学鲁科版选修31 6.1探究磁场对电流的作用 作业（5）.docx

2017-2018学年度鲁科版选修3-1 6.1探究磁场对电流的作用 作业（5）1下列描述正确的是a. 伽利略提出力是维持物体运动状态的原因 b. 奥斯特发现了电流的磁效应c. 牛顿利用扭秤实验测得了万有引力常量 d. 库仑利用油滴实验测量出了元电荷的数值2如图所示，在天花板下用细线悬挂一半径为r的金属圆环，圆环处于静止状态，圆环一部分处在垂直于环面的磁感应强度大小为b的水平匀强磁场中，环与磁场边界交点a、b与圆心o连线的夹角为120，此时悬线的张力为f.若圆环通电，使悬线的张力刚好为零，则环中电流大小和方向是a. 电流大小为3f3br，电流方向沿顺时针方向b. 电流大小为3f3br，电流方向沿逆时针方向c. 电流大小为3fbr，电流方向沿顺时针方向d. 电流大小为3fbr，电流方向沿逆时针方向3如图所示，连接平行金属板p1和p2（板面垂直于纸面）的导线的一部分cd和另一连接电池的回路的一部分gh平行，cd和gh均在纸面内，金属板置于磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当一束等离子体射入两金属板之间时，cd段将受到力的作用，则（ ）a. 等离子体从右方射入时，p1板电势较高，cd受到方向背离ghb. 等离子体从右方射入时，p2板电势较高，cd受到方向指向ghc. 等离子体从左方射入时，p2板电势较高，cd受到方向背离ghd. 等离子体从左方射入时，p1板电势较高，cd受到方向指向gh4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（ ）a. b. c. d. 5一根直导线南北放置，当导线中开始通以由北向南的电流时，在直导线上方放置的小磁针的n极将（）a. 由北向东偏转 b. 由北向西偏转c. 由南向东偏转 d. 由南向西偏转6在重复奥斯特的电流磁效应实验时，为使实验方便且效果明显，通电直导线应（）a. 平行于南北方向，位于小磁针上方 b. 平行于东西方向，位于小磁针上方c. 平行于东南方向，位于小磁针下方 d. 平行于西南方向，位于小磁针下方7如图所示，长为4m的金属杆可绕转轴o在竖直平面内转动。方向水平的匀强磁场磁感应强度为2t，磁场边界为一圆形区域，圆心恰为0 点，直径为1m，当电流表读数为10a时，金属杆与水平方向夹30角，则此时磁场对金属杆的作用力为a. 80n b. 40n c. 20n d. 10n8某兴趣小组的同学设计了一个“电流表”。如图所示，质量为m=0.01kg的匀质细金属棒mn的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的劲度系数k = 2.0 n/m的弹簧相连。在矩形区域abcd内有垂直纸面向外、大小b = 0.20 t的匀强磁场。与mn的右端n连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，mn的长度大于ab。当mn中没有电流通过且处于平衡状态时，mn与矩形区域的cd边重合；当mn中有电流通过时，指针示数可表示电流强度。若ab=0.2m，bc=0.05m，重力加速度g取10m/s2，（不计通电时电流产生的磁场的作用）则下列说法正确的是a. 若要电流表正常工作，mn的n端应与电源正极相接b. 当电流表示数为零时，弹簧长度为0.05mc. 此电流表的量程是2ad. 为了将量程扩大为原来的2倍，磁感应强度应变为0.1t9物理学的发展是许多物理学家奋斗的结果，下面关于一些物理学家的贡献说法正确的是a. 亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变b. 伽利略通过理想实验得出结论：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质c. 奥斯特通过实验发现了通电导线对磁铁有作用力，首次揭示了电与磁的联系d. 库仑不仅提出了电场的概念，而且采用了画电场线这个简洁的方法描述电场10如图17所示为一个圆环形导体，有一个带负电的粒子沿直径方向在圆环表面匀速掠过的过程，环中感应电流的情况是 a. 无感应电流 b. 有逆时针方向的感应电流c. 有顺时针方向的感应电流 d. 先逆时针方向后顺时针方向的感应电流11如图所示, 匀强磁场竖直向上穿过倾角为的光滑斜面,一根长为l，重力为g，通有电流i的金属棒处于静止状态。求：（1）匀强磁场的磁感应强度大小； （2）导体棒对斜面的压力大小。12电阻不计的u形导轨nmpq固定在水平面上，nm、pq之间的宽度为l，m和p之间接入电动势为e，内阻为r的电源，一根金属棒ab垂直于导轨放置，金属棒ab的质量为 m接入电路的电阻为4r，现加一个范围足够大的匀强磁场，磁感强度大小为b，方向垂直于ab棒且于水平面夹角为=37，如图所示，ab棒跟导轨之间的动摩擦因数为=0.5，假设ab棒受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知，求：(1)当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？(2)若保持磁场方向不变，改变磁感应强度的大小，则要使ab棒发生滑动，磁感应强度的大小至少为多少？13如图所示，两平行光滑导轨倾斜放置= 37，相距为20cm，金属棒mn的质量为20g，电阻为7，匀强磁场磁感应强度b方向竖直向下，大小为1.5t，电源电动势为10v，内阻r=1，当开关s闭合时，mn处于平衡。（g取10m /s2 sin37=0.6 cos37=0.8）求变阻器r1为多大。14如图所示，重为3n的导体棒，放在间距为l=lm的水平放置的导轨上，其中电源电动势e=6v，内阻，定值电阻，其它电阻均不计。求：（1）若磁场方向垂直导轨平面向上，大小为b=4t，此时导体棒静止不动，导轨与导体棒间的摩擦力为多大？（2）若磁场大小不变，方向与导轨平面成角（仍与导体棒垂直），此时导体棒所受的摩擦力多大? 15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，匀强磁场的磁感应强度为b，方向与导轨平面成角斜向下，如图所示，求棒mn受到的支持力和摩擦力。试卷第3页，总4页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1b【解析】伽利略提出力是改变物体运动状态的原因，选项a错误；奥斯特发现了电流的磁效应，选项b正确；卡文迪许利用扭秤实验测得了万有引力常量，选项c错误；密立根利用油滴实验测量出了元电荷的数值，选项d错误；故选b.2a【解析】要使悬线拉力为零，则圆环通电后受到的安培力方向向上，根据左手定则可以判断，电流方向应沿顺时针方向，根据力的平衡f=bi3r，求得i=3f3br，故a项正确.故选a.【点睛】本题考查应用左手定则分析安培力的能力安培力方向与电流方向、磁场方向有关.3d【解析】电路中的电流的方向为由g到h，当等离子体从右方射入时，由左手定则可以判断电容器的p1极板带负电，p2极板带正电，电流的方向为由d到c，电流的方向与电路中gh的电流的方向相反，两导线相互排斥，cd受到的作用力向左，即背离gh，故ab错误等离子体从左方射入时，由左手定则可以判断电容器的p1极板带正电，p2极板带负电，电流的方向为由c到d，电流的方向与电路中gh的电流的方向相同，所以cd受到的作用力向右，即指向gh，故c错误，d正确；故选d点睛：利用同向电流互相吸引，异向电流互相排斥的结论，判断出cd中的电流的方向即可判断cd受到的作用力的方向4a【解析】地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西故a正确，bcd错误故选a5b【解析】导线中开始通以由北向南的电流时，据安培定则，在直导线上方产生的磁场方向向西，所以直导线上方放置的小磁针的n极由北向西偏转。故b项正确。6a【解析】小磁针在地磁场的作用下，沿南北方向。电流平行于南北方向时，在其下方产生的磁场沿东西方向。为使电流磁效应实验效果明显即小磁针偏转明显，通电导线应平行于南北方向，为使电流磁效应实验方便，通电导线位于小磁针上方。故a项正确。7d【解析】导体切割磁感线的有效长度等于圆的半径，即l有效=12m，金属杆受到的安培力：f=bil有效=21012=10n，d正确8d【解析】为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒mn的安培力必须向下，由左手定则可知金属棒中电流从m端流向n端，因此m端应接正极，故a错误；当电流表示数为零时，安培力为零，设弹簧的伸长为x，根据平衡条件则有：mg=kx，解得：x=mgk=0.01102m=0.05m，所以当电流表示数为零时，弹簧伸长量为0.05m，故b正确；设满量程时通过mn的电流强度为im，根据平衡条件则有：bimlab+mg=k（lbc+x），联立并代入数据得：im=2.5 a，故此电流表的量程是2.5a，故c错误；设量程扩大后，磁感应强度变为b，则有：2bimlab+mg=k（lbc +x），解得：b=0.10 t，故d正确。所以d正确，abc错误。9c【解析】亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才会运动，选项a错误；牛顿在伽利略理想实验的基础上进行了归纳总结，最后得出：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，选项b错误；奥斯特通过实验发现了通电导线对磁铁有作用力，首次揭示了电与磁的联系，选项c正确；法拉第不仅提出了电场的概念，而且采用了画电场线这个简洁的方法描述电场，选项d错误；故选c.10a【解析】由题意可知，带负电的粒子沿直径方向运动，周围会产生磁场，但因沿着直径运动，则穿过圆环的合磁通量为零，因此没有感应电流，故a正确，bcd错误；故选a点睛：解决此题的关键是知道产生感应电流的条件是：闭合电路的磁通量发生变化，并根据穿过圆环的磁通量分清正反面，从而求解11（1）（2）【解析】(1) 由左手定则知金属棒受水平向右的安培力，对金属棒进行受力分析，运用合成法，如图；由平衡条件得：f安=bil=gtan，则；(2) 由上图，根据三角函数关系知： 。12(1) , (2) 【解析】(1)对棒ab受力分析，由平衡知识可得： 又联立解得： (2)当时棒能滑动解得： ，即至少为【点睛】本题考查共点力平衡与安培力知识的综合，将立体图转化为平面图是解决本题的关键.1312【解析】【分析】根据左手定则判出安培力方向，再作出金属棒平衡时的受力，根据平衡条件求得。解：金属棒受重力mg、支持力n、安培力f的作用，受力如图，根