磁場的描述 磁場對電流的作用A組·基礎(chǔ)題1. 如圖所示，三根長為L的直導(dǎo)線的某一豎直截面在空間構(gòu)成等邊三角形，導(dǎo)線中通有垂直于紙面向外的電流，電流大小均為I，其中導(dǎo)線A、B中通過的電流在導(dǎo)線C處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B0，導(dǎo)線C在水平面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，導(dǎo)線C受到的靜摩擦力( C )A大小為B0IL，方向水平向左B大小為B0IL，方向水平向右C大小為B0IL，方向水平向右D大小為B0IL，方向水平向左2. 如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣斜面上，導(dǎo)軌間距為L，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧上端固定，下端與導(dǎo)體棒ab相連，彈簧與導(dǎo)軌平面平行并與ab垂直，棒垂直跨放在兩導(dǎo)軌上，空間存在垂直于導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.當(dāng)棒通以方向由a到b、大小為I的電流時，棒處于平衡狀態(tài)，平衡時彈簧伸長量為x1；保持電流大小不變，使棒中電流反向，則棒平衡時下列說法正確的是( A )A彈簧伸長，伸長量為x1B彈簧伸長，伸長量為x1C彈簧壓縮，壓縮量為x1D彈簧壓縮，壓縮量為x13. 如圖所示，傾角為的粗糙絕緣斜面固定于水平向左的勻強(qiáng)磁場B中，將通電直導(dǎo)線垂直于斜面水平放置，導(dǎo)線中電流方向垂直于紙面向里如果導(dǎo)線能靜止于斜面上，則下列說法正確的是( C )A導(dǎo)線一定受到斜面彈力，但不一定受斜面摩擦力B導(dǎo)線一定受到斜面摩擦力，但不一定受斜面彈力C如果導(dǎo)線受彈力作用，那么也一定會受摩擦力的作用，且彈力和摩擦力合力一定豎直向上D如果導(dǎo)線受彈力作用，那么也一定會受摩擦力的作用，但彈力和摩擦力合力不一定豎直向上4如圖所示，通有恒定電流的、一定長度的直導(dǎo)線水平放置在兩足夠大的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向如圖所示若將導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)180°，關(guān)于甲、乙兩種情況導(dǎo)線受到的安培力大小和方向變化，下列說法正確的是( A )A圖甲導(dǎo)線受到的安培力大小一直在變，方向變化一次，圖乙導(dǎo)線受到的安培力大小一直不變，方向一直在變B圖甲導(dǎo)線受到的安培力大小一直在變，方向不變，圖乙導(dǎo)線受到的安培力大小一直不變，方向一直在變C甲、乙兩種情況導(dǎo)線受到的安培力大小不變，方向一直變化D甲、乙兩種情況導(dǎo)線受到的安培力大小一直在變，方向不變5(多選) 如圖所示，在空間直角坐標(biāo)系Oxyz中存在有沿x軸正方向的勻強(qiáng)磁場，在直角坐標(biāo)系中選取如圖所示的abcabc棱柱形空間通過面積S1(abba所圍的面積)、S2(acca所圍的面積)和S3(cbbc所圍的面積)的磁通量分別為1、2和3，則( AC )A12B1>2C1>3 D3>26(多選)彼此絕緣、相互交叉的兩根通電直導(dǎo)線與閉合線圈共面，圖中穿過線圈的磁通量可能為零的是( AD )7(多選) 如圖所示，金屬棒ab置于水平放置的金屬導(dǎo)軌cdef上，棒ab與導(dǎo)軌相互垂直并接觸良好，導(dǎo)軌間接有電源現(xiàn)用兩種方式在空間加勻強(qiáng)磁場，ab棒均處于靜止，第一次勻強(qiáng)磁場方向豎直向上；第二次勻強(qiáng)磁場方向斜向左上與金屬導(dǎo)軌平面成30°角，兩次勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，下列說法中正確的是( AC )A兩次金屬棒ab所受的安培力大小相等B第二次金屬棒ab所受的安培力大C第二次金屬棒ab受的摩擦力小D第二次金屬棒ab受的摩擦力大8(多選) 如圖所示為某種電流表的原理示意圖，質(zhì)量為m的均質(zhì)細(xì)金屬棒MN的中點處通過一掛鉤與一豎直懸掛的輕彈簧相連，絕緣彈簧勁度系數(shù)為k.在矩形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外與MN的右端N連接的一絕緣輕指針可指示標(biāo)尺上的讀數(shù)，MN的長度大于ab的長度當(dāng)MN中沒有電流通過且處于平衡狀態(tài)時，MN與矩形區(qū)域的cd邊重合，當(dāng)MN中有電流通過時，指針示數(shù)可表示電流強(qiáng)度已知k2.0 N/m，ab的長度為0.20 m，bc的長度為0.050 m，B0.20 T，重力加速度為g，則( AC )A當(dāng)電流表示數(shù)為零時，彈簧的伸長量為B若要電流表正常工作，應(yīng)將MN的M端與電源負(fù)極相接C該電流表的量程是02.5 AD若要將量程擴(kuò)大到原來的2倍，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)變?yōu)?.40 TB組·能力題9如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系的第一象限分布著非勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里，沿y軸方向磁場分布是不變的，沿x軸方向磁感應(yīng)強(qiáng)度與x滿足關(guān)系Bkx，其中k是一恒定的正數(shù)，正方形線框ADCB邊長為a，A處有一極小開口AE，由粗細(xì)均勻的同種規(guī)格導(dǎo)線制成，整個線框放在磁場中，且AD邊與y軸平行，AD邊與y軸距離為a，線框A、E兩點與一電源相連，穩(wěn)定時流入線框的電流為I，關(guān)于線框受到的安培力情況，下列說法正確的是( B )A整個線框受到的合力方向與BD連線垂直B整個線框沿y軸方向所受合力為0C整個線框在x軸方向所受合力為ka2I，沿x軸正向D整個線框在x軸方向所受合力為ka2I，沿x軸正向10利用如圖所示的實驗裝置可以測量磁感應(yīng)強(qiáng)度B.用絕緣輕質(zhì)絲線把底部長為L、電阻為R、質(zhì)量為m的“U”形線框固定在力敏傳感器的掛鉤上，并用輕質(zhì)導(dǎo)線連接線框與電源，導(dǎo)線的電阻忽略不計當(dāng)外界拉力F作用于力敏傳感器的掛鉤上時，數(shù)字電壓表會有示數(shù)U，且數(shù)字電壓表上的示數(shù)U與所加拉力F成正比，即UKF，式中K為比例系數(shù)當(dāng)線框接入恒定電壓為E1時，電壓表的示數(shù)為U1；接入恒定電壓為E2時(電流方向不變)，電壓表示數(shù)為U2.則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為( A )AB BBCB DB11. (多選)如圖所示，兩平行導(dǎo)軌ab、cd豎直放置在勻強(qiáng)磁場中，勻強(qiáng)磁場方向豎直向上，將一根金屬棒PQ放在導(dǎo)軌上使其水平且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸現(xiàn)在金屬棒PQ中通以變化的電流I，同時釋放金屬棒PQ使其運(yùn)動已知電流I隨時間的變化關(guān)系為Ikt(k為常數(shù)，k>0)，金屬棒與導(dǎo)軌間存在摩擦則下面關(guān)于棒的速度v、加速度a隨時間變化的關(guān)系圖象中，可能正確的有( AD )12如圖所示，電源電動勢為3 V，內(nèi)阻不計，兩個不計電阻的金屬圓環(huán)表面光滑，豎直懸掛在等長的細(xì)線上，金屬環(huán)面平行，相距1 m，兩環(huán)分別與電源正負(fù)極相連現(xiàn)將一質(zhì)量0.06 kg、電阻1.5 的導(dǎo)體棒輕放在環(huán)上，導(dǎo)體棒與環(huán)有良好電接觸兩環(huán)之間有方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4 T的勻強(qiáng)磁場當(dāng)開關(guān)閉合后，導(dǎo)體棒上滑到某位置靜止不動，重力加速度g取10 m/s2.試求在此位置上棒對每一個環(huán)的壓力為多少？若已知環(huán)半徑為0.5 m，此位置與環(huán)底的高度差是多少？解析：棒受的安培力FBIL，棒中電流為I，代入數(shù)據(jù)解得F0.8 N，對棒受力分析如圖所示(從右向左看)，兩環(huán)支持力的總和為FN，代入數(shù)據(jù)解得FN1 N.由牛頓第三定律知，棒對每一個環(huán)的壓力為0.5 N，由圖中幾何關(guān)系有tan ，得53°，棒距環(huán)底的高度為hR(1cos )0.2 m.答案：0.5 N0.2 m6