2014届高三物理一轮复习课时跟踪检测(人教版)：29磁场的描述、磁场对电流的作用

第 1 页 共 5 页 课时跟踪检测课时跟踪检测 二十九二十九 磁场的描述 磁场对电流的作用磁场的描述 磁场对电流的作用 高考常考题型 选择题 计算题 1 2013 宝鸡模拟 19 世纪法国学者安培提出了著名的分子电流假说 他认 为 在原子 分子等物质微粒内部 存在着一种环形电流 分子电流 分子 电流实际上是由原子内部电子的绕核运动形成的 分子电流使每个物质微粒 都成为微小的磁体 它的两侧相当于两个磁极 图 2 中将分子电流 图 1 中箭头表示电 图 1 子运动方向 等效为小磁体的图示中正确的是 图 2 2 在等边三角形的三个顶点 a b c 处 各有一条长直导线垂直穿 过纸面 导线中通有大小相等的恒定电流 方向如图 3 所示 过 c 点 的导线所受安培力的方向 A 与 ab 边平行 竖直向上 B 与 ab 边平行 竖直向下 图 3 C 与 ab 边垂直 指向左边 D 与 ab 边垂直 指向右边 3 将一个质量很小的金属圆环用细线吊起来 在其附近放一块条 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 4 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 图 4 C 圆环逆时针转动 靠近磁铁 D 圆环逆时针转动 远离磁铁 4 2012 江西省重点中学联考 如图 5 所示 一个半径为 R 的导电圆 环与一个轴向对称的发散磁场处处正交 环上各点的磁感应强度 B 大小 相等 方向均与环面轴线方向成 角 环面轴线为竖直方向 若导线环上 载有如图所示的恒定电流 I 则下列说法正确的是 A 导电圆环有收缩的趋势 图 5 B 导电圆环所受安培力方向竖直向上 C 导电圆环所受安培力的大小为 2BIR D 导电圆环所受安培力的大小为 2 BIRsin 第 2 页 共 5 页 5 2012 晋江联考 如图 6 所示 长为 L 的通电直导体棒放在光滑水平绝缘轨道上 劲度系数为 k 的水平轻弹簧一端固定 另一端拴在棒的中点 且与棒垂直 整个装置处于 方向竖直向上 磁感应强度为 B 的匀强磁场中 弹簧伸长 x 棒处于静止状态 则 图 6 A 导体棒中的电流方向从 b 流向 a B 导体棒中的电流大小为 kx BL C 若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度 x 变大 D 若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度 x 变大 6 2012 天津高考 如图 7 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 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 棒中的电流变大 角变大 图 7 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 7 2012 绍兴期末 如图 8 所示 竖直放置的平行金属导轨 EF 和 GH 两部分导轨间距为 2L IJ 和 MN 两部分导轨间距为 L 整个装置处 在水平向里的匀强磁场中 金属杆 ab 和 cd 的质量均为 m 可在导轨上 无摩擦滑动 且与导轨接触良好 现对金属杆 ab 施加一个竖直向上的作 用力 F 使其匀速向上运动 此时 cd 处于静止状态 则力 F 的大小为 图 8 A mg B 2mg C 3mg D 4mg 8 2011 新课标全国高考 电磁轨道炮工作原理如图 9 所示 待发 射弹体可在两平行轨道之间自由移动 并与轨道保持良好接触 电流 I 从一条轨道流入 通过导电弹体后从另一条轨道流回 轨道电流可形 成在弹体处垂直于轨道面的磁场 可视为匀强磁场 磁感应强度的大小 与 I 成正比 通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出 现欲使 图 9 第 3 页 共 5 页 弹体的出射速度增加至原来的 2 倍 理论上可采用的办法是 A 只将轨道长度 L 变为原来的 2 倍 B 只将电流 I 增加至原来的 2 倍 C 只将弹体质量减至原来的一半 D 将弹体质量减至原来的一半 轨道长度 L 变为原来的 2 倍 其他量不变 9 如图 10 所示 在倾角为 的光滑斜面上 垂直斜面放置一根长 为 L 质量为 m 的直导体棒 当通以图示方向电流 I 时 欲使导体棒 静止在斜面上 可加一平行于纸面的匀强磁场 当外加匀强磁场的磁 感应强度 B 的方向由垂直斜面向上沿逆时针方向转至水平向左的过程中 下列 图 10 说法中正确的是 A 此过程中磁感应强度 B 逐渐增大 B 此过程中磁感应强度 B 先减小后增大 C 此过程中磁感应强度 B 的最小值为 mgsin IL D 此过程中磁感应强度 B 的最大值为 mgtan IL 10 2012 海南高考 图 11 中装置可演示磁场对通电导线的作用 电磁铁上下两磁极 之间某一水平面内固定两条平行金属导轨 L 是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆 当电 磁铁线圈两端 a b 导轨两端 e f 分别接到两个不同的直流电源上时 L 便在导轨上滑 动 下列说法正确的是 图 11 A 若 a 接正极 b 接负极 e 接正极 f 接负极 则 L 向右滑动 B 若 a 接正极 b 接负极 e 接负极 f 接正极 则 L 向右滑动 C 若 a 接负极 b 接正极 e 接正极 f 接负极 则 L 向左滑动 D 若 a 接负极 b 接正极 e 接负极 f 接正极 则 L 向左滑动 11 如图 12 所示 MN 是一根长为 l 10 cm 质量 m 50 g 的 金属棒 用两根长度也为 l 的细软导线将导体棒 MN 水平吊起 使 导体棒处在 B T 的竖直向上的匀强磁场中 未通电流时 细导 1 3 线在竖直方向 通入恒定电流后 金属棒向外偏转的最大偏角 37 图 12 第 4 页 共 5 页 求金属棒中恒定电流的大小 12 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 图 13 10 g 垂直放在导轨上并接触良好 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 答答 案案 课时跟踪检测课时跟踪检测 二十九二十九 磁场的描述 磁场对电流的作用磁场的描述 磁场对电流的作用 1 选 B 由安培定则可判断出分子电流等效为小磁体的图示中正确的是 B 2 选 C a 处导线在 c 处产生的磁场 B1的方向垂直于 ac 连线向左下方 b 处导线在 c 处产生的磁场 B2的方向垂直于 bc 连线向右下方 B1和 B2的合磁场 B 的方向竖直向下 由左手定则可判断出过 c 点的导线所受安培力的方向与 ab 边垂直 指向左边 C 正确 3 选 C 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 极相互排斥 异极相互吸引 可得 C 项正确 4 选 ABD 若导线环上载有如图所示的恒定电流 I 由左手定则可得导线环上各小段 所受安培力斜向内 导电圆环有收缩的趋势 导电圆环所受安培力方向竖直向上 导电圆 环所受安培力的大小为 2 BIRsin 选项 A B D 正确 C 错误 5 选 B 由左手定则可知 导体棒中的电流方向从 a 流向 b 选项 A 错误 由 BIL kx 可得导体棒中的电流大小为 I kx BL 选项 B 正确 若只将磁场方向缓慢顺时针 转过一小角度 或逆时针转过一小角度 x 都变小 选项 C D 错误 6 选 A 分析 MN 受力如图所示 由平衡条件可得 tan 由此式 BIl mg 可知 棒中电流变大 金属棒所受安培力变大 角变大 选项 A 正确 两悬 线等长变短 角不变 选项 B 错误 金属棒质量变大 角变小 选项 C 错 误 磁感应强度变大 金属棒所受安培力变大 角变大 选项 D 错误 7 选 C 由 cd 处于静止状态可知 cd 所受向上的安培力等于 mg ab 所受向下安培力 等于 2mg 由平衡条件可知 力 F 的大小为 3mg 选项 C 正确 8 选 BD 由题意可知磁感应强度 B kI 安培力 F BId kI2d 由动能定理可得 FL 解得 v I 由此式可判断 B D 选项正确 mv2 2 2kdL m 9 选 AC 导体棒受重力 支持力 安培力作用而处于平衡状态 第 5 页 共 5 页 当外加匀强磁场的磁感应强度 B 的方向由垂直斜面向上沿逆时针方向转至水平向左的过程 中 安培力由沿斜面向上转至竖直向上 导体棒受力的动态变化如图所示 则由图知安培 力逐渐增大 即此过程中磁感应强度 B 逐渐增大 A 对 B 错 刚开始安培力 F 最小 有 sin 所以此过程中磁感应强度 B 的最小值为 C 对 最后安培力最大 有 F mg mgsin IL F mg 即此过程中磁感应强度 B 的最大值为 D 错 mg IL 10 选 BD 若 a 接正极 b 接负极 根据安培定则 电磁铁产生竖直向上的磁场 e 接负极 f 接正极 由左手定则可判断出 L 所受安培力向右 则 L 向右滑动 选项 A 错误 B 正确 若 a 接负极 b 接正极 根据安培定则 电磁铁产生竖直向下的磁场 e 接负极 f 接正极 由左手定则可判断出 L 所受安培力向左 则 L 向左滑动 选项 D 正确 C 错误 11 解析 金属棒向外偏转的过程中 受重力 mg 导线拉力 FT 安培 力 F 共三个力的作用 其中导线的拉力不做功 由动能定理得 WF WG 0 其中 WF Flsin BIl2