高考物理一轮复习 课时跟踪检测43 磁场的描述 磁场对电流的作用.doc

课时跟踪检测四十三磁场的描述磁场对电流的作用【基础过关】1. (2017届海南文昌中学期中)在磁感应强度为b0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中()ab、d两点的磁感应强度大小相等ba、b两点的磁感应强度大小相等cc点的磁感应强度的值最大db点的磁感应强度的值最大解题思路：该题考查了磁场的叠加问题用右手定则首先确定通电直导线在a、b、c、d四点产生的磁场的方向，利用矢量的叠加分析叠加后磁场大小变化和方向，从而判断各选项解析：根据安培定则可得通电直导线在a、b、c、d四点产生的磁感应强度大小相等，设为b1，而通电直导线在b点产生的磁感应强度方向为水平向左，在d点产生的磁感应强度方向为水平向右，则b、d两点的磁感应强度大小为b，大小相等，选项a正确；通电直导线在a点产生的磁感应强度方向为竖直向上，则a点的磁感应强度为bab1b0，选项b错误；通电直导线在c点产生的磁感应强度方向为竖直向下，则c点的磁感应强度大小为bc|b1b0|，c点的磁感应强度的值最小，选项c错误；由以上分析可知a点的磁感应强度的值最大，选项d错误综上本题选a.答案：a2(2016届海南文昌中学期中)关于电场线和磁感线，下列说法正确的是()a电场线和磁感线都是闭合的曲线b磁感线是从磁体的n极发出，终止于s极c电场线和磁感线都不能相交d电场线和磁感线都是客观存在的解析：电场线从正电荷出发，终止于负电荷，不是闭合的曲线，a错；而磁感线在磁体外部是从n极到s极的，而内部是从s极到n极的，为闭合的曲线，b错；电场中的电场线不会相交，磁场中的磁感线也不会相交，c正确；电场线和磁感线都是方便人们去研究问题而假想出来的，d错综上本题选c.答案：c3(2016届云南昆明三中期中)有关磁感应强度的下列说法中，正确的是()a磁感应强度是用来表示磁场强弱和方向的物理量b若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零c若有一小段长为l，通以电流为i的导体，在磁场中某处受到的磁场力为f，则该处磁感应强度的大小一定是d由定义式b可知，电流强度i越大，导线l越长，该点的磁感应强度就越小解析：磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量，a正确；通电导体如果平行于磁场放置，则其不受磁场力，但b不会为零，故b错误；只有b与il相互垂直时，磁感应强度的大小才是，故c错误；b是由导体本身的性质决定的，与f及il无关，故d错误综上本题选a.答案：a4(2016届河北正定中学月考)在赤道上竖立一避雷针，当一团带负电的乌云经过其正上方时，避雷针发生放电，则地磁场对避雷针的作用力()a向东 b向西c向南 d向北解析：当带有负电的乌云经过避雷针上方时，避雷针开始放电形成瞬间电流，负电荷从上而下通过避雷针，所以电流的方向为从下而上，磁场的方向从南向北，根据左手定则，安培力的方向向西，b正确综上本题选b.答案：b5. (2016届甘肃定西通渭马营中学期末)在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图过c点的导线所受安培力的方向()a与ab边平行，竖直向上 b与ab边平行，竖直向下c与ab边垂直，指向左边 d与ab边垂直，指向右边解题思路：通电导线在磁场中受到安培力，方向由左手定则可确定，通电导线周围存在磁场是由安培定则来确定的，该磁场对放入其中的通电导线有安培力作用，从而由安培力的叠加可确定其方向解析：等边三角形的三个顶点a、b、c处均有一通电导线，且导线中通有大小相等的恒定电流由安培定则可得：导线a、b的电流在c处的合磁场方向竖直向下再由左手定则可得：安培力的方向是与ab边垂直，指向左边故选c.答案：c【提升过关】一、单项选择题1(2017届黑龙江牡丹江一中期末)为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场由以地心为圆心的环形电流i引起的在下列四个图中，能正确表示安培假设中环形电流方向的是()解题思路：要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况：地磁的南极在地理北极的附近，故右手的拇指必须指向南方，然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向解析：地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必须指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西故b正确答案：b2(2016届湖南株洲期末)质量为m、长度为l的金属棒mn两端由绝缘且等长轻质细线水平悬挂，处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为b.开始时细线竖直，当金属棒中通以恒定电流后，金属棒从最低点向右开始摆动，若已知细线与竖直方向的最大夹角为60，如图所示，则棒中电流()a方向由m向n，大小为b方向由n向m，大小为c方向由m向n，大小为d方向由n向m，大小为解析：金属棒从最低点向右开始摆动，可知金属棒受的安培力方向水平向右，由左手定则可知mn中电流的方向由n向m，对该过程应用动能定理：billsin60mgl(1cos60)0，解得i，选项b正确答案：b3. (2016届吉林长春十一中月考)如图所示，一个边长为l、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为b的匀强磁场中，线框平面与磁场垂直若通以图示方向的电流，电流强度为i，则金属框受到的磁场力为()a0 bbilc.bil d2bil解题思路：由安培力公式fbilsin分析答题，其中l是通电导线的有效长度，是导线在磁场中两端点间的距离解析：安培力计算公式为fbil，其中l为导线的有效长度，而弯曲导线的有效长度等于连接两端点线段的长度，相应的电流沿l由始端流向末端设流过正三角形金属框水平底边的电流为i1，水平底边受到的安培力为f1bi1l，由左手定则可知方向为竖直向上，另外两条边的电流为i2，受到的安培力为f2bi2l，同理方向竖直向上，所以整个正三角形金属框受到的安培力为ff1f2bi1lbi2lbil.选项b正确，选项a、c、d错误综上本题选b.答案：b4. (2016届云南昆明三中期中)如图所示为赫姆霍兹线圈，当在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当线圈中通以如图所示方向的电流时()a小磁针n极向外转b小磁针n极向里转c小磁针在纸面内向左摆动d小磁针在纸面内向右摆动解析：根据安培定则知，环形电流内部的磁场方向向里，外部的磁场方向向外，则小磁针的n极向纸面里偏转，故b正确，a、c、d错误综上本题选b.答案：b5. (2016届青海平安一中月考)如图所示为电视机显像管偏转线圈的示意图，当线圈通以图示的直流电时，一束沿着管径轴线射向纸内的电子将()a向上偏转b向下偏转c向左偏转d向右偏转解析：由安培定则可知，线圈在纸面内中心点的磁场方向向下，由左手定则可知电子将向右偏转，故d正确综上本题选d.答案：d二、多项选择题6(2017届湖北省宜城市第一中学8月月考)如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时() a磁铁对桌面的压力增大b磁铁对桌面的压力减小c磁铁受到向右的摩擦力作用d磁铁受到向左的摩擦力作用解析：根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在的位置磁场方向(切线方向)，再根据左手定则判断安培力方向，如图：根据牛顿第三定律，电流对磁体的作用力向左上方，如图；根据平衡条件，可知通电后支持力变小，静摩擦力变大，故磁铁对桌面的压力变小；而静摩擦力向右故选bc.答案：bc7.如图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直斜面放置一根长为l、质量为m的直导体棒，当通以图示方向电流i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方向转至水平向左的过程中，下列说法中正确的是 ()a此过程中磁感应强度b逐渐增大b此过程中磁感应强度b先减小后增大c此过程中磁感应强度b的最小值为d此过程中磁感应强度b的最大值为解析：导体棒受重力、支持力和安培力作用而处于平衡状态，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方向转至水平向左的过程中，安培力由沿斜面向上转至竖直向上，可知安培力逐渐增大，即此过程中磁感应强度b逐渐增大，a对，b错；刚开始安培力f最小，有sin，所以此过程中磁感应强度b的最小值为，c对；最后安培力最大，有fmg，即此过程中磁感应强度b的最大值为，d错答案：ac8. (2017届江西新余四中第二次模拟)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随时间的变化关系为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随时间变化的关系图象中，可能正确的有()解析：对金属棒受力分析：受竖直向下的重力mg、垂直于导轨向里的安培力bil、垂直于导轨向外的弹力n、竖直向上的摩擦力f.nbilblkt，mgfma，fn，把代入得：mgblktma，加速度先向下减小，当mgf时，加速度为零，速度最大，然后加速度反向逐渐增大，速度逐渐减小最后速度为零，金属棒静止所以a、d正确答案：ad9. (2017届河南洛阳期末统考)如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨，左端通过开关s与内阻不计、电动势为e的电源相连，右端与半径为l20 cm的光滑圆弧导轨相接导轨宽度为20 cm，电阻不计导轨所在空间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度b0.5 t一根导体棒ab垂直于导轨放置，质量m60 g、电阻r1 ，用长也为20 cm的绝缘细线悬挂，导体棒恰好与导轨接触当闭合开关s后，导体棒沿圆弧摆动，摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态导体棒ab速度最大时，细线与竖直方向的夹角53(sin530.8，g取10 m/s2)，则()a磁场方向一定竖直向上b电源的电动势e8.0 vc导体棒在摆动过程中所受安培力f8 nd导体棒摆动过程中的最大动能为0.08 j解析：导体棒ab所受安培力向右，由左手定则可知磁场方向竖直向下，a错误；细线与竖直方向的夹角为53时，重力和安培力的合力沿半径方向，此时tan53，解得i8 a，由欧姆定律得eir8 v，b正确；安培力fbilmgtan530.8 n，c错误；从初位置到转过53的过程应用动能定理：flsin53mgl(1cos53)ekm0，解得最大动能ekm0.08 j，d正确答案：bd三、计算题10(2017届陕西渭南教学质量检测)如图所示，电源电动势为3 v，内阻不计，两个不计电阻的金属圆环表面光滑，竖直悬挂在等长的细线上，金属环面平行，相距1 m，两环分别与电源正负极相连现将一质量0.06 kg、电阻1.5 的导体棒轻放在环上，导体棒与环有良好电接触两环之间有方向竖直向上