【三维设计】2013届高考物理一轮复习 第九章 第1单元 磁场的描述　磁场对电流的作用提升练习 粤教版（广东专用）

用心 爱心 专心 1 20132013 届高考物理届高考物理 三维设计三维设计 粤教版广东专用 一轮复习课下 粤教版广东专用 一轮复习课下 提升练习 第九章提升练习 第九章 第第 1 1 单元单元 磁场的描述磁场的描述 磁场对电流的作用磁场对电流的作用 1 1 如图如图 1 1 所示 一段导线所示 一段导线abcdabcd位于磁感应强度大小为位于磁感应强度大小为B B的匀强磁场中 且与磁场方向的匀强磁场中 且与磁场方向 垂直于纸面向里垂直于纸面向里 垂直 线段垂直 线段abab bcbc和和cdcd的长度均为的长度均为L L 且 且 abcabc bcdbcd 135 135 流经导 流经导 线的电流为线的电流为I I 方向如图中箭头所示 导线段 方向如图中箭头所示 导线段abcdabcd所受到的磁场的作用力的合力所受到的磁场的作用力的合力 图图 1 1 A A 方向沿纸面向上 大小为 方向沿纸面向上 大小为 1 1 ILBILB 2 2 B B 方向沿纸面向上 大小为 方向沿纸面向上 大小为 1 1 ILBILB 2 2 C C 方向沿纸面向下 大小为 方向沿纸面向下 大小为 1 1 ILBILB 2 2 D D 方向沿纸面向下 大小为 方向沿纸面向下 大小为 1 1 ILBILB 2 2 解析 由左手定则及力的合成可知合力方向沿纸面向上 故知选项解析 由左手定则及力的合成可知合力方向沿纸面向上 故知选项 C C D D 错误 再由安错误 再由安 培力公式培力公式F F BILBIL可得合力大小为可得合力大小为 1 1 ILBILB 选项 选项 A A 正确 正确 B B 错误 错误 2 2 答案 答案 A A 2 2 在如图 在如图 2 2 所示电路中 电池均相同 当电键所示电路中 电池均相同 当电键 S S 分别置于分别置于a a b b两处时 导线两处时 导线MMMM 与与 NNNN 之间的安培力的大小分别为之间的安培力的大小分别为F Fa a F Fb b 则这两段导线 则这两段导线 图图 2 2 A A 相互吸引 相互吸引 F Fa a F Fb b B B 相互排斥 相互排斥 F Fa a F Fb b C C 相互吸引 相互吸引 F Fa a F Fb b D D 相互排斥 相互排斥 F Fa a F Fb b 解析 电键解析 电键 S S 分别置于分别置于a a b b两处时 电源分别为一节干电池和两节干电池 而电路中两处时 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 则电路中电流灯泡电阻不变 则电路中电流I Ia a I Ib b MMMM 在在NNNN 处的磁感应强度处的磁感应强度B Ba a B Bb b 应用安培力公式 应用安培力公式 F F BILBIL可知可知F Fa a F Fb b 又 又MMMM 与与NNNN 电流方向相反 则相互排斥 电流方向相反 则相互排斥 答案 答案 D D 3 3 在等边三角形的三个顶点 在等边三角形的三个顶点a a b b c c处 各有一条长直导线垂直穿过纸面 导线中通处 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 方向如图有大小相等的恒定电流 方向如图 3 3 所示 过所示 过c c点的导线所受安培力的方向点的导线所受安培力的方向 用心 爱心 专心 2 图图 3 3 A A 与 与abab边平行 竖直向上边平行 竖直向上 B B 与 与abab边平行 竖直向下边平行 竖直向下 C C 与 与abab边垂直 指向左边边垂直 指向左边 D D 与 与abab边垂直 指向右边边垂直 指向右边 解析 解析 a a处导线在处导线在c c处产生的磁场处产生的磁场B B1 1的方向垂直于的方向垂直于acac连线向左下方 连线向左下方 b b处导线在处导线在c c处产处产 生的磁场生的磁场B B2 2的方向垂直于的方向垂直于bcbc连线向右下方 连线向右下方 B B1 1和和B B2 2的合磁场的合磁场B B的方向竖直向下 由左手定的方向竖直向下 由左手定 则可判断出过则可判断出过c c点的导线所受安培力的方向与点的导线所受安培力的方向与abab边垂直 指向左边 边垂直 指向左边 C C 正确 正确 答案 答案 C C 4 4 如图如图 4 4 所示 两个完全相同的通电圆环所示 两个完全相同的通电圆环A A B B的圆心的圆心O O重合 圆面相互垂直放置 通重合 圆面相互垂直放置 通 电电流相同 电流方向如图电电流相同 电流方向如图 4 4 所示 设每个圆环在其圆心所示 设每个圆环在其圆心O O处独立产生的磁感应强度大小为处独立产生的磁感应强度大小为 B B0 0 则 则O O处的磁感应强度大小为处的磁感应强度大小为 图图 4 4 A A 0 0 B B 2 2B B0 0 C C B B0 0 D D 无法确定 无法确定 2 2 解析 据安培定则可知 图中解析 据安培定则可知 图中A A环在圆心环在圆心O O处产生的磁感应强度的方向垂直于纸面向里 处产生的磁感应强度的方向垂直于纸面向里 B B环在圆心环在圆心O 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 O处磁感处磁感 应强度大小为应强度大小为B B0 0 2 2 答案 答案 C C 5 5 双选双选 2011 2011 上海高考上海高考 如图如图 5 5 质量为 质量为m m 长为 长为L L的直导线用两绝缘细线悬挂于的直导线用两绝缘细线悬挂于 O O O O 并处于匀强磁场中 当导线中通以沿 并处于匀强磁场中 当导线中通以沿x x正方向的电流正方向的电流I I 且导线保持静止时 且导线保持静止时 悬线悬线 与竖直方向夹角为与竖直方向夹角为 则磁感应强度方向和大小可能为 则磁感应强度方向和大小可能为 图图 5 5 A A z z正向 正向 tantan m mg g I IL L 用心 爱心 专心 3 B B y y正向 正向 m mg g I IL L C C z z负向 负向 tantan m mg g I IL L D D 沿悬线向上 沿悬线向上 sinsin m mg g I IL L 解析 若解析 若B B沿沿z z轴正方向 导线无法平衡 轴正方向 导线无法平衡 A A 错误 若错误 若B B沿沿y y轴正方向 由左手定则 轴正方向 由左手定则 受力如图甲 受力如图甲 mgmg BILBIL 所以 所以 B B 正确 若正确 若B B沿沿z z轴负方向 受力如图乙 轴负方向 受力如图乙 T Tsinsin BILBIL T Tcoscos mgmg 所以 所以B B tantan C C 正确 若正确 若B B沿悬线向上 受力如图丙 导沿悬线向上 受力如图丙 导 m mg g I IL L 线无法平衡 线无法平衡 D D 错误 错误 答案 答案 BCBC 6 6 双选双选 在磁感应强度为在磁感应强度为B B0 0 方向竖直向上的匀强磁场中 水平放置一根长通电直导 方向竖直向上的匀强磁场中 水平放置一根长通电直导 线 电流的方向垂直于纸面向里 如图线 电流的方向垂直于纸面向里 如图 6 6 所示 所示 a a b b c c d d是以直导线为圆心的同一圆周上是以直导线为圆心的同一圆周上 的四点 在这四点中的四点 在这四点中 图图 6 6 A A b b d d两点的磁感应强度大小相等两点的磁感应强度大小相等 B B a a b b两点的磁感应强度大小相等两点的磁感应强度大小相等 C C c c点的磁感应强度的值最小点的磁感应强度的值最小 D D b b点的磁感应强度的值最大点的磁感应强度的值最大 解析 通电直导线在解析 通电直导线在c c点的磁感应强度方向与点的磁感应强度方向与B B0 0的方向相反 的方向相反 b b d d两点的磁感应强度两点的磁感应强度 方向与方向与B B0 0垂直 故垂直 故b b d d两点磁感应强度大小相等 两点磁感应强度大小相等 a a点的磁感应强度方向与点的磁感应强度方向与B B0 0同向 由磁同向 由磁 场的叠加知场的叠加知c c点的合磁感应强度最小 点的合磁感应强度最小 A A C C 项正确 项正确 答案 答案 ACAC 7 7 双选双选 如图如图 7 7 所示 质量为所示 质量为m m 长为 长为L L的导体棒电阻为的导体棒电阻为R R 初始时静止于光滑的水平 初始时静止于光滑的水平 轨道上 电源电动势为轨道上 电源电动势为E E 内阻不计 匀强磁场的磁感应强度为 内阻不计 匀强磁场的磁感应强度为B B 其方向与轨道平面成 其方向与轨道平面成 角斜向上方 开关闭合后导体棒开始运动 则角斜向上方 开关闭合后导体棒开始运动 则 用心 爱心 专心 4 图图 7 7 A A 导体棒向左运动 导体棒向左运动 B B 开关闭合瞬间导体棒 开关闭合瞬间导体棒MNMN所受安培力为所受安培力为 B BE EL L R R C C 开关闭合瞬间导体棒 开关闭合瞬间导体棒MNMN所受安培力为所受安培力为 B BE EL Ls si in n R R D D 开关闭合瞬间导体棒 开关闭合瞬间导体棒MNMN的加速度为的加速度为 B BE EL Ls si in n m mR R 解析 磁场方向与导体棒垂直 导体棒所受安培力解析 磁场方向与导体棒垂直 导体棒所受安培力F F BILBIL 方向为垂直于磁场方 方向为垂直于磁场方 B BE EL L R R 向与导线方向所确定的平面斜向下 其有水平向右的分量 故向与导线方向所确定的平面斜向下 其有水平向右的分量 故 A A C C 错误 错误 B B 正确 导体棒的正确 导体棒的 合力合力F F合 合 F Fcos 90 cos 90 F Fsinsin 由 由a a 得得a a D D 正确 正确 F F合合 m m B BE EL Ls si in n m mR R 答案 答案 BDBD 8 8 双选双选 如图如图 8 8 所示 一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时 磁针的所示 一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时 磁针的 S S 极向纸内偏转 这一束带电粒子可能是极向纸内偏转 这一束带电粒子可能是 图图 8 8 A A 向右飞行的正离子 向右飞行的正离子 B B 向左飞行的正离子 向左飞行的正离子 C C 向右飞行的负离子 向右飞行的负离子 D D 向左飞行的负离子 向左飞行的负离子 解析 同学们往往只考虑粒子一个方向的运动 而忽略了此题的多解性 带电粒子的定解析 同学们往往只考虑粒子一个方向的运动 而忽略了此题的多解性 带电粒子的定 向移动可形成电流 一束带电粒子的运动可看做通电直导线 再由安培定则可推出可能是向向移动可形成电流 一束带电粒子的运动可看做通电直导线 再由安培定则可推出可能是向 左飞行的正离子或向右飞行的负离子 左飞行的正离子或向右飞行的负离子 答案 答案 BCBC 9 9 磁铁放久了 其磁性将变弱 为了保持其磁性 我们需要给磁铁充磁 充磁的方式 磁铁放久了 其磁性将变弱 为了保持其磁性 我们需要给磁铁充磁 充磁的方式 有两种 图有两种 图 9 9 甲是将条形磁铁穿在通电螺线管中 图甲是将条形磁铁穿在通电螺线管中 图 9 9 乙是将条形磁铁夹在电磁铁之间 乙是将条形磁铁夹在电磁铁之间 a a b b和和c c d d接直流电源 下列接线正确的是接直流电源 下列接线正确的是 用心 爱心 专心 5 图图 9 9 A A a a接电源正极 接电源正极 b b接电源负极 接电源负极 c c接电源正极 接电源正极 d d接电源负极接电源负极 B B a a接电源正极 接电源正极 b b接电源负极 接电源负极 c c接电源负极 接电源负极 d d接电源正极接电源正极 C C a a接电源负极 接电源负极 b b接电源正极 接电源正极 c c接电源正极 接电源正极 d d接电源负极接电源负极 D D a a接电源负极 接电源负极 b b接电源正极 接电源正极 c c接电源负极 接电源负极 d d接电源正极接电源正极 解析 充磁时 应使外加磁场方向与磁铁的磁场方向相同 甲图中 因磁铁在螺线管内解析 充磁时 应使外加磁场方向与磁铁的磁场方向相同 甲图中 因磁铁在螺线管内 部 应使螺线管内部磁感线方向从右向左 由安培定则可判定 部 应使螺线管内部磁感线方向从右向左 由安培定则可判定 a a接电源正极 接电源正极 b b接电源负接电源负 极 乙图中 同理可知 右端为螺线管极 乙图中 同理可知 右端为螺线管 N N 极 左端为极 左端为 S S 极 由安培定则可判定极 由安培定则可判定c c接电源负极 接电源负极 d d接电源正极 故接电源正极 故 B B 对 对 答案 答案 B B 10 10 如图如图 1010 所示 所示 abcdabcd四边形闭合线框 四边形闭合线框 a a b b c c三点坐标分别为三点坐标分别为 0 0 L L 0 0 L L L L 0 0 L L 0 0 0 0 整个空间处于沿 整个空间处于沿y y轴正方向的匀强磁场中 通入电流轴正方向的匀强磁场中 通入电流I I 方向如图所示 关于四边 方向如图所示 关于四边 形的四条边所受到的安培力的大小 下列叙述中正确的是形的四条边所受到的安培力的大小 下列叙述中正确的是 图图 1010 A A abab边与边与bcbc边受到的安培力大小相等边受到的安培力大小相等 B B cdcd边受到的安培力最大边受到的安培力最大 C C cdcd边与边与adad边受到的安培力大小相等边受到的安培力大小相等 D D adad边不受安培力作用边不受安培力作用 解析 根据左手定则 解析 根据左手定则 abab边受到的安培力大小为边受到的安培力大小为F Fab ab BIabBIab bcbc边平行于磁场方向受力边平行于磁场方向受力 为零 故为零 故 A A 错 错 adad边受到的安培力大小为边受到的安培力大小为F Fad ad BIOd BIOd cdcd边受到的安培力大小为边受到的安培力大小为F Fcd cd BIcdBIcd 故故 B B 正确 正确 C C D D 均错 均错 答案 答案 B B 11 11 水平放置的光滑金属导轨宽水平放置的光滑金属导轨宽L L 0 20 2 m m 接有电源电动势 接有电源电动势E E 3 3 V V 电源内阻及导轨电 电源内阻及导轨电 阻不计 匀强磁场竖直向下穿过导轨 磁感应强度阻不计 匀强磁场竖直向下穿过导轨 磁感应强度B B 1 1 T T 导体棒 导体棒abab的电阻的电阻R R 6 6 质 质 量量m m 1010 g g 垂直放在导轨上并良好接触 求合上开关的瞬间 垂直放在导轨上并良好接触 求合上开关的瞬间 用心 爱心 专心 6 图图 1111 1 1 金属棒受到安培力的大小和方向 金属棒受到安培力的大小和方向 2 2 金属棒的加速度 金属棒的加速度 解析 解析 1 1 闭合电键的瞬间 回路中的电流闭合电键的瞬间 回路中的电流 I I A A 0 50 5 A A E E R R 3 3 6 6 abab棒所受安培力棒所受安培力 F F安 安 BILBIL 0 10 1 N N 由左手定则知方向水平向右由左手定则知方向水平向右 2 2 由牛顿第二定律知由牛顿第二定律知 a a 1010 m sm s2 2 F F安安 m m 方向水平向右方向水平向右 答案 答案 1 0 1 1 0 1 N N 水平向右水平向右 2 10 2 10 m sm s2 2 方向水平向右 方向水平向右 12 12 粗细均匀的直导线粗细均匀的直导线abab的两端悬挂在两根相同的弹簧下边 的两端悬挂在两根相同的弹簧下边 abab恰好处在水平位置恰好处在水平位置 如如 图图 1212 所示所示 已知 已知abab的质量为的质量为m m 1010 g g 长度 长度L L 6060 cmcm 沿水平方向与 沿水平方向与abab垂直的匀强磁场垂直的匀强磁场 的磁感应强度的磁感应强度B B 0 40 4 T T 图图 1212 1 1 要使两根弹簧能处在自然状态 既不被拉长 也不被压缩 要使两根弹簧能处在自然状态 既不被拉长 也不被压缩 abab中应沿什么方向 通中应沿什么方向 通 过多大的电流 过多大的电流 2 2 当导线中有方向从当导线中有方向从a a到到b b 大小为 大小为 0 20 2 A A 的电流通过时 两根弹簧均被拉长了的电流通过时 两根弹簧均被拉长了 x x 1 1 mmmm 求该弹簧的劲度系数 求该弹簧的劲度系数 3 3 当导线中由当导线中由b b到到a a方向通过方向通过 0 20 2 A A 的电流时两根弹簧被拉长多少 的电流时两根弹簧被拉长多少 取取g g 9 69 6 m sm s2 2 9 69 6 N kg N kg 解析 解析 1 1 只有当只有当abab受到的磁场力方向竖直向上且大小等于受到的磁场力方向竖直向上