第一講-磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用(原卷版)

第一講磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用知識(shí)梳理一、磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度1．磁場(chǎng)的基本性質(zhì)磁場(chǎng)對(duì)處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用。2．磁感應(yīng)強(qiáng)度(1)物理意義：表征磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向。(2)定義式：B＝eq\f(F,Il)(通電導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng))。(3)方向：小磁針靜止時(shí)N極的指向。(4)單位：特斯拉，符號(hào)為T。3．磁場(chǎng)的疊加磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，計(jì)算時(shí)與力的計(jì)算方法相同，利用平行四邊形定則或正交分解法進(jìn)行合成與分解。二、磁感線和電流周圍的磁場(chǎng)1．磁感線的特點(diǎn)(1)磁感線上某點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。(2)磁感線的疏密程度定性地表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，在磁感線較密的地方磁場(chǎng)較強(qiáng)；在磁感線較疏的地方磁場(chǎng)較弱。(3)磁感線是閉合曲線，沒有起點(diǎn)和終點(diǎn)，在磁體外部，從N極指向S極；在磁體內(nèi)部，由S極指向N極。(4)同一磁場(chǎng)的磁感線不中斷、不相交、不相切。(5)磁感線是假想的曲線，客觀上并不存在。2．電流的磁場(chǎng)直線電流的磁場(chǎng)通電螺線管的磁場(chǎng)環(huán)形電流的磁場(chǎng)特點(diǎn)無磁極、非勻強(qiáng)，且距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場(chǎng)越弱與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，管內(nèi)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)且磁場(chǎng)最強(qiáng)，管外為非勻強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)形電流的兩側(cè)是N極和S極，且離圓環(huán)中心越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱安培定則立體圖橫截面圖縱截面圖3．常見磁體的磁場(chǎng)4．勻強(qiáng)磁場(chǎng)：如果磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等、方向相同，這個(gè)磁場(chǎng)叫作勻強(qiáng)磁場(chǎng)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線用一些間隔相等的平行直線表示，如圖所示。5．地磁場(chǎng)(1)地磁場(chǎng)的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近，磁感線分布如圖所示。(2)在赤道平面上，距離地球表面高度相等的各點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，且方向水平向北。三、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用——安培力1．安培力的方向(1)用左手定則判斷：伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心垂直進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向。(2)安培力方向的特點(diǎn)：F⊥B，F(xiàn)⊥I，即F垂直于B、I決定的平面。(3)推論：兩平行的通電直導(dǎo)線間的安培力——同向電流互相吸引，反向電流互相排斥。2．安培力的大小F＝IlBsinθ(其中θ為B與I之間的夾角)。如圖所示：(1)I∥B時(shí)，θ＝0或θ＝180°，安培力F＝0。(2)I⊥B時(shí)，θ＝90°，安培力最大，F(xiàn)＝IlB。3．磁電式電流表的工作原理磁電式電流表的原理圖如圖所示。(1)磁場(chǎng)特點(diǎn)①方向：沿半徑方向均勻輻射地分布，如圖所示；②強(qiáng)弱：在距軸線等距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等。(2)線圈所受安培力的特點(diǎn)①方向：安培力的方向與線圈平面垂直；②大?。喊才嗔Φ拇笮∨c通過的電流成正比。(3)表盤刻度特點(diǎn)線圈左右兩邊所受的安培力的方向相反，于是線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，螺旋彈簧變形，以反抗線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)。電流越大，安培力越大，螺旋彈簧的形變?cè)酱螅詮闹羔樒D(zhuǎn)的角度就能判斷通過電流的大小。由于線圈平面總與磁感線平行，線圈左右兩邊所在之處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小總相等，所以表盤刻度均勻。根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)的方向，可以知道被測(cè)電流的方向?？键c(diǎn)一、安培定則磁場(chǎng)的疊加磁場(chǎng)疊加問題的一般解題思路：(1)確定磁場(chǎng)場(chǎng)源，如通電直導(dǎo)線。(2)定位空間中需求解磁場(chǎng)的點(diǎn)，利用安培定則及其他已知條件判定各個(gè)場(chǎng)源在這一點(diǎn)上產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向。如圖中BM、BN分別為M、N在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)。(3)應(yīng)用平行四邊形定則進(jìn)行合成，如圖中的合磁場(chǎng)B。例1、有人根據(jù)B＝eq\f(F,Il)提出以下說法，其中正確的是()A．磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的磁場(chǎng)力F成正比B．磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與Il的乘積成反比C．磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B不一定等于eq\f(F,Il)D．通電直導(dǎo)線在某點(diǎn)所受磁場(chǎng)力為零，則該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度B為零例2、如圖所示，直導(dǎo)線AB、螺線管E、電磁鐵D三者相距較遠(yuǎn)，其磁場(chǎng)互不影響。當(dāng)開關(guān)S閉合后，則小磁針北極N(黑色一端)指示磁場(chǎng)方向正確的是()A．a(chǎn) B．bC．c D．d例3、(2021·高考全國(guó)卷甲，T16)兩足夠長(zhǎng)直導(dǎo)線均折成直角，按圖示方式放置在同一平面內(nèi)，EO與O′Q在一條直線上，PO′與OF在一條直線上，兩導(dǎo)線相互絕緣，通有相等的電流I，電流方向如圖所示。若一根無限長(zhǎng)直導(dǎo)線通過電流I時(shí)，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)在距離導(dǎo)線d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則圖中與導(dǎo)線距離均為d的M、N兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為()A．B、0 B．0、2BC．2B、2B D．B、B例4、如圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩長(zhǎng)直導(dǎo)線P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(shí)，紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線距離均為l的a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。如果讓P中的電流反向、其他條件不變，則a點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為()A．0 B．eq\f(\r(3),3)B0C．eq\f(2\r(3),3)B0 D．2B0課堂隨練訓(xùn)練1、(多選)如圖，三根通電長(zhǎng)直細(xì)導(dǎo)線垂直于紙面固定，導(dǎo)線的橫截面(截面積不計(jì))分別位于以O(shè)點(diǎn)為圓心的圓環(huán)上a、c、d三處，已知每根導(dǎo)線在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，則()A．O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于aO向右B．O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向從O指向aC．O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為(eq\r(2)＋1)BD．O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為(eq\r(2)－1)B訓(xùn)練2、如圖所示，直角三角形abc中，∠abc＝30°，將一電流為I、方向垂直紙面向外的長(zhǎng)直導(dǎo)線放置在頂點(diǎn)a處，則頂點(diǎn)c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0?，F(xiàn)再將一電流大小為4I、方向垂直紙面向里的長(zhǎng)直導(dǎo)線放置在頂點(diǎn)b處。已知長(zhǎng)直通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)在其周圍空間某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝keq\f(I,r)，其中I表示電流大小，r表示該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離，k為常量。則頂點(diǎn)c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度()A．大小為eq\r(3)B0，方向沿ac向上B．大小為B0，方向垂直紙面向里C．大小為3B0，方向沿∠abc平分線向下D．大小為2B0，方向垂直bc向上訓(xùn)練3、如圖所示，完全相同的甲、乙兩個(gè)環(huán)形電流同軸平行放置，甲的圓心為O1，乙的圓心為O2，在兩環(huán)圓心的連線上有a、b、c三點(diǎn)，其中aO1＝O1b＝bO2＝O2c，此時(shí)a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2。當(dāng)把環(huán)形電流乙撤去后，c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()A．B1－eq\f(B2,2) B．B2－eq\f(B1,2)C．B2－B1 D．eq\f(B1,3)考點(diǎn)二、安培力的分析與計(jì)算1．應(yīng)用公式F＝IlB計(jì)算安培力時(shí)的注意事項(xiàng)(1)當(dāng)B與I垂直時(shí)，F(xiàn)最大，F(xiàn)＝IlB；當(dāng)B與I的夾角為θ時(shí)，F(xiàn)＝IlBsinθ；當(dāng)B與I平行時(shí)，F(xiàn)＝0。(2)l是有效長(zhǎng)度彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度l，等于連接兩端點(diǎn)線段的長(zhǎng)度(如圖所示)；相應(yīng)的電流沿l由始端流向末端。由此可知，垂直磁場(chǎng)的閉合線圈通電后，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中受到的安培力的矢量和為零。2．安培力的方向左手定則判斷：(1)如圖，伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)．(2)讓磁感線從掌心垂直進(jìn)入，并使四指指向電流的方向．(3)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向．例1、如圖所示，兩根平行固定放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線a和b載有大小、方向均相同的電流，a受到的磁場(chǎng)力大小為F，當(dāng)加入一與導(dǎo)線所在平面垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，a受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)?F，則此時(shí)b受到的磁場(chǎng)力大小為()A．F B．2FC．3F D．4F例2、(2020·高考海南卷，T6)如圖，在一個(gè)蹄形電磁鐵的兩個(gè)磁極的正中間放置一根長(zhǎng)直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通有垂直于紙面向里的電流I時(shí)，導(dǎo)線所受安培力的方向?yàn)?)A．向上 B．向下C．向左 D．向右例3、一個(gè)各邊電阻相同、邊長(zhǎng)均為L(zhǎng)的正六邊形金屬框abcdef放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直金屬框所在平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。若從a、b兩端點(diǎn)通以如圖所示方向的電流，電流大小為I，則關(guān)于金屬框abcdef受到的安培力的判斷正確的是()A．大小為BIL，方向垂直ab邊向左B．大小為BIL，方向垂直ab邊向右C．大小為2BIL，方向垂直ab邊向左D．大小為2BIL，方向垂直ab邊向右課堂隨練訓(xùn)練1、如圖所示，在固定放置的條形磁鐵S極附近懸掛一個(gè)金屬線圈，線圈與水平磁鐵位于同一豎直平面內(nèi)。當(dāng)在線圈中通入沿圖示方向的電流時(shí)，將會(huì)看到()A．線圈向左平移B．線圈向右平移C．從上往下看，線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近磁鐵D．從上往下看，線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近磁鐵訓(xùn)練2、(多選)如圖，三根相互平行的固定長(zhǎng)直導(dǎo)線L1、L2和L3兩兩等距，均通有電流I，L1中電流方向與L2中的相同，與L3中的相反。下列說法正確的是()A．L1所受磁場(chǎng)作用力的方向與L2、L3所在平面垂直B．L3所受磁場(chǎng)作用力的方向與L1、L2所在平面垂直C．L1、L2和L3單位長(zhǎng)度所受的磁場(chǎng)作用力大小之比為1∶1∶eq\r(3)D．L1、L2和L3單位長(zhǎng)度所受的磁場(chǎng)作用力大小之比為eq\r(3)∶eq\r(3)∶1訓(xùn)練3、(2019·全國(guó)卷Ⅰ)如圖，等邊三角形線框LMN由三根相同的導(dǎo)體棒連接而成，固定于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，線框頂點(diǎn)M、N與直流電源兩端相接。已知導(dǎo)體棒MN受到的安培力大小為F，則線框LMN受到的安培力的大小為()A．2F B．1.5FC．0.5F D．0訓(xùn)練4、(2022·山東濟(jì)南市高三月考)如圖所示，將一根同種材料，粗細(xì)均勻的導(dǎo)體圍成半徑為R的閉合導(dǎo)體線圈，固定在垂直線圈平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．C、D兩點(diǎn)將線圈分為上、下兩部分，且C、D兩點(diǎn)間上方部分的線圈所對(duì)應(yīng)的圓心角為120°.現(xiàn)將大小為I的恒定電流自C、D兩點(diǎn)間通入，則線圈C、D兩點(diǎn)間上、下兩部分導(dǎo)線受到的總安培力的大小為()A．eq\r(3)BIR B．eq\r(2)BIRC．BIR D．0考點(diǎn)三、與安培力有關(guān)的力學(xué)綜合問題1．求解安培力作用下導(dǎo)體平衡問題的關(guān)鍵畫受力圖→三維圖eq\o(→,\s\up7(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。2．求解安培力作用下導(dǎo)體平衡問題的基本思路①選定研究對(duì)象；②變?nèi)S圖為二維圖，如側(cè)視圖、剖面圖或俯視圖等，并畫出平面受力分析圖，其中安培力的方向要注意F⊥B、F⊥I；③列平衡方程。3．安培力做功

(1)安培力做功與路徑有關(guān)，不像重力、電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)。

(2)安培力做功的實(shí)質(zhì)是能量轉(zhuǎn)化

①安培力做正功時(shí)將電源的能量轉(zhuǎn)化為導(dǎo)線的動(dòng)能或其他形式的能。

②安培力做負(fù)功時(shí)將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能后儲(chǔ)存起來或轉(zhuǎn)化為其他形式的能。

例1、如圖甲所示，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng)，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角為θ，導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，其質(zhì)量為m，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，通過的電流為I。(1)沿棒ab中電流方向觀察，側(cè)視圖如圖乙所示，為使導(dǎo)體棒ab保持靜止，需加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向上，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大?。?2)若(1)中磁場(chǎng)方向改為豎直向上，如圖丙所示，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小；(3)若只改變磁場(chǎng)，且磁場(chǎng)的方向始終在與棒ab垂直的平面內(nèi)，欲使導(dǎo)體棒ab保持靜止，求磁場(chǎng)方向變化的最大范圍。例2、(2022·遂寧第三次診斷)我國(guó)在建航母采用了電磁彈射技術(shù)。原理如圖1，飛機(jī)鉤在滑竿上，儲(chǔ)能裝置通過導(dǎo)軌和滑竿放電，產(chǎn)生強(qiáng)電流恒為4000A，導(dǎo)軌激發(fā)的磁場(chǎng)在兩導(dǎo)軌間近似為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B為10T，在磁場(chǎng)力和飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)推力作用下，滑竿和飛機(jī)從靜止開始向右加速，在導(dǎo)軌末端飛機(jī)與滑竿脫離。導(dǎo)軌長(zhǎng)120m、間距為3m。飛機(jī)質(zhì)量為2.0×104kg，在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力恒為機(jī)重的0.1，假如剛開始時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)已達(dá)額定功率，為4×106W。飛機(jī)在導(dǎo)軌末端所受豎直升力與水平速度的關(guān)系為F＝kv(k＝4000kg/s)。圖2是在一次彈射過程中，記錄的飛機(jī)在導(dǎo)軌各個(gè)位置上的速度?；偷馁|(zhì)量忽略，g取10m/s2。(1)求飛機(jī)在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)30m處的加速度大小。(2)如果飛機(jī)在導(dǎo)軌末端剛好達(dá)到起飛條件，求飛機(jī)在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。課堂隨練訓(xùn)練1、如圖所示，兩根相同的豎直懸掛的彈簧上端固定，下端連接一質(zhì)量為40g的金屬導(dǎo)體棒，部分導(dǎo)體棒處于邊界寬度為d＝10cm的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里。導(dǎo)體棒通入4A的電流后靜止時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量是未通電時(shí)的1.5倍。若彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，導(dǎo)體棒一直保持水平，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為(取重力加速度g＝10m/s2)()A．0.25T B．0.5TC．0.75T D．0.83T訓(xùn)練2、如圖所示，水平導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)＝1.0m，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)；導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m＝1kg，接入導(dǎo)軌間的電阻R0＝0.9Ω，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好；電源電動(dòng)勢(shì)E＝10V，內(nèi)阻r＝0.1Ω，電阻R＝9Ω；外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝10T，方向垂直于ab，與導(dǎo)軌平面的夾角α＝53°；ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)，定滑輪摩擦不計(jì)，輕繩與導(dǎo)軌平行且對(duì)ab的拉力為水平方向，重力加速度g取10m/s2，ab處于靜止?fàn)顟B(tài)．已知sin53°＝0.8，cos53°＝0.6.求：(1)ab受到的安培力大??；(2)重物重力G的取值范圍．訓(xùn)練3、如圖所示，寬為L(zhǎng)＝0.5m的光滑導(dǎo)軌與水平面成θ＝37°角，質(zhì)量為m＝0.1kg、長(zhǎng)也為L(zhǎng)＝0.5m的金屬桿ab水平放置在導(dǎo)軌上，電源電動(dòng)勢(shì)E＝3V，內(nèi)阻r＝0.5Ω，金屬桿電阻為R1＝1Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．金屬桿與導(dǎo)軌垂直且接觸良好．空間存在著豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出)，當(dāng)電阻箱的電阻調(diào)為R2＝0.9Ω時(shí)，金屬桿恰好能靜止．取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；(2)保持其他條件不變，當(dāng)電阻箱的電阻調(diào)為R2′＝0.5Ω時(shí)，閉合開關(guān)S，同時(shí)由靜止釋放金屬桿，求此時(shí)金屬桿的加速度．同步訓(xùn)練1、(2022·廣東廣州市執(zhí)信中學(xué)高三開學(xué)考試)關(guān)于磁場(chǎng)的說法正確的是()A．通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到安培力越大，該位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大B．因地磁場(chǎng)影響，在進(jìn)行奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí)，通電導(dǎo)線南北放置時(shí)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象最明顯C．垂直磁場(chǎng)放置的通電導(dǎo)線受力的方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向D．地球表面上任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行2、A、B、C三根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線均水平固定，導(dǎo)線通入的恒定電流大小相等，方向如圖所示，其中A、B垂直紙面且關(guān)于C對(duì)稱，則導(dǎo)線C所受磁場(chǎng)力的情況是()A．大小為零 B．方向豎直向上C．方向豎直向下 D．方向水平向左3、如圖，兩根相互絕緣的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線分別沿x軸和y軸放置，沿x軸方向的電流為I0。已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在其周圍激發(fā)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝keq\f(I,r)，其中k為常量，I為導(dǎo)線中的電流，r為場(chǎng)中某點(diǎn)到導(dǎo)線的垂直距離。圖中A點(diǎn)的坐標(biāo)為(a，b)，若A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，則沿y軸放置的導(dǎo)線中電流的大小和方向分別為()A．eq\f(a,b)I0，沿y軸正向 B．eq\f(a,b)I0，沿y軸負(fù)向C．eq\f(b,a)I0，沿y軸正向 D．eq\f(b,a)I0，沿y軸負(fù)向4、(2022·吉安大聯(lián)考)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里，通電直導(dǎo)線位于紙面上，M、N是通電直導(dǎo)線兩側(cè)關(guān)于直導(dǎo)線對(duì)稱的兩點(diǎn)，經(jīng)測(cè)量，N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是M點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的3倍，若勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于通電導(dǎo)線在M、N兩點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度，則通電直導(dǎo)線在M點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小等于()A．B0 B．eq\f(1,2)B0C．eq\f(\r(2),2)B0 D．eq\r(3)B05、(2022·衡陽畢業(yè)聯(lián)考)如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)有一傾角為θ的光滑斜面，在斜面上水平放置一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的導(dǎo)線，通以如圖所示的方向的電流I時(shí)，通電導(dǎo)線能靜止在斜面上，重力加速度為g，下列說法正確的是()A．導(dǎo)線所受的安培力方向可能垂直于斜面向下B．磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可能為B＝eq\f(mgtanθ,IL)，方向豎直向上C．磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可能為B＝eq\f(mg,IL)，方向水平向左D．磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于斜面向下時(shí)，其大小最小，且最小值為B＝eq\f(mgsinθ,IL)6、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．如圖所示，已知一根金屬長(zhǎng)直管線平行于水平地面，為探測(cè)其具體位置，首先給金屬管線通上恒定電流，再用可以測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)弱、方向的儀器進(jìn)行以下操作：①用測(cè)量?jī)x在金屬管線附近的水平地面上找到磁感應(yīng)強(qiáng)度最強(qiáng)的某點(diǎn)，記為a；②在a點(diǎn)附近的地面上，找到與a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的若干點(diǎn)，將這些點(diǎn)連成直線EF；③在地面上過a點(diǎn)垂直于EF的直線上，找到磁場(chǎng)方向與地面夾角為45°的b、c兩點(diǎn)，測(cè)得b、c兩點(diǎn)距離為L(zhǎng).由此可確定()A．金屬管線在EF正下方，深度為eq\f(1,2)LB．金屬管線在EF正下方，深度為eq\f(\r(2),2)LC．金屬管線的走向垂直于EF，深度為eq\f(1,2)LD．金屬管線的走向垂直于EF，深度為eq\f(\r(2),2)L7、某同學(xué)自制一電流表，其原理如圖所示．質(zhì)量為m的均勻細(xì)金屬桿MN與一豎直懸掛的絕緣輕彈簧相連，彈簧的勁度系數(shù)為k，在矩形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，ab＝L1，bc＝L2，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外．MN的右端連接一絕緣輕指針，可指示出標(biāo)尺上的刻度．MN的長(zhǎng)度大于ab，當(dāng)MN中沒有電流通過且處于靜止時(shí)，MN與矩形區(qū)域的ab邊重合，且指針指在標(biāo)尺的零刻度；當(dāng)MN中有電流時(shí)，指針示數(shù)可表示電流強(qiáng)度．MN始終在紙面內(nèi)且保持水平，重力加速度為g.下列說法中正確的是()A．當(dāng)電流表的示數(shù)為零時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度為eq\f(mg,k)B．標(biāo)尺上的電流刻度是均勻的C．為使電流表正常工作，流過金屬桿的電流方向?yàn)镹→MD．電流表的量程為eq\f(mg＋kL2,BL1)8、如圖所示，直角三角形abc，∠a＝60°，ad＝dc，b、c兩點(diǎn)在同一水平線上，垂直紙面的直導(dǎo)線置于b、c兩點(diǎn)，通有大小相等、方向向里的恒定電流，d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0.若把置于c點(diǎn)的直導(dǎo)線的電流反向，大小保持不變，則變化后d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度()A．大小為eq\f(\r(3),3)B0，方