劉溶
物理高考題里考查磁感應(yīng)強(qiáng)度的題目幾乎每年都有,但同一類型的題目在連續(xù)兩年都出現(xiàn)也突出了這一知識(shí)點(diǎn)的重要,針對(duì)這兩年的高考題做個(gè)分析和變式:
1.(2011大綱全國(guó))如圖1,兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流I1和I2,且I1>I2;a、b、c、d為導(dǎo)線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點(diǎn),且a、b、c與兩導(dǎo)線共面;b點(diǎn)在兩導(dǎo)線之間,b、d的連線與導(dǎo)線所在平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的點(diǎn)是( )
A.a點(diǎn) B.b點(diǎn) C.c點(diǎn) D.d點(diǎn)
答案:C
解析:兩電流在該點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為0,說明兩電流在該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度滿足等大反向關(guān)系。根據(jù)右手螺旋定則在兩電流的同側(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反,則為a或c,又I1>I2,所以該點(diǎn)距I1遠(yuǎn)距I2近,所以是c點(diǎn);故選C。
2.(2012·全國(guó)卷)如圖2,兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點(diǎn),且與紙面垂直,導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流.a、o、b在M、N的連線上,o為MN的中點(diǎn),c、d位于MN的中垂線上,且a、b、c、d到o點(diǎn)的距離均相等。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場(chǎng),下列說法正確的是( )
A.o點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零
B.a、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相反
C.c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相同
D.a、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同
答案:C
解析:直線電流的磁感線是以電流為中心的一系列同心圓,
某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)磁感線的切線方向。在o點(diǎn),同方向的磁場(chǎng)相疊加,磁感應(yīng)強(qiáng)度不是零,A錯(cuò)誤。a、b處的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于M、N分別在a、b處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度相疊加,因此,a、b處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向都是向下,所以B錯(cuò)誤;同理,可得C正確.對(duì)M、N分別在c處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量疊加求和,可知方向向下,與a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同,D錯(cuò)誤。
變式1:兩根通電的長(zhǎng)直導(dǎo)線平行放置,電流分別為I1和I2,電流的方向如圖3所示.在與導(dǎo)線垂直的平面上有a、b、c、d四點(diǎn),其中a、b在導(dǎo)線橫截面連線的延長(zhǎng)線上,c、d在導(dǎo)線橫截面連線的垂直平分線上。則導(dǎo)體中的電流在這四點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的是( )
A.a點(diǎn) B.b點(diǎn) C.c點(diǎn) D.d點(diǎn)
答案:AB
解析:由安培定則知a、b兩處I1和I2形成的磁場(chǎng)方向共線反向,若再滿足大小相等,則Ba=0或Bb=0,而c、d兩處,I1和I2形成的磁場(chǎng)方向不共線,故合磁感應(yīng)強(qiáng)度不可能為零。
變式2:如圖4,兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流I1和I2。且I1 A.a點(diǎn) B.b點(diǎn) C.c點(diǎn) D.d點(diǎn) 答案:A 解析:由安培定則同理可得出答案A. 變式3:如圖5,兩根水平放置且相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流I1與I2.與兩導(dǎo)線垂直的一平面內(nèi)有a、b、c、d四點(diǎn),a、b、c在兩導(dǎo)線的水平連線上且間距相等,b是兩導(dǎo)線連線中點(diǎn),b、d連線與兩導(dǎo)線連線垂直.則( ) A.I2受到的磁場(chǎng)力水平向左 B.I1與I2產(chǎn)生的磁場(chǎng)有可能相同 C.b、d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向必定豎直向下 D.a點(diǎn)和c點(diǎn)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度不可能都為零 答案:D 解析:由安培定則同理可得出答案. 變式4:兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b平行放置,如圖6所示為垂直于導(dǎo)線的截面圖,圖中O點(diǎn)為兩根導(dǎo)線連線ab的中點(diǎn),M、N為ab的中垂線上的兩點(diǎn)且與a、b等距,兩導(dǎo)線中通有等大、同向的恒定電流,已知直線電流在某點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小跟該點(diǎn)到通電導(dǎo)線的距離r成反比,則下列說法中正確的是( ) A.M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相同 B.M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相反 C.在線段MN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都不可能為零 D.若在N點(diǎn)放一小磁針,靜止時(shí)其北極沿ON指向O點(diǎn) 答案:B 解析:由安培定則知BM垂直MN向下,BN垂直MN向上,且BM=BN;而O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度BO=0,B對(duì),AC錯(cuò);若在N點(diǎn)放一小磁針,靜止時(shí)其北極垂直MN向上。 (作者單位 江西省宜春一中) 編輯 張珍珍