高考物理复习 金版教程 第8章第1单元 磁场的描述 磁场对电流的作用练习.doc

限时规范特训(时间：45分钟分值：100分)1磁体之间的相互作用是通过磁场发生的，对磁场认识正确的是()a磁感线有可能出现相交的情况b磁感线总是由n极出发指向s极c某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时n极所指方向一致d若在某区域内通电导线不受磁场力的作用，则该区域的磁感应强度一定为零解析：某点磁场只有一个方向，不可能出现磁感线相交；在磁体外部磁感线方向由n极指向s极，在磁体内部磁感线由s极指向n极；小磁针静止时n极指向为磁场方向；在某一区域内通电导线不受磁场力，导线可能和磁场方向平行，该区域磁感应强度不一定为零答案：c2.2012濮阳一模处于纸面内的一段直导线长l1 m，通有i1 a的恒定电流，方向如图所示将导线放在匀强磁场中，它受到垂直于纸面向外的大小为f1 n的磁场力作用据此()a能确定磁感应强度的大小和方向b能确定磁感应强度的方向，不能确定它的大小c能确定磁感应强度的大小，不能确定它的方向d磁感应强度的大小和方向都不能确定解析： 由b可知水平向左的磁感应强度的分量为1 t，无法确定沿电流方向的磁感应强度的分量，由矢量合成可知无法确定磁感应强度的方向；仅知道f的方向，无法用左手定则判断磁感应强度的方向故选d.答案：d3质量为m的通电细杆放在倾角为的导轨上，导轨的宽度为d，杆与导轨间的动摩擦因数为，有电流通过杆，杆恰好静止于导轨上，在如图所示的a、b、c、d四个图中，杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是 ()解析：选项a中通电细杆所受的安培力水平向右，选项b中通电细杆所受安培力竖直向上，这两种情况下，如果没有摩擦力，通电细杆都可以静止在导轨上，选项c中通电细杆所受安培力方向竖直向下，选项d中通电细杆所受安培力方向水平向左，这两种情况下，如果没有摩擦力，通电细杆均不能静止，故选项c、d正确答案：cd4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，方向如图所示过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，指向右边解析：根据安培定则，a、b在c处产生的磁场分别为垂直于ac连线斜向下和垂直于bc连线斜向下，并且大小相等，由平行四边形定则可确定c处合磁场方向向下，又根据左手定则，可判定c处直导线所受安培力方向垂直于ab边，指向左边，所以c项正确.答案：c5如图所示，p、q是圆筒形螺线管中两根平行于轴线放置的软铁棒，当开关s闭合时，软铁棒将()a静止不动b相互吸引，同时发生转动c相互排斥d相互吸引解析：当开关s闭合时，软铁棒将被磁化，上端都被磁化为n极，下端都被磁化为s极，同性磁极相斥，所以两软铁棒将相互排斥答案：c62012嘉兴月考如图所示，长为3l的直导线折成三段做成正三角形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为b，当在该导线中通以电流为i的电流时，该通电导线受到的安培力大小为()a. 2bil b. bilc. bil d. 0解析：导线ab段和bc段的有效长度为2lsin30l，所以该通电导线受到的安培力大小为fbilbil2bil，选项a正确答案：a7.如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为f1，现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒，当导体棒中通以方向如右图所示的电流后，台秤读数为f2，则以下说法正确的是()a弹簧长度将变长 b弹簧长度将变短cf1f2 df1f2解析：导体棒受到的安培力方向斜向右下方，由牛顿第三定律可知磁铁受到的磁场力斜向左上方，电流对磁铁的磁场力的竖直分量使条形磁铁对台秤压力减小，故知：f1f2，电流对磁铁的磁场力的水平分量使磁铁左移，故弹簧长度将变短，b、c正确答案：bc8.如右图所示，用三条细线悬挂的水平圆形线圈共有n匝，线圈由粗细均匀、单位长度的质量为2.5 g的导线绕制而成，三条细线呈对称分布，稳定时线圈平面水平，在线圈正下方放有一个圆柱形条形磁铁，磁铁的中轴线oo垂直于线圈平面且通过其圆心o，测得线圈的导线所在处磁感应强度大小为0.5 t，方向与竖直线成30角，要使三条细线上的张力为零，线圈中通过的电流至少为()a0.1 a b0.2 ac0.05 a d0.01 a解析：设线圈半径为r，通电导线受到的安培力fnbi2r，所受重力为gn2rg，平衡时有：fsin30gnbi2rsin 30n2rg，得i，代入数据得i0.1 a故a正确答案：a9如下图甲所示，电流恒定的通电直导线mn，垂直平放在两条相互平行的水平光滑长导轨上，电流方向由m指向n，在两导轨间存在着竖直磁场，取垂直纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，当t0时导线恰好静止若磁感应强度b按如下图乙所示的余弦规律变化，下列说法正确的是()a在最初的一个周期内，导线在导轨上做往复运动b在最初的一个周期内，导线一直向左运动c在最初的半个周期内，导线的加速度先增大后减小d在最初的半个周期内，导线的速度先增大后减小解析：由安培力的表达式fbil结合图乙可知，安培力f在一个周期内随磁感应强度b的变化而变化，在前周期内，安培力f方向不变，大小变小，加速度方向不变，大小变小，由于初速度为零，所以在水平方向上做变加速直线运动；在周期到周期内，磁场方向改变，安培力方向改变，加速度方向改变，速度减小，至周期时速度减小到零，所以d正确；而后在周期到周期内，mn反向加速，在一个周期结束时又回到原来的位置，即做往复运动，所以a正确答案：ad10如图所示，有两根长为l、质量为m的细导体棒a、b，a被水平放置在倾角为45的光滑斜面上，b被水平固定在与a在同一水平面的另一位置，且a、b平行，它们之间的距离为x.当两细棒中均通以电流大小为i的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止，则下列关于b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度的说法正确的是 ()a方向向上b大小为c要使a仍能保持静止，而减小b在a处的磁感应强度，可使b上移d若使b下移，a将不能保持静止解析：由安培定则可知b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度方向向上，a正确a的受力如图甲所示tan45，所以b，b错b无论上移还是下移，b在a处的磁感应强度均减小若上移，a的受力如图乙所示上移过程中fn逐渐减小，f安先减小后增大，故c正确若使b下移，同理可分析a将不能保持静止，d正确答案：acd11.如图所示，将长为50 cm、质量为10 g的均匀金属棒ab的两端用两只相同的弹簧悬挂成水平状态，位于垂直于纸面向里的匀强磁场中，当金属棒中通以0.4 a电流时，弹簧恰好不伸长，求：(1)匀强磁场的磁感应强度是多大？(2)当金属棒中通过大小为0.2 a，方向由a到b的电流时，弹簧伸长1 cm，如果电流方向由b到a，而电流大小不变，弹簧伸长又是多少？解析：(1)当ab棒受到向上的安培力bil和向下的重力mg大小相等时，弹簧不伸长，由bilmg可得出磁感应强度：b t0.49 t(2)当大小为0.2 a的电流由a流向b时，ab棒受到两根弹簧向上的拉力2kx1及向上的安培力bi1l和向下的重力mg作用，处于平衡状态根据平衡条件有：2kx1mgbi1l当电流反向后，ab棒在两个弹簧向上的拉力2kx2及向下的安培力bi2l和重力mg作用下处于平衡，有：2kx2mgbi2l两式相除并整理，得弹簧伸长x2为：x2x11 cm3 cm.答案：(1)0.49 t(2)3 cm12如图所示，在倾角为37的光滑斜面上有一根长为0.4 m、质量为6102 kg的通电直导线，电流大小i1 a、方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 t、方向竖直向上的磁场中，设t0时，b0，求需要几秒，斜面对导线的支持力为零？(g取10 m/s2)解析： 斜面对导线支持力为零时导线受力如图所示由图知ftcos37fftsin37mg解得：f0.8 n.由fbil得：b t2 t，由b0.4t t得t5 s.13.如图所示，导体杆ab的质量为m，电阻为r，放置在与水平成角的倾斜金属导轨上，导轨间距为d，电阻不计，系统处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为b，电池内阻不计求：(1)若导轨光滑，电源电动势e多大时能使导体杆静止在导轨上？(2)若杆与导轨之间的动摩擦因数为，且不通电时导体不能静止在导轨上，则要使杆静止在导轨上，电源的电动势应多大？解析：(1)将空间立体图改画为如图所示的侧视图，并对杆进行受力分析，由平衡条件得