1、【 精品教育资源文库】考点强化练 25 磁场的描述磁场对电流的作用1.下列四幅图所表示的内容与地磁场有关的是( )2.磁场中某区域的磁感线如图所示,则( )A.a、 b 两处的磁感应强度方向相同B.a、 b 两处的磁感应强度的大小不等, BaFBB.相互排斥, FAFBC.相互吸引, FAFBD.相互排斥, FAFB【 精品教育资源文库】6.小张在探究磁场对电流作用的实验中,将直导线换作导体板,如图所示,发现在 a、 b 两点之间存在电压 Uab。进一步实验结果如下表:序号 电流 磁感应强度 电压 Uab1 I B U2 I 2B 2U3 I 3B 3U4 2I B 2U5 3I B 3U由表
2、中结果可知电压 Uab( )A.与电流无关B.与磁感应强度无关C.与电流可能成正比D.与磁感应强度可能成反比7.下图是探究影响通电导线受力的因素的装置图。实验时,先保持导线通电部分的长度不变,改变电流的大小;然后保持电流不变,改变导线通电部分的长度。对该实验,下列说法正确的是( )A.当导线中的电流反向时,导线受到的安培力方向不变B.保持电流不变,接通“1、4”时导线受到的安培力是接通“2、3”时的 3 倍C.保持电流不变,接通“1、4”时导线受到的安培力是接通“2、3”时的 2 倍D.接通“1、4”,当电流增加为原来的 2 倍时,通电导线受到的安培力减半8.如图所示,一段导线 abcd 位于
3、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。线段 ab、 bc 和 cd 的长度均为 l,且 abc= bcd=135。流经导线的电流为 I,方向如图中箭头所示。导线 abcd 所受到的磁场的作用力的合力( )A.方向沿纸面向上,大小为( +1)BIl2B.方向沿纸面向上,大小为( -1)BIl2C.方向沿纸面向下,大小为( +1)BIl2D.方向沿纸面向下,大小为( -1)BIl29.如图所示,一个条形磁铁放在水平放置的台秤上,在它正中央的上方固定着一条垂直于纸面的水平导线,导线与磁铁垂直,如果给导线通以垂直于纸面向外的电流,则 ( )A.台秤的示数增大【 精品教
4、育资源文库】B.台秤的示数减小C.台秤的示数不变D.以上说法都不正确10.如图,三根相互平行的固定长直导线 l1、 l2和 l3两两等距,均通有电流 I,l1中电流方向与 l2中的相同,与 l3中的相反,下列说法正确的是( )A.l1所受磁场作用力的方向与 l2、 l3所在平面垂直B.l3所受磁场作用力的方向与 l1、 l2所在平面平行C.l1、 l2和 l3单位长度所受的磁场作用力大小之比为 1 1 3D.l1、 l2和 l3单位长度所受的磁场作用力大小之比为 13 311.一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方,如图所示,如果直导线可以自由地运动且通有由 a 到 b 的电流,则导
5、线 ab 受到安培力作用后的运动情况为( )A.从上向下看顺时针转动并靠近螺线管B.从上向下看顺时针转动并远离螺线管C.从上向下看逆时针转动并远离螺线管D.从上向下看逆时针转动并靠近螺线管12.三根平行的长直导线,分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点,三导线中电流方向相同,A、 B 两导线中的电流大小相同,如图所示,已知导线 A 在斜边中点 O 处所产生的磁场的磁感应强度大小为 B,导线 C 在斜边中点 O 处所产生的磁场的磁感应强度大小为 2B,则 O 处的磁感应强度的大小和方向为( )A.大小为 B,方向沿 OA 方向B.大小为 2 B,方向竖直向下2C.大小为 2B,方向沿 OB
6、方向D.大小为 2B,方向沿 OA 方向13.一电流表的原理示意图如图所示,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 AB。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 边重合,当 MN 中有电流通过时,指针示数可表示电流。(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?【 精品教育资源文库
7、】(3)若 k=2.0 N/m,AB=0.20 m,CB=0.050 m,B=0.20 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(3)中量程扩大 1 倍,磁感应强度应变为多大?考点强化练 25 磁场的描述磁场对电流的作用1.D2.C 安培力的大小跟该处的磁感应强度的大小、 I、 l 和导线放置的方向与磁感应强度的方向的夹角有关。3.D 小磁针静止时 N 极所指方向为该点磁场方向,由上方小磁针的指向可知通电螺线管右侧为 N 极,由安培定则可知电源的 a 端为负极,右侧小磁针的 d 端为 N 极,选项 D 正确。4.B 5.D6.C 由第 1,2,3 组数据可知,电流
8、保持不变时,磁感应强度增大多少倍,电压 Uab也增大多少倍,可推知电压 Uab可能与磁感应强度成正比,B、D 错误;由第 1,4,5 组数据可知,磁感应强度保持不变时,电流增大多少倍,电压 Uab也增大多少倍,可推知电压 Uab可能与电流成正比,A 错误,C 正确。7.B 当导线中的电流反向时,由左手定则知导线受的安培力也反向,A 错;根据安培力公式F=BIl,接通“1、4”时导线的有效长度是接通“2、3”时的 3 倍,所以安培力也是接通“2、3”时的 3 倍,B 对,C 错;接通“1、4”时,电流加倍,通电导线受到的安培力也加倍,D 错。8.A 本题的结果 F 合 =F+Fbc=( +1)B
9、Il 可以这样理解:利用 F=BIl 计算垂直放在磁场中的弯曲2导线受的安培力时,式中的 l 等于 ad 两端点连接直线的长度,相应的电流方向沿 l 由始端流向末端。9.B 通过左手定则可知,导线通以垂直于纸面向外的电流,受到磁铁对其向下的安培力,再由牛顿第三定律可知,导线会对条形磁铁有竖直向上的反作用力,使得磁铁对台秤压力减小,示数减小,B正确。10.C 由于三根导线中的电流大小相同,两两导线之间的距离相同,故两两导线之间的相互作用力的大小相同,设任意两导线间作用力大小为 F,利用同向电流相互吸引,异向电流相互排斥,受力分析如图示。 l1受合力 F1=2Fcos 60=F,方向与 l2、 l
10、3所在平面平行; l2受合力 F2=2Fcos 60=F,方向与 l1、 l3所在平面平行; l3受合力 F3=2Fcos 30= F,方向与 l1、 l2所在平面垂直。故 C 项正确。311.D 判断导线的转动方向可用电流元法:如图所示,把直线电流等效为 aO、 OO、 Ob 三段( OO段极短)电流,由于 OO段电流方向与该处的磁场方向相同,所以不受安培力作用; aO 段电流所在处的磁场方向斜向上,由左手定则可知其所受安培力方向垂直纸面向外; Ob 段电流所在处的磁场方向斜向下,同理可知其所受安培力方向垂直纸面向里。再用特殊位置法分析:当导线转过 90与纸面垂直时,判断导线受安培力方向向下
11、。综上可知导线将以 OO段为轴逆时针转动(从上向下看)并靠近通电螺线管。12.D 由安培定则知导线 A、 B 在 O 处所产生的磁感应强度大小相等,方向相反,相互抵消,所以 O 处的磁感应强度即为导线 C 所产生的磁感应强度,即大小为 2B,由安培定则可判定其方向沿 OA方向,A、B、C 错,D 对。13.答案 (1) (2)M 端 (3)2.5 A (4)0.10 T?解析 (1)设当电流表示数为零时,弹簧的伸长量为 x,则有 mg=k x,【 精品教育资源文库】解得 x= 。?(2)为使电流表正常工作,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 的电流为 Im,则有 BImAB+mg=k(CB+ x),联立并代入数据得 Im=2.5 A。(4)设量程扩大后,磁感应强度变为 B,则有 2BImAB+mg=k(CB+ x),解得 B= 。?2?代入数据得 B=0.10 T。
