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)垂直導線斜向上，大小F=BIL=0.02N.
2.(對磁感應強度大小的理解與計算)磁場中放一根與磁場方向垂直的通電導線，它的電流是2.5A,導線長1cm,它受到的磁場力為5.0x102N.求：
(1)這個位置的磁感應強度；
(2)如果把通電導線中的電流增大到5A時，這一位置的磁感應強度多
大；
(3)如果通電導線在磁場中某處不受磁場力，是否能肯定在這里沒有磁場？
答案(1)2T(2)2T(3)不能肯定
解析(1)由磁感應強度的定義式得
F5.0X10
B=IL=2.5X1X102T=2T.
3、
（2）磁感應強度B是由磁場自身決定的，和導線的長度L、電流I的大小無關，所以該位置的磁感應強度還是2T.
（3）如果通電導線在磁場中某處不受磁場力，則有兩種可能：①該處沒有磁場；②該處有磁場，但通電導線與磁場方向平行.
題組一對磁感應強度概念及公式的理解
1 .（單選）關于磁感應強度，下列說法中正確的是（）
A.若長為L、電流為I的導體在某處受到的磁場力為F,則該處的
磁感應強度必為IL
B,由B=IF-知，B與F成正比，與IL成反比
C.由B=，知，一小段通電導體在某處不受磁場力，說明該處一定無磁場
D.由F=ILB知，與磁場方向垂直的一小段通電導體受到的磁場力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方向垂直，故選項A錯誤；磁感應強度B是由磁場本身的性質(zhì)決定的，與放不放通電導線無關，故選項B、C錯誤；當B為定值時，與磁場方向垂直的一小段通電導體受到的磁場力F與IL成正比，選項D正確.
2 .（雙選）一段電流元放在同一勻強磁場中的四個位置，如圖所示，
已知電流元的電流I、長度L和受力F,則可以用、表示磁感應強度B
的是（）
ABCD
答案AC
解析當通電導線垂直于磁場方向時，可用F表示B.故選A、C.
3 .（雙選）將一小段通電直導線垂直磁場方向放入一勻強磁場中，下
列圖象能正確反映各物理量間關
5、系的是（）
匕E憶憶
ABCD
答案BC
解析由B=1^^F=BIL知：勻強磁場中B恒定不變，故B正確，
D錯誤.B、L一定時，F(xiàn)與I成正比，故C正確，A錯誤.故選B、
C.
4 .（單選）如圖1所示是三根平行直導線的截面圖，若它們的電流強度大小都相同，且ab=ac=ad,則a點的磁感應強度的方向是（）
?—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
解析每根導線在a點產(chǎn)生的磁感應強度大小相等，關鍵是確定每根導線在a處產(chǎn)生的磁感應強度的方向，由矢量合成法則號，'一號求合磁感應強度，判知
6、D正確.短
題組二對磁通量認識及計算
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)有勻強磁場，磁場方向垂直線圈平面.若磁感應強度為B,則穿過線圈的磁通量為（）
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)無關，且磁感線穿過的面積為一,而并非
底2,故B項對.
6.（雙選）如圖3所示是等腰直角三棱柱，具平面ABCD為正方形，邊長為L,它們按圖示方式放置于豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度為B。，則下列說法中正確的是（）
E“H
圖3
A.穿過ABCD平面的磁通量大小為BoL2
B.穿過BC
7、FE平面的磁通量大小為BoL2
C.穿過ADFE平面的磁通量大小為零D.穿過整個三棱柱的磁通量為零答案CD
解析根據(jù)@=BS'因此穿過ABCD平面的磁通量@=B0L2cos45=￥boL2,A錯誤；平面BCFEXBo,而BC=L,CF=Lcos45=^2L,所以平面BCFE的面積S=BCCF=*2L2,因而①'=B°S=當B°L2,B錯誤；平面ADFE在垂直B。的方向上的投影面積為零，所以穿過的磁通量為零，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)表面穿出時的磁通量就為負，而穿入三棱柱的磁
感線總與穿出的磁感線相等，因此穿過整個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）下面的四個圖顯示了磁場對通電直導線的作用力，其中正確的是（）
ABCD
答案C
8 .（單選）關于通電導線所受安培力F的方向、磁感應強度B的方向
和電流I的方向之間的關系，下列說法正確的是（）
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總是與磁感應強度B和電流I決定的平面垂直，但B與I（即導線）可以垂直，也可以不垂直，通電導線受安培力時，力F與磁場及導線都是垂直的
9、，故A、C、D均錯，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.當電源接通后，磁場對流過炮彈的電流產(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所示磁感應強度方向使炮彈受到的安
培力向后，圖B所示磁感應強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符合實際.
題組四對安培力公式F=BILsin0c的理解應用
10 .（單選）如圖5所示，一根有質(zhì)量的金屬棒MN,兩端用細軟導線連接后懸于a、b兩點，
10、棒的中部處于方向垂直紙面向里的勻強磁場
中，棒中通有電流，方向從M流向N,此時懸線上有拉力，為了使拉力等于零，可以（）
MI算KIN
圖5
A.適當減小磁感應強度B.使磁場反向
C.適當增大電流D.使電流反向
答案C
解析首先對MN進行受力分析：其受豎直向下的重力G、受兩根軟導線的豎直向上的拉力和安培力.當其處于平衡狀態(tài)時：2F+BIL=mg,重力mg恒定不變，欲使拉力F減小到0,應增大安培力BIL,所以可增大磁場的磁感應強度B或增大通過金屬棒中的電流I,或二者同時增大，只有C項正確.
11 .（單選）如圖6所示，磁場方向豎直向下，通電直導線ab由水平位置1繞a點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)
11、到位置2,通電導線所受安培力是（）
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，垂直磁場的直導線的有效長度減小，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，故選B.
12.（單選）如圖7所示，一段導線abcd位于磁感應強度大小為B的勻強磁場中，且與磁場方向（垂直于紙面向里）垂直.線段ab、bc和cd的長度均為L,且/abc=/bcd=135°.流經(jīng)導線的電流為I,方向如圖中箭頭所示.導線abcd段所受到的磁場的作用力的合力為（）
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
解析導線abcd段的有效長度為線段ad,由幾何知識知Lad=（、/2+1）L,故導線abcd段所受的合力大小F=ILadB=（V2+1）ILB,導線有效長度的電流方向為a-d,據(jù)左手定則可以確定導線所受合力方向豎直向上，故A項正確.
13.（單選）如圖8所示，傾斜導軌寬為L,與水平面成口角，處在方向豎直向上、磁感應強度為B的勻強磁場中，金屬桿ab水平放在導軌上.當回路電流強度為I時，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
答案B
解析由題圖知電流方向由b-a且與磁場方向垂直，根據(jù)左手定則可知安培力垂直ab水平向右，由安培力計算公式可得F=BIL,故選B.
14.勻強磁場放置長2cm的通電導線垂直磁場方向，當通過導線的電流為2A時，它受到的磁場力大小為4X10—3N,問：
(1)磁感應強度B是多大？
(2)若電流不變，導線長度減小到1cm,則它受到的磁場力F和磁感應強度B各是多少？
(3)若導線長度不變，電流增大為5A,則它受磁場力F和磁感應強度B各是多
14、少？
答案(1)0.1T(2)2X103N0.1T(3)102N0.1T
解析(1)根據(jù)磁感應強度的定義--3F4X103
B=IL=2X2X102T=0.1,
(2)勻強磁場中該點的磁感應強度由磁場本身來決定，不因?qū)Ь€長度
的改變而改變，因此，B=0.1T.
根據(jù)磁感應強度的定義B=t可得，導線長度減小到1cm時，則它受磁場力
F'=BIL'=0.1X2X102N=2X103N.
(3)勻強磁場中該點的磁感應強度也不因電流的改變而改變，因此，B
=0.1T.
根據(jù)磁感應強度的定義B=t可得，電流增大為5A時，則它受磁場力F〃=BI'L=0.1X5X2X102N=102N.
《探究安培力》同步練習
