一、單項選擇題
1. (2014·深圳期末)指南針是我國古代的四大發明之一。當指南針靜止時，其n極指向如圖1虛線(南北向)所示，若某一條件下該指南針靜止時n極指向如圖實線(n極北偏東向)所示。
則以下判斷正確的是( )
圖1a．可能在指南針上面有一導線東西放置，通有東向西的電流
b．可能在指南針上面有一導線東西放置，通有西向東的電流
c．可能在指南針上面有一導線南北放置，通有北向南的電流
d．可能在指南針上面有一導線南北放置，通有南向北的電流
2．(2014·龍巖質檢)已知龍巖市區地磁場的磁感應強度b約為4.0×10－5 t，其水平分量約為3.0×10－5 t。
若龍巖市區一高層建築安裝了高50 m的豎直金屬桿作為避雷針，在某次雷雨天氣中，當帶有正電的烏雲經過避雷針的上方時，經避雷針開始放電，某一時刻的放電電流為1.0×105 a，此時金屬桿受到地磁場對它的安培力方向和大小分別為( )
a．方向向東，大小約為150 n
b．方向向東，大小約為200 n
c．方向向西，大小約為150 n
d．方向向西，大小約為200 n
3．(2014·北京海淀測試)如圖2是「**影響通電導體在磁場中受力因素」的實驗示意圖。三塊相同馬蹄形磁鐵並列放置在水平桌面上，導體棒用圖中輕而柔軟的細導線1、2、3、4懸掛起來，它們之中的任意兩根與導體棒和電源構成迴路。認為導體棒所在位置附近為勻強磁場，最初導線1、4接在直流電源上，電源沒有在圖中畫出。
關於接通電源時可能出現的實驗現象，下列敘述正確的是( )
圖2a．改變電流方向同時改變磁場方向，導體棒擺動方向將會改變
b．僅改變電流方向或者僅改變磁場方向，導體棒擺動方向一定改變
c．增大電流同時改變接入導體棒上的細導線，接通電源時，導體棒擺動幅度一定增大
d．僅拿掉中間的磁鐵，導體棒擺動幅度不變
4．(2013·上海高考)如圖3，通電導線mn與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab且相互絕緣。當mn中電流突然減小時，線圈所受安培力的合力方向( )
圖3a．向左
b．向右
c．垂直紙面向外
d．垂直紙面向裡
5.如圖4，兩根相互平行的長直導線分別通有方向相反的電流i1和i2且i1>i2；a、b、c、d為導線某一橫截面所在平面內的四點，且a、b、c與兩導線共面；b點在兩導線之間，b、d的連線與導線所在平面垂直。磁感應強度可能為零的點是( )
圖4a．a點b．b點
c．c點 d．d點
二、多項選擇題
6. (2014·江西省重點中學聯考)如圖5所示，乙個半徑為r的導電圓環與乙個軸向對稱的發散磁場處處正交，環上各點的磁感應強度b大小相等，方向均與環麵軸線方向成θ角(環麵軸線為豎直方向)。若導線環上載有如圖所示的恆定電流i，則下列說法正確的是( )
圖5a．導電圓環有收縮的趨勢
b．導電圓環所受安培力方向豎直向上
c．導電圓環所受安培力的大小為2bir
d．導電圓環所受安培力的大小為2πbirsin θ
7．(2012·海南高考)圖6中裝置可演示磁場對通電導線的作用。電磁鐵上下兩磁極之間某一水平面內固定兩條平行金屬導軌，l是置於導軌上並與導軌垂直的金屬桿。當電磁鐵線圈兩端a、b和導軌兩端e、f分別接到兩個不同的直流電源上時，l便在導軌上滑動。
下列說法正確的是( )
圖6a．若a接正極，b接負極，e接正極，f接負極，則l向右滑動
b．若a接正極，b接負極，e接負極，f接正極，則l向右滑動
c．若a接負極，b接正極，e接正極，f接負極，則l向左滑動
d．若a接負極，b接正極，e接負極，f接正極，則l向左滑動
8.如圖7所示，在傾角為α的光滑斜面上，垂直斜面放置一根長為l、質量為m的直導體棒，當通以圖示方向電流i時，欲使導體棒靜止在斜面上，可加一平行於紙面的勻強磁場，當外加勻強磁場的磁感應強度b的方向由垂直斜面向上沿逆時針方向轉至水平向左的過程中，下列說法中正確的是( )
圖7a．此過程中磁感應強度b逐漸增大
b．此過程中磁感應強度b先減小後增大
c．此過程中磁感應強度b的最小值為
d．此過程中磁感應強度b的最大值為
三、非選擇題
9.如圖8所示，mn是一根長為l＝10 cm，質量m＝50 g的金屬棒，用兩根長度也為l的細軟導線將導體棒mn水平吊起，使導體棒處在b＝t的豎直向上的勻強磁場中，未通電流時，細導線在豎直方向，通入恆定電流後，金屬棒向外偏轉的最大偏角θ＝37°，求金屬棒中恆定電流的大小。
圖810.水平放置的光滑金屬導軌寬l＝0.2 m，接有電源電動勢e＝3 v，電源內阻及導軌電阻不計。
勻強磁場豎直向下穿過導軌，磁感應強度b＝1 t。導體棒ab的電阻r＝6 ω，質量m＝10 g，垂直放在導軌上並接觸良好，求合上開關的瞬間。
圖9(1)金屬棒受到安培力的大小和方向；
(2)金屬棒的加速度。
11．(2014·太原五中測試)粗細均勻的直導線mn的兩端懸掛在兩根相同的輕質彈簧下邊，mn恰好在水平位置(如圖10)。已知mn的質量m＝10 g，mn的長度l＝49 cm，沿水平方向與mn垂直的勻強磁場的磁感應強度b＝0.5 t。
(取g＝9.8 m/s2)
圖10(1)要使兩根彈簧能處於自然狀態，既不被拉長，也不被壓縮，mn中應沿什麼方向、通過多大的電流？
(2)若導線中有從m到n方向的、大小為0.2 a的電流通過時，兩根彈簧均被拉長了δx＝1 mm，求彈簧的勁度係數。
(3)當由n到m方向通過0.2 a的電流時，兩根彈簧被拉長多少？
答案1．選c 若某一條件下該指南針靜止時n極指向題圖實線(n極北偏東向)所示，則有一指向東方的磁場，由安培定則，可能在指南針上面有一導線南北放置，通有北向南的電流，選項c正確。
2．選a 由安培力公式，金屬桿受到地磁場對它的安培力大小為f＝bil＝3.0×10－5×1.0×105×50 n＝150 n。
由左手定則可判斷出安培力方向為方向向東，選項a正確。
3．選b 由左手定則可知，僅改變電流方向或者僅改變磁場方向，f的方向一定改變，即導體棒擺動方向一定改變，而兩者同時改變時，f方向不變，則導體棒擺動方向不變，故b正確，a錯誤；由f＝bil可知，當i增大，但l減小時，f大小不一定改變，c錯誤；僅拿掉中間的磁鐵，意味著導體棒受力長度減小，則f應減小，則導體棒擺動幅度一定改變，d錯誤。
4．選b 因為導線mn靠近ab，由圖可知，線圈中等效合磁場為垂直紙面向裡，當mn中電流減小時，由楞次定律可知感應電流的磁場阻礙磁通量的減小，故線圈向右運動，所受安培力的合力向右，故只有b項正確。
5．選c 根據安培定則可知i1和i2電流分別在a處產生的磁場方向為垂直ac連線向上和向下，由於i1>i2，且i1電流與a點的距離比i2電流與a點距離要小，故b1a>b2a，則a處磁感應強度不可能為零，a錯；兩電流在b處產生的磁場方向均垂直ac連線向下，故b錯；i1和i2電流分別在c處產生的磁場方向為垂直ac連線向下和向上，且i1電流與c點的距離比i2電流與c點距離要大，故b 1c與b 2c有可能等大反向，c對；兩電流在d處產生的磁場方向一定成某一夾角，且夾角一定不為180°，d錯。
6．選abd 若導線環上載有如圖所示的恆定電流i，由左手定則可得導線環上各小段所受安培力斜向內，導電圓環有收縮的趨勢，導電圓環所受安培力方向豎直向上，導電圓環所受安培力的大小為2πbirsin θ，選項a、b、d正確，c錯誤。
7．選bd 若a接正極，b接負極，則電磁鐵產生的磁場方向向上，若e接正極，f接負極，由左手定則可判斷金屬桿所受安培力方向向左，故向左滑動；若e接負極，f接正極，則l向右滑動，a錯誤，b正確。若a接負極，b接正極，則電磁鐵產生的磁場方向向下，若e接正極，f接負極，則l向右滑動，c錯誤，d正確。
8．選ac 導體棒受重力、支援力、安培力作用而處於平衡狀態，當外加勻強磁場的磁感應強度b的方向由垂直斜面向上沿逆時針方向轉至水平向左的過程中，安培力由沿斜面向上轉至豎直向上，導體棒受力的動態變化如圖所示，則由圖知安培力逐漸增大，即此過程中磁感應強度b逐漸增大，a對、b錯；剛開始安培力f最小，有sin α＝，所以此過程中磁感應強度b的最小值為，c對；最後安培力最大，有f＝mg，即此過程中磁感應強度b的最大值為，d錯。
9．解析：金屬棒向外偏轉的過程中，受重力mg、導線拉力ft、安培力f共三個力的作用，其中導線的拉力不做功，由動能定理得：wf＋wg＝0
其中wf＝flsin θ＝bil2sin θ，
wg＝－mgl(1－cos θ)
金屬棒中的電流為i＝
解得：i＝5 a
答案：5 a
10．解析：(1)閉合電鍵的瞬間，迴路中的電流
i＝＝a＝0.5 a
ab棒所受安培力
f安＝bil＝0.1 n
由左手定則知方向水平向右
(2)由牛頓第二定律知
a＝＝10 m/s2
方向水平向右
答案：(1)0.1 n 水平向右 (2)10 m/s2 方向水平向右
11．解析：(1)只有mn受到的安培力方向豎直向上且等於mn的重力時，兩根彈簧才能處於自然狀態。根據左手定則，mn中的電流方向應由m到n，電流的大小由mg＝bil求得
i＝＝a＝0.4 a
(2)導線中通過由m到n方向的電流時，受到豎直向上的安培力作用，被拉長的兩根彈簧對mn有豎直向上的拉力，mn受到豎直向下的重力，平衡時有：
bi1l＋2kδx＝mg
可得彈簧的勁度係數
k＝＝n/m＝24.5 n/m
(3)當電流方向由n向m時，mn所受安培力豎直向下，平衡時有：
2kδx′＝mg＋bi2l
由此式可求出兩根彈簧被拉伸的長度
δx′＝＝
m＝0.003 m
答案：(1)0.4 a 方向是m到n
(2)24.5 n/m
(3)0.003 m
課時跟蹤檢測 二十七 磁場對運動電荷的作用
對點訓練 洛倫茲力 1 圖1為雲室中某粒子穿過鉛板p前後的軌跡 粒子穿過鉛板後電荷量 質量不變 室中勻強磁場的方向與軌道所在平面垂直 圖中垂直於紙面向內 由此可知此粒子 圖1a 一定帶正電 b 一定帶負電 c 不帶電 d 可能帶正電，也可能帶負電 2 如圖2所示，m n和p是以mn為直徑的半圓弧上的...
磁場的描述磁場對電流的作用
學習目標 1.知道磁場 磁感應強度 磁感線，會使用磁場和磁感線描述磁場。2.知道通電直導線和通電線圈周圍磁場的方向，會使用安培定則。3.知道安培力 安培力的方向，會使用左手定則。4.掌握勻強磁場中的安培力大小和方向的確定方法。基礎知識 一 磁場的基本性質 1 磁極之間的相互作用是通過發生的。磁極在空...
磁場的描述磁場對電流的作用一輪複習學案
磁場的描述磁場對電流的作用 自主學習 一 磁場 1.磁場的存在 2 磁場的基本性質 3 磁場的方向 二 磁場的描述 1 磁感應強度 2 磁感線 3 幾種典型的磁場及磁感線分布特點 三 磁場對電流的作用 1 安培力 1 安培力的計算公式 2 左手定則 2 安培力公式的適用條件 1 一般只適用於勻強磁場...