【走向高考】2011高考物理一轮复习 磁场对电流的作用配套练习

用心 爱心 专心1 20112011 走向高考系列物理一轮复习配套练习走向高考系列物理一轮复习配套练习 磁场对电流的作用磁场对电流的作用 一 选择题 1 在磁场中某区域的磁感线 如图所示 则 A a b两处的磁感应强度的大小不等Ba Bb B a b两处的磁感应强度的大小不等 BaBa 所以 B 正确 2 2010 海门测试 下列四幅图中涉及经典的物理实验研究 其中说法正确的是 答案 BCD 解析 通电导线的周围有磁场 处在磁场中的小磁针要受到磁场力作用 若 A 图中导线有电流 小磁针要发生偏转 图景与实际不符 A 项错误 B 图中开关闭合 线圈中磁通量变化 产生感应电流 导致电流表的指针偏转 C 图中电子在磁场中受到磁场力作用 用左手定则判断电子束将向下偏转 D 图 中汽车速度达到第一宇宙速度时 汽车环绕地球近地做圆周运动 处在车内的物体处于完全失重状态 3 在磁场中的同一位置 先后引入长度相等的直导线a和b a b导线的方向均与磁场方向垂直 但两导线中的电流不同 因此所受的力也不一样 下列几幅图象表现的是导线所受的安培力F与通过导 线的电流I的关系 a b各自有一组F I的数据 在图象中各描出一个点 在下图中 请判断描绘正确 的是 答案 BC 解析 由题意 同一位置同一磁场 导线长度相同 可知 斜率相等 电流为零时不受力 所以 F I A D 选项错误 用心 爱心 专心2 4 一根电缆埋藏在一堵南北走向的墙里 在墙的西侧处 当放一指南针时 其指向刚好比原来旋转 180 由此可以断定 这根电缆中电流的方向为 A 可能是向北 B 可能是竖直向下 C 可能是向南 D 可能是竖直向上 答案 D 解析 在地磁场作用下 小磁针静止时 N 指向北方 现改变为 N 极指向南方 故应有竖直向上的 通电电流 即选 D 5 如图所示 两个完全相同的线圈套在一水平光滑绝缘圆柱上 但能自由移动 若两线圈内通过大 小不等的同向电流 则它们的运动情况是 A 都绕圆柱转动 B 以不等的加速度相向运动 C 以相等的加速度相向运动 D 以相等的加速度相背运动 答案 C 解析 同向环形电流间相互吸引 虽然两电流大小不等 但据牛顿第三定律知两线圈间相互作用 力必大小相等 所以选 C 项 6 2009 全国卷 如图 一段导线abcd位于磁感线强度大小为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 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 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 答案 A 解析 该导线可以用a和d之间的直导线长为 1 L来等效代替 根据F BIL 可知大小为 2 1 BIL 方向由左手定则知 沿纸面向上 故 A 项正确 2 7 2009 合肥一中二模 在匀强磁场中有一用相同材料制成的导体框abc b为半圆弧的顶点 磁 场方向垂直于导体框平面向里 在ac两端接一直流电源 如图所示 则 用心 爱心 专心3 A 导体框abc所受安培力的合力为零 B 导体框abc所受安培力的合力垂直于ac向上 C 导体框abc所受安培力的合力垂直于ac向下 D 导体框abc的圆弧段所受安培力为零 答案 B 解析 由左手定则可知 导体框abc所受安培力的合力垂直于ac向上 8 2009 广东模拟 如图所示 水平放置的扁平条形磁铁 在磁铁的左端正上方有一金属线框 线 框平面与磁铁垂直 当线框从左端正上方沿水平方向平移到右端正上方的过程中 穿过它的磁通量的变 化情况是 A 先减小后增大 B 始终减小 C 始终增大 D 先增大后减小 答案 D 解析 线框在磁铁两端的正上方时穿过该线框的磁通量最少 在磁铁中央时穿过该线框的磁通量 最多 所以该过程中的磁通量先增大后减小 故 D 对 二 非选择题 9 某兴趣小组在研究长直导线周围的磁场时 为增大电流 用多根导线捆在一起代替长直导线 不 断改变多根导线中的总电流和测试点与直导线的距离r 测得下表所示数据 I AB Tr m5 010 020 0 0 020 4 98 10 510 32 10 519 73 10 5 0 040 2 54 10 55 12 10 59 95 10 5 0 060 1 63 10 53 28 10 56 72 10 5 0 080 1 28 10 52 57 10 55 03 10 5 由上述数据可得出磁感应强度B与电流I及距离r的关系式为B T 要求估算出比例系数 用等式表示 答案 2 10 7 I r 解析 分析表格中数据可得 B与电流I成正比 与测试点到直导线的距离r成反比 即 B k 取表格中的第一单元格进行计算可得k 2 10 7 即B 2 10 7 T I r I r 10 如图所示 在倾角为 37 的光滑斜面上有一根长为 0 4m 质量为 6 10 2kg 的通电直导线 电 流强度I 1A 方向垂直于纸面向外 导线用平行斜面的轻绳拴住不动 整个装置放在磁感应强度每秒增 加 0 4T 方向竖直向上的磁场中 设t 0 时 B 0 则需要多长时间 斜面对导线的支持力为零 g 取 10m s2 答案 5s 解析 斜面对导线的支持力为零时导线的受力如图所示 用心 爱心 专心4 由平衡条件 FTcos37 F FTsin37 mg 由 解得 F mg tan37 代入数值得 F 0 8N 由F BIL得 B T 2T F IL 0 8 1 0 4 B与t的变化关系为B 0 4t 所以 t 5s 11 如 图所示 质量为 0 05kg 长l 0 1m 的铜棒 用长度也为l的两根轻软导线水 平悬挂在竖直向上的匀强磁场中 磁感应强度为B 0 5T 不通电时 轻线在竖 直方向 通入恒定电流后 棒向外偏转的最大角度 37 求此棒中恒定电 流多大 不考虑棒摆动过程中产生的感应电流 g取 10N kg 同学甲的解法如下 对铜棒受力分析如图所示 当最大偏转角 37 时 棒受力平衡 有 FTcos mg FTsin F安 BIl 得I A 7 5A mgtan Bl 0 05 10 3 4 0 5 0 1 同学乙的解法如下 F安做功 WF Fx1 BIlsin37 lsin37 BI lsin37 2 重力做功 WG mgx2 mgl 1 cos37 用心 爱心 专心5 由动能定理得 WF WG 0 代入数据解得 I A 5 56A 50 9 请你对甲 乙两同学的解法作出评价 若你对两者都不支持 则给出你认为正确的解答 答案 评价见解析 3 33A 解析 甲同学的错误原因 认为物体速度为零时 一定处于平衡位置 或者认为偏角最大时为平 衡位置 乙同学的错误原因 将安培力表达式误写为 F安 BIlsin37 应为 F安 BIl 正确的解法如下 铜棒向外偏转过程中 F安做功 WF Fx1 BIl lsin37 重力做功 WG mgx2 mgl 1 cos37 由动能定理得 WF WG 0 代入数据解得 I A 0 33A 10 3 12 如图所示 PQ和MN为水平平行放置的金属导轨 相距L 1m PM间接有一个电动势为E 6V 内阻r 1 的电源和一只滑动变阻器 导体棒ab跨放在导轨上 棒的质量为m 0 2kg 棒的中点用细 绳经定滑轮与物体相连 物体的质量M 0 3kg 棒与导轨的动摩擦因数为 0 5 匀强磁场的磁感应强 度B 2T 方向竖直向下 求为使物体保持静止 滑动变阻器连入电路的阻值为多大 设最大静摩擦力与 滑动摩擦力相等 导轨与棒的电阻不计 g取 10m s2 答案 2 R 5 解析 导体棒受到的最大静摩擦力为 Ff FN mg 0 5 0 2 10N 1N 绳对导体棒的拉力F拉 Mg 0 3 10N 3N 导体棒将要向左滑动时 BImaxL Ff F拉 Imax 2A 由闭合电路欧姆定律Imax E Rmin r 6 Rmin 1 得Rmax 2 导体棒将要向右滑动时Ff BIminL F拉 Imin 1A 由闭合电路欧姆定律Imin E Rmax r 6 Rmax 1 用心 爱心 专心6 得Rmax 5 滑动变阻器连入电路的阻值为 2 R 5 13 2009 黄冈一模 如图所示是一种电磁泵 泵体是一个长方体 端面是一个边长为 的正方形 ab长为l 上下两面接在电源上 电压为U 内阻不计 磁感应强度为B的磁场指向cdfe面 液体电阻 率为 密度为D 液体原来不导电 在泵头通入导电剂