1、1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,B a0.25 -0.20.2-1 I2,则 C 点可能为零,故 A、C 正确,B、D 错误。7.B 海水中电流方向从 MN 流向 QP,且船向左运动,海水所受的安培力方向向右,根据牛顿第三定律可知,船体所受的安培力方向向左,再根据左手定则,可知,磁场方向竖直向下。故 B 正确,ACD错误。8.A 本题的结果 F 合 =F+Fbc=( +1)BIl 可以这样理解:利用 F=BIl
2、 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.BC 安培力沿斜面向上大小为 Mgtan ,而重力和支持力的合力等于 Mgsin 小于安培力,所以导线有沿斜面往上的运动趋势,故 A 错误;无所谓 B 的大小,安培力均为 0,而绳的拉力、重力和支持力可以满足平衡条件,故 B 正确;安培力竖直向上,重力和安培力平衡,没有支持力和拉力,故 C正确;安培力垂直斜面向上大小为 Mg,沿斜面方向分解重力。因为 MgMgcos ,所以导线有离开斜面的运动趋势,故 D 错误。10.CD 水平的直线电流在竖直磁场中受到水平的安
3、培力,与竖直方向形成夹角为 ,此时它受力平衡,有 tan = 。所以金属棒质量变大, 角变小,故 A 错误;根据 tan = ,两悬线变短,不 影响平衡状态, 角度不变,故 B 项错误;根据 tan = ,金属棒中的电流变大, 角变大,故 C 正确;根据 tan = ,磁感应强度变大 角度变大,故 D 项正确。11.AD 根据左手定则可得导体棒受力分析如图所示。B 与 I 垂直,故导体棒受到磁场力大小为 F=BIL,选项 A 正确;根据共点力平衡规律得,BILsin +FN=mg,得导体棒对轨道的压力大小为 FN=mg-BILsin ,选项 B 错误;因为导体棒受到的是静摩擦力,因而受到静摩擦
4、力大小要运用力的平衡规律求解,即为 Ff=BILcos ,选项 C 错误,选项 D 正确。12.AC 先利用右手定则判断通电导线各自产生的磁场强度,然后再利用矢量叠加的方式求解各个导体棒产生的磁场强度。L 1在 ab 两点产生的磁场强度大小相等设为 B1,方向都垂直于纸面向里,而 L2在 a 点产生的磁场强度设为 B2,方向向里,在 b 点产生的磁场强度也为 B2,方向向外,规定向6外为正,根据矢量叠加原理可知,B 0-B1-B2= B0,B2+B0-B1= B0,可解得 B1= B0;B2= B0,故 AC 正确。13 12 712 112故选 AC。13.AC 根据题意“导线平行于纸面与
5、B1成 60的夹角时,发现其不受安培力”说明合磁场一定与电流方向平行,即合磁场可能跟电流方向相同,或相反。根据左手定则,将导线垂直于纸面放置时,所受的安培力的合力一定跟导线垂直。垂直放置时,不妨设电流方向垂直纸面向内,则两种情况分别如下图;B 1产生的安培力为 F1,方向垂直 B1向下,大小为 F1=B1IL=1 N 第一种情况,合磁场跟电流方向相同。根据平行四边形定则,以 F1为邻边、F 合 为对角线作另一个邻边 F2,如上图所示,根据几何关系可知 =30,F 合 =2 N、F 1=1 N,所以 F2= N3因为 F2=B2IL,所以 B2= T= T,如图,B 2的方向在纸面内垂直 B1向
6、上,A 正确,B 错误。2= 311 3第二种情况,合磁场跟电流方向相反根据平行四边形定则,以 F1为邻边、F 合 为对角线作另一个邻边 F2,如上图所示, =30,所以根据余弦定理,有F2= 12+合 2-21合 (90+)= N12+22-212120= N7因为 F2=B2IL,所以 B2= T= T2= 711 7根据正弦定理有,1=1202所以 sin = F1= 1=1202 327 2114故 =arcsin 2114所以 B2的方向如图所示,在纸面内与导线成 角向下,故 =arcsin ,C 正确,D 错误。211414.答案 (1) (2)M 端 (3)2.5 A (4)0.
7、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=kx,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。7(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= 。k2代入数据得 B=0.10 T。15.答案 (1)2 m/s (2) (3) C4.627解析 (1)安培力 F=BIL,加速度 a=速度 v1= =2 m/s2(0-1)(2)在区间-0.2 mx0.2 m安培力 F=5xIL如图所示安培力做功 W= )52(1222动能定理 W=12m2212m12v2= m/s4.6(3)动量定理-BLQ=mv-mv 3电荷量 Q=CBLvx=-0.2 m 处的速度 v3=v1=2 m/sQ= C322+=27
