高三物理一轮复习 题组层级快练30 第八章 磁场 第1讲 磁场 磁感应强度

2021届高三物理一轮复习磁场1：磁场、磁感应强度和磁感线班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________ 一、选择题1．关于磁感应强度，下列说法中正确的是（）A．若长为L、通有电流为I的导体在某处受到的磁场力为F，则该处的磁感应强度必为F ILB．由B＝FIL知，B与F成正比，与IL成反比C．由B＝FIL知，若一小段通电导体在某处不受磁场力，则说明该处一定无磁场D．磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向【答案】D【解析】磁感应强度B是磁场本身的性质，公式B＝FIL只是定义式，不是决定式，B错误；只有当电流I与磁感应强度垂直时B＝FIL才成立，A错误；若I与B平行，则F＝0，但磁感应强度不为0，C错误；由磁感应强度方向的判定方法知D正确。

2．磁感应强度单位是特斯拉，1特斯拉相当于（）(A)1kg/(A·s2)(B) 1kg·m/(A·s2)（C）1kg·m2/s2 (D) 1kg·m2/(A·s2)【答案】A【解析】由公式B=F/IL，安培力的单位是N，而电流的单位是A，长度的单位为m，则单位的换算可得N/A•m，即为1T．根据牛顿第二定律F=ma，即1N=1kg•m/s2，则1特斯拉相当于1kg/A•s2，故A正确，BCD错误．故选：A．3．(教科版选修3－1·P83·T3)(多选)如图为通电螺线管．A为螺线管外一点，B、C两点在螺线管的垂直平分线上，则下列说法正确的是（）A．磁感线最密处为A处，最疏处为B处B．磁感线最密处为B处，最疏处为C处C．小磁针在B处和A处N极都指向左方D．小磁针在B处和C处N极都指向右方【答案】BC．【解析】根据安培定则可知，A、B两处磁场方向向左，C处磁场方向向右；根据通电螺线管周围的磁感线分布情况可知，B处磁感线最密，C处磁感线最疏．4．(2020·北京)如图所示，在带负电荷的橡胶圆盘附近悬挂一个小磁针。

2020届高考一轮物理复习（人教版）课时训练第八章磁场第1讲磁场及磁场对电流的作用一、选择题（本题共10小题，共70分）1.如图8－1－24所示，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向 (垂直于纸面向里)垂直．线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc＝∠bcd＝135°.流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示．导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力( )A．方向沿纸面向上，大小为(2＋1)ILBB．方向沿纸面向上，大小为(2－1)ILBC．方向沿纸面向下，大小为(2＋1)ILBD．方向沿纸面向下，大小为(2－1)ILB解析：将导线分为三段直导线，根据左手定则分别判断出安培力的大小，根据F ＝BIL计算出安培力的大小，再求合力．导线所受合力F＝BIL＋2BILsin 45°＝(2＋1)ILB.答案：A2.如图8－1－25所示，在绝缘的水平面上等间距固定着三图8－1－24图8－1－25根相互平行的通电直导线a、b和c，各导线中的电流大小相同，其中a、c导线中的电流方向垂直纸面向外，b导线电流方向垂直纸面向内．每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用，则关于每根导线所受安培力的合力，以下说法中正确的是 ( )A．导线a所受合力方向水平向右B．导线c所受合力方向水平向右C．导线c所受合力方向水平向左D．导线b所受合力方向水平向左解析：首先用安培定则判定导线所在处的磁场方向，要注意是合磁场的方向，然后用左手定则判定导线的受力方向．可以确定B是正确的．答案：B3．(2020·广东惠州调研)图8－1－26中的D为置于电磁铁两极间的一段通电直导线，电流方向垂直于纸面向里．在开关S图8－1－26接通后，导线D所受磁场力的方向是 ( )A．向上 B．向下C．向左 D．向右解析：由右手螺旋定则，软铁芯在导线处的磁场方向向左，由左手定则，导线D受到的磁场力方向向上，A正确．答案：A4．某专家设计了一种新型电磁船，它不需螺旋桨推进器，航行时平稳而无声，时速可达100英里．这种船的船体上图8－1－27安装一组强大的超导线圈，在两侧船舷装上一对电池，导电的海水在磁场力作用下即会推动船舶前进．如图8－1－27所示是超导电磁船的简化原理图，AB和CD是与电池相连的导体，磁场由超导线圈产生．以下说法正确的是( )A．船体向左运动B．船体向右运动C．无法断定船体向哪个方向运动D．这种新型电磁船会由于良好的动力性能而提高船速解析：导电的海水的电流方向垂直AB方向从CD板流向AB板，海水所受的安培力方向水平向左，故船体上的超导线圈所受的作用力向右，故推动船体向右运动，B、D正确．答案：BD5．如图8－1－28所示，S为一垂直纸面放置的通电直导线的横截面，当通以垂直纸面向里的恒定电流I后，在距导线的轴线为R的a处产生的磁感应强度大小为B，b、c、d是与a在同一圆周上的三点，现将导线放在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，以下关于a、b、c、d四点磁感应强度的说法中正确的是 ( )A．a、c点的磁感应强度均为0B．a点的磁感应强度大小为2B，竖直向上；c点的磁感应强度为0C．b点的磁感应强度大小为2B，和水平方向成45°斜向右上方D．d点的磁感应强度大小为2B，和水平方向成45°斜向左下方解析：对通电导线用安培定则并结合矢量的合成法则即可得到正确答案．答案：BC6．如图8－1－29所示电路中，电池均相同，当电键S分别置于a、b两处时，导致MM′与NN′之间的安培力的大小分别为Fa 、Fb，可判断这两段导线( )图8－1－28图8－1－29A．相互吸引，Fa >FbB．相互排斥，Fa>FbC．相互吸引，Fa <FbD．相互排斥，Fa<Fb解析：不管电流方向如何，MM′和NN′两段导线中的电流方向总是相反的，则两段导线始终产生排斥力．又安培力的大小和电流成正比，单刀双掷开关接b时的电压高，则电流大，两段导线间产生的安培力也大．答案：D7．(2020·黄冈3月质检)如图8－1－30所示，用粗细均匀的电阻丝折成平面梯形框架，ab、cd边均与ad边成60°角，ab＝bc＝cd＝L，长度为L的电阻丝电阻为r，框架与一电动势为E，内阻为r的电源相连接，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场，则框架受到的安培力的合力大小为 ( )图8－1－30A．0 B.5BEL11rC.10BEL11rD.BELr解析：总电阻R＝3r·2r3r＋2r＋r＝115r总电流I＝ER＝5E11r，梯形框架受到的安培力等效为I通过ad边时受到的安培力，故F＝BI·a d＝BI·2L＝10BEL11r，所以C选项正确．答案：C8．如图8－1－31所示，两个完全相同且相互绝缘、正交的金属环，可沿轴线OO′自由转动，现通以图示方向电流，沿OO′看去会发现 ( ) A ．A 环、B 环均不转动B ．A 环将逆时针转动，B 环也逆时针转动，两环相对不动C ．A 环将顺时针转动，B 环也顺时针转动，两环相对不动D ．A 环将顺时针转动，B 环将逆时针转动，两者吸引靠拢至重合为止 解析：可与前述例题同理分析，亦可用“求同趋近”的规律来简单判断．由于两环均可以自由转动，电流方向要趋于相同，因此A 环顺时针转动，B 环逆时针转动，而且尽可能的靠近，故选项D 正确． 答案：D9．如图8－1－32所示，用三条细线悬挂的水平圆形线圈共有n 匝，线圈由粗细均匀、单位长度的质量为2.5 g 的导线绕制而成，三条细线呈对称分布，稳定时线圈平面水平，在线圈正下方放有一个圆柱形条形磁铁，磁铁的中轴线OO′垂直于线圈平面且通过其圆心图8－1－31图8－1－32O ，测得线圈的导线所在处磁感应强度大小为0.5 T ，方向与竖直 线成30°角，要使三条细线上的张力为零，线圈中通过的电流至少 为 ( ) A ．0.1 A B ．0.2 A C ．0.05 A D ．0.01 A 解析： 设线圈半径为R ，通电导线受到的安培力F ＝nBI2πR， 所受重力为G ＝n2πRρg， 平衡时有：Fsin 30°＝G.nBI2πRsin 30°＝n2πRρg，得I ＝2ρgB，代入数据得I ＝0.1 A ，故A 正确． 答案：A10．(2020·宜宾模拟)如图8－1－33所示，木板质量为M ，静止于水平地面上，木板上固定一质量不计的框架，框架上悬有磁铁A ，木板上放有磁铁B ，两磁铁质量均为m ，设木板对地面的压力为F N1，B 对木板的压力为F N2，A 对悬线的拉力为F T ， 则下面结论正确的是 ( ) A ．F N1＝Mg ＋2mg B ．F N2＝mg C ．F T ＝mg D ．以上全不对 解析：把木板、框架及磁铁A 、B 看成一个系统，则系统受重力G 总＝Mg ＋2mg ，地面的弹力FN 1′.由牛顿第三定律可知FN 1′＝FN 1，由系统图8－1－33平衡条件可知FN 1′＝Mg ＋2mg ，即FN 1＝Mg ＋2mg.磁铁B 受有重力G B ＝mg 、木板的弹力FN 2′、磁铁A 的吸引力F A .由平衡条件可知FN 2′＝mg －F A .由牛顿第三定律知FN 2′＝FN 2，所以有FN 2＝mg －F A ＜mg.磁铁A 受有重力G A ＝mg ，悬线拉力F T ′，B 磁铁的吸引力F B .由平衡条件可知F T ′＝mg ＋F B .由牛顿第三定律可知F T ′＝F T ，所以有F T＝mg ＋F B ＞mg.此题答案应选A. 答案：A二、非选择题（第11题14分，第12题16分） 11．电磁炮是利用磁场对电流的作用力，把电能转变成机械能，使炮弹发射出去的．如图8－1－34所示，把两根长为s ，互相平行的铜制轨道放在磁场中，轨道之间放有质量为 m 的炮弹，炮弹架在长为l ，质量为M 的金属杆上，当有大的电流I 1通过轨道和炮弹时，炮弹与金属架在磁场力的作用下，获得速度v 1时刻的加速度为a ，当有大的电流I 2通过轨道和炮弹时，炮弹最终以最大速度v 2脱离金属架并离开轨道，设炮弹运动过程中受到的阻力与速度的平方成正比，求垂直于轨道图8－1－34平面的磁感应强度多大？解析：设运动中受总阻力Ff＝kv2，炮弹与金属架在安培力和阻力合力作用下加速，根据牛顿第二定律，获得v1速度时，BI1l－kv21＝(M＋m)a①当炮弹速度最大时，有BI2l＝kv22②解①②得垂直轨道的磁感应强度为：B ＝M＋m av22l I1v22－I2v21.答案：M＋m av22 l I1v22－I2v2112．水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)．现垂直于导轨搁一根质量为m，电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方，如图8－1－35所示，问：(1)当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？(2)若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B的方向如何？解析：从b向a看侧视图如图所示．(1)水平方向：F＝FA sin θ①图8－1－35竖直方向：FN ＋FAcos θ＝mg②又FA ＝BIL＝BERL③联立①②③得：FN ＝mg－BLEcos θR，F＝BLEsin θR.(2)使ab棒受支持力为零，且让磁场最小，可知安培力竖直向上．则有FA＝mgB min ＝mgREL，根据左手定则判定磁场方向水平向右．答案：(1)mg－BLEcos θRBLEsin θR(2)mgREL方向水平向右。

磁场的描述磁场对电流的作用（限时：40分钟）A 级跨越本科线1. 1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应.在奥斯特实验中，将直导线沿南 北方向水平放苣，指针靠近直导线，下列结论正确的是（）A. 耙小磁针放在导线的延长线上，通电后，小磁针会转动B. 把小磁针平行地放在导线的下方，在导线与小磁针之间放巻一块铝板，通电后，小 磁针不会转动C. 把小磁针平行地放在导线的下方，给导线通以恒左电流，然后逐渐增大导线与小磁 针之间的距离，小磁针转动的角度（与通电前相比）会逐渐减小D. 把黄铜针（用黄铜制成的指针）平行地放在导线的下方，通电后，黄铜针会转动C 耙小磁针放在导线的延长线上，通电后，小磁针没有处于导线的磁场中，不会转动, 选项A 错误：把小磁针平行地放在导线的下方，在导线与小磁针之间放置一块铝板，通电后, 小磁针会转动，选项B 错误；耙小磁针平行地放在导线的下方，给导线通以恒上电流，然后 逐渐增大导线与小磁针之间的距离，小磁针处的磁场会变弱，英转动的角度（与通电前相比） 会逐渐减小，选项C 正确：黄铜针没有磁性，把黄铜针平行地放在导线的下方，通电后，黄 铜针不会转动，选项D 错误.2. （多选）（2016 •海南髙考）如图8-1-13 （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（线圈平而即纸而），磁场方向如图中箭头所示.在图（力中（ ）【导学号： 96622341](b)图 8-1-13将环形导线分割成无限个小段，每一小段看成直导线，则根据左手左则，当电流沿 顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸而向外，故选项A 错误，选项B 正确：当电 流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸而向里，故选项C 正确，选项D 错误.3•如图8-1-14所示，一条形磁铁静止在固泄斜而上，上端为N 极，下端为S 极，其一条磁感线如图所示，垂直于纸而方向有两根完全相同的固上导线，它们与磁铁两端的连线都A. 当电流沿顺时针方向时, 线圈所受安培力的方向垂直于纸而向里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而向外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而向里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而向外BC斜而垂直且距离相等（如图中虚线所示）.开始两根导线未通电流，斜面对磁铁的弹力、摩擦力的大小分别为尺、斤，后来两根导线通图示方向大小相同的电流后，磁铁仍然静止，则与未通电时相比（）图8-1-14A.尺、斤均变大B.尺不变，疋变小C.尺变大,尺不变D.尺变小，尺不变D两根导线通题图方向大小相同的电流后，导线受到安培力，由牛顿第三左律，磁铁受到垂直斜面向上的作用力，斜面对磁铁的弹力减小，摩擦力不变，选项D正确.4.如图8-1-15所示，五根平行的长直导体棒分别过竖直平而内的正方形的四个顶点和中心，并和该正方形平面垂直，各导体棒中均通有大小相等的电流，方向如图所示，则中心处的导体棒受到其余四根导体棒的磁场力的合力方向是（）【导学号：96622342]图8-1-15A.竖直向上B.竖直向下C.水平向左D.水平向右C根拯同向电流相互吸引，异向电流相互排斥可知，左边两根导体棒对中间导体棒的作用力的合力水平向左，右边两根导体棒对中间导体棒的作用力的合力水平向左，故中间导体棒受到作用力的合力水平向左，C正确.5.（2017 •徐州模拟）如图8-1-16所示，空间中有垂直纸面向里的匀强磁场，一不可伸缩的软导线绕过纸而内的小动滑轮H可视为质点），两端分别拴在纸而内的两个固疋点弘处，并通入由"到”的恒圮电流Z，导线尺孑和始终伸直.现将尸从左侧缓慢移动到右侧，在此过程中导线腸V受到的安培力大小（）图8-1-16A.始终不变B.逐渐增大C.先增大后减小D.先减小后增大A在尸从左侧缓慢移动到右侧的过程中，导线JGV受到的安培力可等效为直导线通入电流/时受到的安培力，即导线MU•受到的安培力大小始终不变，A正确.6.（2017 •无锡模拟）如图8-1-17所示，一个边长为2的正方形金属框竖直放宜，各边电阻相同，金属框放宜在磁感应强度大小为氏方向垂直金属框平而向里的匀强磁场中.若A.万两端与导线相连，由兔到万通以如图所示方向的电流（由月点流入，从万点流出），流过也边的电流为Z,则金属框受到的安培力大小和方向分别为（）【导学号：96622343】图8-1-174A. 2BIL竖直向下B. ^BIL竖直向上3C. BIL竖直向上D-BIL竖直向下4B由题图可知，电流由川点流入，从万点流岀，则有A-B和月一—方的电流，而A-H的电流产生的安培力可等效成％边受到的安培力，由于流过初边电流为Z,根1 4拯电路并联特点，流过％边的电流为因此金属框受到的合安培力为亍刃Z,根据左手左则，方向竖直向上，故B正确，A、C、D错误.7.如图8-1-18所示，在倾角为〃的光滑斜而上，放宜一质量为加的导体棒，棒长为厶棒中通有垂直纸而向里的电流，电流大小为£若使金属棒静止在斜而上，则下而关于磁感应强度万的判断正确的是（）图8-1-18A.万的方向垂直斜而向上，4应；：万为最小值B.万的方向平行斜面向上，，万为最小值C.万的方向竖直向上，4芳，此时金属棒对导轨无压力D.万的方向水平向左，5=等，此时金属棒对导轨无压力D由左手左则知，当万的方向垂直斜而向下时，安培力沿斜而向上，此时万为最小值，•f）即一, AB项错误；若万的方向水平向左，则安培力竖直向上，兰即万=芳时，金属棒对导轨无压力，当万的方向竖直向上时，安培力水平向右，不可能静止在斜而上，C项错误，D项正确.8.（2015 •重庆髙考）音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机.图8-1-19 是某音圈电机的原理示意图，它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成，线圈边长为L,匝数为m磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖宜向下，大小为万，区域外的磁场忽略不计.线圈左边始终在磁场外，右边始终在磁场内，前后两边在磁场内的长度始终相等.某时刻线圈中电流从尸流向0，大小为Z【导学号：96622344]图8-1-19（1）求此时线圈所受安培力的大小和方向；（2）若此时线圈水平向右运动的速度大小为r,求安培力的功率.【解析】（1）由安培力表达式Q刃Z可知，线圈所受的安培力尸=力万必，由左手泄则可判断安培力方向水平向右.（2）由功率公式4刊可知，安培力的功率P=nBILv.【答案】（1）安培力的大小：nBIL方向：水平向右（2）安培力的功率：nBILvB级名校必刷题9.如图8-1-20所示，由均匀的电阻线组成的等边三角形导体框，垂直磁场放垃，将曲两点接入电压恒左的电路两端，通电时，线框受到的安培力为尸，若将月彷边移泄，则余下线框受到的安培力大小为（）图8-1- 201 1A. 了尸B.八1 “ 2C・F D.尹D设三角形框架的每边电阻为斤，边长为厶电源的路端电压为从由串、并联电路的特点可得曲边的电流为21, 2I=y川仿边的电流为/=Z,由安培力公式和左手泄则，对三角形框架受力分析，由几何关系可得F=2BIL+BIL=3BILx若去掉月彷边后，流经曲边的U2电流仍为27=-.由安培力公式和左手泄则可得:此时月万边所受安培力大小F' =2BIL=书、选项D 正确，选项ABC错误.10.（多选）如图8-1-21是小丽自制的电流表原理图.质量为加的均匀细金属杆JIV与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弾簧劲度系数为k,在边长ab=L、、氐=厶的矩形区域abed 内有匀强磁场，磁感应强度大小为氏方向垂直纸而向外.皿V的右端连接一绝缘轻指针，可指示出标尺上的刻度，松的长度大于也当妳中没有电流通过且处于静止时，血•与必边重合，且指针指在标尺的零刻度：当JfV中有电流时，指针示数可表示电流大小.始终在纸而内且保持水平，重力加速度为&则（）图8-1-21A.要使电流表正常工作，金属杆中电流方向应从”至”B.当该电流表的示数为零时，弹簧的伸长量为零C.该电流表的量程是A巻D.该电流表的刻度在0〜▲范用内是不均匀的AC要使电流表正常工作，当血•中有电流时，应向下运动，受到的安培力月方向向下，根据左手立则可知，电流一泄是从"到A；选项A正确：当电流表的示数为零时，•於• 中电流为0,弹簧的弹力等于的重力，故弹簧处于伸长状态，选项B错误；血•中无电流时，对血•有mg= kg 当血倒达cd边时，•刖中通过的电流最大，此时昭+月=比（及+厶），其中Fm,故厶=荒，选项c正确：由c项分析可知，・於・中电流的表达式为/=玄弘即电流Z和亞V下降的距禽X成正比，故电流表的刻度是均匀的，选项D错误.11.（多选）如图8-1-22所示，在竖直向下的匀强磁场中有两根水平放置的平行粗糙导轨G?、药导轨上放有一金属棒般:现从尸0时刻起，在棒中通以由〃到"方向的电流且电流与时间成正比，即I=kt,其中&为常量，金属棒与导轨始终垂直且接触良好.下列关于棒的速度、加速度随时间r变化的关系中，可能正确的是（）【导学号：96622345]图8-1-22BD考虑到粗糙导轨上存在摩擦力，需要安培力达到一沱数值，棒才开始加速，A错：从开始运动，满足BIL-f=ma,即员加一Qm,由关系式可以看出，图象为向上倾斜的直线，B正确：由于加速度逐渐增大，速度一时间图象中切线的斜率要逐渐增大，C错，D正确.12.如图8-1-23所示,用两根轻细金属丝将质量为皿长为，的金属棒訪的两端悬挂在c、〃两处，宜于竖直向上的匀强磁场内.当棒中通以从a到b的电流Z后，两悬线偏藹竖直方向〃角处于平衡状态，则磁感应强度万为多大？为了使棒平衡在该位置上，所需匀强磁场的磁感应强度万最小为多少？方向如何？图8-1-23【解析】画出从右侧逆着电流方向的侧视图，如图甲所示.金属棒在重力昭、悬线拉力牙、安培力尸三个力作用下处于平衡状态，由平衡条件得Q昭tan 0又Q刃7,解得5=^jtan 0要求所加匀强磁场的磁感应强度最小，应使棒在该位置平衡时所受的安培力最小.由于棒的重力恒定，悬线拉力的方向不变，由如图乙所示的力三角形可知，安培力的最小值为屉=z?7gsin 〃・即B^^Il=nigsin 0解得駐=^sin 0由左手定则可知，所加磁场的方向应平行于悬线向上.甲乙【答案】务an 0耸sin 〃‘方向平行于悬线向上。

专题8磁场考点一：基本概念及规律 一 磁场 1．定义：2．磁场的方向的规定：① ② 二．磁感线1什么叫磁感线?对磁感线有何要求？ 2熟记几种常见磁场的磁感线的分布：“内外有别”．．．．．．练习：请画出条形磁体、直线电流、环形电流、通电螺线管的磁感线的分布？思考：有人说：“磁感线总是从北极出发，回到南极”对吗？“同名磁极相互排斥，异名磁极相互”不完全正确，你怎么看？说明：①电流产生的磁场 安培定则电流与磁场间的方向关系安培定则Ⅰ： 安培定则Ⅱ： ②地磁场的说明ⅰ、地磁场的N （S ）极在地球南（北）极附近；ⅱ、地磁场的水平分量总是从南极指向北极,而竖直分量在南半球向上,在北半球向下；ⅲ、在赤道平面(中性面)上, 距离地球表面相等的各点磁感应强度相等,方向水平；练习： A 组 1．关于地磁场，下列说法正确的是（ ） A ．地球是一个巨大的磁体，地磁N 极在地南极附近，S 极在地北极附近 B ．地磁场在地表附近某处，有两个分量，水平分量指向地北极附近，竖直分量一定竖直向下．若指南针放在地心，则它的N 极指向地球北极D ．若指南针放在地心，则它的N 极指向地球南极2．下列描述哪些是正确的（ ） A ．磁感线从磁体的N 极出发到磁体的S 极终止B ．自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N 极指向螺线管的北极 ．磁感线的方向就是磁场方向D ．两条磁感线空隙处不存在磁场 3 磁场中某区域的磁感线如图3-26所示．则（ ）A ．、b 两处磁感强度大小不等，B ＞Bb ． B ．、b 两处磁感强度大小不等，B ＜Bb ． ．同一小段通电导线放在处时受力一定比b 处时大．D．同一小段通电导线放在处时受力可能比b处时小4．如图所示，一束带电粒子沿水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S 极向纸外偏转，这一带电粒子束可能是（）A．向右飞行的正离子束 B．向左飞行的正离子束．向右飞行的负离子束 D．向左飞行的负离子束5 (07广东)磁体之间的相互作用是通过磁场发生的。

第八章磁场第1节磁场的描述__磁场对电流的作用(1)磁场中某点磁感应强度的大小，跟放在该点的试探电流元的情况无关。

(√)(2)磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力的方向一致。

(×)(3)垂直磁场放置的线圈面积减小时，穿过线圈的磁通量可能增大。

(√)(4)小磁针N极所指的方向就是该处磁场的方向。

(×)(5)在同一幅图中，磁感线越密，磁场越强。

(√)(6)将通电导线放入磁场中，若不受安培力，说明该处磁感应强度为零。

(×)(7)安培力可能做正功，也可能做负功。

(√)1820年，丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流的磁效应。

突破点(一)对磁感应强度的理解1．理解磁感应强度的三点注意事项(1)磁感应强度由磁场本身决定，因此不能根据定义式B＝FIL认为B与F成正比，与IL成反比。

(2)测量磁感应强度时小段通电导线必须垂直磁场放入，如果平行磁场放入，则所受安培力为零，但不能说该点的磁感应强度为零。

(3)磁感应强度是矢量，其方向为放入其中的小磁针N极的受力方向，也是自由转动的小磁针静止时N极的指向。

2．磁感应强度B与电场强度E的比较磁感应强度 B 电场强度E 物理意义描述磁场强弱的物理量描述电场强弱的物理量定义式B＝FIL(L与B垂直)E＝Fq方向磁感线切线方向，小磁针N极受力方向(静止时N极所指方向)电场线切线方向，正电荷受力方向大小决定因素由磁场决定，与电流元无关由电场决定，与检验电荷无关场的叠加合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度的矢量和合电场强度等于各电场的电场强度的矢量和3．地磁场的特点(1)在地理两极附近磁场最强，赤道处磁场最弱。

(2)地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近。

(3)在赤道平面(地磁场的中性面)附近，距离地球表面相等的各点，地磁场的强弱程度相同，且方向水平。

[题点全练]下列关于磁场或电场的说法正确的是________。

咐呼州鸣咏市呢岸学校第1节磁场的描述磁场对电流的作用一、选择题：1～7题为单项选择，8～9题为多项选择．1．磁场中某区域的磁感线如下图，那么A．a、b两处的磁感强度的大小不，B a＞B bB．a、b两处的磁感强度的大小不，B a＜B bC．同一通电导线放在a处受力一比放在b处受力大D．同一通电导线放在a处受力一比放在b处受力小2．通电螺线管内有一在磁场力作用下处于静止的小磁针，磁针指向如下图，那么A．螺线管的P端为N极，a接电源的正极B．螺线管的P端为N极，a接电源的负极C．螺线管的P端为S极，a接电源的正极D．螺线管的P端为S极，a接电源的负极3．将一长度为0.1 m的直导线放入某一匀强磁场中，当导线中电流为2 A时，测得其所受安培力为1 N．那么此匀强磁场的磁感强度B大小A．B<0.2 T B．B＝0.2 TC．B<5 T D．B≥5 T4．研究说明，地球自西的自转速度正在变慢，假设地球的磁场是由地球外表带电引起的，那么A．地球外表带正电，由于地球自转变慢，地磁场将变弱B．地球外表带正电，由于地球自转变慢，地磁场将变强C．地球外表带负电，由于地球自转变慢，地磁场将变弱D．地球外表带负电，由于地球自转变慢，地磁场将变强5．如下图为一种自动跳闸的闸刀开关，O是转动轴，A是绝缘手柄，C是闸刀卡口， M，N接电源线，闸刀处于垂直纸面向里、B＝1 T的匀强磁场中，CO间距离为10 cm, 当磁场力为0.2 N时，闸刀开关会自动跳开．那么要使闸刀开关能跳开，CO中通过的电流的大小和方向为A．电流方向C→O电流大小为1 AB．电流方向C→O电流大小为2 AC．电流方向O→C电流大小为1 AD．电流方向O→C电流大小为2 A6．如下图，ab、cd是两根在同一竖直平面内的直导线，在两导线悬挂一个小磁针，静止时小磁针和直导线在同一竖直平面内，当两导线中通以大小相的电流时，小磁针N极向纸面里转动，那么两导线中的电流方向A．一都是向上B．一都是向下C．ab中电流向下，cd中电流向上D．ab中电流向上，cd中电流向下7．如图，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中，O为M、N连线中点，连线上a、b两点关于O点对称．导线均通有大小相、方向向上的电流．长直导线在周围产生的磁场的磁感强度B＝k Ir，式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线的距离．一带正电的小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点．关于上述过程，以下说法正确的选项是①小球先做加速运动后做减速运动②小球一直做匀速直线运动③小球对桌面的压力先减小后增大④小球对桌面的压力一直在增大A．①③B．①④C．②③D．②④8．如下图，在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF，导轨上放有一金属棒MN.现从t＝0时刻起，给棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比，即I＝kt，其中k为常量，金属棒与导轨始终垂直且接触良好．以下关于棒的速度v、加速度a随时间t变化的关系图象，可能正确的选项是9．(2021)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，磁感强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t＝0时刻起，棒上有如图2所示的持续交变电流I，周期为T，最大值为I m，图1中I所示方向为电流正方向．那么金属棒12A．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二、计算题10．在与水平面成60°角的光滑金属导轨间连一电源，在相距为1 m的平行导轨上放一质量为0.3 kg 的金属棒ab，通以3 A的由b向a的电流，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止．求：(1)磁感强度B；(2)棒对导轨的压力大小．(g取10 m/s2)11．电磁炮的根本原理如下图，把待发射的炮弹(导体)放置在匀强磁场中的两条平行导轨(导轨与水平方向成α角)上，磁场方向和导轨平面垂直，假设给导轨通以很大的电流I，使炮弹作为一个载流导体在磁场的作用下，沿导轨做加速运动，以某一速度发射出去．匀强磁场的磁感强度为B，方向垂直两平行导轨向上．两导轨间的距离为L，磁场中导轨的长度为s，炮弹的质量为m，炮弹和导轨间摩擦力不计．试问：在导轨与水平方向夹角一时，要想提高炮弹发射时的速度v0，从设计角度看可以怎么办？(通过列式分析，加以说明)12．(2021Ⅰ)如图，一长为10 cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感强度大小为0.1 T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固，下端与金属棒绝缘．金属棒通过开关与一电动势为12 V的电池相连，电路总电阻为2 Ω.开关断开时两弹簧的伸长量为0.5 cm；闭合开关，系统重平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3 cm.重力加速度大小取10 m/s2.判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量．第1节 磁场的描述磁场对电流的作用【考点集训】1．B 2.B 3.D 4.C 5.D 6.D 7.D 8.BD 9.ABC 10.【解析】(1)受力分析如下图 BIL ＝mg tan θ B ＝mg tan θIL代入数据得： B ＝ 3 T (2)F N ＝mgcos θ代入数据得：F N ＝6 N由牛顿第三律，压力与支持力是作用力与反作用力，所以压力为6 N . 11．【解析】当通入电流I 时，炮弹受到的安培力为F ＝BIL 发射过程中安培力做功W ＝Fs 发射过程中重力做功W G ＝－mgs sin α 由动能理得：W ＋W G ＝12mv 20 联立解得v 0＝2BILsm－2gs sin α 可以看出，当炮弹质量和导轨倾角α一时，从理论上讲，增大B 、I 、L 、s 都可以提高炮弹的发射速度12．【解析】依题意，开关闭合后，电流方向从b 到a ，由左手那么可知，金属棒所受的安培力方向竖直向下．开关断开时，两弹簧各自相对于其原长伸长了Δl 1＝0.5 cm .由胡克律和力的平衡条件得 2k Δl 1＝mg①式中，m为金属棒的质量，k是弹簧的劲度系数，g是重力加速度的大小．开关闭合后，金属棒所受安培力的大小为F＝IBL②式中，I是回路电流，L是金属棒的长度．两弹簧各自再伸长了Δl2＝0.3 cm，由胡克律和力的平衡条件得2k(Δl1＋Δl2)＝mg＋F③由欧姆律有E＝IR④式中，E是电池的电动势，R是电路总电阻．联立①②③④式，并代入题给数据得m＝0.01 kg⑤。

峙对市爱惜阳光实验学校磁场磁感强度一、选择题(其中1－7题，只有一个选项正确，8－11题有多个选项正确) 1．(2021·模拟)以下各图中，用带箭头的细实线标出了通电直导线周围磁感线的分布情况，其中正确的选项是( )解析通电直导线周围的磁感线是以导线上各点为圆心的圆，并且这些圆都在跟导线垂直的平面内，电流方向与磁感线方向间的关系可由安培那么判：让伸直的大拇指指向导线中电流方向，弯曲四指的方向即为磁感线的环绕方向，所以只有D项正确．答案D设置目的考查通电直导线周围的磁场的分布2．(2021·检测)以下表述符合物理学史实的是( )A．开普勒认为只有在一的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比B．牛顿认为在足够高的山上以足够大的水平速度抛出物体，物体就不会再落到地球上C．奥斯特发现电磁感现象，并坚信电和磁之间存在一的联系D．安培首先引入电场线和磁感线，极促进了他对电磁现象的研究解析A项，胡克认为只有在一的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比，故A项错误；B项，牛顿认为在足够高的山上以足够大的水平速度抛出物体，物体就不会再落到地球上，故B项正确；C项，法拉第发现电磁感现象，并坚信电和磁之间存在一的联系，故C项错误；D项，法拉第首先引入电场线和磁感线，极促进了他对电磁现象的研究，故D项错误．应选B项．答案B设置目的考查物理学开展的历史3.(2021·)如下图，一根通电直导线垂直放在磁感强度为1 T的匀强磁场中，在以导线截面的中心为圆心、r为半径的圆周上有A、B、C、D四个点．A点的磁感强度为0，那么以下表达正确的选项是( ) A．直导线中的电流方向垂直纸面向外B．B点的实际磁感强度为 2 T，方向斜向右上方，与竖直方向的夹角为45°C．C点的实际磁感强度也为0D．D点的实际磁感强度与B点相同解析A点的实际磁感强度为0，即直线电流在A处的磁感强度与匀强磁场在该处的磁感强度的矢量和为0，所以直线电流在A处的磁感强度B＝1 T，方向向左，由安培那么可得直导线中的电流方向垂直纸面向里，由于圆周上各点到直导线的距离相同，所以直线电流在圆周上各处的磁感强度大小均为1 T，但方向不同，在B处向上，在C处向右，在D处向下，那么B、C、D三处的实际磁感强度分别为： 2 T，方向斜向右上方与竖直方向成45°夹角；2 T，方向向右； 2 T ，方向斜向右下方与竖直方向成45°夹角，B 项正确． 答案 B设置目的 考查磁场的分布与合成4．欧姆在探索导体的导电规律的时候，没有电流表，他利用小磁针的偏转检测电流，具体的做法是：在地磁场的作用下，处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流的时候，小磁针就会发生偏转；当通过该导线的电流为I 时，发现小磁针偏转了30°，由于直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比，当他发现小磁针偏转了60°时，通过该导线的电流为( ) A ．3I B ．2I C.3ID ．I解析 设地磁场的磁感强度为B 0，电流为I 的导线产生的磁场的磁感强度为B 1，因为小磁针偏转了30°，那么有tan30°＝B 1B 0；设电流为I ′的直导线产生的磁场的磁感强度为B 2，小磁针偏转了60°时，那么有tan60°＝B 2B 0；联立解得B 2＝3B 1；由直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比可得，I ′＝3I ，A 项正确． 答案 A设置目的 考查安培那么、通电直导线周围磁场的分布与合成 5.(2021·期末)指南针是我国古代四大创造之一．当指南针上方有一条水平放置的通电导线时，其N 极指向变为如图实线小磁针所示．那么对该导线电流的以下判断正确的选项是( )A ．可能东西放置，通有由东向西的电流B ．可能东西放置，通有由西的电流C ．可能南北放置，通有由北向南的电流D ．可能南北放置，通有由南向北的电流解析 假设导线东西放置，通有由东向西的电流，根据安培那么可知，小磁针所在处合磁场方向将在南北方向上，其不会出现图示情况，故A 项错误．假设导线东西放置，通有由西的电流，根据安培那么可知，小磁针N 极不偏转，故B 项错误．假设导线南北放置，通有由北向南的电流时，根据安培那么可知，小磁针N 极将顺时针偏转，可转向图中实线所示位置，故C 项正确．假设导线南北放置，通有由南向北的电流，根据安培那么可知，小磁针N 极将逆时针偏转，指向西北方，故D 项错误． 答案 C6.如下图，两根相互平行的长直导线过纸面上的M 、N 两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相、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的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相．关于以上几点处的磁场，以下说法正确的选项是( )A．O点处的磁感强度为零B．a、b两点处的磁感强度大小相，方向相反C．c、d两点处的磁感强度大小相，方向相同D．a、c两点处磁感强度的方向不同解析根据安培那么判断磁场方向，再结合矢量的合成知识求解．根据安培那么判断：两直线电流在O点产生的磁场方向均垂直于MN向下，O点的磁感强度不为零．A项错误；a、b两点的磁感强度大小相，方向相同，B项错误；根据对称性，c、d两点处的磁感强度大小相同，方向相同，C项正确；a、c两点的磁感强度方向相同，D项错误．答案C设置目的考查安培那么、通电直导线周围磁场的分布与合成7．取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图(a)所示的螺线管，当该螺线管中通以大小为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感强度大小为B，假设将另一根长导线对折后绕成如图(b)所示的螺线管，并通以大小也为I的电流时，那么在螺线管内中部的磁感强度大小为( )A．0 B．0.5B C．B D．2B解析因对折后螺线管顺时针电流与逆时针电流在螺线管内中部产生的磁场的磁感强度大小相，方向相反，矢量和为零，A项正确．答案A设置目的通过此题让学生认识到单线绕制螺线管和双线绕制螺线管中磁场的区别8．(2021·连徐宿三调)以下说法中正确的选项是( )A．电荷在某处不受电场力的作用，那么该处电场强度为零B．一小段通电导线在某处不受磁场力作用，那么该处磁感强度一为零C．表征电场中某点电场的强弱，是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值D．表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值解析电场和磁场有一个明显的区别是：电场对放入其中的电荷有力的作用，磁场对通电导线有力的作用的条件是磁场方向不能和电流方向平行，因此A项对，B项错．同理根据电场强度的义式E＝F/q可知C项正确．而同样用比值义法义的磁感强度那么有明确的说明，即B＝FIL中I和B的方向必须垂直，故D 项错．答案AC设置目的考查磁场和电场的性质与概念9．(2021·)以下关于磁通量的说法，正确的选项是( )A．磁通量是反映磁场强弱和方向的物理量B．某一面积上的磁通量是表示穿过此面积的磁感线的总条数C．穿过任何封闭曲面的磁通量一为零D．磁通量的变化，可能是由于磁感强度的变化引起的，也可能是由于线圈面积的变化引起的，还可能是由于线圈与磁场方向间夹角的变化引起的解析磁感强度是反映磁场强弱和方向的物理量，磁通量是反映穿过磁场中某一面积的磁感线条数多少的物理量，A项错误，B项正确；因为磁感线是闭合曲线，磁感线以一的方向从一侧进入，那么必从另一侧面穿过，磁通量为零，C 项正确；假设磁场的方向与线圈的夹角为θ，那么穿过该面的磁通量为Φ＝BSsinθ，所以磁通量的变化，可能是由于磁感强度的变化引起的，也可能是由于线圈面积的变化引起的，还可能是由于线圈与磁场方向间夹角的变化引起的，D项正确．应选B、C、D三项．答案BCD设置目的考查对磁通量概念的辨析10．(2021·三模)有两根长直导线a、b互相平行放置，如下图为垂直于导线的截面图．在图中所示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两根导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O点的距离相．假设两导线中通有大小相、方向相同的恒电流I，那么关于线段MN上各点的磁感强度的说法中正确的选项是( )A．M点和N点的磁感强度大小相，方向相同B．M点和N点的磁感强度大小相，方向相反C．在线段MN上各点的磁感强度都不可能为零D．在线段MN上只有一点的磁感强度为零解析两根导线分别在M点和N点产生的磁感强度大小相，方向相反，所以M 点、N点的磁感强度大小相，方向相反，B项正确；线段MN中点O的磁感强度为零，D项正确．答案BD设置目的考查通电直导线周围磁场的分布与合成11．(2021·)如下图是测量通电螺线管内部磁感强度的一种装置：把一个很小的测量线圈放在待测处(测量线圈平面与螺线管轴线垂直)，将线圈与可以测量电荷量的冲击电流计G串联，当将双刀双掷开关S由位置1拨到位置2时，测得通过测量线圈的电荷量为q.测量线圈的匝数为N，截面积为S，测量线圈和G 串联回路的总电阻为R.以下判断正确的选项是( )A．在此过程中，穿过测量线圈的磁通量的变化量ΔΦ＝qRB ．在此过程中，穿过测量线圈的磁通量的变化量ΔΦ＝qRNC ．待测处的磁感强度的大小为B ＝qRNSD ．待测处的磁感强度的大小为B ＝qR2NS解析 当将双刀双掷开关S 由位置1拨到位置2时，螺线管里的电流反向流动，产生的感电动势：E ＝N ΔΦΔt ，感电流：I ＝E R ，又I ＝q Δt ，联立可得ΔΦ＝qR N ，将双刀双掷开关S 由位置1拨到位置2时，螺线管里的电流反向流动，穿过小线圈的磁通量的变化量是：ΔΦ＝2BS ，解得B ＝qR2NS .答案 BD设置目的 考查磁通量、磁通量的变化、法拉第电磁感律 二、非选择题12．载流长直导线周围磁场的磁感强度大小为B ＝k Ir ，式中常量k>0，I 为电流，r 为距导线的距离．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电流i ，被两根轻质绝缘细线静止地悬挂，如下图．开始时MN 内不通电流，此时两细线内的张力均为T 0.当MN 通以I 1的电流时，两细线内的张力均减小为T 1，当MN 内电流变为I 2时，两细线内的张力均大于T 0.(1)分别指出I 1、I 2的电流的方向；(2)求MN 分别通以I 1、I 2的电流时，线框受到的安培力F 1与F 2大小之比； (3)当MN 内的电流为I 3时两细线恰好断裂，在此瞬间线圈的加速度大小为a ，试求I 3.解析 (1)当MN 通以I 1的电流时，两细线内的张力均减小为T 1，知此时线框所受安培力合力方向竖直向上，那么ab 边所受的安培力向上，cd 边所受安培力方向向下，知磁场方向垂直纸面向外，那么I 1方向向左．当MN 内电流变为I 2时，两细线内的张力均大于T 0.知此时线框所受安培力合力方向竖直向下，那么ab 边所受的安培力向下，cd 边所受安培力方向向上，知磁场方向垂直纸面向里，那么I 2方向向右．(2)当MN 中通以电流I 时，设线圈中的电流大小是i ，线圈所受安培力大小为 F 1＝kI 1iL(1r 1－1r 2)F 2＝kI 2iL(1r 1－1r 2)F 1∶F 2＝I 1∶I 2 (3)2T 0＝G 2T 1＋F 1＝G由题意加速度向下：F 3＋G ＝Gga根据第(2)问结论：I 1∶I 3＝F 1∶F 3＝G －2T 1Ga g －G ＝〔T 0－T 1〕g〔a －g 〕T 0I 3＝〔a －g 〕T 0〔T 0－T 1〕g I 1(方向向右)答案 (1)I 1方向向左，I 2方向向右(2)线框受到的安培力F 1与F 2大小之比为I 1∶I 2. (3)电流I 3的大小为I 3＝〔a －g 〕T 0〔T 0－T 1〕gI 1(方向向右)设置目的 左手那么判断安培力的方向，右手螺旋那么判断电流周围磁场的方向。

第1节磁场的描述磁场对电流的作用考点一| 磁现象和磁场、磁感应强度一、磁现象、磁场1．磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．2．磁场(1)磁场：存在于磁体周围或电流周围的一种客观存在的特殊物质．磁体与磁体之间、磁体和通电导体之间、通电导体和通电导体间的相互作用都是通过磁场发生的．(2)基本性质：对放入其中的磁体或通电导体有力的作用．(3)地磁场：地球磁体的N极(北极)位于地理南极附近，地球磁体的S极(南极)位于地理北极附近．二、磁感应强度1．定义式：B＝FIL(通电导线垂直于磁场)．2．方向：小磁针静止时N极的指向．3．单位：特斯拉，简称特(T)，1 T＝1NA·m.4．磁感应强度是反映磁场性质的物理量，由磁场本身决定，是用比值法定义的．1．奥斯特实验(如图8-1-1所示)：图8-1-1(1)通电直导线沿南北方向放置在小磁针的上方．(2)意义：说明通电导体周围存在着磁场，发现了电流的磁效应，首先揭示了电与磁之间是有联系的．2．求解有关磁感应强度问题的关键(1)磁感应强度→由磁场本身决定．(2)合磁感应强度→等于各磁场的磁感应强度的矢量和(满足平行四边形定则)．1．(2015·浙江学业水平考试)下列表示的工具或装置中，利用地磁场工作的是()A．磁卡B．指南针C．磁性黑板D．电磁起重机B[磁卡、磁性黑板及电磁起重机均利用了磁性工作，只有指南针是利用地磁场工作的．故选B.]2．(多选)下列说法中正确的是()【导学号：81370285】A．磁场看不见、摸不着，所以它并不存在，它是人们为了研究问题方便而假想出来的B．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引C．磁体和通电导体都能产生磁场D．若小磁针始终指向南北方向，则小磁针的附近一定没有磁铁BC[磁场是一种“场”物质，它和我们常见的分子、原子组成的物质不同，它是以一种“场”的形式存在的，故选项A错误．由磁极间相互作用的基本规律及电流的磁效应可知，选项B、C正确．若磁铁放在小磁针的南方或北方，小磁针仍可能始终指向南北方向，故选项D错误．]3．(2017·永康学考模拟)有关磁感应强度的下列说法中，正确的是() A．磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量B．若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C．若有一小段长为L，通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是F ILD．由定义式B＝FIL可知，电流I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小A[磁感应强度的引入目的就是用来描述磁场强弱，因此选项A是正确的．磁感应强度是与电流I和导线长度L无关的物理量，且B＝FIL中的B、F、L相互垂直，所以选项B、C、D皆是错误的．]4．(加试要求)在重复奥斯特的电流磁效应的实验时，为使实验方便且效果明显，通电直导线应()A．平行于南北方向，位于小磁针上方B．平行于东西方向，位于小磁针上方C．平行于东南方向，位于小磁针下方D．平行于西南方向，位于小磁针下方A[在做奥斯特实验时，为排除地磁场影响，小磁针应南北放置，通电直导线也应南北放置且位于小磁针上方，故选A.]5．(加试要求)(多选)下列说法中正确的是()【导学号：81370286】A．电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零B．一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零C．表征电场中某点电场的强弱，是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值D．表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值A C[电场和磁场有一个明显的区别是：电场对放入其中的电荷有力的作用，磁场对通电导线有力的作用的条件是磁场方向不能和电流方向平行，因此A对，B错．同理根据电场强度的定义式E＝Fq可知C对．而同样用比值定义法定义的磁感应强度则应有明确的说明，即B＝FIL中I和B的方向必须垂直，故D错．]考点二| 几种常见的磁场1．磁感线(1)引入：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致．(2)特点：磁感线的特点与电场线的特点类似，主要区别在于磁感线是闭合的曲线．(3)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图8-1-2所示)．图8-1-22．电流的磁场1．磁感线与电场线的比较2.安培定则的“因”和“果”3．磁场的叠加(1)磁感应强度为矢量，合成与分解遵循平行四边形定则．(2)两个电流附近的磁场某处的磁感应强度是由两个电流分别独立存在时产生的磁场在该处的磁感应强度叠加而成的．1．当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时北极指向读者的是()A B C DC[A图通电直导线电流从左向右，根据右手螺旋定则，小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针静止时北极背离读者，故A错误；B 图根据右手螺旋定则，磁场的方向沿逆时针方向(从上向下看)，因此小磁针静止时北极背离读者，故B错误；C图根据右手螺旋定则，小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外，所以小磁针静止时北极指向读者，故C正确；D图根据右手螺旋定则，结合电流的方向，则通电螺线管的内部磁场方向由右向左，则小磁针静止时北极指向左，故D错误；故选C.]2．通电螺线管附近放置四个小磁针，如图8-1-3所示，当小磁针静止时，图中小磁针的指向正确的是(涂黑的一端为N极)()图8-1-3A．a B．b C．c D．dB[根据安培定则判断在通电螺线管的内部磁感线方向应是向左的，外部是向右的．由此可判断小磁针a，c，d 的N极都应向左，而小磁针b的N极应向右．故选B.]3．(2016·平湖模拟)电流的磁效应揭示了电与磁的关系．若直导线通有方向垂直纸面向外的恒定电流，则电流的磁感线分布正确的是()【导学号：81370287】【答案】D4．(多选)(加试要求)(2017·永昌联考)如图8-1-4所示是云层之间闪电的模拟图，图中A，B是位于东、西方向带有电荷的两块阴雨云，在放电的过程中，在两云的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里，S极转向纸外，则关于A，B带电情况的说法中正确的是()图8-1-4A．带同种电荷B ．带异种电荷C．B带正电D ．A带正电BD[云层间闪电必须发生在异种电荷之间，故B正确；在云层间放电时，形成的强电场和高温将空气电离成正离子和负离子，并在强电场的作用下做定向移动，形成电流，所以此题考查右手螺旋定则．由题意知，从西向东看，磁场方向是逆时针的，根据右手螺旋定则可以判断电流是从A流向B的，故可知A带正电，B带负电，所以D选项正确．故正确答案为B、D.]考点三| 通电导线在磁场中受到的力1．安培力的方向(1)左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内．让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．(2)两平行的通电直导线间的安培力：同向电流互相吸引，异向电流互相排斥．(3)注意问题：磁感线方向不一定垂直于电流方向，但安培力方向一定与磁场方向和电流方向垂直，即大拇指一定要垂直于磁场方向和电流方向决定的平面．2．安培力的大小(1)当磁场与电流垂直时，安培力最大，F max＝ILB(2)当磁场与电流平行时，安培力等于零．(2016·浙江10月学考)如图8-1-5所示，把一根通电的硬直导线ab，用轻绳悬挂在通电螺线管正上方，直导线中的电流方向由a向b，闭合开关S 瞬间，导线a端所受安培力的方向是()图8-1-5【导学号：81370288】A．向上B．向下C．垂直纸面向外D．垂直纸面向里D[根据通电螺线管的电流方向，由右手安培定则可得螺线管周围磁场方向，如图，其中在导线a端的磁场斜向下，由左手定则可得安培力垂直纸面向里．故选D.](2016·浙江4月学考)法拉第电动机原理如图8-1-6所示．条形磁铁竖直固定在圆形水银槽中心，N极向上．一根金属杆斜插在水银中，杆的上端与固定在水银槽圆心正上方的铰链相连．电源负极与金属杆上端相连，与电源正极连接的导线插入水银中．从上往下看，金属杆()图8-1-6A．向左摆动B ．向右摆动C．顺时针转动D ．逆时针转动D[由题目中的电路图可以看出，电流方向从正极流出，沿着棒向上，磁场沿着磁感线的切线方向，根据左手定则，可以判断出安培力方向垂直电流与磁场的平面向里，俯视为逆时针方向，D 正确．]1．判定导体运动情况的基本思路判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势，首先必须弄清楚导体所在位置的磁场磁感线分布情况，然后利用左手定则准确判定导体的受力情况，进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向．2．五种常用判定方法环形电流小磁针条形磁铁通电螺线管多个环形电流1．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B[安培力垂直于导线和磁场方向决定的平面，A错误，B正确；由F＝BIL sin θ可知，C错误；将直导线从中点折成直角时，因磁场与导线的夹角未知，则安培力的大小不能确定，D错误．] 2．如图8-1-7所示是“探究影响通电导线受力的因素”的装置图．实验时，先保持导线通电部分的长度不变，改变电流的大小；然后保持电流不变，改变导线通电部分的长度．对该实验，下列说法正确的是()【导学号：81370289】图8-1-7A．当导线中的电流反向时，导线受到的安培力方向不变B．保持电流不变，接通“1、4”时导线受到的安培力是接通“2、3”时的3倍C．保持电流不变，接通“1、4”时导线受到的安培力是接通“2、3”时的2倍D．接通“1、4”，当电流增加为原来的2倍时，通电导线受到的安培力减半B[接触“1、4”时导线的长度是接触“2、3”时长度的3倍，根据安培力公式F＝BIL知，导线所受安培力也是3倍关系．正确答案为B.]3．在如图所示的四幅图中，正确标明通电导线所受安培力F方向的是()A B C DB[根据左手定则可知：A、B、C 图中安培力方向应向下，D图中安培力垂直于电流和磁场向纸外，故正确答案为B.]4．(加试要求)(2016·金华十校调研)(多选)电磁轨道炮工作原理如图8-1-8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的磁场(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至原来的2倍，理论上可采用的办法是()【导学号：81370290】图8-1-8A．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的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其他量不变BD[弹体所受安培力为F安＝BIl，由动能定理得：BILl＝12m v2，只将轨道长度L变为原来的2倍，其速度将增加至原来的2倍，A错误；只将电流I增加至原来的2倍，其磁感应强度也随之增加至原来的2倍，其速度将增加至原来的2倍，B正确；只将弹体质量减至原来的一半，其速度将增加至原来的2倍，C错误；将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍时，其速度将增加至原来的2倍，D正确．]。