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第1讲磁场及其对电流的作用

(分值:100分)

1~8题,每小题8分,9~10题,每小题10分,共84分。

A级基础对点练

对点练1安培定则、磁场的叠加

1.如图所示,直导线AB、螺线管E、电磁铁D三者相距较远,其磁场互不影响,当开关S闭合后,则小磁针北极N(黑色一端)指示磁场方向正确的是()

A.a B.b

C.c D.d

2.(2024·浙江1月选考,4)磁电式电表原理示意图如图所示,两磁极装有极靴,极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向,两者之间有可转动的线圈。a、b、c和d为磁场中的四个点。下列说法正确的是()

A.图示左侧通电导线受到的安培力向下

B.a、b两点的磁感应强度相同

C.圆柱内的磁感应强度处处为零

D.c、d两点的磁感应强度大小相等

3.(2025·河北承德模拟)如图所示,长方体空间ACDE-A1C1D1E1的长∶宽∶高=2∶1∶1,其中F、F1、G1、G四点为长方体四条长边的中点,有两根通电直导线中电流分别为I1、I2,电流I1沿A1A方向放置,电流I2沿CD方向放置,两导线通以相同大小的电流。已知直线电流产生磁感应强度大小B=kIr(k为常数,I为电流大小,r为距导线的距离),F点磁感应强度大小为B1,G点磁感应强度大小为B2,则B1与B2的大小之比为(

A.2∶3 B.3∶2

C.2∶3 D.3∶2

对点练2安培力的分析与计算

4.(2025·浙江金丽衢十二校联考)如图所示,菱形导线框abcd放置在水平面上,线框各边长均为L且电阻均匀分布,顶角∠abc=θ,整个空间中存在垂直水平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B,将电流从线框a端流入b端流出,通过ab的电流为I,则线框整体受安培力大小为()

A.F=43ILB B.F=43ILB

C.F=0 D.F=2ILBcosθ

5.(多选)(2024·福建卷,6)将半径为r的铜导线半圆环AB用两根不可伸长的绝缘绳a、b悬挂于天花板上,AB置于垂直纸面向外的大小为B的磁场中,现给导线通以自A向B大小为I的电流,则()

A.通电后两绳拉力变小

B.通电后两绳拉力变大

C.安培力为πBIr

D.安培力为2BIr

6.如图所示,两个完全相同、互相垂直的导体圆环Q、P(Q平行于纸面,P垂直于纸面)中间用绝缘细线连接,通过另一绝缘细线悬挂在天花板上,当Q有垂直纸面往里看逆时针方向的电流、同时P有从右往左看逆时针方向的电流时,关于两圆环的转动(从上向下看)以及细线中拉力的变化,下列说法中正确的是()

A.Q逆时针转动,P顺时针转动,Q、P间细线拉力变小

B.Q逆时针转动,P顺时针转动,Q、P间细线拉力变大

C.Q顺时针转动,P逆时针转动,Q、P间细线拉力变小

D.Q顺时针转动,P逆时针转动,Q、P间细线拉力变大

对点练3安培力作用下的平衡与加速问题

7.如图所示,两根相距为d的平行光滑金属导轨与水平面的夹角为θ,导轨间存在着垂直于导轨平面向上的匀强磁场,两导轨左端连接一个电动势为E、内电阻为r的电源,在两导轨间轻放一根长为d、电阻为R的导体棒,导体棒恰能保持平衡,导轨电阻不计,则()

A.若已知磁感应强度为B,则可求得棒的质量m=BEd

B.若已知棒的质量为m,则可求得磁感应强度B=mg

C.若电流和磁场同时反向,则导体棒将向上加速

D.若电流和磁场同时反向,则导体棒将向下加速

8.(多选)如图,质量为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。当导线中通以沿x正方向的电流I,且导线保持静止时,悬线与竖直方向夹角为θ,则磁感应强度方向和大小可能为()

A.z正向,mgILtanθ B.y正向,

C.z负向,mgILtanθ D.沿悬线向上,mgIL

B级综合提升练

9.(2025·八省联考河南卷,7)无限长平行直导线a、b每单位长度之间都通过相同的绝缘轻弹簧连接。如图,若b水平固定,将a悬挂在弹簧下端,平衡时弹簧的伸长量为Δl;再在两导线内通入大小均为I的电流,方向相反,平衡时弹簧又伸长了Δl。若a水平固定,将b悬挂在弹簧下端,两导线内通入大小均为2I的电流,方向相同,平衡后弹簧的伸长量恰为2Δl。已知通电无限长直导线在其周围产生磁场的磁感应强度大小与导线中电流大小成正比,与距导线的距离成反比。则a、b单位长度的质量比ma∶mb为()

A.1∶6 B.1∶4

C.1∶2 D.1∶1

10.(2025·浙江杭州高三期中)如图所示,电阻不计的水平导轨间距0.5m,导轨处于方向与水平面成53°角斜向右上方的磁感应强度为5T的匀强磁场中。导体棒ab垂直于导轨放置且处于静止状态,其质量m=1kg,电阻R=0.9Ω,与导轨间的动摩擦因数μ