11.2 电流的磁场 磁感应强度(重难点专练)物理沪科版必修第三册
2026-09-07
|
2份
|
18页
|
87人阅读
|
1人下载
摘要:
**基本信息**
以题型为载体,系统提炼安培定则应用、分子电流假说解释、磁场叠加方法,构建从现象到本质再到量化的知识逻辑链,培养物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|安培定则|6题|区分因果关系(直线/环形电流方向判定)|电流磁场方向判定|
|安培分子电流假说|6题|微观机制解释(磁化/消磁原理)|磁场微观起源|
|磁感应强度|6题|三步法(场源定位-方向判定-矢量合成)|磁感应强度叠加计算|
内容正文:
11.2 电流的磁场 磁感应强度(题型突破)
题型01 安培定则
题型02 安培分子电流假说
题型03 磁感应强度
▌题型01 安培定则
1.安培定则的应用
在运用安培定则判定直线电流和环形电流及通电螺线管的磁场时应分清“因”和“果”。
因果
磁场
原因(电流方向)
结果(磁场方向)
直线电流的磁场
大拇指
四指
环形电流及通电
螺线管的磁场
四指
大拇指
1.(多选)如图所示,一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方。若带电粒子飞过小磁针上方的瞬间,小磁针极向纸面外偏转,则带电粒子可能是( )
A.向右飞行的正离子束 B.向左飞行的正离子束
C.向右飞行的负离子束 D.向左飞行的负离子束
2.下列关于磁场的相关描述及判定,正确的是( )
A.图甲中表示条形磁铁的磁感线从N极出发,到S极终止
B.图乙中导线通电后,其正下方小磁针的N极向纸面外转动
C.图丙中放置的通电线圈内部存在图示方向的磁场
D.图丁中通有方向相同电流的两导线之间存在吸引力,两吸引力是一对平衡力
3.(多选)物理学源于生活,又对人类的生产、生活产生深远的影响,以下关于物理学知识及其在生产、生活中的实际应用说法正确的是( )
A.超高压带电作业工人所穿衣服的织物中掺入金属丝,是利用金属丝的静电屏蔽作用
B.在燃气灶和燃气热水器中,常安装电子点火器,点火器是利用尖端放电现象
C.奥斯特发现电流磁效应的实验中,为避免地磁场的影响,通电导线最好是沿着东西方向放置
D.高速公路上严禁超速,是因为速度越大惯性越大
4.(多选)小磁针的正上方有一根直导线,当在导线中通入水平向右的电流时,发现静止的小磁针会发生偏转,下列选项中正确的是( )
A.该现象称之为电流的磁效应,由物理学家奥斯特首先发现
B.小磁针的偏转是受到电流的磁场的作用
C.小磁针的N极将向外偏转
D.小磁针的N极将往上偏转
5.(多选)如图所示,一个可自由转动的小磁针放在铜导线正下方,接通电源瞬间,小磁针发生了明显偏转。为了继续研究导线直径、导线材料以及导线位置等因素对小磁针偏转情况的影响。下列实验符合事实的是( )
A.减小铜丝直径,小磁针仍能偏转
B.小磁针的偏转情况与导线放置位置和方向无关
C.要使得实验现象明显,最好使导线平行放置在小磁针的正上方
D.用铝导线替换铜导线,小磁针仍能偏转
6.水平放置的直导线中通以向左的电流,正下方小磁针的N极将( )
A.在纸面上沿顺时针方向偏转
B.在纸面上沿逆时针方向偏转
C.垂直于纸面向外偏转
D.垂直于纸面向里偏转
▌题型02 安培分子电流假说
1.假说内容:在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流——分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。
2.假说的意义:安培分子电流假说,揭示了磁铁磁性的起源,它使我们认识到:磁铁的磁场和电流的磁场一样,都是由电荷的运动产生的。
3.(1)磁化:一根铁棒,在未被磁化的时候,内部各分子电流的取向是杂乱无章的,它们的磁场互相抵消,对外界不显磁性;当铁棒受到外界磁场的作用时,各分子电流的取向变得大致相同,铁棒被磁化。
(2)消磁:磁体受到高温或猛烈的敲击会失去磁性,这是因为在激烈的热运动或机械振动的影响下,分子电流的取向又变得杂乱了。
7.下列关于物理学史的说法正确的是( )
A.伽利略提出“力是维持物体运动的原因”的观点
B.开普勒发现行星运动的三大定律
C.安培发现电流的磁效应
D.法拉第提出分子电流假说
8.安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说, 电子绕原子核运动可等效为一环形电流。如图为一分子电流模型,电量为e的电子以角速度ω绕原子核沿顺时针方向在纸面内做匀速圆周运动,则该环形电流的大小和圆心处磁场的方向为( )
A. ,向内 B.,向外
C.,向内 D.,向外
9.下列说法中正确的是( )
A.电与磁紧密相连,有磁必有电,有电必有磁
B.根据安培电流假说,当磁体内部分子电流取向不一致时,就会显示出磁性
C.根据安培电流假说,不管是磁体的磁场还是电流的磁场都来源于电荷的运动
D.由于地磁场很强,所以很小的磁针就能显示出地磁场的存在
10.在电磁学发展史上,许多科学家做出了开创性贡献。以下关于科学家与其成就的对应关系,错误的是( )
A.密立根通过“油滴实验”,精确测定了元电荷e的数值
B.麦克斯韦首先提出了“电场”的概念,认为电荷间的相互作用是通过电场发生的
C.安培提出了著名的分子电流假说,成功解释了软铁磁化现象
D.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系
11.安培观察到通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场很相似,提出了“分子电流”假说。他认为,在物质内部存在着一种环形电流——分子电流(分子电流实际上是由原子内部电子绕核运动形成的,如图所示),分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。下列将分子电流(箭头表示电子运动方向)等效为小磁体的选项图中正确的是( )
A. B.
C. D.
12.下列关于物理学史、物理研究方法及学科思想的说法,正确的是( )
A.伽利略通过理想斜面实验,运用实验+逻辑推理法推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的错误观点
B.探究两个互成角度的力的合成规律时运用了控制变量法
C.法拉第发现了电流的磁效应,首次揭示了电现象和磁现象间的某种联系
D.安培提出分子电流假说,成功解释了磁化、退磁等磁现象,该假说通过实验得出
▌题型03 磁感应强度
1.磁场叠加问题的解题思路
(1)确定磁场场源,如通电导线。
(2)定位空间中需求解磁场的点,利用安培定则及其他已知条件判定各个场源在这一点上产生的磁场的大小和方向。如图所示为M、N在c点产生的磁场BM、BN。
(3)应用平行四边形定则进行合成,如图中的合磁场B。
13.下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是( )
A.通电导线受磁场力大的地方,磁感应强度一定大
B.一小段通电导线放在某处不受磁场力作用,则该处的磁感应强度一定为零
C.磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向
D.磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小无关
14.如图所示,ABCD-A′B′C′D′为正方体,长直导线a与AB重合,通有从A到B的恒定电流I1,长直导线b与CC′重合,通有从C′到C的恒定电流I2,且I1=kI2(k>0)。已知通电长直导线在空间某点处产生的磁感应强度与电流大小成正比,与该点到导线的距离成反比。则下列判断正确的是( )
A.k=1时,B′与D点磁感应强度方向相同
B.k=1时,B′点和D点磁感应强度大小相等
C.当且仅当k=1时,B′点和D点磁感应强度方向互相垂直
D.当且仅当k=2时,A′点和D′点磁感应强度方向互相垂直
15.(多选)在磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根长通电直导线,电流的方向垂直于纸面向里。如图所示,、、、是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中( )
A.、两点的磁感应强度不相同
B.、两点的磁感应强度相同
C.点的磁感应强度的值最小
D.点的磁感应强度的值最大
16.如图所示,有一边长为L的正方形,在它的4个顶点上放置四条垂直于正方形所在平面的通电直导线a、b、c、d,其中直导线a、b中的电流为I,方向垂直纸面向外;直导线c、d中的电流为I,方向垂直纸面向里,已知长直导线在其周围产生的磁场的磁感应强度为,式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线的距离,则在正方形的中心O处,磁感应强度为( )
A.,垂直纸面向里 B.,水平向左
C.,水平向左 D.,垂直纸面向外
17.已知无限长通电直导线在周围产生的磁场磁感应强度大小为,其中K为比例常数,I为直导线中的电流,x为离直导线的距离。现有两根无限长通电直导线M和N,夹角为60°,间距为2d,电流大小均为I、方向如图中箭头所示,点P为两导线公垂线的中点,则P点处的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
18.如图,四条相互平行的细长直导线垂直坐标系xoy平面,导线与坐标平面的交点为a、b、c、d四点。已知a、b、c、d为正方形的四个顶点,正方形中心位于坐标原点O,e为的中点且在y轴上;四条导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,其余导线电流方向垂直坐标平面向外。则( )
A.O点的磁感应强度方向沿y轴正方向
B.O点的磁感应强度方向沿y轴负方向
C.e点的磁感应强度方向沿y轴正方向
D.e点的磁感应强度方向沿y轴负方向
2 / 2
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
11.2 电流的磁场 磁感应强度(题型突破)
题型01 安培定则
题型02 安培分子电流假说
题型03 磁感应强度
▌题型01 安培定则
1.安培定则的应用
在运用安培定则判定直线电流和环形电流及通电螺线管的磁场时应分清“因”和“果”。
因果
磁场
原因(电流方向)
结果(磁场方向)
直线电流的磁场
大拇指
四指
环形电流及通电
螺线管的磁场
四指
大拇指
1.(多选)如图所示,一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方。若带电粒子飞过小磁针上方的瞬间,小磁针极向纸面外偏转,则带电粒子可能是( )
A.向右飞行的正离子束 B.向左飞行的正离子束
C.向右飞行的负离子束 D.向左飞行的负离子束
【答案】BC
【详解】由小磁针N极向纸面外偏转可知,粒子束下方的磁感线方向垂直纸面向外,则由安培定则可知,位于小磁针上方的直线电流方向向左。由于电流的方向与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反,所以带电粒子可能是向右飞行的负离子束,也可能是向左飞行的正离子束。
故选BC。
2.下列关于磁场的相关描述及判定,正确的是( )
A.图甲中表示条形磁铁的磁感线从N极出发,到S极终止
B.图乙中导线通电后,其正下方小磁针的N极向纸面外转动
C.图丙中放置的通电线圈内部存在图示方向的磁场
D.图丁中通有方向相同电流的两导线之间存在吸引力,两吸引力是一对平衡力
【答案】C
【详解】A.磁感线是闭合曲线,在磁体内部从S极指向N极,故A错误;
B.根据安培定则可知,如图直导线下方有垂直纸面向里的磁场,N极向纸面内转动,故B错误;
C.根据安培定则可知,图丙中放置的通电线圈内部存在图示方向的磁场,故C正确;
D.图丁中通有方向相同电流的两导线之间存在吸引力,两吸引力是一对相互作用力,故D错误。
故选C。
3.(多选)物理学源于生活,又对人类的生产、生活产生深远的影响,以下关于物理学知识及其在生产、生活中的实际应用说法正确的是( )
A.超高压带电作业工人所穿衣服的织物中掺入金属丝,是利用金属丝的静电屏蔽作用
B.在燃气灶和燃气热水器中,常安装电子点火器,点火器是利用尖端放电现象
C.奥斯特发现电流磁效应的实验中,为避免地磁场的影响,通电导线最好是沿着东西方向放置
D.高速公路上严禁超速,是因为速度越大惯性越大
【答案】AB
【详解】A.超高压带电作业工人所穿衣服的织物中掺入金属丝,可形成静电屏蔽,使人体内部电场强度为零,从而保护工人免受电击,A正确;
B.燃气灶和燃气热水器的电子点火器,利用尖端放电现象(尖端处电场强度大,易使空气电离产生电火花)实现点火,B正确;
C.奥斯特实验中,为避免地磁场影响,通电导线应南北放置(地磁场方向为南北向,此时电流磁场与地磁场垂直,偏转现象更明显),而非沿着东西方向放置,C错误;
D.惯性大小仅与物体质量有关,与速度无关。高速公路严禁超速是因为速度越大,动能越大,刹车距离越长,危险性越高,D错误。
故选AB。
4.(多选)小磁针的正上方有一根直导线,当在导线中通入水平向右的电流时,发现静止的小磁针会发生偏转,下列选项中正确的是( )
A.该现象称之为电流的磁效应,由物理学家奥斯特首先发现
B.小磁针的偏转是受到电流的磁场的作用
C.小磁针的N极将向外偏转
D.小磁针的N极将往上偏转
【答案】AB
【详解】A.该现象称之为电流的磁效应,由物理学家奥斯特首先发现,A正确;
B.通电导线周围存在磁场,小磁针的偏转是受到电流的磁场的作用,B正确;
CD.由右手定则可知,直导线下方的磁场垂直纸面向里,可知小磁针的N极将向里偏转,CD错误。
故选AB。
5.(多选)如图所示,一个可自由转动的小磁针放在铜导线正下方,接通电源瞬间,小磁针发生了明显偏转。为了继续研究导线直径、导线材料以及导线位置等因素对小磁针偏转情况的影响。下列实验符合事实的是( )
A.减小铜丝直径,小磁针仍能偏转
B.小磁针的偏转情况与导线放置位置和方向无关
C.要使得实验现象明显,最好使导线平行放置在小磁针的正上方
D.用铝导线替换铜导线,小磁针仍能偏转
【答案】ACD
【详解】A.减小导线直径,仍存在电流,其产生的磁场仍能使小磁针偏转,故A正确;
B.通电导线产生的磁场与地磁场叠加后,其空间磁场方向与位置有关,也与其方向有关,故B错误;
C.使导线平行放置在小磁针的正上方,则导线产生的磁场与地磁场的叠加更明显,使小磁针转动明显,故C正确;
D.用铝导线替换铜导线,仍存在电流,产生的磁场仍能使小磁针偏转,故D正确。
故选ACD。
6.水平放置的直导线中通以向左的电流,正下方小磁针的N极将( )
A.在纸面上沿顺时针方向偏转
B.在纸面上沿逆时针方向偏转
C.垂直于纸面向外偏转
D.垂直于纸面向里偏转
【答案】C
【详解】水平放置的直导线中通以向左的电流,根据安培定则,直导线正下方的磁场方向垂直纸面向外,故直导线正下方小磁针的N极将垂直纸面向外偏转。
故选C。
▌题型02 安培分子电流假说
1.假说内容:在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流——分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。
2.假说的意义:安培分子电流假说,揭示了磁铁磁性的起源,它使我们认识到:磁铁的磁场和电流的磁场一样,都是由电荷的运动产生的。
3.(1)磁化:一根铁棒,在未被磁化的时候,内部各分子电流的取向是杂乱无章的,它们的磁场互相抵消,对外界不显磁性;当铁棒受到外界磁场的作用时,各分子电流的取向变得大致相同,铁棒被磁化。
(2)消磁:磁体受到高温或猛烈的敲击会失去磁性,这是因为在激烈的热运动或机械振动的影响下,分子电流的取向又变得杂乱了。
7.下列关于物理学史的说法正确的是( )
A.伽利略提出“力是维持物体运动的原因”的观点
B.开普勒发现行星运动的三大定律
C.安培发现电流的磁效应
D.法拉第提出分子电流假说
【答案】B
【详解】A.伽利略通过实验和推理否定了“力是维持物体运动的原因”的观点,提出力是改变物体运动状态的原因,故A错误;
B.开普勒在第谷观测数据的基础上,总结出行星运动的三大定律,故B正确;
C.电流的磁效应由奥斯特发现,安培的研究集中在电流间的相互作用(安培力)和分子电流假说,故C错误;
D.分子电流假说是安培提出的,法拉第的主要贡献是发现电磁感应现象,故D错误。
故选B。
8.安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说, 电子绕原子核运动可等效为一环形电流。如图为一分子电流模型,电量为e的电子以角速度ω绕原子核沿顺时针方向在纸面内做匀速圆周运动,则该环形电流的大小和圆心处磁场的方向为( )
A. ,向内 B.,向外
C.,向内 D.,向外
【答案】B
【详解】电子圆周运动的周期为
根据电流的定义式,有
由于电子绕核顺时针运动且电子带负电,故电流方向为逆时针方向,根据安培右手定则可知,圆心处的磁场方向向外。
故选B。
9.下列说法中正确的是( )
A.电与磁紧密相连,有磁必有电,有电必有磁
B.根据安培电流假说,当磁体内部分子电流取向不一致时,就会显示出磁性
C.根据安培电流假说,不管是磁体的磁场还是电流的磁场都来源于电荷的运动
D.由于地磁场很强,所以很小的磁针就能显示出地磁场的存在
【答案】C
【详解】A. 有磁不一定有电(例如永久磁铁有磁场但无电流),但有电必有磁,故A错误;
B. 安培电流假说认为,分子电流取向一致时显示磁性,取向不一致时磁性相互抵消,不显示磁性,故B错误;
C. 安培电流假说指出,所有磁场(包括磁体和电流的磁场)均由电荷的运动产生,故C正确;
D. 地磁场强度较弱(约30-60微特斯拉),磁针能显示地磁场是由于其灵敏度高,并非地磁场强,故D错误。
故选C。
10.在电磁学发展史上,许多科学家做出了开创性贡献。以下关于科学家与其成就的对应关系,错误的是( )
A.密立根通过“油滴实验”,精确测定了元电荷e的数值
B.麦克斯韦首先提出了“电场”的概念,认为电荷间的相互作用是通过电场发生的
C.安培提出了著名的分子电流假说,成功解释了软铁磁化现象
D.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系
【答案】B
【详解】A.密立根通过“油滴实验”精确测定了元电荷的数值,符合物理学史实,故A正确;
B.首先提出“电场”概念的科学家是法拉第,麦克斯韦的核心贡献是建立经典电磁场理论、预言电磁波存在,故B错误;
C.安培提出分子电流假说,认为物质内部的微观分子环流是磁现象的本质,成功解释了软铁磁化等现象,符合史实,故C正确;
D.奥斯特发现了电流的磁效应,首次证明电可以生磁,揭示了电现象和磁现象的内在联系,符合史实,故D正确。
本题选错误的,故选B。
11.安培观察到通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场很相似,提出了“分子电流”假说。他认为,在物质内部存在着一种环形电流——分子电流(分子电流实际上是由原子内部电子绕核运动形成的,如图所示),分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。下列将分子电流(箭头表示电子运动方向)等效为小磁体的选项图中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】右手握住环形电流(电流方向与电子运动方向相反),弯曲四指指向电流方向,伸直的拇指指向即为小磁体的N 极。对题目中的环形电流,拇指指向左侧,因此小磁体的 N 极在左、S 极在右。
故选 B。
12.下列关于物理学史、物理研究方法及学科思想的说法,正确的是( )
A.伽利略通过理想斜面实验,运用实验+逻辑推理法推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的错误观点
B.探究两个互成角度的力的合成规律时运用了控制变量法
C.法拉第发现了电流的磁效应,首次揭示了电现象和磁现象间的某种联系
D.安培提出分子电流假说,成功解释了磁化、退磁等磁现象,该假说通过实验得出
【答案】A
【详解】A.伽利略通过理想斜面实验,结合实验+逻辑推理的方法,推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的错误观点,A正确;
B.探究两个互成角度的力的合成规律时,运用的是等效替代法,不是控制变量法,B错误;
C.发现电流磁效应、首次揭示电与磁联系的是奥斯特,法拉第发现的是电磁感应现象,C错误;
D.安培的分子电流假说是对磁现象起源的理论假说,不是通过实验直接得出的结论,D错误。
故选A。
▌题型03 磁感应强度
1.磁场叠加问题的解题思路
(1)确定磁场场源,如通电导线。
(2)定位空间中需求解磁场的点,利用安培定则及其他已知条件判定各个场源在这一点上产生的磁场的大小和方向。如图所示为M、N在c点产生的磁场BM、BN。
(3)应用平行四边形定则进行合成,如图中的合磁场B。
13.下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是( )
A.通电导线受磁场力大的地方,磁感应强度一定大
B.一小段通电导线放在某处不受磁场力作用,则该处的磁感应强度一定为零
C.磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向
D.磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小无关
【答案】D
【详解】A.通电导线受磁场力的大小由公式决定,若导线与磁场方向夹角θ不同,即使较小,当θ接近90°时,也可能较大,故A错误;
B.当导线与磁场方向平行时(θ=0°),即使,,故B错误;
C.磁感线的疏密表示磁感应强度大小,其切线方向表示磁场方向,但指向并非磁感应强度减小的方向(如匀强磁场中磁感线均匀分布),故C错误;
D.磁感应强度由磁场本身决定,与导线受力无关,故D正确。
故选D。
14.如图所示,ABCD-A′B′C′D′为正方体,长直导线a与AB重合,通有从A到B的恒定电流I1,长直导线b与CC′重合,通有从C′到C的恒定电流I2,且I1=kI2(k>0)。已知通电长直导线在空间某点处产生的磁感应强度与电流大小成正比,与该点到导线的距离成反比。则下列判断正确的是( )
A.k=1时,B′与D点磁感应强度方向相同
B.k=1时,B′点和D点磁感应强度大小相等
C.当且仅当k=1时,B′点和D点磁感应强度方向互相垂直
D.当且仅当k=2时,A′点和D′点磁感应强度方向互相垂直
【答案】B
【详解】ABC.k=1时,导线a在B′点处产生的磁场磁感应强度方向沿C′B′方向,导线b在B′点处产生的磁场磁感应强度方向沿B′A′方向,两分量相互垂直,矢量和沿CA方向;导线a在D点处产生的磁场磁感应强度方向沿DD′方向,导线b在D点处产生的磁场磁感应强度方向沿AD方向,两分量相互垂直,矢量和沿AD′方向,可知B′点和D点磁感应强度方向不同,大小相等,其夹角为120°,故AC错误,B正确;
D.若k=2时,A′点和D′点磁感应强度相互垂直,那么时,A′和D′点磁感应强度也相互垂直,实际上k=2和时,A′点和D′点磁感应强度均相互垂直,故D错误。
故选B。
15.(多选)在磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根长通电直导线,电流的方向垂直于纸面向里。如图所示,、、、是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中( )
A.、两点的磁感应强度不相同
B.、两点的磁感应强度相同
C.点的磁感应强度的值最小
D.点的磁感应强度的值最大
【答案】AC
【详解】用右手螺旋定则判断通电直导线在、、、四个点上所产生的磁场方向,如图所示
点有向上的磁场,还有电流产生的向上的磁场,电流产生的磁场和原磁场方向相同,叠加变大;点有向上的磁场,还有电流产生的水平向左的磁场,叠加后磁感应强度的方向斜向左上;点电流产生的磁感应强度和原磁感应强度方向相反,叠加变小;点有向上的磁场,还有电流产生的水平向右的磁场,叠加后磁感应强度的方向斜向右上;点与点叠加后的磁场大小相等,但是方向不同;、两点叠加后的磁感应强度大小不相等;点叠加后的磁感应强度的值最大,点叠加后的磁感应强度的值最小。
故选AC。
16.如图所示,有一边长为L的正方形,在它的4个顶点上放置四条垂直于正方形所在平面的通电直导线a、b、c、d,其中直导线a、b中的电流为I,方向垂直纸面向外;直导线c、d中的电流为I,方向垂直纸面向里,已知长直导线在其周围产生的磁场的磁感应强度为,式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线的距离,则在正方形的中心O处,磁感应强度为( )
A.,垂直纸面向里 B.,水平向左
C.,水平向左 D.,垂直纸面向外
【答案】B
【详解】四条通电直导线在处产生的磁感应强度的大小均为
根据安培定则可知,各通电直导线在处的磁场方向如图所示
根据平行四边形定则结合几何关系可得
方向水平向左。
故选B。
17.已知无限长通电直导线在周围产生的磁场磁感应强度大小为,其中K为比例常数,I为直导线中的电流,x为离直导线的距离。现有两根无限长通电直导线M和N,夹角为60°,间距为2d,电流大小均为I、方向如图中箭头所示,点P为两导线公垂线的中点,则P点处的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】两导线产生的磁感应强度如图(俯视图)
已知无限长的通电直导线周围空间的磁场的磁感应强度大小可表示为
则通电直导线M在P点的磁感应强度大小为
同理通电直导线N在P点的磁感应强度大小为
根据磁感应强度的合成知识可得,P点处的磁感应强度大小为
故选C。
18.如图,四条相互平行的细长直导线垂直坐标系xoy平面,导线与坐标平面的交点为a、b、c、d四点。已知a、b、c、d为正方形的四个顶点,正方形中心位于坐标原点O,e为的中点且在y轴上;四条导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,其余导线电流方向垂直坐标平面向外。则( )
A.O点的磁感应强度方向沿y轴正方向
B.O点的磁感应强度方向沿y轴负方向
C.e点的磁感应强度方向沿y轴正方向
D.e点的磁感应强度方向沿y轴负方向
【答案】D
【详解】由于电流大小相等,所以每根导线周围距离相同位置的磁感应强度大小相等,根据安培定则确定导线周围的磁感应强度方向如图所示:
AB.导线c和导线b在O点的磁感应强度大小相等,方向相反,和为零,导线a和导线d在O点磁感应强度方向都沿Oc方向,则O点磁感应强度方向沿Oc方向,故AB错误;
CD.导线c和导线d在e点产生的磁感应强度方向一上一下,刚好抵消为零,导线a和导线b在e点产生的磁感应强度方向一个斜向左下,一个斜向右下,左右对称,根据矢量合成,竖直向下,所以可得e点最终磁感应强度方向竖直向下,沿y轴负向,故C错误,D正确;
故选D。
2 / 2
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。