高考物理一輪復(fù)習(xí) 第九章 微專題60 安培定則及磁感應(yīng)強度的理解

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安培定則及磁感應(yīng)強度的理解 1．考點及要求：(1)磁場、磁感應(yīng)強度、磁感線(Ⅰ)；(2)通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向(Ⅰ).2.方法與技巧：(1)利用安培定則確定各分磁感應(yīng)強度的方向；(2)用平行四邊形定則求磁感應(yīng)強度的矢量和． 1．(安培定則的應(yīng)用)一束帶電粒子沿水平方向勻速飛過小磁針上方時，磁針的N極向西偏轉(zhuǎn)，這一束帶電粒子可能是(　　) A．向南飛行的正離子束 B．向南飛行的負離子束 C．向西飛行的正離子束 D．向西飛行的負離子束 2．(對磁感應(yīng)強度的理解)關(guān)于磁感應(yīng)強度B，下列說法中正確的是(　　) A．根據(jù)磁感應(yīng)強度定義式B＝，磁場中某點的磁感應(yīng)強度B與F成正比，與I成反比 B．磁感應(yīng)強度B是標(biāo)量，沒有方向 C．磁感應(yīng)強度B是矢量，方向與F的方向相反 D．在確定的磁場中，同一點的磁感應(yīng)強度B是確定的，不同點的磁感應(yīng)強度B可能不同，磁感線密集的地方磁感應(yīng)強度B大些，磁感線稀疏的地方磁感應(yīng)強度B小些 3．(磁場的疊加)分別置于a、b兩處的長直導(dǎo)線垂直紙面放置，通有大小相等的恒定電流，方向如圖1所示，a、b、c、d在一條直線上，且ac＝cb＝bd.已知c點的磁感應(yīng)強度大小為B1，d點的磁感應(yīng)強度大小為B2.若將b處導(dǎo)線的電流切斷，則(　　) 圖1 A．c點的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)锽1，d點的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)锽1－B2 B．c點的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)锽1，d點的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)锽2－B1 C．c點的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)锽1－B2，d點的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)锽1－B2 D．c點的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)锽1－B2，d點的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)锽2－B1 4．理論研究表明，無限長通電直導(dǎo)線磁場中某點的磁感應(yīng)強度可用公式B＝k表示，公式中的k是常數(shù)、I是導(dǎo)線中的電流強度、r是該點到直導(dǎo)線的距離．若兩根相距為L的無限長通電直導(dǎo)線垂直x軸平行放置，電流強度均為I，如圖2所示．能正確反映兩導(dǎo)線間的磁感應(yīng)強度B與x關(guān)系的是圖中的(規(guī)定B的正方向垂直紙面向里)(　　) 圖2 5.如圖3所示，已知長直通電導(dǎo)線在周圍某點產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度大小與電流成正比、與該點到導(dǎo)線的距離成反比.4根電流大小相同的長直通電導(dǎo)線a、b、c、d平行放置，它們的橫截面的連線構(gòu)成一個正方形，O為正方形中心，a、b、c中電流方向垂直紙面向里，d中電流方向垂直紙面向外，則a、b、c、d長直通電導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的合磁場的磁感應(yīng)強度B(　　) 圖3 A．大小為零 B．大小不為零，方向由O指向d C．大小不為零，方向由O指向c D．大小不為零，方向由O指向a 6．如圖4所示，在傾角為θ的光滑斜面上，放置一質(zhì)量為m的金屬棒，棒長為L，棒中通有垂直紙面向里的電流，電流大小為I.若使金屬棒靜止在斜面上，則下面關(guān)于磁感應(yīng)強度B的判斷正確的是(　　) 圖4 A．B的方向垂直斜面向上，B＝，B為最小值 B．B的方向平行斜面向上，B＝，B為最小值 C．B的方向豎直向上，B＝，此時金屬棒對斜面無壓力 D．B的方向水平向左，B＝，此時金屬棒對斜面無壓力 7．如圖5所示，固定在水平面上的光滑絕緣的斜面傾角為θ.導(dǎo)體棒ab靜止在斜面上，ab與斜面底邊平行，通有圖示的恒定電流I.空間充滿豎直向上的勻強磁場．若現(xiàn)緩慢增大θ(θ<90)，且ab始終靜止在斜面上，則磁感應(yīng)強度大小B應(yīng)(不考慮磁場變化產(chǎn)生的感應(yīng)電場)(　　) 圖5 A．緩慢增大 B．緩慢減小 C．先增大后減小 D．先減小后增大 答案解析 1．B　[向南飛行的正離子束，帶正電，形成的電流方向向南，根據(jù)安培定則可知，在下方產(chǎn)生的磁場方向向東，則N極轉(zhuǎn)向東，S極轉(zhuǎn)向西，不符合題意，故A錯誤．向南飛行的負離子束，帶負電，形成的電流方向向北，根據(jù)安培定則可知，正離子束在下方產(chǎn)生的磁場方向向西，則N極轉(zhuǎn)向西，S極轉(zhuǎn)向東，符合題意，故B正確．向西飛行的正離子束，帶正電，形成的電流方向向西，根據(jù)安培定則可知，正離子束在下方產(chǎn)生的磁場方向向南，則N極轉(zhuǎn)向南，不符合題意，故C錯誤．向西飛行的負離子束，帶負電，形成的電流方向向東，根據(jù)安培定則可知，在下方產(chǎn)生的磁場方向向北，則N極不偏轉(zhuǎn)，不符合題意．故D錯誤．] 2．D　[磁感應(yīng)強度是磁場本身的性質(zhì)，與放入磁場中的導(dǎo)體的電流I或受力大小F無關(guān)，A錯誤；磁感應(yīng)強度B是矢量，其方向與F總是垂直的，B、C錯誤；在確定的磁場中，同一點的磁感應(yīng)強度B是確定的，由磁場本身決定，與其他外在的一切因素?zé)o關(guān)，用磁感線的疏密程度表示磁場的強弱，D正確．] 3．A　[c點的磁場是分別置于a、b兩處的長直導(dǎo)線中的電流產(chǎn)生的．由安培定則可知分別置于a、b兩處的長直導(dǎo)線在c點產(chǎn)生的磁場方向相同，磁感應(yīng)強度大小均為.由對稱性可知，b處的長直導(dǎo)線在d點產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度大小為，方向向下．a(chǎn)處的長直導(dǎo)線在d點產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度大小為－B2.若將b處導(dǎo)線的電流切斷，則c點的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)锽1，d點的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)锽1－B2，選項A正確．] 4．A　[根據(jù)安培定則可知，左側(cè)通電直導(dǎo)線在兩通電直導(dǎo)線間的磁場方向垂直紙面向里，右側(cè)通電直導(dǎo)線在兩通電直導(dǎo)線間的磁場方向垂直紙面向外，又由于兩導(dǎo)線中的電流大小相等，B＝k，因此在兩導(dǎo)線中間位置合磁場為零，從中點向兩邊合磁場越來越強，左邊的合磁場方向垂直紙面向里，為正值，右邊的合磁場方向垂直紙面向外，為負值．故A正確．] 5．D　[由安培定則可知，a、c中電流方向相同，兩導(dǎo)線在O處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反，合磁場的磁感應(yīng)強度為零；b、 d兩導(dǎo)線中電流方向相反，由安培定則可知，兩導(dǎo)線在O處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度方向均由O指向a，故D選項正確．] 6．D　[金屬棒所受重力豎直向下，當(dāng)B的方向垂直斜面向上時，由左手定則可知安培力方向平行斜面向下，支持力垂直斜面向上，金屬棒不可能靜止，A項錯；當(dāng)B的方向平行斜面向上時，安培力垂直斜面向上，金屬棒不可能平衡，B項錯；當(dāng)B的方向豎直向上時，安培力水平向右，支持力垂直斜面向上，金屬棒不可能靜止，C項錯；當(dāng)B的方向水平向左時，安培力豎直向上，當(dāng)B＝時，安培力BIL＝mg，金屬棒靜止，對斜面無壓力，D項正確．] 7．A　[由安培力公式和左手定則知，導(dǎo)體棒受水平向右的安培力BIL、垂直斜面向上的支持力和豎直向下的重力，由平衡條件可知mgtan θ＝BIL，則θ增大時，B應(yīng)緩慢增大，A對．]