课时跟踪检测（三十九） 磁场的描述 磁场对电流的作用

课时跟踪检测（三十九）磁场的描述磁场对电流的作用1．(2023届·浙江高三开学联考)电场和磁场看不见摸不着，但是我们可以设法来观察它们。如图甲和图乙把头发碎屑悬浮在蓖麻油里可模拟电场线形状；图丙和图丁在板上均匀地撒一层细铁屑可模拟磁感线形状。下列说法正确的是()A．图甲在中心和边缘分别接高压起电装置的两极，越靠近中心电势越高B．图乙两平行金属板分别接高压起电装置的两极，它们之间的电场都可以看作匀强电场C．图丙是竖直通电直导线，如果增大电流，铁屑将排布得更加有序D．图丁是水平放置的条形磁场，通过图可以知道，磁感线可以不闭合解析：选C图甲中，起电装置从正极向负极电势逐渐降低，A错误；图乙中平行板的边缘处电场为非匀强电场，B错误；图丙中，竖直通电直导线周围呈环形磁场，且磁感应强度随电流增大而增大，C正确；图丁中，磁感线始终是闭合的，条形磁体内部的磁感线从S极指向N极，D错误。2．(2022·全国乙卷)(多选)安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知()测量序号Bx/μTBy/μTBz/μT1021－4520－20－463210－454－210－45A．测量地点位于南半球B．当地的地磁场大小约为50μTC．第2次测量时y轴正向指向南方D．第3次测量时y轴正向指向东方解析：选BC如图所示，地磁南极大致在地理北极附近，地磁北极大致在地理南极附近。由表中z轴数据可看出z轴的磁场竖直向下，则测量地点应位于北半球，A错误；磁感应强度为矢量，故由表格中第1次数据可看出此处的磁感应强度大致为B＝eq\r(By2＋Bz2)，计算得B≈50μT，B正确；由以上分析知测量地在北半球，而北半球地磁场指向北方斜向下，第2次测量By<0，故y轴指向南方，第3次测量Bx>0，故x轴指向北方而y轴则指向西方，C正确，D错误。3．(2023·宁波质检)如图所示，正六边形线框abcdef由六根导体棒连接而成，固定于匀强磁场中的线框平面与磁场方向垂直，线框顶点a、b与电源两端相连，其中ab棒的电阻为5R，其余各棒的电阻均为R，电源内阻及导线电阻忽略不计。S闭合后，线框受到的安培力大小为F。若仅将ab棒移走，则余下线框受到的安培力大小为()A.eq\f(F,2) B.eq\f(2F,3)C.eq\f(3F,4) D.eq\f(5F,6)解析：选AS闭合后，ab棒与其余各棒并联，设电源电动势为E，则两支路的电流大小均为I＝eq\f(E,5R)，ab棒受到的安培力大小为Fab＝BIL，其余各棒在磁场中的等效长度也为L，受到安培力的大小为F余＝BIL，线框受到的安培力大小F＝Fab＋F余＝2BIL。若仅将ab棒移走，则余下线框受到的安培力大小F余′＝BIL＝eq\f(F,2)，故选A。4.如图所示，长度为d、质量为m的导体棒用绝缘细线悬挂并垂直纸面放置，导体棒中有方向由a指向b、大小为I的电流，导体棒处在水平向右的匀强磁场中。现改变匀强磁场方向，使其在竖直平面内逆时针缓慢转到水平向左，此过程中细线与竖直方向的最大夹角为30°，细线始终绷紧。已知重力加速度为g(安培力小于重力)。则匀强磁场的磁感应强度B大小为()A.eq\f(\r(3)mg,2Id) B.eq\f(mg,2Id)C.eq\f(2mg,Id) D.eq\f(2\r(3)mg,3Id)解析：选B缓慢调节磁场方向时，导体棒受安培力大小不变，对导体棒受力分析，并作出安培力的旋转矢量如图所示，由图可知当安培力方向与细线拉力方向垂直时，细线与竖直方向夹角最大，由图中几何关系可知sin30°＝eq\f(BId,mg)，解得B＝eq\f(mg,2Id)，故选B。5．(2023·浙江绍兴模拟)实验规律可知：通电长直导线周围产生磁场，导线周围某处磁感应强度的大小与电流大小成正比，与该处到直导线的垂直距离成反比。M、N、P是半圆上的三点，O点是圆心，MN为直径，∠NOP＝60°。在M、N处各有一条垂直半圆面的长直导线，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B1，P点的磁感应强度大小为B2，则()A．B2∶B1＝2∶eq\r(3) B．B2∶B1＝1∶eq\r(3)C．B2∶B1＝1∶2 D．B2∶B1＝2∶1解析：选B根据安培定则，两直线电流在O点和P点的磁感应强度方向如图所示。假设圆的半径为R，则在O点处有BN＝keq\f(I,R)，BM＝keq\f(I,R)，则有B1＝BM＋BN＝eq\f(2kI,R)，则在P点处有BN′＝keq\f(I,R)，BM′＝keq\f(I,\r(3)R)，则有B2＝eq\r(BN′2＋BM′2)＝eq\f(2kI,\r(3)R)，故有eq\f(B2,B1)＝eq\f(\f(2kI,\r(3)R),\f(2kI,R))＝eq\f(1,\r(3))，B正确，A、C、D错误。6.如图所示，矩形abcd的边长bc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e、f两点，其中e、f分别为ad、bc的中点。下列说法正确的是()A．a点与b点的磁感应强度相同B．a点与c点的磁感应强度相同C．a点与d点的磁感应强度相同D．a点与b、c、d三点的磁感应强度均不相同解析：选B通电直导线在周围形成的磁场，磁感应强度大小为B＝eq\f(kI,r)，方向由安培定则确定，从右向左画出各点的磁感应强度的平面图，如图所示，由对称性可知a与c点的合磁感应强度等大同向，b与d两点的合磁感应强度等大同向，故选项B正确。7．(2023·河北邯郸模拟)如图，两根相互绝缘的通电长直导线分别沿x轴和y轴放置，沿x轴方向的电流为I0。已知通电长直导线在其周围激发磁场的磁感应强度B＝keq\f(I,r)，其中k为常量，I为导线中的电流，r为场中某点到导线的垂直距离。图中A点的坐标为(a，b)，若A点的磁感应强度为零，则沿y轴放置的导线中电流的大小和方向分别为()A.eq\f(a,b)I0，沿y轴正向 B.eq\f(a,b)I0，沿y轴负向C.eq\f(b,a)I0，沿y轴正向 D.eq\f(b,a)I0，沿y轴负向解析：选A根据右手螺旋定则可知，沿x轴的电流在A点处的