【优化方案】高考物理总复习 第八章第一节知能演练强化闯关 新人教版选修31.doc

知能优化演练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的方向相同解析：选a.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2(2012清华附中质检)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8113所示过c点的导线所受安培力的方向() 图8113a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：选c.由安培定则可知，在a、b两点的导线中的电流所产生的磁场中，过c点的磁感线分别是以a、b为圆心的圆，如图所示分别作出它们在c点产生的磁感应强度ba、bb(圆的切线方向)，并作出其合磁感应强度b.由于babb，并由几何知识可知，合磁感应强度b的方向竖直向下，再由左手定则可判定过c点的导线所受安培力的方向与ab边垂直，指向左边故c选项正确3在如图8114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8114a相互吸引，fafbb相互排斥，fafbc相互吸引，fafb d相互排斥，fafb 解析：选d.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4(2012金华模拟)如图8115所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为l，质量为m的直导体棒在导体棒中的电流i垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度b的大小和方向正确的是() 图8115abmg，方向垂直斜面向上bbmg，方向垂直斜面向下cbmg，方向竖直向上dbmg，方向竖直向下答案：ac5如图8116所示，mn是一根长为l10 cm，质量m50 g的金属棒，用两根长度也为l的细软导线将导体棒mn水平吊起，使导体棒处在b t的竖直向上的匀强磁场中，未通电流时，细导线在竖直方向，通入恒定电流后，金属棒向外偏转的最大偏角37，求金属棒中恒定电流的大小图8116解析：金属棒向外偏转的过程中，受重力mg、导线拉力ft、安培力f共三个力的作用，其中导线的拉力不做功，由动能定理得：wfwg0其中wfflsinbil2sin，wgmgl(1cos)金属棒中的电流为i解得：i5 a.答案：5 a一、选择题1一根容易形变的弹性导线，两端固定导线中通有电流，方向如图8117中箭头所示当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是()图8117解析：选d.由左手定则判断可知d对2(2012北京海淀区期末测试)有两根长直导线a、b互相平行放置，如图8118所示为垂直于导线的截面图在图中所示的平面内，o点为两根导线连线的中点，m、n为两导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与o点的距离相等若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流i，则关于线段mn上各点的磁感应强度，下列说法中正确的是() 图8118am点和n点的磁感应强度大小相等，方向相同bm点和n点的磁感应强度大小相等，方向相反c在线段mn上各点的磁感应强度都不可能为零d在线段mn上只有一点的磁感应强度为零解析：选bd.根据安培定则和磁场的叠加原理，m点和n点的磁感应强度大小相等，方向相反，选项a错b对；在线段mn上只有在o点处，a、b两电流形成的磁场的磁感应强度等大反向，即只有o点处的磁感应强度为零，选项c错d正确3如图8119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8119a0b2b0c.b0 d无法确定解析：选c.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b0.4(2012深圳模拟)如图8120所示为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以o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() 图8120图8121解析：选c.由磁感线的疏密程度表示b的大小，因沿z轴方向b先减小后增大，故最有可能的为c图5如图8122所示，两个完全相同的闭合导线环挂在光滑绝缘的水平横杆上，当导线环中通有同向电流时(如图)，两导线环的运动情况是()图8122a互相吸引，电流大的环其加速度也大b互相排斥，电流小的环其加速度较大c互相吸引，两环加速度大小相同d互相排斥，两环加速度大小相同 解析：选c.本题可采用等效法，将两环形电流等效为两磁体，如图所示，可知两线圈相互吸引，且由牛顿第三定律知，两环的加速度大小相等snsn6(2012南昌模拟)如图8123所示，用绝缘丝线悬挂着的环形导体，位于与其所在平面垂直且向右的匀强磁场中，若环形导体通有如图所示方向的电流i，试判断环形导体的运动情况() 图8123a环形导体向右倾斜b环形导体仍静止不动c环形导体向左倾斜d条件不够，无法判断解析：选b.环形导体各部分受到的安培力的方向在环形导体的平面内向外，故合力为零7如图8124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8124a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：选a.安培力的合力fbiadbi(abcos45bccdcos45)(1)bil，故a正确8(2011高考新课标全国卷)电磁轨道炮工作原理如图8125所示待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触电流i从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与i成正比通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是() 图8125a只将轨道长度l变为原来的2倍b只将电流i增加至原来的2倍c只将弹体质量减至原来的一半d将弹体质量减至原来的一半，轨道长度l变为原来的2倍，其他量不变解析：选bd.由题意可知磁感应强度bki，安培力fbidki2d，由动能定理可得：fl，解得vi，由此式可判断b、d正确9(2012浙江省金华联考)如图8126所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为l，质量为m的直导体棒当导体棒中的电流i垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度b的方向在纸面内由竖直向上沿逆时针转至水平向左的过程中，下列关于b的大小变化的说法中，正确的是() 图8126a逐渐增大b逐渐减小c先减小后增大 d先增大后减小解析：选c.由分析可知：当b垂直斜面向上时，维持导体平衡所需的安培力最小，此时b最小，故其变化为先减小后增大，c正确10如图8127所示的天平可用来测定磁感应强度天平的右臂下面挂有一个矩形线圈宽度为l，共n匝，线圈下端悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面当线圈中通有电流i时(方向如图)，在天平左右两边加上质量各为m1、m2的砝码，天平平衡，当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡，由此可知() 图8127a磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为b磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为c磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为d磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为解析：选b.当电流反向(大小不变)时右边需再加质量为m的砝码后方可平衡，可得此时安培力的方向竖直向上，所以磁场方向垂直纸面向里，由两种情况的受力平衡可得：m1gm2gmgnbil，m1gm2gmgmgnbil，其中m为线圈质量，联解可得二、非选择题11(2012北京东城区检测)如图8128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：图8128(1)金属棒所受到的安培力大小；(2)通过金属棒的电流；(3)滑动变阻器r接入电路中的阻值解析：(1)f安mgsin30，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 12(2012辽宁联考)如图8129所示，pq和ef为水平放置的平行金属导轨，间距为l1.0 m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m20 g，棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连，物体c的质量m30 g在垂直导轨平面方向存在磁感应强度b0.2 t的匀强磁场，磁场方向竖直向上，重力加速度g取10 m/s2.若导轨是粗糙的，且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的0.5倍，若要保持物体c静止不动，应该在棒中通入多大的电流？电流