顶层设计物理磁场及其对电流的作用1．指南针是我国古代四大发明之一。当指南针上方有一条水平放置的通电导线时，其N极指向变为如图实线小磁针所示。则对该导线电流的以下判断正确的是()A．可能东西放置，通有由东向西的电流B．可能东西放置，通有由西向东的电流C．可能南北放置，通有由北向南的电流D．可能南北放置，通有由南向北的电流解析若导线东西放置，通有由东向西的电流，根据安培定则可知，小磁针所在处合磁场方向将在南北方向上，其不会出现图示情况，故A项错误；若导线东西放置，通有由西向东的电流，根据安培定则可知，小磁针N极不偏转，故B项错误；若导线南北放置，通有由北向南的电流时，根据安培定则可知，小磁针N极将顺时针偏转，可转向图中实线所示位置，故C项正确；若导线南北放置，通有由南向北的电流，根据安培定则可知，小磁针N极将逆时针偏转，指向西北方，故D项错误。答案C2.(2018·资阳月考)(多选)如图所示，一根重力G＝0.1N、长L＝1m的质量分布均匀的导体ab，在其中点弯成θ＝60°角，将此导体放入匀强磁场中，导体两端a、b悬挂于两相同的弹簧下端，弹簧均为竖直状态，当导体中通过I＝1A的电流时，两根弹簧比原长各缩短了Δx＝0.01m，已知匀强磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度的大小B＝0.4T，则()A．导体中电流的方向为b→aB．每根弹簧的弹力大小为0.10NC．弹簧的劲度系数k＝5N/mD．若导体中不通电流，则弹簧伸长0.02m解析当导体中通过I＝1A的电流时，两根弹簧比原长缩短，安培力方向向上，由左手定则，导体中电流的方向为b→a，故A项正确；通电后，导体棒的有效长度L有＝＝0.5m，受到的安培力FA＝IL有B＝1×0.5×0.4N＝0.2N，据受力分析G＋2F＝FA，解得F＝0.05N，每根弹簧的弹力大小为0.05N，故B项错误；据F＝kΔx解得k＝5N/m，故C项正确；若导体中不通电流，则G＝2F2，F2＝kΔx2解得Δx2＝0.01m，弹簧伸长0.01m，故D项错误。答案AC3．已知通电长直导线周围某点的磁感应强度B＝k，即磁感应强度B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比。如图所示，两根平行长直导线相距为R，通以大小、方向均相同的电流。规定磁场方向垂直纸面向里为正，在O～R区间内磁感应强度B随r变化的图线可能是()解析根据安培定则可知两根平行长直导线上的电流在两根导线间产生的磁感应强度的方向相反，又由B＝k可知，在其连线的中点上两电流产生的合磁感应强度为零，A、B项错误；在靠近左导线处，左边导线电流产生的磁场要强于右边导线电流产生的磁场，则合场强的方向垂直纸面向里，为正值；同理，靠近右边导线处，合磁场方向垂直纸面向外，为负值，C项正确。答案C4．(多选)如图所示，有两根长均为L、质量均为m的细导体棒a、b，其中a被水平放置在倾角为45°的绝缘光滑斜面上，b被水平固定在斜面的右侧，且与a在同一水平面上，a、b相互平行。当两细棒中均通以大小为I的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止，关于电流b在a处产生的磁场的磁感应强度B，下列说法正确的是()A．方向竖直向上B．大小为C．大小为D．若使b竖直向下移动，a仍能保持静止解析由安培定则，电流b在a处产生的磁场的磁感应强度方向竖1顶层设计物理直向上，A项正确；对a受力分析，由平衡条件，BILcos45°＝mgsin45°，解得电流b在a处产生的磁场的磁感应强度B＝，C项正确、B项错误；若使b竖直向下移动，二者距离增大，a、b之间安培力减小，a不能保持静止，D项错误。答案AC5．已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B的表达式：B＝，其中r0是该点到通电直导线的距离，I为电流强度，μ0为比例系数(单位为N/A2)。则根据上式可以推断，若一个通电圆线圈半径为R，电流强度I，其轴线上距圆心O点距离为r0的某一点的磁感应强度B的表达式为()解析根据B＝，μ0单位为T·m/A；A项等式右边单位＝A/m，左边单位为T，不同，故A项错误；B项等式右边单位＝T/m，左边单位为T，不同，故B项错误；D项等式右边单位为＝T，左边单位为T，相同，但当r0＝0时，B＝0，显然不合实际，故D项错误；C项等式右边单位为＝T，左边单位为T，相同。答案C6.电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，利用这种装置可以把质量为m＝2....
