2019屆高中物理二輪復習 熱點題型專練 專題8.1 磁場的描述 磁場對電流的作用（含解析）

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1、專題8.1 磁場的描述 磁場對電流的作用1三根平行的長直導體棒分別過正三角形ABC的三個頂點，并與該三角形所在平面垂直，各導體棒中均通有大小相等的電流，方向如圖所示則三角形的中心O處的合磁場方向為()A平行于AB，由A指向BB平行于BC，由B指向CC平行于CA，由C指向AD由O指向C2在地球赤道上進行實驗時，用磁傳感器測得赤道上P點地磁場磁感應強度大小為B0.將一條形磁鐵固定在P點附近的水平面上，讓N極指向正北方向，如圖所示，此時用磁傳感器測得P點的磁感應強度大小為B1；現(xiàn)將條形磁鐵以P點為軸旋轉90，使其N極指向正東方向，此時用磁傳感器測得P點的磁感應強度的大小應為(可認為地磁南、北極與地理

2、北、南極重合)() AB1B0BB1B0C.D.【答案】D【解析】設條形磁鐵在P點處產生的磁感應強度為B，當N極指向正北方時，B1B0B，解得BB1B0，當N極指向正東方時，P點的磁感應強度B，D正確 15如圖所示，一條形磁鐵靜止在固定斜面上，上端為N極，下端為S極，其一條磁感線如圖所示，垂直于紙面方向有兩根完全相同的固定導線，它們與磁鐵兩端的連線都與斜面垂直且長度相等(如圖中虛線所示)。開始兩根導線未通電流，斜面對磁鐵的彈力、摩擦力的大小分別為FN、Ff，后來兩根導線通圖示方向大小相同的電流后，磁鐵仍然靜止，則與未通電時相比 ()AFN、Ff均變大BFN不變，F(xiàn)f變小CFN變大，F(xiàn)f不變DF

3、N變小，F(xiàn)f不變答案：D解析：兩根導線通題圖方向大小相同的電流后，導線受到安培力，由牛頓第三定律，磁鐵受到垂直斜面向上的作用力，斜面對磁鐵的彈力減小，摩擦力不變，選項D正確。16如圖是磁電式電流表的結構，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場均勻輻向分布，線圈中a、b兩條導線長均為l，通以圖示方向的電流I，兩條導線所在處的磁感應強度大小均為B。則 ()A該磁場是勻強磁場B線圈平面總與磁場方向垂直C線圈將逆時針轉動Da、b導線受到的安培力大小總為BIl答案：D17.歐姆最早是用小磁針測量電流的，他的具體做法是：在地磁場的作用下，小磁針處于水平靜止狀態(tài)，在其上方平行于小磁針放置一長直導線，當導線中通有電流時，小磁

4、針會發(fā)生偏轉，通過小磁針偏轉的角度可測量導線中的電流。已知長直通電導線在空間某點產生磁場的磁感應強度大小與電流成正比，當導線通電后，小磁針轉動的俯視圖如圖所示，下面說法正確的是 ()A通電后小磁針靜止時N極所指的方向就是電流產生磁場的方向B這種方法只能測量導線電流的大小，不能確定導線電流的方向C導線中電流的大小與小磁針轉過的角度的正切值成正比D導線中電流的大小與小磁針轉過的角度的正弦值成正比答案：C18如圖所示，在xOy平面內有兩根平行y軸水平放置的長直導線，通有沿y軸正方向大小相等的電流I，兩導線關于y軸對稱，P為x軸上一點，O為z軸上一點，下列說法正確的是 ()AO點處的磁感應強度為零 B

5、P、Q兩點處的磁感應強度方向垂直 CP、Q兩點處的磁感應強度方向平行 D正電荷從O點沿z軸向上運動不受洛倫茲力作用答案：AB解析：根據(jù)安培定則可判斷出兩電流在O點處產生的磁感應強度等大反向，合磁感應強度為零，故A正確；兩電流在P點的磁場方向相反，疊加后合磁場方向沿z軸正方向；兩電流在z軸正方向上各點產生的磁感應強度矢量疊加后，都沿x軸負方向，P、Q兩點磁場方向垂直，故B正確，C錯誤；正電荷從O點沿z軸向上運動，由左手定則判斷其受沿y軸正方向的洛倫茲力作用，故D錯誤。19如圖所示，質量為m、長為L的直導線用兩絕緣細線懸掛于O、O，并處于勻強磁場中，當導線中通以沿x正方向的電流I，且導線保持靜止時

6、，懸線與豎直方向夾角為。則磁感應強度方向和大小可能為 ()Az正向，tanBy正向，Cz負向，tanD沿懸線向上，sin答案：BC20如圖所示，有兩根長為L、質量為m的細導體棒a、b，a被水平放置在傾角為45的光滑斜面上，b被水平固定在與a在同一水平面的另一位置，且a、b平行，它們之間的距離為x，當兩細棒中均通以電流強度為I的同向電流時，a恰能在斜面上保持靜止，則下列關于b的電流在a處產生的磁場的磁感應強度的說法正確的是 ()A方向向上B大小為C要使a仍能保持靜止，而減小b在a處的磁感應強度，可使b上移D若使b下移，a將不能保持靜止答案：ACD解析：由安培定則可知，通電導體棒b周圍的磁感應線方

7、向為順時針方向，所以在a點的磁場方向豎直向上，如圖a所示，所以選項A正確；以導線a為研究對象進行受力分析如圖(a)所示，故有mgBIL，解得a點處的磁感應強度大小為B，所以選項B錯誤；欲減小b在a處的磁感應強度，可增大兩導線間的距離，將b上移或下移都可以，當b上移時，a受到的安培力方向逆時針轉動，此時能保持a受力平衡，所以選項C正確；若b下移，導體棒受力不平衡，故選項D正確。21如圖所示，水平導軌間距為L0.5m，導軌電阻忽略不計；導體棒ab的質量m1kg，電阻R00.9，與導軌接觸良好；電源電動勢E10V，內阻r0.1，電阻R4；外加勻強磁場的磁感應強度B5T，方向垂直于ab，與導軌平面成夾

8、角53；ab與導軌間的動摩擦因數(shù)為0.5(設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)，定滑輪摩擦不計，線對ab的拉力為水平方向，重力加速度g10m/s2，ab處于靜止狀態(tài)。已知sin530.8，cos530.6。求：(1)通過ab的電流大小和方向；(2)ab受到的安培力大??；(3)重物重力G的取值范圍。答案：(1)2Aa到b(2)5N(3)0.5NG7.5N22.如圖所示，固定的兩光滑導體圓環(huán)半徑為0.5m，相距1m。在兩圓環(huán)上放一導體棒，圓環(huán)上接有電源，電源的電動勢為3V，內電阻不計。導體棒質量為60g，電阻為1.5。勻強磁場豎直向上，且B0.4T。開關S閉合后，棒從圓環(huán)底端上滑至某一位置后靜止，求：(

9、1)靜止后每個環(huán)對棒的支持力。(g取10m/s2)(2)此棒靜止后的位置與環(huán)底的高度差。答案：(1)0.5N(2)0.2m解析：(1)導體棒靜止時，以棒為研究對象受力分析，從右向左看，取縱截面如圖所示，設每個環(huán)對棒的支持力為FNN，兩環(huán)對棒的支持力為2FN，棒受重力mg、受安培力F的共同作用而平衡，則三力的合力為零，如圖所示。由安培力公式得FBILN0.8N，重力mg0.6N，由勾股定理可知，2FN1.0N，則FN0.5N(2)設環(huán)對棒的作用力FN與水平方向的夾角為，棒靜止后的位置與環(huán)底高度差為h。則tan，hr(1sin)0.5(1)m0.2m。23.如圖所示為一電流表的原理示意圖。質量為m

10、的均質細金屬棒MN的中點處通過一掛鉤與一豎直懸掛的絕緣彈簧相連，絕緣彈簧勁度系數(shù)為k，在矩形區(qū)域abcd內有勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向外，與MN的右端N連接的一絕緣輕指針可指示標尺上的讀數(shù)，MN的長度大于。當MN中沒有電流通過且處于平衡狀態(tài)時，MN與矩形區(qū)域的cd邊重合；當MN中有電流通過時，指針示數(shù)可表示電流強度。(1)當電流表示數(shù)為零時，彈簧伸長為多少？(重力加速度為g)(2)若要電流表正常工作，MN的哪一端應與電源正極相接？(3)若k2.0N/m，0.20m，0.050m，B0.20T，此電流表的量程是多少？(不計通電時電流產生的磁場的作用)(4)若要將量程擴大2倍，磁

11、感應強度變?yōu)槎啻?？答案?1)(2)M端(3)2.5A(4)0.10T(4)設量程擴大后，磁感應強度變?yōu)锽，則有2BImmgk(x)，由式得：B代入數(shù)據(jù)得：B0.10T。 24如圖所示，電阻不計的“”型足夠長且平行的導軌，間距L1 m，導軌傾斜部分的傾角53，并與定值電阻R相連整個空間存在著B5 T、方向垂直傾斜導軌平面向上的勻強磁場金屬棒ab、cd的阻值RabRcdR，cd棒質量m1 kg.ab棒光滑，cd與導軌間的動摩擦因數(shù)0.3，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力g取10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6，求： (1)ab棒由靜止釋放，當滑至某一位置時，cd棒恰好開始滑動求這一時刻ab棒中的電流；(2)若ab棒無論從多高的位置釋放，cd棒都不動，分析ab棒質量應滿足的條件；(3)若cd棒與導軌間的動摩擦因數(shù)0.3，ab棒無論質量多大、從多高位置釋放，cd棒始終不動求cd棒與導軌間的動摩擦因數(shù)應滿足的條件. 【解析】(1)cd棒剛要開始滑動時，其受力分析如圖所示由平衡條件得BIcdLcos 53f0FNmgBIcdLsin 530又因為fFN聯(lián)立以上三式，得Icd1.67 A所以Iab2Icd3.34 A.(3)ab棒下滑時，cd棒始終靜止，有FAcos 53(mgFAsin 53)【答案】(1)3.34 A(2)mab2.08 kg(3)0.75 8