1、2磁场对电流的力 物理期末复习2022高二上1如图所示，三根长为的平行长直导线的横截面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、电流在处产生的磁感应强度的大小均为，导线位于水平面处于静止状态，则导线受到的静摩擦力是（）A，水平向左B，水平向右C0D，水平向左2如图长L、质量为m的导体棒ab，被两轻质细线水平悬挂，静置于匀强磁场中；当ab中通过如图的恒定电流I时，ab棒摆离原竖直面，在细绳与竖直方向成角的位置再次处于静止状态；已知ab棒始终与磁场方向垂直，则磁感应强度的大小可能是（）A BB CD3如图，在匀强磁场中，两根平行固定放置的长直导线a和b通有大小相等、方向相反
2、的电流，匀强磁场方向与两根导线所在平面平行且垂直于两根导线，此时a受到的磁场力大小为F1。若撤去b，保留匀强磁场，则a受到的磁场力大小为F2；若撤去匀强磁场，保留b，则a受到的磁场力大小为（）A F1F2BF1F2B CD4边长为的正方形线圈，通有沿逆时针方向的恒定电流，用两根轻质绝缘细绳静止地悬挂在水平长直导线的正下方处，如图所示.当导线中无电流时，两细绳中张力均为；当通过的电流为时，两细绳中张力均减为；而当通过的电流为时，细绳中张力恰好为零.已知长直通电导线周围某点磁场的磁感应强度与该点到导线的距离成反比，与导线中电流成正比(即，为常数). 由此可知，中的电流方向和电流大小之比分别为（）A
3、向左， B向右，C向左， D向右，5两根平行放置的长度均为L的长直导线ab和cd固定在与导线所在平面垂直的匀强磁场中，磁场方向如图所示当通过导线ab的电流大小为2I、通过导线cd的电流大小为I时，导线ab受到的安培力大小为、方向垂直于导线向左，导线cd受到的安培力大小为、方向垂直于导线向右。已知导线ab中的电流方向为由b到a。下列判断正确的是（）A导线cd中的电流方向为由c到d，匀强磁场的磁感应强度的大小为B导线cd中的电流方向为由c到d，匀强磁场的磁感应强度的大小为C导线cd中的电流方向为由d到c，匀强磁场的磁感应强度的大小为D导线cd中的电流方向为由d到c，匀强磁场的磁感应强度的大小为6如
4、图所示，菱形金属框架ABCD各边用粗细均匀的电阻丝折成，已知，各边长度，ABC部分长度为L的电阻丝电阻值为r，ADC部分长度为L的电阻丝电阻值为3r，框架的两端A、C与一电源电动势为E，内阻为r的电源相接，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场，则框架受到安培力的合力大小为（）A B0C D7一光滑绝缘的正方体固定在水平面内。导体棒可绕过其中点的转轴在正方体的上表面内自由转动，导体棒固定在正方体的下底面。开始时两棒相互垂直并静止，两棒中点连线在正方体的中轴线上。现对两棒同时通有图示（A到B、D到C）方向的电流。下列说法中正确的是（）A通电后棒仍将保持静止B通电后棒将要顺时针转动（俯视）C通电
5、后棒将要逆时针转动（俯视）D通电瞬间线段间存在磁感应强度为零的位置8一直导线平行于通电螺线管的轴线（不计重力）放置在螺线管的上方，如图所示，如果直导线可以自由地运动且通以方向为由a到b的电流，则导线ab受到安培力的作用后的运动情况为（）A从上向下看逆时针转动B从上向下看顺时针转动C靠近螺线管D远离螺线管9如图，一长为10cm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0.1T，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12V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0.5cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧
6、的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm，重力加速度大小取10m/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10如图所示，两根倾斜直金属导轨MN、PQ平行放置，它们所构成的轨道平面与水平面之间的夹角37，两轨道之间的距离L0.50 m。一根质量m0.20 kg的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，且接触良好，整套装置处于与ab棒垂直的匀强磁场中。在导轨的上端接有电动势E36 V、内阻r1.6的直流电源和电阻箱R。 sin 370.60， cos 370.80，重力加速度g10 m/s2。（1）若金属杆ab和导轨之间的摩擦可忽略不计，当电阻箱接入电路中的电阻R12.0
7、 时，如果磁场方向竖直向下，金属杆ab静止在轨道上，求满足条件的磁感应强度的大小；（2）如果金属杆ab和导轨之间的摩擦不可忽略，整套装置处于垂直于轨道平面斜向下、磁感应强度大小B0.40 T的匀强磁场中，当电阻箱接入电路中的电阻值R23.4 时，金属杆ab仍保持静止，求此时金属杆ab受到的摩擦力f大小及方向。试卷第3页，共3页参考答案：1B【详解】如图所示、电流在处产生的磁感应强度的大小分别均为B0，根据平行四边形定则，结合几何关系，可知、电流在处合磁感应强度方向竖直向下，大小为由左手定则可知，安培力方向水平向左，大小为由于导线位于水平面处于静止状态，所以导线受到的静摩擦力大小为，方向水平向右
8、，B正确，ACD错误；故选B。2AB【详解】若磁场竖直向上，则画出从右侧看逆着电流方向的侧视图，如图甲所示：金属棒在重力、悬线拉力、安培力F三个力的作用下处于平衡状态由共点力平衡条件得解得若所加磁场的方向应平行于悬线向上，此时所加磁场的磁感应强度最小，则棒平衡时所受的安培力有最小值由于棒的重力恒定，悬线拉力的方向不变，由画出的力的三角形可知（如图乙）安培力的最小值为即所以故选AB3C【详解】假设导线a、b之间相互作用的斥力大小为F0，匀强磁场对两导线的作用力大小为F，与两根导线所在平面垂直。则导线a所受的合磁场力大小为F1如果撤去导线b，导线a所受的磁场力大小为F2F；如果撤去匀强磁场，导线a
9、所受到的磁场力大小为F0，由以上可求得F0C正确，ABD错误。故选C。4C【详解】当中通以从到的电流时，边所受的安培力向上，边所受的安培力向下，因离越近，安培力越大，可知此时线圈所受安培力的合力方向竖直向上，所以中电流方向向左.当中通电流时，根据题意可知所受的安培力为所受的安培力为，因它们受到的安培力方向相反，此时线圈所受的安培力的合力大小为；可知线圈受到的安培力的合力大小与通人电流的大小成正比，当分别通以的电流时.线圈受到的安培力的合力的大小之比为，当通过的电流为时，两细绳中张力均减为.所以安培力的大小；而当通过的电流为时，细绳中张力恰好为零，则安培力的大小，所以，故选C.5A【详解】如果导
10、线cd中的电流方向为由d到c，根据左手定则，则匀强磁场和导线ab对导线cd的作用力方向均垂直于cd向左，不符合题意，因此导线cd中的电流方向为由c到d。两根直导线之间的作用力为斥力，大小相等，设为，对导线ab有对导线cd有联立解得匀强磁场的磁感应强度的大小为故选A。6A【详解】ABC的阻值为2r，ADC的阻值为6r，相当于2r与6r的电阻并联然后接在电源两端，外电路等效电阻为流过电源的电流为根据并联分流，电流与电阻成反比，流过ABC的电流与流过ADC的电流分别为ABC与ADC的等效的长度都为AC的长度ABC受到的安培力为根据安培定则，方向垂直AC指向BADC受到的安培力为根据安培定则，方向垂直
11、AC指向B7B【详解】ABC从正视方向研究导体棒电流产生的磁场分布，如图所示可知导体棒电流在端有垂直棒向上的分磁场，根据左手定则可知端受到垂直于纸面向外的安培力，端向外转动，导体棒电流在端有垂直棒向下的分磁场，根据左手定则可知端受到垂直于纸面向里的安培力，端向里转动，故俯视看导体棒将要顺时针转动，B正确，AC错误；D根据安培定则可知通电瞬间导体棒电流和导体棒电流在线段间产生的磁场方向相互垂直，故通电瞬间线段间不存在磁感应强度为零的位置，D错误；故选B。8AC【详解】AB由安培定则可知，通电螺线管产生的磁场，其竖直分量在a端附近向上，在b端附近向下，故a端受到的安培力垂直纸面向外，b端受到的安培
12、力垂直纸面向内，故导线ab从上向下看会逆时针转动，A正确，B错误；CD利用特殊位置法判断，当导线ab转过90时，电流方向垂直纸面向内，导线处的磁场水平向右，由左手定则可知，受到向下的安培力，故在导线旋转过程会靠近螺线管，C正确，D错误。故选AC。9【详解】金属棒通电后，闭合回路电流导体棒受到安培力根据安培定则可判断金属棒受到安培力方向竖直向下开关闭合前开关闭合后10（1）0.3T；（2）0.24N，方向沿轨道斜面向下【详解】（1）当磁场方向向下时，由左手定则可知，ab棒受到的安培力方向水平向左由受力分析有解得（2）当磁场垂直于轨道平面斜向下时，由左手定则可知ab棒受到的安培力方向沿轨道斜面向上，假设摩擦力方向沿轨道斜面向上根据闭合回路欧姆定律有解得所以摩擦力大小为0.24N，方向沿轨道斜面向下。答案第5页，共6页
