學必求其心得，業必貴于專精學必求其心得，業必貴于專精學必求其心得，業必貴于專精第一節探究磁場對電流的作用建議用時實際用時滿分實際得分45分鐘100分一、選擇題（本題包括10小題，每小題給出的四個選項中，有的只有一個選項正確，有的有多個選項正確，全部選對的得5分，選對但不全的得2分，有選錯或不選的得0分，共50分）1．如圖1所示，四邊形的通電閉合線框abcd處在垂直線框平面的勻強磁場中,它受到磁場力的合力（)A．豎直向上圖1B．方向垂直于ad斜向上圖1C．方向垂直于bc斜向上D．為零2．關于磁電式電表內的磁鐵和鐵芯之間的均勻輻射分布的磁場，下列說法中正確的是(）A．該磁場的磁感應強度大小處處相等，方向相同B．該磁場的磁感應強度的方向處處相同，大小不等C．使線圈平面始終與磁感線平行D．線圈所處位置的磁感應強度大小都相等圖23．如圖2所示，兩個完全相同的圓形扁平線圈套在一個光滑的圓柱體上自由移動，當大小不同的電流按圖示的方向通入線圈中,則兩線圈的運動情況是(）圖2A．都繞這個圓柱體轉動B．彼此相向平動，且電流大的加速度大C．彼此反向平動，電流大的加速度大D．彼此相向平動，兩線圈的加速度大小相等圖34.如圖3所示，一根通有電流I的直銅棒MN，用導線掛在磁感應強度為B的勻強磁場中，此時兩根懸線處于張緊狀態，下列哪些措施可使懸線中張力為零()圖3A．適當增大電流B．使電流反向并適當減小C．保持電流I不變，適當增大BD．使電流I反向，適當減小B圖45．兩根相互垂直的異面通電直導線ab和cd中電流的方向如圖4所示，ab在前,cd在后，其中ab固定不動，cd可自由移動,則松手后cd的運動情況是（)圖4A．逆時針轉動，同時靠近abB．逆時針轉動，同時遠離abC．順時針轉動，同時靠近abD．順時針轉動，同時遠離ab圖56．如圖5所示，固定不動的絕緣直導線mn和可以自由移動的矩形線框abcd位于同一平面內，mn與ad、bc邊平行且離ad邊較近．當導線mn圖5A．向左運動 B．向右運動C．以mn為軸轉動 D．靜止不動7．一個可以自由運動的線圈L1和一個固定的線圈L2互相絕緣，垂直放置，且兩個線圈都通以如圖6所示方向的電流時，則從左向右看，線圈L1將()A．不動 圖6B．順時針轉動圖6C．逆時針轉動 D．向紙外平動圖78．如圖7所示，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央上方固定一根長直導線，導線與條形磁鐵垂直．當導線中通以垂直紙面向里的電流時，用FN表示磁鐵對桌面的壓力,F靜表示桌面對磁鐵的摩擦力，則導線通電后與通電前受力相比較是(）圖7A．FN減小，F靜＝0 B．FN減小，F靜≠0C．FN增大，F靜＝0 D．FN增大，F靜≠09．豎直放置的直導線AB與導電圓環的平面垂直且隔有一小段距離，直導線固定，圓環可以自由運動，當通以如圖8所示方向的電流時(同時通電)，從左向右看，線圈將()圖8A．順時針轉動，同時圖8靠近直導線ABB．順時針轉動，同時離開直導線ABC．逆時針轉動，同時靠近直導線ABD．不動圖910．如圖9所示的天平可用來測定磁感應強度，天平的右臂下面掛有一個矩形線圈，寬為L,共N匝，線圈下部懸在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面,當線圈中通有電流I時,方向如圖，在天平左右兩盤各加質量分別為m1、m2的砝碼,天平平衡，當電流反向時（大小不變),右盤再加上質量為m的砝碼后，天平重新平衡，由此可知()圖9A．磁感應強度的方向垂直紙面向里，大小為mB．磁感應強度的方向垂直紙面向里，大小為mg2NILC．磁感應強度的方向垂直紙面向外，大小為mD．磁感應強度的方向垂直紙面向外,大小為mg二、填空題(本題共2小題,共20分,請將正確的答案填到橫線上）圖1011.(15分）如圖10所示，質量為m，長為L,通有電流為I的導體棒ab靜止在水平導軌上,勻強磁場磁感應強度為B，其方向與導軌平面成α角斜圖10向上且和棒ab垂直,ab處于靜止狀態，則ab受到的摩擦力大小為________，方向為________,受到的支持力為________．圖1112.（5分)如圖11所示，把一通電直導線放在蹄形磁鐵磁極的正上方,導線可以自由移動,當導線中通以如圖所示方向的電流I時,從上向下看導體的運動情況是。圖11三、計算題（本題共2小題，共30分，解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分.有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位)圖1213.（12分）如圖12所示，有一水平放置的圓環線圈，半徑為r,單位長度的質量m0＝16g．有一圓錐形的磁場，線圈所在位置的磁感應強度為B＝0.8T，錐形的頂角為60°，為使線圈懸浮，應通以多大的電流?（g取10m/s2)圖12圖1314.(18分)如圖13所示，電源電動勢E＝2V，r＝0.5Ω，豎直導軌寬L＝0.2m，導軌電阻不計．另有一金屬棒ab,質量m＝0。1kg，電阻R＝0.5Ω，它與軌道間的動摩擦因數μ＝0.4,金屬棒靠在導軌的外面．為使金屬棒靜止不下滑，施加一個與紙面夾角為30°且方向向里的勻強磁場,g取10m/s2。求（1）磁場的方向;圖13（2）磁感應強度B的取值范圍．第一節探究磁場對電流的作用得分：一、選擇題題號12345678910答案二、填空題11．12.三、計算題13．14．第一節探究磁場對電流的作用參考答案選擇題1.D2.CD解析：在磁電式電表的兩磁極之間裝有極靴，極靴中有一鐵質圓柱,極靴和鐵質圓柱之間有一不大的縫隙,根據磁感線與磁極表面垂直的特點，磁化了的鐵質圓柱與極靴間的縫隙處就形成了輻射狀分布的磁場，這樣做就是讓通電線圈所在處有一個等大的磁場，并且磁感線始終與線圈平面平行，故C、3。D解析：用等效法把兩個環形電流等效成小磁針，可知其相互吸引，故D選項正確．4。AC解析：根據左手定則可知通電導線受安培力向上，大小F＝ILB,對棒進行受力分析，可知5．C解析：根據電流微元法判斷出導線cd在ab的磁場中受力后會順時針轉動，再利用特殊位置法,假設cd轉到與ab共面，則根據同向電流相吸引可知，導線cd會向導線ab靠近．6．B解析：線框中通有電流,ad和bc兩導線同時受到通電導線mn的作用力，由于ad距mn近，受到作用力大，故可知B選項正確．7。C解析:根據同向電流相互吸引，異向電流相互排斥，可判斷出從左向右看線圈L1將逆時針轉動，或者用等效法將L1的環形電流等效成小磁針，L2的磁場垂直紙面向里,故L1將逆時針轉動,故C正確．8.C解析:如題圖所示,畫出一條通電電流為I的導線所在處的磁鐵的磁感線，電流I處的磁場方向水平向左，由左手定則知，電流I受安培力方向豎直向上．根據牛頓第三定律可知，電流對磁鐵的反作用力方向豎直向下,所以磁鐵對桌面壓力增大,而桌面對磁鐵無摩擦力作用，故正確答案為C。9．C解析：圓環處在通電直導線的磁場中．由右手螺旋定則判斷出通電直導線右側磁場方向垂直紙面向里，由左手定則判定，水平放置的圓環外側半圓所受安培力方向向上，內側半圓所受安培力方向向下，從左向右看逆時針轉，轉到與直導線在同一平面內時，由于靠近導線一側的半圓環電流向上,方向與直導線相同，互相吸引,直導線與另一側半圓環電流反向,相互排斥，但靠近導線的半圓環處B值較大，故F引＞F斥，對圓環來說合力向左．10。B解析：如果磁感應強度方向垂直紙面向里,則線圈底邊所受安培力方向豎直向下，此時天平平衡，由力矩平衡知:m1gL′＝（m2g＋NBIL)L′，式中L′為天平力臂，如果將電流改變方向，在右側再加上m的砝碼后又平衡了，則：m1gL′＝（m2g＋mg－NBIL)L′,解得B＝mg2NIL，故B正確．如果磁場方向垂直紙面向外，第一次平衡：m1gL′＝(m2g－NBIL)L′第二次平衡：m1gL′＝(m2g＋mg＋NBIL)L′這兩方程聯立無解,所以正確答案為B.二、填空題11。BILsinα水平向右mg－BILcosα解析：畫出ab棒的橫截面圖，并受力分析如圖14所示,因為棒ab處于靜止狀態，由水平方向受力平衡可得Ff＝F安sinα＝BILsinα，方向水平向右．豎直方向上受力平衡得F安cosα＋FN＝mg，則FN＝mg－BILcos圖15圖1412.逆時針轉，轉動的同時向下運動解析：根據圖15所示的導線所處的特殊位置利用電流元分析法判斷其轉動情況．將導線AB從N、S極的中間O分成兩段，AO、BO段所在處的磁場方向如圖①所示，由左手定則可判斷出AO段所受安培力方向垂直紙面向外,BO段所受安培力方向垂直紙面向里，因此，從上向下看,AB繞O點逆時針轉動．當導線轉過90°角的特殊位置時，再判斷其上下運動情況．如圖②所示,此時，導線受安培力方向向下，導線將向下運動．由上述兩個特殊位置結合電流元分析法判斷可知，當導線不在特殊位置時，所受安培力使AB圖15圖14三、計算題圖1613.0.4A解析：將圓環線圈分成很多小段，每一小段可以看做一段直線電流，取左邊一小段分析，受力如圖16所示，對于圓環整體而言，水平方向上安培力相互抵消了,整個圓環所受合安培力大小為F⊥＝2πrBIsin30°＝πrBI。而要使線圈懸浮，有F⊥＝mg＝2πrm0g圖1614。(1)斜向下（2）3。0T≤B≤16.3T解析（1）通電導線ab的截面受力分析如圖17所示（從a端看)，由圖可知磁場方向斜向下．(