高考物理一轮复习 第八单元 恒定电流 题组层级快练41 新人教版.doc

题组层级快练(四十一)一、选择题1(2017陕西学业考试)关于磁感应强度，下列说法中正确的是()a由b可知，b与f成正比，与il成反比b由b可知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场c磁感应强度的方向就是该处电流受力方向d磁感应强度由磁场本身决定答案d解析b是采用比值法定义的，b的大小与f、il没有正反比关系，与这些量无关，是由磁场本身决定的，故a项错误，d项正确通电导体在某处不受磁场力，可能是因为磁场为零，也可能是因为导体与磁场平行，故b项错误磁感应强度的方向，总是与该处电流受力方向垂直，故c项错误2(2017上海学业考试)如图，一导体棒ab静止在u型铁芯的两臂之间电键闭合后导体棒受到的安培力方向()a向上b向下c向左 d向右答案d解析根据安培定则，线圈下面是n极，上面是s极，故导线ab位置的磁场方向向上；电流方向是ab，根据左手定则，安培力向右，故a、b、c三项错误，d项正确3为了降低潜艇噪音，可用电磁推进器替代螺旋桨如图为直线通道推进器示意图推进器前后表面导电，上下表面绝缘，规格为：abc0.5 m0.4 m0.3 m空间内存在着由超导线圈产生的匀强磁场，其磁感应强度b10.0 t、方向垂直向下，若推进器前后方向通以电流i1.0103 a，方向如图，则以下判断正确的是()a推进器对潜艇提供向左的驱动力，大小为4.0103 nb推进器对潜艇提供向右的驱动力，大小为4.0103 nc推进器对潜艇提供向左的驱动力，大小为3.0103 nd推进器对潜艇提供向右的驱动力，大小为3.0103 n答案a解析磁场方向向下，电流方向向里，依据左手定则，则安培力方向向左，根据安培力公式fbil101.01030.4 n4.0103 n，故综上所述，故a项正确，b、c、d三项错误4(2017浙江模拟)如图所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器电流天平，某同学在实验室里，用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度，若他测得cd段导线长度4102 m，天平(等臂)平衡时钩码重力4105 n，通过导线的电流i0.5 a，由此测得通电螺线管中的磁感应强度b为()a2.0103 t方向水平向右b5.0103 t方向水平向右c2.0103 t方向水平向左d5.0103 t方向水平向左答案a解析天平平衡时，cd段导线所受的安培力大小为：fmg由fbil得：b t2.0103 t；根据安培定则可知磁感应强度的方向向右，所以a项正确、b、c、d三项错误，故选a项5.(2017荆门模拟)如图，在xoy平面中有一通电直导线与ox、oy轴相交，导线中电流方向如图所示该区域有匀强磁场，通电直导线所受磁场力的方向与oz轴的正方向相同该磁场的磁感应强度的方向可能是()a沿x轴正方向 b沿y轴负方向c沿z轴正方向 d沿z轴负方向答案b解析根据左手定则，安培力必须与电流和磁场构成的平面垂直，故磁场的方向一定在xoy平面内，故c项错误，d项错误；若磁场的方向沿y轴负方向，符合左手定则，故b项正确；若磁场的方向沿x轴正方向，不符合左手定则，故a项错误6.(多选)有两根长直导线a、b互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图在如图所示的平面内，o点为两根导线连线的中点，m、n为两导线连线的中垂线上两点，与o点的距离相等，am与mn夹角为.若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流i，单根导线中的电流在m处产生的磁感应强度为b0，则关于线段mn上各点的磁感应强度，下列说法中正确的是()am点和n点的磁感应强度方向一定相反bm点和n点的磁感应强度大小均为2b0coscm点和n点的磁感应强度大小均为2b0sind在线段mn上各点的磁感应强度都不可能为零答案ab解析作出两根导线在mn两处产生的磁感应强度，根据平行四边形定则求出合磁感应强度，如图，则a、b两项正确、c项错误；两根导线在o处产生的磁感应强度等大反向，合磁感应强度为0，则d项错误7(2017濮阳一模)如图所示，有一段被弯成直角的导线abc，ab、bc长度之比为34，总长为l，导线中通一恒定电流i.放置在磁感应强度为b的匀强磁场中，并且磁场垂直导线面向里，则导线受到的磁场力为()a.bil，垂直于ac连线向上b.bil，垂直于ac连线向下c.bil，垂直于ac连线向上d.bil，垂直于ac连线向下答案a解析导线的有效长度等于ac间的距离，为l，故安培力大小为：fbilbil，根据左手定则，方向是垂直于ac连线向上；故a项正确，b、c、d三项错误8.(2017沙坪坝区校级模拟)均匀带正电的薄圆盘的右侧，用绝缘细线a、b悬挂一根水平通电直导线ab，电流方向由a到b，导线平行于圆盘平面现圆盘绕过圆心的水平轴沿如图所示方向匀速转动，细线仍然竖直，与圆盘静止时相比，下列说法正确的是()a细线上的张力变大b细线上的张力变小c细线上的张力不变d若改变圆盘转动方向，细线上的张力变大答案a解析abc项，圆盘绕过圆心的水平轴沿如图所示方向匀速转动，产生环形电流，在导体棒ab处会产生磁场，根据右手螺旋定则可知，磁场垂直于ab向外，根据左手定则可知，受到的安培力竖直向下，根据共点力平衡可知，细线所受到的弹力变大，故a项正确，b项错误，c项错误；d项，若改变圆盘转动方向，环形电流的方向相反，磁场方向相反，安培力变为向上，故细线上的张力变小，故d项错误9(2017上海一模)如图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根直导体棒，在导体棒中通有垂直纸面向里的电流，图中a点在导体棒正下方，b点与导体棒的连线与斜面垂直，c点在a点左侧，d点在b点右侧现欲使导体棒静止在斜面上，下列措施可行的是()a在a处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒b在b处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒c在c处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒d在d处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒答案d解析对直导体棒受力分析，除受到重力与支持力外，还要受到安培力才能平衡，根据重力与支持力的方向，若安培力在两虚线范围内，则会处于平衡；再根据同向电流相互吸引，所以只有在d处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒，才能保持导体棒静止在斜面上，故d项正确，a、b、c三项错误10(2017河北唐山调研)如图所示，两平行的粗糙金属导轨水平固定在匀强磁场中，磁感应强度为b，导轨宽度为l，一端与电源连接一质量为m的金属棒ab垂直于平行导轨放置并接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数为，在安培力的作用下，金属棒以速度v0向右匀速运动，通过改变磁感应强度的方向，可使流过导体棒的电流最小，此时磁感应强度的方向与竖直方向的夹角为()a37 b30c45 d60答案b解析本题考查通电导体棒在磁场中的平衡问题由题意对棒受力分析，设磁感应强度的方向与竖直方向成角，则有bilcos(mgbilsin)，整理得bil，电流有最小值，就相当于安培力有最小值，最后由数学知识解得：30，则a、c、d三项错误，b项正确二、非选择题11(2016课标全国)某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁(未画出)的n极位于两导轨的正上方，s极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直(1)在图中画出连线，完成实验电路要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向移动(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：a适当增加两导轨间的距离b换一根更长的金属棒c适当增大金属棒中的电流其中正确的是_(填入正确选项前的标号)答案(1)连线如图所示(2)ac解析(1)限流式接法要求滑动变阻器接线时只能连接“一上一下”两个接线柱；磁铁n极位于上方，说明磁感线向下；开关闭合后，金属棒往右运动，说明棒受到向右的安培力；由左手定则可知，电流应垂直纸面向外(ab指向a1b1)；所以应按“电源正极开关滑动变阻器下接线柱滑动变阻器上接线柱电流表aba1b1电源负极”的顺序连接回路(2)由动能定理bilsmv20可知，要增大金属棒离开导轨时的速度v，可以增大磁感应强度b、增大电流i、增大两导轨间的距离l或增大导轨的长度s；但两导轨间的距离不变而只是换一根更长的金属棒后，等效长度l并不会发生改变，但金属棒的质量增大，故金属棒离开导轨时的速度v减小12(2017湖北模拟)如图所示，一根质量为m(质量分布均匀)的柔软导线的两端分别固定于a、d两个立柱上，a、d等高且相距为d，空间中有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为b.当导线中通以大小为i、方向由a到d的电流时，导线上a、d两点的切线与水平方向的夹角均为，导线的最低点c到直线ad的距离为h，重力加速度为g.求(1)磁场对导线左半部分的安培力大小；(2)导线发生拉伸形变时，导线内部任一截面的两侧存在垂直于截面的大小相等、方向相反的拉力，该力叫做张力求导线上a点张力的大小答案(1)bi(2)解析(1)以导线左半部分为研究对象，由安培力公式：f安bil导线左半部分在磁场中的等效长度：l联立解得：f安bilbi(2)以整段导线为研究对象，设其受到的安培力为f安，立柱p对导线的拉力为t，由力的平衡条件：2tsinf安mg式中：f安bid联立解得：t.13.如图所示，在磁感应强度b1.0 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，sin370.6，cos370.8，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，结果保留一位有效数字)答案3 r5 解析