1.(多选)(2021年湖北名校质检)三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形,在导线中通过的电流均为I,方向如图所示.a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上,且到相应顶点的距离相等.将a、b、c三处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3,则下列说法正确的是( )
A.B1=B2<B3
B.B1=B2=B3
C.a和b处磁场方向垂直于纸面向外,c处磁场方向垂直于纸面向里
D.a处磁场方向垂直于纸面向外,b和c处磁场方向垂直于纸面向里
【答案】AC
【解析】a、b和c处的磁感应强度均是三条通电导线单独存在时在各点处产生的磁场的叠加.由于通过三条导线的电流大小相等,结合安培定则可判断出三条导线在a、b处产生的合磁感应强度垂直于纸面向外,在c处垂直于纸面向里,且B1=B2<B3.故A、C正确.
2.(2021届浙江名校期末)如图所示为某种电流表的原理.质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连,弹簧劲度系数为k.在长为Lab、宽为Lbc的矩形区域abcd内有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外.与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数,MN的长度大于ab的长度.当MN中没有电流通过且处于平衡状态时,MN与矩形区域的cd边重合;当MN中有电流通过时,指针示数可表示电流强度.下列说法正确的是( )
A.若要使电流表正常工作,应将金属棒的M端接电源的负极
B.通过金属棒的电流与标尺上的读数成正比
C.若要将电流表的量程扩大为原来的2倍,可以使磁场的磁感应强度加倍
D.若要将电流表的量程扩大为原来的2倍,可以使磁场的宽度Lbc减半
【答案】B
【解析】为使电流表正常工作,作用于通有电流的金属棒MN的安培力必须向下.根据左手定则可知金属棒中电流从M端流向N端,因此M端应接正极,A错误.设当电流表示数为零时,弹簧的伸长量为Δx,由平衡条件得mg=kΔx,解得Δx=.当电流为I时,安培力为FA=BIL,弹簧的伸长量增加,根据胡克定律有x==∝I,故B正确.设满量程时通过MN的电流强度为Im,则有BImLcd+mg=k(Lbc+Δx).设量程扩大后,磁感应强度变为B′,则有B′·2ImLcd+mg=k(Lbc+Δx),解得B′=B,故C、D错误.