【名师一号】高考物理一轮 81磁场及其对电流的作用双基练 新人教版.doc

2014名师一号高考物理一轮双基练：8-1磁场及其对电流的作用1.练图811磁场中某区域的磁感线，如练图811所示，则()aa、b两处的磁感应强度的大小不等，babbba、b两处的磁感应强度的大小不等，babbc同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大d同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小解析在磁场中，磁感线疏密表示磁场的强弱，故babb，选项b正确，a错误；同一通电导线如果都垂直放入磁场中，则在a处受力一定比b处受力小，但如果导线与磁场平行放置，受力均为0，故c、d项均错误答案b2一根容易形变的弹性导线，两端固定导线中通有电流，方向如图中箭头所示当没有磁场时，在如练图812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()练图812a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.练图813如练图813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()a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，故合力为零答案b4为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流i引起的在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是()解析地磁场的n极在地球南极附近，地磁场的s极在地球北极附近，根据安培定则，可判定电流方向为顺时针方向(站在地球的北极向下看)，选项b正确，选项a、c、d错误答案b5.练图814(多选题)通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线mn在同一平面内，电流方向如练图814所示，ab边与mn平行关于mn的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是()a线框有两条边所受的安培力方向相同b线框有两条边所受的安培力大小相同c线框所受安培力的合力向左d线框所受安培力的合力向右解析由图示的电流方向可知，通电线框abcd处的磁场方向是垂直于纸面向里的由左手定则可知导线框abcd的四条边所受的磁场力方向分别垂直于各边向外，即四条边所受的安培力方向都不同：fab向左，fbc向上，fcd向右，fda向下bc边与ad边到通电直导线mn的距离相等，由对称性知，fbc与fad大小相等；由于ab边比cd边距mn近，所以fabfcd，故线框所受安培力的合力向左故b、c项正确答案bc6欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时，因无电源和电流表，他利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电流，具体做法是在地磁场作用下在水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为i时，小磁针偏转了30，问当他发现小磁针偏转了60，通过该直导线的电流为(直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比)()a2i b3ic.i d无法确定解析小磁针n极指向合磁场的方向，则直线电流的磁场b1与地磁场的水平分量be之间的关系为b1betan30，b1betan60，利用上两式得：b13b1，而直线电流的磁场与其电流成正比，故b项正确答案b7.练图815(多选题)如练图815所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置着一根长直导线，电流方向垂直纸面向外，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()aa、b两点磁感应强度相同bc、d两点磁感应强度大小相等ca点磁感应强度最大db点磁感应强度最大解析磁感应强度是矢量，根据安培定则可确定直导线产生的磁场在a、b、c、d四点磁感应强度的方向根据矢量合成法则，可得a、c项错误，b、d项正确答案bd8如练图816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：练图816(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，如练答图811所示练答图811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 b级能力提升1.练图817如练图817所示，在竖直向下的匀强磁场中，有两根竖直放置的平行导轨ab、cd，导轨上放有质量为m的金属棒mn，棒与导轨间的动摩擦因数为，现从t0时刻起，给棒通以图示方向的电流，且电流与时间成正比，即ikt，其中k为恒量若金属棒与导轨始终垂直，则如图所示的表示棒所受的摩擦力随时间变化的四幅图中，正确的是()解析当fbilblktmg时，棒沿导轨向下减速；在棒停止运动前，所受摩擦力为滑动摩擦力，大小为fblkt；当棒停止运动时，摩擦力立即变为静摩擦力，大小为fmg，故选项c正确答案c2.练图818如练图818所示，三根通电长直导线p、q、r互相平行，垂直纸面放置，其间距均为a，电流均为i，方向垂直纸面向里(已知电流为i的长直导线产生的磁场中，距导线r处的磁感应强度bki/r，其中k为常数)原点o处的磁感应强度为()a大小为，方向沿x轴负方向b大小为，方向沿x轴正方向c大小为，方向沿y轴正方向d大小为，方向沿y轴负方向解析由右手螺旋定则，三根导线在o点的合磁感应强度为b，方向向左，即沿x轴负方向，a项正确答案a3如练图819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()练图819a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，联立解得b.答案b4.练图8110如练图8110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，则需要多长时间，斜面对导线的支持力为零？(g取10 m/s2)解析斜面对导线的支持力为零时导线的受力如练答图812所示练答图812由平衡条件tcos37ftsin37mg两式联立解得：f代入数值得：f0.8 n，由fbil得b t2 t.b与t的变化关系为b0.4t.所以t5 s.答案5 s5.练图8111如练图8111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？电流的方向如何？解析因导轨粗糙，设棒和导轨之间的最大静摩擦力为ff.若bilm