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1、课时跟踪检测（二十七） 磁场的描述 磁场对电流的作用 对点训练：磁感应强度、安培定则 1多选(2015全国卷 )指南针是我国古代四大发明之一。关于指南针，下列说法正 确的是( ) A指南针可以仅具有一个磁极 B指南针能够指向南北，说明地球具有磁场 C指南针的指向会受到附近铁块的干扰 D在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转 解析：选 BC 指南针是一个小磁体，具有 N、S 两个磁极，因为地磁场的作用，指南针的 N 极指向地理的北极，选项 A 错误，选项 B 正确。因为指南针本身是一个小磁体，所以会对附 近的铁块产生力的作用，同时指南针也会受到反作用力，所以会受铁块干扰
2、，选项 C 正确。在 地磁场中，指南针南北指向，当直导线在指南针正上方平行于指南针南北放置时，通电导线产 生的磁场在指南针处是东西方向，所以会使指南针偏转，选项 D 错误。 2多选(2018常熟模拟)磁场中某区域的磁感线如图所示，下列 说 法中正确的是( ) Aa、b 两处的磁感应强度大小 BaBb Ba、b 两处的磁感应强度大小 BaBb C一通电直导线分别放在 a、b 两处，所受的安培力大小一定有 FaFb D一通电直导线分别放在 a、b 两处，所受的安培力大小可能有 FaFb 解析：选 AD 磁感线越密，磁场越强，故 A 正确，B 错误；通电导线放在 a、b 两处，但 没有说明导线的方向
3、与磁场的方向的关系，其所受安培力的大小关系不确定，故 C 错误，D 正 确。 3.电视机显像管的偏转线圈示意图如图所示，某时刻电流方向如图所 示。 则环心 O 处的磁场方向( ) A向下 B向上 C垂直纸面向里 D垂直纸面向外 解析：选 A 对于左右两个螺线管，由安培定则可以判断出上方均为磁场北极，下方均为 磁场南极，所以环心 O 处的磁场方向向下，即 A 选项正确。 4多选(2016海南高考)如图(a)所示，扬声器中有一线圈处于磁场中，当音频电流信 号通过线圈时，线圈带动纸盆振动，发出声音。俯视图(b)表示处于辐射状磁场中的线圈(线圈 平面即纸面)，磁场方向如图中箭头所示。在图(b)中( )
4、 1 A当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里 B当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外 C当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里 D当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外 解析：选 BC 将环形导线分割成无限个小段，每一小段看成直导线，则根据左手定则， 当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外，故选项 A 错误，选项 B 正确； 当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里，故选项 C 正确，选项 D 错误。 5.(2018张家港模拟)如图所示一，根通电直导线放在磁感应强度 B1 T 的匀强磁
5、场中，在 以导线为圆心，半径为 r 的圆周上有 a、b、c、d 四个点，若 a 点的实际磁感应强度为 0，则 下列说法中正确的是( ) A直导线中电流方向是垂直纸面向里 Bc 点的实际磁感应强度也为 0 Cd 点实际磁感应强度为 2 T，方向斜向下，与 B 夹角为 45 D以上均不正确 解析：选 A 由题意可知，a 点的磁感应强度为 0，说明通电导线在 a 点产生的磁感应强 度与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，即得到通电导线在 a 点产生的磁感应强度方 向水平向左，根据安培定则判断可知，直导线中的电流方向垂直纸面向里，故 A 正确。通电导 线在 c 点产生的磁感应强度大小为 B1 T，
6、方向水平向右，与匀强磁场方向相同，则 c 点磁感 应强度为 2 T，方向与 B 的方向相同，故 B 错误。通电导线在 d 处的磁感应强度方向竖直向下， 根据磁场的叠加原理可得 d 点磁感应强度为 Bd 2B 2 T，方向与 B 的方向成 45斜向下， 故 C 错误。由上分析可知 D 错误。 对点训练：判定安培力作用下导体的运动 6(2018江阴模拟)如图中甲、乙所示，在匀强磁场中，有两个通电线圈处于如图所示 的位置，则( ) 2 A从上往下俯视，甲中的线圈顺时针转动 B从上往下俯视，甲中的线圈逆时针转动 C从上往下俯视，乙中的线圈顺时针转动 D从上往下俯视，乙中的线圈逆时针转动 解析：选 D
7、根据题图甲所示，由左手定则可知，线圈各边所受安培力都在线圈所在平面 内，线圈不会绕 OO轴转动，故 A、B 错误；根据题图乙所示，由左手定则可知，线圈左、右 两边所受安培力分别垂直于纸面向外和向里，线圈会绕 OO轴转动，从上往下俯视，乙中的 线圈逆时针转动。故 C 错误，D 正确。 7(2018温州调研)教师在课堂上做了两个小实验，让小明同学印象深刻。第一个实验 叫做“旋转的液体”，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，把 它们分别与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水，如果把玻璃皿放在磁 场中，液体就会旋转起来，如图甲所示。第二个实验叫做“振动的弹簧”，
8、把一根柔软的弹簧 悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后，发现弹簧不断上下振动，如图乙所示。 下列关于这两个趣味实验的说法正确的是( ) A图甲中，如果改变磁场的方向，液体的旋转方向不变 B图甲中，如果改变电源的正负极，液体的旋转方向不变 C图乙中，如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动 D图乙中，如果将水银换成酒精，依然可以观察到弹簧不断上下振动 解析：选 C 图甲中，仅仅调换 N、S 极位置或仅仅调换电源的正负极位置，安培力方向 肯定改变，液体的旋转方向要改变，故 A、B 均错误。图乙中，当有电流通过弹簧时，构成弹 簧的每一圈导线周围都产生了磁场，根据安培定则知，各
9、圈导线之间都产生了相互的吸引作用， 弹簧就缩短了，当弹簧的下端离开水银后，电路断开，弹簧中没有了电流，各圈导线之间失去 了相互吸引力，弹簧又恢复原长，使得弹簧下端又与水银接触，弹簧中又有了电流，开始重复 上述过程，可以观察到弹簧不断上下振动；如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断 上下振动；但是如果将水银换成酒精，酒精不导电，则弹簧将不再上下振动，故选项 C 正确， D 错误。 3 8.(2018泰州模拟)通有电流的导线 L1L、2处在同一平面(纸面)内L，1是固定的，L2可绕垂直 纸面的固定转轴O转动(O为L2的中心)，各自的电流方向如图所示。下列哪种情况将会发生( ) A因 L2不受
10、磁场力的作用，故 L2不动 B因 L2上、下两部分所受的磁场力平衡，故 L2不动 CL2绕轴 O 按顺时针方向转动 DL2绕轴 O 按逆时针方向转动 解 析： 选 D 由右手螺旋定则可知导线 L1上方的磁场的方向为垂直纸面向外，且离导线 L1 越远的地方，磁场越弱，导线 L2上的每一小部分受到的安培力方向水平向右，由于 O 点的下 方磁场较强，则安培力较大，因此 L2绕固定转轴 O 按逆时针方向转动。故 D 正确。 对点训练：安培力作用下的平衡和加速问题 9.(2018镇江模拟)如图所示，弹簧测力计下挂有一长为 L、质 量 为 m 的金属棒，金属棒处于磁感应强度垂直纸面向里的匀强磁场中， 棒
11、上通有如图所示方向的电流 I，金属棒处于水平静止状态，若此时弹 簧 测力计示数大小为 F，重力加速度为 g，金属棒以外部分的导线没有处 于 磁场中且质量不计，则下列说法正确的是( ) A金属棒所受的安培力方向竖直向上 B金属棒所受的安培力大小为 mgF C若将电流增大为原来的 2 倍，平衡时弹簧测力计示数会增大为 2F D若将磁感应强度和金属棒质量同时增大为原来的 2 倍，平衡时弹簧测力计示数会增大 为 2F 解析：选 D 由左手定则可知，金属棒所受的安培力方向向下，选项 A 错误；由平衡知识 可知：mgF 安F，则金属棒所受的安培力大小为 Fmg，选项 B 错误；若将电流增大为原来 的 2
12、倍，则安培力变为原来的 2 倍，根据 FmgF 安可知，平衡时弹簧测力计示数不会增大 为 2F，选项 C 错误；若将磁感应强度和金属棒质量同时增大为原来的 2 倍，则安培力变为原 来的 2 倍，根据 FmgF 安可知，平衡时弹簧测力计示数会增大为 2F，选项 D 正确。 10.多选如图所示，质量为 m、长度为 L 的直导线用两绝缘细线悬 挂 于 O、O，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿 x 正方向的电流 I，且导线 保 持静止时悬线与竖直方向夹角为 。磁感应强度方向和大小可能为( ) mg mg Az 正向， tan By 正向， IL IL 4 mg mg Cz 负向， tan D沿悬线向上
13、， sin IL IL 解析：选 BC 本题要注意在受力分析时把立体图变成侧视平面图，然后通过平衡状态的 受力分析来确定 B 的方向和大小。若 B 沿 z 正向，则从 O 向 O看，导线受到的安培力 F ILB，方向水平向左，如图甲所示，导线无法平衡，A 错误。 若 B 沿 y 正向，导线受到的安培力竖直向上，如图乙所示。当 FT0，且满足 ILBmg， mg 即 B 时，导线可以平衡，B 正确。 IL 若 B 沿 z 负向，导线受到的安培力水平向右，如图丙所示。若满足 FTsin ILB，FTcos mgtan mg，即 B ，导线可以平衡，C 正确。 IL 若 B 沿悬线向上，导线受到的安
14、培力垂直于导线指向左下方，如图丁所示，导线无法平衡，D 错误。 考点综合训练 11(2018苏州模拟)一条形磁铁放在光滑的斜面上，并用一质 量 不计的弹簧连接在顶端的挡板上，磁铁静止时弹簧的伸长量为 x0，将 通 有方向垂直纸面向外的直导线分别放在 a、b、c 位置时，弹簧的伸长 量 分别为 xa、xb、xc，已知 a、b、c 三点的连线与斜面平行，且 b 点在条形磁铁的正中央。则下 列正确的是( ) Ax0xaxbxc Bx0xaxbxc Cxax0xbxc Dxaxbxcx0 解析：选 C 由于条形磁铁的磁感线是从 N 极出发到 S 极，所以可 画出磁铁在 a 处的一条磁感线，其方向是斜向
15、左下方的，如图所示，由 左手定则可判断导线在 a 点受斜向右下方的安培力 Fa，由牛顿第三定律 可知磁铁所受作用力 Fa的方向是斜向左上方，Fa有沿斜面向下的分 力，该分力使得弹簧弹力增大，所以弹簧的伸长量增大；同理可知导线在 b 点时弹簧的伸长量不 变；同理可知导线在 c 点时弹簧的伸长量减小，则 xax0xbxc，C 正确。 12多选(2018南京四校联考)一质量为 0.06 kg、长为 0.1 m 的金属棒 MN 用两根长度均为 1 m 的绝缘细线悬挂于天花板的顶端， 现 在金属棒所在的空间加一竖直向下的磁感应强度大小为0.5 T 的匀 强 磁场，当在金属棒中通有恒定的电流后，金属棒能在竖直平面内摆 动 ， 5