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(新課標(biāo))2022高考物理總復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)(五十五)磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用(雙基落實(shí)課)(含解析)

上傳人:xt****7 文檔編號(hào):106101322 上傳時(shí)間:2022-06-13 格式:DOC 頁(yè)數(shù):5 大?。?66KB
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1、(新課標(biāo))2022高考物理總復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)(五十五)磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用(雙基落實(shí)課)(含解析) 1.如圖所示,垂直紙面放置的兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流I1和I2,且I1>I2,紙面內(nèi)的一點(diǎn)H到兩根導(dǎo)線的距離相等,則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向可能為圖中的(  ) A.B1          B.B2 C.B3 D.B4 解析:選C 根據(jù)安培定則及電流的相對(duì)大小可得,兩電流在H點(diǎn)的磁場(chǎng)方向如圖所示,根據(jù)平行四邊形定則可判定,H點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向可能為B3方向,C正確。 2.如圖所示,用天平測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。選項(xiàng)圖所示的載流線圈匝數(shù)相同,邊長(zhǎng)MN相等,將它們分別掛在天平

2、的右臂下方。線圈中通有大小相同的電流,天平處于平衡狀態(tài)。若磁場(chǎng)發(fā)生微小變化,天平最容易失去平衡的是(  ) 解析:選A 由F=nBIL可知,磁場(chǎng)發(fā)生微小變化時(shí),選項(xiàng)圖中載流線圈在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度越長(zhǎng),載流線圈所受的安培力變化越大,天平越容易失去平衡,由題圖可知,選項(xiàng)A符合題意。 3.如圖所示,兩平行的粗糙金屬導(dǎo)軌水平固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B(未畫出),導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng),一端與電源連接。一質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直于平行導(dǎo)軌放置并接觸良好,金屬棒ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=。在安培力的作用下,金屬棒ab以速度v0向右勻速運(yùn)動(dòng),通過(guò)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向,可使流過(guò)金屬棒ab的電流最小,此

3、時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與豎直方向的夾角為(  ) A.37° B.30° C.45° D.60° 解析:選B 由題意對(duì)金屬棒ab受力分析,如圖所示,設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與豎直方向成θ角,則有BILcos θ=f=μFN=μ(mg-BILsin θ),整理得BIL=,安培力最小時(shí),電流最小,由數(shù)學(xué)知識(shí)解得θ=30°,B正確。 4.如圖所示,兩平行導(dǎo)軌ab、cd豎直放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上,將一根金屬棒PQ放在導(dǎo)軌上,使其水平且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。t=0時(shí)刻在金屬棒PQ中通以變化的電流I,同時(shí)釋放金屬棒PQ使其運(yùn)動(dòng),已知電流I隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為I=kt(k為常數(shù),k

4、>0),金屬棒PQ與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)一定。以豎直向下為正方向,則選項(xiàng)圖中表示金屬棒PQ的速度v、加速度a隨時(shí)間t變化的關(guān)系可能正確的是(  ) 解析:選B 根據(jù)牛頓第二定律得,金屬棒PQ的加速度a=,f=μN(yùn)=μFA=μBIL=μBLkt,聯(lián)立解得加速度a=g-,與時(shí)間成線性關(guān)系,故C錯(cuò)誤;t=0時(shí)刻電流為零,無(wú)安培力,只有重力,加速度豎直向下,為正值,故D錯(cuò)誤;由上述分析知,開(kāi)始時(shí)金屬棒PQ加速度方向向下,與速度方向相同,所以金屬棒PQ做加速運(yùn)動(dòng),加速度逐漸減小,即做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng),然后加速度方向向上,加速度逐漸增大,做加速度逐漸增大的變減速運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤,B正確。 5

5、.(多選)(2018·全國(guó)卷Ⅱ)如圖,紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線L1、L2,L1中的電流方向向左,L2中的電流方向向上;L1的正上方有a、b兩點(diǎn),它們相對(duì)于L2對(duì)稱。整個(gè)系統(tǒng)處于勻強(qiáng)外磁場(chǎng)中,外磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,方向垂直于紙面向外。已知a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B0和B0,方向也垂直于紙面向外。則(  ) A.流經(jīng)L1的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0 B.流經(jīng)L1的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0 C.流經(jīng)L2的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0 D.流經(jīng)L2的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0 解析:選AC 外磁場(chǎng)、電流的磁場(chǎng)方向如圖所示,由題

6、意知在b點(diǎn):B0=B0-B1+B2,在a點(diǎn):B0=B0-B1-B2,由上述兩式解得B1=B0,B2=B0,故A、C正確。 6.(多選)如圖所示,在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,水平放置著一根通電直導(dǎo)線,電流方向指向讀者,a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點(diǎn),在這四點(diǎn)中(  ) A.a(chǎn)、b兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同 B.a(chǎn)點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大 C.c、d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等 D.b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大 解析:選CD 根據(jù)安培定則,直導(dǎo)線電流的磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖所示。 根據(jù)平行四邊形定則,a、b、c、d各個(gè)點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度情況如圖所示。 顯然,c點(diǎn)與d點(diǎn)合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等;a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度

7、為兩磁感應(yīng)強(qiáng)度之差的絕對(duì)值,最小;b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度等于兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的代數(shù)和,最大,故C、D正確。 7.(多選)有兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b互相平行放置,如圖所示為垂直于導(dǎo)線的截面圖。在如圖所示的平面內(nèi),O點(diǎn)為兩根導(dǎo)線連線的中點(diǎn),M、N為兩導(dǎo)線連線的中垂線上兩點(diǎn),與O點(diǎn)的距離相等,aM與MN的夾角為θ。若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的恒定電流I,單根導(dǎo)線中的電流在M處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,則關(guān)于線段MN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,下列說(shuō)法中正確的是(  ) A.M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一定相同 B.M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為2B0cos θ C.M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為2B0sin

8、θ D.在線段MN上有磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的點(diǎn) 解析:選AC 作出兩根導(dǎo)線在M、N兩處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的圖示如圖所示,并根據(jù)平行四邊形定則求出合磁感應(yīng)強(qiáng)度,M、N兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度相同,大小為B=2B0sin θ,選項(xiàng)A、C正確,B錯(cuò)誤;由圖可知,線段MN上各點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向均水平向右且不為零,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 8.(多選)質(zhì)量為m的通電細(xì)桿ab置于傾角為θ的導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌的寬度為d,桿ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,有電流時(shí),ab恰好在導(dǎo)軌上靜止,如圖所示。選項(xiàng)中的四個(gè)側(cè)視圖中,標(biāo)出了四種可能的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向,其中ab與導(dǎo)軌之間的摩擦力可能為零的圖是(  ) 解析:選AB 選項(xiàng)A中,ab可能受重

9、力、安培力、導(dǎo)軌的彈力作用處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖1所示,所以ab與導(dǎo)軌間的摩擦力可能為零。選項(xiàng)B中,ab可能受重力、安培力作用處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖2所示,所以ab與導(dǎo)軌間的摩擦力可能為零。選項(xiàng)C和D中,ab受重力、安培力、導(dǎo)軌彈力作用均具有下滑趨勢(shì),故一定受到沿導(dǎo)軌向上的靜摩擦力,如圖3、4所示,所以ab與導(dǎo)軌間的摩擦力一定不為零。綜上所述,A、B正確。 9.(2019·武漢模擬)如圖所示,水平導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=0.5 m,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì);導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m=1 kg,連入導(dǎo)軌間的電阻R0=0.9 Ω,與導(dǎo)軌接觸良好;電源電動(dòng)勢(shì)E=10 V,內(nèi)阻r=0.1 Ω,電阻R=4 Ω;外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁

10、感應(yīng)強(qiáng)度B=5 T,方向垂直于ab,與導(dǎo)軌平面的夾角α=53°;ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力),定滑輪摩擦不計(jì),輕繩對(duì)ab的拉力為水平方向,重力加速度g=10 m/s2,ab處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。求: (1)通過(guò)ab的電流大小和方向; (2)ab受到的安培力大小; (3)重物重力G的取值范圍。 解析:(1)通過(guò)ab的電流大小為I==2 A 方向?yàn)閍到b。 (2)ab受到的安培力為F=BIL=5 N。 (3)對(duì)ab受力分析如圖所示, 最大靜摩擦力fm=μFN=μ(mg-Fcos α)=3.5 N 當(dāng)最大靜摩擦力方向向右時(shí) FT=Fsin α-fm=0.5 N 當(dāng)最大靜摩擦力方向向左時(shí) FT=Fsin α+fm=7.5 N 又FT=G 所以0.5 N≤G≤7.5 N。 答案:(1)2 A 電流方向?yàn)閍到b (2)5 N (3)0.5 N≤G≤7.5 N

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