
?磁場及其對電流的作用
考點一 安培定則 磁場的疊加
1.磁場、磁感應強度
(1)磁場的基本性質
磁場對處于其中的磁體、電流和運動電荷有力的作用.
(2)磁感應強度
①物理意義:描述磁場的強弱和方向.
②定義式:B=(通電導線垂直于磁場).
③方向:小磁針靜止時N極所指的方向.
④單位:特斯拉,符號為T.
(3)勻強磁場
磁場中各點的磁感應強度的大小相等、方向相同,磁感線是疏密程度相同、方向相同的平行直線.
(4)地磁場
①地磁的N極在地理南極附近,S極在地理北極附近,磁感線分布如圖1所示.
圖1
②在赤道平面上,距離地球表面高度相等的各點,磁感應強度相等,且方向水平向北.
2.磁感線的特點
(1)磁感線上某點的切線方向就是該點的磁場方向.
(2)磁感線的疏密程度定性地表示磁場的強弱.
(3)磁感線是閉合曲線,沒有起點和終點,在磁體外部,從N極指向S極;在磁體內部,由S極指向N極.
(4)同一磁場的磁感線不中斷、不相交、不相切.
(5)磁感線是假想的曲線,客觀上并不存在.
3.幾種常見的磁場
(1)條形磁體和蹄形磁體的磁場(如圖2所示)
圖2
(2)電流的磁場
直線電流的磁場
通電螺線管的磁場
環(huán)形電流的磁場
安培
定則
立體圖
橫截
面圖
縱截
面圖
技巧點撥
磁場疊加問題的解題思路
(1)確定磁場場源,如通電導線.
(2)定位空間中需求解磁場的點,利用安培定則判定各個場源在這一點上產生的磁場的大小和方向.如圖3所示為M、N在c點產生的磁場BM、BN.
圖3
(3)應用平行四邊形定則進行合成,如圖中的B為合磁場.
例題精練
1.如圖4,兩根相互絕緣的通電長直導線分別沿x軸和y軸放置,沿x軸方向的電流為I0.已知通電長直導線在其周圍激發(fā)磁場的磁感應強度B=k,其中k為常量,I為導線中的電流,r為場中某點到導線的垂直距離.圖中A點的坐標為(a,b),若A點的磁感應強度為零,則沿y軸放置的導線中電流的大小和方向分別為( )
圖4
A.I0,沿y軸正向 B.I0,沿y軸負向
C.I0,沿y軸正向 D.I0,沿y軸負向
答案 A
解析 根據右手螺旋定則可知,沿x軸的電流在A點處的磁感應強度為:B1=k,方向垂直于紙面向外,因為A點磁感應強度為零,所以沿y軸的電流產生的磁場垂直紙面向里,大小等于B1,有k=k,解得I=I0,根據右手螺旋定則可知電流方向沿y軸正方向,故A正確.
考點二 安培力的分析與計算
1.安培力的大小
F=IlBsin θ(其中θ為B與I之間的夾角)
(1)磁場和電流垂直時:F=BIl.
(2)磁場和電流平行時:F=0.
2.安培力的方向
左手定則判斷:
(1)如圖5,伸開左手,使拇指與其余四個手指垂直,并且都與手掌在同一個平面內.
圖5
(2)讓磁感線從掌心垂直進入,并使四指指向電流的方向.
(3)拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向.
技巧點撥
1.安培力的方向
安培力既垂直于B,也垂直于I,即垂直于B與I決定的平面.
2.安培力公式F=BIl的應用條件
(1)B與l垂直.
(2)l是有效長度.
①彎曲通電導線的有效長度l等于連接兩端點的直線的長度,相應的電流方向沿兩端點連線由始端流向末端,如圖6所示.
圖6
②對于任意形狀的閉合線圈,其有效長度均為零,所以通電后在勻強磁場中受到的安培力的矢量和為零.
3.安培力作用下導體運動情況判定的五種方法
電流
元法
分割為電流元安培力方向→整段導體所受合力方向→運動方向
特殊
位置法
在特殊位置→安培力方向→運動方向
等效法
環(huán)形電流?小磁針
條形磁體?通電螺線管?多個環(huán)形電流
結論法
同向電流互相吸引,異向電流互相排斥;兩不平行的直線電流相互作用時,有轉到平行且電流方向相同的趨勢
轉換研究
對象法
先分析電流所受的安培力,然后由牛頓第三定律,確定磁體所受電流磁場的作用力
例題精練
2.如圖7,力傳感器固定在天花板上,邊長為L的正方形勻質導線框abcd用不可伸長的輕質絕緣細線懸掛于力傳感器的測力端,導線框與磁感應強度方向垂直,線框的bcd部分處于勻強磁場中,b、d兩點位于勻強磁場的水平邊界線上.若在導線框中通以大小為I、方向如圖所示的恒定電流,導線框處于靜止狀態(tài)時,力傳感器的示數為F1.只改變電流方向,其它條件不變,力傳感器的示數為F2.該勻強磁場的磁感應強度大小為( )
圖7
A. B.
C. D.
答案 C
解析 線框在磁場中的有效長度為L,當電流方向為題圖所示方向時,由平衡條件得F1+BIL=mg①
改變電流方向后,安培力方向豎直向下,
有F2=mg+BIL②
聯立①②得:B=,C正確.
3.(多選)如圖8,三根相互平行的固定長直導線L1、L2和L3兩兩等距,均通有電流I,L1中電流方向與L2中的相同,與L3中的相反.下列說法正確的是( )
圖8
A.L1所受磁場作用力的方向與L2、L3所在平面垂直
B.L3所受磁場作用力的方向與L1、L2所在平面垂直
C.L1、L2和L3單位長度所受的磁場作用力大小之比為1∶1∶
D.L1、L2和L3單位長度所受的磁場作用力大小之比為∶∶1
答案 BC
解析 同向電流相互吸引,反向電流相互排斥.對L1受力分析,如圖甲所示,可知L1所受磁場作用力的方向與L2、L3所在的平面平行,故A錯誤;對L3受力分析,如圖乙所示,可知L3所受磁場作用力的方向與L1、L2所在的平面垂直,故B正確;設三根導線間兩兩之間的相互作用力的大小為F,則L1、L2受到的磁場作用力的合力大小均等于F,L3受到的磁場作用力的合力大小為F,即L1、L2、L3單位長度所受的磁場作用力大小之比為1∶1∶,故C正確,D錯誤.
考點三 與安培力有關的綜合問題
解題思路:
(1)選定研究對象.
(2)受力分析時,變立體圖為平面圖,如側視圖、剖面圖或俯視圖等,并畫出平面受力分析圖,安培力的方向F安⊥B、F安⊥I.如圖9所示:
圖9
例題精練
4.如圖10所示,兩根相同的豎直懸掛的彈簧上端固定,下端連接一質量為40 g的金屬導體棒,部分導體棒處于邊界寬度為d=10 cm的有界勻強磁場中,磁場方向垂直于紙面向里.導體棒通入4 A的電流后靜止時,彈簧伸長量是未通電時的1.5倍.若彈簧始終處于彈性限度內,導體棒一直保持水平,則磁感應強度B的大小為(取重力加速度g=10 m/s2)( )
圖10
A.0.25 T B.0.5 T C.0.75 T D.0.83 T
答案 B
解析 未通電時,導體棒的重力與兩彈簧的彈力相等,根據平衡條件可知mg=2kx,通電后,通過導體棒的電流方向為從右向左,根據左手定則可知安培力豎直向下,根據平衡條件可知mg+BId=2k×1.5x,兩式相比得==,解得B=0.5 T,故B正確.
5.如圖11,光滑斜面上放置一根通有恒定電流的導體棒,空間有垂直斜面向上的勻強磁場B,導體棒處于靜止狀態(tài).現將勻強磁場的方向沿圖示方向緩慢旋轉到水平方向,為了使導體棒始終保持靜止狀態(tài),勻強磁場的磁感應強度應同步( )
圖11
A.增大 B.減小
C.先增大后減小 D.先減小后增大
答案 A
解析 對導體棒進行受力分析,如圖,
磁場方向緩慢旋轉到水平方向,則安培力方向緩慢從圖示位置轉到豎直向上,因為初始時刻安培力沿斜面向上,與支持力方向垂直,最小,所以為了使導體棒始終保持靜止狀態(tài),安培力要一直變大,而安培力:F安=BIL,所以勻強磁場的磁感應強度應同步增大,B、C、D錯誤,A正確.
綜合練習
一.選擇題(共20小題)
1.(2020?吉林學業(yè)考試)下列說法正確的是( ?。?br />
A.同種電荷相互吸引 B.同名磁極相互吸引
C.異種電荷相互吸引 D.異名磁極相互排斥
【分析】根據磁極間相互作用規(guī)律解答;根據電荷間的作用規(guī)律分析解答。
【解答】解:AC、電荷間的相互作用規(guī)律為:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引,故A錯誤,C正確;
BD、磁極間的相互作用規(guī)律是,同名磁極相排斥,異名磁極相吸引,故BD錯誤。
故選:C。
【點評】該題考查電荷之間的相互作用的特點以及磁體之間相互作用的特點,牢記同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引,同名磁極相排斥,異名磁極相吸引即可正確解答。
2.(2019?湖南學業(yè)考試)如圖所示,小磁針N極指向正確的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根據磁體周圍的磁感線方向是從N極出發(fā)回到S極,且磁感線上的任何一點的切線方向跟小磁針放在該點的北極指向一致來判斷。
【解答】解:A、根據磁體周圍的磁感線方向是從N極出發(fā)回到S極,且磁感線上的任何一點的切線方向跟小磁針放在該點的北極指向一致,所以磁針北極指向上端,故A正確;
B、根據磁體周圍的磁感線方向是從N極出發(fā)回到S極,且磁感線上的任何一點的切線方向跟小磁針放在該點的北極指向一致,所以磁針北極指向右端,故B錯誤;
C、根據磁體周圍的磁感線方向是從N極出發(fā)回到S極,且磁感線上的任何一點的切線方向跟小磁針放在該點的北極指向一致,所以磁針北極指向上端,故C錯誤;
D、根據磁體周圍的磁感線方向是從N極出發(fā)回到S極,且磁感線上的任何一點的切線方向跟小磁針放在該點的北極指向一致,所以磁針北極指向右端,故D錯誤。
故選:A。
【點評】本題考查了磁感線的方向,以及磁場中小磁針的方向與磁感線的關系。本題也可以根據磁極間相互作用的規(guī)律來判斷。
3.(2021?廣東模擬)如圖,兩根相互絕緣的通電長直導線分別沿x軸和y軸放置,沿x軸方向的電流為I0。已知通電長直導線在其周圍激發(fā)磁場的磁感應強度B=kIr,其中k為常量,I為導線中的電流,r為場中某點到導線的垂直距離。圖中A點的坐標為(a,b),若A點的磁感應強度為零,則沿y軸放置的導線中電流的大小和方向分別為( ?。?br />
A.abI0,沿y軸正向 B.abI0,沿y軸負向
C.baI0,沿y軸正向 D.baI0,沿y軸負向
【分析】根據題意通電導體在某一點的磁感應強度大小為B=kIr,利用安培定則和矢量的平行四邊形法則解題。
【解答】解:沿x軸方向的電流在A點磁感應強度大小為Bx=kI0b,由安培定則可知方向垂直紙面向外;
若A點磁感應強度為零,則y軸放置的導線中電流在A點產生的磁感應強度方向垂直紙面向里,由安培定則,y軸放置的導線中電流方向沿y軸正向,其大小滿足By=kIa=kI0b,所以y軸放置的導線中電流的大小I=abI0,故A正確,BCD錯誤;
故選:A。
【點評】本題考查了通電直導線磁場的分布與計算、矢量的平行四邊形法則等知識點,利用安培定則判斷磁場方向是解題的關鍵。
4.(2013?湖州二模)如圖,把扁平狀強磁鐵的N極吸附在螺絲釘的后端,讓其位于磁鐵中心位置。取一節(jié)大容量干電池,讓它正極朝下,把帶上磁鐵的螺絲釘的尖端吸附在電池正極的鐵殼帽上。將導線的一端接到電池負極,另一端輕觸磁鐵的側面。此時磁鐵、螺絲釘和電源就構成了一個回路,螺絲釘就會轉動,這就成了一個簡單的“電動機”。設電源電動勢為E,電路總電阻為R,則下列判斷正確的是( ?。?br />
A.螺絲釘俯視逆時針快速轉動,回路中電流I=ER
B.螺絲釘俯視順時針快速轉動,回路中電流I<ER
C.螺絲釘俯視逆時針快速轉動,回路中電流I<ER
D.螺絲釘俯視順時針快速轉動,回路中電流I=ER
【分析】根據左手定則判斷螺絲釘的轉動方向,根據能量守恒定律判斷電流的大小。
【解答】解:小磁鐵產生的磁場方向為斜向上流向磁鐵,對小磁鐵的每個側面分析,根據左手定則判斷得出安培力的方向,知螺絲釘俯視順時針快速轉動。因為電源消耗的總功率大于熱功率,所以EI>I2R,則I<ER.故B正確,A、C、D錯誤。
故選:B。
【點評】解決本題的關鍵掌握左手定則判斷安培力的方向,以及知道在本題中電能部分轉化為內能,還有部分轉化為機械能。
5.(2019秋?丹東期末)安培的分子環(huán)流假說,不能用來解釋的是( )
A.磁體受到高溫或猛烈撞擊時會失去磁性
B.永久磁鐵產生磁場的原因
C.通電線圈產生磁場的原因
D.鐵質類物體被磁化而具有磁性的原因
【分析】安培的分子環(huán)形電流假說是說核外電子繞原子核做圓周運動故可以解釋磁化、退磁現象,通電導線的磁場是由自由電荷的定向運動形成的,即產生磁場的不是分子電流,故不能解釋電流為什么能產生磁場。
【解答】解:安培的分子環(huán)形電流假說是說核外電子繞原子核做圓周運動,故安培的分子環(huán)形電流假說可以解釋磁化、退磁現象。
A、磁鐵內部的分子電流的排布是大致相同的,故每個分子電流產生磁場相互加強,但在高溫時或猛烈撞擊時,分子電流的排布重新變的雜亂無章,每個分子電流產生的磁場相互抵消,故對外不顯磁性,故安培的分子電流假說可以用來解釋磁體在高溫時或猛烈撞擊時失去磁性,故A錯誤。
B、安培提出的分子環(huán)形電流假說,解釋了為什么磁體具有磁性,說明了磁現象產生的本質,故B錯誤。
C、通電導線的磁場是由自由電荷的定向運動形成的,即產生磁場的不是分子電流,故安培的分子環(huán)形電流假說不可以用來解釋通電導線周圍存在磁場,故C正確。
D、鐵磁類物質放入磁場后磁鐵內部的分子電流的排布是大致相同的,故每個分子電流產生磁場相互加強,對外顯現磁性,故安培的分子電流假說可以用來解釋鐵磁類物質放入磁場后具有磁性,故D錯誤。
故選:C。
【點評】掌握了安培的分子電流假說的內容即可順利解決此類題目,所以要加強對基本概念的學習。
6.(2018秋?銀川校級期末)關于磁現象的電本質,下列說法不正確的是( ?。?br />
A.一切磁場都是由運動電荷或電流產生的
B.根據安培的分子電流假說,在外磁場作用下,物體內部分子電流取向變得大致相同時,物體就被磁化了,兩端形成磁極
C.一切磁現象都起源于電流或運動電荷,一切磁作用都是電流或運動電荷之間通過磁場而發(fā)生的相互作用
D.磁就是電,電就是磁;有磁必有電,有電必有磁
【分析】磁與電是緊密聯系的,但“磁生電”、“電生磁”都有一定的條件,運動的電荷產生磁場,但一個靜止的點電荷的周圍就沒有磁場,分子電流假說揭示了磁現象的電本質,磁體內部只有當分子電流取向大體一致時,就顯示出磁性,當分子電流取向不一致時,就沒有磁性。
【解答】解:AC、一切磁現象都起源于電流或運動電荷,一切磁作用都是電流或運動電荷之間通過磁場而發(fā)生的相互作用,故AC正確;
B、沒有磁性的物體內部分子電流的取向是雜亂無章的,分子電流產生的磁場相互抵消,但當受到外界磁場的作用力時分子電流的取向變得大致相同時分子電流產生的磁場相互加強,物體就被磁化了,兩端形成磁極,故B正確;
D、磁和電是兩種不同的物質,故磁是磁,電是電。有變化的電場或運動的電荷就能產生磁場,但靜止的電荷不能產生磁場,恒定的電場不能產生磁場同樣恒定磁場也不能產生電場,故D錯誤;
本題選錯誤的
故選:D。
【點評】本題考查了分子電流假說,揭示了磁現象的電本質,要記住分子電流假說的內容。
7.(2019秋?密云區(qū)期末)磁鐵有N、S兩極,同名磁極相斥,異名磁極相吸,這些特征與正、負電荷有很大的相似性。庫侖在得到點電荷之間的庫侖定律后,直覺地感到磁極之間的相互作用力也遵循類似的規(guī)律。他假定磁鐵的兩極各帶有正、負磁荷,當磁極本身的幾何線度遠小于它們之間的距離時,其上的磁荷可以看作點磁荷。庫侖通過實驗證明了靜止的兩個點磁荷之間的相互作用力遵循的“磁庫侖定律”與點電荷之間遵循的庫侖定律類似。由上述內容可知,下列說法正確的是( ?。?br />
A.兩個正磁荷之間的作用力為引力
B.兩個點磁荷之間的相互作用力只與它們之間的距離有關
C.兩個點磁荷之間的相互作用力與它們之間的距離成反比
D.相互作用的兩個點磁荷,不論磁性強弱,它們之間的相互作用力大小一定相等
【分析】根據點電荷間的庫侖力大小計算公式(庫侖定律)類比分析磁荷之間的作用力。
【解答】解:A、兩個正電荷之間的庫侖力為斥力,所以兩個正磁荷之間的作用力也為斥力,故A錯誤;
B、根據庫侖定律可得F庫=kq1q2r2可知,兩個點磁荷之間的相互作用力與它們之間的距離以及磁荷的乘積有關,故B錯誤;
C、根據庫侖定律可得F庫=kq1q2r2可知,兩個點磁荷之間的相互作用力與它們之間的距離的平方成反比,故C錯誤;
D、相互作用的兩個點磁荷,不論磁性強弱,它們之間的相互作用力大小一定相等,是一對作用力與反作用力,故D正確。
故選:D。
【點評】本題主要是考查了庫侖定律的計算公式;知道真空中靜止的兩個點電荷之間的作用力與它們的電荷量乘積成正比、與它們之間的距離平方成反比,由此類比分析磁荷之間的作用力。
8.(2019秋?南通期中)下列關于磁場的說法中,正確的是( )
A.磁場和電場一樣,是客觀存在的特殊物質
B.磁場是為了解釋磁極間相互作用而人為規(guī)定的
C.磁極與磁極間是直接發(fā)生作用的
D.磁場只有在磁極與磁極、磁極與電流發(fā)生作用時才產生
【分析】明確磁極和電場的性質,它們都是一種客觀存在的物質;磁極和磁極、電流和電流、電流和磁極間均通過磁場產生相互作用。
【解答】解:A、磁場和電場一樣,是客觀存在的特殊物質;但磁場與電場的性質有較大的差別。故A正確;
B、磁場和電場一樣,是客觀存在的特殊物質,不是人為規(guī)定的;故B錯誤;
C、磁極與磁極之間的相互作用,是通過磁場直接發(fā)生的;故C錯誤;
D、磁極之間、磁極和電流之間、電流和電流之間都能通過磁場發(fā)生相互作用;故D錯誤;
故選:A。
【點評】本題考查磁場的基本性質,特別注意磁場和電場一樣,是客觀存在的特殊物質;電流和電流之間是通過磁場相互作用的。
9.(2011?江蘇學業(yè)考試)兩小磁針因受某種磁場的作用后相互平行,如圖所示.產生這種效果的磁場可能是( ?。?br />
A.某條通電直導線產生的磁場
B.相距很近的異名磁極之間的磁場
C.相距很近的同名磁極之間的磁場
D.勻強磁場
【分析】小磁針靜止時N極所指向即為磁感應強度方向或為磁場方向,所以由小磁針可以確定什么樣的磁場.
【解答】解:A、通電直導線產生的磁場是一系列同心圓磁感線。當小磁針所處于直徑上兩點時,會出現圖示的方向。故A正確;
B、相距很近的異名磁極之間的磁場,是勻強磁場,所以小磁針不可能出現圖示的方向。故B錯誤;
C、相距很近的同名磁極之間的磁場,相互排斥。所不可能相平行的,故C錯誤;
D、勻強磁場是平行等間距的磁感線。雖兩小磁針相平行,但方向相反。所以D錯誤。
故選:A。
【點評】小磁針能反應出磁場方向,同時考查各種磁場的磁感線的分布.
10.實驗室中有許多條形磁鐵,平時不用時為了不減弱磁性,正確的放置應是( )
A.所有條形磁鐵捆成一團
B.同名磁性都置于一端,捆成一團
C.異名磁極首尾相連成一條直線,且N極在北方
D.怎么放都沒有影響
【分析】磁鐵是用鋼或某些合金、經人工磁化而制成的人造磁體,為了不使磁鐵的磁性減弱,保存條形磁鐵時,必須把相鄰磁鐵的南北極倒置合并在一起。
【解答】解:不用時如果隨便放置,會使得磁性減弱,所以正確的放置方法就是異名磁極首尾相連成一條直線,且N極在北方,形成磁路閉合。故C正確,ABD錯誤。
故選:C。
【點評】本題考查磁現象知識,理解條形磁鐵的保存方法,避免磁性消失。
11.(2020秋?瀘州期末)關于電、磁場的理解,下列說法中正確的是( )
A.磁感線和電場線都是真實存在的
B.在同一電場中,不同的兩條電場線可以相交
C.電場方向規(guī)定為電場中負檢驗電荷所受電場力的方向
D.磁場方向規(guī)定為磁場中小磁針N極所受磁場力的方向
【分析】電場磁場是客觀存在的,磁感線和電場線是人為加上去;在同一電場中,不同的兩條電場線不能相交。規(guī)定正電荷的受力方向為電場的方向,規(guī)定小磁針靜止時N極所指的方向為該點磁場的方向。
【解答】解:A、磁感線和電場線是人為加上去,實際上不存在,它可以形象地描述電場、磁場,故A錯誤;
B、在同一電場中,某一點電場強度是確定的,不同的兩條電場線不能相交,故B錯誤;
C、電場方向規(guī)定為電場中正檢驗電荷所受電場力的方向,故C錯誤;
D、磁場方向規(guī)定為磁場中小磁針N極所受磁場力的方向,故D正確。
故選:D。
【點評】本題考查了磁場和磁感線、電場和電場線等電磁學基礎知識,要求學生對這部分知識要深刻理解,強化記憶。
12.(2021春?寶山區(qū)期末)關于磁感線下列說法中正確的( )
A.磁感線是磁場中的一種物質
B.磁感線是不閉合的
C.磁感線是由磁體發(fā)射出來的
D.磁感線是有方向的
【分析】磁感線不是真實存在的,科學家設想磁鐵周圍的磁感線是一條條有方向的閉合曲線。
【解答】解:A、磁感線不是真實存在的,是科學家為了研究方便假象出來的,不是客觀存在的一種物質,故A錯誤;
BD、為了研究問題的方便,規(guī)定磁鐵周圍的磁感線是從N極出發(fā)回到S極,在磁鐵的內部是從S極回到N極,構成一條條有方向的閉合曲線,故B錯誤、D正確;
C、磁感應線實際不存在,磁體周圍實際不存在磁感線,故C錯誤。
故選:D。
【點評】本題對磁感線的理解能力,知道磁場是物質,磁感線不是物質,掌握磁感線概念和性質是關鍵。
13.(2021?諸暨市模擬)如圖所示,上世紀70年代科學家發(fā)現一種“趨磁細菌”,體內的磁性小顆粒有規(guī)則排列成“指南針”。它是一種厭氧細菌,喜歡生活在海底缺氧的淤泥中,當被攪到有氧的海水中時,會利用自身“指南針”沿著地磁場的磁感線回到海底淤泥中。下列說法正確的是( ?。?br />
A.赤道的“趨磁細菌”順著地磁場方向豎直返回淤泥中
B.南半球的“趨磁細菌”逆著地磁場方向朝南返回淤泥中
C.北半球的“趨磁細菌”順著地磁場方向朝南返回淤泥中
D.兩極的“趨磁細菌”沿著地磁場的磁感線不能返回淤泥中
【分析】根據“趨磁細菌”的特性結合地磁場的分布情況分析即可。
【解答】解:A、趨磁細菌會利用自身“指南針”沿著地磁場的磁感線回到海底淤泥中,所以赤道的“趨磁細菌”順著地磁場方向向北回到淤泥中,故A錯誤;
BC、南半球的“趨磁細菌”作為指南針,S極受力大于N極受力,所以逆著地磁場方向朝南返回淤泥中,
同理可知:北半球的“趨磁細菌”順著地磁場方向朝北返回淤泥中,故B正確,C錯誤;
D、兩級的“趨磁細菌”沿著地磁場的磁感線豎直返回淤泥中,故D錯誤。
故選:B。
【點評】本題考查了地磁場的性質,要注意借助地磁場的磁場分布來分析問題即可。
14.(2020秋?郴州期末)從太陽和其他星體發(fā)射出的高能粒子流(宇宙射線)在射向地球時,由于地磁場的存在改變了帶電粒子的運動方向,對地球起到了保護作用。如圖所示為地磁場對宇宙射線作用的示意圖?,F有來自宇宙的一束電子流,以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點,則這些電子在進入地球周圍的空間時將( )
A.豎直向下沿直線射向地面
B.相對于預定地點向東偏轉
C.相對于預定地點向西偏轉
D.相對于預定地點向北偏轉
【分析】電子流帶負電,地磁場的方向在赤道的上空從南指向北,根據左手定則判斷出電子流所受洛倫茲力的方向.
【解答】解:電子流的方向從上而下射向地球表面,地磁場方向在赤道的上空從南指向北,根據左手定則,洛倫茲力的方向向西,所以電子向西偏轉,故C正確,ABD錯誤;
故選:C。
【點評】解決本題的關鍵掌握地磁場的方向,以及會運用左手定則判斷洛倫茲力的方向.
15.(2020秋?朝陽區(qū)期末)如圖所示,在M、N兩點處有兩根垂直紙面平行放置的長直導線,通有大小相等、方向相反的電流。在紙面上有一點P,P點到M、N的距離相等。下列選項正確的是( )
A.M處導線受到的安培力沿MN連線指向N
B.M處導線受到的安培力垂直于MN連線向右
C.P點的磁場方向平行于MN連線向上
D.P點的磁場方向垂直于MN連線向右
【分析】根據安培定則和左手定則判斷;根據通電導線周圍磁場的分布和左手定則以及平行四邊形定則求得和磁場方向。
【解答】解:AB、根據安培定則判斷出導線電流N在M處的磁場是沿紙面水平向右,用左手定則判斷出M處導線受到的安培力沿MN連線向上,故AB錯誤;
CD、P點到M、N的距離相等,所以M、N在P點的磁場等大,則根據左手定則,M在P點的磁場垂直MP向右上方,N在P點的磁場垂直NP向右下方,由平行四邊形定則可得,合磁場方向沿紙面向右,即垂直于MN連線向右,故C錯誤,D正確。
故選:D。
【點評】本題考查了磁場的疊加,根據導線周圍磁場分布可知,與導線等距離地方磁感應強度大小相等,根據安培定則判斷出兩導線在P點形成磁場方向,磁感應強度B是矢量,根據矢量分解合成的平行四邊形定則求解。
16.(2020秋?黃山期末)如圖所示,用絲綢摩擦過的玻璃圓盤,繞沿著東西方向的軸OO'以一定的角速度勻速旋轉,從東向西看為逆時針方向,在圓盤西側軸線上的小磁針最后平衡時( )
A.N極沿軸線東偏北方向 B.N極沿軸線西偏北方向
C.N極沿軸線東偏南方向 D.N極沿軸線西偏南方向
【分析】用絲綢摩擦過的玻璃圓盤帶正電,則可知電流方向,再由右手螺旋定則可知磁極的方向,再根據磁極間的相互作用可知小磁針的偏轉方向.
【解答】解:用絲綢摩擦過的玻璃圓盤帶正電,如圖所示的旋轉。則玻璃圓盤的電流方向與旋轉方向相同。再由右手螺旋定則可知磁極的方向:左端S極,右端N極。因此小磁針N極向東偏轉,故N極沿軸線東偏北方向,故A正確,BCD錯誤;
故選:A。
【點評】本題考查右手螺旋定則及磁極間的相互作用,要求能熟練準確的應用右手螺旋定則.注意電流的方向與負電荷的運動方向相反.
17.(2020秋?海東市期末)下列說法正確的是( )
A.磁感應強度和磁通量都是矢量
B.磁感應強度越大的地方,穿過線圈的磁通量一定越大
C.一小段通電直導線在磁場中某處不受磁場力作用,該處的磁感應強度不一定為零
D.由B=FIL可知,某處磁感應強度大小與放入該處的通電導線所受安培力成正比
【分析】磁感應強度是矢量,磁通量是標量;根據勻強磁場中穿過某一平面的磁通量為Φ=BSsinα判斷;小段通電導線在某處若不受磁場力,是導線與磁場平行,此處不一定無磁場;根據比值定義法的意義去判斷。
【解答】解;A、磁感應強度是矢量,磁通量雖有正負之分,但磁通量是標量,故A錯誤;
B、由磁通量的公式Φ=BScosα可知,穿過線圈平面的磁通量與該處的磁感應強度、線圈的面積和線圈與磁場的夾角都有關,磁感應強度越大的地方,穿過線圈的磁通量不一定大,故B錯誤;
C、一小段通電直導線在磁場中某處不受磁場力作用,可能是導線與磁場平行,則此處磁場不一定等于0,故C正確;
D、B=FIL為磁感應強度的比值定義式,磁感應強度大小與通電導線所受安培力F、IL無關,故D錯誤。
故選:C。
【點評】本題考查磁感應強度、磁通量概念的理解能力,首先要理解公式中各個量的含義,其次要理解公式的適用條件,注意比值定義法的含義,同時要明確磁通量可以用公式進行定量計算,注意磁通量雖存在正反面,有正負之分,但不是矢量。
18.(2021?廣東模擬)如圖所示,匝數為N、半徑為r1的圓形線圈內有勻強磁場,勻強磁場在半徑為r2的圓形區(qū)域內,勻強磁場的磁感應強度B垂直于線圈平面.通過該線圈的磁通量為( ?。?br />
A.Bπr12 B.Bπr22 C.NBπr12 D.NBπr22
【分析】線圈與勻強磁場垂直,通過線圈的磁通量Φ=BS,S是線圈內有磁場部分的面積πr22.
【解答】解:由題,勻強磁場的磁感應強度B垂直于線圈平面,通過該線圈的磁通量為Φ=BS=Bπr22。
故選:B。
【點評】在勻強磁場中,通過該線圈的磁通量公式Φ=BS中,S是有效面積.
19.(2021春?薛城區(qū)校級月考)如圖所示,兩平行放置、長度均為L的直導線a和b,放置在與導線所在平面垂直的勻強磁場中,當a導線通有電流強度為I,b導線中通過電流方向相反且電流強度為2I的電流時,a導線受到的安培力為F1,b導線受到的安培力為F2,則a導線的電流在b導線處產生的磁感應強度大小為( )
A.F22IL B.F1IL
C.2F1?F22IL D.2F1?F2IL
【分析】兩個導線間的作用力是相互作用力,根據力的合成來方程求解出導線a、b間的相互作用力后,再根據磁感應強度的定義式列式求解。
【解答】解:兩個導線間的作用力是相互作用力,根據牛頓第三定律可知兩根導線間的作用力等大、反向、共線,大小設為Fab;
對左邊電流,有:F1=BIL﹣Fab
對右邊電流,有:F2=2BIL﹣Fab
兩式聯立解得:|Fab|=2F1﹣F2
則a通電導線的電流在b導線處產生的磁感應強度大小為:B′=|Fab|2IL=2F1?F22IL,故C正確、ABD錯誤。
故選:C。
【點評】本題關鍵是明確兩個導線間的作用力是相互作用力,根據左手定則分析安培力的方向,然后根據磁感應強度的定義公式列式求解。
20.(2021春?徐匯區(qū)校級期末)如圖所示,線框abcd與通有恒定電流的長直導線MN共面。線框從圖示位置Ⅰ按以下四種方式運動,磁通量變化的絕對值最大的是( ?。?br />
A.平移到位置Ⅱ
B.以bc為轉軸轉到位置Ⅱ
C.以MN為轉軸轉到位置Ⅲ
D.平移到以MN為對稱軸的位置Ⅲ
【分析】磁通量Φ=BS,線圈面積不變,分析前后磁感應強度的變化即可確定各種情況下的磁通量變化,在計算時要注意磁通量的正負。
【解答】解:由圖,電流的方向向上,根據安培定則可知,電流右側磁場的方向向里,左側磁場的方向向外;通電直導線產生穩(wěn)定的磁場,離導線越遠磁場越弱,磁感線越疏。
A、設線框的橫截面積為S,位置I處平均磁感應強度為B1,位置II處平均磁感應強度為B2,將線框從位置I平移到位置II,磁通量的變化量:ΔΦ1=(B1﹣B2) S;
B、將線框從位置I以bd為轉軸轉到位置II,磁通量的變化量:ΔΦ2=(B1+B2)S;
C、以MN為轉軸轉到位置Ⅲ時,兩側磁場強弱相同,方向相同,故轉動過程中,磁通量的變化為零;
D、平移到以MN為對稱軸的位置Ⅲ時,磁場方向反向,線圈沒有變化,故磁感線穿過磁通量變化量為2B1S.
由以上分析可知,磁通量變化最大的是D,故D正確,ABC錯誤。
故選:D。
【點評】對于非勻強磁場穿過線圈的磁通量不能定量計算,可以根據磁感線的條數定性判斷其變化情況。
二.多選題(共18小題)
21.(2019春?邗江區(qū)校級期中)以下說法正確的是( ?。?br />
A.只有兩個磁鐵相互接觸時,才能發(fā)生相互作用
B.把一根條形磁鐵從中間折斷,則被分開的兩部分只有N極或S極
C.極光現象與地球的磁場有關
D.人們代步的電動自行車中應存在磁體
【分析】磁體與磁體之間的作用是通過磁場發(fā)生的;把一根條形磁鐵從中間折斷,則被分開的兩部分都有N極或S極;極光現象與地球的磁場有關;人們代步的電動自行車中應存在磁體.
【解答】解:A、磁體與磁體之間的作用是通過磁場發(fā)生的,兩個磁鐵沒有相互接觸時,也能發(fā)生相互作用。故A錯誤;
B、把一根條形磁鐵從中間折斷,則被分開的兩部分都有N極或S極。故B錯誤;
C、極光的形成主要是由于太陽的帶電微粒發(fā)射到地球磁場的勢力范圍,受到地球磁場的影響,從高緯度進入地球的高空大氣,激發(fā)了高層空氣質粒而造成的發(fā)光現象。故C正確;
D、人們代步的電動自行車中,電動機將電能轉化為機械能,在轉化的過程中,是通過電流在磁場中受到的安培力將電能轉化為機械能的,應存在磁體。故D正確。
故選:CD。
【點評】該題中的關鍵是對極光的現象的理解,要知道極光的形成主要是由于太陽的帶電微粒受到地球磁場的影響,激發(fā)了高層空氣質粒而造成的發(fā)光現象.基礎題目.
22.(2010秋?南岳區(qū)校級期末)下列星球因為沒有全球性的磁場,而不能使用指南針的是( )
A.地球 B.火星 C.木星 D.月球
【分析】根據磁體間的相互作用,即可由指南針來確定地理位置.
【解答】解:根據資料可知,木星的磁場最強,其次是地球,月球的磁場沒有地球那么強,地球上的指南針不能在月球上發(fā)揮作用。
月球是固體內核,不能產生強大的磁場吸引指針指向一極,而火星不是全球性磁場,故BD錯誤,AC正確;
本題選擇錯誤的,故選:BD。
【點評】考查能使用指南針的條件,并掌握磁體間的相互作用關系,注意題目中的全球性的磁場是解題的關鍵.
23.(2015秋?芒市校級期末)下列能正確描述電流方向和磁感線方向的是( ?。?br />
A. B.
C. D.
【分析】根據安培定則,逐項判斷出通電直導線、環(huán)形電流與通電螺線管的磁場的方向即可.
【解答】解:A、通電直導線的電流的方向向上,由安培定則可知,導線周圍的磁場的方向從上向下看是逆時針方向。故A圖正確;
B、B圖中磁場的方向向右,所以應該是右側是N極,左側是S極,極性反了。故B圖錯誤;
C、通電螺線管外側的電流的方向向上,由安培定則可知,磁場的方向向左,圖中方向正確。故C正確;
D、磁場的方向為逆時針方向,所以通電直導線的電流的方向向里,故D圖錯誤。
故選:AC。
【點評】該題考查安培定則,要注意安培定則既可以判定磁場的方向,也可以由磁場的方向判斷出電流的方向.
24.(2015秋?棗陽市校級期中)下列各圖中,已標出電流I和磁感應強度B的方向,其中不符合安培定則的是( ?。?br />
A. B.
C. D.
【分析】安培定則,也叫右手螺旋定則,是表示電流和電流激的磁場的磁感線方向間關系的定則,根據安培定則的應用即可正確解答.
【解答】解:AB、通電直導線中的安培定則(安培定則一):用右手握住通電直導線,讓大拇指指向電流的方向,那么四指的指向就是磁感線的環(huán)繞方向,由此可知A不符合,B符合;
CD、通電螺線管中的安培定則(安培定則二):用右手握住通電螺線管,使四指彎曲與電流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極,據此可知C符合,D不符合。
本題選擇不符合的,故選:AD。
【點評】加強練習熟練掌握安培定則的內容,注意磁場方向的表示方法,及右手螺旋定則與右手定則的區(qū)別.
25.(2019秋?深圳期末)關于以下四圖,說法正確的是( ?。?br />
A.如圖可以用安培分子電流假說來解釋一一未被磁化的鐵棒內存在無數取向雜亂無章的分子電流,當外加磁場時,各分子電流取向趨于規(guī)則,鐵棒對外顯磁性
B.如圖用來探究閉合電路歐姆定律一一電壓表V測電路的內電壓,電壓表V′測外電壓
C.如圖是回旋加速器的原理圖一一只有兩個D形盒間的電場對離子起加速作用,外加磁場僅改變離子的運動方向
D.如圖是扭稱實驗一一卡文迪許用此裝置來研究真空中兩個點電荷間的相互作用
【分析】根據分子電流假說可解釋鐵棒被磁化的現象。運用電壓表測量內電壓和外電壓,可探究閉合電路歐姆定律?;匦铀倨鞯脑硎抢脙蓚€D形盒間的電場對離子起加速作用,外加磁場改變離子的運動方向。卡文迪許利用扭稱實驗來研究萬有引力定律。
【解答】解:A、A圖可以用安培分子電流假說來解釋一一未被磁化的鐵棒內存在無數取向雜亂無章的分子電流,對外顯示磁性,當外加磁場時,各分子電流取向趨于規(guī)則,鐵棒對外顯磁性,故A正確;
B、B圖用來探究閉合電路歐姆定律一一電壓表V測電路的內電壓,電壓表V′測外電壓,故B正確;
C、C圖是回旋加速器的原理圖一一只有兩個D形盒間的電場對離子起加速作用,外加磁場僅改變離子的運動方向,故C正確;
D、D圖是扭稱實驗一一卡文迪許用此裝置來研究真空中兩個小球間的萬有引力,故D錯誤。
故選:ABC。
【點評】解決本題的關鍵要了解各個實驗的目的、原理,并掌握相關的物理學史。
26.(2019秋?寧城縣期末)在隧道工程以及礦山爆破作業(yè)中,部分未發(fā)爆的炸藥殘留在爆破孔內,很容易發(fā)生人身傷亡事故。為此,科學家制造了一種專門的磁性炸藥,在磁性炸藥制造過程中摻入了10%的磁性材料﹣﹣鋇鐵氧體,然后放入磁化機磁化。磁性炸藥一旦爆炸,即可安全消磁,而遇到不發(fā)爆的情況可用磁性探測器測出未發(fā)爆的炸藥。已知摻入的鋇鐵氧體的消磁溫度約為400℃,炸藥的爆炸溫度約2240~3100℃,一般炸藥引爆溫度最高為140℃左右。以上材料表明( ?。?br />
A.磁性材料在低溫下容易被磁化
B.磁性材料在高溫下容易被磁化
C.磁性材料在低溫下容易被消磁
D.磁性材料在高溫下容易被消磁
【分析】分子運動的劇烈程度是由溫度決定的,再由分子電流假說判斷。
【解答】解:由安培分子電流假說可知,低溫情況下,分子運動不劇烈,在外磁場的作用下,分子環(huán)形電流的磁極趨向基本一致,因而易被磁化,而高溫時,分子劇烈運動,導致趨向基本一致的分子環(huán)形電流的磁極趨向重新變得雜亂無章,進而達到消磁目的,故AD正確,BC錯誤。
故選:AD。
【點評】本題考查了分子電流假說在生活中的應用。
27.(2017秋?和平區(qū)校級期末)關于磁場和電場的認識的說法正確的是( )
A.電流元在某處不受安培力,該處也可能存在磁場
B.電荷受電場力方向和所在位置電場方向相同
C.電場線從正電荷到負電荷,磁感線從N極到S極
D.同一通電導體在磁場強的地方受到的安培力可能比在磁場弱的地方受到的安培力小
【分析】當電流方向與磁場方向不在同一直線上時,導體才受到磁場力作用,磁場力的方向與電流、磁場垂直;
正電荷受到的電場力的方向與電場的方向相同,負電荷受到的電場力的方向與電場的方向相反;
磁鐵的磁感線在外部由N極指向S極,內部由S極指向N極;
安培力:F=BILsinθ。
【解答】解:A、當電流元與磁場的方向平行時,在某處不受磁場力作用,但不能確定該處磁感應強度一定為零。故A正確;
B、負電荷受到的電場力的方向與電場的方向相反。故B錯誤;
C、電場線方向從正電荷到負電荷,永久磁鐵的磁感線在外部由N極指向S極,內部由S極指向N極。故C錯誤;
D、安培力:F=BILsinθ,可知同一個通電導體在磁場強的地方受到的安培力可能比在磁場弱的地方受到的安培力小,還與電流與磁場方向之間的 夾角有關。故D正確。
故選:AD。
【點評】電場強度和磁感應強度是用比值法定義的物理量之一,電場中某點的電場強度是由電場本身決定的,與該點是否有試探電荷無關。磁感應強度是由磁場本身決定的。
28.(2018秋?思明區(qū)校級期中)下列物品中沒有用到磁性材料的是( ?。?br />
A.光碟 B.計算機上的磁盤
C.銀行的信用卡 D.U盤
【分析】明確磁性材料的基本應用,知道必須用到磁性材料的是計算機上的磁盤,銀行卡等.而光碟和U盤沒有用到磁性材料.
【解答】解:必須用到磁性材料的是計算機上的磁盤,銀行卡等;而光碟碟片和U盤一定沒有用到。
本題考查沒有用到磁性材料的,故選:AD。
【點評】本題考查磁性材料的應用,同時還要注意明確各種儀器的基本原理,光碟是利用碟片的凹凸來存儲信息的,而U盤是利用半導體制在的.
29.(2019秋?淮陽區(qū)校級期末)如圖所示為磁場中某區(qū)域的磁感線分布,則( ?。?br />
A.a、b兩處的磁感應強度的大小不等,Ba>Bb
B.a、b兩處的磁感應強度的大小不等,Ba<Bb
C.同一電流元放在a處受力可能比放在b處受力大
D.同一電流元放在a處受力一定比放在b處受力小
【分析】磁場是一種特殊物質形態(tài),既看不見又摸不著.因此引入磁感線來幫助我們理解磁場,磁感線的疏密表示磁場的強弱,磁感線上某點的切線方向表磁場的方向.而小段通電導線放在磁場中有磁場力作用,但要注意放置的角度.
【解答】解:AB、磁場中某區(qū)域的磁感線如題圖所示:a處的磁感線比b處疏,則a點磁感應強度比b點小,所以A錯誤,B正確;
CD、當將一小段通電導線放入磁場時,若沒有磁場力,不一定沒有磁感應強度,原因是受到放置角度的限制,當通電導線垂直磁場時,受到的磁場力最大。所以C正確、D錯誤。
故選:BC。
【點評】小磁針N極受力方向或靜止時所指方向就是磁場方向,也是磁感應強度方向.
30.(2020春?安徽月考)放置在水平桌面上的條形磁鐵,其磁感線分布如圖所示。P、Q是同一條磁感線上的兩點,下列說法正確的是( )
A.P、Q兩點的磁感應強度相同
B.Q點的磁感應強度方向由Q指向P
C.P點的磁感應強度方向由P指向Q
D.若在P、Q兩點處分別放置垂直于桌面且相同長度的導線,通入電流相同,則置于Q處的導線受到的安培力更大
【分析】磁感線中各點切線方向表示該點的磁感應強度的方向;磁感線的疏密表示磁場的強弱,結合安培力的公式即可求解。
【解答】解:A、磁感線的疏密表示磁場強弱,Q處磁感線比P處密,故Q點的磁感應強度大于P點的磁感應強度,故A錯誤;
BC、條形磁鐵磁感線由N極出發(fā)回到S極,故磁場方向由Q指向P,故B正確,C錯誤;
D、垂直于磁場的通電導線所受安培力F=BIL,IL相等,Q處場強大于P處場強,故Q處的導線受到的安培力更大,故D正確。
故選:BD。
【點評】本題考查磁感線的性質,要注意明確根據磁感線判斷磁場強弱以及方向的基本方法,知道影響安培力大小的因素。
31.(2020秋?齊齊哈爾期末)關于電場和磁場,下列說法中正確的是( ?。?br />
A.電場是電荷周圍空間實際存在的物質
B.由E=Fq可知,電場中某點的場強E與q成反比,與F成正比
C.磁鐵能產生磁場,電流也能產生磁場
D.根據公式B=FIL可知,通電導線受磁場力為零的地方磁感應強度一定為零
【分析】電場是電荷周圍空間實際存在的物質;電場強度由電場本身決定;磁體的周圍和電流的周圍都存在磁場,磁場的強弱是由磁場本身決定的.
【解答】解:A、電場是電荷周圍空間實際存在的物質,故A正確。
B、電場強度由電場本身決定,與電荷受到的電場力已經檢驗電荷的電量無關。故B錯誤;
C、磁鐵能產生磁場,電流也能產生磁場。故C正確;
D、磁場力為零可能是導線與磁場平行;故不能說明磁感應強度為零。故D錯誤。
故選:AC。
【點評】本題要理解電場和磁場的概念、以及對電場強度、磁感應強度的理解,要區(qū)分清楚電場是電荷周圍客觀存在的物質,除磁體的周圍有磁場外,電流的周圍也存在磁場.
32.(2019秋?金平縣期末)以下關于地磁場的說法中正確的是( ?。?br />
A.地磁場是地球的盾牌,起著保護地球上生命的作用
B.地磁場的N極在地理位置的南極附近,但不與南極重合
C.地磁場的方向會隨時間的流逝而緩慢變化
D.在行星中,只有地球有磁場
【分析】地球是個巨大的磁體,地磁北極在地理南極附近,地磁南極在地理北極附近,地球周圍存在著磁場,知道磁極是磁性最強的地方。
【解答】解:A、由于地球磁場的存在,高能帶電粒子到達地球受到地磁場的洛倫茲力作用,發(fā)生偏轉。在地球不同位置帶電粒子所受到的洛倫茲力大小不一,在赤道處帶電粒子運動方向與磁場方向垂直,洛倫茲力最大,所以阻擋作用最強;所以地磁場可以說是地球的盾牌,起著保護地球上生命的作用,故A正確;
B、根據地磁場的特點可知,地磁場的N極在地理位置的南極附近,但不與南極重合,故B正確;
C、根據目前對地磁場的研究可知,地磁場的方向會隨時間的流逝而緩慢變化,故C正確;
D、在行星中,不僅僅只有地球有磁場,故D錯誤;
故選:ABC。
【點評】(1)地球是個巨大的磁體,地球的周圍存在著磁場,任一點的磁場方向是不變的。
(2)地磁北極在地理南極附近,地磁南極在地理北極附近。
33.(2021?江西模擬)如圖1,水平地面上邊長為L的正方形ABCD區(qū)域,埋有與地面平行的金屬管線。為探測金屬管線的位置、走向和埋覆深度,先讓金屬管線載有電流,然后用閉合的試探小線圈P(穿過小線圈的磁場可視為勻強磁場)在地面探測,如圖2所示,將暴露于地面的金屬管接頭接到電源的一段,將接地棒接到電源的另一端。這樣金屬管線中就有沿管線方向的電流。使線圈P在直線BD上的不同位置保持靜止時(線圈平面與地面平行),線圈中沒有感應電流。將線圈P靜置于A處,當線圈平面與地面平行時,線圈中有感應電流,當線圈平面與射線AC成37°角且保持靜止時,線圈中感應電流消失。下列說法正確的是( ?。ㄒ阎猻in37°=0.6,cos37°=0.8)
A.金屬管線沿AC走向
B.圖2中的電源為電壓恒定并且較大的直流電源
C.金屬管線的埋覆深度為223L
D.線圈P在A處,當它與地面的夾角為53°時,P中的感應電流可能最大
【分析】根據感應電流的產生條件進行分析,明確當磁場和線圈平行時磁通量不變,再結合幾何關系即可明確電流的走向以及是否為交流,根據法拉第電磁感應定律分析D點能否為感應電流的最大值。
【解答】解:A、由題意可知,線圈P在直線BD上的不同位置保持靜止(線圈平面與地面平行),線圈中沒有感應電流。說明穿過線圈的磁通量不變,則金屬管線沿BD走向,故A錯誤。
B、由題意可知,當線圈靜止時存在感應電流,則說明線圈產生的磁場為變化的,故電流一定是變化的,故B錯誤。
C、線圈平面與射線AC成37°角時,線圈中感應電流消失說明B點的磁場方向成37°角,則由幾何關系可知,埋覆深度d與OA長度的關系為d=OAtan53°,解得深度d=223L,故C正確。
D、P在A處,與地面夾角成53°時,線圈P與磁場方向相互垂直,則此時磁通量的最大,磁通量的變化率最大,故感應電流可能最大,故D正確。
故選:CD。
【點評】本題考查法拉第電磁感應定律以及通電導線周圍的磁場分布,難點在于幾何關系的確定,要注意明確通電直導線周圍的磁場為以導線為圓心的同心圓。
34.(2021?桃城區(qū)校級一模)如圖所示,O點為正方形MNPQ中M、P連線的中點。兩細長直導線過M、P兩點垂直到過正方形平面,兩導線中通有大小相等的電流,下列說法正確的是( ?。?br />
A.當兩導線中電流方向相同時,O點的磁感應強度為零
B.當兩導線中電流方向相同時,N、Q兩點的磁感應強度相同
C.當兩導線中電流方向相反時,O點的磁感應強度為零
D.當兩導線中電流方向相反時,N、Q兩點的磁感應強度方向相同
【分析】根據安培定則判斷兩根導線在Q、N兩點產生的磁場方向,根據平行四邊形定則,進行合成,確定大小和方向的關系。
【解答】解:A、兩導線中電流大小相等,且O點到M、P兩點的距離相等,則它們在O點產生的磁場的磁感應強度大小也相等。由安培定則知,當兩導線中電流方向相同時,它們在O點產生的磁感應強度方向相反,疊加得總的磁感應強度為零,故A正確;B、同理可得在N、Q兩點產生的磁場的磁感應強度大小相等,方向垂直,當兩導線中電流方向相同時,疊加得總的磁感應強度方向相反,故B錯誤;
C、結合以上分析,當兩導線中電流方向相反時,它們在O點產生的磁感應強度方向相同,疊加得總的磁感應強度不為零,故C錯誤;
D、當兩導線中電流方向相反時,根據左手定則及幾何知識可知:N點的磁場方向垂直于直線NQ,Q點的磁場方向垂直于直線NQ,且N、Q兩點的磁場方向關于O點水平方向中心對稱,即兩點的磁感應強度方向相同,故D正確。
故選:AD。
【點評】本題考查安培定則和平行四邊定則的綜合應用,注意安培定則用右手,磁感應強度是矢量,合成應用平行四邊形定則。
35.(2020秋?宿州期末)在勻強磁場中,垂直磁場方向放置一段電流為I,長為L的通電導線,導線所受磁場力F與IL的比值定義為磁感應強度B,下列物理量的關系式與B定義方法相同的是( ?。?br />
A.E=Fq B.a=Fm C.C=QU D.I=UR
【分析】所謂比值法定義,就是用兩個物理量的比值來定義一個新的物理量的方法;比值法定義的基本特點是被定義的物理量往往是反映物質的屬性,與參與定義的物理量無關.由此分析即可。
【解答】解:A、電場強度E由電場本身決定,與電荷量以及電荷受到的電場力無關,所以電場強度E=Fq是比值定義法,故A正確;
B、加速度a=Fm中加速度與合外力成正比,與質量成反比,故不屬于比值定義法,故B錯誤;
C、電容與極板的電壓和電量無直接關系,所以電容C=QU是用比值法定義的,故C正確;
D、電流I=UR中電流與電壓成正比,與電阻成反比,故不屬于比值定義法,故D錯誤;
故選:AC。
【點評】解決本題的關鍵理解并掌握比值法定義的共性:被定義的物理量往往是反映物質的屬性,它不隨定義所用的物理量的大小取舍而改變。
36.(2020秋?公主嶺市期末)如圖所示,框架面積為S,框架平面與磁感應強度為B的勻強磁場方向垂直,則下列關于穿過平面的磁通量的情況中,正確的是( ?。?br />
A.如圖所示位置時磁通量為零
B.若使框架繞OO′轉過60°,磁通量為12BS
C.若從初始位置轉過90°角,磁通量為BS
D.若從初始位置轉過180°角,磁通量變化為2BS
【分析】圖示時刻,線圈與磁場垂直,穿過線圈的磁通量等于磁感應強度與線圈面積的乘積。當它繞軸轉過θ角時,線圈在磁場垂直方投影面積Ssinθ,磁通量等于磁感應強度與這個投影面積的乘積。線圈從圖示轉90°時,磁通量為0,磁通量的變化量大小等于初末位置磁通量之差。
【解答】解:A、線圈與磁場垂直,穿過線圈的磁通量等于磁感應強度與線圈面積的乘積。故圖示位置的磁通量Φ=BS,故A錯誤;
B、使框架OO′轉過60°角,則在磁場方向的投影面積S2,則磁通量BS2,故B正確;
C、當線圈從圖示轉90°時,線框與磁場平行,故磁通量為0,故C錯誤;
D、從初始位置轉180°角,磁通量變化為△Φ=BS﹣(﹣BS)=2BS,故D正確。
故選:BD。
【點評】本題要知道對于勻強磁場中磁通量計算的一般公式Φ=BScosθ,θ是線圈與磁場垂直方向的夾角。夾角變化,磁通量也會變化,注意磁通量要分清穿過線圈的正反面。
37.(2020秋?太原期末)類比法是物理學中重要的思想方法。在電場中放入試探電荷q,用靜電力F與q的比值定義電場強度E;類比電場,在磁場中垂直磁場放入電流元IL,用安培力F與IL的比值定義磁感應強度B。下列說法正確的是( )
A.B與F、I、L均無關,由磁場本身決定
B.改變IL與磁場的方向關系,若F為零,則此處的磁感應強度為零
C.磁感應強度B的方向與IL在此處受安培力F的方向相同
D.IL所受安培力的方向一定垂直于磁感應強度方向
【分析】在磁場中磁感應強度有強弱,則由磁感應強度來描述強弱.將通電導線垂直放入勻強磁場中,即確保電流方向與磁場方向相互垂直,則所受的磁場力與通電導線的電流與長度乘積之比.
【解答】解:A、磁場中某處的磁感應強度大小,就是通以電流I、長為L的一小段導線垂直放在該處時所受磁場力F與I、L的乘積的比值,與F以及I、L無關,由磁場本身決定,故A正確;
B、當通電導體平行放在磁場中某處受到的磁場力F等于0,但磁場并一定為零,故B錯誤;
CD、通電導線在磁場中的受力方向,由左手定則來確定,所以磁場力的方向與磁場及電流方向相互垂直,故C錯誤,D正確。
故選:AD。
【點評】磁感應強度的定義式B=FIL可知,是屬于比值定義法,且導線垂直放入磁場中.即B與F、I、L均沒有關系,它是由磁場的本身決定.例如:電場強度E=Fq一樣.同時還要注意的定義式B=FIL是有條件的.
38.(2019秋?長安區(qū)校級期末)彼此絕緣、相互垂直的兩根通電直導線與閉合線圈共面,如圖中穿過線圈的磁通量不可能為零的是( ?。?br />
A. B.
C. D.
【分析】根據安培定則,判斷出兩個電流在第一象限內磁場的方向,從而判斷磁通量是否可能為零。
【解答】解:A.根據安培定則,電流I1在第一象限磁場方向是垂直紙面向里,I2在第一象限磁場方向是垂直紙面向外,所以磁通量可能為零,故A不符合題意;
B.根據安培定則,電流I1在第一象限磁場方向是垂直紙面向外,I2在第一象限磁場方向是垂直紙面向里,所以磁通量可能為零,故B不符合題意;
C.根據安培定則,電流I1在第一象限磁場方向是垂直紙面向里,I2在第一象限磁場方向是垂直紙面向里,所以磁通量不可能為零,故C符合題意;
D.根據安培定則,電流I1在第一象限磁場方向是垂直紙面向外,I2在第一象限磁場方向是垂直紙面向外,所以磁通量不可能為零,故D符合題意;
本題選擇磁通量不可能為零的,
故選:CD。
【點評】解決本題的關鍵會用安培定則判斷磁場的方向,以及知道當有多個磁場時,此時磁通量為凈磁通量。
三.填空題(共10小題)
39.(2016秋?內江期末)如圖所示,是磁流體發(fā)電機的原理示意圖,金屬板M、N正對平行放置,且板面垂直于紙面,在兩板之間有電阻R,在極板間有垂直于紙面向里的勻強磁場.等離子束(分別帶有等量正、負電荷的離子束)從左向右進入極板達到穩(wěn)定狀態(tài)時,M板的電勢 高于 (選填“低于”、“高于”)N板的電勢,R中有由 a向b (選填“a向b”、“b向a”)方向的電流.
【分析】等離子體從左向右進入磁場,受到洛倫茲力發(fā)生偏轉,打到極板上,使兩極板間形成電勢差,當粒子所受電場力與洛倫茲力相等時,形成動態(tài)平衡.根據極板的正負判斷電勢的高低以及電流的流向.
【解答】解:等離子體進入磁場,根據左手定則,正電荷向上偏,打在上極板上,負電荷向下偏,打在下極板上.所以上極板帶正電,下極板帶負電,則M板的電勢高于N板的電勢;此時MN相當于電源,故流過電阻電流方向由a到b.
故答案為:高于,a向b.
【點評】解決本題的關鍵會根據左手定則判斷洛倫茲力的方向,以及知道當粒子所受電場力與洛倫茲力相等時,形成動態(tài)平衡,在R中形成穩(wěn)定的電流.
40.(2016秋?蚌埠期末)如圖,右手握住通電直導線,讓伸直的拇指方向與電流的方向一致,那么,彎曲的四指所指 的方向就是 磁感線 的環(huán)繞方向.
【分析】安培定則:右手握住導線,讓大拇指所指的方向跟電流方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向
【解答】解:根據安培定則的內容判定線電流的磁感線的方法是:右手握住導線,讓大拇指所指的方向跟電流方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向.
故答案為:磁感線
【點評】該題考查安培定則的簡單應用,之間使用安培定則即可.屬于基礎題目.
41.(2016?江川區(qū)校級學業(yè)考試)一塊磁鐵從高出掉到地上,雖然沒有斷,但磁性變弱了,這是因為 激烈的熱運動或震動使分子電流的取向又變的雜亂無章了?。?br />
【分析】明確磁化和去磁現象,知道磁體在高溫或猛烈火碰撞后分子電流會變得雜亂無章,從而可能出現消磁現象.
【解答】解:根據題意磁性變弱了,說明磁體受到高溫或猛烈撞擊失去磁性,是因為激烈的熱運動或震動使分子電流的取向又變的雜亂無章了;
故答案為:激烈的熱運動或震動使分子電流的取向又變的雜亂無章了
【點評】安培認為構成磁體的分子內部存在一種環(huán)形電流﹣﹣分子電流.由于分子電流的存在,每個磁分子成為小磁體,兩側相當于兩個磁極.通常情況下磁體分子的分子電流取向是雜亂無章的,它們產生的磁場互相抵消,對外不顯磁性.當外界磁場作用后,分子電流的取向大致相同,兩端顯示較強的磁體作用,形成磁極,就被磁化了.當磁體受到高溫或猛烈撞擊時會失去磁性,是因為激烈的熱運動或震動使分子電流的取向又變的雜亂無章了.
42.(2013秋?永州校級月考)鐵磁性材料可以分為硬磁性材料和軟磁性材料兩類,制造電磁鐵應使用 軟磁性材料 ,制造永磁體應使用 硬磁性材料?。?br />
【分析】能夠被磁化的物體稱為磁性材料;磁性材料分為硬磁材料和軟磁材料,硬磁性材料(永磁體)指磁化后能長久保持磁性的材料;軟磁性材料指磁化后,不能保持原有的磁性.
【解答】解:能夠被磁化的物體稱為磁性材料;磁性材料分為軟磁性材料和硬磁性材料;電磁鐵通電時有磁性,斷電后應讓磁性消失;故應采用軟磁性材料;
永磁體應讓磁性長期保留;故應為研磁性材料;
故答案為:軟磁性材料;硬磁性材料.
【點評】本題考查對磁性材料的了解和掌握.硬磁性材料(永磁體)指磁化后能長久保持磁性的材料;軟磁性材料指磁化后,不能保持原有的磁性.
43.(2014秋?騰沖縣期中)鐵磁性物質與 磁鐵磁極 接觸后就會顯示出 磁性 的現象叫做磁化.
【分析】磁化是指使原來不具有磁性的物質獲得磁性的過程,一些物體在磁體或電流的作用下會顯現磁性,這種現象叫做磁化.
【解答】解:鐵磁性物質與磁鐵磁極接觸后就會顯示出磁性的現象叫做磁化.
磁化的方法有:用磁體的南極或北極,沿物體向一個方向摩擦幾次;在物體上繞上絕緣導線,通入直流電,經過一段時間后取下即可;使物體與磁體吸引,一段時間后物體將具有磁性.
故答案為:磁鐵磁極;磁性.
【點評】本題考查磁化的概念,屬于基礎知識,比較簡單,平時注意總結和積累.
44.(2018?虹口區(qū)二模)類比是物理學中的常用方法,請對電場和磁場進行類比,描述二者的異、同點(總共四點即可)?。?)都是一種特殊物質,看不見摸不著;(2)都有能量;(3)對放入其中的電荷或電流、磁體等物體有力的作用;(4)都可以用場線來描述 。
不同點:(1)電場線不封閉,磁感線封閉。(2)分別用B和E描述其場的強弱 。
【分析】明確電場和磁場的性質,能明確它們的準確性質從而確定對應的異同點。
【解答】答:相同點:(1)都是一種特殊物質,看不見摸不著;(2)都有能量;(3)對放入其中的電荷或電流、磁體等物體有力的作用;(4)都可以用場線來描述。
不同點(1)電場線不封閉,磁感線封閉。(2)分別用B和E描述其場的強弱。
故答案為:(1)都是一種特殊物質,看不見摸不著;(2)都有能量;(3)對放入其中的電荷或電流、磁體等物體有力的作用;(4)都可以用場線來描述。
不同點:(1)電場線不封閉,磁感線封閉。(2)分別用B和E描述其場的強弱;(任選4項即可)
【點評】本題考查對電場和磁場的理解,要注意明確二者的相同點和不同點,從而對比記憶二者的性質。
45.(2019?湖南學業(yè)考試)在磁場中某一點,小磁針靜止時 北極 所指方向,就是該點的磁場方向,地球是個大磁體,地球北極對應于地磁 南極附近 。
【分析】磁場是有方向的,規(guī)定小磁針靜止時北極所指的方向為磁場的方向;地球是個大磁體,地磁的北極在地理的南極附近,地磁的南極在地理的北極附近。
【解答】解:在磁場中的某一點,小磁針靜止時北極所指的方向,就是該點的磁場方向,地球是個大磁體,地球北極對應于地磁的南極附近。
故答案為:北極 南極附近
【點評】解決本題關鍵是知道地磁場的特點和磁場方向與小磁針北極所指方向的關系,難度不大,基礎題。
46.(2021?普陀區(qū)二模)如圖甲,兩條無限長導線均通以電流強度大小為I的恒定電流,導線的直線部分和坐標軸趨于重合,彎曲部分是以坐標原點O為圓心、半徑相同的一段圓弧。已知直線部分在原點O處不產生磁場,若圖甲中O處的磁感應強度大小為B0,則圖乙中O處磁感應強度大小為 B0 ,方向 垂直紙面向外 。
【分析】根據通電導線周圍存在磁場,結合相同圓弧,則產生有磁感應強度大小,再根據右手螺旋定則可知,通電導線在O點的磁場方向,最后由矢量合成法則,即可求解。
【解答】解:由題意可知,圖甲中O處磁感應強度的大小是其中一段在O點的磁場大小的兩倍;根據右手螺旋定則,由乙圖知,右上段與左下段產生磁場疊加為零,則剩余兩段產生磁場大小是其中一段在O點產生磁場的兩倍,則乙圖中O點的磁感應強度大小與甲圖中O點的磁感應強度大小相等為B0,方向垂直紙面向外。
故答案為:B0,垂直紙面向外。
【點評】考查通電導線周圍磁場的分布,掌握矢量合成法則,注意疊加原則,理解右手螺旋定則是解題的關鍵。
47.(2019秋?陜西期中)一根導線長0.2m,通以3A的電流,在磁場中某處受到的最大的磁場力是6×10﹣2N,則該處的磁感應強度B的大小是 0.1 T.當該導線的長度減小一半,則該處的B的大小是 0.1 T.當電流和導線都增加為原來的兩倍,則該處的B的大小是 0.1 T。
【分析】當B⊥L時,根據安培力的公式F=BIL,求磁感應強度B,注意公式B=FIL是采用比值法定義的,磁場中某點磁感應強度的大小與F,Il等因素無關,是由磁場本身決定的。
【解答】解:根據磁感應強度的定義式,有:B=FIL=6×10?23×0.2T=0.1T,由此可知該處的磁感應強度為0.1T,這與導線的放置、長短、電流大小等因素無關,即該處的磁感應強度有磁場本身決定。
故答案為:0.1;0.1;0.1
【點評】本題考查了對磁感應強度定義式:B=FIL的理解和應用,屬于簡單基礎題目,平時訓練不可忽視要加強練習。
48.(2019?上海)圓弧中的電流產生的磁感應強度與其半徑成反比,直線電流在其延長線上的磁感應強度為零,則圖中a、b兩點的磁感應強度的大小關系為Ba 小于 Bb,a處磁感應強度的方向為 垂直于紙面向外 。
【分析】根據圖示電流方向應用安培定則判斷出各段導線電流在a、b處產生多大磁場方向,然后根據磁場的疊加原理比較兩點磁感應強度大小關系。
【解答】解:由題意可知,直線電流在其延長線上的磁感應強度為零,則a、b兩處磁場是兩段圓弧形電流產生的;
由題意可知:圓弧中的電流產生的磁感應強度與其半徑成反比,由圖示可知,兩大圓弧直徑相等,兩小圓弧直徑相等,
則兩大圓弧與兩小圓弧分別在a、b兩點產生的磁感應強度相等;
由安培定則可知,大圓弧在a處產生的磁場垂直于紙面向里,小圓弧在a處產生的磁場垂直于紙面向外,且小圓弧在a處產生的磁感應強度大,
因此,a處的磁感應強度是兩段圓弧產生的磁感應強度的大小之差,且方向垂直于紙面向外;
由安培定則可知,大小圓弧在b處產生的磁感應強度方向都垂直于紙面向里,b處磁感應強度是兩端圓弧產生的磁感應強度大小之和,
由以上分析可知,a處磁感應強度小于b處磁感應強度,a處磁感應強度方向垂直于紙面向外;
故答案為:小于;垂直紙面向外。
【點評】本題考查了磁感應強度的合成、安培定則的應用問題,認真審題理解題意是解題的前提與關鍵,應用安培定則與磁場的疊加原理即可解題,平時要注意基礎知識的學習。
四.計算題(共4小題)
49.(2019春?虹口區(qū)校級期中)如圖所示是一種延時繼電器的示意圖,鐵芯上有兩個線圈A和B.當S1閉合時,電磁鐵將吸引銜鐵D,使觸頭C接通電路工作。
(1)如果閉合S2,當S1斷開時,要延遲一段時間,彈簧才將銜鐵D拉起使觸頭C斷開電路,這種延遲是由于線圈A還是B的作用?是應用了什么物理原理?
(2)如果斷開S2,當S1斷開時,是否還有延時作用?
【分析】(1)當S1、S2均閉合時,電磁鐵F將銜鐵D吸下,C電路接通,當S1斷開時,導致由于線圈B中的磁通量變化,從而出現感應電流,致使F中仍有磁性,出現延遲一段時間才被釋放。
(2)若線圈B處于斷開,即使S1斷開也不會有感應電流,則不會出現延遲現象。
【解答】解:(1)當S1斷開時,導致由于線圈B中的磁通量變小,從而出現感應電流,致使F中仍有磁性,出現延遲一段時間才被釋放。所以由于B線圈的電磁感應作用,才產生延時釋放D的作用。
(2)若斷開B線圈的開關S2,當S1斷開,F中立即沒有磁性,所以沒有延時功能。
故答案為:(1)B;電磁感應(2)無。
【點評】線圈B中的磁場,完全是由感應電流引起的,而感應電流是由線圈A中的電流變化而產生的。因此本題要學生熟練掌握楞次定律。
50.(2018秋?安平縣校級月考)如圖所示,固定的無限長水平直導線中通有向右的恒定電流I,導線正下方固定一正方形線框。線框中葉通有順時針方向的恒定電流I,線框邊長為L,線框上邊與直導線平行,且到直導線的距離也為L,已知在長直導線電流I的磁場中距離長直導線r處的磁感應強度大小為B=kIr,線框質量為m,釋放線框后線框開始下落。不計阻力。求:釋放線框的一瞬間,線框的加速度大小。
【分析】根據通電導線產生的磁場大小分別求得線框上下導線受到的安培力,根據牛頓第二定律求得加速度。
【解答】解:線框上邊受到的安培力的大小為F1=kIL?IL=kI2,方向向上,線框下邊受到的安培力大小F2=KI2L?IL=12kI2,方向向下,
(1)若F1=F2+mg,則加速度為零;
(2)若F1>F2+mg,則加速度向上,根據牛頓第二定律可得a=F1?F2?mgm=kI22m?g;
(3)若F1<F2+mg,則加速度向下,根據牛頓第二定律可得a=F2?F1+mgm=g?kI22m。
答:釋放線框的一瞬間,線框的加速度大小分一下三種情況,
(1)若F1=F2+mg,則加速度為零;
(2)若F1>F2+mg,則加速度向上,大小為kI22m?g;
(3)若F1<F2+mg,則加速度向下,大小為g?kI22m。
【點評】本題主要考查了安培力作用下的牛頓第二定律,關鍵是找到上下導線受到的安培力大小。
51.(2019春?虹口區(qū)校級期中)一根長為20cm的通電導線放在勻強磁場中,導線中電流強度為0.05A,導線與磁場方向垂直,若它受到的磁場力大小為4×10﹣3N,求:
(1)磁感應強度的大小為多少?
(2)若將導線中電流強度增大為0.1A,磁場的磁感應強度是否變化?說明理由。
【分析】(1)由于B⊥L,根據磁感應強度的定義式B=FIL,求磁感應強度的大?。?br />
(2)磁感應強度只與磁場本身有關。
【解答】解:(1)根據磁感應強度的定義式:B=FIL,
可得:B=FIL=4×10?30.2×0.05=0.4T
(2)磁感應強度只與磁場本身有關,若導線中的電流強度增大為0.1A,則磁場的磁感應強度不變,仍然是0.4T。
答:(1)磁感應強度的大小為0.4T;
(2)磁感應強度只與磁場本身有關,不會變化。
【點評】解決本題的關鍵掌握磁感應強度的定義式B=FIL,知道磁場的磁感應強度只與磁場本身有關。
52.在磁場中某一點放入一通電導線,導線與磁場垂直,導線長為L=1cm,電流I=5A,所受磁場力大小F=5×10﹣2N。求:
(1)這點的磁感應強度大??;若電流增加為10A,所受磁場力的大?。?br />
(2)若讓導線與磁場平行,這點的磁感應強度的大小。
【分析】(1)根據磁感應強度的定義式B=FIL以及安培力公式F=BIL即可正確解答;
(2)電流元平行磁場放置時不受安培力。
【解答】解:(1)電流方向與磁場垂直時,根據公式F=BIL得:B=FIL=5×10?25×0.01T=1T.
通10A電流受到的安培力為:F′=BI′L=1×10×0.01N=0.1N
(2)導線與磁場平行放置時,該處的磁感應強度不變,仍然為1T.
答:(1)這點的磁感應強度是1T,若電流增加為10A,所受磁場力為0.1N;
(2)若讓導線與操場平行,這點磁感應強度為1T。
【點評】對于感應強度的定義式B=FIL以及安培力公式F=BIL要明確其適用條件以及公式中各個物理量的含義。
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