课时提升作业 8.1 磁场及其对电流的作用

1、课时提升作业 8.1 磁场及其对电流的作用 课时提升作业(二十三) 磁场及其对电流的作用 (45分钟 100分) 一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分。多选题已在题号后标出) 1.关于通电导线所受安培力f的方向、磁感应强度b的方向和电流i的方向之间的关系,下列说法正确的是( ) a.f、b、i三者必须保持相互垂直 b.f必须垂直b、i,但b、i可以不相互垂直 c.b必须垂直f、i,但f、i可以不相互垂直 d.i必须垂直f、b,但f、b可以不相互垂直 【解析】选b。安培力f总是与磁感应强度b和电流i决定的平面垂直,但b与i(即导线)可以垂直,也可以不垂直,通电导线受安培力时,力f与磁

2、场及力f与导线都是垂直的,故a、c、d均错,b正确。 【加固训练】(多选)下列说法中正确的是( ) a.电荷在某处不受电场力的作用,则该处电场强度为零 b.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零 c.表征电场中某点电场的强弱,是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值 d.表征磁场中某点磁场的强弱,是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值 【解析】选a、c。电场和磁场有一个明显的区别：电场对放入其中的电荷有力的作用,而磁场仅对在磁场中运动且速度方向和磁感应强度方向不平行的带电 - 1 - 粒子有力的作用;磁场对通电导线

3、有力的作用的条件是磁场方向不能和电流方向平行,因此a对b错。同理,根据电场强度的定义式e=可知c正确。而同样用比值定义法定义的磁感应强度则应有明确的说明,即b=中i和b的方向必须垂直,故d错,所以应选a、c。 2.(多选)如图所示,平行于纸面水平向右的匀强磁场,磁感应强度b1=1t。位于纸面内的细直导线,长l=1m,通有i=1a的恒定电流。当导线与b1成60夹角时,发现其受到的安培力为零,则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度b2的大小可能为( ) a.t b.t c.1 t d. t 【解析】选b、c、d。导线受到的安培力为零,可判断出合磁感应强度为零或沿导线方向,可求出磁感应强度b2的

4、最小值,b2小=b1sin60=t,故b、c、d均正确。 3.(多选)有两根长直导线a、b互相平行放置,如图所示为垂直于导线的截面图。在图中所示的平面内,o点为两根导线连线的中点,m、n为两根导线附近的两点,它们在两导线连线的中垂线上,且与o点的距离相等。若两导线中 通有大小相等、方向相同的恒定电流i,则关于线段mn上各点的磁感应强度的说法中正确的是( ) a.m点和n点的磁感应强度大小相等,方向相同 b.m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.在线段mn上只有一点的磁感应强度为零 - 2 - 【解析】选b、d。两根导线分别在m点和n点产生的

5、磁感应强度大小相等,方向相反,所以m点、n点的磁感应强度大小相等,方向相反,选项b正确;线段mn中点o的磁感应强度为零,选项d正确。 【加固训练】(2015济南模拟)如图,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( ) a.a点 b.b点 c.c点 d.d点 【解析】选c。两导线在b点产生的磁场方向相同,合磁感应强度不可能为零;两导线在d点产生的磁场方向有一定夹角,合磁感应强度不可能为零;两导线在a、c两点产生的磁场方

6、向相反,且i1i2,所以合磁感应强度可能为零的是c点。综上,选项c正确。 4.(2015唐山模拟)将长为l的导线弯成六分之一圆弧,固定于垂直纸面向外、大小为b的匀强磁场中,两端点a、c连线竖直,如图所示。若给导线通以由a到c、大小为i的恒定电流,则导线所受安培力的大小和方向是( ) a.ilb,水平向左 b.ilb,水平向右 c.d. ,水平向右 ,水平向左 【解析】选d。弧长为l,圆心角为60,则弦长：ac=,导线受到的安培力：f=biac= ,由左手定则可知,导线受到的安培力方向水平向左;故d正确。 - 3 - 5.如图所示,pq和mn为水平平行放置的金属导轨,相距l=1m。pm间接有一个

7、电动势为e=6v,内阻r=1的电源和一只滑动变阻器。导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为 m=0.2kg,棒的中点用细绳经定滑轮与物体相连,物体的质量m=0.3kg。棒与导轨的动摩擦因数为=0.5(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,导轨与棒的电阻不计,g取10m/s2),匀强磁场的磁感应强度b=2t,方向竖直向下,为了使物体保持静止,滑动变阻器连入电路的阻值不可能的是( ) a.6 b.5 c.4 d.2 【解析】选a。据题意,当棒受到的摩擦力向左,则有f+ff=mg,由于ff=mg=1n,则安培力为f=2n,安培力f=bli=blmg+ff=bli=bl能。 【加固训练】(多选)如图所示,质量为

8、m、长为l的直导线用两绝缘细线悬挂于o、o,并处于匀强磁场中。导线中通以沿x轴正方向的电流i,悬线与竖直方向的夹角为,且导线保持静止,则磁感应强度的方向和大小可能为( ) a.z轴正向,b.y轴正向,c.z轴负向, tan tan sin 可得r= =5;当摩擦力向右时有： ,解得r=2,故滑动变阻器阻值范围是25,故选项a不可 d.沿悬线向上, 【解析】选b、c。当匀强磁场的方向沿y轴正方向时,由左手定则判断可知,安培力方向竖直向上,则bil=mg,解得b= ;当 - 4 - 匀强磁场的方向沿z轴负方向时,由左手定则判断可知,安培力沿水平方向,逆着电流方向看,受力如图所示,其中安培力f安=bil,则bil=mgtan,解得b=。 6.如图所示,两根相互平行的长直导线分别通有大小相等、方向相反的恒定电流i,a、b分别为同一平面内两根导线的横截面中心,c、d为ab连线上的两点,且ac=cb=bd。下列说法正确的是( ) a.d点的磁感应强度为零 b.c点的磁感应强度为零 c.c、d两点的磁场方向相反 d.c、d两点的磁场方向相同 【解题指南】解答该题的思路是： (1)先分析a、b两长直导线分别在c、d两处的磁感应强度的大小、方向。 (2)再求合磁感应强度。 【解析】选c。由安培定则分析a、b两长直导线在c处的磁感应强度如图所示： ,且ba=bb,故c处的bc0,且向右,b错。分