2013高三物理精选精练（19）

用心 爱心 专心 1 20132013 高三物理精选精练高三物理精选精练 1 关于磁感应强度 下列说法正确的是 A 一小段通电导线放在B为零的位置 那么它受到的磁场力也一定为零 B 通电导线所受的磁场力为零 该处的磁感应强度也一定为零 C 放置在磁场中 1 m 长的通电导线 通过 1 A 的电流 受到的磁场力为 1 N 则该处 的磁感应强度就是 1 T D 磁场中某处的B的方向跟电流在该处受到的磁场力F的方向相同 解析 选 A 根据磁感应强度的定义 A 选项对 B 选项通电导线 电流I 与磁场方向平 行时 磁场力为零 磁感应强度不为零 B 选项错 C 选项只有通电导线 电流I 与磁场方向 垂直时 该处磁感应强度大小才为 1 T C 选项错 D 选项B与F方向一定垂直 D 选项错 2 2012 清华附中质检 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 8 1 13 所示 过c点的导线所 受安培力的方向 图 8 1 13 A 与ab边平行 竖直向上 B 与ab边平行 竖直向下 C 与ab边垂直 指向左边 D 与ab边垂直 指向右边 解析 选 C 由安培定则可知 在a b两点的导线中的电流所产 生的磁场中 过c点的磁感线分别是以a b为圆心的圆 如图所 示 分别作出它们在c点产生的磁感应强度Ba Bb 圆的切线方向 并作出其合磁感应强度B 由于Ba Bb 并由几何知识可知 合磁感应 强度B的方向竖直向下 再由左手定则可判定过c点的导线所受安培 力的方向与ab边垂直 指向左边 故 C 选项正确 3 在如图 8 1 14 所示电路中 电池均相同 当电键 S 分别置 于a b两处时 导线MM 与NN 之间的安培力的大小分别为Fa Fb 则这两段导线 图 8 1 14 A 相互吸引 Fa Fb B 相互排斥 Fa Fb C 相互吸引 Fa Fb D 相互排斥 Fa Fb 解析 选 D 电键 S 分别置于a b两处时 电源分别为一节干电池和两节干电池 而电 路中灯泡电阻不变 则电路中电流Ia Ib MM 在 NN 处的磁感应强度Ba Bb 应用安培力 公式F BIL可知Fa Fb 又MM 与 NN 电流方向相反 则相互排斥 用心 爱心 专心 2 4 2012 金华模拟 如图 8 1 15 所示 在倾角为 的光滑斜面上 垂直纸面放置 一根长为L 质量为m的直导体棒 在导体棒中的电流I垂直纸面向里时 欲使导体棒静止 在斜面上 下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是 图 8 1 15 A B mg 方向垂直斜面向上 sin IL B B mg 方向垂直斜面向下 sin IL C B mg 方向竖直向上 tan IL D B mg 方向竖直向下 tan IL 答案 AC 5 如图 8 1 16 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 1 3 未通电流时 细导线在竖直方向 通入恒定电流后 金属棒向外偏转的最大偏角 37 求金属棒中恒定电流的大小 图 8 1 16 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 BIl2sin WG mgl 1 cos 金属棒中的电流为I mg 1 cos37 Blsin37 解得 I 5 A 答案 5 A 一 选择题 1 一根容易形变的弹性导线 两端固定 导线中通有电流 方向如图 8 1 17 中箭头所 示 当没有磁场时 导线呈直线状态 当分别加上方向竖直向上 水平向右或垂直于纸面向 外的匀强磁场时 描述导线状态的四个图示中正确的是 图 8 1 17 解析 选 D 由左手定则判断可知 D 对 用心 爱心 专心 3 2 2012 北京海淀区期末测试 有两根长直导线a b互相平行放置 如图 8 1 18 所示 为垂直于导线的截面图 在图中所示的平面内 O点为两根导线连线的中点 M N为两导线 附近的两点 它们在两导线连线的中垂线上 且与O点的距离相等 若两导线中通有大小相 等 方向相同的恒定电流I 则关于线段MN上各点的磁感应强度 下列说法中正确的是 图 8 1 18 A M点和N点的磁感应强度大小相等 方向相同 B M点和N点的磁感应强度大小相等 方向相反 C 在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零 D 在线段MN上只有一点的磁感应强度为零 解析 选 BD 根据安培定则和磁场的叠加原理 M点和N点的磁感应强度大小相等 方向相 反 选项 A 错 B 对 在线段MN上只有在O点处 a b两电流形成的磁场的磁感应强度等大 反向 即只有O点处的磁感应强度为零 选项 C 错 D 正确 3 如图 8 1 19 所示 两个完全相同的通电圆环A B的圆心O重合 圆面相互垂直放置 通电电流相同 电流方向如图所示 设每个圆环在其圆心O处独立产生的磁感应强度大小为 B0 则O处的磁感应强度大小为 图 8 1 19 A 0 B 2B0 C B0 D 无法确定 2 解析 选 C 据安培定则可知 图中A环在圆心O处产生的磁感应强度的方向垂直于纸面向里 B环在圆心O处产生的磁感应强度的方向竖直向下 据平行四边形定则可知 圆心O处磁感 应强度大小为B0 2 4 2012 深圳模拟 如图 8 1 20 所示为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况 以 O点为坐标原点 沿z轴正方向磁感应强度B大小的变化最有可能为 图 8 1 20 用心 爱心 专心 4 图 8 1 21 解析 选 C 由磁感线的疏密程度表示B的大小 因沿z轴方向B先减小后增大 故最有可能 的为 C 图 5 如图 8 1 22 所示 两个完全相同的闭合导线环挂在光滑绝缘的水平横杆上 当导线环 中通有同向电流时 如图 两导线环的运动情况是 图 8 1 22 A 互相吸引 电流大的环其加速度也大 B 互相排斥 电流小的环其加速度较大 C 互相吸引 两环加速度大小相同 D 互相排斥 两环加速度大小相同 解析 选 C 本题可采用等效法 将两环形电流等效为两磁体 如图所示 可知两线圈相互 吸引 且由牛顿第三定律知 两环的加速度大小相等 SN SN 6 2012 南昌模拟 如图 8 1 23 所示 用绝缘丝线悬挂着的环形导体 位于与其所在平 面垂直且向右的匀强磁场中 若环形导体通有如图所示方向的电流I 试判断环形导体的运 动情况 图 8 1 23 A 环形导体向右倾斜 B 环形导体仍静止不动 C 环形导体向左倾斜 D 条件不够 无法判断 解析 选 B 环形导体各部分受到的安培力的方向在环形导体的平面内向外 故合力为零 7 如图 8 1 24 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 abc bcd 135 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 图 8 1 24 A 方向沿纸面向上 大小为 1 ILB 2 B 方向沿纸面向上 大小为 1 ILB 2 用心 爱心 专心 5 C 方向沿纸面向下 大小为 1 ILB 2 D 方向沿纸面向下 大小为 1 ILB 2 解析 选 A 安培力的合力F BIad BI ab cos45 bc cd cos45 1 BIL 故 2 A 正确 8 2011 高考新课标全国卷 电磁轨道炮工作原理如图 8 1 25 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 图 8 1 25 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 解析 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 正确 mv2 2 2kdL m 9 2012 浙 江省金华联考 如图 8 1 26 所示 在倾角为 的光滑斜面上 垂直纸面放 置一根长为L 质量为m的直导体棒 当导体棒中的电流I垂直纸面向里时 欲使导体棒静 止在斜面上 可将导体棒置于匀强磁场中 当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内 由竖直向上沿逆时针转至水平向左的过程中 下列关于B的大小变化的说法中 正确的是 图 8 1 26 A 逐渐增大 B 逐渐减小 C 先减小后增大 D 先增大后减小 解析 选 C 由分析可知 当B垂直斜面向上时 维持导体平衡所需的 安培力最小 此时B最小 故其变化为先减小后增大 C 正确 10 如图 8 1 27 所示的天平可用来测定磁感应强度 天平的右臂下面挂有一个矩形线 圈 宽度为L 共N匝 线圈下端悬在匀强磁场中 磁场方向垂直纸面 当线圈中通有电流 I时 方向如图 在天平左右两边加上质量各为m1 m2的砝码 天平平衡 当电流反向 大小 不变 时 右边再加上质量为m的砝码后 天平重新平衡 由此可知 用心 爱心 专心 6 图 8 1 27 A 磁感应强度的方向垂直纸面向里 大小为 m1 m2 g NIL B 磁感应强度的方向垂直纸面向里 大小为 mg 2NIL C 磁感应强度的方向垂直纸面向外 大小为 m1 m2 g NIL D 磁感应强度的方向垂直纸面向外 大小为 mg 2NIL 解析 选 B 当电流反向 大小不变 时右边需再加质量为m的砝码后方可平衡 可得此时安培 力的方向竖直向上 所以磁场方向垂直纸面向里 由两种情况的受力平衡可得 m1g m2g m g NBIL m1g m2g mg m g NBIL 其中m 为线圈质量 联解可得 二 非选择题 11 2012 北京东城区检测 如图 8 1 28 所示 在倾角为 30 的斜面上 固定一宽 L 0 25 m 的平行金属导轨 在导轨上端接入电源和滑动变阻器R 电源电动势E 12 V 内 阻r 1 一质量m 20 g 的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好 整个装置处于磁感应强 度B 0 80 T 垂直于斜面向上的匀强磁场中 导轨与金属棒的电阻不计 金属导轨是光滑 的 取g 10 m s2 要保持金属棒在导轨上静止 求 图 8 1 28 1 金属棒所受到的安培力大小 2 通过金属棒的电流 3 滑动变阻器R接入电路中的阻值 解析 1 F安 mgsin30 得F安 0 1 N 2 金属棒静止在金属轨道上受力平衡 如图所示 解得I 0 5 A F安 BL 3 设滑动变阻器接入电路的阻值为R0 根据闭合电路欧姆定律得 E I R0 r 解得R0 r 23 E I 答案 1 0 1 N 2 0 5 A 3 23 12 2012 辽宁联考 如图 8 1 29 所示 PQ和EF为水平放置的平行金属导轨 间距为 用心 爱心 专心 7 l 1 0 m 导体棒ab跨放在导轨上 棒的质量为m 20 g 棒的中点用细绳经轻滑轮与物体 c相连 物体c的质量M 30 g 在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B 0 2 T 的匀强磁场 磁场方向竖直向上 重力加速度g取 10 m s2 若导轨是粗糙的 且导体棒与导轨间的最大静 摩擦力为导体棒ab重力的 0 5 倍 若要保持物体c静止不动 应该在棒中通入多大的电流 电流的方向如何 图 8 1 2