第1讲 磁场及其对电流的作用.docx

同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，两个不平行的直爱电流相互作用结论法时,有转到平行且电流方向相同的趋势转换研究先分析通电直导线所受的安培力,再用牛桢第三定律,确定磁体受通电直对象法导线的作用力考点3安培力作用下的平衡和加速问灌f；敷材帮:-«»*也时正3败材南用安培力作用下导体的平衡和加速问遨的分析思路WI!败乂重国5画出下列图中通电导线的平面受力分析图.（假设导轨光滑）图甲图乙图丙图J10.如图甲所示,两光滑平行金M导轨间的距离为金瓜导轨所在的平面与水平面夹角为。，导体件R，与导凯垂出并接触良好，其侦此为，”，长度为1.通过的电流为/,正力加速度为g.沿导体棒话中电流方向观察,（W视图如图乙所示,为使导体棒岫保持静止，需加-匀强磁场.若破场方向垂直于导轨平面向匕求整感应强度丛的大小.mg卦nN-IC-A.电流方向由占到氏磁感应强度的大小为吗削J41.f<IC整个过程通过导体杆面的电荷所衅D.储能袋就刚开始储存的催瓜为5».解析导体杆H，向右做勺加逋近找运动，受到的安培力向右,利用左手定期可判断出流过导体杆M的电流方向由“列从故A错误：导体杆而向右做匀加速直娱运动,根据速度一R移公式可得2M=R根粒半颈第二定律可得F<-h”g=”以XFt=BId,联立解得8=芷翳吧，故B正骑：根据运动学公式可得/=：=,根据电荷量的计算公式可存g=t.故C正硒：因为不计一切电阻、息略电幕的育感，根据能,量守恒可知.先施技JE明开始储存的魄量为E=E火/.+；，”R故D正确.命跑点3安培力与动量定理的综合应用问题12.如图所示.质及为长为1.的金属标AfM通过两根柔软的轻质导线悬挂于小/»两点，“、。间接有电压为U、电容为C的电容器，整个装置处于底感应强度大小为8.方向轻H向上的匀强机场中,接通S,电容器瞬间完全放电后又断开S,已知垂力加速度为显求MN能接起的最大高度.解析金属棒MN之所以狂起，是由于电零B放电时，系黑棒所受安培力财金属棒产生一个水平冲量./*三87l=81.7（式中g是也发落的放电量）设电容给放电1结束时,金属樟的连度为丫，则在放电汉程中，由动量定理丹7=wn<Dct=7xg>设MV筷起的放大高度为九则在上接过程中，由也债能守恒定律灯扣/=”侬联立耨得Iy*:->一鼻1.I021江苏冰光滑水平东面上将长为x1.的软导线两端固定，同定点的距离为2/“导线通有电流/.处于磁感应强度大小为B、方向眩宜向下的匀强磁场中，导战中的张力为A）ABI1.B.2BI1.CnBI1.D.21.解析故导找在安培力与两网定点拉力的作用下处于平衡状态.张第后的彩状为一半IS.加图所示,由于软导线在纸场中的有效长度为21.故受到的安拈力F=28.则两固定点对软导废的拉力功为T=g=W1.,因此软导螟中张力T'=T=BI1.,A正确.B、C,DitiX.2.|Z2O21福建/多选I如图，四条相互平行的细长宜导线垂出坐标系Q'，平面.导域与坐标平面的交点为。、，八C、d四点.已知“、氏C、为正方形的四个顶点，正方形中心位于坐标版点。，e为的中点区在轴上；四条峥线中的电流大小相等,其中过a点的导线的电流方向垂直坐标平面向里其余导线的电流方向垂点坐标平面向外，则BD）AO点的极感应强度为OB。点的磁感应强度方向由。指向CC.e点的磁厚应强度方向沿y轴正方向l）.e点的破感应强度方向沿y粕负方向解析由委培定明可M.通电Jl导蛾/、（'在。点,产生磁场的磁感应型度大小税等、方向相反，相互板洸：通电立导线“、d在。点产生的磁场方向均重直而连找指向c,故。点的磁感应强发不为零,方向由O指向c,选项A咕送.B正确.通电£.导螟C.d在。点产生假场的磔感应强度大小相符、方向相反.相互抵消：通电支导线“、e点.产生磁场的解毒应强度大小相等、方向分别至Jl的连线和屈连线，二井的台磁场方向沿轴贞方向，放选项C错误，D正骑.34/2022湖北/多选）如图所示，两平行导轨在同一水平面内.一导体棒垂直放在导轨上，棒与导轨间的动摩擦囚数恒定.整个装置置于匀强破场中，感感应强度大小恒定，方向与金处棒垂直、与水平向右方向的夹角e可调.导体棒沿导轨向右运动，现给导体棒通以图示方向的忸定电流，适当调整机场方向,可以使导体棒沿导轨做匀加速运动或匀减速运动.已知导体棒加速时，加速度的簸大值为枭：减速时，加速度的最大位为、月月，其中为重力加速度大小.卜列说法正确的是（BC）A.H；与导轨间的动摩撩的数为日B.棒与导轨间的动,擘擦因故为日C加速阶段加速度大小最大时，偎场方向斜向下，0=60”D.减速阶段加速度大小最大时，破场方向斜向上，0=150°解析该安拈力的大小为凡当小体林加速以安培力方向州右上时.导体林的加速度才有可能最大，导体林受力困如困甲所亦，根据牛顿第二定律得F8$-i=w1,Fsin6+Ni=mg.而ft=UNi.槃理用Ftcos嫉+sin)-mg=nun,加速度的最大伍为lu=S平一“严枭.当导体悻成速且安培力方向划左下H.易体棒的加速度才有可施最大,导体样受力国如围乙所示.根将牛桢琳二定律件cos/+A=WfM=FsinV+mg.hQleM将定得&cos6+sin6)+UmEMn3.加速度的it大值为2u三巫卫+"g=¾r联立解得，=£所以选项B正%A错误,加速阶段加速度大小最大时，=30',根据左手定则可知磁场方向斜向下,0=60",即逸项C正确.我逢阶段加逋度大小改大叶，方=30°,根据左手定则可如磁场方向钎向上，d=120°,即选项D播遥.图甲图乙4.4023北京2O22年，我国阶段性建成并成功运行了“也破fft",创造了大侦联电俄推进技术的世界培高速度纪录.一种两级导轨式电磁推迸的原理如图所示.两平行长直金属存轨固定在水平面上，导轨间垂克安放金属棒.金属棒可沿导轨无限擦冰行,且始终与导轨接触良好.电流从一导轨流入.经过金展摊,再从另一导轨流回,图中电源未画出.导轨电流在两导轨间产生的破场可视为勾强磁场.磁学应强度B与电液i的关系式为8=公(4为常城).金屈棒被该磴场力推动.当命屈棒由第一级区域进入第：级区域时，回路中的电减由/变为2/.己知的导轨内仅削1距为，每一级区域中金属棒被推进的距离均为$，金屈棒的或技为，”.求：（1）金属棒经过第一级区域时受到安培力的大小F.（2）金屈柞经过第一、二级区域的加速度大小之比©:“（3）金双蟀从峥止开始经过两级区域推进后的速度大小y.答案（I）F=kf1.（2）W1：O2=I：4（3）解析（1）第一级区域中的磁感应强度为%=«/,金黑坤受到的安培力大小为F=BiI1.=U21.（2）金属林在导欣上运动，安培力接供加速度，公用惨在第一缄区城中,根据牛攸第二定律有Fmat金属棒左第二饭区城中所受的安培力为F=k-2I-2I1.根据牛顿第二定律可知F,=mui解得m:S=I：4（3）金属捧从静止开始加速.根据动晚定理可知Fs+F'x=>n2解樗V=J.一练习帮,练透好题««»«-UKtfS-3关I.如图，在薄金/圆筒灰面上通以与共轴税平行、分布均匀的恒定电流时.该删筒的形变趋势为（c）A.沿轴线上卜压缩B.沿轴线上下拉伸C沿半径向内收缩D.沿半径向外膨胀解析同向电流之网相互吸引,所以凶茴有港半径向内收旅的越停.C正隔.2.一水平放置的橡胶园盘上带有大Ift均匀分布的正电前.阀盘所在平面内放置有一通有恒定电流的直导跳，电流方向如图所示.当圆盆绕其中心。'.',顺时针转动时，通电直导规所受安培力的方向(B),yA.指向圆盘氏背离网盘C垂直于网盘所在平面向里D.垂直于圆盘所在平面向外解析棹段国宜绕其中心。顺时针转动时,在操段圜&:上会形成若干个网心顺时针环打也流，所有的等效环彩电流在Jl导找处的磁场方向都是卓直于圜女所在平面向外的，根据左手定期，伸出左手，手心向下，四指带向直导”电流方向，时大拇指指向右偏，即通电克导政所院安培力的方向为背需HI盒.A.C、D咕送.B正碗.34/2024Il加张掖模拟某电动机原理如图所示.条形磁铁登宜固定在网柱形水银槽中心，N极向上.一根金掘杆斜辆在水挨中，杆的上端与固定在水银槽E4心正上方的校腔相连,电源负极与金属杆上然相连，与电源正极连接的导线插入水银中.从上往下看，金属杆(D)A.在金属杆和导线所在平面内绕校性向上摆动B.在金属杆和导线所在平面内烧饮链向下摆动C.绕段链和横钛连城顺时针料动D.饶校集和横帙连线逆时针转动解析电源、金寓杆、导线和水级组双闭合电路，金寓杆中有钎向上方的电流，金属杆处的罐感线方向许向上，根据左手定划可知，图示位置金属杆会全I1.蛾面向里的安培力，从上往下看,全舄杆杵绕校糙和磁铁连伐逆时计转动,故D正确.A.B.C错遥.A.3,B.5C.2,D.(l4.2024费阳摸底考试1如图所示.«.从C是三根平行长直导线的能面,通过它们的电流大小那相等，。、。中电流方向垂出泯面向里，中电流方向垂出纸面向外,且“O=Z>O=cO.心11V戏“在。点产生的磁感应强度大小为氏，则此时。点的段感应强度大小应为解析由安培定则可知，“导樊在。点产生的瑕场的磁毒应强度,的方向为由”到r.b导【点.技】通电力导线用围产生的磁场为环舫侬场,某点处的磁场方向里在子逾点到力守统的叁近连线.理在O点产生的7场的磁感应张度的方向为由Ofic,C导战在0点产生的7场的痛感应强度的方向为由。到b.由于")=加)=c。且三机导找中的电波大小相等,所以三根导线在。点产生的磁场的碳感应生度大小相多，均为BO.如国所示.根据7场小加彩理可知.O怠的磁感应强度大小8=(2Bo)2b?=遥4.B正，氟5.如图所示，在光沿水平桌面上有儿C两个绝缘钉子，相距21.一根长11一.一度为"的软导线固定在两个灯子之间，并通有大小为/的稳定电流.当见.5i.面上加上一个感感应强位大小为8、方向翌直向下的勾强磁场后，稳定时，灯子人受到导线的拉力大小为（八）入.Bl1.B2BI1.CnlfI1.D.21.解析根据退章.争仪的有效长度导于2A.导域受到两个仃子的弹力和安培力，对导浅.根梃平衡条件2F=WX21.解得每个仃子对导线的弹力大小Q=8也.再站台牛板界三定律M.A正确.6.；“：,；区区优强；力2022全国乙/当选1安装适当的软件后，利川智能F机中的毡传感器可以溺量移将应强度以如图，在手机上建立直.由坐标系，手机显示屏所在平面为Qv面.某同学在某地对地横场进行了四次测lft每次测量时.丫轴指向不同方向而Z轴正向保持登直向上.根据表中测证结果可推知(BC)A.测量地点位于南半球B.当地的地磁场大小约为50TC.第2次测量时y轴正向指向南方D.第3次测量时F轴正向指向东方解析如图所示,地磁北极在地院南极附近，迫磁而极在地理北收附近，根据测量我据可知，BZ为费依，时测量地点住于北辜球，A钳证：利用第1次测过的敦据可繇当池的地7场大小为B=J与+欧=50UT1B正确：带2次测量时By为负伍.y轴正向指向南方,C正确：带3次;为量时BX为正值.X轴正向指向北方.y轴正向指向西方.D指谈.能力练J7 .一对相同的教流网线圈彼此平行且共岫.通以同方向等大电流,在两线Ifii酸J心0k6连线上取八、B.C三点,使得Aa=O由=802=6。,8两点的"磴礴应强度大小分别为Ha和心.若仅将线圈Oi中电流反向（大小不变.WlCU点的破感应强度大小变为Be下列说法正确的是（八）ABc=Bh-Ba.开始时A与CSS场同向，后来A与C（场反向BA=Bs-Ba.开始时A与C磁场反向,后来A与C极场同向C.Bc=IBa-Bb.开始时A与C破场同向,后来A与C磁场反向D.Bc=2B-B1,.开始时A与C磁场反向，后来A与C磁场同向解析AO1=OyB=BOz=OzC=X,轴线,上距需31环X处4个的环单恢产生的磁感应张度大小为片.距离图坏3处每个IS环单位产生的磁感应强度大小为心,电流同向时，根伸安培定划，两微圈产生的以感应强度在轴统上方向向下，8成的合会感应强度方向向下加=2B,.A点的磁感应张度方向向下8a=8+8i:在找图Q中电流反向后，线图Q在C点的磁场方向向上,我国O在C点的磁场方向向下.合段感应强度方向向上且有&=用一H2.电流反向后版CH在A点的限场方向向上,线图6&A点的磁场方向向下.合磁感应强度方向向下,联立祥BC=刚一队.由以上分析知，开MA与C缢埼问向，后来人与C磁埼反向，.8 .R021浙江6月/多选）如图所示,有两根用超导材料制成的长所平行细导线a、b,分别通以XOA和100A、流向相同的电流.两导线构成的平面内有一点p,到两导线的冲离相等.下列说法正确的是BCD）卜.nAA.两导线受到的安培力Ft,=l.25FaB舟戏所受的安培力可以用F=I1.BWVtC.移定导线/»前后，0点的癌感应强度方向改变D.在黑两导规平面彳f一定距离的有限空间内,不存在磁感应强度为零的位也解析a、b导线交到的安培力是相互作用力，所以大小应该相答，A错误：根据通电立导螟的磁场分布挣点如,争仅所史的安培力可以用F=BI1.进行计N.B正确：根据安培定则可知.a在P处产生的瑕场方向叁立纸而向外,而b在该处产生的磁场星H嫉面向里,由于b导线中电流大，所以合圆场方向叁直纸而向里,若秒走b导线，MHp点的磁埼方向垂Jl泯面向外，C正隔：根据通电立导线的磁场分布特点，两字”所在牛而内存在一品磁感应强蜕为害的找，但在两导域所在平面外的有杀空间内不可艇存在磁感应强度为本的位it.D正魏.9.2023广东茂名电白区-模/多选通电导体棒H,的质量为加长为/,8,火"用两根等长的绝缘细线把导体棒力水平吊起，导体棒上的电流为/,方MW向如图所示,在竖且方向加一个方向向上的匀强底场，底礴应强度为B.导体棒处于平衡时悬线与轻H方向成0=30。角，下列说法正确的是(CD)Agg=争HB两根悬线的拉力之和T=.C.若用人彼感应强度，则悬线的偏地将增D.若符导体棒时拉到最低处由静止释放,则导体棒ab可接过的最大角度为6(解析对导体林进疗受力分析，导体棒受重力、安培力和如线拉力，加困所示.根据平衡条件可得FA=H"=/MXun0,即Bn=BmfI,两极悬蛾的拉力之和T=R=笑旦A.B错杀.极招8=，nJrlan。可加.5若用大瑕感应强度.划悬线的偏角将增大.故魏.若将导体阵“拉到最低处由静止修妆，财导体棒而接到最大高段时,根据动院定定有Bll1.sin。一切理“一cos0>=0.&中Z,为网线长度，解得Q=60°,故DjIMI.1O.2O23海南)如图所示，U形金属杆上边长为A=IUm,刷量为m=Xl(如.卜瑞插入导电液体中.导电液体连接电液.金属杆所在空间有垂直纸面向里的大小为8=8X10-T的匀强磁场.(D若插入将电液体部分深/,=25cm,闭合电键,金屈杆飞起后，其下端疡液面城大高度”=10cm,设离开导电液体前杆中的电流不变，求金属杆离开液面时的速度大小和金属杆中的电流有多大：(S=Iom(2)若金属杆下端刚与导电液体接触，改变电动分的大小,通电后金屈杆跳起Sfi度斤=5cm,通电时间=0.002$，求通过金属杆横截面的电荷显.答案(l>ms(2)O.O85C解析(1)时金黑杆，需开液而后跳抬的高度为从由运动学公式有=2g”解得v=ms对公弱杆从刚用金也犍至其下端周液面高度为，的过租,由功能定理有8/一项？(W+ft)=0解得TA6(2)时公用杆，由动量定理行(Br1.一脸f=mv'由运动学公式有vc三2又<f=t,解得q=0.085CWei备练源看士关IU电磁小4：运动分析/2024河北保定模拟/多选网上很火的一个科技小制作“电磁小车”，如图I所示，用钢制裸导疑统制一个长螭线管当轨道，放置或固定在水平束面上,在一节五号干电池两端各吸网上一枚柱形破铁，作为“小车”放于其中，则会发现“小车”在轨道内从端运动到另一茄.现假设制作的“电微小车”在轨道中的位置如图2所示，则下列说法正确的是（AD）A. “小车”珞向左运动B. “小车”将向右运动C由于图中“小车”同名磁极相对,若两干帙完全相同,则不能运动D.若仅将电池的正负极对调“小车”招反向运动解析两磁极间的球感线如图中所示，干电池与磁铁及中间部分战阅组成了闭合回路,两城铁之间的线阻中有电流通迂，其他部分理图中没有电流，其中两磁铁之间魄闻中电流方向的左视国如国乙所示.由左手定则可知aIfi所受的安培力向右,根据牛顿舄三定排可知.“小车”受到线网的作用力方向向左.故“小车”向左运动.A正现.B、Cli:电,源正负极对调后，电流方向反向，坎图受到的安培力方向反向，故“小华”交到理闻的作用力方向反向,运动方向反向,D正碉.