1.1磁场对通电导线的作用力 分层作业(Word版含答案)
文档属性
| 名称 | 1.1磁场对通电导线的作用力 分层作业(Word版含答案) |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 568.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-07 09:42:41 | ||
图片预览
文档简介
课时1磁场对通电导线的作用力分层作业夯实基础第一章安培力和洛伦兹力2021_2022学年高一物理选择性必修第二册（人教版2019）
一、单选题，共10小题
1．下列说法中正确的是 ( )
A．只有磁铁周围才有磁场
B．电荷的周围一定有电场和磁场
C．永久磁铁的磁场与电流周围的磁场是两种不同的磁场
D．电流能产生磁场说明电和磁是有联系的
2．下面的几个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3．一根容易形变的弹性导线，两端固定，导线中均通有方向向上的电流，当没有磁场时，导线呈直线状态：当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是
A． B．
C． D．
4．如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在条形磁铁的左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时（磁铁始终未动）（ ）
A．磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用
B．磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用
C．磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用
D．磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用
5．一个可以自由运动的线圈和一个固定的线圈互相垂直绝缘放置且两线圈的圆心重合，当两线圈都通过如图所示方向的电流时，从左向右看，线圈将（ ）
A．静止不动 B．顺时针转动
C．逆时针转动 D．向纸外平动
6．如图，在光滑水平桌面上，有两根弯成直角的相同金属棒，它们的一端均可绕固定转动轴O自由转动，另一端b互相接触，组成一个正方形线框，正方形每边长度均为L。匀强磁场的大小为B，方向垂直桌面向下，当线框中通以图示方向的电流I时，则下列说法正确的是（ ）
A．两金属棒在b点的相互作用力大小为F＝BIL
B．两金属棒在b点的相互作用力大小为F＝BIL
C．转轴O对棒Oab的作用力大小为F＝BIL，方向水平向左
D．转轴O对棒Oab的作用力大小为F＝BIL，方向沿aO方向
7．如图是磁流体泵的示意图，已知磁流体泵是高为h的矩形槽，槽左右正对的两壁是导电的，它们的间距为L，两导电壁加上电压U。平行于纸面的前后两绝缘壁间有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。槽的下部分与水银面接触，上部与竖直的绝缘管相连。已知水银的电阻率为ρ1，水银的密度为ρ2，重力加速度为g，磁流体泵正常工作时，水银上升，则下列说法正确的是（ ）
A．水平槽的左壁应该接电源负极，右壁接电源正极
B．电压一定时，水银槽的长度L越长，受到的安培力越大
C．电压一定时，水银槽的左侧面面积越大，受到的安培力越大
D．若U＞，则磁流体泵无法工作
8．如图所示，有四根垂直纸面且互相平行的长直导线，它们与纸面的交点分别为P、Q、M、N，四个交点构成正方形，四根长直导线均固定。四根长直导线所通电流大小均相等，方向均垂直纸面向里。下列说法正确的是（ ）
A．Q处导线对P处导线的作用力方向由Q指向P
B．M处导线所受磁场力方向由Q指向M
C．若在正方形中心放置垂直纸面方向的通电直导线，该导线所受磁场力不为零
D．正方形中心处磁感应强度等于零
9．一通有水平向右电流的直导线，垂直置于如图所示的匀强磁场中。现让直导线绕其端点O垂直纸面向内旋转60°，则直导线所受安培力（ ）
A．大小、方向均变化
B．大小、方向均不变
C．大小变化、方向不变
D．大小不变、方向变化
10．如图所示，纸面内两点之间连接有四段导线：、、、，四段导线的粗细相同、材料相同；匀强磁场垂直于纸面向内，现给两端加上恒定电压，则下列说法正确的是（ ）
A．四段导线受到的安培力的方向不同 B．四段导线受到的安培力的大小相等
C．段受到的安培力最大 D．段受到的安培力最小
二、多选题，共4小题
11．关于磁铁、电流间的相互作用，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中，电流不产生磁场，电流对小磁针力的作用是通过小磁针的磁场发生的
B．丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的
C．乙图中，磁体对通电导线的力是通过磁体的磁场发生的
D．丙图中电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的
12．家用照明电路中的两根导线是相互平行的，当用电器正常工作时，两根导线中有如图所示的大小、方向周期性变化的电流，关于两根导线之间的作用力，下列说法正确的是（ ）
A．两根导线之间始终没有作用力
B．两根导线之间有时有作用力，有时没有
C．火线中电流产生的磁场会对零线产生力的作用，但火线不会受到力的作用
D．零线对火线有作用力时，火线对零线也一定有作用力
13．将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，下列图像能正确反映各量间关系的是（ ）
A． B． C． D．
14．如图所示是某兴趣小组制作的电磁炮简易模拟装置，距地面高h处水平放置距离为L的两根光滑金属导轨，导轨区域有一垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场，跟导轨正交的水平方向的线路上依次有电池、开关及质量为m充当弹体的金属杆。闭合开关K，金属杆水平向右飞出做平抛运动，测得其水平射程为s，则下列说法正确的是（ ）
A．磁场方向竖直向上 B．磁场方向竖直向下
C．该过程安培力对金属杆做的功为 D．飞出后导体棒的运动时间
三、填空题，共4小题
15．如图所示，矩形线圈面积为S，放在磁感强度为B的水平匀强磁场中，且与磁场方向成60°角，若线圈中的电流为I，则线圈受到的安培力对过以中点的固定轴的力矩为_______.
16．如图所示，间距为20cm、倾角为53°的两根光滑金属导轨间，有磁感应强度为1T、方向竖直向上的匀强磁场，导轨上垂直于导轨放有质量为0.03kg的金属棒，在与导轨连接的电路中，变阻器的总电阻为，电阻也为，导轨和金属棒电阻均不计，电源内阻为变阻器的滑臂在正中间时，金属棒恰静止在导轨上，此时金属棒中的电流大小为_________A，电源电动势为_________V．
17．如图所示，铜棒长0.1m，质量为0.06kg，两端由两根长都是1m的轻铜线悬挂起来，铜棒保持水平，整个装置静止于竖直平面内，装置所在处有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度，现给铜棒如中通入恒定电流，铜棒发生摆动．已知最大偏转角为37°，则铜棒从最低点运动到最高点的过程中，安培力做的功是___________J，恒定电流的大小为_________A（不计感应电流影响）．
18．如图所示，已知导体棒质量为m，导轨光滑，倾角为，间距为L，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于导轨平面向上，导体棒恰静止在导电导轨上，则导体棒中电流方向为_________，大小为__________．
四、解答题，共4小题
19．将长度为20cm、通有0.1A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示，已知磁感应强度为1T。试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向。
20．质量为m的导体棒MN静止于宽度为L的水平轨道上，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与导轨平面成θ角斜向下，如图所示，求棒MN所受的支持力和摩擦力．
21．某工程小组计划在赤道附近架设直流高压输电线路。其中一段长为20m沿东西方向的直导线，载有2.0×103A方向由东向西的电流。已知赤道附近地磁场的磁感应强度大小约为5.0×10-5T，且可视为南北方向的匀强磁场地磁场。对这段导线的作用力有多大？方向如何？
22．如图所示，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。求导线段abcd所受到的磁场作用力的合力。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【解析】
磁铁与通电导线周围存在磁场，它们的本质相同，电荷周围存在电场，当电荷运动时，会产生磁场，由电流的磁效应与电磁感应现象可知，电与磁有联系，从而即可求解；
A、磁铁与通电导线周围存在磁场，故A错误；
B、电荷的周围一定有电场，电荷运动时，才会产生磁场，故B错误；
C、根据分子电流假说可知，永久磁铁的磁场与电流周围的磁场是同一磁场，故C错误；
D、由电流的磁效应与电磁感应现象可知，电与磁有联系，故D正确；
【点睛】
考查磁场的来源，理解电场与磁场的存在的范畴，认识电与磁的联系．
2．C
【解析】
A．由左手定则可知磁场对通电直导线的作用力方向向右，故A错误；
B．由左手定则可知磁场对通电直导线的作用力方向向下，故B错误；
C．由左手定则可知磁场对通电直导线的作用力方向向下，故C正确；
D．电流方向与磁感应强度方向平行，磁场对通电直导线没有力的作用，故D错误。
故选C。
3．D
【解析】
A．图示电流与磁场平行，导线不受力的作用，故A错误；
B．由左手定则可得，安培力的方向垂直纸面向里，故B错误；
C．由左手定则可得，安培力的方向水平向右，故C错误；
D．由左手定则可得，安培力的方向水平向右，故D正确。
故选D。
4．C
【解析】
根据左手定则知导线受磁铁的作用力斜向左上方，故由牛顿第三定律知，导线对磁铁的反作用力应斜向右下方，则一方面使磁铁对桌面的压力增大，一方面使磁铁产生向右的运动趋势，从而受到向左的摩擦力作用．
故选C。
5．B
【解析】
根据安培定则，可判断线圈中心轴线上磁场方向竖直向上，由左手定则可知线圈上部分所受安培力垂直纸面向外，线圈下部分所受安培力垂直纸面向里，则从左向右看，线圈将顺时针转动，所以B正确；ACD错误；
故选B。
6．C
【解析】
AB．由题意可知，每边受到的安培力大小为BIL，由几何关系，结合力的合成法则，则有：左直角边产生的合力为BIL，右直角边的合力也是BIL，设两金属棒在b点的相互作用力为F，根据力矩平衡方程，则有
BIL×L＝F×L
解得
F＝BIL
故AB错误；
CD．据图可知，两根弯成直角的相同金属棒，在安培力、相互接触点b和转动轴O的作用下三力平衡；由于每个金属棒所受的安培力为BIL，据平衡得：转轴O对棒Oab的作用力大小为
F＝BIL
方向水平向左；转轴O对棒Ocb的作用力大小为
F＝BIL
方向水平向右，故C正确，D错误。
故选C。
7．C
【解析】
A．根据题意可知，安培力方向向上，结合左手定则，则电流方向由左向右，那么水平槽的左壁应该接电源正极，右壁接电源负极，故A错误；
BC．设磁流体泵的厚度为d，两极间的电阻为
电流大小
受到的安培力为
F＝BIL
方向向上，大小为
由此可知，安培力大小与L无关，而与槽侧面面积有关，即面积越大时，安培力也越大，故B错误C正确；
D．要使水银上升，则F＞mg，即
解得
故D错误。
故选C。
8．D
【解析】
A．由安培定则可知，四根通电直导线产生的磁场均为顺时针方向。Q导线在P导线周围的磁场磁感线方向向上，由左手定则可知Q处导线对P处导线的作用力方向由P指向Q，A错误；
B．同理，由左手定则可以判定出M点所受其它三根导线的作用力分别由M指向P、Q、N，其中，由于四根长直导线所通电流均相等，故由M指向P和N的作用力大小相等，故合力方向由M指向Q。故B错误；
D．由安培定则，结合矢量的叠加法则可知正方形中心处的磁感应强度等于零。D正确；
C.磁感应强度为0，通点直导线不受磁场力。C错误。
故本题选D。
9．D
【解析】
一段长为L、通有电流I的直导线置于磁感应强度为B的匀强磁场中，导线所受的安培力大小为F=BIL；当导线绕垂直纸面的轴在纸面内转过60°时，导线与磁场依然垂直，故导线所受安培力的大小为F=BIL；根据左手定则可知，安培力方向发生变化。
故选D。
10．C
【解析】
这四段导线的有效长度相同，等于AB的长度；四段导线的粗细相同、材料相同，ADB段最短，所以ADB段电阻最小，同理，AEB段的电阻小于AFB段电阻；给两端加上恒定电压，这四段导线是并联，所以ADB段电流最大，AEB段的电流大于AFB段电流。由安培力公式得
四段导线的有效长度L相同，磁感应强度B相同，而ADB段电流最大，可知，段受到的安培力最大。同理，AEB段的电流大于AFB段电流，段受到的安培力大于AFB段受到的安培力。
故选C。
11．BC
【解析】
A．甲图中，电流会产生磁场，那么电流对小磁针力的作用是通过电流产生的磁场发生的，故A错误；
C．乙图中，磁体对通电导线的力，即为安培力，是通过磁体的磁场发生的，故C正确；
BD．丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的，并不是电场，故B正确，D错误。
故选BC。
12．BD
【解析】
零线与火线中的电流始终等大反向，当火线中有电流时，零线中也有电流，此时火线中电流产生的磁场会对零线产生力的作用，反过来，零线中电流产生的磁场也会对火线产生力的作用，在某些时刻，火线和零线中的电流均为0，则此时两根导线之间没有力的作用，AC错误，BD正确。故选BD。
13．BC
【解析】
AC． ，F与I成正比，I增大，F也会增大。故A错误C正确；
BD．B由磁场本身决定，不受I的影响。故B正确D错误；
故选BC。
14．ACD
【解析】
AB．闭合开关，根据左手定则结合电流方向可判断磁场方向竖直向上，金属杆水平向右飞出做平抛运动，选项A正确，B错误；
CD．则有
飞出后导体棒的运动时间
从闭合开关到金属杆水平抛出，根据动能定理有
解得
选项CD正确。
故选ACD。
15．
【解析】
I与B夹角为60°，根据力矩的公式可得：
16． 2 66
【解析】
由平衡条件可得
解得
R1右半部分的电流为
并联部分电阻为
故电源电动势为
17． 0.12 4
【解析】
由能量守恒可知，安培力做功等于重力势能的变化量，所以可得
解得
根据左手定则可知，铜棒所受安培力方向为水平方向，因此在安培力方向移动的距离为
因此安培力做功为
解得
18． b到a
【解析】
导体棒受到的安培力方向沿斜面向上，由左手定则可得电流方向为b到a；
由平衡条件可得
解得
19．（1）0；（2）0.02N，水平向右；（3）0.02N，垂直导线斜向左上
【解析】
（1）电流方向和磁场方向平行，导线不受安培力。
（2）导线受到的安培力大小为
由左手定则知方向水平向右。
（3）导线受到的安培力大小为
由左手定则知方向垂直导线斜向左上。
20．ILBcosθ+mg，ILBsinθ
【解析】
导体棒静止时受力如图．
由平衡条件知
FN=mg+Fcosθ，Ff=Fsinθ
安培力F=ILB
所以支持力
FN=ILBcosθ+mg
摩擦力
Ff=ILBsinθ
21．2.0N，竖直指向地面
【解析】
由题意可知，B=5.0×10-5T，l=20m，I=2.0×103A；电流方向与磁场方向的夹角为90°。
根据安培力计算公式
=2.0×103×20×5.0×10-5N=2.0N
按照左手定则，让磁感线垂直穿过手心（手心朝南），并使四指指向西，则拇指所指方向向下（竖直指向地面），这就是安培力的方向。
22．，方向向上
【解析】
导线段abcd的等效长度是ad的长度，则所受安培力的合力为
方向向上。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题，共10小题
1．下列说法中正确的是 ( )
A．只有磁铁周围才有磁场
B．电荷的周围一定有电场和磁场
C．永久磁铁的磁场与电流周围的磁场是两种不同的磁场
D．电流能产生磁场说明电和磁是有联系的
2．下面的几个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3．一根容易形变的弹性导线，两端固定，导线中均通有方向向上的电流，当没有磁场时，导线呈直线状态：当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是
A． B．
C． D．
4．如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在条形磁铁的左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时（磁铁始终未动）（ ）
A．磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用
B．磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用
C．磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用
D．磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用
5．一个可以自由运动的线圈和一个固定的线圈互相垂直绝缘放置且两线圈的圆心重合，当两线圈都通过如图所示方向的电流时，从左向右看，线圈将（ ）
A．静止不动 B．顺时针转动
C．逆时针转动 D．向纸外平动
6．如图，在光滑水平桌面上，有两根弯成直角的相同金属棒，它们的一端均可绕固定转动轴O自由转动，另一端b互相接触，组成一个正方形线框，正方形每边长度均为L。匀强磁场的大小为B，方向垂直桌面向下，当线框中通以图示方向的电流I时，则下列说法正确的是（ ）
A．两金属棒在b点的相互作用力大小为F＝BIL
B．两金属棒在b点的相互作用力大小为F＝BIL
C．转轴O对棒Oab的作用力大小为F＝BIL，方向水平向左
D．转轴O对棒Oab的作用力大小为F＝BIL，方向沿aO方向
7．如图是磁流体泵的示意图，已知磁流体泵是高为h的矩形槽，槽左右正对的两壁是导电的，它们的间距为L，两导电壁加上电压U。平行于纸面的前后两绝缘壁间有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。槽的下部分与水银面接触，上部与竖直的绝缘管相连。已知水银的电阻率为ρ1，水银的密度为ρ2，重力加速度为g，磁流体泵正常工作时，水银上升，则下列说法正确的是（ ）
A．水平槽的左壁应该接电源负极，右壁接电源正极
B．电压一定时，水银槽的长度L越长，受到的安培力越大
C．电压一定时，水银槽的左侧面面积越大，受到的安培力越大
D．若U＞，则磁流体泵无法工作
8．如图所示，有四根垂直纸面且互相平行的长直导线，它们与纸面的交点分别为P、Q、M、N，四个交点构成正方形，四根长直导线均固定。四根长直导线所通电流大小均相等，方向均垂直纸面向里。下列说法正确的是（ ）
A．Q处导线对P处导线的作用力方向由Q指向P
B．M处导线所受磁场力方向由Q指向M
C．若在正方形中心放置垂直纸面方向的通电直导线，该导线所受磁场力不为零
D．正方形中心处磁感应强度等于零
9．一通有水平向右电流的直导线，垂直置于如图所示的匀强磁场中。现让直导线绕其端点O垂直纸面向内旋转60°，则直导线所受安培力（ ）
A．大小、方向均变化
B．大小、方向均不变
C．大小变化、方向不变
D．大小不变、方向变化
10．如图所示，纸面内两点之间连接有四段导线：、、、，四段导线的粗细相同、材料相同；匀强磁场垂直于纸面向内，现给两端加上恒定电压，则下列说法正确的是（ ）
A．四段导线受到的安培力的方向不同 B．四段导线受到的安培力的大小相等
C．段受到的安培力最大 D．段受到的安培力最小
二、多选题，共4小题
11．关于磁铁、电流间的相互作用，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中，电流不产生磁场，电流对小磁针力的作用是通过小磁针的磁场发生的
B．丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的
C．乙图中，磁体对通电导线的力是通过磁体的磁场发生的
D．丙图中电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的
12．家用照明电路中的两根导线是相互平行的，当用电器正常工作时，两根导线中有如图所示的大小、方向周期性变化的电流，关于两根导线之间的作用力，下列说法正确的是（ ）
A．两根导线之间始终没有作用力
B．两根导线之间有时有作用力，有时没有
C．火线中电流产生的磁场会对零线产生力的作用，但火线不会受到力的作用
D．零线对火线有作用力时，火线对零线也一定有作用力
13．将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，下列图像能正确反映各量间关系的是（ ）
A． B． C． D．
14．如图所示是某兴趣小组制作的电磁炮简易模拟装置，距地面高h处水平放置距离为L的两根光滑金属导轨，导轨区域有一垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场，跟导轨正交的水平方向的线路上依次有电池、开关及质量为m充当弹体的金属杆。闭合开关K，金属杆水平向右飞出做平抛运动，测得其水平射程为s，则下列说法正确的是（ ）
A．磁场方向竖直向上 B．磁场方向竖直向下
C．该过程安培力对金属杆做的功为 D．飞出后导体棒的运动时间
三、填空题，共4小题
15．如图所示，矩形线圈面积为S，放在磁感强度为B的水平匀强磁场中，且与磁场方向成60°角，若线圈中的电流为I，则线圈受到的安培力对过以中点的固定轴的力矩为_______.
16．如图所示，间距为20cm、倾角为53°的两根光滑金属导轨间，有磁感应强度为1T、方向竖直向上的匀强磁场，导轨上垂直于导轨放有质量为0.03kg的金属棒，在与导轨连接的电路中，变阻器的总电阻为，电阻也为，导轨和金属棒电阻均不计，电源内阻为变阻器的滑臂在正中间时，金属棒恰静止在导轨上，此时金属棒中的电流大小为_________A，电源电动势为_________V．
17．如图所示，铜棒长0.1m，质量为0.06kg，两端由两根长都是1m的轻铜线悬挂起来，铜棒保持水平，整个装置静止于竖直平面内，装置所在处有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度，现给铜棒如中通入恒定电流，铜棒发生摆动．已知最大偏转角为37°，则铜棒从最低点运动到最高点的过程中，安培力做的功是___________J，恒定电流的大小为_________A（不计感应电流影响）．
18．如图所示，已知导体棒质量为m，导轨光滑，倾角为，间距为L，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于导轨平面向上，导体棒恰静止在导电导轨上，则导体棒中电流方向为_________，大小为__________．
四、解答题，共4小题
19．将长度为20cm、通有0.1A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示，已知磁感应强度为1T。试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向。
20．质量为m的导体棒MN静止于宽度为L的水平轨道上，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与导轨平面成θ角斜向下，如图所示，求棒MN所受的支持力和摩擦力．
21．某工程小组计划在赤道附近架设直流高压输电线路。其中一段长为20m沿东西方向的直导线，载有2.0×103A方向由东向西的电流。已知赤道附近地磁场的磁感应强度大小约为5.0×10-5T，且可视为南北方向的匀强磁场地磁场。对这段导线的作用力有多大？方向如何？
22．如图所示，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。求导线段abcd所受到的磁场作用力的合力。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【解析】
磁铁与通电导线周围存在磁场，它们的本质相同，电荷周围存在电场，当电荷运动时，会产生磁场，由电流的磁效应与电磁感应现象可知，电与磁有联系，从而即可求解；
A、磁铁与通电导线周围存在磁场，故A错误；
B、电荷的周围一定有电场，电荷运动时，才会产生磁场，故B错误；
C、根据分子电流假说可知，永久磁铁的磁场与电流周围的磁场是同一磁场，故C错误；
D、由电流的磁效应与电磁感应现象可知，电与磁有联系，故D正确；
【点睛】
考查磁场的来源，理解电场与磁场的存在的范畴，认识电与磁的联系．
2．C
【解析】
A．由左手定则可知磁场对通电直导线的作用力方向向右，故A错误；
B．由左手定则可知磁场对通电直导线的作用力方向向下，故B错误；
C．由左手定则可知磁场对通电直导线的作用力方向向下，故C正确；
D．电流方向与磁感应强度方向平行，磁场对通电直导线没有力的作用，故D错误。
故选C。
3．D
【解析】
A．图示电流与磁场平行，导线不受力的作用，故A错误；
B．由左手定则可得，安培力的方向垂直纸面向里，故B错误；
C．由左手定则可得，安培力的方向水平向右，故C错误；
D．由左手定则可得，安培力的方向水平向右，故D正确。
故选D。
4．C
【解析】
根据左手定则知导线受磁铁的作用力斜向左上方，故由牛顿第三定律知，导线对磁铁的反作用力应斜向右下方，则一方面使磁铁对桌面的压力增大，一方面使磁铁产生向右的运动趋势，从而受到向左的摩擦力作用．
故选C。
5．B
【解析】
根据安培定则，可判断线圈中心轴线上磁场方向竖直向上，由左手定则可知线圈上部分所受安培力垂直纸面向外，线圈下部分所受安培力垂直纸面向里，则从左向右看，线圈将顺时针转动，所以B正确；ACD错误；
故选B。
6．C
【解析】
AB．由题意可知，每边受到的安培力大小为BIL，由几何关系，结合力的合成法则，则有：左直角边产生的合力为BIL，右直角边的合力也是BIL，设两金属棒在b点的相互作用力为F，根据力矩平衡方程，则有
BIL×L＝F×L
解得
F＝BIL
故AB错误；
CD．据图可知，两根弯成直角的相同金属棒，在安培力、相互接触点b和转动轴O的作用下三力平衡；由于每个金属棒所受的安培力为BIL，据平衡得：转轴O对棒Oab的作用力大小为
F＝BIL
方向水平向左；转轴O对棒Ocb的作用力大小为
F＝BIL
方向水平向右，故C正确，D错误。
故选C。
7．C
【解析】
A．根据题意可知，安培力方向向上，结合左手定则，则电流方向由左向右，那么水平槽的左壁应该接电源正极，右壁接电源负极，故A错误；
BC．设磁流体泵的厚度为d，两极间的电阻为
电流大小
受到的安培力为
F＝BIL
方向向上，大小为
由此可知，安培力大小与L无关，而与槽侧面面积有关，即面积越大时，安培力也越大，故B错误C正确；
D．要使水银上升，则F＞mg，即
解得
故D错误。
故选C。
8．D
【解析】
A．由安培定则可知，四根通电直导线产生的磁场均为顺时针方向。Q导线在P导线周围的磁场磁感线方向向上，由左手定则可知Q处导线对P处导线的作用力方向由P指向Q，A错误；
B．同理，由左手定则可以判定出M点所受其它三根导线的作用力分别由M指向P、Q、N，其中，由于四根长直导线所通电流均相等，故由M指向P和N的作用力大小相等，故合力方向由M指向Q。故B错误；
D．由安培定则，结合矢量的叠加法则可知正方形中心处的磁感应强度等于零。D正确；
C.磁感应强度为0，通点直导线不受磁场力。C错误。
故本题选D。
9．D
【解析】
一段长为L、通有电流I的直导线置于磁感应强度为B的匀强磁场中，导线所受的安培力大小为F=BIL；当导线绕垂直纸面的轴在纸面内转过60°时，导线与磁场依然垂直，故导线所受安培力的大小为F=BIL；根据左手定则可知，安培力方向发生变化。
故选D。
10．C
【解析】
这四段导线的有效长度相同，等于AB的长度；四段导线的粗细相同、材料相同，ADB段最短，所以ADB段电阻最小，同理，AEB段的电阻小于AFB段电阻；给两端加上恒定电压，这四段导线是并联，所以ADB段电流最大，AEB段的电流大于AFB段电流。由安培力公式得
四段导线的有效长度L相同，磁感应强度B相同，而ADB段电流最大，可知，段受到的安培力最大。同理，AEB段的电流大于AFB段电流，段受到的安培力大于AFB段受到的安培力。
故选C。
11．BC
【解析】
A．甲图中，电流会产生磁场，那么电流对小磁针力的作用是通过电流产生的磁场发生的，故A错误；
C．乙图中，磁体对通电导线的力，即为安培力，是通过磁体的磁场发生的，故C正确；
BD．丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的，并不是电场，故B正确，D错误。
故选BC。
12．BD
【解析】
零线与火线中的电流始终等大反向，当火线中有电流时，零线中也有电流，此时火线中电流产生的磁场会对零线产生力的作用，反过来，零线中电流产生的磁场也会对火线产生力的作用，在某些时刻，火线和零线中的电流均为0，则此时两根导线之间没有力的作用，AC错误，BD正确。故选BD。
13．BC
【解析】
AC． ，F与I成正比，I增大，F也会增大。故A错误C正确；
BD．B由磁场本身决定，不受I的影响。故B正确D错误；
故选BC。
14．ACD
【解析】
AB．闭合开关，根据左手定则结合电流方向可判断磁场方向竖直向上，金属杆水平向右飞出做平抛运动，选项A正确，B错误；
CD．则有
飞出后导体棒的运动时间
从闭合开关到金属杆水平抛出，根据动能定理有
解得
选项CD正确。
故选ACD。
15．
【解析】
I与B夹角为60°，根据力矩的公式可得：
16． 2 66
【解析】
由平衡条件可得
解得
R1右半部分的电流为
并联部分电阻为
故电源电动势为
17． 0.12 4
【解析】
由能量守恒可知，安培力做功等于重力势能的变化量，所以可得
解得
根据左手定则可知，铜棒所受安培力方向为水平方向，因此在安培力方向移动的距离为
因此安培力做功为
解得
18． b到a
【解析】
导体棒受到的安培力方向沿斜面向上，由左手定则可得电流方向为b到a；
由平衡条件可得
解得
19．（1）0；（2）0.02N，水平向右；（3）0.02N，垂直导线斜向左上
【解析】
（1）电流方向和磁场方向平行，导线不受安培力。
（2）导线受到的安培力大小为
由左手定则知方向水平向右。
（3）导线受到的安培力大小为
由左手定则知方向垂直导线斜向左上。
20．ILBcosθ+mg，ILBsinθ
【解析】
导体棒静止时受力如图．
由平衡条件知
FN=mg+Fcosθ，Ff=Fsinθ
安培力F=ILB
所以支持力
FN=ILBcosθ+mg
摩擦力
Ff=ILBsinθ
21．2.0N，竖直指向地面
【解析】
由题意可知，B=5.0×10-5T，l=20m，I=2.0×103A；电流方向与磁场方向的夹角为90°。
根据安培力计算公式
=2.0×103×20×5.0×10-5N=2.0N
按照左手定则，让磁感线垂直穿过手心（手心朝南），并使四指指向西，则拇指所指方向向下（竖直指向地面），这就是安培力的方向。
22．，方向向上
【解析】
导线段abcd的等效长度是ad的长度，则所受安培力的合力为
方向向上。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页