于紙面向里。如圖 2 所示，a、b、c、d 是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點，在這四點中()圖2A.c、

7、d 兩點的磁感應(yīng)強度大小相等B.a、b 兩點的磁感應(yīng)強度大小相等C.c 點的磁感應(yīng)強度的值最小D.b 點的磁感應(yīng)強度的值最大解析通電直導(dǎo)線在 c 點產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度方向與 B 0 的方向相反，b、d兩點的電流磁場與 B 垂直，a 點電流磁場與 B 同向，由磁場的疊加知 c 點的合00磁感應(yīng)強度最小。答案C安培定則的應(yīng)用1.幾種常見的磁場2.安培定則(1)直線電流的磁場：右手握住通電導(dǎo)線，伸直的大拇指指向電流方向，那么彎曲的四指的方

8、向就是導(dǎo)線周圍的磁感線環(huán)繞的方向。(2)環(huán)形電流的磁場：用右手握住通電的環(huán)形導(dǎo)線(或通電螺線管)，彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致，那么大拇指的指向就是環(huán)形導(dǎo)線軸心上 (或通電螺線管內(nèi)部)的磁感線的方向。3.電場線與磁感線的比較電場線電場線的疏密程度表示該區(qū)域電場強弱(密強；疏弱)電場線由正電荷指向負電荷或無窮遠；或由無窮遠指向負電荷，是不閉合曲線電場線互不相交、不相切磁感線磁感線的疏密程度表示該區(qū)域磁場強弱(密強；疏弱)磁感線在磁體外部是從 N 極指向 S 極，內(nèi)部從 S 極指向 N 極。磁感線是閉合曲線

9、磁感線互不相交、不相切【典例】如圖 3 所示，直導(dǎo)線 AB 、螺線管 C 、電磁鐵 D 三者相距較遠，它們的磁場互不影響，開關(guān) S 閉合，則小磁針的北極 N(黑色一端)指示磁場方向正確的是()圖3A.a、cB.b、cC.c、dD.a、d解析據(jù)安培定則判斷出：(1)AB 直導(dǎo)線磁場在小磁針 a 所在位置垂直紙面向外，所以小磁針 a 的 N 極指向正確；(2)C 左側(cè)為 N 極，內(nèi)部磁場向左

10、，所以小磁針c 的 N 極指向正確，小磁針 b 的 N 極指向不對；(3)D 左為 S 極，右為 N 極，所以小磁針 d 的 N 極指向也不正確。答案A1.如圖 4 所示，豎直放置的長直導(dǎo)線通有恒定電流，側(cè)旁小磁針 N 極的最終指向應(yīng)為()圖4A.平行紙面向右B.平行紙面向左C.垂直紙面向里D.垂直紙面向外解析根據(jù)安培定則可知，導(dǎo)線右側(cè)的磁感線方向垂直紙面向外，故小磁針 N極的最終指向應(yīng)

11、為垂直紙面向外。答案D2.(2016· 月浙江選考)如圖 5 所示，把一根通電的硬直導(dǎo)線 ab，用輕繩懸掛在通電螺線管正上方，直導(dǎo)線中的電流方向由 a 向 b.閉合開關(guān) S 瞬間，導(dǎo)線 a 端所受安培力的方向是()圖5A.向上B.向下C.垂直紙面向外D.垂直紙面向里解析閉合開關(guān) S 瞬間，由右手螺旋定則知螺線管右端為 N 極，左端為 S 極，螺線管產(chǎn)生的磁場方向在通電導(dǎo)線 a 端斜向左下方，由左手

12、定則可知，導(dǎo)線 a端所受安培力的方向垂直紙面向里，D 正確。答案D磁感應(yīng)強度及磁場的疊加1.磁感應(yīng)強度由磁場本身決定，與檢驗電流無關(guān)。2.磁感應(yīng)強度是矢量，磁場疊加時合磁感應(yīng)強度等于各個磁感應(yīng)強度的矢量和，計算時與力的計算方法相同，利用平行四邊形定則或根據(jù)正交分解法進行合成與分解。3.磁感應(yīng)強度的大小和方向處處相同的磁場叫做勻強磁場。4【典例】(2017· 月浙江選考)如圖 6 所示，兩平行直導(dǎo)線 cd 和 ef豎直放置，通以方向相反大小相等的電流，a、b 兩點位于兩導(dǎo)線所在的平面內(nèi)，則()圖6

13、A.b 點的磁感應(yīng)強度為零B.ef導(dǎo)線在 a 點產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里C.cd 導(dǎo)線受到的安培力方向向右D.同時改變兩導(dǎo)線的電流方向、cd 導(dǎo)線受到的安培力方向不變解析根據(jù)右手螺旋定則可知，兩平行直導(dǎo)線通以電流后在 b 處的磁場方向均為垂直紙面向外，所以選項 A 錯誤；導(dǎo)線 cd 在 a 處的磁場垂直紙面向里，導(dǎo)線 ef在 a 處的磁場垂直紙面向外，且導(dǎo)線 cd 在 a 處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大，

14、所以選項B 錯誤；根據(jù)安培定則和左手定則可判斷，方向相反的兩個電流的安培力互相排斥，所以選項 C 錯誤；不管電流方向如何，只要電流方向相反，就互相排斥，選項 D 正確。答案D1.下列說法正確的是()A.電荷在某處不受電場力的作用，則該處電場強度可能不為零B.一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力作用，則該處磁感應(yīng)強度一定為零C.電場強度表征電場中某點電場的強弱，是把一個檢驗電荷放在該點時受到的電場力與檢驗電荷本身電荷量的比值D.磁感應(yīng)強度表征磁場中某點磁場的強弱，是把一小段通電導(dǎo)線放在該點時受到的磁場力與該小段導(dǎo)線長度和電流乘積的比值解析電場和磁場有一

15、個明顯的區(qū)別是：電場對放入其中的電荷有力的作用，磁場對通電導(dǎo)線有力的作用的條件是磁場方向不能和電流方向平行，因此 A 、B 錯誤；同理根據(jù)電場強度的定義式 E F 可知 C 正確；而同樣用比值定義法定義的q磁感應(yīng)強度則應(yīng)有明確的說明，即 B  F 中 I 和 B 的方向必須垂直，故 D 錯誤。IL答案C2.有兩根長直導(dǎo)線 a、b 互相平行放置，如圖 7 所示為垂直于導(dǎo)線的截面圖

16、。在圖中所示的平面內(nèi)，O 點為兩根導(dǎo)線連線的中點，M 、N 為兩根導(dǎo)線附近的兩點，它們在兩導(dǎo)線連線的中垂線上，且與 O 點的距離相等。若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的恒定電流 I，則關(guān)于線段 MN 上各點的磁感應(yīng)強度的說法正確的是()圖73.(2017· 國卷，18)如圖 8，在磁感應(yīng)強度大小為 B 0 的勻強磁場中，兩長直A.M 點和 N 點的磁感應(yīng)強度大小相等、方向相同B.M 點和 N 點的

17、磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反C.在線段 MN 上各點的磁感應(yīng)強度都不可能為零D.在線段 MN 上三點的磁感應(yīng)強度為零解析根據(jù)安培定則和磁場疊加原理，M 點和 N 點的磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反，選項 A 錯誤，B 正確；在線段 MN 上只有在 O 點處，a、b 兩直導(dǎo)線電流形成的磁場的磁感應(yīng)強度等大反向，即只有 O 點處的磁感應(yīng)強度為零，選項 C 、D 錯誤。答案B全導(dǎo)線 P 

18、;和 Q 垂直于紙面固定放置，兩者之間的距離為 l。在兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面向里的電流 I 時，紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線距離均為 l的 a 點處的磁感應(yīng)強度為零，如果讓 P 中的電流反向、其他條件不變，則 a 點處磁感應(yīng)強度的大小為()B. 3 B 0        2   3C.  3  B 

19、;0    D.2B 0B 1，由幾何關(guān)系可知，B 1 3 B 0。如果讓  P  中的電流反向、其他條件不變時，圖8A.03解析如圖甲所示， P 、Q 中的電流在 a 點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等，設(shè)為3B 2B 22   3B，如圖乙所示，由幾何關(guān)系可知，a 點處磁感應(yīng)強度的大小 B 故選項 C 正確，A&

20、#160;、B 、D 錯誤。0 1    3 0答案C安培力及安培力作用下的導(dǎo)體運動情況的判斷1.安培力的大小(1)當 B 與 I 垂直時，F(xiàn) 最大，F(xiàn) ILB，當 B 與 I 平行時，F(xiàn) 最小，F(xiàn) 0。(2)公式 F BIL 中的 L 是指有效長度。當直導(dǎo)線與磁場垂直時，導(dǎo)線在磁場中的部分為有效長度；當彎曲導(dǎo)線與磁場垂直時，有效長度等于連接兩端點

21、線段的長度(如圖 9 所示)，相應(yīng)的電流沿 L 由始端流向末端。圖92.安培力作用下導(dǎo)體運動方向的判斷方法分割為電流元      安培力方向整段導(dǎo)體所受合力電流元法特殊位置法等效法結(jié)論法左手定則方向運動方向在特殊位置安培力方向運動方向環(huán)形電流 小磁針條形磁鐵 通電螺線管 多個環(huán)形電流同向電流互相吸引，反向電流互相排斥；兩不平行的直線電流相互作用時，有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同的趨勢定性分析磁體在電流磁場作用下如何運動或運動趨勢的轉(zhuǎn)換研究對象法問題，可先分析電流在磁體磁場

22、中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁場的作用力，從而確定磁體所受合力及運動方向【典例 1】 (2017·上海單科)如圖 10，一導(dǎo)體棒 ab 靜止在 U 形鐵芯的兩臂之間。電鍵閉合后導(dǎo)體棒受到的安培力方向()圖 10A.向上C.向左B.向下D.向右解析根據(jù)圖中的電流方向，由安培定則知 U 形鐵芯下端為 N 極，上端為 S 極，ab 中的電流方向由 ab，由左手定則可知導(dǎo)體棒受到的安培力方向向右，選項 

23、;D 正確。答案D237°【典例 2】如圖 11 所示，U 形平行金屬導(dǎo)軌與水平面成 37°角，金屬桿 ab 橫跨放在導(dǎo)軌上，其有效長度為 0.5 m ，質(zhì)量為 0.2 kg，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0.1?？臻g存在豎直向上的磁感應(yīng)強度為 2 T 的勻強磁場。要使 ab 桿在導(dǎo)軌上保持靜止，則 ab 中的電流大小應(yīng)在什么范圍？(設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，取 g10

24、 m/s，sin0.6，cos 37°0.8)圖 11解析先畫出金屬桿受力的側(cè)面圖，由于安培力的大小與電流有關(guān)，因此改變電流的大小，可以改變安培力的大小，也可以使導(dǎo)線所受的摩擦力方向發(fā)生變化。由平衡條件可知，當電流較小時，導(dǎo)線所受的摩擦力方向沿斜面向上，如圖甲所示。又 F BI L ，得 I mgBL  cos sin又 F BI L ，I mgBL  cos sin甲乙則 m

25、g sin(mg cos F sin)F cos ，sincos 1.21 A。11當電流較大時，導(dǎo)線所受的摩擦力方向沿斜面向下，如圖乙所示。則 mg sin (mg cos F sin)F cos ，sincos 1.84 A。22所以 1.21 AI1.84 A。答案1.21 AI1.84 A1.與安培力有關(guān)的力學(xué)問題與其他力學(xué)問題一樣，受力分析是關(guān)鍵。利用左手定

26、則正確分析安培力的方向，用安培力公式正確求解其大小，根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律列方程求解。2.將三維圖轉(zhuǎn)換為二維平面圖，即通過畫俯視圖、剖面圖、側(cè)視圖等，將立體圖轉(zhuǎn)換為平面受力圖。91.(2015· 月浙江測試卷)如圖 12 所示是“探究影響通電導(dǎo)線受力的因素”的裝置圖。實驗時，先保持導(dǎo)線通電部分的長度不變，改變電流的大小；然后保持電流不變，改變導(dǎo)線通電部分的長度。對該實驗，下列說法正確的是()圖 12A.當導(dǎo)線中的電流反向時，導(dǎo)線受到的安培力方向不變B.保持電流不變，接通“1、4”時導(dǎo)線受到的安培力是接通“2、3”時的 3 

27、;倍C.保持電流不變，接通“1、4”時導(dǎo)線受到的安培力是接通“2、3”時的 2 倍D.接通“1、4”，當電流增加為原來的 2 倍時，通電導(dǎo)線受到的安培力減半解析接觸“1、4”時導(dǎo)線的長度是接觸“2、3”時長度的 3 倍，根據(jù)安培力公式 F BIL 知，導(dǎo)線所受安培力也是 3 倍關(guān)系。答案B2.(2018· 月浙江選考)電流天平是一種測量磁場力的裝置，如圖 13 所示。兩相距很近的通電平行線圈和，線圈固定，線圈置于天平托盤上。當兩線圈均無電流通過時

28、，天平示數(shù)恰好為零。下列說法正確的是()圖 13A.當天平示數(shù)為負時，兩線圈電流方向相同B.當天平示數(shù)為正時，兩線圈電流方向相同C.線圈對線圈的作用力大于線圈對線圈的作用力D.線圈對線圈的作用力與托盤對線圈的作用力是一對相互作用力解析當線圈中通有同向電流時互相吸引，通有反向電流時互相排斥，故當天平示數(shù)為負數(shù)時，表示互相吸引，所以為同向電流，當天平示數(shù)為正時，表示相互排斥，為反向電流，選項 A 正確，B 錯誤；根據(jù)作用力與反作用力可知線圈對線圈的作用力等于線圈對線圈的作用力，線圈對線圈的作用力與托盤對線圈的作用力都作用在線圈上，它們不是一對相互作用力，選項

29、 C 、D錯誤。答案A43.(2016· 月浙江選考)法拉第電動機原理如圖 14 所示。條形磁鐵豎直固定在圓形水銀槽中心，N 極向上。一根金屬桿斜插在水銀中，桿的上端與固定在水銀槽圓心正上方的鉸鏈相連。電源負極與金屬桿上端相連，與電源正極連接的導(dǎo)線插入水銀中。從上往下看，金屬桿()A.向左擺動C.順時針轉(zhuǎn)動圖 14B.向右擺動D.逆時針轉(zhuǎn)動解析閉合開關(guān) S ，金屬桿中有向上的電流通過，金屬桿處在磁鐵的磁場中，受題源：人教版選修 31·94·3如圖 3.41

30、1 所示為電流天平，可以用來測量勻到安培力作用，根據(jù)左手定則得知，安培力方向與金屬桿垂直向里，使金屬桿以磁鐵棒為軸逆時針轉(zhuǎn)動。選項 A 、B 、C 錯誤，D 正確。答案D磁場中的平衡問題PT強磁場的磁感應(yīng)強度。它的右臂掛著矩形線圈，匝數(shù)為 n，線圈的水平邊長為 l，處于勻強磁場內(nèi)，磁感應(yīng)強度 B 的方向與線圈平面垂直。當線圈中通過電流 I時，調(diào)節(jié)砝碼使兩臂達到平衡。然后使電流反向，大小不變。這時需要在左盤中增加質(zhì)量為 m 的砝碼，才能使兩臂再達到新的平衡。圖

31、0;3.411(1)導(dǎo)出用 n、m 、l、I 計算 B 的表達式；(2)當 n9，l10.0 cm，I0.10 A，m 8.78 g時，磁感應(yīng)強度是多少？鏈接高考浙(2015· 江理綜，24)小明同學(xué)設(shè)計了一個“電磁天平”，如圖 15 甲所示，等臂天平的左臂為掛盤，右臂掛有矩形線圈，兩臂平衡。線圈的水平邊長 L 0.1 m，豎直邊長 H 0.3 m，匝數(shù)為 N 1。線圈的下邊處

32、于勻強磁場內(nèi)，磁感應(yīng)強度 B 021.0 T，方向垂直線圈平面向里。線圈中通有可在 02.0 A范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的電流 I。掛盤放上待測物體后，調(diào)節(jié)線圈中電流使天平平衡，測出電流即可測得物體的質(zhì)量。(重力加速度取 g10 m/s)由天平平衡可知 mg N  B IL(2)由法拉第電磁感應(yīng)定律得 E N 2 tN 2 tLd E由閉合電路歐姆定律得 I   由天平平

33、衡可得 m N 2BB dL 2·R  代入數(shù)據(jù)可得線圈受到的安培力 F N  B It0.1  T/s甲乙圖 15(1)為使電磁天平的量程達到 0.5 kg，線圈的匝數(shù) N 1 至少為多少？(2)進一步探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，另選 N 2100 匝、形狀相同的線圈，總電阻 R 10，不接外電流，兩臂平衡。如圖乙所示，保持B 0

34、60;不變，在線圈上部另加垂直紙面向外的勻強磁場，且磁感應(yīng)強度 B 隨時間均勻變大，磁場區(qū)域?qū)挾?#160;d0.1 m。B當掛盤中放質(zhì)量為 0.01 kg的物體時，天平平衡，求此時磁感應(yīng)強度的變化率 t。解析(1)題中“電磁天平”中的線圈受到安培力F N 1B 0IL1 0代入數(shù)據(jù)解得 N 25 匝1BR2 0g2 0 tB答案(1)25匝(2)0.1 T/s活頁作業(yè)(時間：30 分鐘)A 組基礎(chǔ)過關(guān)1.

35、磁場中某區(qū)域的磁感線如圖 1 所示，則()圖1A.同一通電導(dǎo)線放在 a 處受力一定比放在 b 處受力大B.同一通電導(dǎo)線放在 a 處受力一定比放在 b 處受力小C.a、b 兩處的磁感應(yīng)強度的大小不等，B a<B bD.a、b 兩處的磁感應(yīng)強度的大小不等，B a>B b解析a 處的磁感線比 b 處稀疏，則 a 點磁感應(yīng)強度比 b 點小，所以 B

36、60;a<B b，選項 C 正確，D 錯誤；將一小段通電導(dǎo)線放入磁場時，由于受到放置角度的限制，當通電導(dǎo)線垂直磁場時，受到的磁場力最大，平行磁場時受磁場力為零，雖然B a<B b，但是無法比較導(dǎo)線所受的磁場力的大小，選項 A 、B 錯誤。答案C2.下列關(guān)于小磁針在磁場中靜止時的指向，正確的是()解析根據(jù)在磁體外部同名磁極相互排斥可知選項 A 錯誤；應(yīng)用安培定則可知環(huán)形電流中心線上的磁場方向由右向左，小磁針 N 極受到的磁場力向左，選項 B錯誤；

37、根據(jù)安培定則可知通電螺線管內(nèi)部磁場向右，內(nèi)部小磁針 N 極受到的磁場力向右，選項 C 正確；根據(jù)安培定則可知通電直導(dǎo)線右邊磁場向里，小磁針 N極應(yīng)向里，選項 D 錯誤。答案C3.在勻強磁場中某處 P 放一個長度為 L 20 cm，通電電流 I1 A 的直導(dǎo)線，測得它受到的最大磁場力 F 1.0 N ，現(xiàn)將該通電導(dǎo)線從磁場中撤走，則 P 處磁感應(yīng)強度為()A.0C.0.05 TB

38、.0.2 TD.5 T解析當 L 與 B 垂直時，導(dǎo)線所受安培力最大，由公式 B IL可得 B 5  T ，注F意單位的換算。答案D4.如圖 2 所示，固定不動的絕緣直導(dǎo)線 mn 和可以自由移動的矩形線框 abcd 位于同一平面內(nèi)，mn 與 ad、bc 邊平行且離 ad 邊較近。當導(dǎo)線 mn 中通以方向向上的電流，線框中通以順時針方向的電

39、流時，線框的運動情況是()圖2A.向左運動B.向右運動C.以 mn 為軸轉(zhuǎn)動D.靜止不動解析以 mn 為研究對象，線框內(nèi)磁場方向垂直紙面向里，由左手定則知導(dǎo)線mn 受到向左的安培力，由牛頓第三定律可知線框受到向右的作用力，故線框向右運動，選項 B 正確。答案B5.如圖 3 所示，用天平測量勻強磁場的磁感應(yīng)強度。下列各選項所示的載流線圈匝數(shù)相同，邊長 MN 相等，將它們分別掛在天平的右臂下方。線圈中通有大小相同的電流，天平處于平衡狀態(tài)。若磁場發(fā)生微小變化，天平最容易失去平衡的是()圖3解

40、析天平處于平衡狀態(tài)，說明線圈受到重力和安培力的合力等于兩側(cè)砝碼重力差，根據(jù)安培力公式 F BIL，知選項 A 中線圈在磁場中有效長度最大，所受安培力最大，磁場發(fā)生微小變化，安培力變化最大，天平最容易失去平衡，選項A符合題意。答案A12126.如圖 4 所示，垂直紙面放置的兩根平行長直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流 I 和I ，且 I >I ，紙面內(nèi)的一點 H 到兩根導(dǎo)線的距離相等，則該點的磁感應(yīng)強度方向可能為圖中的()圖4A.B 4C.B

41、60;2B.B 3D.B 1121解析根據(jù)題述 I >I ，由安培定則，I 在 H 點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向垂直于 H和 I 連線，指向右下方，I 在 H 點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向垂直于 H 和 I 連線，122指向左下方。I 在 H 點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度比 I 在 H 點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大，H12點磁感應(yīng)強度為兩磁場的疊加，故 H

42、60;點的磁感應(yīng)強度方向可能為圖中的 B ，選3項 B 正確。答案B浙7.(2018· 江臺州高三期末)如圖 5 所示，三根長為 L 的無限長直導(dǎo)線的橫截面在空間構(gòu)成等邊三角形，電流的方向垂直紙面向里。電流大小均為 I，其中 A 、B電流在 C 處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度的大小均為 B 0，導(dǎo)線 C 位于水平面處于靜止狀態(tài)，則導(dǎo)線 C 受到的靜摩擦力是()A. 3B 0IL，

43、水平向左3C. 2 B 0IL，水平向左圖53B. 2 B 0IL，水平向右D. 3B 0IL，水平向右解析A 、B 電流在 C 處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度的大小分別為 B 0，如圖所示：安培力方向水平向左，大小為 F     3B IL，由于導(dǎo)線 C 位于水平面處于靜止狀態(tài)，所以導(dǎo)線 C 受到的靜摩擦力大小為   3B

44、60;IL，方向水平向右，故 D  正確，A 、根據(jù)平行四邊形定則，結(jié)合幾何的菱形關(guān)系得 B  3B ，再由左手定則可知，C0A00B 、C 錯誤。答案DB 組能力提升48.(2018· 月浙江選考)在城市建設(shè)施工中，經(jīng)常需要確定地下金屬管線的位置，如圖 6 所示。有一種探測的方法是，首先給金屬長直管通上電流，再用可以測量的磁場強弱、方向的儀器進行以下操作：用測量儀在金屬管線附近的水平地面上找到磁場最強的某點，記為 a；在 a

45、 點附近的地面上，找到與 a 點磁感應(yīng)強度相同的若干點，將這些點連成直線 EF ；在地面上過 a 點垂直于 EF 的直線上，找到磁場方向與地面夾角為 45° b、c 兩點，測得 b、c 兩點距離為 L 。由此可確定金屬管線()LA.平行于 EF ，深度為2LC.垂直于 EF ，深度為2圖6B.平行于 EF ，深度為 LD.垂直于 EF ，

46、深度為 L解析畫出垂直于金屬管線方向的截面圖，可知磁場最強的點 a 即為地面距離管線最近的點，作出 b、c 兩點的位置，由題意可知 EF 過 a 點垂直于紙面，所以金屬管線與 EF 平行，根據(jù)幾何關(guān)系得深度為L 。2答案A9.(2018·浙江教育綠色評價聯(lián)盟高考適應(yīng)性考試 )某興趣小組同學(xué)制作出一個可以測量電流的儀器，其主要原理如圖 7 所示，銅棒左右兩側(cè)的中點分別固定相同彈簧，銅棒所在的虛線范圍內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場，兩彈簧為原長時

47、，指針指向 0 刻度。在測量一個自上而下電流時指針在 0 刻度左邊靜止。由題中所給條件，判斷正確的是()圖7A.可知磁場的方向垂直于紙面向外B.僅改變磁場方向，指針將在 0 刻度左邊靜止C.僅改變電流的方向，指針將在 0 刻度左邊靜止D.同時改變磁場和電流的方向，指針會在 0 刻度右邊靜止解析電流向下時，指針在 0 刻線左側(cè)，彈力向右，則說明電流受安培力向左，由左手定則知，磁場垂直于紙面向外，故 A 正確；僅改變磁場方向或僅改變電流方向，由左手定則可知電流

48、受安培力向右，則彈力向左，指針將在右側(cè)靜止，故 B 、C 錯誤；同時改變磁場和電流的方向，安培力方向仍向左，故指針仍在 0刻度左邊靜止，故 D 錯誤。答案A浙10.(2018· 江寧波選考適應(yīng)性考試)超導(dǎo)電磁船是一種不需要螺旋槳推進的低噪音新型船，如圖 8 是電磁船的簡化原理圖，AB 和 CD 是與電源相連的導(dǎo)體板，AB 與 CD 之間部分區(qū)域浸沒在海水中并有垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場(磁場由固定在船上的超導(dǎo)線圈產(chǎn)生，其獨立電路部分未畫出)

49、，以下說法正確的是()圖8A. 使船前進的力，是磁場對海水中電流的安培力B. 要使船前進，海水中的電流方向從 CD 板指向 AB 板C. 同時改變磁場的方向和電源正負極，推進力方向?qū)⑴c原方向相反D. 若接入電路的海水電阻為 R ，其兩端的電壓為 U ，則船在海水中前進時，ABU與 CD 間海水中的電流強度小于R解析當 CD 接直流電源的負極時，海水中電流方向由 AB 指向 CD ，海水受到的安培力

50、向左，根據(jù)牛頓第三定律可知，船體受到向右的作用力，故使船體向前運動，故 A 、B 錯誤；同時改變磁場的方向和電源正負極，磁場方向反向，電流方向反向，所以推進力方向?qū)⑴c原方向相同，故 C 錯誤；因船在海水中前進時，AB 與 CD 間海水切割磁感線產(chǎn)生電流，使接入電路的海水兩端電壓小于 U ，所以電流強度小于U ，故 D 正確。R答案D11.利用如圖 9 所示裝置可測磁感應(yīng)強度 B ，矩形線圈寬為 L ，共 N 匝，磁場垂直于紙面，當線圈中通以方向如圖所示的電流 I 時，天平處于平衡。當電流改為反方向且大小不變時，右邊需加質(zhì)量為 m 的砝碼后，天平才能重新平衡，由此可知()A.B 的方向垂直紙面向里，且 B （m 1m 2）g圖9NILmgB.B 的