（全国通用）高考物理一轮题复习 第九章 磁场 微专题61 磁场对电流的作用.doc

磁场对电流的作用1考点及要求：(1)安培力、安培力的方向()；(2)匀强磁场中的安培力().2.方法与技巧：(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(安培力作用下导体运动情况的判定)如图1所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线a，a与螺线管垂直，a导线中的电流方向垂直纸面向里，开关s闭合，a受到通电螺线管磁场的作用力的方向是()图1a水平向左 b水平向右c竖直向下 d竖直向上2(安培力作用下的平衡问题)(多选)如图2所示，在匀强磁场中(磁场方向没有画出)固定一倾角为30的光滑斜面，一根质量为m的通电直导线垂直于纸面水平放置在斜面上，直导线恰好能保持静止，电流方向垂直于纸面向里，已知直导线受到的安培力和重力大小相等，斜面对直导线的支持力大小可能是(重力加速度为g)()图2a0 bmgc.mg d.mg3(安培力作用下的加速问题)(多选)如图3所示，质量为m、长为l的导体棒mn电阻为r，初始时静止于电阻不计的光滑的水平金属轨道上，电源电动势为e，内阻不计匀强磁场的磁感应强度为b，其方向与轨道平面成角斜向上方，开关闭合后导体棒开始运动，则()图3a导体棒向左运动b开关闭合瞬间导体棒mn所受安培力为c开关闭合瞬间导体棒mn所受安培力为d开关闭合瞬间导体棒mn的加速度为4(多选)如图4所示，水平长直导线mn中通有m到n方向的恒定电流，用两根轻质绝缘细线将矩形线圈abcd悬挂在其正下方开始时线圈内不通电流，两根细线上的张力均为ft，当线圈中通过的电流为i时，两根细线上的张力均减小为ft.下列说法正确的是()图4a线圈中通过的电流方向为adcbab线圈中通过的电流方向为abcdac当线圈中的电流变为i时，两细线内的张力均为零d当线圈中的电流变为i时，两细线内的张力均为零5在垂直纸面向里的匀强磁场中，有一段弯折成直角的金属导线abc，abbcl.导线中通有如图5所示方向的电流，电流强度为i，磁场的磁感应强度为b.要使该段导线保持静止不动，应在点b加一外力f为()图5a2bil，与ab、bc成45角斜向上b2bil，与ab、bc成45角斜向下c.bil，与ab、bc成45角斜向上d.bil，与ab、bc成45角斜向下6(多选)如图6所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤有一定的读数现在磁铁上方中心偏右位置固定一通电导线，当通以一定的电流后，台秤的示数增加，同时弹簧缩短(弹簧始终处于弹性限度内)，则下列说法正确的是()图6a磁铁右端为n极，左端为s极，导线中的电流方向垂直纸面向内b磁铁右端为n极，左端为s极，导线中的电流方向垂直纸面向外c磁铁右端为s极，左端为n极，导线中的电流方向垂直纸面向内d磁铁右端为s极，左端为n极，导线中的电流方向垂直纸面向外7所图7所示，用粗细均匀的电阻丝折成平面梯形框架abcd.其中ab、cd边均与ad边成60角，abbccdl，长度为l的电阻丝电阻为r0，框架与一电动势为e，内阻r0.8r0的电源相连接，垂直于框架平面有垂直于纸面向里磁感应强度为b的匀强磁场，则梯形框架abcd受到的安培力的大小为()图7a0 b. c. d.答案解析1d首先根据安培定则判断通电螺线管在a处产生的磁场方向：水平向左根据左手定则判断可知：a受到通电螺线管磁场的作用力的方向：竖直向上故选d.2ad在图甲中，由力的平衡可知f与mg大小相等，方向相反，所以支持力为0，a项正确由图乙可知mg，解得fnmg，d项正确，b、c两项均错3bd磁场方向与导体棒垂直，导体棒所受安培力fbil，方向垂直于磁场方向与电流方向所确定的平面斜向下，其有水平向右的分量，导体棒将向右运动，故a、c错误，b正确导体棒所受的合力f合fcos(90)fsin ，由a得a，d正确4bc线圈内不通电流时由平衡条件有mg2ft；设ab和cd处的磁感应强度分别为b1和b2，由题意及平衡条件知，当线圈中通过的电流为i时，mg(b1b2)il2ft，ab所受安培力向上，由左手定则可知，电流的方向为abcda，选项a错误，b正确；当两根细线内的张力为零时，mg(b1b2)il，可得ii，选项c正确，d错误5c通电金属导线abc的有效长度等效为线段ac的长度l，由安培力公式得，金属导线abc在磁场中受安培力大小为fbil，根据左手定则知安培力的方向与ac垂直斜向下，故力f大小为bil，方向与ab、bc成45角斜向上，所以选项a、b、d错误，c正确6ad当磁铁右端为n极，左端为s极时，磁铁的磁感线在它的外部是从n极到s极，因为长直导线在磁铁的中心偏右位置，所以此处的磁感线是斜向左上的，若电流的方向垂直纸面向里，根据左手定则，导线受磁铁给的安培力方向是斜向右上，长直导线是固定不动的，根据物体间力的作用是相互的，导线给磁铁的反作用力方向就是斜向左下的；将这个力在水平方向和竖直方向分解，因此光滑平板对磁铁支持力增大，台秤的示数增加，由于在水平向左产生分力，所以压缩弹簧，弹簧长度将变短，故a正确，b错误当磁铁右端为s极左端为n极时，可得此处的磁感线是斜向右下的，若电流的方向垂直于纸面向外，根据左手定则，导线受磁铁给的安培力方向是斜向右上，长直导线是固定不动的，根据物体间力的作用是相互的，导线给磁铁的反作用力方向就是斜向左下的；将这个力在水平方向和竖直方向分解，因此光滑平板对磁铁压力增大，台秤的示数增加，由于水平向左产生分力，所以压缩弹簧，弹簧长度将变短，故c错误，d正确7b根据左手定则判断出各段受到的安培力的方向，如图电路abcd上的电阻为3r0，由几何关系得，ad段的长度为2l，所以ad上的电阻为2r0，并联部分的总电阻为：r并1.2r0电路中的总电流：i路端电压：uir并1.2r00.6 eabc