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2019-2020年高中物理 第二章 電流與磁場章末綜合檢測 教科版選修1-1 一、選擇題 1．關(guān)于磁場和磁感線的描述，下列正確的是 (　　) A．磁感線從磁體的N極出發(fā)到磁體的S極終止 B．自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針放在通電螺線管內(nèi)部，其N極指向螺線管內(nèi)部的磁場方向 C．磁感線的方向就是磁場方向 D．兩條磁感線的空隙處不存在磁場 答案　B 解析　磁感線是一條閉合曲線，在磁體的外部由N極到S極，而在磁體的內(nèi)部則由S極到N極，A不正確．通電螺線管內(nèi)部的磁感線由S極到N極，所以放置其中的小磁針N極必然是指向螺線管的北極，B正確．只有磁感線是直線時(shí)，磁感線的方向才與磁場方向一致；如果磁感線是曲線，某點(diǎn)的磁場方向用該點(diǎn)的切線方向來表示，C不正確．磁感線是假想的曲線，只要有磁場的地方就有磁感線，D不正確． 2．下列過程中一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 (　　) A．導(dǎo)體和磁場做相對(duì)運(yùn)動(dòng) B．導(dǎo)體的一部分在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng) C．閉合導(dǎo)體靜止不動(dòng)，磁場相對(duì)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng) D．閉合導(dǎo)體內(nèi)磁通量發(fā)生變化 答案　D 解析　產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：①電路必須閉合．②導(dǎo)體內(nèi)的磁通量發(fā)生變化．故只有D說法正確． 3. (xx江蘇揚(yáng)州市學(xué)業(yè)水平測試模擬)如圖1所示，關(guān)于奧斯特實(shí)驗(yàn)的意義，下列說法中正確的是 (　　) 圖1 A．發(fā)現(xiàn)電流的熱效應(yīng)，從而揭示電流做功的本質(zhì) B．指出磁場對(duì)電流的作用力，為后人進(jìn)而發(fā)明電動(dòng)機(jī)奠定基礎(chǔ) C．發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，為后人進(jìn)而發(fā)明發(fā)電機(jī)奠定基礎(chǔ) D．發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)體周圍存在磁場，從而把磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象聯(lián)系起來 答案　D 解析　奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的周圍存在磁場，即電流的磁效應(yīng)，首次把電與磁聯(lián)系起來，為電磁學(xué)的統(tǒng)一研究奠定了基礎(chǔ)．選項(xiàng)D正確． 4．(xx江蘇省揚(yáng)州市學(xué)業(yè)水平考試模擬)法拉第發(fā)現(xiàn)了磁生電的現(xiàn)象，不僅推動(dòng)了電磁理論的發(fā)展，而且推動(dòng)了電磁技術(shù)的發(fā)展，引領(lǐng)人類進(jìn)入了電氣化時(shí)代．下列器件中也是利用磁生電原理工作的是 (　　) A．電視機(jī)的顯像管 B．電動(dòng)機(jī) C．指南針 D．發(fā)電機(jī) 答案　D 解析　電視機(jī)的顯像管利用了電子在磁場中受到洛倫茲力的作用而偏轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)利用了通電導(dǎo)線在磁場中受到的安培力作用而轉(zhuǎn)動(dòng)，指南針利用了地磁場而實(shí)現(xiàn)指南北，發(fā)電機(jī)利用了線圈在磁場中切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)D正確． 5．關(guān)于磁通量，下列說法中正確的是 (　　) A．穿過某一平面的磁通量為零，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零 B．磁通量不僅有大小，而且有方向，所以是矢量 C．磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，磁通量越大 D．磁通量就是磁感應(yīng)強(qiáng)度 答案　A 6．如圖2所示，環(huán)中電流方向由左向右，且I1＝I2，則圓環(huán)中心O處的磁場是 (　　) 圖2 A．最大，穿出紙面 B．最大，垂直穿入紙面 C．為零 D．無法確定 答案　C 解析　根據(jù)安培定則，上半圓環(huán)中電流I1在環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的磁場垂直紙面向里，下半圓環(huán)中電流I2在環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的磁場垂直紙面向外，由于O對(duì)于I1和I2對(duì)稱(距離相等)，故I1和I2在O處產(chǎn)生的磁場大小相等、方向相反，在O處相互抵消． 7．一根容易形變的彈性導(dǎo)線，兩端固定，導(dǎo)線中通有電流，方向如下圖中箭頭所示．當(dāng)沒有磁場時(shí)，導(dǎo)線呈直線狀態(tài)；當(dāng)分別加上方向豎直向上、水平向右或垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場時(shí)，描述導(dǎo)線狀態(tài)的四個(gè)圖示中正確的是 (　　) 答案　D 解析　A圖中導(dǎo)線不受力，故它不會(huì)彎曲，A錯(cuò)誤；B圖中導(dǎo)線受到垂直紙面向里的安培力，它不會(huì)向右彎曲，B錯(cuò)誤；C中導(dǎo)線受到水平向右的安培力，導(dǎo)線不會(huì)向左彎曲，C錯(cuò)誤；D中導(dǎo)線受到水平向右的安培力，故它向右彎曲，D正確． 8．穿過一個(gè)電阻為1 Ω的單匝閉合線圈的磁通量始終是每秒鐘均勻地減少2 Wb，則 (　　) A．線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢一定是每秒減少2 V B．線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢一定是2 V C．線圈中的感應(yīng)電流一定是每秒減少2 A D．線圈中的感應(yīng)電流不一定是2 A 答案　B 解析　E＝＝ V＝2 V，B對(duì)，A錯(cuò)；I＝＝ A＝2 A，故C、D錯(cuò)． 9．(xx江蘇省揚(yáng)州市學(xué)業(yè)水平考試模擬)如圖3所示，一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過磁針的上方，磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)，這一帶電粒子束可能是 (　　) 圖3 A．向右飛行的正離子束 B．向左飛行的正離子束 C．向左飛行的負(fù)離子束 D．無法確定 答案　B 解析　由磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)可知磁針?biāo)谖恢玫拇鸥袘?yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，根據(jù)安培定則可知電流方向向左，即可能是正離子束向左運(yùn)動(dòng)，也可能是負(fù)離子束向右運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確． 10．(xx江蘇省揚(yáng)州市學(xué)業(yè)水平考試模擬)如圖4所示，一段通電的直導(dǎo)線平行于磁場方向放入勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)線中的電流方向由左向右．將導(dǎo)線從圖示位置在紙面內(nèi)轉(zhuǎn)過90，在此過程中導(dǎo)線所受安培力的大小 (　　) 圖4 A．保持不變 B．由零逐漸增大 C．由最大逐漸減小到零 D．先增大再減小到零 答案　B 解析　當(dāng)導(dǎo)線與磁場平行時(shí)不受安培力的作用，當(dāng)導(dǎo)線與磁場垂直時(shí)受到的安培力最大，所以導(dǎo)線從圖示位置在紙面內(nèi)轉(zhuǎn)過90的過程中導(dǎo)線所受安培力的大小由零逐漸增大，選項(xiàng)B正確． 11．磁場中一段2 cm長的直導(dǎo)線，通過2.5 A的電流時(shí)，受到的安培力為0.1 N，則通電直導(dǎo)線處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B不可能是 (　　) A．2 T B．4 T C．3 T D．1 T 答案　D 解析　當(dāng)導(dǎo)線方向垂直于磁場時(shí)，該導(dǎo)線受到的安培力最大，由磁感應(yīng)強(qiáng)度定義得B＝＝T＝2 T，可知A正確；當(dāng)導(dǎo)線方向不垂直于磁場時(shí)導(dǎo)線受到的安培力為0.1 N，則當(dāng)導(dǎo)線方向垂直于磁場時(shí)導(dǎo)線受到的安培力大于0.1 N，由磁感應(yīng)強(qiáng)度定義B＝知磁感應(yīng)強(qiáng)度大于2 T，選項(xiàng)B、C都有可能．所以答案為D. 12.如圖5所示，在長直導(dǎo)線AB旁，有一帶正電的小球用絕緣細(xì)繩懸掛在O點(diǎn)，當(dāng)導(dǎo)線中通入恒定電流時(shí)，下列說法正確的是 (　　) 圖5 A．小球受到洛倫茲力的作用，其方向指向紙里 B．小球受到洛倫茲力的作用，其方向指向紙外 C．小球受到洛倫茲力的作用，其方向垂直AB向右 D．小球不受洛倫茲力的作用 答案　D 解析　直線電流周圍存在磁場，而帶電小球相對(duì)磁場靜止，故帶電小球不受洛倫茲力．電荷在磁場中受到洛倫茲力的條件：①電荷必須運(yùn)動(dòng)；②運(yùn)動(dòng)方向不能與磁場方向平行． 二、填空和實(shí)驗(yàn)題 13.在如圖6所示的勻強(qiáng)磁場中，垂直磁場方向放有一段長0.04 m的通電直導(dǎo)線，當(dāng)通以水平向右的電流時(shí)，受到的安培力方向是__________，若電流的大小是0.8 A，受到的安培力大小為0.048 N，則該勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度B＝____________T. 圖6 答案　豎直向下　1.5 解析　根據(jù)左手定則知，導(dǎo)線所受的安培力方向豎直向下． 根據(jù)F＝BIL得，B＝＝ T＝1.5 T. 14．電磁感應(yīng)現(xiàn)象是英國物理學(xué)家法拉第首先發(fā)現(xiàn)的．探究這個(gè)現(xiàn)象應(yīng)選用如圖7中________(填“甲”或“乙”)所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象可以制成________，實(shí)現(xiàn)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能． 圖7 答案　甲　發(fā)電機(jī) 解析　電磁感應(yīng)現(xiàn)象是英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)的；電磁感應(yīng)現(xiàn)象的特點(diǎn)是沒有電源而有一個(gè)電流表，用來測量產(chǎn)生的電流，故探究這個(gè)現(xiàn)象應(yīng)選用圖7中甲所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成了發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)將線圈運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能． 15. (xx江蘇省泰州市學(xué)業(yè)水平考試模擬)如圖8所示，一匝數(shù)為100匝正方形線圈放在一勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直線圈平面向里．此時(shí)穿過線圈平面的磁通量為0.4 Wb，現(xiàn)將線圈平面繞OO′軸轉(zhuǎn)過90，此時(shí)穿過線圈平面的磁通量為________Wb，若此過程歷時(shí)2 s，則這段時(shí)間內(nèi)線圈中平均感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為________V. 圖8 答案　0　20 解析　當(dāng)線圈與磁場平行時(shí)穿過線圈的磁通量為零．所以將線圈平面繞OO′軸轉(zhuǎn)過90，此時(shí)穿過線圈平面的磁通量為0.若此過程歷時(shí)2 s，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得， 平均感應(yīng)電動(dòng)勢E＝n＝100 V＝20 V. 三、計(jì)算題 16．某線圈共200匝，1 s時(shí)磁通量為0.5 Wb,1.2 s時(shí)增加為0.6 Wb，求這段時(shí)間內(nèi)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢． 答案　100 V 解析　ΔΦ＝0.6 Wb－0.5 Wb＝0.1 Wb Δt＝1.2 s－1 s＝0.2 s 由法拉第電磁感應(yīng)定律得E＝n＝200 V＝100 V. 17．勻強(qiáng)磁場中長2 cm的通電導(dǎo)線垂直于磁場方向放置，當(dāng)通過導(dǎo)線的電流為2 A時(shí)，它受到的磁場力大小為410－3 N，問：該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是多大？若磁場、電流不變，導(dǎo)線長度減小到1 cm，該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B又是多大？ 答案　0.1 T　0.1 T 解析　由磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式B＝，得到B＝0.1 T，磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場本身來決定，與導(dǎo)線長度無關(guān)，故導(dǎo)線長度減小到1 cm時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度仍是0.1 T. 18．如圖9所示，一根輕彈簧將質(zhì)量為m，長度為L的絕緣直導(dǎo)線懸掛在豎直平面內(nèi)，直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場中處于水平靜止?fàn)顟B(tài)．勻強(qiáng)磁場的方向垂直于紙面向里，大小為B，當(dāng)導(dǎo)線中通有如圖所示的恒定電流I時(shí)，穩(wěn)定后彈簧處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)彈簧對(duì)直導(dǎo)線施加的拉力大小為多少？ 圖9 答案　BIL＋mg 解析　導(dǎo)線所受安培力大小F＝BIL，方向豎直向下，導(dǎo)線受力如圖所示，故彈簧拉力大小為FT＝F＋mg＝BIL＋mg.