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高二物理----磁场（一）
一、磁场、安培定则
1、在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态，突然发现小磁针N极向东偏转，由此可知( )
A．一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的N极靠近小磁针;
B．一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的S极靠近小磁针;
C．可能是小磁针正上方有电子流自南向北通过;
D．可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平通过．
2、一根电缆埋藏在一堵南北走向的墙里，在墙的西侧处，当放一指南针时，其指向刚好比原来旋转1800，由此可以断定，这根电缆中电流的方向为( )
A．可能是向北 B．可能是竖直向下 C．可能是向南 D．可能是竖直向上
3.如图所示，一带负电的金属环绕轴OO'以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是( )
A.N极竖直向上 B.N极竖直向下
C.N极沿轴线向左、 D.N极沿轴线向右
甲
乙
4.放在通电螺线管里面的小磁针保持静止时，位置是怎样的?两位同学的回答相反.甲说：“小磁针的位置如图甲，因为管内的磁感线向右，所以小磁针的N极指向右方.”乙说：“小磁针的位置如图乙，因为通电螺线管的N极在右侧，根据异名磁极相吸的原理可知，小磁针的S极指向右方.”你的看法是怎样的?他们谁的答案错了?错在哪里?
二、磁感应强度、磁通量：
5、关于磁感强度的下列说法中，正确的是（ ）
A．放在磁场中的通电导线，电流越大，受到的磁场力也越大，表示该处的磁感强度越大
B．磁感线的指向就是磁感强度的方向
C．垂直磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感强度方向
D．磁感强度的大小、方向与放入磁场的通电导线的电流大小、导线长度、导线取向等均无关
6．由磁感应强度的定义式B=Ｆ/LI可知( )
A．磁感应强度与通电导线受到的磁场力F成正比，与电流和导线长度的乘积成反比
B．磁感应强度的方向与F的方向一致 C．公式B=Ｆ/LI只适用于匀强磁场
D．只要满足L很短、I很小的条件，B=Ｆ/LI对任何磁场都适用
7、如图所示，M、N分别为包围一条形磁铁的球面，且M又被N包围，通过M和N的磁通量分别为Φm、ΦN，下列说法正确的是：[ ]
A．ΦM＞ΦN　 B．ΦM＜ΦM
C．ΦM=ΦN D．无法判断． 　
8、如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁N极附近下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ，在这个过程中，线圈中的磁通量（ ）
A．是增加的； B．是减少的
C．先增加，后减少； D．先减少，后增加
三、安培力
在应用F=BIL公式时应注意的问题：因F=BIL是由B=F/IL 导出，所以在应用时要注意: 1．B与L垂直; 2。L是有效长度;

9．图中标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是导线中电流I的方向，以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是( )
B
F
I
A
B
I
F
B
I
B
F
C
I
B
F
D

10．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，方向如图所示．过c点的导线所受安培力的方向(　 )
A．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
11、始终静止在斜面上的条形磁铁，当其上方水平导线L中通以如图所示的电流流向时，斜面对磁铁的弹力N和摩擦力f将：（　　）
A．N增大，f减小 B．N减小，f增大 C．N、f均增大　 D．N、f均减小
12、悬挂的线圈与条形磁铁位于同一平面内，当线圈中通入逆时针方向电流的瞬间，线圈将( )
A．左边向里、右边向外，同时向磁铁靠近 B．左边向外、右边向里，同时远离磁铁
C．左边向外、右边向里，同时向磁铁靠近 D．不转动但向磁铁靠近
S
N
右
左

13.两条导线互相垂直，如图所示，但相隔一段较小的距离，其中一条AB是固定的，另一条CD能自由转动，当直流电流按图示方向通人两条导线时，CD导线将( )
A. 逆时针方向转动，同时靠近导线AB B.顺时针方向转动，同时靠近导线AB
C.逆时针方向转动，同时离开导线AB D.顺时针方向转动，同时离开导线AB
14.如图所示的装置中，当开关S接通后，用细绳悬于O点可自由转动的通电直导线AB将怎样运动（从上向下看）？悬线的拉力如何变化？（ ）
A导线AB顺时针转动，悬线拉力不变B导线AB逆时针转动，悬线拉力不变
C导线AB逆时针转动，悬线拉力变小D导线AB顺时针转动，悬线拉力变大
小结：安培力作用下物体的运动方向的判断
（1）电流元法：即把整段电流等效为多段直线电流元，先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向，从而判断整段电流所受合力方向，最后确定运动方向．
（2）特殊位置法：把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力方向，从而确定运动方向．
（3）等效法：环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁，条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管，通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析．
（4）利用结论法：①两电流相互平行时无转动趋势，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥；②两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势．
（5）转换研究对象法：因为电流之间，电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三定律，这样，定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题，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，再确定磁体所受电流作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向．
15．如图所示，用两个一样的弹簧秤吊着一根铜棒，铜棒所在虚线范围内有垂直纸面的匀强磁场，棒中通以自左向右的电流，当棒静止时，弹簧秤的读数为F1；若将棒中的电流反向，当棒静止时，弹簧秤的示数为F2，且F2>F1，根据这两个数据，可以确定( )
A．磁场的方向 　B．磁感应强度的大小 C．安培力的大小 D．铜棒的重力

16．一段通电直导线，放在匀强磁场中，靠在光滑的斜面上，处于静止，导线中的电流垂直于纸面向外，如图．则磁场方向可能是( )
A．竖直向上　　 　B．水平向右　　　 C．斜向右上方　　D．斜向左上方
17．在方向竖直向下的匀强磁场中，一根通电直导线放在倾角为a 的斜面上处于静止．则直导线受到斜面的摩擦力和支持力的合力的方向可能是（ ）
　　A．向右上方　　 B．向左上方 C．向右下方　 D．向左下方
18、如图所示，导体杆ab的质量为m，电阻为R，放置在与水平面夹角为θ的倾斜导轨上，导轨间距为d，电阻不计，系统处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，电源内阻不计．
(1)若导轨光滑，电源电动势E多大能使导体杆静止在导轨上?
(2)若杆与导轨之间的动摩擦因数为μ，且不通电时导体不能静止在导轨上，要使杆静止在导轨上，电源的电动势E应为多大?

19．如图所示，在磁感应强度为0.4 T竖直向上的匀强磁场中，固定着两个轴线重合的光滑绝缘圆环，一根质量为60 g，长为1 m的导体棒ab穿过两环放在环的底部．现向导体棒通入2A由a→b的电流，导体棒由环的底部沿环上滑到图中虚线所示的位置静止，求此时导体棒对每个环的压力大小．(取g=10 m／s2)

20．如图所示，在倾角为30０的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为Ｌ，质量为m的通电直导体棒，棒内电流大小为Ｉ，方向垂直纸面向外．以水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系．
(1)若加一方向垂直斜面向上的匀强磁场，使导体棒在斜面上保持静止，求磁场的磁感强度B１的大小．
(2)若要求所加的磁场对导体棒的安培力的方向水平向左，仍使导体棒在斜面上保持静止，求这时磁场的磁感强度B2的大小和方向．
(3)如果磁场的方向限定在xoy平面内，试确定能使导体棒在斜面上保持静止的匀强磁场B所有可能的方向．

21、如下图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有一根水平方向的通电直导线恰好静止不动。已知直导线长为l，质量为m，通过的电流为I，方向如图所示，整个装置处在匀强磁场中，则匀强磁场的磁感强度的最小值B1是多少？它的方向是什么？如果还要使静止在斜面上的通电直导线对斜面无压力，则匀强磁场的磁感强度的最小值B2是多少？，它的方向是什么？

1. C 2. D 3. C 4. 5. BD 6. D 7. C 8 9. AC 10. C　 11. C 12. A 13. A
14. D 15. AD 16. B 17. B

18.（1） E=tanθ，（2）≤E≤
19．0.5N

20．(1)mg/2IL (2)

21.

１．以下说法正确的是( )．
A．一小段通电导线在某点不受磁场力作用，则该点的磁感强度一定是零
B．在磁场中一小段通电直导线所受磁场力方向、该点的磁感强度方向以及导线中的电流方向，三者一定互相垂直
C．在磁场中一小段通电直导线的电流方向不跟磁场方向垂直时，通过导线受的磁场力方向一定垂直于电流方向，而且一定垂直于磁场方向
D．通电导线受磁场力的条件是电流方向与磁场力方向垂直
2．如图所示，总质量为M的木质框架底盘上放有质量为m1的磁铁，在磁铁上方的木架上用细线悬挂一个质量为m2的铁块，则悬挂木架的轻绳对天花板的拉力为( )
A．Mg+m g B．大于Mg+m1 g而小于Mg+m2g+m1g
C．大于Mg+m2g+m1g D．等于Mg+m2g+m1g

３．由导线组成的直角形框架放在匀强磁场中如图所示，若导线框中通以如图方向的电流时，导线框将( )
A．沿与ab边垂直的方向加速运动 B．仍然静止
C．以c为轴转动 D．以b为轴转动
４．如图所示，导线框中电流为I，导线框垂直于磁场放置，磁感应强度为B，AB与CD相距为d，则MN所受安培力大小为( )．
A．F=BId 　　　　B．F=BIdsinθ C．F=BId／sinθ 　D．F=BIdcosθ
５．在三维直角坐标系中，电子沿y轴正方向运动如图所示，由于电子的定向运动产生的磁场在z轴正方向上a点处的方向是( )
A．+x方向 B．-x方向 C．+z方向 D．-z方向

６．在xoy水平面中有一通电直导线与ox、oy轴相交，导线中电流方向如图8-1-24所示．该区域有匀强磁场，通电直导线所受磁场力的方向与oz轴的正方向相同．该磁场的磁感应强度的方向可能是( )．
A．沿x轴正方向 B．沿y轴负方向 C．沿z轴正方向 D．沿z轴负方向
７．质量为m的通电细杆位于倾角为θ的斜面上，在如图四个图中，细杆与斜面间摩擦力可能为零的是( )

８．如图所示装置中，当开关S接通后，细绳悬于0点，可自由转动的通电直导线将怎样运动(从上向下看)? 悬线拉力如何变化？( )
A．导线AB顺时针转动，悬线拉力不变 B．导线AB逆时针转动，悬线拉力不变
C．导线AB逆时针转动，悬线拉力变小 D．导线AB顺时针转动，悬线拉力变大

９．如图所示，一个松弛的线圈是用劲度系数很小的导线绕制而成．现给该线圈通以如图所示方向的电流．则该线圈会( )
A．轴向长度变短．径向发生膨胀 B．轴向长度变长，径向发生膨胀
C．轴向长度变长．径向发生收缩 D．轴向长度变短，径向发生收缩
10．如图所示．矩形线框中通有恒定电流I，方向如图所示，x、y是线框的两个对称轴．在x轴上某点固定一通电长直导线，导线与线框平面垂直．电流方向垂直于纸面向外，此刻通电线框在直线电流的磁场中可能的运动情况是( )
A．沿x轴线方向平动 B．绕x轴线转动 C．沿y轴线方向平动 D．绕y轴线转动
11．一个电子做高速的逆时针方向圆周运动，如图所示，则此电子的运动将( )
A．不产生磁场 B．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直直纸向向里
C．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向外 D．只在圆周的内侧产生磁场

12．如图所示，相距20 cm的两根光滑平行铜导轨，导轨平面倾角为a=370，上面放着质量为80 g的金属杆ab，整个装置放在B=0.2 T的匀强磁场中．
(1)若磁场方向竖直向下，要使金属杆静止在轨道上，必须通以多大的电流？
(2)若磁场方向垂直斜面向下，要使金属杆静止在导轨上，必须通以多大的电流？

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