分層規(guī)范快練(二十八)磁場及其對電流的作用 雙基過關練1(多選)一小段長為L的通電直導線放在磁感應強度為B的磁場中，當通過它的電流為I時，所受安培力為F.以下關于磁感應強度B的說法正確的是()A磁感應強度B一定等于B磁感應強度B可能大于或等于C磁場中通電直導線受力大的地方，磁感應強度一定大D在磁場中通電直導線也可以不受力解析：只有當通電導線與磁場垂直時，才有B，不垂直時B大于，故A錯誤，B正確；C項，在磁場中同一位置，導線的放置方向不同，導線受力不一樣，但磁感應強度一樣故C錯誤；D項，當導線與磁場平行時，導線不受力故D正確故選BD.答案：BD2用兩根絕緣細線把兩個完全相同的圓形導線環(huán)懸掛起來，讓二者等高平行放置，如圖所示當兩導線環(huán)中通入方向相同的電流I1、I2時，則有()A兩導線環(huán)相互吸引B兩導線環(huán)相互排斥C兩導線環(huán)間無相互作用力D兩導線環(huán)先吸引后排斥解析：通電的導線環(huán)周圍能夠產生磁場，磁場的基本性質是對放入其中的磁體或電流產生力的作用由于導線環(huán)中通入的電流方向相同，二者同位置處的電流方向完全相同，據同向電流相互吸引的規(guī)律，判知兩導線環(huán)應相互吸引，選項A正確另解：將環(huán)形電流等效成條形磁鐵，異名磁極相互吸引，選項A正確答案：A3.如圖所示，厚度均勻的木板放在水平地面上，木板上放置兩個相同的條形磁鐵，兩磁鐵N極正對在兩磁鐵的豎直對稱軸上的C點固定一垂直于紙面的長直導線，并通有垂直于紙面向里的恒定電流，木板和磁鐵始終處于靜止狀態(tài)，設兩條形磁鐵和木板的總重力為G，則 ()A導線受到的安培力豎直向上，木板對地面的壓力大于GB導線受到的安培力豎直向下，木板對地面的壓力小于GC導線受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力水平向左D導線受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力水平向右解析：根據磁感應強度的疊加可知，導線所在位置處的磁場方向豎直向上，由左手定則可知，導線受到的安培力方向水平向右，根據牛頓第三定律，兩磁鐵受到的導線的作用力方向水平向左，對木板、兩磁鐵整體進行受力分析，受豎直向下的總重力、導線施加的水平向左的磁場力、地面的支持力和地面的靜摩擦力，根據共點力平衡條件可知，靜摩擦力的方向水平向右，所以D正確答案：D42019河南一模如圖所示，有一段被彎成直角的導線abc，ab、bc長度之比為3：4，總長為L，導線中通一恒定電流I.放置在磁感應強度為B的勻強磁場中，并且磁場垂直導線面向里，則導線受到的磁場力為()A.BIL，垂直于ac連線向上B.BIL，垂直于ac連線向下C.BIL，垂直于ac連線向上D.BIL，垂直于ac連線向下解析：由ab、bc長度之比為3：4，總長為L，可知ac長度為L，即導線的有效長度為L，所以安培力為FBILBIL，由左手定則可知安培力方向垂直于ac連線向上，故A正確答案：A5.2019山東菏澤一模如圖所示，在天花板下用細線懸掛一半徑為R的金屬圓環(huán)，圓環(huán)處于靜止狀態(tài)，圓環(huán)一部分處在垂直于環(huán)面的磁感應強度大小為B的水平勻強磁場中，環(huán)與磁場邊界交點A、B與圓心O連線的夾角為120，此時懸線的張力為F.若圓環(huán)通電，使懸線的張力剛好為零，則環(huán)中電流大小和方向是()A電流大小為，電流方向沿順時針方向B電流大小為，電流方向沿逆時針方向C電流大小為，電流方向沿順時針方向D電流大小為，電流方向沿逆時針方向解析：要使懸線拉力為零，則圓環(huán)通電后受到的安培力方向豎直向上，根據左手定則可以判斷，電流方向應沿順時針方向，根據力的平衡有FF安，而F安BIR，求得I，A項正確答案：A6(多選)如圖所示，通電導體棒靜止于水平導軌上，棒的質量為m，長為L，通過的電流大小為I且垂直紙面向外，勻強磁場的磁感應強度B的方向與導軌平面成角，則導體棒受到的()A安培力大小為BILB安培力大小為BILsinC摩擦力大小為BILsinD支持力大小為mgBILcos解析：根據安培力計算公式，F安BIL，A正確、B錯誤；導體棒受力如圖所示，根據平衡條件，FfBILsin，C正確；FNmgBILcos，D錯誤答案：AC72019河南調研聯考如圖所示，在豎直向上的勻強磁場中，金屬棒ab兩端由等長輕質軟導線水平懸掛，平衡時兩懸線與水平面的夾角均為(<90)，緩慢調節(jié)滑動變阻器的滑片位置以改變通過棒中的電流I。則下列四幅圖象中，能正確反映與I的變化規(guī)律的是()解析：對ab棒受力分析如圖所示：由平衡條件有tan，得I，又知為常數，故A項正確，B、C、D項錯誤答案：A8.電磁炮是一種理想的兵器，它的主要原理如圖所示，利用這種裝置可以把質量為2.0 kg的彈體(包括金屬桿EF的質量)加速到6 km/s.若這種裝置的軌道寬2 m，長為100 m，通過的電流為10 A，求軌道間所加勻強磁場的磁感應強度大小和磁場力的最大功率(軌道摩擦不計)解析：電磁炮在安培力的作用下，沿軌道做勻加速運動. 因為通過100 m的位移加速至6 km/s，利用動能定理可得F安xEk，即BILsmv20.代入數據可得B1.8104 T.運動過程中，磁場力的最大功率為PFvmBILvm2.16109 W.答案：1.8104 T2.16109 W技能提升練9如圖所示，兩平行光滑金屬導軌固定在絕緣斜面上，導軌間距為L，勁度系數為k的輕質彈簧上端固定，下端與水平直導體棒ab相連，彈簧與導軌平面平行并與ab垂直，直導體棒垂直跨接在兩導軌上，空間存在垂直導軌平面斜向上的勻強磁場閉合開關S后導體棒中的電流為I，導體棒平衡時，彈簧伸長量為x1；調轉圖中電源極性，使導體棒中電流反向，導體棒中電流仍為I，導體棒平衡時彈簧伸長量為x2.忽略回路中電流產生的磁場，則勻強磁場的磁感應強度B的大小為()A.(x1x2) B.(x2x1)C.(x2x1) D.(x2x1)解析：由平衡條件可得mgsinkx1BIL；調轉圖中電源極性使導體棒中電流反向，由平衡條件可得mgsinBILkx2，聯立解得B(x2x1)故D正確答案：D10如圖所示，三根長為L的通電導線在空間構成以A為頂點的等腰直角三角形，A、B中電流的方向垂直于紙面向里，C中電流的方向垂直于紙面向外其中B、C電流大小為I，在A處產生的磁感應強度大小均為B0，導線A通過的電流大小為I，則導線A受到的安培力是()A.B0IL，水平向左 B2B0IL，豎直向上C2B0IL，水平向右 D0解析：B、C兩通電導線在A處產生的合磁場的磁感應強度為BB0，方向水平向左，再由左手定則可知，導線A受到的安培力的方向豎直向上，大小為FBIL2B0IL，B正確答案：B112019深圳一模如圖所示，折成不同形狀的四個導線框質量相等、匝數相同，高度相同，MN邊長度相等，將它們用相同的細線懸掛在空中，四個導線框的下邊處在同一水平線上，且四個線框的下半部分都處在與線框平面垂直的同一勻強磁場中，磁場的上邊界水平(如圖中虛線所示)，四個導線框中都通有順時針方向、電流強度相同的電流，均處于平衡狀態(tài)若使磁場緩慢變強，細線最不易拉斷的是()解析：導線框中都通有順時針方向的電流，即從N指向M，由左手定則可知，安培力的方向向下；所以繩子的拉力等于線框的重力與受到安培力的和，四個導線框質量相等則重力相等，受到安培力大的線框對細線的拉力大設MN的長度為L，導線在各磁場內有效長度不同，故各通電導線受到安培力大小不同各線框在磁場中的有效長度：LAL；LBL；LC>L；LD>L；可知B圖中的有效長度最小由公式：FBIL有效，可知B項圖中線框受到的安培力最小則B項中，線框對細線的拉力最小，細線最不容易拉斷故B項正確A、C、D三項錯誤，故選B項答案：B122018江蘇卷，13如圖所示，兩條平行的光滑金屬導軌所在平面與水平面的夾角為，間距為d.導軌處于勻強磁場中，磁感應強度大小為B，方向與導軌平面垂直質量為m的金屬棒被固定在導軌上，距底端的距離為s，導軌與外接電源相連，使金屬棒通有電流金屬棒被松開后，以加速度a沿導軌勻加速下滑，金屬棒中的電流始終保持恒定，重力加速度為g.求下滑到底端的過程中，金屬棒(1)末速度的大小v；(2)通過的電流大小I；(3)通過的電荷量Q.解析：(1)勻加速直線運動v22as解得v(2)安培力F安IdB金屬棒所受合力FmgsinF安牛頓運動定律Fma解得I(3)運動時間t電荷量QIt解得Q答案：(1)(2)(3)