【導(dǎo)讀】知識點一電功和電功率、電熱、熱功率。如圖2－5－2所示是電阻R1和R2的伏安特性曲線，并且把第一象限分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)域，現(xiàn)在把R1和R2并聯(lián)在電路中，消耗的電功率分別為P1和P2，并聯(lián)總電阻設(shè)為P1和P2的大小關(guān)系及R的伏安特性曲線應(yīng)該在的區(qū)。解析I－U特性曲線的斜率k＝IU＝1R，k越大，R就越小，所以R1<、R2. R的適用范圍，以下說法正確的是。C．在非純電阻電路中，第一個公式可適用于求電功率，第二個公式可用于求。D．由U＝IR可知，三個公式?jīng)]有任何區(qū)別，它們表達相同的意義，所求P. 既是電功率，也是熱功率。功率，而P＝I2R表示熱功率．因此，在純電阻電路中，UI＝I2R，消耗的電能全部。轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；而在非純電阻電路中，UI>I2R，即消耗的電能只有部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．。3．三個電阻分別標有“100Ω、4W”，“200Ω、2W”，“50Ω、8W”，當三者并聯(lián)時應(yīng)接在20V的電源上，此時三者均正常工作，故允許消耗的最

　　

【正文】 答案 D 8．磁性水雷是用一個可繞軸轉(zhuǎn)動的小磁針來控制起爆電路的，軍艦被地磁場磁化后就變成了一個浮動的磁體．當軍艦接近磁性水雷時，就會引起水雷的爆炸，其依據(jù)是 ( )． A．磁體的吸鐵性 B．磁極間的相互作用規(guī)律 C．電荷間的相互作用規(guī)律 D．磁場對電流的作用原理 解析 同名磁極相斥、異名磁極相吸，被地磁場磁化的軍艦相當于一個大磁體，當它與磁性水雷接近時，磁體間的相互作用引起磁性水雷內(nèi)部小磁針的轉(zhuǎn)動，接通電路，引起爆炸． 答案 B 9．超導(dǎo)是當今高科技的熱點之一，當一塊磁體靠近超導(dǎo)體時，超導(dǎo)體中會產(chǎn)生強大的電流 ，對磁體有排斥作用，這種排斥力可使磁體懸浮在空中，磁懸浮列車就采用了這項技術(shù)，磁體懸浮的原理是 ( )． ① 超導(dǎo)體電流的磁場方向與磁體的磁場方向相同 ② 超導(dǎo)體電流的磁場方向與磁體的磁場方向相反 ③ 超導(dǎo)體使磁體處于失重狀態(tài) ④ 超導(dǎo)體對磁體的作用力與磁體的重力相平衡 A． ①③ B． ①④ C． ②③ D． ②④ 解析 同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，所以電流的磁場方向和磁體的磁場方向相反，磁體懸浮在空中，重力和超導(dǎo)體對磁體的作用力平衡． 答案 D 10．地球是個大磁場，在地球上，指南針能指南北是因 為受到 ________的作用．人類將在本世紀登上火星，目前，火星上的磁場情況不明，如果現(xiàn)在登上火星，你認為在火星上宇航員能依靠指南針來導(dǎo)向嗎？ ________(選填 “ 能 ”“ 不能 ” 或 “ 不知道 ” ) 解析 地球周圍有磁場，指南針就是因為受到地磁場的作用力而指南北的，火星上磁場情況不明，不能用指南針來導(dǎo)向． 答案 地磁場 不能 (時間： 60 分鐘 ) 知識點一 磁感應(yīng)強度的概念 1．有關(guān)磁 感應(yīng)強度的下列說法中，正確的是 ( )． A．磁感應(yīng)強度是用來表示磁場強弱及方向的物理量 B．若有一小段通電導(dǎo)體在某點不受磁場力的作用，則該點的磁感應(yīng)強度一定為零 C．若有一小段長為 L，通以電流為 I 的導(dǎo)體，在磁場中某處受到的磁場力為F，則該處磁感應(yīng)強度的大小一定是 FIL D．由定義式 B＝ FIL可知，電流強度 I 越大，導(dǎo)線 L 越長，某點的磁感應(yīng)強度越小 解析 引入磁感應(yīng)強度的目的就是用來描述磁場強弱及方向的物理量，故 A選項正確；磁感應(yīng)強度與 I 和 L 無關(guān)，在 B＝ FIL中， B、 F、 L 必須相互垂直，故選項 A 正確． 答案 A 2．磁感應(yīng)強度的單位是特斯拉 (T)，與它等價的是 ( )． A. NAm Am Am2 D. NAm2 解析 當導(dǎo)線與磁場方向垂直時，由公式 B＝ FIL，磁感應(yīng)強度 B 的單位由 F、I、 L 的單位決定．在國際單位制中，磁感應(yīng)強度的單位是特斯拉，簡稱 T,1 T＝ 1 NAm. 答案 A 3．將一小段通電直導(dǎo) 線垂直于磁場方向放入一勻強磁場中，如圖中圖象能正確反映各量間關(guān)系的是 ( )． 解析 ：由 B＝ FIL或 F＝ BIL 知：勻強磁場中 B 恒定不變，故 B 對、 D 錯． B、 L一定，且 F 與 I 成正比，故 C 對、 A 錯． 答案 BC 知識點二 B＝ FIL和 F＝ BIL 的應(yīng)用 4．在勻強磁場中某處 P 放一個長度為 L＝ 20 cm，通電電流 I＝ A 的直導(dǎo)線，測得它受到的最大磁場力 F＝ N，其方向豎直向上，現(xiàn)將該通電導(dǎo)線從磁場撤走，則 P 處磁感應(yīng)強度為 ( )． A．零 B． 10 T，方向豎直向上 C． T，方向豎直向下 D． 10 T，方向肯定不沿豎直向上的方向 解析 由 B＝ FIL，得 B＝ ＝ 10 T. 因為 B 的方向與 F 的方向垂直，所以 B 的方向不會沿豎直向上的方向． 答案 D 圖 3－ 2－ 3 5．如圖 3－ 2－ 3 所示，通電導(dǎo)線 L 垂直放于磁場中，導(dǎo)線長 8 m，磁感應(yīng)強度 B 的值為 2 T，導(dǎo)線所受的力為 32 N，求導(dǎo)線中電流的 大小． 解析 由 F＝ BIL 得 I＝ FBL＝ 322 8 A＝ 2 A. 答案 2 A 6．在磁場中放入一通電導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁場垂直，導(dǎo)線長為 1 cm，電流為 A，所受的磁場力為 5 10－ 4 N．求： (1)該位置的磁感應(yīng)強度多大？ (2)若將該電流撤去，該位置的磁感應(yīng)強度又是多大？ (3)若將通電導(dǎo)線跟磁場平行放置，該導(dǎo)體所受磁場力多大？ 解析 (1)由 B＝ FIL，得 B＝ 5 10－ 4 T＝ T. (2)該處 的磁感應(yīng)強度不變， B＝ T. (3)電流元平行磁場放置時，不受磁場力， F＝ 0. 答案 (1) T (2) T (3)0 7．一根長 20 cm的通電導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強度為 T 的勻強磁場中，導(dǎo)線與磁場方向垂直，若它受到的安培力為 4 10－ 3 N，則導(dǎo)線中的電流是多大？若將導(dǎo)線中的電流減小為零，則該處的磁感應(yīng)強度為多少？ 解析 由 B＝ FIL，得 I＝ FBL＝ 4 10－ 3 A＝ A. 磁感應(yīng)強度 B 與 I、 L、 F 無關(guān) ，只由磁場本身決定，故當 I＝ 0 時， B 不變，仍為 T. 答案 A T 8．停在十層的電梯底板上放有兩塊相同的條形磁鐵，磁鐵的極性如圖 3－ 2－ 4 所示．開始時兩塊磁鐵在電梯底板上處于靜止狀態(tài) ( )． 圖 3－ 2－ 4 A．若電梯突然向下開動 (磁鐵與底板始終相互接觸 )，并停在一層，最后兩塊磁鐵可能已碰在一起 B．若電梯突然向下開動 (磁鐵與底板始終相互接觸 )，并停在一層，最后兩塊磁鐵一定仍在原來位置 C．若電梯突然向上開動，并停在二十層，最后兩塊磁鐵可能已碰在一起 D．若電梯突然向上開動，并停在二十層，最后兩塊磁鐵一定仍在原來位置 解析 兩塊磁鐵原來靜止，則磁鐵所受最大靜摩擦力大于或等于磁鐵間的吸引力，當電梯突然向下開動，由于失重，最大靜摩擦力會減小，當最大靜摩擦力減小到小于磁鐵間的吸引力時，兩磁鐵會相互靠近而碰在一起，故 A 對、 B 錯；若電梯向上開動，當電梯在最后減速運動時，磁鐵同樣處于失重狀態(tài)，故 C 對、 D錯． 答案 AC 圖 3－ 2－ 5 9．如圖 3－ 2－ 5 所示， ab、 cd 為兩根相距 2 m的平行金屬導(dǎo)軌，水平放置在豎直向下的勻強磁場中，通以 5 A 的電流時，質(zhì)量為 kg的金屬棒 MN 沿導(dǎo)軌做勻速運動；當棒中電流增大到 8 A 時，棒能獲得 2 m/s2的加速度，已知金屬棒受到的磁場力方向水平．求勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大?。? 解析 設(shè)磁感應(yīng)強度為 B，金屬棒與軌道間的動摩擦因數(shù)為 μ，金屬棒的質(zhì)量為 m，金屬棒在磁場中的有效長度為 L＝ 2 m．當棒中的電流為 I1＝ 5 A 時，金屬棒所受到的安培力與軌道對棒的滑動摩擦力平衡，金屬棒做勻速直線運動．由 平衡條件可得 BI1L＝ μmg① 當金屬棒中的電流為 I2＝ 8 A 時，棒做加速運動，加速度大小為 a，根據(jù)牛頓第二定律得： BI2L－ μmg＝ ma② 將 ① 代入 ② 得 B＝ ma?I2－ I1?L＝ 23 2 T＝ T. 答案 T 圖 3－ 2－ 6 10．如圖 3－ 2－ 6 所示是實驗室里用來測量磁場力的一種儀器 ——電流天平，某同學(xué)在實驗室里，用電流天平測算通電螺線管中的磁感應(yīng)強度，他測得的數(shù)據(jù)記錄如下所示，請你算出通 電螺線管中的磁感應(yīng)強度 B. 已知： CD 段導(dǎo)線長度： 4 10－ 2 m 天平平衡時鉤碼重力： 4 10－ 5 N 通過導(dǎo)線的電流： A 解析 由題意知， I＝ A， G＝ 4 10－ 5 N， L＝ 4 10－ 2 m．電流天平平衡時，導(dǎo)線所受磁場力的大小等于鉤碼的重力，即 F＝ B＝ FIL得： B＝ FIL＝ 10－ 5 10－ 2 T＝ 10－ 3 T. 所以，通電螺線管中的磁感應(yīng)強度為 10－ 3 T. 答案 10－ 3 T (時間： 60 分鐘 ) 知識點一 磁感線 1．關(guān)于磁感線的描述，下列說法中正確的是 ( )． A．磁感線可以形象地描述各點磁場的強弱和方向，它每一點的切線方向都和小磁針放在該點靜止時北極所指的方向一致 B．磁感線可以用細鐵屑來顯示，因而是真實存在的 C．兩條磁感線的空隙處一定不存在磁場 D．兩個磁場疊加的區(qū)域，磁感線就可能相交 解析 磁感線上每一點的切線方向 表示磁場方向，即小磁針靜止時北極所指的方向，所以 A 正確；磁感線是為了形象地描述磁場而假想的一簇有方向的閉合曲線，實際上并不存在，細鐵屑可以顯示出其形狀，但那并不是磁感線， B 錯；磁感線的疏密反映磁場的強弱，磁感線是假想的人為畫出的曲線，兩條磁感線的空隙處也存在磁場， C 錯；在磁鐵外部磁感線從 N 極到 S 極，內(nèi)部從 S 極到 N 極，磁感線不相交，所以 D 不正確． 答案 A 2． (2020廈門高二檢測 )如圖 3－ 3－ 10 所示為電流產(chǎn)生磁場的分布圖，正確的分布圖是 ( )． 圖 3－ 3－ 10 A． ①③ B． ②③ C． ①④ D． ②④ 解析 由安培定則可以判斷出直線電流產(chǎn)生的磁場方向， ① 正確、 ② 錯誤． ③和 ④ 為環(huán)形電流，注意讓彎曲的四指指向電流的方向，可判斷出 ④ 正確、 ③ 錯誤．故正確選項為 C. 答案 C 知識點二 安培定則、安培分子電流假說 圖 3－ 3－ 11 3．如圖 3－ 3－ 11 所示，放在通電螺線管內(nèi)部中間處的小磁針，靜止時 N 極指向右，試判定電源的正、負極． 答案 c 端為正 極， d 端為負極． 圖 3－ 3－ 12 4．如圖 3－ 3－ 12 所示，放在條形磁鐵磁場中的軟鐵棒被磁化后的極性是 ( )． A． C 棒未被磁化 B． A棒左端為 S 極 C． B 棒左端為 N 極 D． C 棒左端為 S 極 解析 軟鐵棒被磁化后的磁場方向與條形磁鐵磁場方向一致， A 的左端為 S極， B 的左端為 S 極， C 的左端為 N 極，右端為 S 極，故 B 正確， A、 C、 D 錯． 答案 B 知識點三 磁通量及變化 圖 3－ 3－ 13 5．如圖 3－ 3－ 13 所示，大圓導(dǎo)線環(huán) A中通有電流 I，方向如圖，另在導(dǎo)線環(huán)所在的平面畫一個圓 B，它的一半面積在 A環(huán)內(nèi)，一半面積在 A環(huán)外，試判斷圓 B內(nèi)的磁通量是否為零，若為零，為什么？若不為零，則磁通量是穿出來還是穿進去？ 解析 由環(huán)形電流的磁場可知在 A 環(huán)內(nèi)的磁場方向垂直于紙面向里， A 環(huán)外部的磁場方向垂直于紙面向外，磁感線是一組閉合的曲線，環(huán)形電流 A 產(chǎn)生的磁場的磁感線均從環(huán)內(nèi)進去，從環(huán)外出來，顯然環(huán)內(nèi)的磁感線的密度大于環(huán)外磁感線的密度， B 環(huán)有一半在 A 內(nèi)，一半在 A 外，對于 B 環(huán)，進去的 磁感線多于出來的磁感線，故磁通量不為零，是穿進去的． 答案 見解析 圖 3－ 3－ 14 6．如圖 3－ 3－ 14 所示，通有恒定電流的導(dǎo)線 MN 與閉合金屬框共面，第一次將金屬框由 Ⅰ 平移到 Ⅱ ，第二次將金屬框繞 cd 邊翻轉(zhuǎn)到 Ⅱ ，設(shè)先后兩次通過金屬框的磁通量變化分別為 ΔΦ1和 ΔΦ2，則 ( )． A． ΔΦ1＞ ΔΦ2 B． ΔΦ1＝ ΔΦ2 C． ΔΦ1＜ ΔΦ2 D．不能判斷 解析 通電導(dǎo)線 MN 周圍的磁場并非勻強磁場，靠近 MN 處的磁場強些，磁感線密一些，遠離 MN 處的 磁感線疏一些，當線框在 Ⅰ 位置時，穿過平面的磁通量為 ΦⅠ ，當線框平移至 Ⅱ 位置時，磁通量為 ΦⅡ ，則磁通量的變化量為 ΔΦ1＝ |ΦⅡ－ ΦⅠ |＝ ΦⅠ － ΦⅡ .當線框翻轉(zhuǎn)到 Ⅱ 位置時，磁感線相當于從 “ 反面 ” 穿過平面，則磁通量為－ ΦⅡ ，則磁通量的變化量是 ΔΦ2＝ |－ ΔΦⅡ － ΔΦⅠ |＝ ΦⅠ ＋ ΦⅡ ，所以 ΔΦ1＜ ΔΦ2. 答案 C 知識點四 磁場的疊加 圖 3－ 3－ 15 7．如圖 3－ 3－ 15 所示，電流從 A點分兩路通過對稱的環(huán)形支路匯合于 B 點，則環(huán)形支路的圓心 O 處的磁感應(yīng)強度為 ( )． A．垂直于環(huán)形支路所在平面，且指向 “ 紙外 ” B．垂直于環(huán)形支路所在平面，且指向 “ 紙內(nèi) ” C．大小為零 D．在環(huán)形支路所在平面內(nèi)，指向 B 點 解析 由安培定則可判斷上邊環(huán)形電流在 O 點處產(chǎn)生磁場的方向垂直紙面向里，下邊環(huán)形電流在 O 點處產(chǎn)生磁場的方向垂直紙面向外，方向相反，兩環(huán)形支路的電流相等，環(huán)形電流支路的圓心 O 與兩支路間的距離相等，所以 O 處的磁感應(yīng)強度為零． 答案 C 圖 3－ 3－ 16 8．在紙面上有一個等邊三角形 ABC，在 B、 C 頂點處是通 有相同電流的兩根長直導(dǎo)線，導(dǎo)線垂直于紙面放置，電流方向如圖 3－ 3－ 16 所示，每根通電導(dǎo)