课时1 磁场及其描述 安培力
1.中国宋代科学家沈括在公元1086年写的《梦溪笔谈》中最早记载了“方家(术士)以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也”。进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布如图所示,结合上述材料,下列说法正确的是( B )
A.在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极,指北的磁极叫南极
B.对垂直射向地球表面宇宙射线中的高能带电粒子,在南、北极所受阻挡作用最弱,赤道附近最强
C.形成地磁场的原因可能是带正电的地球自转引起的
D.由于地磁场的影响,在奥斯特发现电流磁效应的实验中,通电导线应相对水平地面竖直放置
解析:地球内部存在磁场,地磁南极在地理北极附近,所以在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫南极,指北的磁极叫北极,选项A错误;在地球的南北极,地磁场的方向几乎与地面垂直,对垂直射向地球表面的高能带电粒子,在南、北极所受阻挡作用最弱,赤道附近的磁场方向与地面平行,则高能粒子所受的磁场力最大,选项B正确;地球自转方向自西向东,地球的南极是地磁场的北极,由安培定则可知地球带负电,故C错误;在奥斯特发现电流磁效应的实验中,通电导线沿水平方向南北放置时电流磁场与地磁场垂直,则实验现象最明显,且易操作,故D错误。
2.(2019·浙江1月学考)如图所示是“探究影响通电导线受力的因素”实验的部分装置,导体棒处于磁场中,设三块磁铁可视为相同,忽略导体棒的电阻,下列操作能使导体棒通电瞬间所受安培力变为原来二分之一的是( B )
A.仅移去一块蹄形磁铁
B.仅使棒中的电流减小为原来的二分之一
C.仅使导体棒接入端由②、③改为①、④
D.仅使导体棒接入端由①、④改为②、③
3.(2018·浙江4月选考)处于磁场B中的矩形金属线框可绕轴OO′转动,当线框中通以电流I时,如图所示,此时线框左右两边受安培力F的方向正确的是( D )
解析:根据左手定则可知D正确。
4.在一空间有方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场,如图所示,向外的磁场分布在一半径为a的圆形区域内,向内的磁场分布在除圆形区域外的整个区域,该平面内有一半径为b(b>
a)的圆形线圈,线圈平面与磁感应强度方向垂直,线圈与半径为a的圆形区域是同心圆。从某时刻起磁感应强度开始减小到
,则此过程中该线圈磁通量的变化量的大小为( D )
A.
πB(b2-a2) B.πB(b2-2a2)
C.πB(b2-a2) D.πB(b2-2a2)
解析:若取垂直纸面向内的方向为正方向,初态线圈磁通量Φ1=πB(b2-a2)-πBa2,末态线圈磁通量Φ2=πB(b2-a2)-πBa2,因而磁通量的变化量为ΔΦ=|Φ2-Φ1|=πB(b2-2a2),故D正确,A,B,C错误。
