新课标 磁场对运动电荷的作用.docVIP

选修3-1 第8章 第1单元1.关于磁感应强度的概念，以下说法中正确的有()A电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B一定等于B电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度可能大于或等于C磁场中电流元受力大的地方，磁感应强度一定大D磁场中某点磁感应强度的方向，与电流元在此点的受力方向相同解析：判断磁感应强度的大小，需要在电流元受力最大的前提下进行，选项A、B中的力F可能小于或等于最大受力，因此，磁感应强度B可能大于或等于；电流元在磁场中受力与其放置方向有关，因此电流元受力大的地方，磁感应强度不一定大；磁场的方向规定为小磁针静止时N极所指的方向，与电流元受力方向不相同综上所述，B项正确答案：B2(2010武汉联考)关于磁感线的描述，正确的是()A磁铁的磁感线从N极出发，终止于S极B利用磁感线疏密程度可定性地描述磁场中两点相对强弱C磁铁周围小铁屑有规则的排列，正是磁感线真实存在的证明D不管有几个磁体放在某一空间，在空间任一点绝无两根(或多根)磁感线相交解析：磁感线是为了形象地描述磁场强弱而引入的假想线，实际上并不存在，它每一点的切线方向就是该点的磁场方向，利用它的疏密程度来表示磁场的强弱，它是一个闭合曲线，在磁体外部磁感线是从磁体的N极出来，进入磁体的S极任意两条磁感线都不相交，故B、D正确答案：BD3在匀强磁场的同一位置，先后放入长度相等的两根直导线a和b，a、b导线的方向与磁场方向垂直，但两导线中的电流大小不同，下图表示导线所受安培力F与通电电流I的关系，a、b各自有一组F、I的数值，在图象中各描一个点，其中正确的是()解析：由于导线与磁场垂直，故FBIL，而a、b两导线的L相同，B相同，所以FI，因此选项D正确答案：D4(2009重庆高考)在如图所示电路中，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，可判断这两段导线()A相互吸引，fafbB相互排斥，fafbC相互吸引，fafb D相互排斥，fafb解析：无论电键置于a还是置于b，两导线中通过的都是反向电流，相互间作用力为斥力，A、C错误电键置于位置b时电路中电流较大，导线间相互作用力也较大，故D正确. 答案：D5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：CD6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：C7把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好跟杯里的水银面相接触，并使它组成如图所示的电路图当开关S接通后，将看到的现象是()A弹簧向上收缩B弹簧被拉长C弹簧上下跳动D弹簧仍静止不动解析：如图所示，通电后，弹簧的每一圈都相当于一个环形电流，且各圈的电流绕向相同任取其中两圈，其相邻两侧一定形成相异极性，因此互相吸引弹簧的各圈互相吸引后，弹簧收缩，下端脱离水银面，使电路断开电路断开后，弹簧中的电流消失，磁场作用失去，弹簧在自身重力及弹力作用下下落于是，电路又接通，弹簧又收缩如此周而复始，弹簧上下跳动C项正确答案：C8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()Ab、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：AC9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：ACD10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 得t5 s.11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据报道，最近已研制出一种可以投入使用的电磁轨道炮，其原理如图所示炮弹(可视为长方形导体)置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接开始时炮弹在导轨的一端，通电流后，炮弹会被磁场力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出设两导轨之间的距离d0.10 m，导轨长L5.0 m，炮弹质量m0.30 kg.导轨上的电流I的方向如图中箭头所示可认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B2.0 T，方向垂直于纸面向里若炮弹出口速度为v2.0103 m/s，求通过导轨的电流I.(忽略摩擦力与重力的影响)解析：当导轨通有电流I时，炮弹作为导体受到磁场施加的安培力为FIdB设炮弹加速度的大小为a，则有Fma炮弹在两导轨间做匀加速运动，因而v22aL得I代入题给数据得I6.0105 A.13如图所示，导体杆ab的质量为m，电阻为R，放置在与水平面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，