2年模拟（浙江专用）高三物理一轮复习 第8章 第1讲 磁场及磁场对电流的作用练习.doc

第1讲磁场及磁场对电流的作用a组20142015年模拟基础题组时间:20分钟分值:25分选择题(每题5分,共25分)1.(2015河北唐山摸底,6)将长为l的导线弯成六分之一圆弧,固定于垂直纸面向外、磁感应强度大小为b的匀强磁场中,两端点a、c连线竖直,如图所示。若给导线通以由a到c、大小为i的恒定电流,则导线所受安培力的大小和方向是() a.ilb,水平向左b.ilb,水平向右c.,水平向右d.,水平向左2.(2014北京西城期末,10)一根通电直导线水平放置在地球赤道的上方,其中的电流方向为自西向东,该导线所受地磁场的安培力方向为()a.水平向北b.水平向南c.竖直向上d.竖直向下3.(2014浙江湖州期末,8)如图所示,e、f分别表示蓄电池两极,p、q分别表示螺线管两端。当闭合开关时,发现小磁针n极偏向螺线管q端。下列判断正确的是()a.f为蓄电池正极b.螺线管p端为s极c.流过电阻r的电流方向向下d.管内磁场方向由q指向p4.(2014上海七校联考,8)如图所示,为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况(只标出了部分磁感线的方向),以o点(图中白点)为坐标原点,沿z轴正方向磁感应强度b大小的变化最有可能为()5.(2014广东十校联考,8)如图所示,磁场方向竖直向下,通电直导线ab由水平位置1绕a点在竖直平面内转到位置2,通电导线所受安培力的情况是()a.数值变大,方向不变b.数值变小,方向不变c.数值不变,方向改变d.数值、方向均改变b组20142015年模拟提升题组时间:30分钟分值:30分一、选择题(每题5分,共20分)1.(2014浙江湖州期末,7)如图所示,mn、pq为放置于水平面上的两根平行导轨,通电导体棒ab垂直放置在导轨上,已知导体棒质量m=1 kg,长l=2.0 m,通过的电流i=5.0 a,方向如图所示。导体棒与导轨间的动摩擦因数=。若使导体棒水平向右匀速运动,要求轨道内所加与导体棒ab垂直的匀强磁场的磁感应强度最小,则磁场的方向与轨道平面的夹角是(g=10 m/s2)() a.30b.45c.60d.902.(2014湖南永州联考,6)如图所示,有两根长均为l、质量均为m的细导体棒a、b,其中a被水平放置在倾角为45的绝缘光滑斜面上,b被水平固定在斜面的右侧,且与a在同一水平面上,a、b相互平行。当两细棒中均通以大小为i的同向电流时,a恰能在斜面上保持静止,关于b中电流在a处产生的磁场的磁感应强度b,下列说法正确的是()a.方向竖直向上b.大小为c.大小为d.若使b竖直向下移动,a仍能保持静止3.(2014浙江衢州月考,3)如图所示为一同学自制的测量电流大小和方向的装置。一匀质细金属棒mn的中点与竖直悬挂的绝缘弹簧相连,处在磁感应强度b=0.4 t的匀强磁场区域abcd中,与mn右端相接的轻指针可指示标尺上的电流读数。若金属棒长0.3 m,ab边长0.2 m,匀质细金属棒质量m=20 g。没有电流通过时,mn处于平衡状态,指针指在零位置,如图所示,当通以方向由n指向m的电流时,指针上移1.5 cm,并指在1.5 a位置;若通以方向由m指向n的电流,指针向下移2 cm,则指针所指的电流大小为()a.1.5 ab.2.0 ac.2.5 ad.3.0 a4.(2014浙江杭州第一次质检)如图所示为电流天平,可用来测定磁感应强度。天平的右臂上挂有一匝数为n的矩形线圈,线圈下端在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。当线圈中通有电流i(方向如图)时,发现天平的右端低左端高,下列哪些调节方案可以使天平水平平衡()a.仅减小电流大小b.仅增长线框的宽度lc.仅减轻左盘砝码的质量d.仅增加线圈的匝数二、非选择题(10分)5.(2014浙江金丽衢十二校二联,24)“电磁炮”是利用电磁力对弹体加速的新型武器,具有速度快、效率高等优点。如图是“电磁炮”的原理结构示意图,光滑水平加速导轨电阻不计,轨道宽为l=0.2 m。在导轨间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度b=1102 t。“电磁炮”弹体总质量m=0.2 kg,其中弹体在轨道间的电阻r=0.4 。可控电源的内阻r=0.6 ,电源的电压能自行调节,以保证“电磁炮”匀加速发射。在某次试验发射时,电源为加速弹体提供的电流是i=4103 a。不计空气阻力。求:(1)弹体所受安培力大小;(2)弹体从静止加速到4 km/s,轨道至少要多长?(3)弹体从静止加速到4 km/s的过程中,该系统消耗的总能量;(4)请说明电源的电压如何自行调节,以保证“电磁炮”匀加速发射。a组20142015年模拟基础题组选择题1.d将长为l的导线弯成六分之一圆弧,圆弧所对的圆心角为60,圆弧半径r=l,圆弧的弦长为l,导线所受安培力的大小f=bil,由左手定则可判断出导线所受安培力的方向为水平向左,选项d正确。2.c通电直导线电流自西向东,在赤道上方磁场方向由南向北,由左手定则判断导线所受安培力竖直向上,c正确。3.ad根据小磁针n极偏向螺线管q端可判断q端为螺线管的s极,p端为n极,选项b错;根据安培定则,流过电阻r的电流方向向上,选项c错;根据外电路电流从电源正极流向负极,f为蓄电池正极,选项a对;螺线管外部磁场从n极指向s极,内部磁场从s极指向n极,所以管内磁场方向由q指向p,选项d对。4.c由磁感线的疏密可判断磁感应强度的大小,磁感线越密的地方,磁感应强度越大,c正确。5.b安培力的计算公式为f=bil sin ,其中表示磁场方向与通电直导线之间的夹角,本题中变小,所以安培力变小;根据左手定则,安培力既垂直于磁场方向,也垂直于电流方向,本题中安培力的方向不变,仍垂直于纸面所在平面,综上分析,只有选项b正确。b组20142015年模拟提升题组一、选择题1.c导体棒受到自身重力g、安培力f、支持力fn及滑动摩擦力fn。其中支持力fn和滑动摩擦力fn互相垂直,如图所示,设合力与竖直方向的夹角为,则有tan =,即=30。若使导体棒水平向右匀速运动,重力g和安培力f的合力f1与支持力fn和滑动摩擦力fn的合力应等大反向,根据几何关系可知,当安培力f与合力f1垂直时,安培力最小,即安培力与竖直方向的夹角为90-=60,根据左手定则,磁场与安培力垂直,所以磁场方向与轨道平面夹角为60,选项c正确。2.ac由安培定则,b中电流在a处产生的磁场的磁感应强度b方向竖直向上,选项a正确。对a分析受力,由平衡条件,bil cos 45=mg sin 45,解得b中电流在a处产生的磁场的磁感应强度b=,选项c正确,b错误;若使b竖直向下移动,二者距离增大,a、b之间安培力减小,且方向与沿斜面向上方向的夹角增大,a不能保持静止,选项d错误。3.b由左手定则可知,电流从n指向m时,安培力方向向上,且f=kx1=bi1l,同理电流从m指向n时,安培力方向向下,且f=kx2=bi2l,联立解得i2=2.0 a,b选项正确。4.a天平左端高右端低,说明左端轻右边重,要使天平平衡,可以增加左盘砝码的质量,也可以减小右盘砝码质量,选项c错;根据左手定则判断线框在磁场中受到竖直向下的安培力f=nbil,也可以减小安培力,等效于减小右盘砝码质量。减小安培力可以采取减小电流大小,减小线框的宽度l或者减小线圈的匝数,选项a对,b、d错。二、非选择题5.答案(1)8104 n(2)20 m(3)1.76106 j(4)见解析解析(1)在通有电流i时,弹体作为导体受到磁场施加的安培力为:f=ilb=8104 n(2)由动能定理:fx=mv2x=20 m(3)由f