（浙江选考）2023届高三物理一轮复习第8章磁场第1节磁场的描述磁场对电流的作用课后限时训练

PAGEPAGE2第1节磁场的描述磁场对电流的作用(建议用时：40分钟)1．(2022·桐乡模拟)关于磁场，以下说法正确的选项是()A．磁场和电场一样，是客观存在的物质B．无论在何处，小磁针的指向就是磁场的方向C．地球是一个大磁体，地磁场的N极在地理的北极附近D．磁极与磁极、磁极与电流之间的相互作用是通过磁场发生的，而电流与电流之间的相互作用是通过电场发生的A[磁场和电场都是客观存在的物质，是物质的另外一种形态，所以A对；自由小磁针静止时北极的指向才是磁场方向，故B错；地磁场的N极在地理的南极附近，故C错；磁体之间、磁体与电流之间以及电流与电流之间的作用都是通过磁场发生的，故D错．]2．根据磁感应强度的定义式B＝eq\f(F,IL)，以下说法中正确的选项是()A．在磁场中某确定位置，B与F成正比，与I、L的乘积成反比B．一小段通电直导线在空间某处受磁场力F＝0，那么该处的磁感应强度B一定为零C．磁场中某处B的方向跟电流在该处受磁场力F的方向相同D．一小段通电直导线放在B为零的位置，那么它受到的磁场力F也一定为零D[磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定，B＝eq\f(F,IL)是磁感应强度的定义式而不是决定式，选项A错误；通电直导线在磁场中所受磁场力F＝0，可能该处的B为零，也可能导线平行于磁场放置，反之，假设某处B为零，那么该处通电直导线受磁场力一定为零，选项B错误，D正确；通电导线所受磁场力的方向与磁感应强度的方向不同，选项C错误．]3．小刘同学用铁钉与漆包线绕成电磁铁，当接通电路后，放在其上方的小磁针N极立即转向左侧，如图8­1­9所示．那么此时()图8­1­9【导学号：81370291】A．导线A端接电池正极B．铁钉左端为电磁铁的N极C．铁钉内磁场方向向右D．漆包线内电流由A流向BC[小磁针静止时N极指向为该处磁场方向，根据通电螺线管磁场分布知，B端为N极，A端为S极，再根据安培定那么知C项正确．]4．小磁针放置在匀强磁场中，小磁针静止时的指向正确的选项是()B[小磁针静止时，N极的指向与该处的磁感应强度方向相同，选项B正确．]5．(多项选择)以下可能发生相互作用的是()A．静止电荷对固定通电直导线B．固定磁体对静止电荷C．磁体对运动电荷D．磁体对电流CD[各种磁体间发生作用的实质是运动电荷之间通过磁场发生相互作用．因此，根据磁体间作用的相互性可知，磁体不可能对静止电荷产生磁场力．应选项A，B错误，选项C、D正确．]6．如图8­1­10所示为某磁场的一条磁感线，其上有A、B两点，那么()图8­1­10A．A点的磁感应强度一定大B．B点的磁感应强度一定大C．因为磁感线是直线，A、B两点的磁感应强度一样大D．条件缺乏，无法判断D[由磁场中一根磁感线无法判断磁场强弱．应选D.]7．(2022·临安学考模拟)当导线中分别通以如下图方向的电流，小磁针静止时北极指向读者的是()【导学号：81370292】【答案】C8．(2022·慈溪市调研)在匀强磁场中某处P放一个长度为L＝20cm，通电电流I＝0.5A的直导线，测得它受到的最大磁场力F＝1.0N，其方向竖直向上，现将该通电导线从磁场撤走，那么P处磁感应强度为()A．零B．10T，方向竖直向上C．0.1T，方向竖直向下D．10T，方向肯定不沿竖直向上的方向D[由B＝eq\f(F,IL)，得B＝eq\f(1,0.5×0.2)T＝10T．因为B的方向与F的方向垂直，所以B的方向不会沿竖直向上的方向．故此题正确答案为D.]9．(2022·乐清模拟)在赤道上，地磁场可以看作是沿南北方向并且与地面平行的匀强磁场，磁感应强度是5×10－5T．如果赤道上有一条沿东西方向的直导线，长40m，载有20A的电流，地磁场对这根导线的作用力大小是()A．4×10－8N B．2.5×10－5NC．9×10－4N D．4×10－2ND[磁场方向是南北方向，电流方向是东西方向，它们相互垂直，可以利用公式F＝BIL来计算此安培力的大小，其大小为F＝BIL＝5×10－5×20×40N＝4×10－2N．D正确．]10．(2022·温州学考模拟)老师在课堂上做了一个演示实验：装置如图8­1­11所示，在容器的中心放一个圆柱形电极B，沿容器边缘内壁放一个圆环形电极A，把A和B分别与电源的两极相连，然后在容器内放入液体，将该容器放在磁场中，液体就会旋转起来．王同学回去后重复老师的实验步骤，但液体并没有旋转起来，造成这种现象的原因可能是该同学在实验过程中()【导学号：81370293】图8­1­11A．将磁铁的磁极倒置了B．将直流电源的正负极接反了C．使用的液体为能导电的饱和食盐溶液D．使用的电源为50Hz的低压交流电源D[不管磁极倒置、电源正负极接反，或者为饱和食盐溶液，在溶液中均会形成电流，并受安培力的作用使液体旋转；假设使用的电源为50Hz的低压交流电源，电流方向改变过快，安培力方向不断改变，导致液体不旋转．应选D.]图8­1­1211．(加试要求)三根平行的长直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，三导线中电流方向相同，A、B两导线中的电流大小相同，如图8­1­12所示，导线A在斜边中点O处所产生的磁场的磁感应强度大小为B，导线C在斜边中点O处所产生的磁场的磁感应强度大小为2B，那么O处的磁感应强度的大小和方向为()A．大小为B，方向沿OA方向B．大小为2eq\r(2)B，方向竖直向下C．大小为2B，方向沿OB方向D．大小为2B，方向沿OA方向D[由安培定那么知导线A、B在O处产生的磁感应强度大小相等，方向相反，互相抵消，所以O处的磁感应强度即为导线C所产生的磁感应强度，即大小为2B，由安培定那么可判定其方向沿OA方向，A、B、C错误，D正确．]12．(加试要求)如图8­1­13所示，两根可自由移动的靠得很近的平行长直导线，通以相反方向的电流，且I1＞I2，那么两导线所受的安培力F1和F2的大小关系及其运动方向分别为()图8­1­13A．F1＞F2，相互靠近 B．F1＜F2，相互远离C．F1＝F2，相互靠近 D．F1＝F2，相互远离D[通电导线在其周围产生磁场，通电导线在磁场中受到安培力作用，两导线所受安培力是作用力与反作用力，它们大小相等，故A、B错误．由右手螺旋定那么可知：I1在I2处产生的磁场垂直纸面向里，由左手定那么可知，I2所受安培力向右；由右手螺旋定那么可知：I2在I1处产生的磁场垂直纸面向里，由左手定那么可知，I1所受安培力向左；那么两导线相互远离，故C错误，D正确．]13．(加试要求)利用如图8­1­14所示装置可测磁感应强度B，矩形线圈宽为L，共N匝，磁场垂直于纸面，当线圈中通以方向如下图的电流I时，天平处于平衡．当电流改为反方向且大小不变时，右边需加质量为m的砝码后，天平才能重新平衡，由此可知()图8­1­14A．B的方向垂直纸面向里，且B＝eq\f(m1－m2g,NIL)B．B的方向垂直纸面向里，且B＝eq\f(mg,2NIL)C．B的方向垂直纸面向外，且B＝eq\f(m1－m2g,NIL)D．B的方向垂直纸面向外，且B＝eq\f(mg,2NIL)B[当电流改为反方向且大小不变时，右盘中需加砝码才能平衡，说明此时安培力方向向上．由左手定那么判断可知磁场方向垂直纸面向里．图示平衡时满足m1g＝m2g＋F，电流改为反方向时满足m1g＝(m2＋m)g－F，而F＝NILB，由此可得B＝eq\f(mg,2NIL).应选项B正确．]14．如图8­1­15所示，一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为0.1T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘．金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连，电路总电阻为2Ω.开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm，重力加速度大小取10m/s2.判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量．图8­1­15【解析】金属棒通电后，闭合回路电流I＝eq\f(U,R)＝eq\f(12V,2Ω)＝6A导体棒受到的安培力大小为F＝BIL＝0.06N由左手定那么可判断知金属棒受到的安培力方向竖直向下由平衡条件知：开关闭合前：2kx＝mg开关闭合后：2k(x＋Δx)＝mg＋F代入数值解得m＝0.01kg.【答案】方向竖直向下0.01kg15．(加试要求)“电磁炮〞是利用电磁力对弹体加速的新型武器，具有速度快、效率高等优点．如图8­1­16是“电磁炮〞的原理结构示意图．光滑水平加速导轨电阻不计，轨道宽为L＝0.2m．在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B＝1×102T.“电磁炮〞弹体总质量m＝0.2kg，其中弹体在轨道间的电阻R＝0.4Ω.可控电源的内阻r＝0.6Ω，电源的电压能自行调节，以保证“电磁炮〞匀加速发射．在某次试验发射时，电源为加速弹体提供的电流是I＝4×103A，不计空气阻力．求：图8­1­16(1)弹体所受安培力大小；(2)弹体从静止加速到4km/s，轨道至少要多长；(3)弹体从静止加速到4km/s过程中，该系统消耗的总能量.【导学号：81370294】【解析】(1)由安培力公式得F＝IBL＝8×104N.(2)由动能定理Fx＝eq\f(1,2)mv2得到