第9讲 磁场及其对电流的作用 带电粒子在磁场中的运动
构建网络·重温真题
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1.(2018·全国卷Ⅱ)(多选) 如图,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2,L1中的电流方向向左,L2中的电流方向向上;L1的正上方有a、b两点,它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中,外磁场的磁感应强度大小为B0,方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和B0,方向也垂直于纸面向外。则( )
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A.流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
B.流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
C.流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
D.流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
答案 AC
解析 L1在a、b两点产生的磁场磁感应强度大小相等,设为B1,方向都垂直于纸面向里,而L2在a点产生的磁场磁感应强度大小设为B2,方向垂直纸面向里,在b点产生的磁场磁感应强度大小也为B2,方向垂直纸面向外,规定向外为正方向,根据矢量叠加原理可知B0-B1-B2=B0,B2+B0-B1=B0,联立这两式可解得:B1=B0,B2=B0,故A、C正确。
2.(2019·全国卷Ⅰ) 如图,等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,线框顶点M、N与直流电源两端相接。已知导体棒MN受到的安培力大小为F,则线框LMN受到的安培力的大小为( )
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A.2F B.1.5F C.0.5F D.0
答案 B
解析 设每根导体棒的电阻为R,长度为L,则电路中,上下两支路电阻之比为R1∶R2=2R∶R=2∶1,上下两支路电流之比为I1∶I2=1∶2。如图所示,由于上边支路通电的导体受安培力的有效长度也为L,根据安培力计算公式F=ILB,可知F′∶F=I1∶I2=1∶2,得F′=0.5F,根据左手定则可知,两力方向相同,故线框LMN所受的安培力大小为F+F′=1.5F,B正确。