1、一、单项选择题1 【 2017新课标卷】如图,在磁感应强度大小为 B0 的匀强磁场中,两长直导线 P 和 Q垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为 l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流 I 时,纸面内与两导线距离均为 l 的 a 点处的磁感应强度为零。如果让 P 中的电流反向、其他条件不变,则 a 点处磁感应强度的大小为A0 B C D2 B0【答案】C【考点定位】磁场叠加、安培定则【名师点睛】本题关键为利用安培定则判断磁场的方向,在根据几何关系进行磁场的叠加和计算。2 【 2016北京卷】中国宋代科学家沈括在 梦溪笔谈中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也
2、。 ”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料,下列说法不正确的是A地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近C地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用【答案】C【考点定位】考查了地磁场【方法技巧】地球本身是一个巨大的磁体。地球周围的磁场叫做地磁场。地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,所以地磁场的方向是从地磁北极到地磁南极。3 【 2016上海卷】如图,一束电子沿 z 轴正向流动,则在图中 y 轴上 A 点的磁场方向是A+x 方向 B-x 方向 C+y 方向D-y 方向【
3、答案】A【解析】据题意,电子流沿 z 轴正向流动,电流方向沿 z 轴负向,由安培定则可以判断电流激发的磁场以 z 轴为中心沿顺时针方向(沿 z 轴负方向看) ,通过 y 轴 A 点时方向向外,即沿 x 轴正向,则选项 A 正确。【考点定位】安培定则、电子束产生电流的方向【方法技巧】首先需要判断出电子束产生电流的方向,再根据安培定则判断感应磁场的方向。4 【 2011全国卷】如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流 I1 和I2,且 I1I2;a、b、c 、d 为导线某一横截面所在平面内的四点,且 a、b 、c 与两导线共面;b 点在两导线之间,b 、d 的连线与导线所在平面垂直。磁感
4、应强度可能为零的点是Aa 点 Bb 点 Cc 点 Dd 点 【答案】C【解析】若某点合磁感应强度为零,必有 I1 和 I2 在改点形成磁场的磁感应强度等大反向,只有 C 点有可能,C 正确。【考点定位】磁感应强度5 【 2014新课标全国卷 】 关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是( )A安培力的方向可以不垂直于直导线B安培力的方向总是垂直于磁场的方向C安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半【答案】B【考点定位】安培左手定则6 【 2014上海卷 】如图,在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,面积为 S 的矩形刚性导
5、线框 abcd 可绕过 ad 边的固定轴 OO转动,磁场方向与线框平面垂直。在线框中通以电流强度为 I 的稳恒电流,并使线框与竖直平面成 角,此时 bc 边受到相对 OO轴的安培力力矩大小为(A)ISB (B)ISB (C) (D )【答案】A【解析】 边电流方向与 平行,与磁场垂直,所以安培力大小为,方向根据左手定则判断竖直向上,所以安培力的力臂即转轴 与安培力之间的距离,根据几何关系可得力臂大小为 ,所以安培力的力矩为,对照选项 A 对。【考点定位】左手定则 力矩7 【 2015江苏 4】如图所示,用天平测量匀强磁场的磁感应强度,下列各选项所示的载流线圈匝数相同,边长NM 相等,将它们分别
6、挂在天平的右臂下方,线圈中通有大小相同的电流,天平处于平衡状态,若磁场发生微小变化,天平最容易失去平衡的是( )【答案】A【解析】由题意知,当处于磁场中的导体,受安培力作用的有效长度越长,根据 F=BIL知受安培力越大,月容易失去平衡,由图知选项 A 中导体的有效长度最大,所以 A 正确。【考点定位】物体的平衡、安培力8 【2013安徽卷】图中 a、 b、 c、 d 为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心 O 点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是A向上 B向下 C向左 D向右【答案】B【考点
7、定位】右手螺旋定则、场强叠加原理、左手定则.二、多项选择题9 【 2017新课标卷】如图,三根相互平行的固定长直导线 L1、L 2 和 L3 两两等距,均通有电流 ,L 1 中电流方向与 L2 中的相同,与 L3 中的相反,下列说法正确的是AL 1 所受磁场作用力的方向与 L2、L 3 所在平面垂直BL 3 所受磁场作用力的方向与 L1、L 2 所在平面垂直C L1、L 2 和 L3 单位长度所受的磁场作用力大小之比为DL 1、L 2 和 L3 单位长度所受的磁场作用力大小之比为【答案】BC【考点定位】电流磁效应、安培力、安培定则【名师点睛】先根据安培定则判断磁场的方向,再根据磁场的叠加得出直
8、线电流处磁场的方向,再由左手定则判断安培力的方向,本题重点是对磁场方向的判断、大小的比较。10 【2017新课标卷】某同学自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由一根漆包线绕制而成,漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出,并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间,线圈平面位于竖直面内,永磁铁置于线圈下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来,该同学应将A左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉B左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉C左转轴上侧的绝缘漆刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉D左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉【答案】AD【考点定位】电动机原理;安培力【名师点睛】此
9、题是电动机原理,主要考查学生对物理规律在实际生活中的运用能力;关键是通过分析电流方向的变化分析安培力的方向变化情况。11 【 2015全国新课标18】指南针是我国古代四大发明之一。关于指南针,下列说明正确的是A指南针可以仅具有一个磁极B指南针能够指向南北,说明地球具有磁场C指南针的指向会受到附近铁块的干扰D在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线,导线通电时指南针不偏转【答案】BC【解析】 指南针不可以仅具有一个磁极,故 A 错误;指南针能够指向南北,说明地球具有磁场,故 B 正确;当附近的铁块磁化时,指南针的指向会受到附近铁块的干扰,故C 正确;根据安培定则,在指南针正上方附近沿指针方向放置
10、一直导线,导线通电时会产生磁场,指南针会偏转与导线垂直,故 D 错误。【考点定位】安培定则;地磁场12 【 2011辽宁卷】电磁轨道炮工作原理如图所示,待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触,电流 I 从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回,轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场(可视为匀强磁场) ,磁感应强度的大小与 I 成正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出,现欲使弹体的出射速度增加到原来的 2 倍,理论上可采用的方法是( )A只将轨道长度 L 变为原来的 2 倍B只将电流 I 增加至原来的 2 倍C只将弹体质量减至原来的一半D将弹体质量减至原来
11、的一半,轨道长度 L 变为原来的 2 倍,其它量不变【答案】BD【考点定位】安培力,动能定理13 【 2011上海卷】如图,质量为 、长为 的直导线用两绝缘细线悬挂于 ,并处于匀强磁场中。当导线中通以沿 正方向的电流 ,且导线保持静止时,悬线与竖直方向夹角为 。则磁感应强度方向和大小可能为A 正向, B 正向, C 负向, D沿悬线向上,【答案】BC【考点定位】磁感应强度,安培定则14 【 2012大纲全国卷】如图,两根互相平行的长直导线过纸面上的 M、N 两点,且与直面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、o 、b 在 M、N 的连线上,o 为MN 的中点, c、d 位于 MN 的中
12、垂线上,且 a、b 、c 、d 到 o 点的距离均相等。关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是Ao 点处的磁感应强度为零Ba 、b 两点处的磁感应强度大小相等,方向相反C c、d 两点处的磁感应强度大小相等,方向相同Da、 c 两点处磁感应强度的方向不同【答案】CD【解析】由安培定则和磁场叠加原理可判断出 o 点处的磁感应强度方向向下,一定不为为零,选项 A 错误;a 、b 两点处的磁感应强度大小相等,方向相同,选项 B 错误;c、 d 两点处的磁感应强度大小相等,方向相同,选项 C 正确;a、c 两点处磁感应强度的方向不同,选项 D 正确。【考点定位】本题考查安培定则和磁场叠加原理15 【
13、2014海南卷】如图,两根平行长直导线相距 2l,通有大小相等、方向相同的恒定电流:a 、 b、 c 是导线所在平面内的三点,左侧导线与它们的距离分别为 、l 和 3l。关于这三点处的磁感应强度,下列判断正确的是Aa 处的磁感应强度大小比 c 处的大Bb 、 c 两处的磁感应强度大小相等C a、 c 两处的磁感应强度方向相同Db 处的磁感应强度为零【答案】AD【考点定位】磁场叠加、右手定则16 【 2012天津卷】如图所示,金属棒 MN 两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由 M 向 N 的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为 。如果仅改变下列某一个条件, 角的相应
14、变化情况是A棒中的电流变大, 角变大B两悬线等长变短, 角变小C金属棒质量变大, 角变大D磁感应强度变大, 角变小【答案】A【解析】棒受重力、拉力、安培力处于平衡状态。由 可知电流变大,安培力 F变大, 角变大,A 正确。两悬线等长变短时,棒所三个力都不变, 角不变,B 错误。金属棒质量变大,重力变大,安培力不变, 角变小,C 错误。磁感应强度变大,安培力变大, 角变大,D 错误。【考点定位】本题考查力的平衡,安培力及其相关知识17 【 2014浙江卷】如图 1 所示,两根光滑平行导轨水平放置,间距为 L,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为 B。垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。从 t
15、=0 时刻起,棒上有如图 2 所示的持续交流电流 I,周期为 T,最大值为 Im,图 1 中 I 所示方向为电流正方向。则金属棒( )A一直向右移动B速度随时间周期性变化C受到的安培力随时间周期性变化D受到的安培力在一个周期内做正功【答案】ABC故 A、B、C 正确;受到的安培力在一个周期内先做正功,后做负功,故 D 错误。【考点定位】安培力、牛顿第二定律、功18 【 2016海南卷】如图(a)所示,扬声器中有一线圈处于磁场中,当音频电流信号通过线圈时,线圈带动纸盆振动,发出声音。俯视图(b)表示处于辐射状磁场中的线圈(线圈平面即纸面) ,磁场方向如图中箭头所示。在图(b)中A当电流沿顺时针方
16、向时,线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里B当电流沿顺时针方向时,线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外C当电流沿逆时针方向时,线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里D当电流沿逆时针方向时,线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外【答案】BC【考点定位】安培力【名师点睛】解决本题的关键掌握安培力方向的判定,明确安培力产生的条件,熟练应用左手定则判断安培力的方向。19 【 2013海南卷】三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形,在导线中通过的电流均为 I,方向如图所示。a 、 b 和 c 三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上,且到相应顶点的距离相等。将 a、 b 和 c 处的磁感应强度大小分别
17、记为 B1、B 2和 B3,下列说法正确的是AB 1=B20, I 为电流强度,r 为距导线的即离。在水平长直导线 MN 正下方,矩形线圈 abcd 通以逆时针方向的恒定电流,被两根等长的轻质绝缘细线静止地悬挂,如图所示。开始时 MN内不通电流,此时两细线内的张力均为 T0。当 MN 通以强度为 I1 的电流时,两细线内的张力均减小为 T1:当 MN 内的电流强度变为 I2 时,两细线的张力均大于 T0。(1 )分别指出强度为 I1、I 2 的电流的方向;(2 )求 MN 分别通以强度为 I1 和 I2 电流时,线框受到的安培力 F1 与 F2 大小之比;(3 )当 MN 内的电流强度为 I3 时两细线恰好断裂,在此瞬间线圈的加速度大小为 a,求 I3。【答案】 (1) 方向向左, 方向向右;(2 ) ;(3)【考点定位】本题考查安培力及其相关知识