第八章第1讲磁场的描述 磁场对电流的作用课时知能训练.doc

课时知能训练(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)1下列说法中正确的是()A电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零B一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零C表征电场中某点电场的强弱，是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值D表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值【解析】电场和磁场有一个明显的区别是：电场对放入其中的电荷有力的作用，磁场对通电导线有力的作用的条件是磁场方向不能和电流方向平行，因此A对B错同理根据电场强度的定义式EF/q可知C正确而同样用比值定义法定义的磁感应强度则应有明确的说明，即B中I和B的方向必须垂直，故D错【答案】AC图81152磁场中某区域的磁感线如图8115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均错误【答案】B图81163(2009全国高考)如图8116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()A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】A图81174将一个质量很小的金属圆环用细线吊起来，在其附近放一条形磁铁，磁铁的轴线与圆环在同一个平面内，且通过圆环中心，如图8117所示，当圆环中通以顺时针方向的电流时，从上往下看()A圆环顺时针转动，靠近磁铁B圆环顺时针转动，远离磁铁C圆环逆时针转动，靠近磁铁D圆环逆时针转动，远离磁铁【解析】该通电圆环相当于一个垂直于纸面的小磁针，N极在内，S极在外，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可得C项正确【答案】C5在竖直向上的匀强磁场中放置载有相同电流的三根导线，如图8118所示，导线aa水平放置并且长为L；导线bb长为2L且与水平方向成60角；直角折导线cOc中OcOcL，c、c在同一水平面；假如它们所受安培力分别为F1、F2、F3，不计通电导线间的相互作用力，则它们的大小关系为()图8118AF1F2F2F3CF1F2，无法判断F3的大小DF1F2F3【解析】对于通电导线aa，所受安培力F1BIL；对于通电导线bb，所受安培力F2BI(2L)sin 30BIL；对于通电折线cOc，先计算cO通电导线所受安培力FcOBI(L)sin 45BIL，显然通电导线Oc所受安培力FOc大小也是BIL，由左手定则判定导线cO与导线Oc所受安培力方向相同，因此折线所受安培力F3BIL，D项正确【答案】D图81196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8119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()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】AC图81207(2012南通模拟)如图8120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下滑，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，且电流大小与时间成正比，即Ikt，其中k为正恒量若金属棒与导轨始终垂直，则如下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FfBILBLktmg时，棒沿导轨向下加速；当FfBLktmg时，棒沿导轨向下减速；在棒停止运动前，棒所受摩擦力为滑动摩擦力，大小为FfBLkt；当棒停止运动时，摩擦力立即变为静摩擦力，大小为Ffmg，故选项C正确【答案】C8质量为m的通电细杆置于倾角为的导轨上，导轨的宽度为d，杆与导轨间的动摩擦因数为，有垂直于纸面向里的电流通过杆，杆恰好静止于导轨上在如图8121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()图8121【解析】A中通电细杆所受安培力水平向右，B中安培力竖直向上，这两种情况，即使没有摩擦力，通电细杆也可以静止在导轨上；C中安培力竖直向下，D中安培力水平向左，这两种情况，如果没有摩擦力，通电细杆均不能静止，故C、D中杆所受摩擦力一定不为零【答案】CD9(2011上海高考)如图8122所示，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.则磁感应强度的方向和大小可能为()图8122Az正向， tan By正向，Cz负向， tan D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：mgILB，所以B，B项正确；若B沿z轴负方向，受力如图，Tsin ILB；Tcos mg，所以Btan ，C项正确；若B沿悬线向上，受力如图，导线无法平衡，D错误【答案】BC图812310如图8123所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为F1，现在磁铁上方中心偏左位置固定一通电导线，电流方向如图8123所示，当加上电流后，台秤读数为F2，则以下说法正确的是()AF1F2，弹簧长度将变长BF1F2，弹簧长度将变短CF1F2，弹簧长度将变长DF1F2，弹簧长度将变短【解析】根据左手定则判断导线所受安培力斜向右下方，由牛顿第三定律可知磁铁受导线的作用力为斜向左上方. 磁铁在竖直方向与水平方向受力平衡，可得支持力变小，磁铁压缩弹簧，故B正确【答案】B二、非选择题(本题共2小题，共30分计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)图812411(15分)半径为r，电流为I1的通电圆环圆心a处的磁感应强度为B，在圆环下方距圆心a为L的地方水平放置一根电流为I2的无限长直导线MN时，圆环圆心a处的磁感应强度变为零，设圆环平面与长直导线在同一竖直平面内，如图8124所示，求：(1)根据对称性，直导线电流I2在导线正下方L处的b点产生的磁感应强度大小是多少？方向如何？(2)如果把圆环平移到b点，使圆环的圆心与b点重合，则圆环电流与直线电流在b点产生的合磁场的磁感应强度大小是多少？方向如何？【解析】(1)圆环电流在圆心a处产生的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，加上直导线后，a处的磁感应强度为零，说明，直导线I2在a处产生的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里又因为a、b两点到直导线的距离相等，因此，直导线I2在b点产生的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外(2)当把圆环平移到b点后，圆环在b点产生的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外；与直导线I2在b点产生的磁感应强度合成后，可得：b点的磁感应强度大小为2B，方向垂直纸面向外【答案】(1)B垂直纸面向外(2)2B垂直纸面向外图812512(15分)质量为m、长度为L的导轨棒MN静止于水平导轨上，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁