课后限时集训(二十四)磁场的描述 磁场对电流的作用
(建议用时:40分钟)
[基础对点练]
题组一:安培定则、磁场的叠加
1.磁场中某区域的磁感线如图所示,则( )
A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba>Bb
B.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba<Bb
C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大
D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小
A [磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小,安培力的大小跟该处的磁感应强度的大小、I、L和导线放置的方向与磁感应强度的方向的夹角有关,故C、D错误;由a、b两处磁感线的疏密程度可判断出Ba>Bb,所以A正确,B错误。]
2.(2019·郑州模拟)如图所示,两根无限长导线均通以恒定电流I,两根导线的直线部分和坐标轴非常接近,弯曲部分是以坐标原点O为圆心的、半径相同的一段圆弧,规定垂直于纸面向里的方向为磁感应强度的正方向,已知直线部分在原点O处不形成磁场,此时两根导线在坐标原点处的磁感应强度为B,下列四个选项中均有四根同样的、通以恒定电流I的无限长导线,O处磁感应强度也为B的是( )
A B
C D
A [由磁场的叠加可知A图中四根导线在O处的合磁感应强度为B;B图中四根导线在O处的合磁感应强度为2B;C图中O处的合磁感应强度为-2B;D图中,O处的合磁感应强度为-B。]
3.(2019·邵阳模拟)如图甲所示,a、b两平行直导线中通有相同的电流,当两通电导线垂直圆平面放置于圆周上,且两导线与圆心连线的夹角为60°时,圆心处的磁感应强度大小为B。如图乙所示,c导线中通有与a、b导线完全相同的电流,a、b、c垂直圆平面放置在圆周上,且a、b两导线与圆心连线的夹角为120°,b、c两导线与圆心连线的夹角为30°,则此时圆心处的磁感应强度大小为( )
甲 乙
A.B B.B C.0 D.B
A [当a、b两导线与圆心连线的夹角为60°时,它们在圆心处的磁感应强度如图甲所示,设Ba=Bb=B1,则有B=2B1cos 30°=B1。当a、b两导线与圆心连线夹角为120°时,如图乙所示,它们在圆心处的磁感应强度矢量和为B′=B1,再与c导线在圆心处产生的磁场叠加后磁感应强度矢量和为B1,因此圆心处的磁感应强度大小为B,A选项正确。]
甲 乙
题组二:导体(磁体)间的相对运动问题
4.(2019·泰州模拟)通有电流的导线L1、L2处在同一平面(纸面)内,L1是固定的,L2可绕垂直纸面的固定转轴O转动(O为L2的中心),各自的电流方向如图所示。下列哪种情况将会发生( )
A.因L2不受磁场力的作用,故L2不动
B.因L2上、下两部分所受的磁场力平衡,故L2不动
C.L2绕轴O按顺时针方向转动
D.L2绕轴O按逆时针方向转动
D [由右手螺旋定则可知导线L1上方的磁场的方向为垂直纸面向外,且离导线L1越远的地方,磁场越弱,导线L2上的每一小部分受到的安培力方向水平向右,由于O点的下方磁场较强,则安培力较大,因此L2绕固定转轴O按逆时针方向转动,故D正确。]