（江苏专用）2021版高考物理一轮复习 课后限时集训25 磁场的描述 磁场对电流的作用.doc

课后限时集训25磁场的描述磁场对电流的作用建议用时：45分钟1.磁场中某区域的磁感线如图所示，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a磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，由a、b两处磁感线的疏密程度可判断出babb，所以a正确，b错误；安培力的大小跟该处的磁感应强度的大小b、电流大小i、导线长度l和导线放置的方向与磁感应强度的方向的夹角有关，故c、d错误。2.(2019江苏公道中学期末)中国宋代科学家沈括在梦溪笔谈中最早记载了地磁偏角： “以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。结合上述材料，下列说法正确的是()a地理南、北极与地磁场的南、北极完全重合b地球内部不存在磁场，地磁南极在地理北极附近c地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行d地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用d地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近，且地球内部也存在磁场，由地磁场的南极指向地磁场的北极，故a、b错误；只有赤道表面，地磁场方向与地面平行，即c项错误，赤道表面处的地磁场与表面平行，射向地球赤道的带电宇宙射线粒子受到磁场力，即d项正确。3.(2019菏泽一模)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，电流方向沿顺时针方向b电流大小为，电流方向沿逆时针方向c电流大小为，电流方向沿顺时针方向d电流大小为，电流方向沿逆时针方向a要使悬线拉力为零，则圆环通电后受到的安培力方向竖直向上，根据左手定则可以判断，电流方向应沿顺时针方向，根据力的平衡有ff安，而f安bir，求得i，a项正确。4.(2019北京高考模拟)在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，紧贴边缘内壁放一个圆环形电极，并把它们与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水。如果把玻璃皿放在磁场中，如图所示，通过所学的知识可知，当接通电源后从上向下看()a液体将顺时针旋转b液体将逆时针旋转c若仅调换n、s 极位置，液体旋转方向不变d若仅调换电源正、负极位置，液体旋转方向不变b根据电势的高低可知电流由边缘流向中心，器皿所在处的磁场竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿逆时针方向，因此液体沿逆时针方向旋转，故a错误，b正确；仅仅调换n、s极位置或仅仅调换电源的正、负极位置，安培力方向肯定改变，故c、d均错误。5(2019全国卷)如图所示，等边三角形线框lmn由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点m、n与直流电源两端相接。已知导体棒mn受到的安培力大小为f，则线框lmn受到的安培力的大小为()a2f b1.5f c0.5f d0b设三角形边长为l，通过导体棒mn的电流大小为i，则根据并联电路的规律可知通过导体棒ml和ln的电流大小为，如图所示，依题意有fbli，则导体棒ml和ln所受安培力的合力为f1blif，方向与f的方向相同，所以线框lmn受到的安培力大小为1.5f，选项b正确。6.(2019常德市期末检测)在绝缘圆柱体上a、b两个位置固定有两个金属圆环，当两环通有如图所示电流时，b处金属圆环受到的安培力为f1；若将b处金属圆环移动到位置c，则通有电流为i2的金属圆环受到的安培力为f2。今保持b处金属圆环原来位置不变，在位置c再放置一个同样的金属圆环，并通有与a处金属圆环同向、大小为i2的电流，则在a位置的金属圆环受到的安培力()a大小为|f1f2|，方向向左b大小为|f1f2|，方向向右c大小为|f1f2|，方向向左d大小为|f1f2|，方向向右ac金属圆环对a金属圆环的作用力大小为f2，根据同方向的电流相互吸引，可知方向向右，b金属圆环对a金属圆环的作用力大小为f1，根据反方向的电流相互排斥，可知方向向左，所以a金属圆环所受的安培力大小|f1f2|，由于a、b间的距离小于a、c间距离，所以两合力的方向向左。7.如图所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上，导轨间距为l，劲度系数为k的轻质弹簧上端固定，下端与水平直导体棒ab相连，弹簧与导轨平面平行并与ab垂直，直导体棒垂直跨接在两导轨上，空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场。闭合开关s后导体棒中的电流为i，导体棒平衡时，弹簧伸长量为x1；调换图中电源极性，使导体棒中电流反向，导体棒中电流仍为i，导体棒平衡时弹簧伸长量为x2。忽略回路中电流产生的磁场，则匀强磁场的磁感应强度b的大小为()a.(x1x2) b(x2x1)c.(x2x1) d(x2x1)d由平衡条件可得mgsin kx1bil；调换图中电源极性使导体棒中电流反向，由平衡条件可得mgsin bilkx2，联立解得b(x2x1)。选项d正确。8.(2019湖北部分重点中学模拟)已知直线电流在其空间某点产生的磁场，其磁感应强度b的大小与电流强度成正比，与点到通电导线的距离成反比。现有平行放置的三根长直通电导线，分别通过一个直角三角形abc的三个顶点且与三角形所在平面垂直，如图所示，acb60，o为斜边的中点。已知i12i22i3，i2在o点产生的磁场磁感应强度大小为b，则关于o点的磁感应强度，下列说法正确的是()a大小为2b，方向垂直ab向左b大小为2b，方向垂直ab向左c大小为2b，方向垂直ab向右d大小为2b，方向垂直ab向右b导线周围的磁场的磁感线，是围绕导线形成的同心圆，空间某点的磁场沿该点的切线方向，即与该点和导线的连线垂直，根据右手螺旋定则，可知三根导线在o点的磁感应强度的方向如图所示。已知直线电流在其空间某点产生的磁场，其磁感应强度b的大小与电流强度成正比，与点到通电导线的距离成反比，已知i12i22i3，i2在o点产生的磁场磁感应强度大小为b，o点到三根导线的距离相等，可知b3b2b，b12b，由几何关系可知三根导线在平行于ab方向的合磁场为零，垂直于ab方向的合磁场为2b。综上可得，o点的磁感应强度大小为2b，方向垂直于ab向左。故b正确，a、c、d错误。9.(多选)根据磁场对电流会产生作用力的原理，人们研制出一种新型的炮弹发射装置电磁炮，它的基本原理如图所示，下列结论中正确的是()a要使炮弹沿导轨向右发射，必须通以自m向n的电流b要想提高炮弹的发射速度，可适当增大电流c要想提高炮弹的发射速度，可适当增大磁感应强度d使电流和磁感应强度的方向同时反向，炮弹的发射方向亦将随之反向abc要使炮弹沿导轨向右发射，即受安培力向右，根据左手定则可知，必须通以自m向n的电流，故a正确；要想提高炮弹的发射速度，即增大安培力的大小，根据fbil，所以可适当增大电流或磁感应强度，故b、c正确；若使电流和磁感应强度的方向同时反向，则安培力方向不变，所以炮弹的发射方向不变，故d错误。10.如图所示，在通电螺线管中央的正上方用轻质细线悬挂长为l的一小段通电直导线，导线中通入垂直于纸面向里的电流i，力传感器用来测量细线的拉力大小，导线下方的螺线管与一未知极性的直流电源连接。开关断开时，力传感器的示数恰好等于通电直导线的重力g，现闭合开关，则下列说法正确的是()a通电螺线管在通电直导线处产生的磁场方向可能竖直向下b通电直导线可能受到垂直纸面向里的安培力作用c若力传感器的示数变大，则电源的右端一定为正极d若力传感器的示数变为通电直导线重力的一半，则通电直导线所在处的磁感应强度大小一定为d闭合开关后，通电螺线管在周围产生磁场，通电螺线管在通电直导线处产生的磁场方向水平，选项a错误；由于通电螺线管在通电直导线处产生的磁场方向水平，故安培力方向一定竖直向上或竖直向下，选项b错误；若力传感器的示数变大，说明通电直导线受到竖直向下的安培力作用，由左手定则可知，此处磁场方向水平向右，由安培定则可知，电源的左端为正极，选项c错误；若力传感器的示数变为导线重力的一半，说明导线受到的安培力方向竖直向上，且大小等于导线重力的一半，则有bilg，可得b，选项d正确。11.(多选)质量为m的通电导体棒ab置于倾角为的导轨上，导轨的宽度为d，导体棒ab与导轨间的动摩擦因数为。有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图所示。图中的四个侧视图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中导体棒ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是()abcdab导体棒受重力、水平向右的安培力和斜面的支持力，若三个力平衡，则不受摩擦力，故a正确；导体棒受重力，竖直向上的安培力，若重力与安培力相等，则二力平衡，不受摩擦力，故b正确；导体棒受重力，竖直向下的安培力和斜面的支持力，若不受摩擦力，导体棒不可能平衡，故c错误；导体棒受重力、水平向左的安培力和斜面的支持力，若不受摩擦力，导体棒不可能平衡，故d错误。12.(多选)光滑平行导轨水平放置，导轨左端通过开关s与内阻不计、电动势为e的电源相连，右端与半径为l20 cm的两段光滑圆弧导轨相接，一根质量m60 g、电阻r1 、长为l的导体棒ab，用长也为l的绝缘细线悬挂，如图所示，系统空间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度b0.5 t，当闭合开关s后，导体棒沿圆弧摆动，摆到最大高度时，细线与竖直方向成53角，摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态，导轨电阻不计，sin 530.8，g取10 m/s2则()a磁场方向一定竖直向下b电源电动势e3.0 vc导体棒在摆动过程中所受安培力f3 nd导体棒在摆动过程中电源提供的电能为0.048 jab导体棒向右沿圆弧摆动，说明受到向右的安培力，由左手定则知该磁场方向一定竖直向下，a项正确；导体棒摆动过程中只有安培力和重力做功，由动能定理知billsin mgl(1cos )0，代入数值得导体棒中的电流为i3 a，由eir得电源电动势e3.0 v，b项正确；由fbil得导体棒在摆动过程中所受安培力f0.3 n，c项错误；由能量守恒定律知电源提供的电能w等于电路中产生的焦耳热q和导体棒重力势能的增加量e的和，即wqe，而emgl(1cos )0.048 j，d项错误。13.水平面上有电阻不计的u形导轨nmpq，导轨的宽度为l，m和p之间接入电动势为e的电源(不计内阻)。现垂直于导轨搁一根质量为m，电阻为r的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为b，方向与水平面夹角为，指向右斜上方且与金