2014届高考物理一轮复习第九章第1课时磁场的描述　磁场对电流的作用备考典题精炼粤教版.doc

第九章 第1课时 磁场的描述磁场对电流的作用(课时活页卷)一、单项选择题（经典题）1在匀强磁场的同一位置，先后放入长度相等的两根直导线a和b，a、b导线的方向与磁场方向垂直，但两导线中的电流大小不同，下图表示导线所受安培力F与通电电流I的关系，a、b各自有一组F、I的数值，在图像中各描一个点，其中正确的是()【答案】D【解析】由于导线与磁场垂直，故FBIL，而a、b两导线的L相同，B相同，所以FI，因此选项D正确（经典题）2.如图所示，一矩形线圈与通有相同大小的电流的平行直导线位于同一平面内，而且处在两导线的中央，则()A两电流同向时，穿过线圈的磁通量为零B两电流反向时，穿过线圈的磁通量为零C两电流同向或反向，穿过线圈的磁通量都相等D因两电流产生的磁场是不均匀的，因此不能判定穿过线圈的磁通量是否为零【答案】A【解析】根据安培定则和通电直导线周围的磁场分布情况，可知当两电流同向时，正向和反向穿过线圈平面的磁感线条数相同，其磁通量为零，故选项A正确，B、C、D错误3.如图所示，真空中两点电荷q和q以共同的角速度绕轴OO匀速转动，P点距q近，则P点磁感应强度的方向为()A沿OO向上B沿OO向下C从q指向qD磁感应强度为0【答案】A【解析】电荷的定向移动形成电流，当两个点电荷匀速转动时，相当于产生两个环形电流，由I知两个电荷产生的等效电流大小相等，q产生的电流形成的磁场在P点方向向上，q产生的电流形成的磁场在P点方向向下，但由于P点离q近，q形成的电流在P点产生的磁感应强度大，因此P点磁感应强度方向应沿OO向上，故选项A正确（2013.广东梅州中学月考）4如图所示，一弓形线圈通以逆时针电流，在其圆弧的圆心处，垂直于纸面放一直导线，当直导线通有指向纸内的电流时，线圈将()Aa端向纸内、b端向纸外转动，且靠近导线Ba端向纸内、b端向纸外转动，且远离导线Cb端向纸内、a端向纸外转动，且靠近导线Db端向纸内、a端向纸外转动，且远离导线【答案】A【解析】弓形通电线圈圆弧部分不受磁场力，直线部分上半部受磁场力指向纸内，下半部分受磁场力指向纸外，导致线圈转动当转到弓形线圈平面与直导线趋于平行时，由于直线电流的磁场随着离开导线距离的增加而减弱，线圈直线部分所受安培力大于圆弧部分，因此线圈受直导线的吸引而靠近导线故A项正确二、双项选择题5关于磁感应强度的概念，以下说法中正确的有()A电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B一定等于B电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度可能大于或等于C磁场中电流元受力大的地方，磁感应强度不一定大D磁场中某点磁感应强度的方向，与电流元在此点的受力方向相同【答案】BC【解析】判断磁感应强度的大小，需要在电流元受力最大的前提下进行，选项A、B中的力F可能小于或等于最大受力，因此，磁感应强度B可能大于或等于；电流元在磁场中受力与其放置方向有关，因此电流元受力大的地方，磁感应强度不一定大；磁场的方向规定为小磁针静止时N极所指的方向，与电流元受力方向不相同综上所述，B、C项正确6下列说法中正确的是()A磁感应强度是矢量，它的方向与通电导线在磁场中所受磁场力的方向相同B磁感应强度的单位是特斯拉，1 T1 N/(Am)C磁通量的大小等于穿过线圈单位面积的磁感线条数D磁通量的单位是韦伯，1 Wb1 Tm2【答案】BD【解析】磁感应强度的方向与通电导线在磁场中所受磁场力的方向是垂直的，故A错由FBIL得B，单位关系1 T1 N/(Am)，故B对磁通量的大小等于穿过某一面积的磁感线条数，C错由BS知单位关系1 Wb1 Tm2是正确的，D对（2013.广东廉江中学月考）7质量为m的通电细杆放在倾角为的导轨上，导轨的宽度为d，杆与导轨间的动摩擦因数为，有电流通过杆，杆恰好静止于导轨上，在如图所示的A、B、C、D四个图中，杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是()【答案】CD【解析】选项A中通电细杆所受的安培力水平向右，选项B中通电细杆所受安培力竖直向上，这两种情况下，如果没有摩擦力，通电细杆都可以静止在导轨上选项C中通电细杆所受安培力方向竖直向下，选项D中通电细杆所受安培力方向水平向左，这两种情况下，如果没有摩擦力，通电细杆均不能静止，故选项C、D正确8如图甲所示，电流恒定的通电直导线MN垂直平放在两条相互平行的水平光滑长导轨上，电流方向由M指向N，在两导轨间存在着竖直磁场，取垂直于纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，当t0时导线恰好静止，若B按如图乙所示的余弦规律变化，下列说法正确的是()A在最初的一个周期内，导线在导轨上做往复运动B在最初的一个周期内，导线一直向左运动C在最初的半个周期内，导线的加速度先增大后减小D在最初的半个周期内，导线的速度先增大后减小【答案】AD【解析】由安培力的表达式FBIL结合图乙可知，安培力F在一个周期内随磁感应强度B的变化而变化，在前周期内，安培力F方向不变，大小变小，加速度方向不变，大小变小，由于初速度为零，所以在水平方向上做变加速直线运动；在周期到周期内，磁场方向改变，安培力方向改变，由小变大，加速度方向改变，由小变大，速度减小，至周期时速度减小到零，所以D正确，C错；而后在周期到周期内，MN反向加速，在一个周期结束时又回到原来的位置，所以A正确，B错9如图所示，竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长直通电导线，电流方向向外，a、b、c、d是以直导线上的点为圆心的同一个圆周上的四个点，则()A四个点不可能有磁感应强度为零的点Ba点的磁感应强度最小Cb、d两点磁感应强度相同Dc点的磁感应强度最大【答案】BD【解析】通电导线在圆周上各点磁感应强度B等大，在a点通电导线磁场与匀强磁场反向，有可能抵消，所以A错误；b、d两点对应的两磁场垂直，所以b、d两点总的磁感应强度大小相等但方向不同；c点两磁场同向，所以c点磁感应强度最大三、非选择题10水平放置的光滑金属导轨宽L0.2 m，接有电源电动势E3 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B1 T导体棒ab的电阻R6 ，质量m10 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【答案】(1)0.1 N水平向右(2)10 m/s2，方向水平向右【解析】(1)闭合开关的瞬间，回路中的电流I A0.5 Aab棒所受安培力F安BIL0.1 N由左手定则知方向水平向右(2)由牛顿第二定律知a10 m/s2方向水平向右11.如图所示，将长为50 cm、质量为10 g的均匀金属棒ab的两端用两只相同的弹簧悬挂成水平状态，位于垂直于纸面向里的匀强磁场中，当金属棒中通以0.4 A电流时，弹簧恰好不伸长，求：(1)匀强磁场的磁感应强度是多大？(2)当金属棒中通过大小为0.2 A，方向由a到b的电流时，弹簧伸长1 cm，如果电流方向由b到a，而电流大小不变，弹簧伸长又是多少？【答案】(1)0.49 T(2)3 cm【解析】(1)当ab棒受到向上的安培力BIL和向下的重力mg大小相等时，弹簧不伸长，由BILmg可得出磁感应强度：B T0.49 T(2)当大小为0.2 A的电流由a流向b时，ab棒受到两根弹簧向上的拉力2kx1及向上的安培力BI1L和向下的重力mg作用，处于平衡状态根据平衡条件有：2kx1mgBI1L当电流反向后，ab棒在两个弹簧向上的拉力2kx2及向下的安培力BI2L和重力mg作用下处于平衡，有：2kx2mgBI2L两式相除并整理，得弹簧伸长x2为：x2x11 cm3 cm.12.如图所示，电源电动势E2 V，内电阻r0.5 ，竖直导轨电阻可忽略，金属棒的质量m0.1 kg，电阻R0.5 ，它与导轨的动摩擦因数0.4，有效长度为L0.2 m，为了使金属棒能够靠在导轨外面静止不动，我们施一与纸面成30向里且与金属棒垂直的磁场，问磁场方向是斜向上还是斜向下？磁感应强度B的范围是多大？(g取10 m/s2)【答案】