一、選擇題(8×5′，共40分)

　　1.關(guān)于磁場(chǎng)方向、電流方向、安培力方向三者之間的關(guān)系，正確的說(shuō)法是(　　)

　　A.磁場(chǎng)方向、電流方向、安培力方向三者之間總是互相垂直的

　　B.磁場(chǎng)方向一定與安培力方向垂直，但電流方向不一定與安培力方向垂直

　　C.磁場(chǎng)方向不一定與安培力方向垂直，但電流方向一定與安培力方向垂直

　　D.磁場(chǎng)方向不一定與電流方向垂直， 但安培力方向一定既與磁場(chǎng)方向垂直，又與電流方向垂直

　　解析：通電導(dǎo)線放入磁場(chǎng)中，不管電流與磁場(chǎng)是否垂直，安培力一定垂直磁場(chǎng)和電流所確定的平面，即安培力總是既垂直磁場(chǎng)方向，又垂直電流方向.

　　答案：D

　　圖16

　　2.在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處，各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過(guò)紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖16.過(guò)c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向(　　)

　　A.與ab邊平行，豎直向上

　　B.與ab邊平行，豎直向下

　　C.與ab邊垂直，指向左邊

　　D.與ab邊垂直，指向右邊

　　解析：本題考查的知識(shí)點(diǎn)是右手定則、磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加、左手定則.因a、b處的導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向內(nèi)，根據(jù)右手定則可以判斷a處導(dǎo)線中的電流在c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)榕cac邊垂直且指向左下方;b處導(dǎo)線中的電流在c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)榕cbc邊垂直且指向右下方.由幾何知識(shí)可得兩個(gè)磁場(chǎng)方向的夾角為60°，又由于c點(diǎn)距a、b兩點(diǎn)的距離相等，a、b處導(dǎo)線中的電流相等，所以產(chǎn)生的兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也相等，由平行四邊形定則合成后的磁場(chǎng)方向豎直向下.由左手定則可以判斷c處導(dǎo)線受到的安培力與ab邊垂直，指向左邊，故選項(xiàng)C正確.

　　答案：C

　　3.兩條導(dǎo)線相互垂直且彼此絕緣，如圖17所示，其中AB固定，CD能自由移動(dòng)，當(dāng)通以如圖方向的電流時(shí)，導(dǎo)線CD將(從紙外向紙里看)(　　)

　　圖17

　　A.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近AB

　　B.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近AB

　　C.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)遠(yuǎn)離AB

　　D.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)遠(yuǎn)離AB

　　解析：將CD看成是放入AB導(dǎo)線激發(fā)的磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)體，再用左手定則判斷受力方向.

　　答案：B

　　圖18

　　4.(2010年上海卷)如圖18，長(zhǎng)為2L的直導(dǎo)線折成邊長(zhǎng)相等，夾角為60°的V形，并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流強(qiáng)度為I的電流時(shí)，該V形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為(　　)

　　A.0　　　　　　　　B.0.5BIL

　　C.BIL D.2BIL

　　圖19

　　解析：安培力公式F=BIL，其中L為垂直放于磁場(chǎng)中導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度，圖19中的有效長(zhǎng)度為虛線所示，其長(zhǎng)度為L(zhǎng)，所以通電導(dǎo)線受到的安培力F=IBL，選項(xiàng)C正確.

　　答案：C

　　5.某地的地磁場(chǎng)大約是4.0×10-5 T，一根長(zhǎng)為500 m的電線，通入電流強(qiáng)度為10 A的電流，該導(dǎo)線可能受到的安培力為(　　)

　　A.0 B.0.1 N

　　C.0.3 N D.0.4 N

　　解析：該電線與地磁場(chǎng)恰好垂直放置時(shí)，受到的安培力最大，F(xiàn)m=BIL=4.0×10-5×10×500 N=0.2 N，當(dāng)IB時(shí)，F(xiàn)min=0，所以選項(xiàng)A、B正確.

　　答案：AB

　　6.如圖20所示的天平可用來(lái)測(cè)定磁感應(yīng)強(qiáng)度，天平的右臂下面掛有一個(gè)矩形線圈，寬為L(zhǎng)，共N匝，線圈下部懸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面，當(dāng)線圈中通有電流I時(shí)，方向如圖，在天平左、右兩邊各加質(zhì)量分別為m1、m2的砝碼，天平平衡，當(dāng)電流反向時(shí)(大小不變)，右邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后，天平重新平衡，由此可知(　　)

　　圖20

　　A.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，大小為

　　B.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，大小為

　　C.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外，大小為

　　D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外，大小為

　　解析：如果磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，則線圈底邊所受安培力方向豎直向下，此時(shí)天平平衡，由力矩平衡知：m1gL′=(m2g+NBIL)L′，式中L′為天平力臂，如果將電流改變方向，在右側(cè)再加上m的砝碼后又平衡了，則：m1gL′=(m2g+mg-NBIL)·L′，解得B=，故B正確.如果磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，第一次平衡：m1gL′=(m2g-NBIL)·L′，第二次平衡：m1gL′=(m2g+mg+NBIL)·L′.

　　這兩方程聯(lián)立無(wú)解，所以正確答案為B.

　　答案：B

　　7.在北半球地面上，有一條東西方向水平放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線，通有從東向西流動(dòng)的電流，則此通電導(dǎo)線所受地磁場(chǎng)的作用力的方向應(yīng)是(　　)

　　A.向上偏北 B.向下偏南

　　C.向南 D.向北

　　解析：在北半球，地磁場(chǎng)的磁場(chǎng)方向應(yīng)向下偏北，由左手定則，東西方向的導(dǎo)線受到的安培力方向應(yīng)向下偏南.

　　答案：B

　　圖21

　　8.在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一根長(zhǎng)直通電導(dǎo)線，電流的方向垂直紙面向外.如圖21所示，a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點(diǎn)，在這四點(diǎn)中(　　)

　　A.b、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等

　　B.a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等

　　C.a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小

　　D.c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大

　　解析：a、b、c、d四點(diǎn)處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B0和通電直導(dǎo)線形成的磁場(chǎng)的疊加場(chǎng)中，各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0和通電直導(dǎo)線在該處產(chǎn)生磁場(chǎng)B′的矢量和.依題意，通電導(dǎo)線在a、b、c、d四點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B′大小相等，方向?yàn)槟鏁r(shí)針，其合場(chǎng)強(qiáng)為Ba=B0-B′，Bc=B0+B′，

　　Bb=，Bd=.

　　答案：ACD