第九章 第一讲　磁场及磁场对通电导线的作用力-（达标训练）【导学教程】2024旧教材老高考物理新编大一轮总复习（人教版）

一、单项选择题 1．如图甲所示，斜面固定在水平面上，一通电导体棒ab置于斜面上且与底边平行。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，导体棒ab所受的安培力为F；若仅将导体棒ab从中点处折成相互垂直的两段，且端点a、b连线仍与斜面底边平行，如图乙所示，则此时导体棒ab所受的安培力为(　　) A．F　　 B.F　　 C.F　　 D.F 答案　D 2．(2022·中山期末)特高压直流输电是我国领先世界的电力工程，正常输电时，两根导线中通有大小相等，方向相反的电流，某次故障测试中发现两根平行输电线中的电流大小满足IA＞IC。如图，以两导线某连线中点为圆心，作一个与导线垂直的圆，a(里面)和c(外面)与输电线在同一高度，b、d为圆的最下方和最上方。忽略地磁场的影响，则(　　) A．b点和d点磁场方向相同 B．a点的磁感应强度可能为零 C．c点的磁感应强度可能为零 D．两根导线的作用力为引力 解析　由于电流大小满足IA＞IC，根据安培定则及磁场的叠加原理，可知b点磁场方向指向左下方，d点磁场方向指向右下方，选项A错误；由于两电流在a点产生的磁场方向相反，但是A导线电流大，离a点近，产生的磁场强，合磁场的磁感应强度一定不等于零，选项B错误；由于两电流在c点产生的磁场方向相反，A导线电流大，离c点远，C导线电流小，离c点近，合磁场的磁感应强度可能等于零，选项C正确；反向电流相互排斥，选项D错误。 答案　C 3．如图，力传感器固定在天花板上。边长为L的正方形匀质导线框abcd用不可伸长的轻质绝缘细线悬挂于力传感器的测力端，导线框与磁感应强度方向垂直，线框的bcd部分处于匀强磁场中，b、d两点位于匀强磁场的水平边界线上。若在导线框中通以大小为I、方向如图所示的恒定电流，导线框处于静止状态时，力传感器的示数为F1。只改变电流方向，其他条件不变，导线框仍处于静止状态，力传感器的示数为F2，该匀强磁场的磁感应强度大小为(　　) A.　　　　　 B. C. D． 解析　线框在磁场中受到安培力的等效长度为bd＝L，当电流方向为图示方向时，由左手定则可知导线框受到的安培力竖直向上，大小为F＝ILB，因导线框受力平衡，可得F1＋F＝mg，当导线框中的电流反向时，则安培力方向竖直向下，大小仍为F＝ILB，此时有mg＋F＝F2，联立可得B＝，选项C正确。 答案　C 4．截面为正方形的绝缘弹性长管中心有一个固定长直导线，长管外表面固定着对称分布的四根平行长直导线。若中心直导线通入电流I1，四根平行直导线均通入电流I2，I1≫I2，电流方向如图所示。下列截图中可能正确表示通电后长管发生形变的是(　　) 解析　根据“同向电流相互吸引，异向电流相互排斥”的作用规律可知，左、右两导线与长管中心的长直导线相互吸引，上、下两导线与长管中心的长直导线相互排斥，C正确。 答案　C 5．(2022·泰安统考)已知通电的长直导线在周围空间某位置产生的磁感应强度大小与电流大小成正比，与该位置到长直导线的距离成反比。如图所示，现有通有电流大小相同的两根长直导线分别固定在正方体的两条棱dh和hg上，彼此绝缘，电流方向分别由d流向h、由h流向g，则顶点e和a两处的磁感应强度大小之比为(　　) A．2∶ B．1∶ C．2∶ D．1∶1 解析　设正方体棱长为L，其中一根长直导线的电流在e点产生的磁感应强度为B0，则e点的磁感应强度大小为Be＝＝B0处于 hg边的长直导线到a点的距离为L，在a点产生的磁感应强度大小为B0；处于dh边的长直导线到a点的距离为L，在a点产生的磁感应强度大小为B0，所以a点的磁感应强度大小为Ba＝＝B0，Be∶Ba＝2∶，A项正确。 答案　A 6．(2022·衡水模拟)两根质量均为m，长度均为L的长直导线水平、平行放置，两导线中通入的电流均为I，但电流方向相反，如图所示一根导线位于水平地面上，另一根导线位于其正上方。当外加匀强磁场水平向右，两根导线间距为h时恰能静止不动。当外加匀强磁场水平向左，两根导线间距为h′＝2h时恰能静止不动。已知长直导线产生的磁感应强度与到导线的距离成反比，与电流强度成正比，重力加速度为g，则外加匀强磁场的磁感应强度B为(　　) A. B． C. D． 解析　悬浮在空中的导线所受安培力竖直向上，根据左手定则可知该处磁感应强度方向水平向左，当外加匀强磁场水平向右时，有IL＝mg。当外加匀强磁场水平向左时，有IL＝mg，联立以上两式可得B＝，故选C。 答案　C 7．(2022·西安一模)在绝缘水平面上方均匀分布着方向与水平向右成60°斜向上的匀强磁场，一通有如图所示的恒定电流I的金属方棒，在安培力作用下水平向右做匀速直线运动。已知棒与水平面间的动摩擦因数μ＝。若磁场方向由图示方向开始沿逆时针缓慢转动至竖直向上的过程中，棒始终保持匀速直线运动，