A．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为N极 B．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为S极 C．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极 D．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极 答案：C
解析：当电流从a端流向电磁铁时，据右手螺旋定则，得出电磁铁的上端为N极，此时能吸引小磁铁向下运动，故说明小磁铁的下端为S极．
3．(思维拓展题)磁铁的磁性变弱，需要充磁．充磁的方式有两种，图甲是将条形磁铁穿在通电螺线管中，图乙是将条形磁铁夹在电磁铁之间，a、b和c、d接直流电源，下列接线正确的是 ( )
A．a接电源正极，b接电源负极，c接电源正极，d接电源负极 B．a接电源正极，b接电源负极，c接电源负极，d接电源正极 C．a接电源负极，b接电源正极，c接电源正极，d接电源负极 D．a接电源负极，b接电源正极，c接电源负极，d接电源正极 答案：B 解析：充磁时，应使外加磁场与磁铁的磁场方向相同．甲图中，因磁铁在螺线管的内部，应使螺线管内磁感线方向从右向左(即左端是N极，右端是S极)，由安培定则可判定，a接电源正极，b接电源负极；乙图中，同理可知，右端是螺线管N极，左端是S极，由安培定则可判定c接电源负极，d接电源正极，B选项正确．
4．如图所示，一个用毛皮摩擦过的硬橡胶环，当环绕其轴OO′匀速转动时，放置在环的右侧轴线上的小磁针的最后指向是 ( )
A．N极竖直向上 C．N极水平向左 答案：D
解析：用毛皮摩擦过的硬橡胶环带负电，按图示方向转动时，相当于向相反方向流动的环形电流，由安培定则判知；小磁针所在处磁场方向水平向右，小磁针静止时N极指向与磁场方向一致．
5．如图所示，螺线管、蹄形铁芯、环形导线三者相距甚远，当开关闭合后小磁针N极(黑色的一端)的指向正确的是 ( )#
B．N极竖直向下 D．N极水平向右
A．小磁针a的N极指向正确 B．小磁针b的N极指向正确 C．小磁针c的N极指向正确 D．小磁针d的N极指向正确 答案：BC
6．如图所示，环中电流方向由左向右，且I1＝I2，则圆环中心处的磁场是________．
答案：0
解析：根据安培定则，上半圆环中电流I1在环内产生的磁场垂直纸面向里，下半圆环中电流在环内产生的磁场垂直纸面向外．由于I1和I2关于O点对称，故I1和I2在O处产生的磁场大小相等、方向相反，在O处相互抵消．
7．如图所示，ABCD是一环形导线，在C、D处用导线与直导线ab接通，图中标出了环形电流的磁感线方向，则可知，A、B两端中接电源正极的是________端，放在ab下方的小磁针________极将转向纸外．
答案：B N
解析：由安培定则可知ABCD中电流方向应为B→D→C→A，故B端接电源正极．同理由安培定则可知，ab下方磁场方向应垂直纸面向外．
8．如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量为________，若使框架绕OO′转过60°角，则穿过线框平面的磁通量为________；若从初始位置转过90°角，则穿过线框平面的磁通量为________；若从初始位置转过180°角，则穿过线框平面的磁通量变化量为________．
1
答案：BS；BS；O；－2BS
2
解析：在图示位置时，磁感线与线框平面垂直，Φ＝BS.当框架绕OO′轴转过60°时可
1
以将原图改画成从上面向下看的俯视图，如图所示，Φ＝BS⊥＝BS·cos60°＝BS.转时90°
2
时，线框由磁感线垂直穿过变为平行，Φ＝0.线框转过180°时，磁感线仍然垂直穿过线框，只不过穿过方向改变了，因而Φ1＝BS，Φ2＝－BS，△Φ＝Φ2－Φ1＝－2BS.
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9．已知北京地面处的地磁场水平分量约为3×10T，某校物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的实验．他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上，如下图所示．小磁针静止时N极指向y轴正方向，当接通电源后，发现小磁针N极指向与y轴正方向成60°角的方向．请在图上标明螺线管导线的绕向，并求出该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度大小．(保留一位有效数字)
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答案：(1)如图 (2)5×10T
解析：通电螺线管在坐标原点处产生的磁场沿x轴正方向，由安培定则即可确定电流的绕向．
设螺线管在小磁针处产生的磁场为Bx，则有：tan60°＝. 即Bx＝Bytan60°＝3×10×3T≈5×10T.
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－5
BxBy
第三章 第四节
1.关于磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间的关系，正确的说法是( ) A．磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间总是互相垂直的
B．磁场方向一定与安培力方向垂直，但电流方向不一定与安培力方向垂直 C．磁场方向不一定与安培力方向垂直，但电流方向一定与安培力方向垂直
D．磁场方向不一定与电流方向垂直，但安培力方向一定既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直
答案：D
解析：电流放入磁场中，不管电流与磁场是否垂直，安培力均垂直磁场和电流所确定的平面，即安培力总是垂直磁场方向，安培力总是垂直电流方向．
2．(2018·汕头模拟)如图所示，用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN，电流I方向从M到N，绳子的拉力均为F.为使F＝0，可能达到要求的方法是 ( )
A．加水平向右的磁场 B．加水平向左的磁场 C．加垂直纸面向里的磁场 D．加垂直纸面向外的磁场 答案：C
解析：为使F＝0，则F安必竖直向上且F安＝mg，由左手定则可判定磁场一定是垂直纸面向里，故选项C正确．
3．一段通电导线平行于磁场方向放入匀强磁场中，导线上的电流方向由左向右，如图所示．在导线以其中心点为轴转动90°的过程中，导线受到的安培力
( )
A．大小不变，方向不变
B．由零增大到最大，方向时刻变 C．由最大减小到零，方向不变 D．由零增大到最大，方向不变 答案：D
解析：导线转动前，电流方向与磁场方向平行，导体不受安培力；当导体转过一个小角度后，电流与磁场不再平行，导体受到安培力的作用；当导体转过90°时，电流与磁场垂直，此时导体所受安培力最大．根据左手定则判断知，力的方向始终不变．选项D正确．
4．已知质量为m的通电细杆ab与导轨间的摩擦系数为μ，有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图所示，下图是它的四个侧视图四种可能的匀强磁场方向，其中能使杆ab与导轨之间摩擦力为零的图是
( )
答案：AB
解析：用左手定则判断各图中导电细杆的受力方向，再判断通电细杆所受的合力． 5．如图所示，接通开关时，观察到金属棒动起来这说明________，断开开关后，将滑动变阻器的滑动片向左滑动一段距离后，再接通开关时你观察到________；这种现象说明________．
答案：通电导线在磁场中受到力的作用；金属棒摆动的角度更大些；电流越强，导线受到的安培力越大
6．如图所示，两平行光滑导轨相距为20cm，金属棒MN的质量为10g，电阻R＝8Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝0.8T，方向竖直向下，电源电动势E＝10V，内阻r＝1Ω，当电键K闭合时，MN恰好平衡，求变阻器R1的取值为多少？设θ＝45°.
答案：7Ω
解析：先根据左手定则判定安培力的方向，然后根据平衡条件列方程，再利用安培力公式以及闭合电路欧姆定律进行求解．
金属棒平衡时的平面受力图，如图2所示． 当MN平衡时，有mgsinθ－BILcosθ＝0①
E②
R＋R1＋r由①、②式联立并代入数据，得R1＝7Ω.
由全电路欧姆定律，得I＝
7．地球是个大磁体，在赤道上，地磁场可以看成是沿南北方向的匀强磁场．如果赤道
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某处的磁感应强度大小为0.5×10T，在赤道上有一根东西方向的直导线，长为20m，载有从东往西的电流30A.则地磁场对这根导线的作用力有多大？方向如何？
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答案：3.0×10N；方向垂直指向地面．
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解析：地磁场的磁感应强度为0.5×10T，方向由南向北；导线垂直于地磁场放置，长度为20m，载有电流30A，则其所受安培力