第1练　磁场及其对电流的作用【公众号：屋里学家】

第1练磁场及其对电流的作用A级基础对点练对点练1安培定则、磁场叠加1.(多选)下列说法正确的是()A.磁场中某点的磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线放在该点时，受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I的乘积的比值B＝eq\f(F,IL)，即磁场中某点的磁感应强度B.通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C.磁感应强度B＝eq\f(F,IL)只是定义式，它的大小取决于场源及磁场中的位置，与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关D.磁场是客观存在的2.(2024·浙江金华模拟)已知通电直导线在其延长线上产生的磁感应强度大小为零，通电环形导线在其圆心处产生的磁感应强度大小与电流大小成正比，与环形的半径成反比，即B＝keq\f(I,r)，k为比例系数。现有两段四分之一圆弧导线和两段直导线组成的闭合回路如图1所示，O为两段圆弧的共同圆心，大、小圆弧的半径分别为r大和r小，回路中通有电流I，则圆心O处磁感应强度的大小和方向分别为()图1A.kIeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,r小)－\f(1,r大)))，垂直纸面向外B.kIeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,r小)＋\f(1,r大)))，垂直纸面向里C.eq\f(kI,4)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,r小)－\f(1,r大)))，垂直纸面向外D.eq\f(kI,4)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,r小)＋\f(1,r大)))，垂直纸面向里3.(2021·全国甲卷，16)两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，EO与O′Q在一条直线上，PO′与OF在一条直线上，两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图2所示。若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为()图2A.B、0 B.0、2BC.2B、2B D.B、B对点练2安培力的分析与计算4.(2024·安徽合肥高三质检)如图3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()图3A.eq\f(F,2) B.eq\f(2F,3)C.eq\f(3F,4) D.eq\f(5F,6)5.(多选)如图4，甲、乙两图中的磁铁都是固定的，甲图中的通电直导线可以自由运动，且不考虑重力；乙图中导体圆环被一根柔软的绳悬吊在与纸面垂直的位置，且水平条形磁铁的轴线过环心。当通以图示的电流时，俯视导线和圆环的运动，下列说法正确的是()图4A.甲图中通电直导线逆时针转动，同时下落B.甲图中通电直导线顺时针转动，同时上升C.乙图中导体圆环将靠近磁铁D.乙图中导体圆环将顺时针转动并远离磁铁6.如图5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()图5A.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.(2022·湖南卷，3)如图6(a)，直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴OO′上，其所在区域存在方向垂直指向OO′的磁场，与OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，其截面图如图(b)所示。导线通以电流I，静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为θ。下列说法正确的是()图6A.当导线静止在图(a)右侧位置时，导线中电流方向由N指向MB.电流I增大，静止后，导线对悬线的拉力不变C.tanθ与电流I成正比D.sinθ与电流I成正比8.(2024·河北保定高三期末)如图7所示，倾角为α的光滑斜面置于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B1，一质量为m、长为L的导体棒，通以垂直纸面向外、电流大小为I的电流时，放在斜面上恰好能保持静止。如果将磁场方向变为垂直斜面向上，磁感应强度大小变为B2，其他物理量保持不变，导体棒还能静止在斜面上。已知重力加速度为g，则()图7A.B1＝eq\f(mg,IL) B.B1＝eq\f(mgsinα,IL)C.B2＝eq\f(mgsinα,IL) D.B2＝eq\f(mgtanα,IL)B级综合提升练9.(2024·广东江门模拟预测)如图8所示，两平行导轨均由相互垂直的两段构成，导轨间距为L，两段导轨所在平面内只存在与该部分导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B1、B2(方向未知)，左侧导轨倾角为α＝37°，右侧导轨倾角为β＝53°，两长度均为L且质量相等的导体棒a、b垂直放置在左、右两侧导轨上，当导轨下端接一电源时两导体棒均静止，已知导体棒a、b的电阻之比为1∶2，sin37°＝0.6，忽略导轨及电源的内阻，不计一切摩擦。则下列说法正确的是()图8A.两磁场方向均垂直所在导轨平面向上B.B1∶B2＝3∶8C.导体棒a、b所受安培力大小相等D.导体棒a、b对导轨的压力大小之比为3∶410.(2024·广东执信中学模拟)如图9甲所示，为特高压输电线路上使用六分裂阻尼间隔棒的情景。其简化如图乙，间隔棒将6条输电导线分别固定在一个正六边形的顶点a、b、c、d、e、f上，O为正六边形的中心，A点、B点分别为Oa、Od的中点。已知通电导线在周围形成磁场的磁感应强度与电流大小成正比，与到导线的距离成反比。6条输电导线中通有垂直纸面向外，大小相等的电流，其中a导线中的电流对b导线中电流的安培力大小为F，则()图9A.A点和B点的磁感应强度相同B.其中b导线所受安培力大小为FC.a、b、c、d、e五根导线在O点的磁感应强度方向垂直于ed向下D.a、b、c、d、e五根导线在O点的磁感应强度方向垂直于ed向上11.如图10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＝0.5，电源电动势E＝10V，其内阻r＝0.1Ω，定值电阻的阻值R0＝4Ω。不计定滑轮的摩擦，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，细绳对ab的拉力沿水平方向，重力加速度g取10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，则()图10A.导体棒ab受到的摩擦力方向一定向右B.导体棒ab受到的安培力大小为5N，方向水平向左C.重物重力G最小值是1.5ND.重物重力G最大值是7.5NC级培优加强练12.(2023·北京卷，18)2022年，我国阶段性建成并成功运行了“电磁撬”，创造了大质量电磁推进技术的世界最高速度记录。一种两级导轨式电磁推进的原理如图11所示。两平行长直金属导轨固定在水平面，导轨间垂直安放金属棒。金属棒可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨接触良好，电流从一导轨流入，经过金属棒，再从另一导轨流回，图中电源未画出。导轨电流在两导轨间产生的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度B与电流i的关系式为B＝ki(k为常