2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 全程訓(xùn)練計(jì)劃 課練26 磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用(含解析)
《2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 全程訓(xùn)練計(jì)劃 課練26 磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 全程訓(xùn)練計(jì)劃 課練26 磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用(含解析)(17頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用 小題狂練 小題是基礎(chǔ) 練小題 提分快 1.[2019·上海市黃埔模擬]關(guān)于磁感線,下列說法正確的是( ) A.磁感線是實(shí)際存在于磁場(chǎng)中的線 B.磁感線是一條條不閉合的曲線 C.磁感線有可能出現(xiàn)相交的情況 D.磁感線上任意一點(diǎn)的切線方向,都跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致 答案:D 解析:磁感線是為了描述磁場(chǎng)而引入的,它并不客觀存在,故A錯(cuò)誤.在磁體的內(nèi)部,磁感線從磁體的S極出發(fā)到N極;而外部則是從磁體的N極出發(fā)回到S極,構(gòu)成閉合曲線,故B錯(cuò)誤.若兩條磁感線可以相交,則交點(diǎn)處就可以作出兩磁感線的方向,即該點(diǎn)磁場(chǎng)方向就會(huì)有兩個(gè),這與理論相矛盾,因此磁感線不能相
2、交,故C錯(cuò)誤.磁感線上任意一點(diǎn)的切線方向,都跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致,故D正確. 2.[2019·湖北省葛洲壩中學(xué)摸底]下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的說法正確的是( ) A.某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是一小段通電導(dǎo)線放在該處時(shí)所受的力的方向 B.小磁針N極的受力方向就是該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向 C.把長(zhǎng)度為L(zhǎng)、電流為I的電流元放入磁場(chǎng)中的A點(diǎn),電流元在A點(diǎn)受到的力為F,則A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B= D.由B=可知,磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B一定與電流元所受的力F成正比 答案:B 解析:根據(jù)左手定則,某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與一小段通電導(dǎo)體放在該處時(shí)所受的力的方向垂直,故A錯(cuò)誤;磁場(chǎng)中某點(diǎn)的小磁針,靜止時(shí)N極的
3、指向就是該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向,故B正確;當(dāng)一長(zhǎng)度為L(zhǎng)、電流為I的電流元在磁場(chǎng)中某一位置所受的力為F,當(dāng)B與I垂直時(shí)可以利用公式B=求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,若B與I不垂直時(shí),則不能用此公式計(jì)算,故C錯(cuò)誤;磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)本身決定,是反應(yīng)磁場(chǎng)本身性質(zhì)的物理量,與定義式B=里面的量F、I、L無關(guān),故D錯(cuò)誤. 3. [2019·內(nèi)蒙古赤峰二中診斷]如圖所示,通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合金屬框共面,第一次將金屬框由Ⅰ平移到Ⅱ,第二次將金屬框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到Ⅱ,設(shè)先后兩次通過金屬框的磁通量變化量大小分別為ΔΦ1和ΔΦ2則( ) A.ΔΦ1>ΔΦ2 B.ΔΦ1=ΔΦ2 C.ΔΦ1<ΔΦ2 D.
4、不能判斷 答案:C 解析:設(shè)在位置Ⅰ時(shí)磁通量大小為ΦⅠ,在位置Ⅱ時(shí)磁通量大小為ΦⅡ,第一次將金屬框由Ⅰ平移到Ⅱ,穿過金屬框的磁感線方向沒有改變,磁通量變化量大小ΔΦ1=ΦⅠ-ΦⅡ;第二次將金屬框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到Ⅱ,穿過金屬框的磁感線的方向發(fā)生改變,磁通量變化量大小ΔΦ2=ΦⅠ+ΦⅡ,所以ΔΦ1<ΔΦ2,選項(xiàng)C正確. 4.[2019·云南省玉溪一中考試]如圖所示,a、b是兩根垂直紙面的通有等值電流的直導(dǎo)線,兩導(dǎo)線外有一點(diǎn)P,P點(diǎn)到a、b距離相等,要使P點(diǎn)的磁場(chǎng)方向向右,則a、b中電流的方向?yàn)? ) A.都垂直紙面向外 B.都垂直紙面向里 C.a(chǎn)中電流方向垂直紙面向外,b中垂直紙面
5、向里 D.a(chǎn)中電流方向垂直紙面向里,b中垂直紙面向外 答案:C 解析:若a、b中電流方向均垂直紙面向外,根據(jù)安培定則判斷可知:a在P處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向垂直于aP連線向上,b在P處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向垂直于bP連線向上,根據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行合成,P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上,故A錯(cuò)誤;若a、b中電流方向均垂直紙面向里,同理可知,P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下,故B錯(cuò)誤;若a中電流方向垂直紙面向外,b中垂直紙面向里,同理可知,P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向右,故C正確;若a中電流方向垂直紙面向里,b中垂直紙面向外,同理可知,P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向左,故D錯(cuò)誤. 5. [2019·河北省五
6、個(gè)一聯(lián)盟模擬](多選)已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍空間中某點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=k,其中k為常量、I為直導(dǎo)線中的電流、r為該點(diǎn)到長(zhǎng)直導(dǎo)線的距離.如圖所示,a、b兩通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在圓心為O的圓上同一直徑的兩端,兩直導(dǎo)線中的電流大小相等,a中電流方向垂直圓所在平面向里,b中電流方向垂直圓所在平面向外,此時(shí)圓心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,下列說法正確的是( ) A.圓心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于ab連線向上 B.若在圓心處放置一垂直于紙面向里的通電直導(dǎo)線c,則此時(shí)c受到的安培力方向平行于ab指向a C.若只將直導(dǎo)線b沿圓周繞O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)120°,其他條件不變,則O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?/p>
7、B D.若只將直導(dǎo)線b沿圓周繞O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°,其他條件不變,則O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)锽 答案:BC 解析:兩直導(dǎo)線中電流大小相等,到圓心O的距離相等,由安培定則可知,兩直導(dǎo)線中電流在O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相同,設(shè)其中一根直導(dǎo)線在O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,則B=2B0,方向垂直于ab連線向下,故A錯(cuò)誤;根據(jù)左手定則,通電直導(dǎo)線c受到的安培力方向平行于ab指向a,故B正確;將直導(dǎo)線b順時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°,且其他條件不變,由安培定則可知,a、b兩直導(dǎo)線中電流在O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,夾角為120°,合磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1=B0=,故C正確;將直導(dǎo)線b沿圓周
8、繞O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°,兩根直導(dǎo)線中電流產(chǎn)生的兩個(gè)磁場(chǎng)的方向相互垂直,所以B2=B0=B,故D錯(cuò)誤. 6.[2019·河北省承德二中檢測(cè)](多選)如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0、方向平行P與Q連線向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩長(zhǎng)直導(dǎo)線P和Q垂直于紙面固定放置,兩者之間的距離為l.在兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面向里的電流I時(shí),紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線距離均為l的a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B0.下列說法正確的是( ) A.兩電流在a處產(chǎn)生的合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3B0 B.P在a點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B0 C.若在a點(diǎn)處垂直紙面放一長(zhǎng)度為L(zhǎng)、電流為I的導(dǎo)線,則該導(dǎo)線所受的安培力大小一定為B0IL
9、 D.若使P中的電流反向、其他條件不變,則a點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B0 答案:BD 解析:因a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B0,而外界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,則P、Q在a處產(chǎn)生的合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,故A錯(cuò)誤;由于兩電流在a處產(chǎn)生的合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,如圖1所示,P在a點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與Q在a點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向夾角為60°,設(shè)P、Q在a點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為BP、BQ,根據(jù)矢量的合成法則,則有:2BPcos30°=B0,解得:BP=BQ=×=B0,故B正確;若在a點(diǎn)處垂直紙面放一長(zhǎng)度為L(zhǎng)、電流為I的導(dǎo)線,則該導(dǎo)線所受的安培力大小為F=B
10、IL=2B0IL,故C錯(cuò)誤; 若使P中的電流反向、其他條件不變,如圖2所示,則P、Q在a處的合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,方向豎直向上,再依據(jù)矢量的合成法則,則a點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B==B0,故D正確. 7. [2019·黑龍江省哈爾濱三中測(cè)試]如圖所示,由均勻的電阻絲組成的等邊三角形導(dǎo)體框,垂直磁場(chǎng)放置,將a、b兩點(diǎn)接入電源兩端,若電阻絲ab段受到的安培力大小為F,則此時(shí)三根電阻絲受到的安培力的合力大小為( ) A.F B.1.5F C.2F D.3F 答案:B 解析:對(duì)ab受力分析:Fab=BIL=F;對(duì)acb受力分析:有效長(zhǎng)度為L(zhǎng),電流為ab電流的,則其
11、受力為BIL=F,方向豎直向上,則合力為1.5F,則B正確. 8. [2019·北京昌平模擬]把一根柔軟的螺旋形彈簧豎直懸掛起來,使它的下端剛好跟杯里的水銀面接觸,并使它組成如圖所示的電路,當(dāng)開關(guān)S接通后,將看到的現(xiàn)象是 ( ) A.彈簧向上收縮 B.彈簧被拉長(zhǎng) C.彈簧上下跳動(dòng) D.彈簧仍靜止不動(dòng) 答案:C 解析:當(dāng)有電流通過彈簧時(shí),構(gòu)成彈簧的每一圈導(dǎo)線周圍都產(chǎn)生了磁場(chǎng),根據(jù)安培定則知,各圈導(dǎo)線之間都產(chǎn)生了相互吸引的作用,彈簧就縮短了,當(dāng)彈簧的下端離開水銀面后,電路斷開,彈簧中沒有了電流,各圈導(dǎo)線之間失去了相互吸引力,彈簧又恢復(fù)原長(zhǎng),使得彈簧下端又與水銀面接觸,彈
12、簧中又有了電流,開始重復(fù)上述過程,C正確,A、B、D錯(cuò)誤. 9.[2019·河南省豫南九校聯(lián)考]通有恒定電流的一定長(zhǎng)度的直導(dǎo)線分別水平放置在兩足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向如圖甲、乙所示,若將導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)180°,關(guān)于甲、乙兩種情況導(dǎo)線受到的安培力大小和方向變化,下列說法正確的是( ) A.甲、乙兩種情況導(dǎo)線受到的安培力大小不變,方向一直變化 B.甲、乙兩種情況導(dǎo)線受到的安培力大小一直在變,方向不變 C.圖甲中導(dǎo)線受到的安培力大小一直在變,方向變化一次,圖乙中導(dǎo)線受到的安培力大小一直不變,方向一直在變 D.圖甲中導(dǎo)線受到的安培力大小一直在變,方向不變,圖乙中導(dǎo)線受到的安
13、培力大小一直不變,方向一直在變 答案:C 解析:對(duì)題圖甲分析有:開始位置導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直,由左手定則可以判斷出導(dǎo)線在紙面內(nèi),從0°轉(zhuǎn)到90°的過程中安培力的方向始終為垂直紙面向外,當(dāng)導(dǎo)線在紙面內(nèi)從90°轉(zhuǎn)到180°的過程中安培力的方向改變,變?yōu)榇怪奔埫嫦蚶铮追N情況安培力方向變化一次,安培力的大小F=BILsinθ,其中θ為導(dǎo)線與磁場(chǎng)的夾角,導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)180°的過程中,θ由90°逐漸減小到0°,再?gòu)?°逐漸增大到90°,因此安培力大小從最大值(BIL)先減小,直到減為0,再增大到BIL,故甲種情況安培力大小一直在變,方向變化一次.對(duì)題圖乙分析有:導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)過180°的過
14、程中,由左手定則可以判斷出安培力方向一直在變化,但轉(zhuǎn)動(dòng)過程導(dǎo)線中電流I始終與磁場(chǎng)方向垂直,故安培力大小一直不變,始終為F1=BIL,綜合上述分析,C正確. 10.[2019·湖北省七市聯(lián)考](多選)圓心為O、半徑為R的半圓的直徑兩端,分別固定有一根垂直圓平面的長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b,兩導(dǎo)線中通有大小分別為2I0和I0且方向相同的電流.已知長(zhǎng)直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=k,其中k為常量、I為導(dǎo)線中電流、r為點(diǎn)到導(dǎo)線的距離.則下列說法中正確的是( ) A.圓心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向由a指向b B.在直徑ab上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為0的點(diǎn)與b點(diǎn)距離為 C.在半圓上一定存在“磁感應(yīng)強(qiáng)度方向平行于直徑ab
15、”的位置 D.在半圓上一定存在“磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿半圓切線方向”的位置 答案:BD 解析:假設(shè)導(dǎo)線a、b中電流方向均垂直于圓平面向里,且a在水平直徑左端,根據(jù)右手定則可判斷a在O點(diǎn)的磁場(chǎng)的方向豎直向下,b在O點(diǎn)的磁場(chǎng)的方向豎直向上,由磁感應(yīng)強(qiáng)度B=k知,a在O處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度比b的大,故疊加后O點(diǎn)磁場(chǎng)方向豎直向下,故A錯(cuò)誤;設(shè)在直徑ab上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為0的點(diǎn)與b點(diǎn)距離為r′,k=k,解得r′=,所以B正確;在半圓上任取一點(diǎn)P,a在P點(diǎn)的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=k,b在P點(diǎn)的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2=k,設(shè)該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與aP的夾角為α,則tanα==,設(shè)aP與ab的夾角為β,則
16、tanβ=,所以tanα=2tanβ,故B的方向不可能與ab平行,且一定存在B的方向沿半圓切線方向的位置,所以C錯(cuò)誤,D正確. 11.[2019·遼寧省阜新二中模擬](多選)如圖甲所示,兩根光滑、電阻可以忽略不計(jì)的平行導(dǎo)軌水平放置,間距為L(zhǎng),其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,垂直于平行導(dǎo)軌放置一根電阻為r的勻質(zhì)金屬棒,從t=0時(shí)刻起,釋放金屬棒且通入如圖乙所示的電流,圖甲中所示電流方向?yàn)殡娏髡较?,金屬棒在安培力作用下水平向右運(yùn)動(dòng),則下列說法正確的是( ) A.若僅將B變?yōu)樵瓉淼?倍,則金屬棒在0~T內(nèi)的位移將變?yōu)樵瓉淼?倍 B.若僅將Im變?yōu)樵瓉淼?倍,則在0~T內(nèi)金
17、屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱和安培力做的功都將變?yōu)樵瓉淼?倍 C.若在t=時(shí)釋放金屬棒,則金屬棒將做往復(fù)運(yùn)動(dòng) D.若僅控制金屬棒的釋放時(shí)間,則可以改變安培力在一個(gè)周期內(nèi)做的功 答案:AC 解析:依題意有F=BIL,F(xiàn)=ma,故前半個(gè)周期內(nèi)金屬棒的位移為x1=at2=,后半個(gè)周期安培力反向,金屬棒做勻減速運(yùn)動(dòng),故一個(gè)周期內(nèi)金屬棒的位移為x=2x1=,若僅將B變?yōu)樵瓉淼?倍,則位移也將變?yōu)樵瓉淼?倍,A正確;若僅將Im變?yōu)樵瓉淼?倍,由Q熱=I2rt可知,金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱將變?yōu)樵瓉淼?倍,由于前半個(gè)周期安培力做正功,后半個(gè)周期安培力做負(fù)功,故一個(gè)周期內(nèi)安培力做的總功為零,B錯(cuò)誤;若在t=時(shí)釋
18、放金屬棒,則在一個(gè)周期內(nèi)由金屬棒的受力情況可知,金屬棒將做往復(fù)運(yùn)動(dòng),C正確;無論金屬棒在何時(shí)釋放,在一個(gè)周期末金屬棒的速度均為零,由動(dòng)能定理可知,安培力做的功的代數(shù)和均為零,D錯(cuò)誤. 12.[2017·全國(guó)卷Ⅰ](多選)如圖,三根相互平行的固定長(zhǎng)直導(dǎo)線L1、L2和L3兩兩等距,均通有電流I,L1中電流方向與L2中的相同,與L3中的相反.下列說法正確的是( ) A.L1所受磁場(chǎng)作用力的方向與L2、L3所在平面垂直 B.L3所受磁場(chǎng)作用力的方向與L1、L2所在平面垂直 C.L1、L2和L3單位長(zhǎng)度所受的磁場(chǎng)作用力大小之比為1:1: D.L1、L2和L3單位長(zhǎng)度所受的磁場(chǎng)作用力大
19、小之比為::1 答案:BC 解析:由安培定則可判斷出L2在L1處產(chǎn)生的磁場(chǎng)(B21)方向垂直L1和L2的連線豎直向上,L3在L1處產(chǎn)生的磁場(chǎng)(B31)方向垂直L1和L3的連線指向右下方,根據(jù)磁場(chǎng)疊加原理,L3和L2在L1處產(chǎn)生的合磁場(chǎng)(B合1)方向如圖1所示,根據(jù)左手定則可判斷出L1所受磁場(chǎng)作用力的方向與L2和L3的連線平行,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;同理,如圖2所示,可判斷出L3所受磁場(chǎng)(B合3)作用力的方向(豎直向上)與L1、L2所在的平面垂直,選項(xiàng)B正確;同理,如圖3所示,設(shè)一根長(zhǎng)直導(dǎo)線在另一根導(dǎo)線處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,根據(jù)幾何知識(shí)可知,B合1=B,B合2=B,B合3=B,由安培力
20、公式可知,L1、L2和L3單位長(zhǎng)度所受的磁場(chǎng)作用力大小與該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小成正比,所以L1、L2、L3單位長(zhǎng)度所受的磁場(chǎng)作用力大小之比為1:1:,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤. 13.[2017·全國(guó)卷Ⅱ](多選)某同學(xué)自制的簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)示意圖如圖所示.矩形線圈由一根漆包線繞制而成,漆包線的兩端分別從線圈的一組對(duì)邊的中間位置引出,并作為線圈的轉(zhuǎn)軸.將線圈架在兩個(gè)金屬支架之間,線圈平面位于豎直面內(nèi),永磁鐵置于線圈下方.為了使電池與兩金屬支架連接后線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)起來,該同學(xué)應(yīng)將( ) A.左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉 B.左、右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉 C.左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉,右
21、轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉 D.左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉,右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉 答案:AD 解析:如果將左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉,則線圈在安培力作用下轉(zhuǎn)動(dòng)起來,每轉(zhuǎn)一周安培力驅(qū)動(dòng)一次,可保證線圈不斷地轉(zhuǎn)動(dòng),A項(xiàng)正確;如果左、右轉(zhuǎn)軸上下側(cè)的絕緣漆均刮掉,不能保證線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去,B項(xiàng)錯(cuò)誤;如果僅左轉(zhuǎn)軸的上側(cè)絕緣漆刮掉,右轉(zhuǎn)軸的下側(cè)絕緣漆刮掉,則線圈中不可能有電流,因此線圈不可能轉(zhuǎn)動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;如果左轉(zhuǎn)軸上下側(cè)的絕緣漆均刮掉,右轉(zhuǎn)軸僅下側(cè)的絕緣漆刮掉效果與A項(xiàng)相同,因此D項(xiàng)正確. 14.法拉第電動(dòng)機(jī)原理如圖所示,條形磁鐵豎直固定在圓形水銀槽中心,N極向上.一根金屬桿斜插在水銀中,桿的上
22、端與固定在水銀槽圓心正上方的鉸鏈相連.電源負(fù)極與金屬桿上端相連,與電源正極連接的導(dǎo)線插入水銀中.從上往下看,金屬桿( ) A.向左擺動(dòng) B.向右擺動(dòng) C.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) D.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 答案:D 解析:有斜向上的電流通過金屬桿,金屬桿受到安培力作用,根據(jù)左手定則判斷可知,安培力方向與金屬桿垂直,且向里,使金屬桿以磁鐵棒為軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),A、B、C錯(cuò)誤,D正確. 15. (多選)根據(jù)磁場(chǎng)對(duì)電流產(chǎn)生作用力的原理,人們研制出一種發(fā)射炮彈的裝置——電磁炮,如圖所示,把待發(fā)炮彈放置在強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩平行光滑導(dǎo)軌上,給導(dǎo)軌通以很大的電流,使炮彈沿導(dǎo)軌加速運(yùn)動(dòng),并以某一速度發(fā)射出去,現(xiàn)要
23、提高電磁炮的發(fā)射速度,你認(rèn)為下列方案在理論上可行的是( ) A.增大電流I的值 B.增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值 C.增大炮彈的質(zhì)量 D.改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向,使之與炮彈滑行方向平行 答案:AB 解析:由題可知,炮彈在安培力作用下沿導(dǎo)軌加速運(yùn)動(dòng),設(shè)兩導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng),導(dǎo)軌長(zhǎng)度為x,炮彈質(zhì)量為m,由牛頓第二定律有BIL=ma,a=,由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律有v2=2ax,則可知電磁炮的發(fā)射速度為v=,可見增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值、增大電流I的值,都可以提高電磁炮的發(fā)射速度,而增大炮彈質(zhì)量反而會(huì)降低炮彈的發(fā)射速度,故A、B正確,C錯(cuò)誤;當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與炮彈前進(jìn)方向平行時(shí),由左手定則可知,炮彈受垂直
24、導(dǎo)軌方向的安培力,不會(huì)使炮彈加速,D錯(cuò)誤. 16.一質(zhì)量為0.06 kg、長(zhǎng)為0.1 m的金屬棒MN用兩根長(zhǎng)度均為1 m的絕緣細(xì)線懸掛于天花板的頂端,現(xiàn)在金屬棒所在的空間加一豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),當(dāng)在金屬棒中通有恒定的電流后,金屬棒從最低點(diǎn)向右擺動(dòng),當(dāng)金屬棒擺到最高點(diǎn)時(shí),細(xì)線與豎直方向的夾角為37°,已知一切阻力可忽略不計(jì),g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.下列正確的說法是( ) A.金屬棒在擺動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中,機(jī)械能守恒 B.金屬棒在擺動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中,機(jī)械能先增加后減少 C.通入金屬棒中的電流為9 A D.通入金屬
25、棒中的電流為4 A 答案:D 解析:金屬棒的長(zhǎng)度用l表示,細(xì)線的長(zhǎng)度用R表示,則在金屬棒上升過程中,安培力做正功,機(jī)械能一直增加,A、B錯(cuò)誤;由動(dòng)能定理知W安-W重=0,即BIlRsin37°=mgR(1-cos37°),代入數(shù)值得I=4 A,C錯(cuò)誤,D正確. 課時(shí)測(cè)評(píng) 綜合提能力 課時(shí)練 贏高分 一、選擇題 1.[2019·浙江名校協(xié)作體聯(lián)考]如圖所示是實(shí)驗(yàn)室里用來測(cè)量磁場(chǎng)力的一種儀器——電流天平,某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里,用電流天平測(cè)算通電螺線管中的磁感應(yīng)強(qiáng)度,若他測(cè)得CD段導(dǎo)線長(zhǎng)度為4×10-2 m,天平(等臂)平衡時(shí)鉤碼重力為4×10-5 N,通過導(dǎo)線的電流I=0.
26、5 A.由此,測(cè)得通電螺線管中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為( ) A.2.0×10-3 T方向水平向右 B.5.0×10-3 T方向水平向右 C.2.0×10-3 T方向水平向左 D.5.0×10-3 T方向水平向左 答案:A 解析:由安培定則知通電螺線管內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向水平向右.由于天平平衡,則BIL=G,B==2×10-3 T,故A正確. 2.兩根相同的直導(dǎo)線中通有大小相同的電流,當(dāng)兩導(dǎo)線相隔一定距離垂直放置(如圖甲所示)時(shí),兩導(dǎo)線間距的中點(diǎn)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B;當(dāng)兩導(dǎo)線平行放置(如圖乙所示)時(shí),間距與垂直放置時(shí)相同,電流方向相反,則兩導(dǎo)線間距的中點(diǎn)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為(
27、 ) A.B B.2B C.B D.B 答案:A 解析:當(dāng)兩導(dǎo)線垂直放置時(shí),兩導(dǎo)線在間距中點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場(chǎng)互相垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同,設(shè)每根導(dǎo)線在間距中點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,則有B=B0,當(dāng)兩導(dǎo)線平行放置且電流方向相反時(shí),兩導(dǎo)線在間距中點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同,方向相同,則兩導(dǎo)線間距中點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1=2B0=B,A正確. 3.[2019·廣西南寧二中等三校聯(lián)考]磁場(chǎng)中某區(qū)域的磁感線如圖所示,則( ) A.同一通電導(dǎo)線放在a處受到的磁場(chǎng)力一定比放在b處受到的磁場(chǎng)力大 B.同一通電導(dǎo)線放在a處受到的磁場(chǎng)力一定比放在b處受到的磁場(chǎng)力小
28、
C.a(chǎn)、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等,Ba<Bb
D.a(chǎn)、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等,Ba>Bb
答案:C
解析:a處的磁感線比b處稀疏,則a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的小,所以Ba 29、 )
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
答案:CD
解析:根據(jù)安培定則,長(zhǎng)直流導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖甲所示,根據(jù)平行四邊形定則,四點(diǎn)處的磁場(chǎng)情況如圖乙所示,顯然c、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為兩磁感應(yīng)強(qiáng)度之差的絕對(duì)值,最小,b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度等于兩磁感應(yīng)強(qiáng)度代數(shù)和,最大,故C、D正確.
5.[2019·浙江名校協(xié)作體聯(lián)考]如圖所示為航母上電磁彈射裝置的等效電路圖(俯視圖),使用前先給超級(jí)電容器C充電,彈射時(shí),電容器釋放儲(chǔ)存電能所產(chǎn)生的強(qiáng)大電流經(jīng)過導(dǎo)體棒EF,EF在磁場(chǎng)(方向垂直 30、于紙面向外)作用下加速.則下列說法正確的是( )
A.電源給電容器充電后,M板帶正電
B.導(dǎo)體棒在安培力作用下向右運(yùn)動(dòng)
C.超級(jí)電容器相當(dāng)于電源,放電時(shí)兩端電壓不變
D.在電容器放電過程中,電容器電容不斷減小
答案:B
解析:電源給電容器充電后,M板與電源負(fù)極相連,帶負(fù)電,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;放電時(shí)電流由F到E,由左手定則可知,導(dǎo)體棒所受安培力方向向右,導(dǎo)體棒在安培力作用下向右運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B正確;超級(jí)電容器相當(dāng)于電源,根據(jù)Q=CU可知,放電時(shí)兩端電壓減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;在電容器放電過程中,電容器電容保持不變,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
6.[2019·江西第三次聯(lián)考]兩根平行放置的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的長(zhǎng) 31、直導(dǎo)線ab和cd,固定放置在與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向如圖所示.當(dāng)導(dǎo)線ab通過的電流大小為2I、導(dǎo)線cd通過的電流大小為I時(shí),導(dǎo)線ab受到的磁場(chǎng)力大小為F1、方向垂直于導(dǎo)線向左,導(dǎo)線cd受到的磁場(chǎng)力大小為F2、方向垂直于導(dǎo)線向右.已知直導(dǎo)線ab中的電流由b到a.下列判斷正確的是( )
A.直導(dǎo)線cd中的電流由c到d,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為
B.直導(dǎo)線cd中的電流由c到d,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為
C.直導(dǎo)線cd中的電流由d到c,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為
D.直導(dǎo)線cd中的電流由d到c,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為
答案:A
解析:如果直導(dǎo)線cd中的電流 32、由d到c,則勻強(qiáng)磁場(chǎng)和直導(dǎo)線ab對(duì)直導(dǎo)線cd的作用力方向均垂直于cd向左,不合題意,因此直導(dǎo)線cd中的電流由c到d.兩根直導(dǎo)線之間的作用力為相互排斥力,大小相等,設(shè)為F0,對(duì)導(dǎo)線ab有F1=F0+2BIL,對(duì)導(dǎo)線cd有F2=F0+BIL,聯(lián)立解得勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=.選項(xiàng)A正確.
7.[2019·黑龍江七臺(tái)河檢測(cè)]
(多選)某閉合三棱柱如圖所示,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為1 T、方向沿x軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,已知AB=0.4 m,BE=0.3 m,AD=0.2 m,ABOD為在yOz平面內(nèi)的矩形,BEFO為在xOy平面內(nèi)的矩形,下列判斷正確的是( )
A.穿過圖中ABOD面的磁通量為0 33、.08 Wb
B.穿過圖中BEFO面的磁通量為0.06 Wb
C.穿過圖中AEFD面的磁通量為0.1 Wb
D.穿過圖中DOF面的磁通量為零
答案:AD
解析:ABOD面與磁場(chǎng)方向垂直,故磁通量Φ1=BS=1×0.4×0.2 Wb=0.08 Wb,故A正確;BEFO面與磁場(chǎng)方向平行,故磁通量為零,故B錯(cuò)誤;AEFD面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向的夾角未知,因此可將AEFD面投影到與x軸垂直的ABOD上,AEFD面的有效面積等于ABOD面的面積,故磁通量Φ3=BS=1×0.4×0.2 Wb=0.08 Wb,故C錯(cuò)誤;DOF面與磁場(chǎng)平行,因此通過的磁通量為零,故D正確.
8.
一條形磁鐵放在光 34、滑的斜面上,并用一質(zhì)量不計(jì)的彈簧連接在頂端的擋板上,磁鐵靜止時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為x0,將通有方向垂直紙面向外的直導(dǎo)線分別放在a、b、c位置時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量分別為xa、xb、xc,已知a、b、c三點(diǎn)的連線與斜面平行,且b點(diǎn)在條形磁鐵的正中央.則下列正確的是( )
A.x0=xa=xb=xc B.x0>xa>xb>xc
C.xa>x0=xb>xc D.xa>xb>xc>x0
答案:C
解析:
由于條形磁鐵外部的磁感線是從N極出發(fā)到S極,所以可畫出磁鐵在a處的一條磁感線,其方向是斜向左下方的,如圖所示,由左手定則可判斷導(dǎo)線在a點(diǎn)受斜向右下方的安培力Fa,由牛頓第三定律可知磁鐵所受 35、作用力Fa′的方向是斜向左上方,F(xiàn)a′有沿斜面向下的分力,該分力使得彈簧彈力增大,所以彈簧的伸長(zhǎng)量增大;同理可知導(dǎo)線在b點(diǎn)時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量不變;同理可知導(dǎo)線在c點(diǎn)時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量減小,則xa>x0=xb>xc,C正確.
9.
如圖所示,質(zhì)量m=0.5 kg的通電導(dǎo)體棒在安培力作用下靜止在傾角為37°、寬度L=1 m的光滑絕緣框架上,磁場(chǎng)方向垂直框架平面向下(磁場(chǎng)僅存在于絕緣框架內(nèi)).右側(cè)回路中,電源的電動(dòng)勢(shì)E=8 V、內(nèi)阻r=1 Ω,額定功率為8 W、額定電壓為4 V的電動(dòng)機(jī)M正常工作.取sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度大小g=10 m/s2,則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 36、( )
A.2 T B.1.73 T
C.1.5 T D.1 T
答案:C
解析:電動(dòng)機(jī)M正常工作時(shí)的電流I1==2 A,電源內(nèi)阻上的電壓U′=E-U=8 V-4 V=4 V,根據(jù)歐姆定律得干路中的電流I==4 A,通過導(dǎo)體棒的電流I2=I-I1=2 A,導(dǎo)體棒受力平衡,有BI2L=mgsin37°,得B=1.5 T,只有選項(xiàng)C正確.
10.
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.現(xiàn)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)間變化的關(guān)系為 37、I=kt(k為常數(shù),k>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,則下面關(guān)于金屬棒PQ的速度v、加速度a隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象中,可能正確的是( )
答案:B
解析:因?yàn)殚_始時(shí)金屬棒PQ加速度方向向下,與速度方向相同,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;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)刻無電流,無安培力,只有重力,加速度豎直向下,為正值,故D錯(cuò)誤.
38、
二、非選擇題
11.[2019·山東日照模擬]如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌ab、cd相距L,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ.在導(dǎo)軌上端并接兩個(gè)額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡.整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放,金屬棒下滑過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好.已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,某時(shí)刻后兩燈泡保持正常發(fā)光.求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.
答案:
解析:設(shè)小燈泡的額定電流為I0,有P=IR.
由題意可知,金屬棒沿導(dǎo)軌下滑的某時(shí)刻后小燈泡正常發(fā)光,則流經(jīng)金屬棒MN的電流I=2I0,
39、此時(shí)金屬棒MN的重力沿著導(dǎo)軌向下的分力與安培力和摩擦力平衡,速度達(dá)到最大,則
mgsinθ=μmgcosθ+BIL,
聯(lián)立以上各式解得B=.
12.[2019·山東濟(jì)南聯(lián)考]如圖所示,長(zhǎng)度L=25 cm、電阻R1=3 Ω的金屬滑桿ab的中點(diǎn)連著一勁度系數(shù)k=50 N/m的輕質(zhì)彈簧(彈簧另一端固定,與滑桿垂直且在同一水平面內(nèi)),垂直地放置在兩根電阻不計(jì)、互相平行、寬度為25 cm的光滑導(dǎo)軌上,有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面,磁場(chǎng)方向如圖所示,電源的電動(dòng)勢(shì)E=12 V,內(nèi)阻r=1 Ω,定值電阻R2=2 Ω,閉合開關(guān)S,穩(wěn)定后彈簧伸長(zhǎng)Δx=4 cm,求:
(1)穩(wěn)定后滑桿ab所受安培力的大小F;
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B.
答案:(1)2 N (2)4 T
解析:(1)穩(wěn)定時(shí)彈簧彈力大小為
F彈=kΔx,
由平衡條件有F=F彈,
解得F=2 N.
(2)由閉合電路歐姆定律有I== A=2A,
又F=BIL,
解得B== T=4 T.
17
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2025年防凍教育安全教育班會(huì)全文PPT
- 2025年寒假安全教育班會(huì)全文PPT
- 初中2025年冬季防溺水安全教育全文PPT
- 初中臘八節(jié)2024年專題PPT
- 主播直播培訓(xùn)提升人氣的方法正確的直播方式如何留住游客
- XX地區(qū)機(jī)關(guān)工委2024年度年終黨建工作總結(jié)述職匯報(bào)
- 心肺復(fù)蘇培訓(xùn)(心臟驟停的臨床表現(xiàn)與診斷)
- 我的大學(xué)生活介紹
- XX單位2024年終專題組織生活會(huì)理論學(xué)習(xí)理論學(xué)習(xí)強(qiáng)黨性凝心聚力建新功
- 2024年XX單位個(gè)人述職述廉報(bào)告
- 一文解讀2025中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議精神(使社會(huì)信心有效提振經(jīng)濟(jì)明顯回升)
- 2025職業(yè)生涯規(guī)劃報(bào)告自我評(píng)估職業(yè)探索目標(biāo)設(shè)定發(fā)展策略
- 2024年度XX縣縣委書記個(gè)人述職報(bào)告及2025年工作計(jì)劃
- 寒假計(jì)劃中學(xué)生寒假計(jì)劃安排表(規(guī)劃好寒假的每個(gè)階段)
- 中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議九大看點(diǎn)學(xué)思想強(qiáng)黨性重實(shí)踐建新功