磁场的基本概念.doc

例1(2011大纲全国卷15)如图2，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1I2；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直，磁感应强度可能为零的点是() 图2Aa点 Bb点 Cc点 Dd点例2如图3所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面当线圈内通以图中方向的电流后，线圈的运动情况是() 图3A线圈向左运动 B线圈向右运动C从上往下看顺时针转动 D从上往下看逆时针转动5通有电流的导线L1、L2处在同一平面(纸面)内，L1是固定的，L2可绕垂直纸面的固定转轴O转动(O为L2的中心)，各自的电流方向如图3所示下列哪种情况将会发生()A因L2不受磁场力的作用，故L2不动B因L2上、下两部分所受的磁场力平衡，故L2不动CL2绕轴O按顺时针方向转动DL2绕轴O按逆时针方向转动4.如图13所示，两个完全相同且相互绝缘、正交的金属环，可沿轴线OO自由转动，现通以图示方向电流，沿OO看去会发现 ()AA环、B环均不转动BA环将逆时针转动，B环也逆时针转动，两环相对不动 图13CA环将顺时针转动，B环也顺时针转动，两环相对不动DA环将顺时针转动，B环将逆时针转动，两者吸引靠拢例3如图6所示，两平行金属导轨间的距离L0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角37 ，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E4.5 V、内阻r0.50 的直流电源。现把一个质量m0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R02.5 ，金属导轨电阻不计， g取10 m/s2。已知sin 370.60，cos 370.80，求：(1)通过导体棒的电流；(2)导体棒受到的安培力大小；(3)导体棒受到的摩擦力3.在磁场中某区域的磁感线，如图1所示，则()Aa、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBbBa、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBbC同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大 图1D同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小4.两根长直导线a、b平行放置，如图2所示为垂直于导线的截面图，图中O点为两根导线连线ab的中点，M、N为ab的中垂线上的两点且与a、b等距，两导线中通有等大、同向的恒定电流，已知直线电流在某点产生的磁场的磁感应强度B的大小跟该点到通电导线的距离r成反比，则下列说法中正确的是 () 图2AM点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同BM点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反C在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零D若在N点放一小磁针，静止时其北极沿ON指向O点6.如图4所示，用粗细均匀的电阻丝折成平面梯形框架，ab、cd边均与ad边成60角，abbccdL，长度为L的电阻丝电阻为r，框架与一电动势为E，内阻为r的电源相连接，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场，则框架受到的安培力的合力大小为() 图4A0 B.C. D.7.均匀直角金属杆aOb可绕水平光滑轴O在竖直平面内转动，OaOb.现加一水平方向的匀强磁场B并通以电流I，若撤去外力后恰能使直角金属杆Ob部分保持水平，如图5所示则 ()A电流I一定从a点流入才能使杆保持平衡 图5B电流I从b点流入也可能使杆保持平衡C直角金属杆受到的弹力一定竖直向上D直角金属杆受到安培力与重力的合力为零9. (2011新课标全国卷18)电磁轨道炮工作原理如图7所示待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回轨道电流可形成在弹体处垂直于 图7轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I成正比通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是 ()A只将轨道长度L变为原来的2倍B只将电流I增加至原来的2倍C只将弹体质量减至原来的一半D将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其他量不变跟踪训练3倾角为的导电轨道间接有电源，轨道上放有一根静止的金属杆ab。现垂直轨道平面向上加一匀强磁场，如图7所示，磁感应强度B逐渐增加的过程中，ab杆受到的静摩擦力()A逐渐增大 B逐渐减小C先增大后减小 D先减小后增大例4(2010四川理综20)如图8所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点，使其向上运动若b始终保持静止，则它所受摩擦力可能 () 图8A变为0 B先减小后不变C等于F D先增大再减小解析a棒向上运动的过程中产生感应电动势EBlv，则a、b棒受到的安培力大小F安IlB.对a棒根据牛顿第二定律有Fmgsin mgcos ma，由于速度v增大，所以加速度a减小当加速度a0时，v达到最大值vm，即a棒先做加速度逐渐减小的加速运动，然后以vm做匀速直线运动对b棒根据平衡条件有mgsin Ffb，当v增大时，Ffb减小；当vm时，Ffb0；当vvm时，若棒b所受摩擦力仍沿斜面向上，则有Ffb先减小后不变A、B正确答案AB跟踪训练4如图9所示，光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分，O点为圆弧的圆心两金属轨道之间的宽度为0.5 m，匀强磁场方向如图，大小为0.5 T质量为0.05 kg、长为0.5 m的金属细杆置于金属轨道上的M点当在金属细杆内通以电流强度为2 A的恒定电流时，金属细杆可以沿杆向右由静止开始运动已知MNOP1 m，则() 图9A金属细杆开始运动时的加速度大小为5 m/s2B金属细杆运动到P点时的速度大小为5 m/sC金属细杆运动到P点时的向心加速度大小10 m/s2D金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为0.75 N1.如图10，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直线段ab、bc和cd的长度均为L，且abcbcd135.流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力() 图10A方向沿纸面向上，大小为( 1)ILBB方向沿纸面向上，大小为( 1)ILBC方向沿纸面向下，大小为( 1)ILBD方向沿纸面向下，大小为( 1)ILB2在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图11所示过c点的导线所受安培力的方向 ()图11A与ab边平行，竖直向上 B与ab边平行，竖直向下C与ab边垂直，指向左边 D与ab边垂直，指向右边5质量为m的通电细杆置于倾角为的导轨上，导轨的宽度为L，杆与导轨间的动摩擦因数为，有电流通过杆，杆恰好静止于导轨上如下列选项所示(截面图)，杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是 ()6.如图14所示，光滑导轨与水平面成角，导轨宽为L。匀强磁场磁感应强度为B.金属杆长也为L，质量为m，水平放在导轨上当回路总电流为I1时，金属杆正好能静止求：(1)B至少多大？这时B的方向如何？(2)若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，应把 图14回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静止？11.在倾角30的斜面上，固定一金属框架，宽l0.25 m，接入电动势E12 V、内阻不计的电源在框架上放有一根水平的、质量m0.2 kg的金属棒ab，它与框架的动摩擦因数为，整个装置放在磁感应强度B0.8 T的垂直框面向上的匀强磁场中(如图9所示)当调节滑动变阻 图9器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，框架与棒的电阻不计，g10 m/s2)12如图10所示，PQ和EF为水平放置的平行金属导轨，间距为L1.0 m，导体棒ab跨放