2011年高考物理二轮复习 单元十 磁场对电流的作用

用心 爱心 专心1 1 选择题 20112011 年高考物理二轮专题复习单元练习年高考物理二轮专题复习单元练习 单元十单元十 磁场对电流的作用磁场对电流的作用 一 一 选择 填空题选择 填空题 1 如图所示导线框a b c d置于均匀磁场中 的方向竖 B 直向上 线框可绕AB轴转动 导线通电时 转过角后 达到稳定平衡 如果导线改用密度为原来1 2的材料做 欲 保持原来的稳定平衡位置 即不变 可以采用哪一种办法 导线是均匀的 A A 将磁场减为原来的1 2或线框中电流强度减为原来 B 的1 2 B 将导线的bc部分长度减小为原来的1 2 C 将导线ab和cd部分长度减小为原来的1 2 D 将磁场减少1 4 线框中电流强度减少1 4 B 2 在匀强磁场中 有两个平面线圈 其面积 通有电流 它们所受 21 A2A 21 I2I 的最大磁力矩之比等于 MM 12 C A 1 B 2 C 4 D 1 4 3 有一由N匝细导线绕成的平面正三角形线圈 边长为a 通有电流I 置于均匀外磁 场中 当线圈平面的法向与外磁场同向时 该线圈所受的磁力矩值为 BMm D A B C D 02 IBNa3 2 4 IBNa3 2 60sinIBNa3 2 4 如图所示 在磁感应强度的均匀磁场中 有一园形载流导线 a b c是其上三个 B 4 选择题 5 选择题 用心 爱心 专心2 1 计算题 长度相等的电流元 则它们所受安培力大小的关系为 C A B C D FFF abc FFF abc FFF bca bca FFF 5 无限长直载流导线与一个无限长薄电流板构成闭合回路 电流板宽为a 导线与板在同一 平面内 则导线与电流板间单位长度内的作用力大小为 C A B C D 2ln a2 I 2 2 o 2ln a2 I 2 2 o 2ln a2 I 2 2ln a2 I 22 2 o 6 一圆线圈的半径为R 载有电流I 置于均匀外磁场中 如图示 在不考虑载流圆线 B 圈本身所激发的磁场的情况下 线圈导线上张力为 已知载流圆线圈的法线方向与BIR 的方向相同 B 7 一半园形载流线圈 半径为R 载有电流I 放在如图所示的匀强磁场中 线圈每 B 边受到的安培力 线圈受到的合力 线圈的磁矩BIR2Fab BIR2Facb 0F 受到的磁力矩 2 m RI 2 1 P 2 BIR 2 1 M 8 有两个竖直放置彼此绝缘的环形刚性导线 它们的直径几乎相等 可以绕它们的共同直 径自由转动 把它们放在互相垂直的位置上 若给它们通以电流 则它们转动的最后状态 是两个环形导线平面平行 电流方向一致 二 计算题二 计算题 1 一无限长直导线通以电流 其旁有一直角三I1 角形线圈通以电流 线圈与长直导线在同一平面I2 6 选择题 7 选择题 用心 爱心 专心3 2 计算题 内 尺寸如图所示求两段导线所受的安培力 bc ca A bc边上各点的磁感应强度相等 bc边受到的安 培力大小 LBIF 2bc 方向向左 Ld 2 I B 10 Ld 2 LII F 210 bc 选取如图所示的坐标 ca边的电流元I2dl受到的安培力 BlIdFd 将和 代入k x2 I B 10 sinjcosi dl l d cos dx dl cosjsini cos dx x2 II Fd 210 cosjsini cos dx x2 II FdF 210 d ld ca 安培 jtgi d ld ln 2 II F 210 ca 1tg ji d ld ln 2 II F 210 ca 力大小 d ld ln 2 II F 210 ca 2 一边长的正方形铜线圈 放在均匀外磁场中 竖cm10a B 直向上 且 线圈中电流为I 10A T104 9B 3 1 今使线圈平面保持竖直 问线圈所受的磁力矩为多少 2 假若线圈能以某一条水平边为轴自由摆动 问线圈平衡时 线圈平面与竖直面夹角为多少 已知铜线横截面积 S 2 00mm2 铜的密度 cm g 9 8 3 A 在均匀磁场中 通电线圈的受到的磁力矩 BpM m sinIBSM 线圈平面保持竖直时 1sin IBSM mN109 4M 4 当线圈受到的磁力矩和重力矩相等时 线圈处于平衡状态 磁力矩 重力矩 cosIBSMm sinamgsin 2 a mg2Mg sinmga2Mg 用心 爱心 专心4 3 计算题 为线圈一个边所受的重力 mgasgmg 所以 sinsga2cosIBS 2 sg2 IB tg 0 1 15 3 如图所示 有一半径为R的圆形电流 在沿其直径AB方向上有一无限长直线电I2 流 方向见图 求 I1 1 半圆弧AaB所受作用力的大小和方向 2 整个圆形电流所受作用力的大小和方向 A 选取如图所示的坐标 电流I1在半圆弧AaB上 产生的磁感应强度大小为 方向如图所示 cosR2 I B 10 在AaB上选取如图所示的电流元I2dl 受到的 安培力为 jsindlicosdl cosR2 II Fd 210 jdtgid 2 II Fd 210 半圆弧AaB所受作用力 jdtgid 2 II F 2 2 210 AaB i 2 II F 210 AaB I1在右半圆弧上产生的磁感应强度大小为 方向如图所示 sinR2 I B 10 在右半圆弧上选取电流元I2dl 受到的安培力为 jcosdlisindl sinR2 II Fd 210 将dl Rd 代入上式得到 jdctgid 2 II Fd 210 右半圆弧所受作用力 jdctgid 2 II F 0 210 i 2 II F 210 整个圆形电流所受作用力 FFF AaB iIIF 210 用心 爱心 专心5 4 计算题 4 均匀带电刚性细杆AB 电荷线密度为 绕垂直 于直线的轴O以角速度匀速转动 O点在细杆AB延 长线上 求 1 O点的磁感应强度 2 磁矩 Bo 3 若a b 求 Pm mo P B A 在刚性细杆AB上选取电荷元 dr 该电荷元旋转 形成的电流元 T dr dI 2 dr dI 此圆形电流在O点产生的磁感应强度的大小为 将dI代入上式得到 r2 dI dB 0 o dr r4 dB 0 o 匀速旋转的刚性细杆AB在O点产生磁感应强度大小 dr r 1 4 B ba a 0 o a ba ln 4 B 0 o 圆形电流dI的磁矩 将代入得到 dIrdP 2 m 2 dr dI 2 drr dP 2 m 匀速旋转的均匀带电刚性细杆AB的磁矩 2 drr P 2 ba a m a ba 6 P 33 m 如果 a b 将按泰勒级数展开 a b 1ln 4 B 0 o a b a b 1 1 4 B 0 o