【三维设计】高三物理备考复习 第九章 第1单元 磁场的描述　磁场对电流的作用课下综合提升 新人教版（广东专版） .doc

【三维设计】2013高三物理备考复习 第九章 第1单元 磁场的描述磁场对电流的作用课下综合提升 新人教版（广东专版） 1.如图1所示，一段导线abcd位于磁感应强度大小为b的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。线段ab、bc和cd的长度均为l，且abcbcd135。流经导线的电流为i，方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力()图1a方向沿纸面向上，大小为(1)ilbb方向沿纸面向上，大小为(1)ilbc方向沿纸面向下，大小为(1)ilbd方向沿纸面向下，大小为(1)ilb解析：由左手定则及力的合成可知合力方向沿纸面向上，故知选项c、d错误。再由安培力公式fbil可得合力大小为(1)ilb，选项a正确，b错误。答案：a2在如图2所示电路中，电池均相同，当电键s分别置于a、b两处时，导线mm与nn之间的安培力的大小分别为fa、fb，则这两段导线()图2a相互吸引，fafb b相互排斥，fafbc相互吸引，fafb d相互排斥，fafb解析：电键s分别置于a、b两处时，电源分别为一节干电池和两节干电池，而电路中灯泡电阻不变，则电路中电流iaib，mm在nn处的磁感应强度babb，应用安培力公式fbil可知fafb，又mm与nn电流方向相反，则相互排斥。答案：d3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3所示。过c点的导线所受安培力的方向()图3a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：a处导线在c处产生的磁场b1的方向垂直于ac连线向左下方，b处导线在c处产生的磁场b2的方向垂直于bc连线向右下方。b1和b2的合磁场b的方向竖直向下由左手定则可判断出过c点的导线所受安培力的方向与ab边垂直，指向左边。c正确。答案：c4.如图4所示，两个完全相同的通电圆环a、b的圆心o重合、圆面相互垂直放置，通电电流相同，电流方向如图4所示，设每个圆环在其圆心o处独立产生的磁感应强度大小为b0，则o处的磁感应强度大小为()图4a0 b2b0c.b0 d无法确定解析：据安培定则可知，图中a环在圆心o处产生的磁感应强度的方向垂直于纸面向里，b环在圆心o处产生的磁感应强度的方向竖直向下。据平行四边形定则可知，圆心o处磁感应强度大小为b0。答案：c5(双选) (2011上海高考)如图5，质量为m、长为l的直导线用两绝缘细线悬挂于o、o，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿x正方向的电流i，且导线保持静止时， 悬线与竖直方向夹角为。则磁感应强度方向和大小可能为()图5az正向，tanby正向，cz负向，tand沿悬线向上，sin解析：若b沿z轴正方向，导线无法平衡，a错误；若b沿y轴正方向，由左手定则，受力如图甲，mgbil，所以b正确；若b沿z轴负方向，受力如图乙，tsinbil；tcosmg，所以btan，c正确；若b沿悬线向上，受力如图丙，导线无法平衡，d错误。答案：bc6(双选)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6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()图6ab、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小db点的磁感应强度的值最大解析：通电直导线在c点的磁感应强度方向与b0的方向相反，b、d两点的磁感应强度方向与b0垂直，故b、d两点磁感应强度大小相等，a点的磁感应强度方向与b0同向，由磁场的叠加知c点的合磁感应强度最小。a、c项正确。答案：ac7. (双选)如图7所示，质量为m、长为l的导体棒电阻为r，初始时静止于光滑的水平轨道上，电源电动势为e，内阻不计。匀强磁场的磁感应强度为b，其方向与轨道平面成角斜向上方，开关闭合后导体棒开始运动，则()图7a导体棒向左运动b开关闭合瞬间导体棒mn所受安培力为c开关闭合瞬间导体棒mn所受安培力为d开关闭合瞬间导体棒mn的加速度为解析：磁场方向与导体棒垂直，导体棒所受安培力fbil，方向为垂直于磁场方向与导线方向所确定的平面斜向下，其有水平向右的分量，故a、c错误，b正确。导体棒的合力f合fcos(90)fsin，由a得a，d正确。答案：bd8. (双选)如图8所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的s极向纸内偏转，这一束带电粒子可能是()图8a向右飞行的正离子b向左飞行的正离子c向右飞行的负离子d向左飞行的负离子解析：同学们往往只考虑粒子一个方向的运动，而忽略了此题的多解性。带电粒子的定向移动可形成电流，一束带电粒子的运动可看做通电直导线，再由安培定则可推出可能是向左飞行的正离子或向右飞行的负离子。答案：bc9磁铁放久了，其磁性将变弱，为了保持其磁性，我们需要给磁铁充磁，充磁的方式有两种。图9甲是将条形磁铁穿在通电螺线管中，图9乙是将条形磁铁夹在电磁铁之间，a、b和c、d接直流电源，下列接线正确的是()图9aa接电源正极，b接电源负极，c接电源正极，d接电源负极ba接电源正极，b接电源负极，c接电源负极，d接电源正极ca接电源负极，b接电源正极，c接电源正极，d接电源负极da接电源负极，b接电源正极，c接电源负极，d接电源正极解析：充磁时，应使外加磁场方向与磁铁的磁场方向相同，甲图中，因磁铁在螺线管内部，应使螺线管内部磁感线方向从右向左，由安培定则可判定，a接电源正极，b接电源负极；乙图中，同理可知，右端为螺线管n极，左端为s极，由安培定则可判定c接电源负极，d接电源正极，故b对。答案：b10.如图10所示，abcd四边形闭合线框，a、b、c三点坐标分别为(0，l,0)，(l，l,0)，(l,0,0)，整个空间处于沿y轴正方向的匀强磁场中，通入电流i，方向如图所示，关于四边形的四条边所受到的安培力的大小，下列叙述中正确的是()图10aab边与bc边受到的安培力大小相等bcd边受到的安培力最大ccd边与ad边受到的安培力大小相等dad边不受安培力作用解析：根据左手定则，ab边受到的安培力大小为fabbiab，bc边平行于磁场方向受力为零，故a错；ad边受到的安培力大小为fadbiod; cd边受到的安培力大小为fcdbicd，故b正确，c、d均错。答案：b11.水平放置的光滑金属导轨宽l0.2 m，接有电源电动势e3 v，电源内阻及导轨电阻不计。匀强磁场竖直向下穿过导轨，磁感应强度b1 t。导体棒ab的电阻r6 ，质量m10 g，垂直放在导轨上并良好接触，求合上开关的瞬间。图11 (1)金属棒受到安培力的大小和方向；(2)金属棒的加速度。解析：(1)闭合电键的瞬间，回路中的电流i a0.5 aab棒所受安培力f安bil0.1 n由左手定则知方向水平向右(2)由牛顿第二定律知a10 m/s2方向水平向右答案：(1)0.1 n水平向右(2)10 m/s2，方向水平向右12.粗细均匀的直导线ab的两端悬挂在两根相同的弹簧下边，ab恰好处在水平位置(如图12所示)。已知ab的质量为m10 g，长度l60 cm，沿水平方向与ab垂直的匀强磁场的磁感应强度b0.4 t。图12(1)要使两根弹簧能处在自然状态，既不被拉长，也不被压缩，ab中应沿什么方向、通过多大的电流？(2)当导线中有方向从a到b、大小为0.2 a的电流通过时，两根弹簧均被拉长了x1 mm，求该弹簧的劲度系数。(3)当导线中由b到a方向通过0.2 a的电流时两根弹簧被拉长多少？(取g9.6 m/s29.6 n/kg)解析：(1)只有当ab受到的磁场力方向竖直向上且大小等于ab的重力时，两根弹簧才能处于自然状态，根据左手定则，ab中的电流应由a到b，电流的大小由mgbil求得i a0.4 a。(2)当导线中通过由a到b的电流时，受到竖直向上的磁场力作用，被拉长的两根弹簧对ab有