[每課一測] 1．(2020·西安模擬)下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的說法中正確的是(　　) A．通電導(dǎo)線受磁場力大的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大 B．通電導(dǎo)線在磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方所受安培力一定大 C．放在勻強(qiáng)磁場中各處的通電導(dǎo)線，所受安培力大小和方向處處相同 D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向跟放在磁場中的通電導(dǎo)線所受安培力的大小和方向無關(guān) 解析：因?yàn)榇艌鲋心滁c(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向由磁場本身決定，與通電導(dǎo)線的受力及方向都無關(guān)，所以A選項(xiàng)錯(cuò)，D選項(xiàng)正確；因?yàn)橥妼?dǎo)線在磁場中受力的大小不僅與磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)，而且與通電導(dǎo)線的取向有關(guān)，故B選項(xiàng)錯(cuò)；對C選項(xiàng)，雖然勻強(qiáng)磁場中磁感應(yīng)強(qiáng)度處處相等，但當(dāng)導(dǎo)線在各個(gè)位置的方向不同時(shí)，安培力是不相同的(導(dǎo)線與磁場垂直時(shí)所受安培力最大，與磁場平行時(shí)所受安培力為零)，而C選項(xiàng)中沒有說明導(dǎo)線在各個(gè)位置的取向是否相同，所以C選項(xiàng)錯(cuò)。 答案：D 2.如圖1所示，一帶負(fù)電的金屬環(huán)繞軸OO′以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，在環(huán)左側(cè)軸線上的小磁針最后平衡的位置是(　　) A．N極豎直向上 B．N極豎直向下 C．N極沿軸線向左 圖1 D．N極沿軸線向右 解析：因環(huán)形導(dǎo)線等效電流與旋轉(zhuǎn)方向相反，由安培定則可知，在OO′產(chǎn)生的磁場從右向左，故小磁針N極沿軸線向左，選項(xiàng)C正確。 答案：C 3．在赤道上某處有一支避雷針。當(dāng)帶有負(fù)電的烏云經(jīng)過避雷針上方時(shí)，避雷針開始放電形成瞬間電流，則地磁場對避雷針的作用力的方向?yàn)?　　) A．正東 B．正西 C．正南 D．正北 解析：避雷針放電產(chǎn)生的電流為自下而上，根據(jù)左手定則可判斷安培力的方向?yàn)檎鳌? 答案：B 4.如圖2所示，有一四面體OABC處在Ox方向的勻強(qiáng)磁場中，下 列關(guān)于穿過各個(gè)面的磁通量的說法正確的是(　　) 圖2 A．穿過AOB面的磁通量為零 B．穿過ABC面和BOC面的磁通量相等 C．穿過AOC面的磁通量為零 D．穿過ABC面的磁通量大于穿過BOC面的磁通量 解析：利用Φ＝BS或Φ＝BS⊥，求得穿過AOB 面和AOC面的磁通量為零，穿過BOC面和ABC面的磁通量相等，故選A、B、C。 答案：ABC 5.如圖3所示為一種自動(dòng)跳閘的閘刀開關(guān)示意圖，O是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，A是 絕緣手柄，C是閘刀卡口，M、N 接電源線，閘刀處于垂直紙面向里 、B＝1 T的勻強(qiáng)磁場中，CO間距離10 cm。當(dāng)磁場力為0.2 N時(shí)，閘 刀開關(guān)會(huì)自動(dòng)跳開。則要使閘刀開關(guān)能跳開，CO中通過的電流的大小 和方向?yàn)?　　) 圖3 A．電流方向C→O B．電流方向O→C C．電流大小為1 A D．電流大小為0.5 A 解析：要使閘刀斷開，閘刀應(yīng)受一向左的磁場力，由左手定則可知電流方向應(yīng)由O→C，由F＝BIL，代入數(shù)據(jù)得F＝0.2 N時(shí)，I＝2 A。 答案：B 6.如圖4所示，水平桌面上放置一根條形磁鐵，磁鐵中央正上方用絕緣彈簧懸掛一水平直導(dǎo)線，并與磁鐵垂直。當(dāng)直導(dǎo)線中通入圖中所示方向的電流時(shí)，可以判斷出(　　) A．彈簧的拉力增大，條形磁鐵對桌面的壓力減小 B．彈簧的拉力減小，條形磁鐵對桌面的壓力減小 圖4 C．彈簧的拉力增大，條形磁鐵對桌面的壓力增大 D.彈簧的拉力減小，條形磁鐵對桌面的壓力增大 解析：如圖所示，畫出直導(dǎo)線附近的條形磁鐵的磁感線，由左手定則，直導(dǎo)線受向下的安培力，由力的作用是相互的，條形磁鐵受向上的作用力。故A正確。 答案：A 7．如圖5所示，電磁炮是由電源、金屬軌道、炮彈和電磁鐵組成。當(dāng)電源接通后，磁場對流過炮彈的電流產(chǎn)生力的作用，使炮彈獲得極大的發(fā)射速度。下列各俯視圖中正確表示磁場B方向的是(　　) 圖5 圖6 解析：要使電磁炮彈加速，則炮彈應(yīng)受向右的安培力。由左手定則可知：磁場方向應(yīng)為垂直紙面向外。B正確。 答案：B 8.如圖7所示，長為2l的直導(dǎo)線折成邊長相等、夾角為60°的V形，并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流強(qiáng)度為I的電流時(shí)，V形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為(　　) A．0 B．0.5BIl C．BIl D．2Bil 圖7 解析：V形導(dǎo)線通入電流I時(shí)每條邊受到的安培力大小均為BIl，方向分別垂直于導(dǎo)線斜向上，再由平行四邊形定則可得其合力F＝BIl，答案為C。解答本題也可用等效長度法，V形導(dǎo)線的有效長度為l，所受安培力為BIl，C正確。 答案：C 9.如圖8所示，MN、PQ為水平放置的平行導(dǎo)軌，通電導(dǎo)體棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上，已知導(dǎo)體棒質(zhì)量m＝1 kg，長l＝2.0 m，通過的電流I 圖8 ＝5.0 A，方向如圖所示，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝。若使導(dǎo)體棒水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，要求軌道內(nèi)所加與導(dǎo)體棒ab垂直的勻強(qiáng)磁場最小，則磁場的方向與 軌道平面的夾角是(g＝10 m/s2)(　　) A．30° B．45° C．60° D．90° 解析：對導(dǎo)體棒進(jìn)行受力分析，如圖所示，受到豎直向下的重力、豎直向上的支持力、與運(yùn)動(dòng)方向相反的摩擦力，故要使導(dǎo)體棒勻速直線運(yùn)動(dòng)，則安培力需為動(dòng)力，則設(shè)磁場方向與軌道平面成θ角向左斜向上，由左手定則可知安培力方向與磁場垂直斜向右上方，如圖所示，則 BIlsinθ＝μFN①，F(xiàn)N＋BIlcosθ＝mg②，聯(lián)立①、②式可得：B＝·＝＝，故θ＝60°時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度最小。sin(θ 答案：C 10．(2020·昆明一模)如圖9所示，光滑的平行導(dǎo)軌與電源連接后，與水平方向成θ角傾斜放置，導(dǎo)軌上另放一個(gè)質(zhì)量為m的金屬導(dǎo)體棒。當(dāng)S閉合后，在棒所在區(qū)域內(nèi)加一個(gè)合適的勻強(qiáng)磁場，可以使導(dǎo)體棒靜止平衡，圖中分別加了不同方向的磁場，其中一定不能平衡的是(　　) 圖9 解析：四種情況的受力分別如圖所示： A、C都有可能平衡，D中如果重力與安培力剛好大小相等，則導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間沒有壓力，可以平衡，B合外力不可能為零。 答案：B 11.如圖10所示，PQ和MN為水平、平行放置的金屬導(dǎo)軌，相距1 m，導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為m＝0.2 kg，棒的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)滑輪與物體 圖10 相連，物體的質(zhì)量M＝0.3 kg，棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2 T，方向豎直向下，為了使物體勻速上升，應(yīng)在棒中通入多大的電流？方向如何？(g＝10 m/s2) 解析：導(dǎo)體棒ab受力，由平衡條件： FN＝mg① BIL－Ff－Mg＝0② 又Ff＝μFN③ 聯(lián)立①②③得I＝2 A， 由左手定則知電流方向由a→b。 答案：2 A　a→b 12. (2020·?？谀M)如圖11所示為一電流表的原理示意圖。質(zhì)量為m的均質(zhì)細(xì)金屬棒MN的中點(diǎn)處通過一掛鉤與一豎直懸掛的彈簧相連，絕緣彈簧勁度系數(shù)為k。在矩形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外。與MN的右端N連接的一絕緣輕指針可指示標(biāo)尺上的讀數(shù)，MN的長度大于a。當(dāng) 圖11 MN中沒有電流通過且處于平衡狀態(tài)時(shí)，MN與矩形區(qū)域的cd邊 重合； 當(dāng)MN中有電流通過時(shí)，指針示數(shù)可表示電流大小。 (1)當(dāng)電流表示數(shù)為零時(shí)，彈簧伸長多少？(重力加速度為g) (2)若要電流表正常工作，MN的哪一端應(yīng)與電源正極相接？ (3)若k＝2.0 N/m， ＝0.20 m， ＝0.05 m，B＝0.20 T，此電流表的量程是多少？(不計(jì)通電時(shí)電流產(chǎn)生的磁場的作用) (4)若將量程擴(kuò)為(3)中的2倍，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)變?yōu)槎啻螅? 解析：(1)設(shè)當(dāng)電流表示數(shù)為零時(shí)，彈簧的伸長量為Δx，則有mg＝kΔx① 由①式得：Δx＝。② (2)為使電流表正常工作，作用于通有電流的金屬棒MN的安培力必須向下，因此M端應(yīng)接正極。 (3)設(shè)電流表滿偏時(shí)通過MN間電流強(qiáng)度為Im。則有 BIm＋mg＝k(＋Δx)③ 聯(lián)立②③并代入數(shù)據(jù)得Im＝2.5 A。④ (4)設(shè)量程擴(kuò)大后，磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)锽′，則有 2B′Im＋mg＝k(＋Δx)⑤ 由①⑤式得：B′＝⑥ 代入數(shù)據(jù)得：B′＝0.10 T。 答案：(1)　(2)M端　(3)2.5 A　(4)0.10 T