專題七磁場的性質(zhì)和帶電粒子在磁場中的運(yùn)動考向1場強(qiáng)的疊加以及通電導(dǎo)線在磁場中的受力研透真題·破題有方【例1】(2020·浙江7月選考)特高壓直流輸電是國家重點能源工程。如圖所示,兩根等高、相互平行的水平長直導(dǎo)線分別通有方向相同的電流I1和I2,I1>I2。a、b、c三點連線與兩根導(dǎo)線等高并垂直,b點位于兩根導(dǎo)線間的中點,a、c兩點與b點距離相等,d點位于b點正下方。不考慮地磁場的影響,則 (

)A.b點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0

B.d點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0C.a點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下 D.c點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下【真題解碼】(1)審題破題眼:(2)命題陷阱點:陷阱:認(rèn)為相同就是電流大小和方向都相同。讀題時候,學(xué)生沒有準(zhǔn)確全面抓住關(guān)鍵詞,不能想當(dāng)然地開始做題,一定認(rèn)真讀題獲取準(zhǔn)確的信息。C通電直導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場方向由安培定則判斷,如圖所示I1在b點產(chǎn)生的磁場方向向上,I2在b點產(chǎn)生的磁場方向向下,因為I1>I2,即B1>B2,則在b點的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零,A錯誤;由圖可知,d點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零,a點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直向下,c點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直向上,B、D錯誤,C正確?！纠?】(2019·全國卷Ⅰ)如圖,等邊三角形線框LMN由三根相同的導(dǎo)體棒連接而成,固定于勻強(qiáng)磁場中,線框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直,線框頂點M、N與直流電源兩端相接,已知導(dǎo)體棒MN受到的安培力大小為F,則線框LMN受到的安培力的大小為 (

)A.2F

B.1.5F

C.0.5F

D.0【真題解碼】審題破題眼:B設(shè)導(dǎo)體棒MN中的電流為I,則導(dǎo)體棒ML、LN中的電流為導(dǎo)體棒MN受到的安培力大小F=ILB、方向豎直向上。ML、LN兩導(dǎo)體棒受到安培力的合力大小為

LB=0.5F,方向豎直向上。線框LMN受到的安培力的大小為F+0.5F=1.5F,方向豎直向上。必備知能·融會貫通【核心必備】熟記安培力的有效長度計算和磁感線的方向1.安培力的有效長度2.磁感線的方向【答題模板】判定通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動或運(yùn)動趨勢的思路1.(矢量疊加)如圖所示,兩根垂直紙面放置的直導(dǎo)線,通有大小相同、方向相反的電流。O為兩導(dǎo)線連線的中點,P、Q是兩導(dǎo)線連線中垂線上的兩點,且OP=OQ。以下說法正確的是 (

)多維猜押·制霸考場A.O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B.P、Q兩點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同C.若在P點放置一條電流方向垂直紙面向里的通電導(dǎo)線,其受力方向為P→OD.若在Q點放置一條電流方向垂直紙面向里的通電導(dǎo)線,其受力方向為Q→OB根據(jù)安培定則可知,導(dǎo)線a在O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下,導(dǎo)線b在O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向也是豎直向下,故O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零,選項A錯誤;導(dǎo)線a在P點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向斜向左下方,導(dǎo)線b在P點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向斜向右下方,兩者合成后,P點的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下,同理Q點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向也是豎直向下的,故兩點磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同,選項B正確;P點的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下,若在P點放置一條電流方向垂直紙面向里的通電導(dǎo)線,根據(jù)左手定則可判斷其受力方向水平向左,選項C錯誤;Q點的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下,若在Q點放置一條電流方向垂直紙面向里的通電導(dǎo)線,根據(jù)左手定則可判斷其受力方向水平向左,選項D錯誤。故選B。2.(安培力的受力分析)(多選)三根通電長直導(dǎo)線a、b、c相互平行,水平放置,其橫截面恰好位于等邊三角形的三個頂點,如圖所示。導(dǎo)線a、b固定在同一豎直面內(nèi),導(dǎo)線a中的電流方向垂直紙面向里,導(dǎo)線b中的電流方向垂直紙面向外,a、b中電流大小相等。已知導(dǎo)線a、b中的電流在導(dǎo)線c處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B0。導(dǎo)線c中的電流方向垂直紙面向里,電流大小為I。導(dǎo)線c長度為L,質(zhì)量為m,在粗糙水平面上處于靜止?fàn)顟B(tài),重力加速度為g,下列說法正確的是 (

)A.導(dǎo)線c所受安培力的大小為

B0ILB.導(dǎo)線c對水平面的壓力大小為mg-B0ILC.導(dǎo)線c受到的靜摩擦力水平向左,大小為B0ILD.若僅將導(dǎo)線b中的電流反向,則導(dǎo)線c所受摩擦力水平向右,大小為

B0ILB、D根據(jù)右手定則和矢量合成法則可知,導(dǎo)線a、b在c處產(chǎn)生的合磁場大小為B0,方向水平向左,由左手定則可知,導(dǎo)線c所受安培力的大小為B0IL,方向豎直向上,則導(dǎo)線c所受的靜摩擦力為零,對水平面的壓力大小為:mg-B0IL,故A、C錯誤,B正確;若僅將導(dǎo)線b中的電流反向,則導(dǎo)線a、b在c處產(chǎn)生的合磁場大小為B0,方向豎直向下,由左手定則可知,導(dǎo)線c所受安培力的大小為B0IL,方向水平向左,則導(dǎo)線c所受的靜摩擦力為f靜=B0IL方向水平向右;故D正確。3.(安培力作用下的運(yùn)動)如圖是某電磁泵模型,泵體是長為L1,寬和高都為L2的長方體,泵體處在垂直向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,泵體上下表面分別接電勢差為U的恒壓電源。若電磁泵工作時電流表示數(shù)為I,泵和液面的高度差為h,液體的電阻率為ρ,單位時間內(nèi)電磁泵抽取液體的質(zhì)量為m(不計電流表內(nèi)阻以及液體在流動中與管壁之間的阻力,重力加速度為g)。則 (

)A.泵體上表面應(yīng)接電源負(fù)極B.流過電磁泵的電流I小于

C.電磁泵對液體產(chǎn)生的推力大小為BIL1D.時間t內(nèi)抽取的水離開泵時的動能為UIt-mgh-I2

tB當(dāng)泵體上表面接電源的負(fù)極時,電流從下向上流過泵體,這時受到的磁場力水平向右,不會拉動液體,故A錯誤;根據(jù)電阻定律,泵體內(nèi)液體的電阻R=ρ=ρ×