2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí)講義 第8章 第1講 磁場(chǎng)的描述 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用.doc

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2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí)講義 第8章 第1講 磁場(chǎng)的描述 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用 考　綱　點(diǎn)　擊 備　考　指　南 1.磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線、磁通量Ⅰ 1.考查磁場(chǎng)的基本概念，如磁感線、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量等，一般以選擇題的形式出現(xiàn)． 2.結(jié)合左手定則分析解決通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的平衡、運(yùn)動(dòng)類問(wèn)題．以非選擇題的形式考查居多． 3.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，確定其圓心、半徑、運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)時(shí)間等問(wèn)題，特別注意“邊界問(wèn)題”以及由周期性引起的“多解問(wèn)題”． 4.帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，以及分析解決粒子速度選擇器、磁流體發(fā)電機(jī)、質(zhì)譜儀、回旋加速器、霍爾效應(yīng)、電磁流量計(jì)等磁場(chǎng)知識(shí)在生活和科技方面的應(yīng)用問(wèn)題，幾乎是每年必考，常以計(jì)算題的形式出現(xiàn). 2.通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場(chǎng)的方向 3.安培力、安培力的方向Ⅰ 4.勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的安培力Ⅱ 5.洛倫茲力、洛倫茲力的方向Ⅰ 6.洛倫茲力公式　帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)Ⅱ 7.質(zhì)譜儀和回旋加速器Ⅰ 說(shuō)明：(1)安培力的計(jì)算只限于電流與磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直的情形 (2)洛倫茲力的計(jì)算只限于速度與磁場(chǎng)方向垂直的情形 知識(shí)一　磁場(chǎng)、磁感線、磁感應(yīng)強(qiáng)度 1．磁場(chǎng) (1)基本特性：磁場(chǎng)對(duì)處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有磁場(chǎng)力的作用． (2)方向：小磁針的N極所受磁場(chǎng)力的方向． 2．磁感線 在磁場(chǎng)中畫(huà)出一些曲線，使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致． 3．磁體的磁場(chǎng)和地磁場(chǎng) 　條形磁鐵　　　　　蹄形磁鐵　　　　　地磁場(chǎng) 圖8－1－1 4．磁感應(yīng)強(qiáng)度 (1)物理意義：描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向． (2)定義式：B＝(通電導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng))． (3)方向：小磁針靜止時(shí)N極的指向． (4)單位：特斯拉(T) 5．勻強(qiáng)磁場(chǎng) (1)定義：磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小處處相等、方向處處相同的磁場(chǎng)稱為勻強(qiáng)磁場(chǎng)． (2)特點(diǎn) 勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁感線是疏密程度相同的、方向相同的平行直線． 磁感線并不是真實(shí)存在的，沒(méi)有磁感線的地方并不表示沒(méi)有磁場(chǎng)． 知識(shí)二　電流的磁場(chǎng) 1．奧斯特實(shí)驗(yàn)：奧斯特實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，即電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng)，首次揭示了電與磁的聯(lián)系． 2．電流的磁場(chǎng) 通電直導(dǎo)線 通電螺線管 環(huán)形電流 特點(diǎn) 無(wú)磁極、非勻強(qiáng)，且距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場(chǎng)越弱 與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，管內(nèi)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)且磁場(chǎng)最強(qiáng)，管外為非勻強(qiáng)磁場(chǎng) 環(huán)形電流的兩側(cè)是N極和S極，且離圓環(huán)中心越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱 安培定則 立體圖 橫截面圖 從上往下看 從左往右看 從右往左看 縱截面圖 　 如圖所示，一束帶電粒子沿水平方向的虛線飛過(guò)小磁針上方，并與小磁針?lè)较蚱叫校苁剐〈裴楴極轉(zhuǎn)向讀者，那么這束帶電粒子可能是如何運(yùn)動(dòng)的？ [提示]　帶電粒子沿水平方向的虛線飛過(guò)小磁針上方，并與小磁針?lè)较蚱叫?，能使小磁針N極轉(zhuǎn)向讀者．可知電流的磁場(chǎng)在小磁針?biāo)谔幨谴怪庇诩埫嬷赶蜃x者的．依據(jù)安培定則可得，電流的方向水平向左．因此，如果這束帶電粒子是正離子，則向左飛行；如果是負(fù)離子，則向右飛行． 知識(shí)三　磁通量 1．概念 在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，與磁場(chǎng)方向垂直的面積S和B的乘積． 2．公式：Φ＝BS.(勻強(qiáng)磁場(chǎng)且B⊥S) 3．單位：1 Wb＝1_Tm2. (1)磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)之分． (2)磁通量與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)． 知識(shí)四　磁場(chǎng)對(duì)電流的作用——安培力 1．安培力的大小 (1)當(dāng)磁場(chǎng)B與電流垂直時(shí)：F＝BIL. (2)當(dāng)磁場(chǎng)B與電流平行時(shí)：F＝0. 2．安培力的方向 (1)用左手定則判定：伸開(kāi)左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)．讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向． (2)安培力的方向特點(diǎn)：F⊥B，F(xiàn)⊥I，即F垂直于B和I決定的平面． (1)通電導(dǎo)線放入磁場(chǎng)中，若不受安培力，說(shuō)明該處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零．() (2)安培力一定不做功．() 1．下列關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述中正確的是(　　) A．磁感線可以形象地描述各點(diǎn)磁場(chǎng)的方向 B．磁感線是磁場(chǎng)中客觀存在的線 C．磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā)，到S極終止 D．實(shí)驗(yàn)中觀察到的鐵屑的分布就是磁感線 【解析】　磁感線可以形象地描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，但它不是客觀存在的線，可用細(xì)鐵屑模擬．在磁鐵外部磁感線由N極到S極，但內(nèi)部是由S極到N極．故只有A正確． 【答案】　A 2．19世紀(jì)20年代，以塞貝克(數(shù)學(xué)家)為代表的科學(xué)家已認(rèn)識(shí)到：溫度差會(huì)引起電流，安培考慮到地球自轉(zhuǎn)造成了太陽(yáng)照射后正面與背面的溫度差，從而提出如下假設(shè)：地球磁場(chǎng)是由繞地球的環(huán)形電流引起的．則該假設(shè)中的電流方向是(注：磁子午線是地球磁場(chǎng)N極與S極在地球表面的連線)(　　) A．由西向東垂直磁子午線 B．由東向西垂直磁子午線 C．由南向北沿磁子午線 D．由赤道向兩極沿磁子午線 【解析】　 如圖所示，考慮地球的自轉(zhuǎn)方向，利用安培定則可以判定磁場(chǎng)是由東向西的環(huán)形電流產(chǎn)生的，故B正確． 【答案】　B 3．(xx新課標(biāo)全國(guó)卷)為了解釋地球的磁性，19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場(chǎng)是由繞過(guò)地心的軸的環(huán)形電流I引起的．在下列四個(gè)圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是(　　) 【解析】　地磁場(chǎng)是從地球的南極附近出來(lái)，進(jìn)入地球的北極附近，除兩極外地表上空的磁場(chǎng)都具有向北的磁場(chǎng)分量，由安培定則，環(huán)形電流外部磁場(chǎng)方向向北可知，B正確． 【答案】　B 圖8－1－2 4．(多選)(xx海南高考)圖8－1－2中裝置可演示磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用．電磁鐵上下兩磁極之間某一水平面內(nèi)固定兩條平行金屬導(dǎo)軌，L是置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直的金屬桿．當(dāng) 電磁鐵線圈兩端a、b，導(dǎo)軌兩端e、f，分別接到兩個(gè)不同的直流電源上時(shí)，L便在導(dǎo)軌上滑動(dòng)．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．若a接正極，b接負(fù)極，e接正極，f接負(fù)極，則L向右滑動(dòng) B．若a接正極，b接負(fù)極，e接負(fù)極，f接正極，則L向右滑動(dòng) C．若a接負(fù)極，b接正極，e接正極，f接負(fù)極，則L向左滑動(dòng) D．若a接負(fù)極，b接正極，e接負(fù)極，f接正極，則L向左滑動(dòng) 【解析】　若a接正極，b接負(fù)極，電磁鐵磁極間磁場(chǎng)方向向上，e接正極，f接負(fù)極，由左手定則判定金屬桿受安培力向左，則L向左滑動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤，同理判定B、D選項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤． 【答案】　BD 考點(diǎn)一 [64]　對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解 一、磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映磁場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量，由磁場(chǎng)本身決定，是用比值法定義的． 二、磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電場(chǎng)強(qiáng)度E的比較 對(duì)應(yīng)名稱 比較項(xiàng)目　　　 磁感應(yīng)強(qiáng)度B 電場(chǎng)強(qiáng)度E 物理意義 描述磁場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量 描述電場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量 定義式 B＝，通電導(dǎo)線與B垂直 E＝ 大小決定 由磁場(chǎng)決定，與檢驗(yàn)電流無(wú)關(guān) 由電場(chǎng)決定，與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān) 方向 矢量 磁感線切線方向，小磁針N極受力方向 矢量 電場(chǎng)線切線方向，放入該點(diǎn)的正電荷受力方向 場(chǎng)的疊加 合磁感應(yīng)強(qiáng)度等于各磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和 合場(chǎng)強(qiáng)等于各個(gè)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和 　某同學(xué)為檢驗(yàn)?zāi)晨臻g有無(wú)電場(chǎng)或者磁場(chǎng)存在，想到的以下方法中不可行的是(　　) A．在該空間內(nèi)引入檢驗(yàn)電荷，如果電荷受到電場(chǎng)力說(shuō)明此空間存在電場(chǎng) B．在該空間內(nèi)引入檢驗(yàn)電荷，如果電荷沒(méi)有受到電場(chǎng)力說(shuō)明此空間不存在電場(chǎng) C．在該空間內(nèi)引入通電導(dǎo)線，如果通電導(dǎo)線受到磁場(chǎng)力說(shuō)明此空間存在磁場(chǎng) D．在該空間內(nèi)引入通電導(dǎo)線，如果通電導(dǎo)線沒(méi)有受到磁場(chǎng)力說(shuō)明此空間不存在磁場(chǎng) 【解析】　如果把電荷引入電場(chǎng)中，一定會(huì)受到電場(chǎng)力作用，如果電荷沒(méi)有受到電場(chǎng)力作用，一定是沒(méi)有電場(chǎng)，A、B對(duì)．把通電導(dǎo)線引入磁場(chǎng)中時(shí)，只要電流方向不與磁場(chǎng)方向平行，就會(huì)受到磁場(chǎng)力作用，但是不受磁場(chǎng)力的原因有兩個(gè)，一是沒(méi)有磁場(chǎng)，二是雖有磁場(chǎng)，但是電流方向與磁場(chǎng)方向平行，C對(duì)，D錯(cuò)． 【答案】　D 　(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與電荷的受力方向相同或相反，而磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與電流元受安培力方向垂直，滿足左手定則． (2)電荷在電場(chǎng)中一定會(huì)受到電場(chǎng)力的作用，如果電流方向與磁場(chǎng)方向平行，則電流在磁場(chǎng)中不受安培力的作用．考點(diǎn)二 [65]　安培定則的應(yīng)用與磁場(chǎng)的疊加 一、安培定則的應(yīng)用 在運(yùn)用安培定則判定直線電流和環(huán)形電流及通電螺線管的磁場(chǎng)時(shí)應(yīng)分清“因”和“果”. 原因(電流方向) 結(jié)果(磁場(chǎng)方向) 直線電流的磁場(chǎng) 大拇指 四指 環(huán)形電流及通電 螺線管的磁場(chǎng) 四指 大拇指 二、磁場(chǎng)的疊加 磁感應(yīng)強(qiáng)度為矢量，合成與分解遵循平行四邊形定則． 　 圖8－1－3 (xx大綱全國(guó)高考)如圖8－1－3，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線過(guò)紙面上的M、N兩點(diǎn)，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流．a(chǎn)、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點(diǎn)，c、d位于MN 的中垂線上，且a、b、c、d到O點(diǎn)的距離均相等．關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零 B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反 C．c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同 D．a(chǎn)、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同 【審題指導(dǎo)】　(1)導(dǎo)線M、N中電流方向相反． (2)O點(diǎn)為M、N的中點(diǎn)，a、b兩點(diǎn)和c、d兩點(diǎn)具有對(duì)稱性． 【解析】　根據(jù)安培定則判斷磁場(chǎng)方向，再結(jié)合矢量的合成知識(shí)求解．根據(jù)安培定則判斷：兩直線電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向均垂直于MN向下，O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)對(duì)稱性，c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，故C選項(xiàng)正確；a、c兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤． 【答案】　C 考點(diǎn)三 [66]　安培力作用下導(dǎo)體的平衡問(wèn)題 一、安培力常用公式F＝BIL，要求兩兩垂直，應(yīng)用時(shí)要滿足： 1．B與L垂直． 圖8－1－4 2．L是有效長(zhǎng)度，即垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的長(zhǎng)度．如彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度L等于兩端點(diǎn)所連直線的長(zhǎng)度(如圖8－1－4所示)，相應(yīng)的電流方向沿L由始端流向末端．因?yàn)槿我庑螤畹拈]合線圈，其有效長(zhǎng)度為零，所以閉合線圈通電后在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，受到的安培力的矢量和為零． 二、解決安培力作用下導(dǎo)體平衡問(wèn)題的一般思路 ——————[1個(gè)示范例]—————— 　 圖8－1－5 (xx貴陽(yáng)八中模擬)如圖8－1－5所示，用兩根相同的細(xì)繩水平懸掛一段均勻載流直導(dǎo)線MN，電流I的方向?yàn)閺腗到N，繩子的拉力均為F.為使F＝0，可能達(dá)到要求的方法是(　　) A．加水平向右的磁場(chǎng) B．加水平向左的磁場(chǎng) C．加垂直紙面向里的磁場(chǎng) D．加垂直紙面向外的磁場(chǎng) 【解析】　要使繩子的拉力均為0，根據(jù)平衡條件知導(dǎo)線所受安培力應(yīng)豎直向上，由左手定則知，應(yīng)加垂直紙面向里的磁場(chǎng)． 【答案】　C ——————[1個(gè)預(yù)測(cè)例]—————— 　如圖8－1－6所示，金屬棒MN兩端由等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中， 圖8－1－6 棒中通以由M向N的電流，平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為θ.如果僅改變下列某一個(gè)條件，θ角的相應(yīng)變化情況是(　　) A．棒中的電流變大，θ角變大 B．兩懸線等長(zhǎng)變短，θ角變小 C．金屬棒質(zhì)量變大，θ角變大 D．磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，θ角變小 【審題指導(dǎo)】　(1)將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖，受力分析時(shí)弄清各力的方向關(guān)系． (2)畫(huà)受力圖時(shí)弄清細(xì)線長(zhǎng)度和力的大小． 【解析】　 選金屬棒MN為研究對(duì)象，其受力情況如圖所示．根據(jù)平衡條件及三角形知識(shí)可得tan θ＝，所以當(dāng)棒中的電流I、磁感應(yīng)強(qiáng)度B變大時(shí)，θ角變大，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；當(dāng)金屬棒質(zhì)量m變大時(shí)，θ角變小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；θ角的大小與懸線長(zhǎng)無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤． 【答案】　A 解決安培力相關(guān)問(wèn)題的“關(guān)鍵” (1)要正確畫(huà)出通電導(dǎo)體受力的平面圖，電流方向和磁場(chǎng)方向表示要正確． (2)受力分析時(shí)安培力的方向必須用左手定則正確判定，注意安培力的方向既跟磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直，又和電流方向垂直. 通電導(dǎo)體在安培力作用下運(yùn)動(dòng)的判斷方法 一、思路概述 判斷通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，首先要弄清導(dǎo)體所在位置的磁場(chǎng)分布情況，然后利用左手定則判定導(dǎo)體的受力情況，進(jìn)而確定導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向． 二、判斷方法 1．電流元法 分割為電流元左手定則,安培力方向―→整段導(dǎo)體所受合力方向―→運(yùn)動(dòng)方向 2．特殊位置法 在特殊位置―→安培力方向―→運(yùn)動(dòng)方向 3．等效法 (1)環(huán)形電流小磁針 (2)條形磁鐵通電螺線管多個(gè)環(huán)形電流 4．結(jié)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(shí)，有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同的趨勢(shì) 5．轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法 定性分析磁體在電流磁場(chǎng)作用下如何運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的問(wèn)題，可先分析電流在磁體磁場(chǎng)中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁場(chǎng)的作用力，從而確定磁體所受合力及運(yùn)動(dòng)方向 ——————[1個(gè)示范例]—————— 　 圖8－1－7 如圖8－1－7所示，把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細(xì)線懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過(guò)線圈的圓心，且垂直于線圈平面，當(dāng)線圈中通入如圖8－1－7所示方向的電流后，線圈的運(yùn)動(dòng)情況是(　　) A．線圈向左運(yùn)動(dòng)　　　　　　　 B．線圈向右運(yùn)動(dòng) C．從上往下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) D．從上往下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 【解析】　 甲 方法一：電流元法．首先將圓形線圈分成很多小段，每一段可看做一直線電流，取其中上、下兩小段分析，其截面圖和受安培力情況如圖甲所示．根據(jù)對(duì)稱性可知，線圈所受安培力的合力水平向左，故線圈向左運(yùn)動(dòng)．只有選項(xiàng)A正確． 乙 方法二：等效法．將環(huán)形電流等效成一條形磁鐵，如圖乙所示，據(jù)異名磁極相吸引知，線圈將向左運(yùn)動(dòng)，選A.也可將左側(cè)條形磁鐵等效成一環(huán)形電流，根據(jù)結(jié)論“同向電流相吸引，異向電流相排斥”．也可判斷出線圈向左運(yùn)動(dòng)．選A. 【答案】　A ——————[1個(gè)方法練]—————— 如圖8－1－8所示，條形磁鐵放在光滑斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉住而平衡，A為水平放置的直導(dǎo)線的截面，導(dǎo)線中無(wú)電流時(shí)磁鐵對(duì)斜面的壓力為FN1；當(dāng)導(dǎo)線中有垂直紙面向外的電流時(shí)，磁鐵對(duì)斜面的壓力為FN2，則下列關(guān)于磁鐵對(duì)斜面壓力和彈簧的伸長(zhǎng)量的說(shuō)法中正確的是(　　) 圖8－1－8 A．FN1FN2，彈簧的伸長(zhǎng)量增大 D．FN1>FN2，彈簧的伸長(zhǎng)量減小 【解析】　在題圖中，由于條形磁鐵的磁感線是從N極出發(fā)到S極，所以可畫(huà)出磁鐵在導(dǎo)線A處的一條磁感線，其方向是斜向左下方的，導(dǎo)線A中的電流垂直紙面向外時(shí)，由左手定則可判斷導(dǎo)線A必受斜向右下方的安培力，由牛頓第三定律可知磁鐵所受作用力的方向是斜向左上方，所以磁鐵對(duì)斜面的壓力減小，即FN1>FN2，同時(shí)，由于導(dǎo)線A比較靠近N極，安培力的方向與斜面的夾角小于90，所以對(duì)磁鐵的作用力有沿斜面向下的分力，使得彈簧彈力增大，可知彈簧的伸長(zhǎng)量增大，所以正確選項(xiàng)為C. 【答案】　C ⊙磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解和磁感線 1．關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度定義B＝，磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F成正比，與I成反比 B．磁感應(yīng)強(qiáng)度B是標(biāo)量，沒(méi)有方向 C．磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量，方向與F的方向相反 D．在確定的磁場(chǎng)中，同一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是確定的，不同點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B可能不同，磁感線密的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度B大些，磁感線疏的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度B小些 【解析】　磁感應(yīng)強(qiáng)度是磁場(chǎng)本身的性質(zhì)，與放入磁場(chǎng)中的導(dǎo)體中的電流，或受力大小F無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量，其方向與F總是垂直的，電流方向與F也總是垂直的，B、C錯(cuò)誤；在確定的磁場(chǎng)中，同一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是確定的，由磁場(chǎng)本身的物理量決定，與其他外來(lái)的一切因素?zé)o關(guān)，磁感線的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，D正確． 【答案】　D ⊙磁場(chǎng)的疊加 圖8－1－9 2．(xx洛陽(yáng)一中檢測(cè))有兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b互相平行放置，如圖8－1－9所示為垂直于導(dǎo)線的截面圖．在如圖所示的平面內(nèi)，O點(diǎn)為兩根導(dǎo)線連線的中點(diǎn)，M、N為兩導(dǎo)線連線的中垂線上兩點(diǎn)，與O點(diǎn)的距離相等，aM與MN的夾角為θ.若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的恒定電流I，單根導(dǎo)線中的電流在M處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，則關(guān)于線段MN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一定相反 B．M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為2B0cos θ C．M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為2B0sin θ D．在線段MN上有磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的點(diǎn) 【解析】　作出兩根導(dǎo)線在M、N兩處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度，并根據(jù)平行四邊形定則求出合磁感應(yīng)強(qiáng)度，M、N兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，大小為B＝2B0sin θ，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確；線段MN上各點(diǎn)磁場(chǎng)方向均水平向右且不為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 【答案】　C ⊙安培定則和左手定則的應(yīng)用 3．如圖8－1－10所示，在絕緣的水平面上等間距固定著三根相互平行的通電直導(dǎo)線a、b和c，各導(dǎo)線中的電流大小相同，其中a、c導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外，b導(dǎo)線電流方向垂直紙面向內(nèi)．每根導(dǎo)線都受到另外兩根導(dǎo)線對(duì)它的安培力作用，則關(guān)于每根導(dǎo)線所受安培力的合力，以下說(shuō)法中正確的是(　　) 圖8－1－10 A．導(dǎo)線a所受合力方向水平向右 B．導(dǎo)線c所受合力方向水平向右 C．導(dǎo)線c所受合力方向水平向左 D．導(dǎo)線b所受合力方向水平向左 【解析】　首先用安培定則判定導(dǎo)線所在處的磁場(chǎng)方向，要注意合磁場(chǎng)的方向，然后用左手定則判定導(dǎo)線的受力方向．可以確定B是正確的． 【答案】　B ⊙安培力大小的計(jì)算 圖8－1－11 4．如圖8－1－11所示，一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、三邊電阻相同的正三角形金屬框放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，若通以如圖所示方向的電流(從A點(diǎn)流入，從C點(diǎn)流出)，電流大小為I，則關(guān)于金屬框所受安培力的情況，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．金屬框所受安培力大小為0 B．金屬框所受安培力大小為BIL，方向垂直AC沿紙面向上 C．金屬框所受安培力大小為BIL，方向垂直AC沿紙面向下 D．金屬框所受安培力大小為2BIL，方向垂直AC沿紙面向上 【解析】　根據(jù)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受安培力的特點(diǎn)，可以把正三角形金屬框的AB與BC兩根導(dǎo)線所受的安培力等效為導(dǎo)線AC所受的安培力，則整個(gè)三角形金屬框可以看做兩根AC導(dǎo)線并聯(lián)，且兩根導(dǎo)線中的總電流等于I，由公式得到F＝BIL，另外根據(jù)左手定則，可知整個(gè)三角形金屬框所受的安培力的方向垂直AC沿紙面向上，所以選項(xiàng)B正確． 【答案】　B ⊙導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中的平衡問(wèn)題 5. 圖8－1－12 (xx鄭州一中模擬)如圖8－1－12所示，兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌所在平面與水平面間的夾角為θ.整個(gè)裝置處于沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，當(dāng)金屬桿ab中通有從a到b的恒定電流I時(shí)，金屬桿ab剛好靜止．則(　　) A．磁場(chǎng)方向豎直向上 B．磁場(chǎng)方向豎直向下 C．金屬桿ab受安培力的方向平行導(dǎo)軌向上 D．金屬桿ab受安培力的方向平行導(dǎo)軌向下 【解析】　金屬桿受力分析如圖所示，當(dāng)磁場(chǎng)方向豎直向上時(shí)，由左手定則可知安培力水平向右，金屬桿ab受力可以平衡，A正確；若磁場(chǎng)方向豎直向下，由左手定則可知安培力水平向左，則金屬桿ab受力無(wú)法平衡，B、C、D錯(cuò)誤． 【答案】　A