13.2 磁感应强度 磁通量(分层作业)人教版物理必修第三册
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内容正文:
13.2 磁感应强度 磁通量(答案版)
目录
1
一、探究影响通电导线受力的影响因素 1
二、磁感应强度 1
三、磁通量 1
四、地磁场 2
3
3
高中物理答疑解题助手AI智能体:https://www.coze.cn/store/agent/7615615129367052342?bot_id=true
一、探究影响通电导线受力的影响因素
1.【答案】(1)导线在磁场中的长度(2)改变
2.【答案】(1)电路由接通“2、3”改为接通“1、4”,通电导线变长,可以观察到悬线与竖直方向的夹角变大。说明磁场和电流一定时,通电导线越长,导线受力越大。
(2)当电流变大时,悬线与竖直方向的夹角变大。说明磁场和导线长度一定时,电流越大,导线受力越大。
(3)磁场力的大小可能与导线中的电流和导线长度有关,且与电流和导线长度都成正比。关系式为
(4)当电流元与磁场方向垂直时,电流元受到的磁场力与的比值叫磁感应强度,定义式为
3.【答案】(1)发生改变(2)发生改变(3)左手
二、磁感应强度
4.【答案】 2 2 0.1
三、磁通量
5.【答案】C
6.【答案】A
7.【答案】(1)0.01Wb(2)0.02Wb
【详解】(1)图中穿过线框的磁通量为
(2)顺时针方向转过60°时的磁通量
那么
穿过线圈的磁通量变化了0.02Wb。
8.【答案】(1)
(2)磁通量是磁感应强度与垂直于磁场方向的面积的乘积。;是线圈在垂直于磁场方向上的投影面积
(3)
(4)
(5)线圈平面转到与磁感线平行,有
(6);
(7)
【详解】(1)由磁感应强度的定义,可得。
(2)磁通量是磁感应强度与垂直于磁场方向的面积的乘积;
磁通量的计算公式为;
其中是线圈在垂直于磁场方向上的投影面积。
(3)当线圈平面水平时,线圈平面与磁场垂直时,穿过线圈的磁通量。
(4)当线圈平面与水平方向夹角时,穿过线圈的磁通量。
(5)保持线圈面积不变,将线圈平面转到与磁感线平行,此时穿过线圈的磁通量。
(6)初始状态,以最初进入的面为正方向,当线圈绕cd轴逆时针转动时,此时平面与水平面的夹角为,此时的磁通量
由第(4)问可知,当时,磁通量
转动过程中磁通量的变化量
(7)把这个线圈从磁场中完全移出,穿过线圈的磁通量为0,由第(4)问可知,当时,磁通量,所以磁通量变化量
四、地磁场
9.【答案】B
10.【答案】A
11.【答案】BC
12.【答案】B
13.【答案】(1)垂直(2)0.020(3)控制变量法(4)0.5
14.【答案】B
15.【答案】D
16.【答案】B
17.【答案】A
18.【答案】C
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13.2 磁感应强度 磁通量(原卷版)
目录
1
一、探究影响通电导线受力的影响因素 1
二、磁感应强度 2
三、磁通量 2
四、地磁场 5
6
7
高中物理答疑解题助手AI智能体:https://www.coze.cn/store/agent/7615615129367052342?bot_id=true
一、探究影响通电导线受力的影响因素
1.如图所示为“探究磁场对通电导线的作用”的部分实验装置,通电导线与磁场方向垂直。请根据下面的实验操作按要求填空。
(1)如图所示分别接通“1、4”和“2、3”,发现导线偏转的角度不同,说明导线受到的力的大小与________有关。
(2)只上下交换磁极的位置以改变磁场方向,导线受力的方向________(选填“改变”或“不改变”)。
2.如图所示,某同学在探究影响通电导线受力的因素时,让三块相同的蹄形磁体并排放在桌上,将一根直导线水平悬挂在磁体的两极间,导线的方向与磁场的方向垂直。电流的大小可以通过调节外部电路中的滑动变阻器来控制,用电流表来测量。分别接通“2、3”和“1、4”,可以改变导线通电部分的长度。
(1)接通“2、3”时,观察悬线摆动的角度,然后保持电流不变,接通“1、4”,可以观察到什么现象?此现象说明什么?
(2)当接通“2、3”时,调节滑动变阻器使导线中的电流变大,可以观察到什么现象?此现象说明什么?
(3)根据上述实验现象分析,通电直导线与磁场方向垂直时,它受到的磁场力的大小可能与什么因素有关?写出它们的关系式。
(4)根据磁场力的关系式思考,应该如何定义磁感应强度,并写出磁感应强度的定义式。
3.按照如图所示进行实验。
(1)仅上下交换磁极的位置以改变磁场方向,导线受力的方向是否改变?___________
(2)仅改变导线中电流的方向,导线受力的方向是否改变?___________
(3)仔细分析实验现象,结合课本说明用___________定则判定安培力的方向。
二、磁感应强度
4.磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线,视为电流元,导线长,电流强度,若它所受的最大磁场力,这个位置的磁感应强度B为________T。若电流增大为5A,这个位置的磁感应强度B为________T,此时该通电导线受到的最大磁场力为________N。
三、磁通量
5.如图所示,线圈平面与水平方向夹角θ=60°,磁感线方向竖直向下,线圈平面面积S=0.6m2,匀强磁场磁感应强度大小B=1T,则穿过该线圈平面的磁通量为( )
A.0.1Wb B. C.0.3Wb D.0.6Wb
6.如图所示,闭合矩形线圈abcd水平放置,面积为S,磁感应强度大小为B的匀强磁场与线圈ab边垂直、与bc边的夹角为45°。现将线圈以cd边为轴逆时针转动90°,整个过程线圈中磁通量的变化量大小为( )
A.0 B. C. D.
7.如图所示,矩形线圈的面积为,放在磁感应强度为的匀强磁场中,线圈的一边与磁感线垂直,线圈平面与磁场方向成30°角。求:
(1)穿过线圈的磁通量是多大?
(2)当线圈从图示位置绕边顺时针转过60°的过程中,穿过线圈的磁通量变化了多少?
8.在磁感线向下的匀强磁场中放入一通电导线,导线与磁场方向垂直,导线长为1cm,电流为0.5A,所受的磁场力大小为。
(1)求该位置磁感应强度B的大小。
(2)简述磁通量的定义,写出磁通量的计算公式,说明公式中S的物理含义。
(3)有一面积的矩形线圈abcd放入该磁场中,当线圈平面水平、线圈平面与磁场垂直时,求穿过线圈的磁通量。
(4)当线圈平面与水平方向夹角时(如图),求穿过线圈的磁通量。
(5)若保持线圈面积不变,将线圈平面转到与磁感线平行,此时穿过线圈的磁通量为多少?说明理由。
(6)回到第(4)问初始状态,以最初进入的面为正方向,当线圈绕cd轴逆时针转动时,求此时的磁通量,以及转动过程中磁通量的变化量。
(7)若把这个线圈从磁场中完全移出,从第(4)问初始位置到移出磁场,磁通量变化量为多少?
四、地磁场
9.沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布如图所示。结合上述材料,下列说法正确的是( )
A.地理南、北极与地磁场的南、北极重合
B.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近
C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D.在赤道位置放置一枚小磁针,小磁针N极指向地理的南极
10.如图所示,地球是一个磁体,相当于一个大条形磁铁,为了解释地球的磁性,安培在19世纪用分子电流假说进行了说明,地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流引起的。假设地球带负电,下列说法正确的是( )
A.在地球的内部磁感线由地磁的极指向地磁的极
B.地球磁体的极位于地理的南极,地球磁体的极与地理的北极重合
C.用一个能自由转动的小磁针观察地磁场的方向,看到它的磁极一般指向地理的正南北方向
D.地磁场的磁感线可以相交
11.(多选)某同学利用手机软件测量当地地磁场的磁感应强度。如图甲所示,以手机显示屏所在平面为平面,在手机上建立直角坐标系,该同学测量时z轴始终保持竖直向上,手机平面绕z轴匀速转动,手机显示出各轴磁场的实时数据(如图乙所示)。当外界磁场分量与坐标轴正方向相同时则显示正值,相反则显示负值,根据图像可推知( )
A.图中时刻x轴正方向指向地球南方
B.通过数据可知测量地在北半球
C.时间内手机刚好绕z轴转动了一周
D.通过数据可以得出当地地磁场磁感应强度大小约为32μT
12.已知通电长直导线产生的磁场中某点的磁感应强度满足(其中k为比例系数,I为电流强度,r为该点到直导线的距离)。现有四根平行的通电长直导线,其横截面恰好在一个边长为L的正方形的四个顶点上,电流方向如图所示,其中A、C导线中的电流大小为,B、D导线中的电流大小为。已知A导线所受的磁场力恰好为零,则下列说法错误的是( )
A.电流的大小关系为
B.四根导线所受的磁场力都为零
C.正方形中心O处的磁感应强度为零
D.若移走A导线,则中心O处的磁场将沿OB方向
13.某同学利用如图所示的装置探究“影响通电导线受磁场力的因素”。
(1)实验中,保持电流恒定,调节接线柱改变通电导线在磁场中的长度,观察并记录弹簧测力计的读数。实验操作时应使导线与磁场方向________(填“垂直”或“平行”)。
(2)若某次实验中,导线长度为,电流,磁感应强度,导线与磁场垂直,则导线受到的安培力大小为________N(保留2位有效数字).
(3)该实验采用的科学方法是_________(填“理想实验法”、“控制变量法”、“等效替代法”或“微小量放大法”)。
(4)若保持导线长度和电流不变,将导线转动使导线与磁场方向夹角为,则导线受到的安培力大小变为原来的________倍。
14.(2026·福建·高考真题)我国航空母舰“福建舰”的电磁弹射系统装配有直线电机。如图,电机水平轨道两侧对称平行固定有多组相同线圈,通过控制线圈电流可产生特定磁场。P点为过轨道中轴线的竖直面和线圈组中轴线的交点,在相邻线圈组和中通有图示方向、大小分别为2I和I的电流时,两组线圈在P点产生的磁场的方向为( )
A.①方向 B.②方向 C.③方向 D.④方向
15.(2026·浙江·高考真题)下列物理量属于标量的是( )
A.位移 B.电场强度 C.磁感应强度 D.热量
16.(2025·江苏·高考真题)某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示,下列判断正确的是( )
A. a点的磁感应强度大于b点 B. b点的磁感应强度大于c点
C. c点的磁感应强度大于a点 D. a、b、c点的磁感应强度一样大
17.(2025·福建·高考真题)如图,两根长直细导线L1、L2平行放置,其所在平面上有M、O、N三点,为线段MN的中点,L1、L2分别处于线段OM、ON的中垂线上。当、通有大小相等、方向相反的电流时,、点的磁感应强度大小分别为、。现保持L1的电流不变,撤去L2的电流,此时N点的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
18.(2023·江苏·高考真题)如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B.L形导线通以恒定电流I,放置在磁场中.已知ab边长为2l,与磁场方向垂直,bc边长为l,与磁场方向平行.该导线受到的安培力为( )
A.0 B.BIl C.2BIl D.
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13.2 磁感应强度 磁通量(解析版)
目录
1
一、探究影响通电导线受力的影响因素 1
二、磁感应强度 3
三、磁通量 3
四、地磁场 6
8
10
高中物理答疑解题助手AI智能体:https://www.coze.cn/store/agent/7615615129367052342?bot_id=true
一、探究影响通电导线受力的影响因素
1.如图所示为“探究磁场对通电导线的作用”的部分实验装置,通电导线与磁场方向垂直。请根据下面的实验操作按要求填空。
(1)如图所示分别接通“1、4”和“2、3”,发现导线偏转的角度不同,说明导线受到的力的大小与________有关。
(2)只上下交换磁极的位置以改变磁场方向,导线受力的方向________(选填“改变”或“不改变”)。
【答案】(1)导线在磁场中的长度
(2)改变
【详解】(1)分别接通“1、4”和“2、3”,则磁场中的通电导线的长度不同,实验中观察到导线偏转的角度不同,说明导线受到的力的大小与导线在磁场中的长度有关。
(2)安培力的方向是由磁感应强度的方向和电流方向共同决定的,故只上下交换磁极的位置以改变磁场方向,则导线受力的方向将发生改变。
2.如图所示,某同学在探究影响通电导线受力的因素时,让三块相同的蹄形磁体并排放在桌上,将一根直导线水平悬挂在磁体的两极间,导线的方向与磁场的方向垂直。电流的大小可以通过调节外部电路中的滑动变阻器来控制,用电流表来测量。分别接通“2、3”和“1、4”,可以改变导线通电部分的长度。
(1)接通“2、3”时,观察悬线摆动的角度,然后保持电流不变,接通“1、4”,可以观察到什么现象?此现象说明什么?
(2)当接通“2、3”时,调节滑动变阻器使导线中的电流变大,可以观察到什么现象?此现象说明什么?
(3)根据上述实验现象分析,通电直导线与磁场方向垂直时,它受到的磁场力的大小可能与什么因素有关?写出它们的关系式。
(4)根据磁场力的关系式思考,应该如何定义磁感应强度,并写出磁感应强度的定义式。
【答案】(1)电路由接通“2、3”改为接通“1、4”,通电导线变长,可以观察到悬线与竖直方向的夹角变大。说明磁场和电流一定时,通电导线越长,导线受力越大。
(2)当电流变大时,悬线与竖直方向的夹角变大。说明磁场和导线长度一定时,电流越大,导线受力越大。
(3)磁场力的大小可能与导线中的电流和导线长度有关,且与电流和导线长度都成正比。关系式为
(4)当电流元与磁场方向垂直时,电流元受到的磁场力与的比值叫磁感应强度,定义式为
【详解】(1)见答案。
(2)见答案。
(3)见答案。
(4)见答案。
3.按照如图所示进行实验。
(1)仅上下交换磁极的位置以改变磁场方向,导线受力的方向是否改变?___________
(2)仅改变导线中电流的方向,导线受力的方向是否改变?___________
(3)仔细分析实验现象,结合课本说明用___________定则判定安培力的方向。
【答案】(1)发生改变
(2)发生改变
(3)左手
【详解】(1)仅上下交换磁极的位置以改变磁场方向,根据左手定则可知,导线受力的方向发生改变。
(2)仅改变导线中电流的方向,根据左手定则可知,导线受力的方向发生改变。
(3)仔细分析实验现象,结合课本说明安培力的方向与磁场方向、电流方向的关系满足左手定则,即用左手定则判定安培力的方向。
二、磁感应强度
4.磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线,视为电流元,导线长,电流强度,若它所受的最大磁场力,这个位置的磁感应强度B为________T。若电流增大为5A,这个位置的磁感应强度B为________T,此时该通电导线受到的最大磁场力为________N。
【答案】 2 2 0.1
【详解】[1]导线与磁场垂直时,磁场力最大,此时有
[2] 磁感应强度是磁场本身的性质,与电流大小无关,因此电流增大后B仍为2T;
[3] 此时最大安培力为
三、磁通量
5.如图所示,线圈平面与水平方向夹角θ=60°,磁感线方向竖直向下,线圈平面面积S=0.6m2,匀强磁场磁感应强度大小B=1T,则穿过该线圈平面的磁通量为( )
A.0.1Wb B. C.0.3Wb D.0.6Wb
【答案】C
【详解】根据磁通量定义可知,穿过该线圈平面的磁通量为
故选C。
6.如图所示,闭合矩形线圈abcd水平放置,面积为S,磁感应强度大小为B的匀强磁场与线圈ab边垂直、与bc边的夹角为45°。现将线圈以cd边为轴逆时针转动90°,整个过程线圈中磁通量的变化量大小为( )
A.0 B. C. D.
【答案】A
【详解】整个过程线圈中磁通量的变化量大小为
故选A。
7.如图所示,矩形线圈的面积为,放在磁感应强度为的匀强磁场中,线圈的一边与磁感线垂直,线圈平面与磁场方向成30°角。求:
(1)穿过线圈的磁通量是多大?
(2)当线圈从图示位置绕边顺时针转过60°的过程中,穿过线圈的磁通量变化了多少?
【答案】(1)0.01Wb
(2)0.02Wb
【详解】(1)图中穿过线框的磁通量为
(2)顺时针方向转过60°时的磁通量
那么
穿过线圈的磁通量变化了0.02Wb。
8.在磁感线向下的匀强磁场中放入一通电导线,导线与磁场方向垂直,导线长为1cm,电流为0.5A,所受的磁场力大小为。
(1)求该位置磁感应强度B的大小。
(2)简述磁通量的定义,写出磁通量的计算公式,说明公式中S的物理含义。
(3)有一面积的矩形线圈abcd放入该磁场中,当线圈平面水平、线圈平面与磁场垂直时,求穿过线圈的磁通量。
(4)当线圈平面与水平方向夹角时(如图),求穿过线圈的磁通量。
(5)若保持线圈面积不变,将线圈平面转到与磁感线平行,此时穿过线圈的磁通量为多少?说明理由。
(6)回到第(4)问初始状态,以最初进入的面为正方向,当线圈绕cd轴逆时针转动时,求此时的磁通量,以及转动过程中磁通量的变化量。
(7)若把这个线圈从磁场中完全移出,从第(4)问初始位置到移出磁场,磁通量变化量为多少?
【答案】(1)
(2)磁通量是磁感应强度与垂直于磁场方向的面积的乘积。;是线圈在垂直于磁场方向上的投影面积
(3)
(4)
(5)线圈平面转到与磁感线平行,有
(6);
(7)
【详解】(1)由磁感应强度的定义,可得。
(2)磁通量是磁感应强度与垂直于磁场方向的面积的乘积;
磁通量的计算公式为;
其中是线圈在垂直于磁场方向上的投影面积。
(3)当线圈平面水平时,线圈平面与磁场垂直时,穿过线圈的磁通量。
(4)当线圈平面与水平方向夹角时,穿过线圈的磁通量。
(5)保持线圈面积不变,将线圈平面转到与磁感线平行,此时穿过线圈的磁通量。
(6)初始状态,以最初进入的面为正方向,当线圈绕cd轴逆时针转动时,此时平面与水平面的夹角为,此时的磁通量
由第(4)问可知,当时,磁通量
转动过程中磁通量的变化量
(7)把这个线圈从磁场中完全移出,穿过线圈的磁通量为0,由第(4)问可知,当时,磁通量,所以磁通量变化量
四、地磁场
9.沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布如图所示。结合上述材料,下列说法正确的是( )
A.地理南、北极与地磁场的南、北极重合
B.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近
C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D.在赤道位置放置一枚小磁针,小磁针N极指向地理的南极
【答案】B
【详解】A.地理南、北极与地磁场的南、北极并不重合,有磁偏角,A错误;
B.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,B正确;
C.地球表面只有赤道附近的地磁场方向才与地面平行,C错误;
D.因为地磁S极在地理北极附近,则在赤道位置放置一枚小磁针,小磁针N极指向地理的北极,D错误。
故选B。
10.如图所示,地球是一个磁体,相当于一个大条形磁铁,为了解释地球的磁性,安培在19世纪用分子电流假说进行了说明,地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流引起的。假设地球带负电,下列说法正确的是( )
A.在地球的内部磁感线由地磁的极指向地磁的极
B.地球磁体的极位于地理的南极,地球磁体的极与地理的北极重合
C.用一个能自由转动的小磁针观察地磁场的方向,看到它的磁极一般指向地理的正南北方向
D.地磁场的磁感线可以相交
【答案】A
【详解】A.在地球的内部磁感线由地磁的极指向地磁的极,故A正确;
B.地球磁体的极位于地理的南极附近,地球磁体的极在地理的北极附近,故B错误;
C.用一个能自由转动的小磁针观察地磁场的方向,看到它的磁极一般指向地理的南北方向附近,不是正南北方向,故C错误;
D.磁感线不会相交,故D错误。
故选A。
11.(多选)某同学利用手机软件测量当地地磁场的磁感应强度。如图甲所示,以手机显示屏所在平面为平面,在手机上建立直角坐标系,该同学测量时z轴始终保持竖直向上,手机平面绕z轴匀速转动,手机显示出各轴磁场的实时数据(如图乙所示)。当外界磁场分量与坐标轴正方向相同时则显示正值,相反则显示负值,根据图像可推知( )
A.图中时刻x轴正方向指向地球南方
B.通过数据可知测量地在北半球
C.时间内手机刚好绕z轴转动了一周
D.通过数据可以得出当地地磁场磁感应强度大小约为32μT
【答案】BC
【详解】B.从图中可以看出,手机竖直方向(z 轴方向)的磁场分量始终为负值,这说明当地磁场在竖直方向上是向下的;z 轴竖直向上方向为正值,可知该处地磁场竖直分量向下,故测量地在北半球,故B正确;
A.根据北半球地磁场保持水平分量为向北,因此当手机绕z轴转动过程,地磁场水平分量在x轴和y轴的分量,将出现正弦或余弦式的变化,图中t1时刻x轴正方向磁场数值达到最大,说明此时刻x轴正方向指向地球北方,故A错误;
C.时间内x轴方向磁场变化刚好一个周期,说明时间内手机刚好绕z轴转动了一周,故C正确;
D.根据题中数据可知地磁场的磁感应强度大小约为,故D错误。
故选BC。
12.已知通电长直导线产生的磁场中某点的磁感应强度满足(其中k为比例系数,I为电流强度,r为该点到直导线的距离)。现有四根平行的通电长直导线,其横截面恰好在一个边长为L的正方形的四个顶点上,电流方向如图所示,其中A、C导线中的电流大小为,B、D导线中的电流大小为。已知A导线所受的磁场力恰好为零,则下列说法错误的是( )
A.电流的大小关系为
B.四根导线所受的磁场力都为零
C.正方形中心O处的磁感应强度为零
D.若移走A导线,则中心O处的磁场将沿OB方向
【答案】B
【详解】A.通电长直导线产生的磁场中某点的磁感应强度满足,那么B导线在A处的磁场
同理,D导线在A处的磁场
而C导线在A处的磁场
A导线所受的磁场力恰好为零,说明A处磁感应强度为0,依据平行四边形定则有
解得,故A正确,不符合题意;
B.依据对称性,C导线所受的磁场力也恰好为零,因电流大小不同,则B与D导线所受的磁场力一定不为零,故B错误,符合题意;
C.依据平行四边形定则,B、D导线在O点的合磁感应强度为零,而A、C导线在O点的合磁感应强度也为零,故C正确,不符合题意;
D.若移走A导线,B、D导线在O点的合磁感应强度为零,依据安培定则,则C导线在中心O处的磁场将沿OB方向,故D正确,不符合题意。
故选B。
13.某同学利用如图所示的装置探究“影响通电导线受磁场力的因素”。
(1)实验中,保持电流恒定,调节接线柱改变通电导线在磁场中的长度,观察并记录弹簧测力计的读数。实验操作时应使导线与磁场方向________(填“垂直”或“平行”)。
(2)若某次实验中,导线长度为,电流,磁感应强度,导线与磁场垂直,则导线受到的安培力大小为________N(保留2位有效数字).
(3)该实验采用的科学方法是_________(填“理想实验法”、“控制变量法”、“等效替代法”或“微小量放大法”)。
(4)若保持导线长度和电流不变,将导线转动使导线与磁场方向夹角为,则导线受到的安培力大小变为原来的________倍。
【答案】(1)垂直
(2)0.020
(3)控制变量法
(4)0.5
【详解】(1)实验中要让通电导线受到的安培力最大,需要让导线与磁场方向垂直。
(2)导线受到的安培力大小为
(3)实验中保持电流恒定,改变导线长度;或保持导线长度恒定,改变电流,这种研究方法是控制变量法。
(4)当导线与磁场方向夹角为θ时,安培力公式为
若保持导线长度和电流不变,将导线转动使导线与磁场方向夹角为,则导线受到的安培力大小
14.(2026·福建·高考真题)我国航空母舰“福建舰”的电磁弹射系统装配有直线电机。如图,电机水平轨道两侧对称平行固定有多组相同线圈,通过控制线圈电流可产生特定磁场。P点为过轨道中轴线的竖直面和线圈组中轴线的交点,在相邻线圈组和中通有图示方向、大小分别为2I和I的电流时,两组线圈在P点产生的磁场的方向为( )
A.①方向 B.②方向 C.③方向 D.④方向
【答案】B
【详解】由通电螺线管周围磁场分布特点、线圈放置的对称性以及矢量叠加原理可知,线圈组,在P点产生的磁场方向为②方向,而线圈组在P点产生的磁感应强度方向为④方向。由于中电流仅为中电流的一半,且其与P点的距离更远,由场的叠加原理可知,P点磁感应强度由产生的磁场主导,故两组线圈在P点产生的磁场的方向为②方向。
故选B。
15.(2026·浙江·高考真题)下列物理量属于标量的是( )
A.位移 B.电场强度 C.磁感应强度 D.热量
【答案】D
【详解】标量是只有大小、无方向,运算遵循代数运算法则的物理量;矢量是既有大小又有方向,运算遵循平行四边形定则的物理量。
A.位移是描述物体位置变化的物理量,有大小和方向,属于矢量,故A错误;
B.电场强度是描述电场力的性质的物理量,有大小和方向,属于矢量,故B错误;
C.磁感应强度是描述磁场力的性质的物理量,有大小和方向,属于矢量,故C错误;
D.热量是热传递过程中能量转移的量度,只有大小无方向,属于标量,故D正确。
故选D。
16.(2025·江苏·高考真题)某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示,下列判断正确的是( )
A. a点的磁感应强度大于b点 B. b点的磁感应强度大于c点
C. c点的磁感应强度大于a点 D. a、b、c点的磁感应强度一样大
【答案】B
【详解】磁感线越密集的地方磁感应强度越大,故可知。
故选B。
17.(2025·福建·高考真题)如图,两根长直细导线L1、L2平行放置,其所在平面上有M、O、N三点,为线段MN的中点,L1、L2分别处于线段OM、ON的中垂线上。当、通有大小相等、方向相反的电流时,、点的磁感应强度大小分别为、。现保持L1的电流不变,撤去L2的电流,此时N点的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据安培定则,两导线在O点处产生的磁感应强度方向相同大小相等,则单个导线在O点处产生的磁感应强度大小为
根据对称性,两导线在N处的磁感应强度大小应该与M点一样,为B1
根据对称性,L2在N点处产生的磁感应强度为
由于L2在N点处产生的磁感应强度大于L1在N点处产生的磁感应强度,且方向相反,将L2撤去,N点的磁感应强度为。
故选A。
18.(2023·江苏·高考真题)如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B.L形导线通以恒定电流I,放置在磁场中.已知ab边长为2l,与磁场方向垂直,bc边长为l,与磁场方向平行.该导线受到的安培力为( )
A.0 B.BIl C.2BIl D.
【答案】C
【详解】因bc段与磁场方向平行,则不受安培力;ab段与磁场方向垂直,则受安培力为
Fab=BI∙2l=2BIl
则该导线受到的安培力为2BIl。
故选C。
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