第十一章磁场第1课时磁场及磁场对电流的作用1.(·济南模拟)如图11-1-17所示,质量为m的回形针系在细线下端被磁铁吸引保持静止,此时细线与竖直方向的夹角为θ,则下列说法正确的是()图11-1-17A.回形针静止时受到的磁铁对它的磁力大小为mgtanθB.回形针静止时受到的细线的拉力大小为mgcosθC.现用点燃的火柴对回形针加热,过一会发现回形针不被磁铁吸引了,原因是回形针加热后,分子电流排列无序了D.现用点燃的火柴对回形针加热,过一会发现回形针不被磁铁吸引了,原因是回形针加热后,分子电流消失了解析:回形针静止时受到的磁铁对它的磁力大小和方向都不确定,拉力大小也不能确定,故A、B两项错误;对回形针加热,回形针磁性消失是因为分子电流排列无序了,所以选项C正确,D错误.答案:C2.(·全国卷Ⅰ,17)如图11-1-18所示,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直.线段ab、bc和cd的长度均为L,且∠abc=∠bcd=135°.流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示.导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力()A.方向沿纸面向上,大小为(+1)ILBB.方向沿纸面向上,大小为(-1)ILBC.方向沿纸面向下,大小为(+1)ILBD.方向沿纸面向下,大小为(-1)ILB图11-1-18解析:将导线分为三段直导线,根据左手定则分别判断出安培力的大小,根据F=BIL计算出安培力的大小,再求合力.导线所受合力F=BIL+2BILsin45°=(+1)ILB.答案:A图11-1-193.(·上海模拟)如图11-1-19所示,在竖直向下的匀强磁场中,有两根竖直放置的平行导轨AB、CD,导轨上放有质量为m的金属棒MN,棒与导轨间的动摩擦因数为μ,现从t=0时刻起,给棒通以图示方向的电流,且电流强度与时间成正比,即I=kt,其中k为恒量.若金属棒与导轨始终垂直,则如图所示的表示棒所受的摩擦力随时间变化的四幅图中,正确的是()解析:当Ff=μBIL=μBLktmg时,棒沿导轨向下减速;在棒停止运动前,所受摩擦力为滑动摩擦力,大小为:Ff=μBLkt;当棒停止运动时,摩擦力立即变为静摩擦力,大小为:Ff=mg,故选项C正确.答案:C图11-1-204.如图11-1-20所示,平行于纸面水平向右的匀强磁场,磁感应强度B1=1T.位于纸面内的细直导线,长L=1m,通有I=1A的恒定电流.当导线与B1成60°夹角时,发现其受到的安培力为零.则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B2的可能值为()A.TB.TC.1TD.T解析:若B2与B1反向,则B2=B1=1T.若合磁场不为零,则合磁场方向应与电流I平行,如右图所示,由图可知B2的最小值为:B2min=B1sin60°=T.可见选项B、D均正确.答案:BCD图11-1-215.如图11-1-21所示为一电流表的原理示意图.质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连,绝缘弹簧劲度系数为k.在矩形区域abcd内有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外.与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数,MN的长度大于.当MN中没有电流通过且处于平衡状态时,MN与矩形区域的cd边重合:当MN中有电流通过时,指针示数可表示电流强度.(1)当电流表示数为零时,弹簧伸长多少?(重力加速度为g)(2)若要电流表正常工作,MN的哪一端应与电源正极相接?(3)若k=2.0N/m,=0.20m,=0.050m,B=0.20T,此电流表的量程是多少?(不计通电时电流产生的磁场的作用)(4)若将量程扩大2倍,磁感应强度应变为多大?解析:(1)设当电流表示数为零时,弹簧的伸长量为Δx,则有mg=kΔx,①由①式得:Δx=.②(2)为使电流表正常工作,作用于通有电流的金属棒MN的安培力必须向下,因此M端应接正极.(3)设电流表满偏时通过MN间电流强度为Im,则有BIm+mg=k(+Δx),③联立②③并代入数据得Im=2.5A.④(4)设量程扩大后,磁感应强度变为B′,则有2B′Im+mg=k(+Δx).⑤由①⑤式得:B′=.⑥代入数据得:B′=0.10T.答案:(1)(2)M端(3)2.5A(4)0.10T1.(·广东六校联考)一段长0.2m,通过2.5A电流的直导线,关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况,正确的是()A.如果B=2T,F一定是1NB.如果F=0,B也一定为零C.如果B=4T...