内容发布更新时间 : 2024/12/27 7:45:05星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
磁场的描述 磁场对电流的作用
1.(2017·高考上海卷)如图,一导体棒ab静止在U形铁芯的两臂之间.电键闭合后导体棒受到的安培力方向( )
A.向上 C.向左
B.向下 D.向右
解析:根据图中的电流方向,由安培定则知U形铁芯下端为N极,上端为S极,ab中的电流方向由a→b,由左手定则可知导体棒受到的安培力方向向右,选项D正确.
答案:D
2.(2019·湖南师大附中月考)如图所示,两根平行放置、长度均为L的直导线a和b,放置在与导线所在平面垂直的匀强磁场中.当a导线通有电流大小为I、b导线通有电流大小为2I,且电流方向相反时,a导线受到的磁场力大小为F1,b导线受到的磁场力大小为F2,则a通电导线的电流在b导线处产生的磁感应强度大小为( )
A.C.
F2
2IL2F1-F2
2ILB.D.
F1
IL2F1-F2
IL解析:a、b导线中电流方向相反,两导线之间的磁场力为斥力,设大小为F,对a有
F1=F+BIL,对b有F2=F+2BIL,解得F=2F1-F2,对于导线b,F=2F1-F2=B′·2IL,
2F1-F2
解得B′=,故C正确.
2IL答案:C
3.(2019·河南六市联考)如图所示,PQ和MN为水平平行放置的金属导轨,相距L=1
m.P、M间接有一个电动势为E=6 V、内阻不计的电源和一只滑动变阻器,导体棒ab跨放在导轨上并与导轨接触良好,棒的质量为m=0.2 kg,棒的中点用细绳经定滑轮与物体相连,物体的质量M=0.4 kg.棒与导轨的动摩擦因数为μ=0.5(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,导轨与棒的电阻不计,g取10 m/s),匀强磁场的磁感应强度B=2 T,方向竖直向下,为了使物体保持静止,滑动变阻器连入电路的阻值不可能的是( )
2
A.2 Ω C.3 Ω
B.2.5 Ω D.4 Ω
解析:对棒受力分析可知,其必受绳的拉力FT=Mg和安培力F安=BIL=向左,且满足
BEL.若摩擦力RBELBEL+μmg=Mg,代入数据解得R1=4 Ω;若摩擦力向右,且满足-μmgR1R2
=Mg,代入数据解得R2=2.4 Ω,所以R的取值范围为2.4 Ω≤R≤4 Ω,则选A.
答案:A
4.通有电流的导线L1、L2、L3、L4处在同一平面(纸面)内,放置方式及电流方向如图甲、乙所示,其中L1、L3是固定的,L2、L4可绕垂直纸面的中心轴O转动,则下列描述正确的是( )
A.L2绕轴O按顺时针转动 B.L2绕轴O按逆时针转动 C.L4绕轴O按顺时针转动 D.L4绕轴O按逆时针转动
解析:题图甲中由右手螺旋定则可知,导线L1上方磁场垂直纸面向外,且离导线L1的距离越近,磁场越强,导线L2上每一小部分受到的安培力方向水平向右,但轴O下方导线所受安培力较大,所以L2绕轴O按逆时针转动,A错,B对;题图乙中轴O上方导线L4所受安培力向右,轴O下方导线L4所受安培力向左,即L4绕轴O按顺时针转动,C对,D错.
答案:BC
5.(多选)如图所示,有两根长为L、质量为m的细导体棒a、b,a被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上,b被水平固定在与a在同一水平面的另一位置,且a、b平行,它们之间的距离为x.当两细棒中均通以电流为I的同向电流时,a恰能在斜面上保持静止,则下
列关于b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度的说法正确的是( )
A.方向竖直向上 B.大小为
2mg 2LIC.要使a仍能保持静止,而减小b在a处的磁感应强度,可使b上移 D.若使b下移,a将不能保持静止
解析:由安培定则可知b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度方向应竖直向上,A正确.a的受力如图甲所示.
tan 45°=
F安BILmg=,所以B=,B错误.b无论上移还是下移,b在a处的磁感应强mgmgIL度均减小,若上移,a的受力如图乙所示.上移过程中FN逐渐减小,F安先减小后增大,两个力的合力等于mg,可见b适当上移,a仍能保持静止,故C正确.若使b下移,导体棒中的安培力减小,根据受力平衡条件,当a受的安培力方向顺时针转动时,只有变大才能保持平衡,故a将不能保持静止,D正确.
答案:ACD
6.(多选)(2017·高考全国卷Ⅰ)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所在平面垂直
C.L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶1∶3 D.L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为3∶3∶1
解析:由安培定则可判断出L2在L1处产生的磁场(B21)方向垂直L1和L2的连线竖直向上,
L3在L1处产生的磁场(B31)方向垂直L1和L3的连线指向右下方,根据磁场叠加原理,L3和L2