第2讲 磁场及带电粒子在磁场中的运动
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[A级-对点练]
[题组一] 磁场及磁场对电流的作用
1.三根平行的长直导体棒分别过正三角形ABC的三个顶点,并与该三角形所在平面垂直,各导体棒中均通有大小相等的电流,方向如图所示.则三角形的中心O处的合磁场方向为( )
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A.平行于AB,由A指向B
B.平行于BC,由B指向C
C.平行于CA,由C指向A
D.由O指向C
解析:A [如图所示,由右手螺旋定则可知,A处导体棒中电流在O点产生的磁场的磁感应强度方向平行于BC,同理,可知B、C处导体棒中电流在O点产生的磁场的磁感应强度的方向分别平行于AC、AB,又由于三根导体棒中电流大小相等,到O点的距离相等,则它们在O处产生的磁场的磁感应强度大小相等,再由平行四边形定则,可得O处的合磁场方向为平行于AB,由A指向B,故选A.]
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2.如图所示,一个边长为L、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中.若通以图示方向的电流(从A点流入,从c点流出),电流强度I,则金属框受到的磁场力为( )
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A.0 B.BIL C.BIL D.2BIL
解析:B [由并联电路分流规律可知底边通过的电流I1=I,上方两边内通过的电流为I2=I.上方两边受到的磁场力的合力可等效为平行底边、长为L的直导线受到的磁场力,由左手定则判定可知受磁场力方向均向上,故金属框受到的磁场力F=BL·I+BL·I=BLI,B正确.]
3.如图所示,在天花板下用细线悬挂一半径为R的金属圆环,圆环处于静止状态,圆环一部分处在垂直于环面的磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中,环与磁场边界交点A、B与圆心O连线的夹角为120°,此时悬线的张力为F.若圆环通电,使悬线的张力刚好为零,则圆环中电流大小和方向是( )
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A.电流大小为,电流方向沿顺时针方向
B.电流大小为,电流方向沿逆时针方向
C.电流大小为,电流方向沿顺时针方向
D.电流大小为,电流方向沿逆时针方向
解析:A [要使悬线拉力为零,则圆环通电后受到的安培力方向竖直向上,根据左手定则可以判断,电流方向应沿顺时针方向,根据力的平衡有F=F安,而F安=BI·R,求得I=,A项正确.]