高考物理总复习 课时作业23 磁场及磁场对电流的作用 教科版.doc

课时作业(二十三) 磁场及磁场对电流的作用1关于磁感应强度，下列说法正确的是()a一小段通电导线放在b为零的位置，那么它受到的磁场力也一定为零b通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度也一定为零c放置在磁场中1 m长的通电导线，通过1 a的电流，受到的磁场力为1 n，则该处的磁感应强度就是1 td磁场中某处的b的方向跟电流在该处受到的磁场力f的方向相同2.两个完全相同的圆形线圈，如图所示，穿在一根绝缘的光滑水平横杆上，分别通以方向相同的电流i1、i2，则()a两线圈相互吸引b两线圈相互排斥c两线圈静止 d两线圈先吸引后排斥3.一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如图所示如果直导线可以自由地运用且通以由a到b的电流，则判断导线ab受磁场力后的运动情况()a从上向下看顺时针转动并靠近螺线管b从上向下看顺时针转动并远离螺线管c从上向下看逆时针转动并远离螺线管d从上向下看逆时针转动并靠近螺线管4.(2012大纲全国卷)如图，两根相互平行的长直导线过纸面上的m、n两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流a、o、b在m、n的连线上，o为mn的中点，c、d位于mn的中垂线上，且a、b、c、d到o点的距离均相等关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是()ao点处的磁感应强度为零ba、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反cc、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同da、c两点处磁感应强度的方向不同5.已知地磁场的水平分量为b，利用这一值可以测定某一弱磁场的磁感强度，如图所示为测定通电线圈中央一点的磁感强度实验方法：先将未通电线圈平面固定于南北方向竖直平面内，中央放一枚小磁针n极指向北方；给线圈通电，此时小磁针n极指北偏东角后静止，由此可以确定线圈中电流方向(由东向西看)与线圈中央的合磁感强度分别为()a顺时针； b顺时针；c逆时针； d逆时针；6有一小段通电导线，长为1 cm，电流强度5 a，把它置于磁场中某点，受到的安培力为0.1 n，则该点的磁感应强度b一定是()ab2 t bb 2 tcb2 t d以上情况均可能7.如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘线水平吊起通电直导线a.a与螺线管垂直，“”表示导线中电流的方向垂直于纸面向里电键s闭合后，a受到通电螺线管磁场的作用力的方向是()a水平向左 b水平向右c竖直向下 d竖直向上8质量为m的通电细杆置于倾角为的导轨上，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如下列选项所示(截面图)，杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是()9如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为.整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中金属杆ab垂直导轨放置，当金属杆ab中通有从a到b的恒定电流i时，金属杆ab刚好静止则()a磁场方向竖直向上b磁场方向竖直向下c金属杆ab受安培力的方向平行导轨向上d金属杆ab受安培力的方向平行导轨向下10.(2013山东潍坊)如图所示，一质量为m的导体棒mn两端分别放在两个固定的光滑圆形导轨上，两导轨平行且间距为l，导轨处在竖直向下的匀强磁场中，当导体棒中通一自右向左的电流i时，导体棒静止在与竖直方向成37角的导轨上，取sin 370.6，cos 370.8，求：(1)磁场的磁感应强度b；(2)每个圆导轨对导体棒的支持力大小n.11如图所示，在倾角为30的斜面上，固定一宽l0.25 m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器r.电源电动势e12 v，内阻r1 ，一质量m20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好整个装置处于磁感应强度b0.80 t、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)金属导轨是光滑的，取g10 m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求：(1)金属棒所受到的安培力(2)通过金属棒的电流(3)滑动变阻器r接入电路中的阻值12.如图所示，两竖直放置的足够长的平行光滑导轨与电阻r连接后处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，金属杆ab与导轨接触良好并可沿导轨滑动，金属杆的电阻恒定，导轨的电阻忽略不计，最初开关s断开，让ab杆由静止开始下滑，经一段时间后闭合s.则从s闭合开始计时，金属杆ab的速度v、加速度a、杆中的电流i、金属杆所受安培力f随时间t变化的关系图像如图所示，其中不可能发生的是()13.如图所示，电源电压e2 v，内阻不计，竖直导轨电阻不计，金属棒的质量m0.1 kg，r0.5 ，它与导轨间的动摩擦因数0.4，有效长度为0.2 m，靠在导轨外面，为使金属棒不动，施一与纸面夹角37且垂直于金属棒向里的磁场(g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)求：(1)此磁场是斜向上还是斜向下？(2)b的范围是多少？详解答案课时作业(二十三)1a根据磁感应强度的定义，a选项对b选项通电导线(电流i)与磁场方向平行时，磁场力为零，磁感应强度不为零，b选项错c选项只有通电导线(电流i)与磁场方向垂直时，该处磁感应强度大小才为1 t，c选项错d选项b与f方向一定垂直，d选项错2a3d判断导线的转动方向可用电流元法：把直线电流等效为ao、oo、ob三段(oo段极短)电流元，由于oo段电流方向与该处的磁场方向相同，所以不受安培力作用；ao段电流元所在处的磁场方向斜向上，由左手定则可知其所受安培力方向垂直纸面向外；ob段电流元所在处的磁场方向斜向下，同理可知其所受安培力方向垂直纸面向里，综上可知导线将以oo段为轴逆时针转动(从上向下看)并靠近螺线管4c根据安培定则判断磁场方向，再结合矢量的合成知识求解根据安培定则判断：两直线电流在o点产生的磁场方向均垂直于mn向下，o点的磁感应强度不为零，故a选项错误；a、b两点的磁感应强度大小相等，方向相同，故b选项错误；根据对称性，c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，故c选项正确；a、c两点的磁感应强度方向相同，故d选项错误5c通电线圈产生磁场方向向东，由安培定则可知电流沿逆时针方向；磁感应强度为矢量，根据其叠加原理可得bbcos (b为合磁感应强度)，所以b.所以本题选c项6c因本题中没给出通电导线在磁场中如何放置，当电流强度i、长度l、安培力一定的情况下，当l与b垂直时，b最小，bminf/il0.1 /(50.01)t2 t即b2 t.7c电键闭合后根据安培定则可判定导线所在位置处磁感线的方向为水平向右，再由左手定则判定导线受到安培力的方向为竖直向下，c项正确8cd对通电细杆进行受力分析如下：根据平衡条件可以判断出c和d中细杆一定受到摩擦力的作用9a本题考查物体的平衡及安培力方向的判断受力分析如图所示，当磁场方向竖直向上时，由左手定则可知安培力水平向右，金属杆ab受力可以平衡，a正确；若磁场方向竖直向下，由左手定则可知安培力水平向左，则金属杆ab受力无法平衡，b、c、d错误10解析：(1)从右向左看受力分析如图所示，由受力平衡得：tan 37解得：b(2)两导轨对棒的支持力2n，满足：2ncos 37mg解得：nmg即每个圆导轨对导体棒的支持力大小为mg答案：(1)(2)mg11解析：(1)f安mgsin 30，得f安0.1 n.(2)金属棒静止在金属轨道上受力平衡，如图所示解得i0.5 a.(3)设滑动变阻器接入电路的阻值为r0，根据闭合电路欧姆定律得：ei(r0r)解得r0r23 .答案：(1)0.1 n(2)0.5 a(3)23 12b最初s断开，ab杆做自由落体运动，获得速度设为v，产生感应电动势eblv，此时闭合s，则感应电流为iblv/r总，安培力为fb2l2v/r总若速度v较小，满足g，由牛顿第二定律得，gma，金属杆将做加速度减小的加速运动，直到最后做匀速运动；若速度v正好使g，则做匀速运动；若速度v大，满足g，则有gma，金属杆将做加速度减小的减速运动，直到最后做匀速运动由以上分析可知a、c、d图像都有可能13解析：(1)安培力的方向应与磁场方向垂直，若磁场斜向上，金属棒与导轨间没有压力，不会静止，故磁场必斜向下(2)从左向右看平面图如图所示，当磁感应强度较大金属棒有向上运动趋