【导与练】（浙江专用）高考物理大一轮总复习 第八章 第1课时 通电导线在磁场中受到的力知能达标训练(1).doc

第1课时磁场通电导线在磁场中受到的力【测控导航】知识点题号1.磁场、磁感应强度、磁感线1、2、102.磁通量43.通电导体受到安培力作用3、5、6、94.与安培力有关的力学综合问题7、8、11、12一、单项选择题1.(2013上海普陀区一模)把一根长直导线平行地放在磁针的正上方附近,当导线中有电流通过时,磁针会发生偏转.首先观察到这个实验现象的物理学家是(a)a.奥斯特b.爱因斯坦c.牛顿d.伽利略解析:奥斯特发现了电流会产生磁场,故选项a对,选项b、c、d错误.2.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(b)解析:本题考查的是电流的磁效应问题,意在考查学生应用物理知识解决实际问题的能力.由日常知识可知,地球的南极为磁场的n极,由右手螺旋定则可知,电流方向如图b,故选项b正确.3.如图所示,a为螺线管,b为铁芯,c为套在铁芯b上的绝缘磁环.现将a、b、c放置在天平的左盘上,当a中通有电流i时,c悬停在a的上方,天平保持平衡.当调节滑动变阻器,使a中的电流增大时,绝缘磁环c将向上运动.在绝缘磁环c上升到最高点的过程中,若不考虑摩擦及空气阻力的影响,下列说法中正确的是(b)a.天平仍然保持平衡b.天平左盘先下降后上升c.天平左盘先上升后下降d.当绝缘磁环的速度最大时,加速度也最大解析:结合安培力考查了超重与失重,在绝缘磁环c上升到最高点的过程中,先加速上升,然后减速上升,所以先超重,后失重,对天平左盘的压力先增加后减小,所以天平左盘先下降后上升,选项b正确.4.如图所示,一球冠处于磁感应强度为b的匀强磁场中,若球冠的底面大圆半径为r,磁场方向与球冠底面垂直,则穿过整个球冠的磁通量为(a)a.r2bb.大于r2bc.小于r2bd.不能确定解析:有效面积s=r2,所以磁通量=r2b.5.(2012惠州月考)图中的d为置于电磁铁两极间的一段通电直导线,电流方向垂直于纸面向里.在开关s接通后,导线d所受安培力的方向是(a)a.向上b.向下c.向左d.向右解析:由右手螺旋定则,软铁芯在导线处的磁场方向向左,由左手定则,导线d受到的安培力方向向上,选项a正确.6.如图所示,金属棒mn两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由m向n的电流i,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为.如果仅改变下列某一个条件,角的相应变化情况是(a)a.棒中的电流变大,角变大b.两悬线等长变短,角变小c.金属棒质量变大,角变大d.磁感应强度变大,角变小解析:金属棒mn受力分析及其侧视图如图所示,由平衡条件可知f安=mgtan ,而f安=bil,即bil=mgtan ,则i,m,b,故选项a正确,选项c、d错误.角与悬线长度无关,选项b错误.7.如图所示是一种电磁泵,泵体是一个长方体,长边长为l,端面是一个边长为l的正方形,上下两面接在电源上,电压为u(内阻不计),磁感应强度为b的磁场指向cdfe面, 导电剂电阻率为, 则(a)a.泵体内导电剂的电阻为lb.通过泵的电流为ulc.泵体内导电剂所受的安培力为bul2d.安培力产生的压强bu解析:泵体内导电剂的电阻为r=lll=l ,故a对.通过泵的电流为i=ur=ul,故b错.安培力f=bull,故c错.安培力产生的压强p=fs=bulll2=bull,故d错.二、不定项选择题8.(2012广州实验中学检测)如图所示,放在台秤上的条形磁铁两极未知,为了探明磁铁的极性,在它中央的正上方固定一导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向外的电流,则(ad)a.如果台秤的示数增大,说明磁铁左端是n极b.如果台秤的示数增大,说明磁铁右端是n极c.无论如何台秤的示数都不可能变化d.如果台秤的示数增大,台秤的示数随电流的增大而增大解析:如果台秤的示数增大,说明导线对磁铁的作用力竖直向下,由牛顿第三定律知,磁铁对导线的作用力竖直向上,根据左手定则可判断,导线所在处磁场方向水平向右,由磁铁周围磁场分布规律可知,磁铁的左端为n极,选项a正确,选项b、c错误.由f=bil可知选项d正确.9.(2013湖州期中考)如图所示,在同一平面上有a、b、c三根等间距平行放置的长直导线,依次载有1 a、2 a、3 a的电流,方向如图,则(bc)a.导线a所受的安培力方向向右b.导线b所受的安培力方向向右c.导线c所受的安培力方向向左d.由于不能判断导线c所在位置的磁场方向,所以导线c受的安培力方向也不能判断解析:根据同向电流相互吸引,异向电流相互排斥可知,a受b、c的安培力均向左,则合力向左,选项a错误;b受ac的安培力均向右,合力向右,选项b正确;c受b的安培力向左,受a的安培力向右,由于b的电流比a的大,bc间距离比ac间距离小,所以b对c的力大于a对c的力,导线c所受的合力方向向左,选项c正确;同理,b在c处的磁场(垂直纸面向外)大于a在c处的磁场(垂直纸面向里),c处的合磁场方向垂直纸面向外,选项d错误.10.已知地磁场的水平分量为b,利用这一值可以测定某一弱磁场的磁感应强度,如图所示为测定通电线圈中央一点的磁感应强度.实验方法:先将未通电线圈平面固定于南北方向竖直平面内,中央放一枚小磁针,n极指向北方;给线圈通电,此时小磁针n极指北偏东角后静止,由此可以确定线圈中电流方向(由东向西看)与线圈中央的合磁感应强度错误的是(abd)a.顺时针;bcosb.顺时针;bsinc.逆时针;bcosd.逆时针;bsin解析:通电线圈产生磁场方向向东,由安培定则可知电流沿逆时针方向;磁感应强度为矢量,根据其叠加原理可得b=bcos (b为合磁感应强度),所以b=bcos.三、非选择题11.水平放置的光滑金属导轨宽l=0.2 m,接有电源电动势e=3 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b=1 t.导体棒ab的电阻r=6 ,质量m=10 g,垂直放在导轨上并良好接触,求合上开关的瞬间.(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)闭合开关的瞬间,回路中的电流i=er=36 a=0.5 aab棒所受安培力f安=bil=0.1 n由左手定则知方向水平向右.(2)由牛顿第二定律知a=f安m=10 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. (2013安徽黄山市一模)如图所示,水平桌面上放置的光滑u形金属导轨,串接有电源,现将两根质量相等的导线放在导轨上,方向与导轨垂直,导轨所在平面处有一方向竖直向上的匀强磁场.s闭合后,两导线便向右运动,