第05练磁场及其对电流的作用-2022年【分层作业】高二物理（人教版）

第05练磁场及其对电流的作用积累运用一、磁场、磁感应强度.磁场的基本性质磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。.磁感应强度(1)物理意义:描述磁场的强弱和方向。(2)大小:B*(通电导线垂直于磁场)。(3)方向：小磁针静止时N极的指向。(4)单位:特斯拉,符号T。.匀强磁场(1)定义:磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同的磁场称为匀强磁场。(2)特点:磁感线是疏密程度相同、方向相同的平行直线。.地磁场地磁场的N极在地理南极附近,S极在地理北极附近,磁感线分布如图所示。地理北极地理北极.磁场的叠加磁感应强度是矢量,计算时与力的计算方法相同,利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解。二、磁感线安培定则.磁感线及特点(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。⑵特点①磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向。②磁感线的疏密定性地表示磁场的强弱。③磁感线是闭合曲线,没有起点和终点。④磁感线不能相交或相切。⑤磁感线是假想的曲线,客观上不存在。.电流的磁场通电直导线通电螺线管环形电流安培定则a%”三、安培力.安培力的大小(1)磁场和电流垂直时：F=BIL(2)磁场和电流平行时:F=0。.安培力的方向左手定则判断(1)伸出左手,让拇指与其余四指垂直,并且都与手掌在同一个平面内。(2)让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流方向。(3)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。.两平行通电导线间的作用同向电流相互吸引，反向电流相互排斥。城 善一基础过关练.如图所示，能自由转动的小磁针水平放置在桌面上。当有一束带电粒子沿与磁针指向平行的方向从小磁针正上方水平飞过时，所能观察到的现象是A.小磁针不动

B.若是正电荷从左向右飞过，小磁针的N极向纸内偏转C.若是负电荷从左向右飞过，小磁针的N极向纸内偏转D.若在粒子轨迹上放一根通电直导线，小磁针不会发生偏转.中国宋代科学家沈括在啰溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料，下列说法不正确的是地轴A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行C.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近D.地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用.如图所示，矩形abed的边长儿是ab的2倍。两细长直导线通有大小相等、方向相反的电流，垂直穿过矩形平面，与平面交于b、d两点。图中e、f分别为ad、be的中点，下列说法正确的是hA.a点与/点的磁感应强度相同 B.e点与f点的磁感应强度相同C.a点与c点的磁感应强度不同 D.e点与c点的磁感应强度相同.如图，原来静止的圆线圈可以自由移动，在圆线圈直径MN上靠近N点处放置一根垂直于线圈平面的固定不动的通电直导线，导线中电流方向从外向里。当在圆线圈中通以逆时针方向的电流/'时，圆线圈将受力向左平动B.受力向右平动C.不受力，平衡不动D.以MN为轴转动.如图所示，条形磁铁放在桌面上，一根通电直导线由S极的上端平移到N极上端的过程中，导线保持与磁铁垂直，导线的通电方向如图中所示，则这个过程中磁铁受到的摩擦力（磁铁保持静止）A,为零 B.方向由向左变为向右C.方向保持不变 D.方向由向右变为向左.如图所示，两根互相绝缘、垂直放置的直导线ab和cd,分别通有方向如图的电流，若通电导线cd固定不动，导线ab能自由运动，则它的运动情况是A.顺时针转动，同时靠近导线cdB.顺时针转动，同时远离导线cdC,逆时针转动，同时靠近导线cdD.逆时针转动，同时远离导线cd.如图，在倾角为。的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L,质量为m的直导体棒，一匀强磁场垂直于斜面，当导体棒内通有垂直纸面向里的电流/时，导体棒恰好静止在斜面上（重力加速度为。）则（）A.磁感应强度的大小为詈㈣，方向垂直斜面斜向上B.磁感应强度的大小为啜丝，方向垂直斜面斜向下C.磁感应强度的大小为山泮，方向垂直斜面斜向上D.磁感应强度的大小为空詈，方向垂直斜面斜向下.如图所示，三根长为L的直线电流在空间构成等边三角形，电流的方向垂直纸面向里，电流大小均为/,其中4、B电流在C处产生的磁感应强度的大小分别为殳，导线C位于水平面上且处于静止状态，则导线C受到的静摩擦力的大小和方向是A/软8软A.百Boil，水平向左 B.百Boil，水平向右C.yBOIL，水平向左 D.^BoIL，水平向右9.如图所示,MN、PQ为水平放置的平行导轨，通电导体棒时垂直放置在导轨上，已知导体棒质量m=1kg,长1=2.0m,通过的电流/=5.04,方向如图所示，导体棒与导轨间的动摩擦因数〃=孚.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(g=10m/s2)PbQ30° B,45° C.60° D.90°10.某实验装置如图所示，用细绳竖直悬挂一个多匝矩形线圈，细绳与传感器相连，传感器可以读出细绳上的拉力大小.将线框的下边ab置于蹄形磁铁的N、S极之间，使ab边垂直于磁场方向且ab边全部处于N、S极之间的区域中.接通电路的开关，调节滑动变阻器的滑片，当电流表读数为/时，传感器的读数为％保持ab中的电流大小不变，方向相反，传感器的读数变为尸2(尸2<&).已知金属线框的匝数为n，ab边长为3重力加速度为g,则可得到N、S极之间的磁感应强度8=与普C.传感器的读数为Fi时，ab中的电流方向为b->a

D.减小电流/重复实验，则Fi、尸2均减小.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,将它们分别挂在天平的右臂下方.线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态.若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是-1aD.变化，天平最容易失去平衡的是-1aD..如图所示，边长为，，质量为m的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通以恒定的逆时针方向的电流，大小为图中虚线过ab边中点和ac边中点，在虚线的下方为垂直于导线框向里的有界矩形匀强磁场，其磁感应强度大小为此时导线框处于静止状态，细线中的拉力为Fi，保持其他条件不变，现将虚线下方的磁场移至虚线上方，导线框仍处于静止状态，此时细线中拉力为尸2。则导线框中的电流大小为XXXX2（弓一0）XXXX2（弓一0）BIB.2卜2-&）3BIBI.如图所示，光滑的绝缘等腰直角三角形固定在水平面上，在直角边上固定一金属棒b,另一个完全相同的金属棒a置于斜面上与b在同一水平线上，当两金属棒通以电流强度都为/的同向电流且相距x时，金属棒a恰能好静止在斜面上.已知金属棒长为L、质量为小、重力加速度为g,则下列说法正确的是乂45。 |b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度方向竖直向下b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度大小为包ILC.若将b缓慢上移一小段距离，a仍可能保持静止D.若使b缓慢下移一小段距离，a仍可能保持静止城 薯［拓展练.为了降低潜艇噪音，科学家设想用电磁推进器替代螺旋桨。装置的截面图如图所示，电磁推进器用绝缘材料制成海水管道，马鞍形超导线圈形成如图所示的磁场，现潜艇在前进过程中海水正源源不断地被推向纸外。则下列说法正确的是上马鞍形线圈―一―海水管道曙"Oz下马鞍形线圈……-A.图中所接电源为直流电源，a极为电源正极B.同时改变磁场方向和电源正负极可实现潜艇倒退C.加速阶段，海水对潜艇的力与潜艇对海水的力的大小相等D.电源输出的能量完全转化为海水的动能和潜艇的动能.A,C,D为等边三角形的三个顶点，三个顶点上