（全国通用）2018年高考物理一轮复习 第10章 磁场 微专题52 磁场的描述及磁场对电流的作用.doc

磁场的描述及磁场对电流的作用 方法点拨(1)判断安培力的方向时，充分利用f安b，f安i；(2)受力分析时，要注意将立体图转化为平面图1(直线电流的磁场)真空中两根金属导线平行放置，其中一根导线中通有恒定电流在导线所确定的平面内，一电子从p点运动的轨迹的一部分如图1中的曲线pq所示，则一定是()图1aab导线中通有从a到b方向的电流bab导线中通有从b到a方向的电流ccd导线中通有从c到d方向的电流dcd导线中通有从d到c方向的电流2(磁场的叠加)分别置于a、b两处的长直导线垂直纸面放置，通有大小相等的恒定电流，方向如图2所示，a、b、c、d在一条直线上，且accbbd.已知c点的磁感应强度大小为b1，d点的磁感应强度大小为b2.若将b处导线的电流切断，则()图2ac点的磁感应强度大小变为b1，d点的磁感应强度大小变为b1b2bc点的磁感应强度大小变为b1，d点的磁感应强度大小变为b2b1cc点的磁感应强度大小变为b1b2，d点的磁感应强度大小变为b1b2dc点的磁感应强度大小变为b1b2，d点的磁感应强度大小变为b2b13(磁场对电流的作用)如图3所示，磁感应强度大小为b的匀强磁场方向斜向右上方，与水平方向所夹的锐角为45.将一个金属圆环ab置于磁场中，圆环的圆心为o，半径为r，两条半径oa和ob相互垂直，且oa沿水平方向当圆环中通以电流i时，圆环受到的安培力大小为()图3a.bir b.bircbir d2bir4(电流间的相互作用)(多选)如图4所示，无限长水平直导线中通有向右的恒定电流i，导线正下方沿竖直方向固定一正方形线框，线框中也通有沿顺时针方向的恒定电流i，线框的边长为l，线框上边与直导线平行，且到直导线的距离也为l，已知在长直导线的磁场中距长直导线r处的磁感应强度大小为bk，线框的质量为m，则释放线框的一瞬间，线框的加速度可能为()图4a0 b.gc.g dg5(多选)如图5所示，在平面直角坐标系的第一象限内分布着非匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，沿y轴方向磁场分布是不变的，沿x轴方向磁感应强度与x满足关系bkx，其中k是一恒定的正数，由粗细均匀的同种规格导线制成的正方形线框adcb边长为a，a处有一极小开口ae，整个线框放在磁场中，且ad边与y轴平行，ad边与y轴距离为a，线框ae两点与一电源相连，稳定时流入线框的电流为i，关于线框受到的安培力情况，下列说法正确的是()图5a整个线框受到的合力方向与bd连线垂直b整个线框沿y轴方向所受合力为0c整个线框在x轴方向所受合力为ka2i，沿x轴正向d整个线框在x轴方向所受合力为ka2i，沿x轴正向6如图6所示，一劲度系数为k的轻质弹簧，下面挂有匝数为n的矩形线框abcd，bc边长为l，线框的下半部分处在匀强磁场中，磁感应强度大小为b，方向与线框平面垂直(在图中垂直于纸面向里)，线框中通以电流i，方向如图所示，开始时线框处于平衡状态令磁场反向，磁感应强度的大小仍为b，线框达到新的平衡，则在此过程中线框位移的大小x及方向是()图6ax，方向向上 bx，方向向下cx，方向向上 dx，方向向下7如图7所示，长为l，质量为m的细导体棒a被水平放置在倾角为45的光滑斜面上，无限长直导线b被水平固定在与a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a、b中均通以电流强度为i的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止已知无限长直导线周围的磁场为一系列的同心圆，周围某点的磁场的磁感应强度与该点到导线的距离成反比则下列说法正确的是()图7aa、b中电流必垂直纸面向里bb中的电流在a处产生的磁场的磁感应强度大小为c若将b适当上移以增大x，则导体棒仍可能静止d无论将b上移还是下移，导体棒都可能处于静止状态8如图8所示，空间中有垂直纸面向里的匀强磁场，一不可伸缩的软导线绕过纸面内的小动滑轮p(可视为质点)，两端分别拴在纸面内的两个固定点m、n处，并通入由m到n的恒定电流i，导线pm和pn始终伸直现将p从左侧缓慢移动到右侧，在此过程中导线mpn受到的安培力大小()图8a始终不变 b逐渐增大c先增大后减小 d先减小后增大答案精析1c2ac点的磁场是分别置于a、b两处的长直导线中的电流产生的由安培定则可知分别置于a、b两处的长直导线在c点产生的磁场方向相同，磁感应强度大小均为.由对称性可知，b处的长直导线在d点产生的磁场的磁感应强度大小为，方向向下a处的长直导线在d点产生的磁场的磁感应强度大小为b2，方向向上若将b处导线的电流切断，则c点的磁感应强度大小变为b1，d点的磁感应强度大小变为b1b2，选项a正确3a连接题图中a、b两点，由几何关系知ab连线与磁场方向垂直，故金属圆环在磁场中所受安培力的等效长度为r，则所受安培力为bir，a项正确4ac线框上边所在处的磁感应强度大小为b1k，由安培定则可判断出线框所在处磁场方向为垂直纸面向里，所受安培力的大小为f1b1ilki2，由左手定则可判断出安培力方向向上；线框下边所在处的磁感应强度大小为b2k，所受安培力的大小为f2b2ilki2，由左手定则可判断出安培力方向向下；若f1f2mg，则加速度为零，选项a正确若f1f2mg，则加速度方向向上，由f1(f2mg)ma，解得ag，选项c正确，b错误若f1f2mg，则加速度方向向下，由f2mgf1ma，解得ag，选项d错误5bc由于沿y轴方向磁场分布是不变的，故而整个线框沿y轴方向所受合力为0，b正确；沿x轴方向磁感应强度与x满足关系bkx，ad边受到的向左的安培力小于bc边受到的向右的安培力，故而整个线框受到的合力方向沿x轴正向，a错误；整个线框在x轴方向所受合力为k(aa)ia(ka)iaka2i，c正确，d错误6b线框在磁场中受重力、安培力和弹簧弹力处于平衡状态，安培力为fanbil，且开始时方向向上，改变磁场方向后方向向下，大小不变设在磁场反向之前弹簧的伸长量为x，则反向之后弹簧的伸长量为xx，由平衡条件知kxnbilmg及k(xx)nbilmg，联立解得x，且线框向下移动，b对7c因a恰能在斜面上保持静止，其受力如图甲所示，而由平行通电直导线之间的相互作用可知，电流同向时导线相互吸引，电流反向时导线相互排斥，故a错；由图甲知tan 45，即b，b错；无论b是上移还是下移，b中的电流在a处产生的磁场的磁感应强度均减小，上移时其重力mg、安培力bil、斜面支持力fn满足图乙所示关系，支持力逐渐减小，安培力减小，但两个力的合力仍可能等于