（浙江選考）2021版新高考物理一輪復習 10 第八章 磁場 1 第1節(jié) 磁場的描述 磁場對電流的作用教學案

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1、第八章 磁場 知識內(nèi)容 考試要求 真題統(tǒng)計 2016.10 2017.4 2017.11 2018.4 2018.11 2019.4 2020.1 1.磁現(xiàn)象和磁場 b 10 2.磁感應強度 c 3.幾種常見的磁場 b 4.通電導線在磁場中受到的力 d 10 9 22 7、23 22 5 11、21 5.運動電荷在磁場中受到的力 c 23 23 22 10 23 6.帶電粒子在勻強磁場中的運動 d 23 23 23 22 23

2、 23 22 第1節(jié)　磁場的描述　磁場對電流的作用 【基礎梳理】 提示：N極　B＝　N極　強弱　閉合　彎曲四指　大拇指 垂直　四指　BIL　0 【自我診斷】 判一判 (1)磁場是假想的，客觀上不存在．(　　) (2)磁場中的一小段通電導體在該處受力為零，此處B一定為零．(　　) (3)由定義式B＝可知，電流強度I越大，導線L越長，某點的磁感應強度就越小．(　　) (4)磁感線是真實存在的．(　　) (5)通電線圈可等效成條形磁鐵，它周圍的磁感線起始于線圈一端，終止于線圈的另一端．(　　) (6)安培力的方向既跟磁感應強度方向垂直，又跟電流方向垂

3、直．(　　) 提示：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√ 做一做 如圖所示，甲、乙是直線電流的磁場，丙、丁是環(huán)形電流的磁場，戊、己是通電螺線管的磁場，試在各圖中補畫出電流方向或磁感線方向． 提示： 　對磁現(xiàn)象和磁場、磁感應強度的理解 【題組過關】 1．(2020·寧波質檢)磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則(　　) A．a(chǎn)、b兩處的磁感應強度的大小不等，Ba＞Bb B．a(chǎn)、b兩處的磁感應強度的大小不等，Ba＜Bb C．同一通電導線放在a處受力一定比放在b處受力大 D．同一通電導線放在a處受力一定比放在b處受力小 解析：選B.磁感線的疏密反

4、映磁場強弱，則Ba＜Bb，A項錯誤，B項正確．當通電導線與磁場平行時，通電導線受的安培力為零；則同一通電導線放在a處受力與放在b處受力大小關系不確定，C、D兩項均錯誤． 2.(2020·紹興檢測)有兩根長直導線a、b互相平行放置，如圖所示為垂直于導線的截面圖．在圖中所示的平面內(nèi)，O點為兩根導線連線的中點，M、N為兩根導線附近的兩點，它們在兩導線連線的中垂線上，且與O點的距離相等．若兩導線中通有大小相等、方向相同的恒定電流I，則關于線段MN上各點的磁感應強度的說法中正確的是(　　) A．M點和N點的磁感應強度大小相等、方向相同 B．M點和N點的磁感應強度大小相等、方向相反 C．在線段MN

5、上各點的磁感應強度都不可能為零 D．在線段MN上三點的磁感應強度為零 解析：選B.根據(jù)安培定則和磁場疊加原理，M點和N點的磁感應強度大小相等、方向相反，選項A錯誤，B正確；在線段MN上只有在O點處，a、b兩直導線電流形成的磁場的磁感應強度等大反向，即只有O點處的磁感應強度為零，選項C、D錯誤． 對磁感應強度的理解 (1)磁感應強度→由磁場本身決定． (2)合磁感應強度→等于各磁場的磁感應強度的矢量和(滿足平行四邊形定則)． (3)牢記判斷電流的磁場的方法→安培定則，并能熟練應用，建立磁場的立體分布模型． (4)磁場的疊加 磁感應強度是矢量，計算時與力的計算方法相同，利用平行

6、四邊形定則或正交分解法進行合成與分解．　 　對安培力的理解和應用 【知識提煉】 1．方向判斷：根據(jù)左手定則判斷． 2．大小計算：由公式F＝BIL計算，且其中的L為導線在磁場中的有效長度．如彎曲通電導線的有效長度L等于連接兩端點的直線的長度，相應的電流方向沿兩端點連線由始端流向末端，如圖所示． 【典題例析】 　如圖，一長為10cm的金屬棒ab用兩個完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強磁場中；磁場的磁感應強度大小為0.1T，方向垂直于紙面向里；彈簧上端固定，下端與金屬棒絕緣．金屬棒通過開關與一電動勢為12V的電池相連，電路總電阻為2Ω.已知開關斷開時兩彈簧的伸長量為0.5cm；閉合開關，

7、系統(tǒng)重新平衡后，兩彈簧的伸長量與開關斷開時相比均改變了0.3cm.重力加速度大小取10m/s2.判斷開關閉合后金屬棒所受安培力的方向，并求出金屬棒的質量． [審題指導]　金屬棒在安培力作用下處于平衡狀態(tài)，由開關斷開和閉合兩種狀態(tài)，可分別列受力平衡表達式聯(lián)立求解．[解析]　依題意，開關閉合后，電流方向從b到a，由左手定則可知，金屬棒所受的安培力方向豎直向下． 開關斷開時，兩彈簧各自相對于其原長伸長了Δl1＝0.5cm.由胡克定律和力的平衡條件得2kΔl1＝mg① 式中，m為金屬棒的質量，k是彈簧的勁度系數(shù)，g是重力加速度的大?。? 開關閉合后，金屬棒所受安培力的大小為 F＝IBL② 式

8、中，I是回路電流，L是金屬棒的長度．兩彈簧各自再伸長了Δl2＝0.3cm，由胡克定律和力的平衡條件得 2k(Δl1＋Δl2)＝mg＋F③ 由歐姆定律有E＝IR④ 式中，E是電池的電動勢，R是電路總電阻． 聯(lián)立①②③④式，并代入題給數(shù)據(jù)得 m＝0.01kg. [答案]　見解析 【題組過關】 考向1　左手定則的應用 1.如圖所示，質量為m、長為L的直導線用兩絕緣細線懸掛于O、O′，并處于勻強磁場中．當導線中通以沿x正方向的電流I，且導線保持靜止時，懸線與豎直方向z軸的夾角為θ，則磁感應強度方向和大小可能為(　　) A．x正向，　　　　　　 B．y正向，sinθ C．z正向，

9、tanθ D．沿懸線向下，sinθ 解析：選D.磁感應強度方向為x正向，與電流方向平行，不受安培力，細繩拉力與重力不能平衡，不符合題意，故A錯誤；磁感應強度方向為y正向，根據(jù)左手定則，直導線所受安培力方向沿z正方向，根據(jù)平衡條件BIL＝mg，則B＝，故B錯誤；磁感應強度方向為z正方向，根據(jù)左手定則，直導線所受安培力方向沿y負方向，三力不能 平衡，故C錯誤．磁感應強度方向沿懸線向下，根據(jù)左手定則，直導線所受安培力向為垂直懸線向上，直導線平衡時有BIL＝mgsinθ，B＝sinθ，故D正確． 考向2　導線與磁體之間相對運動分析 2.(2020·浙江黃巖月考)如圖所示，把輕質導線圈用絕緣細線

10、懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直線圈平面．當線圈內(nèi)通以圖中方向的電流后，線圈的運動情況是(　　) A．線圈向左運動 B．線圈向右運動 C．從上往下看順時針轉動 D．從上往下看逆時針轉動 解析：選A.法一：電流元法首先將圓形線圈分成很多小段，每一段可看做一直線電流元，取其中上、下兩小段分析，其截面圖和受安培力情況如圖甲所示．根據(jù)對稱性可知，線圈所受安培力的合力水平向左，故線圈向左運動．只有選項A正確． 法二：等效法將環(huán)形電流等效成小磁針，如圖乙所示，根據(jù)異名磁極相吸引知，線圈將向左運動，選A.也可將左側條形磁鐵等效成環(huán)形電流，根據(jù)結論“同向電流相吸引，異向電流相排斥”，

11、也可判斷出線圈向左運動，選A. (1)判定通電導體在安培力作用下的運動或運動趨勢，首先必須弄清楚導體所在位置的磁場分布情況，然后利用左手定則準確判定導體的受力情況，進而確定導體的運動方向或運動趨勢的方向． (2)在應用左手定則判定安培力方向時，磁感線方向不一定垂直于電流方向，但安培力方向一定與磁場方向和電流方向垂直，即大拇指一定要垂直于磁場方向和電流方向決定的平面． (3)導體和磁體間相互運動的問題熟練后可以利用很多結論來進行判斷．如“同向電流相吸，異向電流相斥”，也可利用轉換研究對象法等．　 　安培力作用下導體的力學問題 【知識提煉】 安培力作用下導體的力學問題分為安培力作用

12、下導體的平衡問題和安培力作用下導體的運動問題． 1．安培力作用下導體的平衡問題模型中，常見的有：傾斜導軌、導體棒、電源和電阻等組成．這類題目的難點是題圖具有立體性，各力的方向不易確定．因此解題時一定要先把立體圖轉化成平面圖，通過受力分析建立各力的平衡關系，如圖所示． 2．判斷安培力作用下通電導體運動的常用方法 電流元法 分割為電流元安培力方向―→整段導體所受合力方向―→運動方向 特殊位置法 在特殊位置―→安培力方向―→運動方向 等效法 環(huán)形電流小磁針條形磁鐵通電螺線管多個環(huán)形電流 結論法 同向電流互相吸引，異向電流互相排斥；兩不平行的直線電流相互作用

13、時，有轉到平行且電流方向相同的趨勢 轉換研究對象法 定性分析磁體在電流磁場作用下如何運動或運動趨勢的問題，可先分析電流在磁體磁場中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁場的作用力，從而確定磁體所受合力及運動方向 【典題例析】 　(2020·浙江溫嶺質檢)如圖所示，在水平地面上固定一對與水平面傾角為α的光滑平行導電軌道，軌道間的距離為l，兩軌道底端的連線與軌道垂直，頂端接有電源．將一根質量為m的直導體棒ab放在兩軌道上，且與兩軌道垂直．已知通過導體棒的恒定電流大小為I，方向由a到b，重力加速度為g，在軌道所在空間加一豎直向上的勻強磁場，使導體棒在軌道上保持靜止． (1)求

14、磁場對導體棒的安培力的大??； (2)如果改變導軌所在空間的磁場方向，試確定使導體棒在軌道上保持靜止的勻強磁場磁感應強度B的最小值和方向． [審題指導]　(1)磁場豎直向上時，安培力的方向如何？處于靜止時，安培力的大小應滿足什么關系？ (2)安培力沿什么方向時，維持導體棒靜止所需安培力最??？[解析]　(1)導體棒受力如圖所示 根據(jù)共點力平衡條件可知，磁場對導體棒的安培力的大小F安＝mgtanα. (2)要使磁感應強度最小，則要求安培力最?。鶕?jù)受力情況可知，最小安培力F安min＝mgsinα，方向平行于軌道斜向上 所以最小磁感應強度Bmin＝＝ 根據(jù)左手定則可判斷出，此時的磁感

15、應強度的方向為垂直軌道平面斜向上． [答案]　(1)mgtanα　(2)　垂直軌道平面斜向上 【題組過關】 考向1　安培力作用下導體的平衡問題 1.(2020·溫州調(diào)研)水平面上有電阻不計的U形導軌NMPQ，導軌的寬度為L，M和P之間接入電動勢為E的電源(不計內(nèi)阻)．現(xiàn)垂直于導軌擱一根質量為m，電阻為R的金屬棒ab，并加一個范圍較大的勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向與水平面夾角為θ，指向右斜上方且與金屬棒ab垂直，如圖所示． (1)當ab棒靜止時，受到的支持力和摩擦力各為多少？ (2)若B的大小和方向均能改變，則要使ab棒所受支持力為零，B的大小至少為多少？此時B的方向如何？

16、解析：(1)從b向a看，如圖所示． 水平方向：Ff＝F安sinθ① 豎直方向： FN＋F安cosθ＝mg② 又F安＝BIL＝BL③ 聯(lián)立①②③得， FN＝mg－，F(xiàn)f＝. (2)使ab棒受支持力為零，且讓磁感應強度最小，則受安培力豎直向上，則有F安＝mg Bmin＝，根據(jù)左手定則判定磁場方向水平向右． 答案：(1)mg－　 (2)　方向水平向右 考向2　安培力作用下導體的運動問題 2．一個可以自由運動的線圈L1和一個固定的線圈L2互相絕緣垂直放置，且兩個線圈的圓心重合，如圖所示．當兩線圈中通以圖示方向的電流時，從左向右看，線圈L1將(　　) A．不動　　　　　　　

17、　　 B．順時針轉動 C．逆時針轉動 D．在紙面內(nèi)平動 解析：選B.法一：電流元分析法 把線圈L1沿水平轉動軸分成上下兩部分，每一部分又可以看成無數(shù)段直線電流元，電流元處在L2產(chǎn)生的磁場中，根據(jù)安培定則可知各電流元所在處的磁場方向向上，由左手定則可得，上半部分電流元所受安培力均指向紙外，下半部分電流元所受安培力均指向紙內(nèi)，因此從左向右看線圈L1將順時針轉動． 法二：等效分析法 把線圈L1等效為小磁針，該小磁針剛好處于環(huán)形電流I2的中心，小磁針的N極應指向該點環(huán)形電流I2的磁場方向，由安培定則知I2產(chǎn)生的磁場方向在其中心處豎直向上，而L1等效成小磁針后，轉動前，N極指向紙內(nèi)，因此小磁針

18、的N極應由指向紙內(nèi)轉為向上，所以從左向右看，線圈L1將順時針轉動． 法三：結論法 環(huán)形電流I1、I2之間不平行，由于兩不平行的電流的相互作用，則兩環(huán)必有相對轉動，直到兩環(huán)形電流同向平行為止，據(jù)此可得，從左向右看，線圈L1將順時針轉動． 1．求解安培力作用下導體棒平衡問題的基本思路 2．判定通電導體在安培力作用下的運動或運動趨勢的思路 　 [隨堂檢測] 1．(2019·4月浙江選考)在磁場中的同一位置放置一條直導線，導線的方向與磁場方向垂直，則下列描述導線受到的安培力F的大小與通過導線的電流I的關系圖象正確的是(　　) 答案：A 2．(2016·10月浙江選考)如

19、圖所示，把一根通電的硬直導線ab，用輕繩懸掛在通電螺線管正上方，直導線中的電流方向由a向b.閉合開關S瞬間，導線a端所受安培力的方向是(　　) A．向上　　　　　　　　 B．向下 C．垂直紙面向外 D．垂直紙面向里 解析：選D.根據(jù)右手定則可知，開關閉合后，螺線管的N極在右側．根據(jù)左手定則可知，a端受力垂直紙面向里，故D正確． 3．(2016·4月浙江選考)法拉第電動機原理如圖所示．條形磁鐵豎直固定在圓形水銀槽中心，N極向上．一根金屬桿斜插在水銀中，桿的上端與固定在水銀槽圓心正上方的鉸鏈相連．電源負極與金屬桿上端相連，與電源正極連接的導線插入水銀中．從上往下看，金屬桿(　　) A

20、．向左擺動 B．向右擺動 C．順時針轉動 D．逆時針轉動 答案：D 4．(2018·4月浙江選考)處于磁場B中的矩形金屬線框可繞軸OO′轉動，當線框中通以電流I時，如圖所示，此時線框左右兩邊受安培力F的方向正確的是(　　) 解析：選D.根據(jù)左手定則可知D正確． [課后達標] 一、選擇題 1.指南針是我國古代的四大發(fā)明之一．當指南針靜止時，其N極指向如圖虛線(南北向)所示，若某一條件下該指南針靜止時N極指向如圖實線(N極北偏東向)所示． 則以下判斷正確的是(　　) A．可能在指南針上面有一導線東西放置，通有東向西的電流 B．可能在指南針上面有一導線東西放置，通有西向東的

21、電流 C．可能在指南針上面有一導線南北放置，通有北向南的電流 D．可能在指南針上面有一導線南北放置，通有南向北的電流 答案：C 2．(2018·4月浙江選考)在城市建設施工中，經(jīng)常需要確定地下金屬管線的位置，如圖所示．有一種探測方法是，首先給金屬長直管線通上電流，再用可以測量磁場強弱、方向的儀器進行以下操作：①用測量儀在金屬管線附近的水平地面上找到磁場最強的某點，記為a；②在a點附近的地面上，找到與a點磁感應強度相同的若干點，將這些點連成直線EF；③在地面上過a點垂直于EF的直線上，找到磁場方向與地面夾角為45°的b、c兩點，測得b、c兩點距離為L.由此可確定金屬管線(　　) A

22、．平行于EF，深度為　 B．平行于EF，深度為L C．垂直于EF，深度為 D．垂直于EF，深度為L 答案：A 3.當接通電源后，小磁針A的指向如圖所示，則(　　) A．小磁針B的N極向紙外轉 B．小磁針B的N極向紙里轉 C．小磁針B不轉動 D．因電流未標出，所以無法判斷小磁針B如何轉動 答案：A 4．(2020·浙江名?？记把簩?在如圖所示的電路中，電池均相同，當開關S分別置于a、b兩處時，導線MM′與NN′之間的安培力的大小分別為Fa、Fb，可判斷這兩段導線(　　) A．相互吸引，F(xiàn)a>Fb　　　　 B．相互排斥，F(xiàn)a>Fb C．相互吸引，F(xiàn)a

23、Fa

24、 解析：選D.由右手螺旋定則可知，cd導線和ef導線在b處產(chǎn)生的磁場方向都垂直紙面向外，所以由矢量合成知b處的磁感應強度垂直紙面向外，故A錯誤；由右手螺旋定則知ef導線在左側產(chǎn)生的磁感應強度垂直紙面向外，故B錯誤；由同向電流吸引，反向電流排斥可以，cd導線受到的安培力始終向左，故C錯誤，D正確． 6．(多選)如圖甲所示為一陰極射線管，接通電源后，電子射線由陰極沿x軸方向射出，在熒光屏上會看到一條亮線，圖乙是其示意圖，要使熒光屏上的亮線向上(z軸正方向)偏轉如圖丙所示，在下列措施中可采用的是(　　) A．加一磁場，磁場方向沿z軸負方向 B．加一磁場，磁場方向沿y軸負方向 C．加一電場

25、，電場方向沿z軸負方向 D．加一電場，電場方向沿y軸正方向 答案：BC 7.如圖，兩根相互平行的長直導線分別通有方向相反的電流I1和I2且I1>I2；a、b、c、d為導線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點，且a、b、c與兩導線共面；b點在兩導線之間，b、d的連線與導線所在平面垂直．磁感應強度可能為零的點是(　　) A．a(chǎn)點 B．b點 C．c點 D．d點 解析：選C.根據(jù)安培定則可知I1和I2電流分別在a處產(chǎn)生的磁場方向為垂直ac連線向上和向下，由于I1>I2，且I1電流與a點的距離比I2電流與a點距離要小，故B1a>B2a，則a處磁感應強度不可能為零，A錯；兩電流在b處產(chǎn)生的磁場方向均垂直

26、ac連線向下，故B錯；I1和I2電流分別在c處產(chǎn)生的磁場方向為垂直ac連線向下和向上，且I1電流與c點的距離比I2電流與c點距離要大，故B1c與B2c有可能等大反向，C對；兩電流在d處產(chǎn)生的磁場方向一定成某一夾角，且夾角一定不為180°，D錯． 8.(2020·金華調(diào)研)如圖是自動跳閘的閘刀開關，閘刀處于垂直紙面向里的勻強磁場中，當CO間的閘刀刀片通過的直流電流超過額定值時，閘刀A端會向左彈開斷開電路．以下說法正確的是(　　) A．閘刀刀片中的電流方向為C至O B．閘刀刀片中的電流方向為O至C C．跳閘時閘刀所受安培力沒有做功 D．增大勻強磁場的磁感應強度，可使自動跳閘的電流額定值增

27、大 解析：選B.MN通電后，當CO間的閘刀刀片通過的直流電流超過額定值時閘刀開關會自動跳開，可知安培力應該向左，由左手定則判斷，電流方向為O→C，故A錯誤，B正確．跳閘時閘刀受到安培力而運動斷開，故跳閘時閘刀所受安培力做正功，故C錯誤．跳閘的作用力是一定的，依據(jù)安培力F＝BIL可知，增大勻強磁場的磁感應強度，電流I變小，故D錯誤． 9．如圖所示，某同學用玻璃皿在中心放一個圓柱形電極接電源的負極，沿邊緣放一個圓環(huán)形電極接電源的正極做“旋轉的液體的實驗”，若蹄形磁鐵兩極間正對部分的磁場視為勻強磁場，磁感應強度為B＝0.1T，玻璃皿的橫截面的半徑為a＝0.05m，電源的電動勢為E＝3V，內(nèi)阻r＝

28、0.1Ω，限流電阻R0＝4.9Ω，玻璃皿中兩電極間液體的等效電阻為R＝0.9Ω，閉合開關后當液體旋轉時電壓表的示數(shù)恒為1.5V，則(　　) A．由上往下看，液體做順時針旋轉 B．液體所受的安培力大小為1.5×10－4N C．閉合開關10s，液體產(chǎn)生的熱能是4.5J D．閉合開關后，液體電熱功率為0.081W 解析：選D.由于中心放一個圓柱形電極接電源的負極，沿邊緣放一個圓環(huán)形電極接電源的正極，在電源外部電流由正極流向負極，因此電流由邊緣流向中心；器皿所在處的磁場豎直向上，由左手定則可知，導電液體受到的磁場力沿逆時針方向，因此液體沿逆時針方向旋轉，故A錯誤；電壓表的示數(shù)為1.5V，

29、由閉合電路的歐姆定律得E＝U＋IR0＋Ir，所以電路中的電流值I＝＝A＝0.3A，液體所受的安培力大小為F＝BIL＝BIa＝0.1×0.3×0.05N＝1.5×10－3N，故B錯誤；液體的等效電阻為R＝0.9Ω，10s內(nèi)液體產(chǎn)生的熱能Q＝I2Rt＝0.32×0.9×10J＝0.81J，故C錯誤；玻璃皿中兩電極間液體的等效電阻為R＝0.9Ω，則液體熱功率為P熱＝I2R＝0.32×0.9W＝0.081W，故D正確． 10.(2020·紹興高二期中)如圖所示為電流天平，可用來測定磁感應強度．天平的右臂上掛有一匝數(shù)為N的矩形線圈，線圈下端在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里．當線圈中通有電流I(方向如

30、圖)時，發(fā)現(xiàn)天平的右端 低左端高，下列調(diào)節(jié)方案可以使天平水平平衡的是(　　) A．僅減小電流大小 B．僅增大線框的寬度l C．僅減輕左盤砝碼的質量 D．僅增加線圈的匝數(shù) 解析：選A.天平左端高右端低，說明左端輕右端重，要使天平平衡，可以增加左盤砝碼質量，也可以減小右盤砝碼質量，選項C錯誤；根據(jù)左手定則判斷可知線圈在磁場中受到豎直向下的安培力F＝NBIl，故也可以減小安培力，等效于減小右盤砝碼質量，減小安培力可以采取減小電流大小，減小線框的寬度l或者減少線圈的匝數(shù)，選項A正確，B、D錯誤． 11.(2020·溫州聯(lián)考選考科目)圖中裝置可演示磁場對通電導線的作用．電磁鐵上下兩磁極之間某一

31、水平面內(nèi)固定兩條平行金屬導軌，L是置于導軌上并與導軌垂直的金屬桿．當電磁鐵線圈兩端a、b和導軌兩端e、f分別接到兩個不同的直流電源上時，L便在導軌上滑動．下列說法正確的是(　　) A．若a接正極，b接負極，e接正極，f接負極，則L向右滑動 B．若a接正極，b接負極，e接負極，f接正極，則L向右滑動 C．若a接負極，b接正極，e接正極，f接負極，則L向左滑動 D．若a接負極，b接正極，e接負極，f接正極，則L向右滑動 解析：選B.若a接正極，b接負極，則電磁鐵產(chǎn)生的磁場方向向上，若e接正極，f接負極，由左手定則可判斷金屬桿所受安培力方向向左，故向左滑動；若e接負極，f接正極，則L向右滑

32、動，A錯誤，B正確．若a接負極，b接正極，則電磁鐵產(chǎn)生的磁場方向向下，若e接正極，f接負極，則L向右滑動；若e接負極，f接正極，則L向左滑動，C、D錯誤． 12.(2018·11月浙江選考)磁流體發(fā)電的原理如圖所示，將一束速度為v的等離子體垂直于磁場方向噴入磁感應強度為B的勻強磁場中，在相距為d，寬為a、長為b的兩平行金屬板間便產(chǎn)生電壓．如果把上、下板和電阻R連接，上、下板就是一個直流電源的兩極，若穩(wěn)定時等離子體在兩板間均勻分布，電阻率為ρ，忽略邊緣效應，下列判斷正確的是(　　) A．上板為正極，電流I＝ B．上板為負極，電流I＝ C．下板為正極，電流I＝ D．下板為負極，電流I＝

33、 解析：選C.根據(jù)左手定則可知，帶正電的粒子在磁場中受到的洛倫茲力向下，故下板為正極，兩板間的電勢差為U，則穩(wěn)定時q＝qvB，得U＝Bdv，電流I＝＝，選項C正確． 13.如圖所示，某學習興趣小組制作了一簡易電動機，此裝置中的銅線框能在豎直平面內(nèi)在磁場作用下從靜止開始以虛線OO′為中心軸轉動起來，那么(　　) A．若磁鐵上方為N極，從上往下看，銅線框將順時針旋轉 B．若磁鐵上方為S極，從上往下看，銅線框將順時針旋轉 C．不管磁鐵上方為N級還是S極，從上往下看，銅線框都將逆時針旋轉 D．線圈加速轉動過程電池的化學能全部轉化為線圈的動能 答案：A 二、非選擇題 14.如圖所示，MN

34、是一根長為l＝10cm，質量m＝50g的金屬棒，用兩根長度也為l的細軟導線將導體棒MN水平吊起，使導體棒處在B＝T的豎直向上的勻強磁場中，未通電流時，細導線在豎直方向，通入恒定電流后，金屬棒向外偏轉的最大偏角θ＝37°，求金屬棒中恒定電流的大?。? 解析：金屬棒向外偏轉的過程中，受重力mg、導線拉力FT、安培力F共三個力的作用，其中導線的拉力不做功，由動能定理得：WF＋WG＝0 其中WF＝Flsinθ＝BIl2sinθ， WG＝－mgl(1－cosθ) 金屬棒中的電流為I＝ 解得：I＝5A. 答案：5A 15.(2020·舟山質檢)如圖，光滑平行金屬導軌間距為L，與水平面夾角為θ，

35、兩導軌上端用阻值為R的電阻相連，該裝置處于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面．質量為m的金屬桿ab以沿導軌平面向上的初速度v0從導軌底端開始運動，然后又返回到出發(fā)位置．在運動過程中，ab與導軌垂直且接觸良好，不計ab和導軌的電阻及空氣阻力． (1)求ab開始運動時的加速度a； (2)分析并說明ab在整個運動過程中速度、加速度的變化情況； (3)分析并比較ab上滑時間和下滑時間的長短． 解析：(1)ab開始運動時，ab棒所受的安培力 FA＝BIL＝ 根據(jù)牛頓第二定律得，ab棒的加速度 a＝＝gsinθ＋. (2)ab棒向上運動的過程中，加速度方向與速度方向相反，速

36、度減小，加速度減小，做加速度減小的減速運動； 向下運動的過程中，加速度方向與速度方向相同，加速度a＝＝gsinθ－，速度增大，加速度減小，做加速度減小的加速運動，最終加速度為零，做勻速運動． (3)在整個過程中，安培力一直做負功，在上升和下降過程中的同一位置，上升時的速度大于下降時的速度，可知上升時的平均速度大于下降時的平均速度，可知上滑的時間小于下滑的時間． 答案：見解析 16.(2020·溫州高二月考)音圈電機是一種應用于硬盤、光驅等系統(tǒng)的特殊電動機．如圖是某音圈電機的原理示意圖，它由一對正對的磁極和一個正方形剛性線圈構成，線圈邊長為L，匝數(shù)為n，磁極正對區(qū)域內(nèi)的磁感應強度方向垂直于線圈平面豎直向下，大小為B，區(qū)域外的磁場忽略不計．線圈左邊始終在磁場外，右邊始終在磁場內(nèi)，前后兩邊在磁場內(nèi)的長度始終相等．某時刻線圈中電流從P流向Q，大小為I. (1)求此時線圈所受安培力的大小和方向； (2)若此時線圈水平向右運動的速度大小為v，求安培力的功率． 解析：(1)由安培力表達式F＝BIL可知，線圈所受的安培力F＝nBIL，由左手定則可判斷安培力方向水平向右． (2)由功率公式P＝Fv可知，安培力的功率P＝nBILv. 答案：(1)nBIL　方向水平向右　(2)nBILv 17