《活頁作業(yè)23 磁場及其描述 磁場對(duì)電流的作用 Word版含解析》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《活頁作業(yè)23 磁場及其描述 磁場對(duì)電流的作用 Word版含解析(6頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、活頁作業(yè)(二十三) 磁場及其描述 磁場對(duì)電流的作用
1.(2013·寶雞檢測)19世紀(jì)法國學(xué)者安培提出了著名的分子電流假說,他認(rèn)為,在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部,存在著一種環(huán)形電流——分子電流(分子電流實(shí)際上是由原子內(nèi)部電子的繞核運(yùn)動(dòng)形成的),分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體,它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極.下面將分子電流(箭頭表示電子運(yùn)動(dòng)方向)等效為小磁體的圖示中正確的是( )
解析:由安培定則可判斷出分子電流等效為小磁體的圖示中正確的是B.
答案:B
2.(2011·新課標(biāo)全國高考)為了解釋地球的磁性,19世紀(jì)安培假設(shè):地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的.在下列四個(gè)圖中
2、,正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是( )
3.如圖中的D為置于電磁鐵兩極間的一段通電直導(dǎo)線,電流方向垂直于紙面向里.在開關(guān)S接通后,導(dǎo)線D所受磁場力的方向是( )
A.向上 B.向下
C.向左 D.向右
解析:由右手螺旋定則知,軟鐵芯在導(dǎo)線D處的磁場方向向左,由左手定則可判定導(dǎo)線D受到的磁場力方向向上,A正確.
答案:A
4.(2013·上海虹口模擬)如圖所示,電流從A點(diǎn)分兩路通過對(duì)稱的半圓支路匯合于B點(diǎn),在圓環(huán)中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度( )
A.方向垂直于紙面向外
B.方向垂直于紙面向里
C.大小為零
D.無法確定
解析:根據(jù)對(duì)稱性,由安培定則
3、可判斷出在圓環(huán)中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為零,選項(xiàng)C正確.
答案:C
5.物理學(xué)家法拉第在研究電磁學(xué)時(shí),親手做過許多實(shí)驗(yàn).如圖所示的實(shí)驗(yàn)就是著名的電磁旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn),這種現(xiàn)象是:如果載流導(dǎo)線附近只有磁鐵的一個(gè)極,磁鐵就會(huì)圍繞導(dǎo)線旋轉(zhuǎn);反之,載流導(dǎo)線也會(huì)圍繞單獨(dú)的某一磁極旋轉(zhuǎn).這一裝置實(shí)際上就成為最早的電動(dòng)機(jī).圖中A是可動(dòng)磁鐵,B是固定導(dǎo)線,C是可動(dòng)導(dǎo)線,D是固定磁鐵.圖中黑色部分表示汞(磁鐵和導(dǎo)線的下半部分都浸沒在汞中),下部接在電源上.這時(shí)自上向下看,A和C的轉(zhuǎn)動(dòng)方向分別是( )
解析:通過B、C兩圓面的磁場既有向外的磁場又有向里的磁場,磁通量應(yīng)是向外與向里兩部分的差.垂直紙面向外的磁通量相
4、同,面積越大,垂直紙面向里的磁通量越多,則磁通量越少.
答案:AC
7.(2013·建陽檢測)如圖所示,一個(gè)半徑為R的導(dǎo)電圓環(huán)與一個(gè)軸向?qū)ΨQ的發(fā)散磁場處處正交,環(huán)上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小相等,方向均與環(huán)面軸線方向成θ角(環(huán)面軸線為豎直方向).若導(dǎo)線環(huán)上載有如圖所示的恒定電流I,則下列說法正確的是( )
A.導(dǎo)電圓環(huán)有收縮的趨勢
B.導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力方向豎直向上
C.導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2BIR
D.導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小為2πBIRsin θ
解析:將環(huán)形電流看做由許多直線電流元組成,根據(jù)左手定則可以判斷,各電流元受到的安培力都指向圓環(huán)內(nèi)側(cè)偏上,且與磁場垂直的方向,所
5、以圓環(huán)有收縮的趨勢,A正確.將安培力分解,結(jié)合力分布的對(duì)稱性可知,水平面內(nèi)力的合力為零,圓環(huán)所受安培力方向豎直向上,B正確.導(dǎo)電圓環(huán)所受安培力的大小F=BIl1sin θ+BIl2sin θ+BIl3sin θ+…=2πBIRsin θ.D正確.
答案:ABD
8.有兩根長直導(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夾角為θ.若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的恒定電流I,單根導(dǎo)線中的電流在M處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,則關(guān)于線段MN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,下列說法正確的是(
6、)
A.M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一定相反
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 θ
D.在線段MN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都不可能為零
解析:作出兩根導(dǎo)線在M、N兩處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度,并根據(jù)平行四邊形定則求出合磁場,如圖所示,顯然,A、B正確,C錯(cuò)誤.兩根導(dǎo)線在O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度等大反向,合磁場為零,所以D錯(cuò)誤.
答案:AB
9.如圖所示為一種自動(dòng)跳閘的閘刀開關(guān)示意圖,O是轉(zhuǎn)動(dòng)軸,A是絕緣手柄,C是閘刀卡口,M、N接電源線,閘刀處于垂直紙面向里、B=1 T的勻強(qiáng)磁場中,CO間距離10 cm.當(dāng)磁場力為0.2 N
7、時(shí),閘刀開關(guān)會(huì)自動(dòng)跳開.則要使閘刀開關(guān)能跳開,CO中通過的電流的大小和方向?yàn)? )
A.電流方向C→O B.電流方向O→C
C.電流大小為1 A D.電流大小為0.5 A
解析:要使閘刀斷開,閘刀應(yīng)受一向左的磁場力,由左手定則可知電流方向應(yīng)由O→C,由F=BIL,代入數(shù)據(jù)得F=0.2 N時(shí),I=2 A.
A.只將軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍
B.只將電流I增加至原來的2倍
C.只將彈體質(zhì)量減至原來的一半
D.將彈體質(zhì)量減至原來的一半,軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍,其他量不變
解析:由題意可知,B=kI,設(shè)軌道寬為d,則F安=BId=kI2d,由動(dòng)能定理得,F(xiàn)安·L=mv2,聯(lián)
8、立以上式子解得v= ,選項(xiàng)B、D正確.
答案:BD
11.如圖所示,在傾角為37°的光滑斜面上有一根長為0.4 m、質(zhì)量為6×10-2 kg的通電直導(dǎo)線,電流I=1 A,方向垂直于紙面向外,導(dǎo)線用平行于斜面的輕繩拴住不動(dòng),整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度每秒增加0.4 T、方向豎直向上的磁場中,設(shè)t=0時(shí),B=0,則需要幾秒,斜面對(duì)導(dǎo)線的支持力為零?(g取10 m/s2)
解析:
12.如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40 m,金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°,在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50 T,方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場.金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢E
9、=4.5 V、內(nèi)阻r=0.50 Ω的直流電源.現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=0.040 kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒恰好靜止.導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R0=2.5 Ω,金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì),g取10 m/s2.已知sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,求:
(1)通過導(dǎo)體棒的電流;
(2)導(dǎo)體棒受到的安培力大?。?
(3)導(dǎo)體棒受到的摩擦力.
解析:(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律
I==1.5 A.
(2)導(dǎo)體棒受到的安培力
F安=BIL=0.30 N.
(3)將重力正交分解,設(shè)導(dǎo)體棒所受重力沿斜面的分力為F1,則F1=mgsin 37°=0.24 N,所以F1<F安,導(dǎo)體棒受力如圖,根據(jù)平衡條件有mgsin 37°+Ff=F安
解得Ff=0.06 N,方向沿斜面向下
答案:(1)1.5 A (2)0.30 N
(3)0.06 N,方向沿斜面向下