编号46磁场磁场强度.docx

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编号46磁场磁场强度

编号46、磁场、磁场强度

磁场及其对电流的作用

考点一磁场的叠加

例1　如图8－1－16所示，三根彼此绝缘的无限长直导线的一部分ab、cd、ef构成一个等边三角形，O为三角形的中心，M、N分别为O关于导线ab、cd的对称点．当三根导线中通以大小相等，方向如图8－1－16所示的电流时，M点磁感应强度的大小为B1，O点磁感应强度的大小为B2，若将导线ab中的电流撤去，而保持另两根导线中的电流不变，则N点的磁感应强度大小为（）

A．B1＋B2B．B1－B2

C.

（B1＋B2）D.

（3B2－B1）

即学即练1-1三根平行的直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，如图8－1－6所示，现使每条

B.

 ，方向由

 点指向

 中点

C.

 ，方向垂直于纸面向里

D.

 ，方向垂直于纸面向外

考点二安培力的计算

1．安培力的大小

安培力常用公式F＝BIL，要求两两垂直，应用时要满足：

（1）B与L垂直；

（2）L是有效长度，即垂直磁感应强度方向的长度．

例二下图导线两个端点间的直线距离为L，所在磁场磁感应强度为B，电流为I，所受安培力分别为

ABC

即学即练2-1如图所示，由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框，垂直磁场放置，将AB两点接入电压恒定的电源两端，通电时，线框受到的安培力为F，若将AB边移走，则余下线框受到的安培力大小为

A．

 B．

 C．

 D．

例三如图8－1－10所示，水平长直导线MN中通以M到N方向的恒定电流，用两根轻质绝缘细线将矩形线圈abcd悬挂在其正下方．开始时线圈内不通电流，两细线内的张力均为T，当线圈中通过的电流为I时，两细线内的张力均减小为T′.下列说法正确的是（）

A．线圈中通过的电流方向为a→d→c→b→a

B．线圈中通过的电流方向为a→b→c→d→a

C．当线圈中电流变为

I时，两细线内的张力均为零

D．当线圈中电流变为

I时，两细线内的张力均为零

即学即练3-1如图8－1－18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MN相等，将它们分别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（）

课时作业

1.长为10cm的通电直导线以1A的电流，在匀强磁场中受到的安培力为0.4N，则该磁场的磁感应强度（　　）

A．一定等于4TB．大于或等于4TC．小于或等于4TD．以上说法都错误

2在一根南北方向放置的直导线的正下方10cm处放一个罗盘．导线没有通电时罗盘的指针（小磁针的N极）指向北方；当给导线通入电流时，发现罗盘的指针偏转一定角度，根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度．现已测出此地的地磁场水平分量Be=5.0×10-5T，通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置（如图所示）．由此测出该通电直导线在其正下方10cm处产生磁场的磁感应强度大小为（　　）

A．5.0×10-5TB．1.0×10-4T

C．8.66×10-5TD．7.07×10-5T

3.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

4.（2016•北京）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．”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

5.为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：

地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（）

6.如图8－1－2所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，若使线框逐渐远离（平动）通电导线，则穿过线框的磁通量将（）

A．逐渐增大B．逐渐减小

C．保持不变D．不能确定

7.如图8－1－3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8－1－3中箭头所示．导线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（

＋1）ILB

B．方向沿纸面向上，大小为（

－1）ILB

C．方向沿纸面向下，大小为（

＋1）ILB

D．方向沿纸面向下，大小为（

－1）ILB

8.如图,长为2l的直导线折成边长相等,夹角为60°的V形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B,当在该导线中通以电流强度为I的电流时,该V形通电导线受到的安培力大小为（   ）

A．0B．0.5BIlC．BIlD．2BIl

9.如图11所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相等、方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一个与两导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2.则此时b受到的磁场力大小变为（   ）

A.F2       B.F1-F2                C.F1+F2                       D.2F1-F2

10.．如图8－1－17所示，一劲度系数为k的轻质弹簧，下面挂有匝数为n的矩形线框abcd.bc边长为l，线框的下半部分处在匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向与线框平面垂直，在图中垂直于纸面向里．线框中通以电流I，方向如图8－1－17所示，开始时线框处于平衡状态．令磁场反向，磁感应强度的大小仍为B，线框达到新的平衡．则在此过程中线框位移的大小Δx及方向是（）

A．Δx＝

，方向向上

B．Δx＝

，方向向下

C．Δx＝

，方向向上

D．Δx＝

，方向向下

11.（2015年高考·课标全国卷Ⅰ）如图8－1－19，一长为10cm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；磁场的磁感应强度大小为0.1T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘相连。

金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连，电路总电阻为2Ω.已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm，重力加速度大小取10m/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．

12.“电磁炮”是利用电磁力对弹体加速的新型武器，具有速度快，效率高等优点．如图是“电磁炮”的原理结构示意图．光滑水平加速导轨电阻不计，轨道宽为L=0.2m．在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B=1×102T．“电磁炮”弹体总质量m=0.2kg，其中弹体在轨道间的电阻R=0.4Ω．可控电源的内阻r=0.6Ω，电源的电压能自行调节，以保证“电磁炮”匀加速发射．在某次试验发射时，电源为加速弹体提供的电流是I=4×103A，不计空气阻力．求：

（1）弹体所受安培力大小；

（2）弹体从静止加速到4km/s，轨道至少要多长？

（3）弹体从静止加速到4km/s过程中，该系统消耗的总能量．

保定摸底考后练

1．地球赤道上有一个天文观测站A，赤道平面内的卫星B距地面高为R，某时刻观测站观测到卫星B刚好自西向东经过A的正上方。

不计大气层的影响，已知卫星B绕地球做匀速圆周运动，地球半径为R，地表处重力加速度为g，地球自转周期为T。

则下列说法正确的是

A.若已知万有引力常量G，结合所给数据可求出卫星B的质量

B.地球同步轨道卫星高度大于卫星B的轨道高度，所以地球同步轨道卫星的线速度大

C.从卫星B经过观测站A正上方开始计时，还能直接连续观测卫星B的时间为

D.从卫星B经过观测站A正上方开始计时，还能直接连续观测卫星B的时间为

2.某颗地球同步卫星正下方的地球表面上有一观察者，他用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星，春分那天（太阳光直射赤道）在日落12小时内有t1时间该观察者看不见此卫星．已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，地球自转周期为T，卫星的绕行方向与地球转动方向相同，不考虑大气对光的折射．下列说法中正确的是（　　）

At1=

B同步卫星离地高度为

C同步卫星加速度大于赤道上物体向心加速度

D同步卫星的加速度大于近地卫星的加速度