2、線水平向右，大小F=ILB=0.2X0.1X1N=0.02N;(3)安培力方向在紙面內(nèi)垂直導(dǎo)線斜向上，大小F=BIL=0.02N.
2.(對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的理解與計(jì)算)磁場(chǎng)中放一根與磁場(chǎng)方向垂直的通電導(dǎo)線，它的電流是2.5A,導(dǎo)線長(zhǎng)1cm,它受到的磁場(chǎng)力為5.0x102N.求：
(1)這個(gè)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度；
(2)如果把通電導(dǎo)線中的電流增大到5A時(shí)，這一位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度多
大；
(3)如果通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中某處不受磁場(chǎng)力，是否能肯定在這里沒(méi)有磁場(chǎng)？
答案(1)2T(2)2T(3)不能肯定
解析(1)由磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式得
F5.0X10
B=IL=2.5X1X102T=2T.
3、
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B是由磁場(chǎng)自身決定的，和導(dǎo)線的長(zhǎng)度L、電流I的大小無(wú)關(guān)，所以該位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度還是2T.
（3）如果通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中某處不受磁場(chǎng)力，則有兩種可能：①該處沒(méi)有磁場(chǎng)；②該處有磁場(chǎng)，但通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行.
題組一對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度概念及公式的理解
1 .（單選）關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法中正確的是（）
A.若長(zhǎng)為L(zhǎng)、電流為I的導(dǎo)體在某處受到的磁場(chǎng)力為F,則該處的
磁感應(yīng)強(qiáng)度必為IL
B,由B=IF-知，B與F成正比，與IL成反比
C.由B=，知，一小段通電導(dǎo)體在某處不受磁場(chǎng)力，說(shuō)明該處一定無(wú)磁場(chǎng)
D.由F=ILB知，與磁場(chǎng)方向垂直的一小段通電導(dǎo)體受到的磁場(chǎng)力F
與IL
4、成正比
答案D
解析公式B=IL或F=ILB成立的前提條件是電流與磁場(chǎng)方向垂直，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；磁感應(yīng)強(qiáng)度B是由磁場(chǎng)本身的性質(zhì)決定的，與放不放通電導(dǎo)線無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；當(dāng)B為定值時(shí)，與磁場(chǎng)方向垂直的一小段通電導(dǎo)體受到的磁場(chǎng)力F與IL成正比，選項(xiàng)D正確.
2 .（雙選）一段電流元放在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的四個(gè)位置，如圖所示，
已知電流元的電流I、長(zhǎng)度L和受力F,則可以用、表示磁感應(yīng)強(qiáng)度B
的是（）
ABCD
答案AC
解析當(dāng)通電導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)方向時(shí)，可用F表示B.故選A、C.
3 .（雙選）將一小段通電直導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向放入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下
列圖象能正確反映各物理量間關(guān)
5、系的是（）
匕E憶憶
ABCD
答案BC
解析由B=1^^F=BIL知：勻強(qiáng)磁場(chǎng)中B恒定不變，故B正確，
D錯(cuò)誤.B、L一定時(shí)，F(xiàn)與I成正比，故C正確，A錯(cuò)誤.故選B、
C.
4 .（單選）如圖1所示是三根平行直導(dǎo)線的截面圖，若它們的電流強(qiáng)度大小都相同，且ab=ac=ad,則a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是（）
?—與—
b；d
如
圖1
A.垂直紙面指向紙里
B.垂直紙面指向紙外
C.沿紙面由a指向b
D.沿紙面由a指向d
答案D
解析每根導(dǎo)線在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，關(guān)鍵是確定每根導(dǎo)線在a處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，由矢量合成法則號(hào)，'一號(hào)求合磁感應(yīng)強(qiáng)度，判知
6、D正確.短
題組二對(duì)磁通量認(rèn)識(shí)及計(jì)算
5.（單選）如圖2所示，半徑為R的圓形線圈共有n匝，其中心位置處半徑為r的虛線范圍內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直線圈平面.若磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則穿過(guò)線圈的磁通量為（）
圖2
A.tBR2B.后產(chǎn)
C.nBR2D.n；Br2
答案B
解析磁通量與線圈匝數(shù)無(wú)關(guān)，且磁感線穿過(guò)的面積為一,而并非
底2,故B項(xiàng)對(duì).
6.（雙選）如圖3所示是等腰直角三棱柱，具平面ABCD為正方形，邊長(zhǎng)為L(zhǎng),它們按圖示方式放置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。，則下列說(shuō)法中正確的是（）
E“H
圖3
A.穿過(guò)ABCD平面的磁通量大小為BoL2
B.穿過(guò)BC
7、FE平面的磁通量大小為BoL2
C.穿過(guò)ADFE平面的磁通量大小為零D.穿過(guò)整個(gè)三棱柱的磁通量為零答案CD
解析根據(jù)@=BS'因此穿過(guò)ABCD平面的磁通量@=B0L2cos45=￥boL2,A錯(cuò)誤；平面BCFEXBo,而B(niǎo)C=L,CF=Lcos45=^2L,所以平面BCFE的面積S=BCCF=*2L2,因而①'=B°S=當(dāng)B°L2,B錯(cuò)誤；平面ADFE在垂直B。的方向上的投影面積為零，所以穿過(guò)的磁通量為零，C正確；若規(guī)定從外表面穿入三棱柱的磁通量為正，那么由三棱柱內(nèi)表面穿出時(shí)的磁通量就為負(fù)，而穿入三棱柱的磁
感線總與穿出的磁感線相等，因此穿過(guò)整個(gè)三棱柱的磁通量為零，D
正確.故選C、D
8、.
題組三安培力方向的判定
7 .（單選）下面的四個(gè)圖顯示了磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線的作用力，其中正確的是（）
ABCD
答案C
8 .（單選）關(guān)于通電導(dǎo)線所受安培力F的方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向
和電流I的方向之間的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（）
A. F、B、I三者必須保持相互垂直
B. F必須垂直B、I,但B、I可以不相互垂直
C. B必須垂直F、I,但F、I可以不相互垂直
D. I必須垂直F、B,但F、B可以不相互垂直
答案B
解析安培力F總是與磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電流I決定的平面垂直，但B與I（即導(dǎo)線）可以垂直，也可以不垂直，通電導(dǎo)線受安培力時(shí)，力F與磁場(chǎng)及導(dǎo)線都是垂直的
9、，故A、C、D均錯(cuò)，B正確.
9 .（單選）如圖4所示，電磁炮是由電源、金屬軌道、炮彈和電磁鐵組成.當(dāng)電源接通后，磁場(chǎng)對(duì)流過(guò)炮彈的電流產(chǎn)生力的作用，使炮彈
獲得極大的發(fā)射速度.下列各俯視圖中能正確表示磁場(chǎng)方向的是
（）
圖4
AB
IPHIDMI
CD
答案B
解析由左手定則可知，圖A所示磁感應(yīng)強(qiáng)度方向使炮彈受到的安
培力向后，圖B所示磁感應(yīng)強(qiáng)度方向使炮彈受到的安培力向前，圖C、D所示炮彈不受安培力，只有B符合實(shí)際.
題組四對(duì)安培力公式F=BILsin0c的理解應(yīng)用
10 .（單選）如圖5所示，一根有質(zhì)量的金屬棒MN,兩端用細(xì)軟導(dǎo)線連接后懸于a、b兩點(diǎn)，
10、棒的中部處于方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)
中，棒中通有電流，方向從M流向N,此時(shí)懸線上有拉力，為了使拉力等于零，可以（）
MI算KIN
圖5
A.適當(dāng)減小磁感應(yīng)強(qiáng)度B.使磁場(chǎng)反向
C.適當(dāng)增大電流D.使電流反向
答案C
解析首先對(duì)MN進(jìn)行受力分析：其受豎直向下的重力G、受兩根軟導(dǎo)線的豎直向上的拉力和安培力.當(dāng)其處于平衡狀態(tài)時(shí)：2F+BIL=mg,重力mg恒定不變，欲使拉力F減小到0,應(yīng)增大安培力BIL,所以可增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B或增大通過(guò)金屬棒中的電流I,或二者同時(shí)增大，只有C項(xiàng)正確.
11 .（單選）如圖6所示，磁場(chǎng)方向豎直向下，通電直導(dǎo)線ab由水平位置1繞a點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)
11、到位置2,通電導(dǎo)線所受安培力是（）
A.數(shù)值變大，方向不變
B.數(shù)值變小，方向不變
C.數(shù)值不變，方向改變
D.數(shù)值、方向均改變
答案B
解析安培力F=BIL,電流不變，垂直磁場(chǎng)的直導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度減小，安培力減小，安培力的方向總是垂直B、I所構(gòu)成的平面，所以安培力的方向不變，B對(duì)，故選B.
12.（單選）如圖7所示，一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，且與磁場(chǎng)方向（垂直于紙面向里）垂直.線段ab、bc和cd的長(zhǎng)度均為L(zhǎng),且/abc=/bcd=135°.流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I,方向如圖中箭頭所示.導(dǎo)線abcd段所受到的磁場(chǎng)的作用力的合力為（）
圖7
12、A.方向沿紙面向上，大小為（42+1）ILB
B.方向沿紙面向上，大小為（也一1）ILBC.方向沿紙面向下，大小
為（＜2+1）ILB
D.方向沿紙面向下，大小為（V2—1）ILB
答案A
解析導(dǎo)線abcd段的有效長(zhǎng)度為線段ad,由幾何知識(shí)知Lad=（、/2+1）L,故導(dǎo)線abcd段所受的合力大小F=ILadB=（V2+1）ILB,導(dǎo)線有效長(zhǎng)度的電流方向?yàn)閍-d,據(jù)左手定則可以確定導(dǎo)線所受合力方向豎直向上，故A項(xiàng)正確.
13.（單選）如圖8所示，傾斜導(dǎo)軌寬為L(zhǎng),與水平面成口角，處在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿ab水平放在導(dǎo)軌上.當(dāng)回路電流強(qiáng)度為I時(shí)，金屬桿ab所
13、受安培力F（）
圖8
A.方向垂直ab桿沿斜面向上
B.方向垂直ab桿水平向右
C. F=BILcos%
D. F=BILsin認(rèn)
答案B
解析由題圖知電流方向由b-a且與磁場(chǎng)方向垂直，根據(jù)左手定則可知安培力垂直ab水平向右，由安培力計(jì)算公式可得F=BIL,故選B.
14.勻強(qiáng)磁場(chǎng)放置長(zhǎng)2cm的通電導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向，當(dāng)通過(guò)導(dǎo)線的電流為2A時(shí)，它受到的磁場(chǎng)力大小為4X10—3N,問(wèn)：
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B是多大？
(2)若電流不變，導(dǎo)線長(zhǎng)度減小到1cm,則它受到的磁場(chǎng)力F和磁感應(yīng)強(qiáng)度B各是多少？
(3)若導(dǎo)線長(zhǎng)度不變，電流增大為5A,則它受磁場(chǎng)力F和磁感應(yīng)強(qiáng)度B各是多
14、少？
答案(1)0.1T(2)2X103N0.1T(3)102N0.1T
解析(1)根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義--3F4X103
B=IL=2X2X102T=0.1,
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)本身來(lái)決定，不因?qū)Ь€長(zhǎng)度
的改變而改變，因此，B=0.1T.
根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義B=t可得，導(dǎo)線長(zhǎng)度減小到1cm時(shí)，則它受磁場(chǎng)力
F'=BIL'=0.1X2X102N=2X103N.
(3)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度也不因電流的改變而改變，因此，B
=0.1T.
根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義B=t可得，電流增大為5A時(shí)，則它受磁場(chǎng)力F〃=BI'L=0.1X5X2X102N=102N.
《探究安培力》同步練習(xí)
