高考物理一轮总复习 专题9 磁场 第1讲 磁场、磁场对电流的作用课后提能演练.doc

磁场、磁场对电流的作用一、选择题：在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，第79题有多项符合题目要求1下列关于磁感应强度的说法正确的是()a一小段通电导体放在磁场a处，受到的磁场力比b处的大，说明a处的磁感应强度比b处的磁感应强度大b由b可知，某处的磁感应强度的大小与放入该处的通电导线所受磁场力f成正比，与导线的i，l成反比c一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零d小磁针n极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向【答案】d【解析】磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，是磁场本身性质的反映，其大小由磁场以及在磁场中的位置决定，与f，i，l都没有关系，b只是磁感应强度的定义式，同一通电导体受到的磁场力的大小由所在处的磁感应强度和放置的方式共同决定，所以选项a、b、c都是错误的磁感应强度的方向就是该处小磁针n极所受磁场力的方向，不是通电导线的受力方向，所以选项d正确2通电螺线管内有一在磁场力作用下处于静止的小磁针，磁针指向如图所示，则()a螺线管的p端为n极，a接电源的正极b螺线管的p端为n极，a接电源的负极c螺线管的p端为s极，a接电源的正极d螺线管的p端为s极，a接电源的负极【答案】b3如图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为l，质量为m的直导体棒当导体棒中的电流i垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可加一平行于纸面的匀强磁场，当外加匀强磁场的磁感应强度b的方向由垂直斜面向上沿逆时针转至水平向左的过程中，下列关于b的大小变化的说法中，正确的是()a逐渐增大b逐渐减小c先减小后增大d先增大后减小【答案】a【解析】对通电导线受力分析，通电导线受重力、支持力和安培力作用，三力平衡，当外加匀强磁场的磁感应强度b的方向由垂直斜面向上沿逆时针转至水平向左的过程中，所受的安培力由沿斜面斜向上转到竖直向上，作出通电导线受力的动态变化图如图所示，由图可知，安培力逐渐增大，则b逐渐增大，a项正确4如图所示，一条形磁铁静止在固定斜面上，上端为n极，下端为s极，其一条磁感线如图所示，垂直于纸面方向有两根完全相同的固定导线，它们与磁铁两端的连线都与斜面垂直且长度相等(如图中虚线所示)开始两根导线未通电流，斜面对磁铁的弹力、摩擦力的大小分别为fn，ff，后来两根导线通图示方向大小相同的电流后，磁铁仍然静止，则与未通电时相比()afn，ff均变大bfn不变，ff变小cfn变大，ff不变dfn变小，ff不变【答案】d 【解析】两根导线通题图方向大小相同的电流后，导线受到安培力，由牛顿第三定律，磁铁受到垂直斜面向上的作用力，斜面对磁铁的弹力减小，摩擦力不变，选项d正确5如图所示，一段导线abcd弯成半径为r，圆心角为90的部分扇形形状，置于磁感应强度大小为b的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直线段ab和cd的长度均为.流经导线的电流为i，方向如图中箭头所示则导线abcd所受到的安培力为()a方向沿纸面向上，大小为b方向沿纸面向上，大小为c方向沿纸面向下，大小为d方向沿纸面向下，大小为【答案】a【解析】导线abcd的等效长度为，电流方向等效为水平向右，由左手定则可知安培力方向沿纸面向上，大小为，a项正确6如图所示，在竖直向下的恒定匀强磁场中有一光滑绝缘的圆轨道，一重为g的金属导体mn垂直于轨道横截面水平放置，在导体中通入电流i，使导体在安培力的作用下以恒定的速率v从a点运动到c点，设金属导体所在位置的轨道半径与竖直方向的夹角为，安培力的瞬时功率为p，则从a到c的过程中，下列说法正确的是()a电流方向从n指向mbicot cpcos dpsin 【答案】d 【解析】由于安培力方向始终水平向左，根据左手定则知电流方向从m指向n，选项a错误；因为金属导体mn做匀速圆周运动，所以有gsin f安cos ilbcos ，故itan ，即itan ，选项b错误；又pf安vcos gvsin ，所以psin ，c错误，d正确7(2017届石家庄质检)如图所示，水平长直导线mn中通以m到n方向的恒定电流，用两根轻质绝缘细线将矩形线圈abcd悬挂在其正下方开始时线圈内不通电流，两细线内的张力均为t，当线圈中通过的电流为i时，两细线内的张力均减小为t.下列说法正确的是()a线圈中通过的电流方向为adcbab线圈中通过的电流方向为abcdac当线圈中电流变为i时，两细线内的张力均为零d当线圈中电流变为i时，两细线内的张力均为零【答案】bc【解析】线圈不通电流时，由力的平衡有2tmg，当通过的电流为i时，张力减小为t，由安培定则知通电导线mn在ab处产生的磁场比dc处强，则可判知ab上必受向上的安培力，且大于cd上所受向下的安培力，再结合左手定则判断电流顺时针流动，所以选项a错，b正确；当两细线内张力均为t时，babilbcdil2tmg，当两细线内的张力均为零时，babilbcdilmg，且又知2tmg，联立以上方程得ii，故选项c对，d错8(2017届沈阳模拟)如图所示有一平行的水平光滑导轨，其间距为l，现将长度也为l的通电导体棒平放在导轨上，导体棒与导轨垂直，用一劲度系数为k的橡皮筋系在导体棒的中点，橡皮筋另一端拴在竖直的墙壁上在一垂直导轨平面向上的匀强磁场作用下，橡皮筋沿导轨方向伸长x，导体棒静止在导轨上，则下列说法中正确的是()a导体棒中有从a指向b的电流b导体棒中的电流大小为ic如果将磁场在竖直面内缓慢转过一个小角度，则橡皮筋的伸长量增大d如果将磁场在竖直面内缓慢转过一个小角度，则橡皮筋的伸长量减小【答案】abd【解析】对导体棒受力分析并根据平衡条件可知，导体棒受到水平向右的安培力作用，其大小等于kx，即bilkx，所以i，选项b正确；根据左手定则可知，导体棒中的电流方向从a指向b，选项a正确；若只将磁场方向缓慢转过一小角度，导体棒受到的安培力大小不变，但方向也缓慢转过一小角度，安培力沿水平方向的分力减小，根据导体棒水平方向上的平衡条件可知，橡皮筋的弹力也要减小，所以x变小，则选项c错误，d正确9如图所示，两平行导轨ab，cd竖直放置在匀强磁场中，匀强磁场方向竖直向上，将一根金属棒pq放在导轨上使其水平且始终与导轨保持良好接触现在金属棒pq中通以变化的电流i，同时释放金属棒pq使其运动已知电流i随时间t变化的关系式为ikt(k为常数，k0)，金属棒与导轨间存在摩擦则下面关于棒的速度v，加速度a随时间t变化的关系图象中，可能正确的有()ab cd【答案】ad【解析】根据牛顿第二定律得，金属棒的加速度a，fffnf安bilblkt，联立解得加速度ag，与时间呈线性关系，故选项a正确，b错误；因为开始加速度方向向下，与速度方向相同，做加速运动，加速度逐渐减小，即做加速度逐渐减小的加速运动，然后加速度方向向上且逐渐增大，做加速度逐渐增大的减速运动，故选项c错误，d正确二、非选择题10如图所示，pq和mn为水平平行放置的金属导轨，相距l1 m导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m0.2 kg，棒的中点用细绳经定滑轮与一物体相连(绳与棒垂直)，物体的质量为m0.3 kg.导体棒与导轨的动摩擦因数为0.5(g取10 m/s2)，匀强磁场的磁感应强度b2 t，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？解：对导体棒ab 受力分析，由平衡条件得，竖直方向fnmg水平方向bilffmg0又fffn联立解得i2 a由左手定则知电流方向由a指向b.11(2017届昆明三校联考)如图所示，金属梯形框架导轨放置在竖直平面内，顶角为，底边ab长为l，垂直于梯形平面有一个磁感应强度为b的匀强磁场在导轨上端再放置一根水平金属棒cd，质量为m，导轨上接有电源，使abcd构成回路，回路电流恒为i，cd棒恰好静止已知金属棒和导轨之间接触良好，不计摩擦阻力，重力加速度为g.求：(1)cd棒所受磁场力；(2)cd棒与ab边之间的高度差h.解：(1)对于金属棒cd，在安培力与重力的作用下处于平衡状态，因此cd棒所受磁场力fcdmg，方向竖直向上(2)设cd棒的有效长度为l，由cd棒静止得mgbil因此l根据几何关系知cd棒的有效长度ll2htan 解得h12如图所示，在磁感应强度b1 t，方向竖直向下的匀强磁场中，有一个与水平面成37角的导电滑轨，滑轨上放置一个可自由移动的金属杆ab.已知接在滑轨中的电源电动势e12 v，内阻不计ab杆长l0.5 m，质量m0.2 kg，杆与滑轨间的动摩擦因数0.1，滑轨与ab杆的电阻忽略不计求：要使ab杆在滑轨上保持静止，滑动变阻器r的阻值在什么范围内变化？(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，结果保留1位有效数字)解：分别画出ab杆在恰好不下滑和恰好不上滑这两种情况下的受力分