第8章 【磁场】1磁场的描述 磁场对电流的作用

1、【磁场】 第一课时磁场的描述磁场对电流的作用考纲考情：5年18考磁场，磁感应强度，磁感线()通电直导线和通电线圈周围磁场()安培力()基础梳理知识点一磁场、磁感应强度1磁场(1)基本性质：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用(2)方向：小磁针的N极所受磁场力的方向2磁感应强度知识点二磁感线、通电直导线和通电线圈周围磁场的方向1磁感线：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致2磁感线的特点(1)磁感线是为了形象地描述磁场而人为假设的曲线，并不是客观存在于磁场中的真实曲线(2)磁感线在磁体(螺线管)外部由N极到S极，内部由S极到N极，是闭合曲线(3

2、)磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线较密的地方磁场较强，磁感线较疏的地方磁场较弱(4)磁感线上任何一点的切线方向，都跟该点的磁场(磁感应强度)方向一致(5)磁感线不能相交，也不能相切3几种常见的磁场(1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图所示)(2)常见电流的磁场通电直导线通电螺线管环形电流安培定则立体图知识点三安培力、安培力的方向匀强磁场中的安培力1.安培力的方向(1)左手定则：伸出左手，让拇指与其余四指垂直，并且都在同一个平面内让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向(2)两平行的通电直导线间的安培力：同向电流互相吸引，异向电流互相排斥2

3、.安培力的大小(1)当磁场与电流垂直时，安培力最大，FBIL.(2)当磁场与电流平行时，安培力等于零温馨提示(1)磁感应强度的大小只取决于磁场本身，与放入的导线的长短、所通电流的大小均无关(2)没有画出磁感线的地方并不表示该处没有磁场存在(3)安培力的方向特点：FB，FI，即F垂直于B和I决定的平面.小题快练1.下列说法正确的是()A磁场中某点的磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线放在该点时，受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I的乘积的比值B即为磁场中某点的磁感应强度B通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C磁感应强度B只是定义式，它的大小取决于场源及磁场中的位

4、置，与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关D磁场是客观存在的解析A项考的是磁感应强度的定义，只有当通电导线与磁场方向垂直时才有B，A错；B项中，当导线与磁场平行时，不受磁场力，此时，磁场不为零，B错，C选项中，B是定义式，并不决定磁场，磁场强弱取决于场源及磁场中的位置，C正确磁场与电场一样，都是客观存在的，D正确答案CD2下图中分别标明了通电直导线中电流I、匀强磁场的磁感应强度B和电流所受安培力F的方向，其中正确的是()解析 磁场方向垂直纸面向里，电流方向水平向右，根据左手定则，安培力的方向竖直向上，故A正确；磁场方向垂直纸面向外，电流方向垂直纸面向里，电流方向与磁场方向平行，不受安培力，

5、故B错误；磁场方向水平向左，电流方向垂直纸面向外，根据左手定则，安培力的方向竖直向下，故C错误；磁场方向竖直向上，电流方向水平向右，根据左手定则，安培力的方向垂直纸面向外，故D错误答案A3.如图所示，在方框中有一能产生磁场的装置，现在在方框右边放一通电直导线(电流方向如箭头方向)，发现通电导线受到向右的作用力，则方框中放置的装置可能是()解析由左手定则可知方框内装置产生的磁场在通电导线处的方向应向外，根据安培定则可知，选项C、D满足要求答案CD4.如图所示，D为置于电磁铁两极间的一段通电直导线，电流方向垂直于纸面向里在开关S接通后，导线D所受磁场力的方向是()A.向上B向下C.向左 D向右解析

6、由右手螺旋定则知，软铁芯在导线D处的磁场方向向左，由左手定则可判定导线D受到的磁场力方向向上，A正确答案A考向一安培定则的应用与磁感应强度的叠加1安培定则的“因”和“果”原因(电流方向)结果(磁场方向)直线电流的磁场大拇指四指环形电流及通电螺线管的磁场四指大拇指2.磁场的叠加：磁感应强度为矢量，合成与分解遵循平行四边形定则典例1(2013·海南高考)3条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线搭成一等边三角形在导线中通过的电流均为I，电流方向如图所示a、b和c三点分别位于三角形的3个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3.下列说法正确的

7、是()AB1B2<B3BB1B2B3Ca和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里Da处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里解析本题要明确3条导线中的电流在a、b、c三点各自产生的磁场的分布情况，要充分利用对称性进行矢量合成对于a点，由右手螺旋定则可知，两倾斜导线在此处产生的磁感应强度大小相等、方向相反，水平导线在此点产生的磁场方向向外；对于b点，斜向右上方的导线与水平导线在此点产生的磁感应强度大小相等、方向相反，斜向左上方的导线在此点产生的磁场方向向外；对于c点，水平导线在此点产生的磁场方向向里，斜向左上方和斜向右上方的导线在此点产生的磁场方向也向里，则

8、c点合磁场方向向里， 且有B3>B1B2.综上可知A、C正确答案AC求解有关磁感应强度的三个关键(1)磁感应强度由磁场本身决定(2)合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度的矢量和(满足平行四边形定则)(3)牢记判断电流的磁场的方法安培定则，并能熟练应用，建立磁场的立体分布模型(记住5种常见磁场的立体分布图)针对训练1如图所示，两个完全相同的通电圆环A、B的圆心O重合、圆面相互垂直放置，通电电流相同，电流方向如图所示，设每个圆环在其圆心O处独立产生的磁感应强度大小为B0，则O处的磁感应强度大小为()A0B2B0C.B0 D无法确定解析据安培定则可知，图中A环在圆心O处产生的磁感应强度的方向垂直

9、于纸面向里，B环在圆心O处产生的磁感应强度的方向竖直向下据平行四边形定则可知，圆心O处磁感应强度大小为B0.答案C考向二安培力的分析与计算当磁场方向和电流方向垂直时，安培力大小应用公式FBIL计算，但要注意：L是有效长度，其数值等于处于磁场中的通电导线两端点间的距离如图甲所示，直角形折线abc中通入电流I，abbcL，折线所在平面与匀强磁场磁感应强度B垂直，abc受安培力等效于ac(通有ac的电流I)所受的安培力，即FBI·L，方向为在纸面内垂直于ac斜向上同理推知：半圆形通电导线受安培力如图乙所示，FBI·2R；如图丙所示闭合的通电导线框所受安培力F0.典例2(2014&

10、#183;浙江理综，20)如图1所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒从t0时刻起，棒上有如图2所示的持续交变电流I，周期为T，最大值为Im，图1中I所示方向为电流正方向则金属棒()A一直向右移动B速度随时间周期性变化C受到的安培力随时间周期性变化D受到的安培力在一个周期内做正功解题引路10内，金属棒所受安培力多大？金属棒做什么运动？T内又做什么运动？提示：FBImL匀加速度运动匀减速运动2安培力在一个周期做功情况如何？提示：先做正功后做负功，一个周期内做功代数和为0.解析根据题意得出vt图象如图所示，金属棒一直

11、向右运动，A正确速度随时间做周期性变化，B正确据F安BIL及左手定则可判定，F安大小不变，方向做周期性变化，则C项正确F安在前半周期做正功，后半周期做负功，则D项错答案ABC1正确掌握安培力的分析方法(1)若磁场和电流垂直：FBIL.(2)若磁场和电流平行：F0.(3)安培力的方向垂直于磁感线和通电导线所确定的平面2注意区别安培力和静电力的方向与场的方向的关系静电力的方向与电场方向平行，安培力的方向与磁场方向垂直针对训练2如图所示，质量为m、长为L的导体棒电阻为R，初始时静止于光滑的水平轨道上，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

12、运动，则()A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的加速度为解析磁场方向与导体棒垂直，导体棒所受安培力FBIL，方向为垂直于磁场方向与导线方向所确定的平面斜向下，其有水平向右的分量，故A、C错误，B正确导体棒的合力F合Fcos(90°)Fsin ，由a得a，D错误答案B考向三安培力作用下的平衡问题1解决安培力相关问题的“两大关键”(1)要正确画出通电导体受力的平面图，电流方向和磁场方向表示要正确(2)受力分析时安培力的方向必须用左手定则正确判定，注意安培力的方向既跟磁感应强度的方向垂直，又和电流方向垂直2安培力

13、做功的特点和实质(1)安培力做功与路径有关，不像重力、电场力做功与路径无关(2)安培力做功的实质是能量转化安培力做正功时将电源的能量转化为导线的动能或其他形式的能安培力做负功时将其他形式的能转化为电能后储存起来或转化为其他形式的能典例3(2015·新课标全国，24)如图所示，一长为10 cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为0.1 T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘金属棒通过开关与一电动势为12 V的电池相连，电路总电阻为2 .已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5 cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断

14、开时相比均改变了0.3 cm.重力加速度大小取10 m/s2，判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量解题引路(1)开关断时，金属棒受重力和弹簧弹力达到第个平衡态(2)开关闭合时，金属棒受重力弹力和安培力三个力作用达到第个平衡态解析依题意，开关闭合后，电流方向从b到a，由左手定则可知，金属棒所受的安培力方向竖直向下开关断开时，两弹簧各自相对于其原长伸长为l10.5 cm.由胡克定律和力的平衡条件得2kl1mg式中，m为金属棒的质量，k是弹簧的劲度系数，g是重力加速度的大小开关闭合后，金属棒所受安培力的大小为FIBL式中，I是回路电流，L是金属棒的长度两弹簧各自再伸长了l20.3

15、 cm，由胡克定律和力的平衡条件得2k(l1l2)mgF由欧姆定律有EIR式中，E是电池的电动势，R是电路总电阻联立式，并代入题给数据得m0.01 kg答案竖直向下0.01 kg求解安培力作用下导体棒平衡问题的基本思路典例4(2016·泉州模拟)如图所示，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m0.04 kg的确导体棒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

16、，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 37°0.60，cos 37°0.80，求：(1)通过导体棒的电流；(2)导体棒受到的安培力的大小；(3)导体棒受到的摩擦力解题引路转换对象立体图平面图思路立现在三维空间对物体受力分析时，无法准确画出其受力情况，在解决此类问题时，可将三维立体图转化为二维平面图，即通过画俯视图、剖面图或侧视图等，可较清晰地明确物体受力情况，画出受力分析图解析(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：I1.5 A(2)导体棒受到的安培力：F安BIL0.3 N.(3)导

17、体棒所受重力沿导轨所在平面向下的分力F1mgsin 37°0.24 N，由于F1小于安培力，故导体棒受沿导轨所在平面向下的摩擦力Ff，如图所示，根据共点力平衡条件mgsin 37°FfF安，解得：Ff0.06 N.答案(1)1.5 A(2)0.3 N(3)0.06 N，方向沿导轨向下解决此类问题，首先将立体图转化为平面图(剖面图)，金属杆用圆代替，电流方向用“×”与“·”表示，然后画出磁场方向，分析物体的受力，画出物体受力的平面图，列方程求解针对训练3(2016·昆山高三月考)如图所示，MN、PQ为水平放置的平行导轨，通电导体棒ab垂直放置在导

18、轨上，已知导体棒质量m1 kg，长l2.0 m，通过的电流I5.0 A，方向如图所示，导体棒与导轨间的动摩擦因数.若使导体棒水平向右匀速运动，要求轨道内所加与导体棒ab垂直的匀强磁场最小，则磁场的方向与轨道平面的夹角是(g10 m/s2)()A30° B45°C60° D90°解析对导体棒进行受力分析，如图所示，导体棒受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力、与运动方向相反的摩擦力，故要使导体棒匀速直线运动，则安培力须为动力，设磁场方向与轨道平面成角向左斜向上，由左手定则可知安培力方向与磁场垂直斜向右上方，如图所示，则BIlsin FN，FNBIlcos m

19、g，联立解得：B·，故60°时，磁感应强度最小答案C4.(2016·江苏泰州模拟)如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m、质量为6×102 kg的通电直导线，电流大小I1 A，方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T、方向竖直向上的磁场中设t0时，B0，则需要多长时间，斜面对导线的支持力为零？(g取10 m/s2)解析斜面对导线的支持力为零时导线的受力如图所示由平衡条件得FTcos 37°FFTsin 37°mg两式联立解得F0.8 N由FBIL得B2 T

20、由题意知，B与t的变化关系为B0.4t T代入数据得t5 s答案5 s特色专题系列之(二十五)五法分析通电导体在安培力作用下的运动判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势，首先必须弄清楚导体所在位置的磁场分布情况，然后利用左手定则准确判定导体的受力情况，进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向现对五种常用的方法列表如下：电流元法分割为电流元安培力方向整段导体合力方向运动方向特殊位置法在特殊位置安培力方向运动方向等效法环形电流小磁针条形磁铁通电螺线管多个环形电流结论法同向电流互相吸引，异向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势转换研究对象法定性分析磁体在电流磁

21、场作用下如何运动或运动趋势的问题可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向范例如图所示，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()A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解题引路解答本题可用两种思考方法：(1)把环形电流看成小磁针；(2)把环形电流看作很多直线电流组成的，分析每小段直线电流的受力解析解法一电流元法首先将圆形线圈分成很多小段，每一段可看作一直线电流元，取其中上、下两小段分析，其截面图和受

22、安培力情况如图甲所示根据对称性可知，线圈所受安培力的合力水平向左，故线圈向左运动只有选项A正确解法二等效法将环形电流等效成小磁针，如图乙所示，据异名磁极相吸引知，线圈将向左运动，A正确；也可将左侧条形磁铁等效成环形电流，根据结论“同向电流相吸引，异向电流相排斥”也可判断出线圈向左运动，A正确答案A(1)通电导体在磁场中的运动实质是在磁场对电流的安培力作用下导体的运动(2)明确磁场的分布和正确运用左手定则进行判断是解题的关键迁移训练1如图所示，在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时磁铁对水平面的压力为FN1，现在磁铁左上方位置固定一导体棒，当导体棒中通以垂直纸面向里的电流后，磁

23、铁对水平面的压力为FN2，则以下说法正确的是()A弹簧长度将变长B弹簧长度将变短CFN1>FN2DFN1<FN2解析画出导体棒所在处的磁感线，用左手定则可判断出条形磁铁对导体棒的安培力斜向右下方，由牛顿第三定律可知，导体棒对条形磁铁的力斜向左上方，所以弹簧长度将变短，FN1>FN2，答案为B、C.答案BC2如图所示，把一通电导线放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动当导线通过电流I时，如果只考虑安培力的作用，则从上往下看，导线的运动情况是()A顺时针方向转动，同时下降B顺时针方向转动，同时上升C逆时针方向转动，同时下降D逆时针方向转动，同时上升解析第一步：电流元受力分析法

24、把直线电流等效为OA、OB两段电流元，蹄形磁铁磁感线分布以及两段电流元受安培力方向相反，OA段所受安培力垂直纸面向外，OB段所受安培力垂直纸面向里，如图(a)所示可见从上往下看时，导线将沿逆时针方向转动第二步：特殊位置分析法取导线逆时针转过90°的特殊位置来分析，如图(b)所示根据左手定则判断安培力方向向下，故导线在逆时针转动的同时向下运动答案C频考一磁感应强度的理解1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

25、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()AM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在线段MN上只有一点的磁感应强度为零解析两根导线分别在M点和N点产生的磁感应强度大小相等，方向如图所示，分析得1234，矢量相加可知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正确答案BD2.如图所示，在xOy平面内有两根平行于y轴水平放置的长直导线，通有沿y轴正方向、大小相同的电流I，两导线关于y轴对称，P为x轴上一点，Q为z轴上一点，下列说法正确的是()A

26、O点处的磁感应强度为零BP、Q两点处的磁感应强度方、向垂直CP、Q两点处的磁感应强度方向平行D正电荷从O点沿z轴向上运动不受洛伦兹力作用解析根据右手螺旋定则可判断两导线所产生的磁场方向，再利用矢量合成法则可判断O点处磁感应强度为零，P点处磁感应强度方向沿z轴正方向，Q点处磁感应强度方向沿x轴负方向，故A、B正确，C错误在z轴上，z>0范围内各点磁感应强度方向均沿x轴负方向，正电荷运动时受洛伦兹力作用，D错误答案AB频考二安培力作用下导体的运动问题3(2016·广东汕头质检)如图，两个圆形线圈P和Q，悬挂在光滑绝缘杆上，通以方向相同的电流，若I1>I2，P、Q受到安培力大小

27、分别为F1和F2，则P和Q()A相互吸引，F1>F2B相互排斥，F1>F2C相互排斥，F1F2D相互吸引，F1F2解析由于P、Q通以同向电流，据“同向电流相吸，异向电流相斥”可知，P、Q是相互吸引的，P、Q之间的相互吸引力遵循牛顿第三定律，总是等大、反向答案D4.如图所示，用绝缘细线悬挂一个导线框，导线框是由两同心半圆弧导线和直导线ab、cd(ab、cd在同一条水平直线上)连接而成的闭合回路，导线框中通有图示方向的电流，处于静止状态在半圆弧导线的圆心处沿垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线P.当P中通以方向向外的电流时()A导线框将向左摆动B导线框将向右摆动C从上往下看，导线框将

28、顺时针转动D从上往下看，导线框将逆时针转动解析当P中通以方向向外的电流时，由安培定则可判断出长直导线P产生的磁场方向为逆时针方向，由左手定则可判断出ab所受的安培力方向垂直纸面向外，cd所受的安培力方向垂直纸面向里，从上往下看，导线框将逆时针抟动，选项D正确答案D频考三安培力作用下导体的平衡问题5如图所示，一质量为m的导体棒MN两端分别放在两个固定的光滑圆形导轨上，两导轨平行且间距为L，导轨处在竖直方向的匀强磁场中，当导体棒中通一自右向左的电流I时，导体棒静止在与竖直方向成37°角的导轨上，取sin 37°0.6，cos 37°0.8，求：(1)磁场的磁感应强度B

29、；(2)每个圆导轨对导体棒的支持力大小FN.解析(1)从左向右看，受力分析如图所示由平衡条件得：tan 37°F安/mg，F安BIL.解得：B.(2)设两导轨对导体棒支持力为2FN，则有2FNcos 37°mg，解得FNmg.即每个圆导轨对导体棒的支持力大小为mg.答案(1)(2)mg课时作业(二十三)基础小题1如图所示，为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以O点(图中白点)为坐标原点，沿z轴正方向磁感应强度B大小的变化最有可能为()解析根据磁感线的疏密表示磁感应强度的大小可知，以O点(图中白点)为坐标原点，沿z轴正方向磁感应强度B大小的变化最有可能为图C.答案C2.

30、电流计的主要结构如图所示，固定有指针的铝框处在由磁极与软铁芯构成的磁场中，并可绕轴转动铝框上绕有线圈，线圈的两端与接线柱相连有同学对软铁芯内部的磁感线分布提出了如下的猜想，可能正确的是()解析软铁芯被磁化后，左端为S极，右端为N极，而磁体内部的磁感线方向从S极指向N极，可见B、D错误再根据磁感线不能相交，知A错误，C正确答案C3.在磁场中某区域的磁感线如图所示，则()Aa、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba>BbBa、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba<BbC同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小解析磁感线的疏密程度表示B的大小，

31、但安培力的大小除跟该处的B的大小和I、L有关外，还跟导线放置的方向与B的方向的夹角有关，故C、D错误；由a、b两处磁感线的疏密程度可判断出Bb>Ba，所以B正确答案B4.如图所示，A为一水平旋转的带有大量均匀分布的正电荷的圆盘，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电流方向如图所示当圆盘高速绕中心轴OO转动时，通电直导线所受磁场力的方向是()A竖直向上B竖直向下C水平向里 D水平向外解析由于带正电的圆盘顺时针方向旋转，形成的等效电流为顺时针方向(从上往下看)，所产生的磁场方向竖直向下由左手定则可判定通电导线所受安培力的方向水平向外，故D正确答案D5.电磁轨道炮工作原理如图所示待发射弹体可在两

32、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I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，其他量不变解析由题意可知磁感应强度BkI，安培力F安BIdkI2d，由动能定理可得：F安L，解得vI，由此式可判断B、D选项正确答案BD6.我国未来的航母将采用自行研制的电

33、磁弹射器电磁弹射系统由电源、强迫储能装置、导轨和脉冲发生器等组成其工作原理如图所示，利用与飞机前轮连接的通电导体在两平行金属导轨的强电流产生的磁场中受到安培力的作用加速获得动能设飞机质量m1.8×104 kg，起飞速度为v70 m/s，起飞过程中所受平均阻力恒为机重的，在没有电磁弹射器的情况下，飞机从静止开始在恒定的牵引力作用下，起飞距离为l210 m；在电磁弹射器与飞机发动机(牵引力不变)同时工作的情况下，起飞距离减为.则()A在没有电磁弹射器的情况下，飞机所受牵引力F2.46×105 NB在没有电磁弹射器的情况下，飞机所受牵引力F2.1×105 NC在电磁弹射

34、器与飞机发动机同时工作时，若只增大电流，则起飞的距离将更小D在电磁弹射器与飞机发动机同时工作时，电磁弹射器对飞机所做的功W2.94×108 J解析没有电磁弹射器时，由动能定理可得(Fmg)lmv2，所以飞机所受的牵引力F2.46×105 N，A正确，B错误；在电磁弹射器与飞机发动机同时工作时，若只增大电流，由于飞机所受的安培力增大，故起飞的距离将更小，C正确；电磁弹射器和飞机发动机同时工作时，由动能定理得W(Fmg)×mv2，所以W2.94×107 J，D错误答案AC7.如图所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距L1 mP、M间接有一个电动势为E

35、6 V、内阻为r1 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m0.2 kg，棒的中点用细绳经定滑轮与一物体相连(绳与棒垂直)，物体的质量为M0.3 kg.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10 m/s2)，匀强磁场的磁感应强度B2 T，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()A2 B4 C5 D6 解析对导体棒，若安培力大于拉力，由平衡条件，BILmgMg，解得I的最大值I2 A，由闭合电路欧姆定律，滑动变阻器连入电路的阻值最小值为2 ；若安培力小于拉力，由平衡条件，BILmgMg，解得I的最

36、小值I1 A，由闭合电路欧姆定律，滑动变阻器连入电路的阻值最大值为5 ；所以滑动变阻器连入电路的阻值不可能是6 ，选项D正确答案D必纠错题8等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一根长直导线垂直穿过纸面，三根导线均通有大小不变的恒定电流，方向均垂直于纸面向里，如图所示已知Ia>Ib，则过c点的导线所受安培力的方向可能是()AF1 BF2CF3 DF4错解易错选B.错因分析由安培定则可知，导线a、b中的电流在c点处所产生的磁场方向分别是偏离PQ指向左下方和指向右下方，因Ia>Ib，所以合磁场方向一定介于PQ和b、c连线之间，从而过c点的导线所受安培力方向可能是F2的方向，故选B.解析由安培定则可知，通电导线a在导线c处所产生的磁场方向与a、c连线垂直，并偏离PQ指向左下方，导线b在导线c处所产生的磁场方向与b、c连线垂直，并偏离PQ指向右下方由于Ia>Ib，所以导线c处的合磁场方向并不在直线PQ上，而是介于PQ和b、c连线之间所以，由左手定则可知，导线c所受安培力的方向可能是F4.答案D高考真题9(2015·江苏单科，4)如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分