（江浙選考1）2022年高考物理總復(fù)習(xí) 第十章 磁場 考點(diǎn)強(qiáng)化練25 磁場的描述 磁場對電流的作用

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1、（江浙選考1）2022年高考物理總復(fù)習(xí) 第十章 磁場 考點(diǎn)強(qiáng)化練25 磁場的描述 磁場對電流的作用1.下列四幅圖所表示的內(nèi)容與地磁場有關(guān)的是()2. 磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示,則 ()A.a、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同B.a、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等,BaBbC.同一通電導(dǎo)線放在a處受力不一定比放在b處受力大D.同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力大3.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念,以下說法正確的有()A.電流元IL在磁場中受力為F,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B一定等于B.電流元IL在磁場中受力為F,則磁感應(yīng)強(qiáng)度可能大于或等于C.磁場中電流元受力大的地方,磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大D.磁場中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向

2、,與電流元在此點(diǎn)的受力方向相同4.兩個(gè)絕緣導(dǎo)體環(huán)AA、BB大小相同,環(huán)面垂直,環(huán)中通有相同大小的恒定電流,如圖所示,則圓心O處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)?AA面水平,BB面垂直紙面)()A.指向左上方B.指向右下方C.豎直向上D.水平向右5.如圖所示是一道閃電劃破夜空擊中杭州北高峰的電視塔。假設(shè)發(fā)生閃電的云層帶正電,則在閃電瞬間,電視塔受到地磁場的在水平方向的作用力方向是()A.向西B.向南C.向東D.向北6.(多選)如圖,兩根相互平行的長直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流I1和I2;A、B、C、D為導(dǎo)線某一橫截面所在的平面內(nèi)的四點(diǎn),且A、B、C與兩導(dǎo)線共面,B點(diǎn)在兩導(dǎo)線之間,B、D的連線與導(dǎo)線所在平面垂直

3、,磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的點(diǎn)是()A.A點(diǎn)B.B點(diǎn)C.C點(diǎn)D.D點(diǎn)7.一新型電磁船的船體上安裝了用于產(chǎn)生強(qiáng)磁場的超導(dǎo)線圈,在兩船舷之間裝有電池,導(dǎo)電的海水在磁場力作用下即可推動該船前進(jìn)。如圖是電磁船的簡化原理圖,其中MN和PQ是與電池相連的導(dǎo)體棒,MN、PQ、電池與海水構(gòu)成閉合回路,且與船體絕緣。要使該船水平向左運(yùn)動,則超導(dǎo)線圈在MNPQ所在區(qū)域產(chǎn)生的磁場方向是()A.豎直向上B.豎直向下C.水平向左D.水平向右8.如圖所示,一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中,且與磁場方向(垂直于紙面向里)垂直。線段ab、bc和cd的長度均為l,且abc=bcd=135。流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I,方向如

4、圖中箭頭所示。導(dǎo)線abcd所受到的磁場的作用力的合力()A.方向沿紙面向上,大小為(+1)BIlB.方向沿紙面向上,大小為(-1)BIlC.方向沿紙面向下,大小為(+1)BIlD.方向沿紙面向下,大小為(-1)BIl9.(多選)如圖所示,質(zhì)量是M,長為L的直導(dǎo)線通有垂直紙面向外的電流I,被一絕緣線拴著并處在勻強(qiáng)磁場中,導(dǎo)線能靜止在傾角為的光滑斜面上,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向可能是()A.大小為,方向垂直斜面向上B.大小為,方向垂直紙面向里C.大小為,方向水平向右D.大小為,方向沿斜面向下10.(多選)如圖所示,金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛,處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,金屬棒中通以由M

5、向N的電流,平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為,如果僅改變下列某一條件,角的相應(yīng)變化情況是()A.金屬棒質(zhì)量變大,角變大B.兩懸線等長變短,角變小C.金屬棒中的電流變大,角變大D.磁感應(yīng)強(qiáng)度變大,角變大11.(多選)(2018浙江東陽中學(xué)期中)如圖所示,一根長度為L的直導(dǎo)體棒中通以大小為I的電流,靜止放在導(dǎo)軌上,垂直于導(dǎo)體棒的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,B的方向與豎直方向成角。下列說法正確的是()A.導(dǎo)體棒受到磁場力大小為BILB.導(dǎo)體棒對軌道壓力大小為mg-BILcos C.導(dǎo)體棒受到導(dǎo)軌摩擦力為(mg-BILsin )D.導(dǎo)體棒受到導(dǎo)軌摩擦力為BILcos 12.(多選)如圖,紙面內(nèi)有兩條互相垂

6、直的長直絕緣導(dǎo)線L1、L2,L1中的電流方向向左,L2中的電流方向向上;L1的正上方有a、b兩點(diǎn),它們相對于L2對稱。整個(gè)系統(tǒng)處于勻強(qiáng)外磁場中,外磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,方向垂直于紙面向外。已知a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B0和B0,方向也垂直于紙面向外。則()A.流經(jīng)L1的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0B.流經(jīng)L1的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0C.流經(jīng)L2的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0D.流經(jīng)L2的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B013.(多選)如圖所示,水平向右的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=1 T,長L=1 m的直導(dǎo)線通有I=1 A的恒定電流,導(dǎo)線平行于紙面與

7、B1成60的夾角時(shí),發(fā)現(xiàn)其不受安培力。而將導(dǎo)線垂直于紙面放置時(shí),可測出安培力為2 N,則該區(qū)域存在的另一勻強(qiáng)磁場B2的大小和方向可能是()A.大小為 T,方向豎直向上B.大小為 T,方向豎直向上C.大小為 T,方向在紙面內(nèi)與導(dǎo)線成arcsin D.大小為 T,方向在紙面內(nèi)與導(dǎo)線成arcsin 14.一電流表的原理示意圖如圖所示,質(zhì)量為m的均質(zhì)細(xì)金屬棒MN的中點(diǎn)處通過一掛鉤與一豎直懸掛的彈簧相連,絕緣彈簧勁度系數(shù)為k。在矩形區(qū)域ABCD內(nèi)有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)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(biāo)尺上的讀數(shù),MN的長度大于AB。當(dāng)MN中沒有電流通過且處于平衡狀態(tài)時(shí),

8、MN與矩形區(qū)域的CD邊重合,當(dāng)MN中有電流通過時(shí),指針示數(shù)可表示電流。(1)當(dāng)電流表示數(shù)為零時(shí),彈簧伸長多少?(重力加速度為g)(2)若要電流表正常工作,MN的哪一端應(yīng)與電源正極相接?(3)若k=2.0 N/m,AB=0.20 m,CB=0.050 m,B=0.20 T,此電流表的量程是多少?(不計(jì)通電時(shí)電流產(chǎn)生的磁場的作用)(4)若將(3)中量程擴(kuò)大1倍,磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)變?yōu)槎啻?15.(2018浙江11月選考)如圖所示,在間距L=0.2 m的兩光滑平行水平金屬導(dǎo)軌間存在方向垂直于紙面(向內(nèi)為正)的磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布沿y方向不變,沿x方向如下:B=導(dǎo)軌間通過單刀雙擲開關(guān)S連接恒流源和電容C=

9、1 F的未充電的電容器,恒流源可為電路提供恒定電流I=2 A,電流方向如圖所示。有一質(zhì)量m=0.1 kg的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌靜止放置于x0=0.7 m處。開關(guān)S擲向1,棒ab從靜止開始運(yùn)動,到達(dá)x3=-0.2 m處時(shí),開關(guān)S擲向2。已知棒ab在運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直。求:(提示:可以用F-x圖象下的“面積”代表力F所做的功)(1)棒ab運(yùn)動到x1=0.2 m時(shí)的速度v1;(2)棒ab運(yùn)動到x2=-0.1 m時(shí)的速度v2;(3)電容器最終所帶的電荷量Q?？键c(diǎn)強(qiáng)化練25磁場的描述磁場對電流的作用1.D2.C安培力的大小跟該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小、I、l和導(dǎo)線放置的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向的夾角有關(guān)。

10、3.B只有當(dāng)電流元與磁場垂直時(shí),B=。當(dāng)電流元與磁場不垂直時(shí),B,故A錯誤。當(dāng)電流元與磁場垂直時(shí)F=BILsin ,是電流元與磁場方向的夾角。則B,故B正確。由公式F=BILsin 可知,磁場中電流元受力情況取決于B、I、L及四個(gè)因素,則F大,B不一定大,故C錯誤。磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向,與電流元在此點(diǎn)的受力方向垂直,故D錯誤。4.A根據(jù)安培定則可知,導(dǎo)體環(huán)AA在O處產(chǎn)生的磁場方向?yàn)樨Q直向上,導(dǎo)體環(huán)BB在O處產(chǎn)生的磁場方向?yàn)樗较蜃?按平行四邊形定則可知,O處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)橹赶蜃笊戏?故選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B、C、D錯誤。5.C地磁場由地球南極指向北極,放電現(xiàn)象是電視塔的自由電子向云層釋放,故電流指

11、向大地,由左手定則可知電視塔受到地磁場的在水平方向的作用力向東,故C正確。6.AC兩電流在該點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為0,說明兩電流在該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度滿足等大反向關(guān)系。根據(jù)右手螺旋定則在兩電流的同側(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反,則為A或C,如果I1I2,則C點(diǎn)可能為零,故A、C正確,B、D錯誤。7.B海水中電流方向從MN流向QP,且船向左運(yùn)動,海水所受的安培力方向向右,根據(jù)牛頓第三定律可知,船體所受的安培力方向向左,再根據(jù)左手定則,可知,磁場方向豎直向下。故B正確,ACD錯誤。8.A本題的結(jié)果F合=F+Fbc=(+1)BIl可以這樣理解:利用F=BIl計(jì)算垂直放在磁場中的彎曲導(dǎo)線受的安培力時(shí),式中的l等于ad兩

12、端點(diǎn)連接直線的長度,相應(yīng)的電流方向沿l由始端流向末端。9.BC安培力沿斜面向上大小為Mgtan ,而重力和支持力的合力等于Mgsin 小于安培力,所以導(dǎo)線有沿斜面往上的運(yùn)動趨勢,故A錯誤;無所謂B的大小,安培力均為0,而繩的拉力、重力和支持力可以滿足平衡條件,故B正確;安培力豎直向上,重力和安培力平衡,沒有支持力和拉力,故C正確;安培力垂直斜面向上大小為Mg,沿斜面方向分解重力。因?yàn)镸gMgcos ,所以導(dǎo)線有離開斜面的運(yùn)動趨勢,故D錯誤。10.CD水平的直線電流在豎直磁場中受到水平的安培力,與豎直方向形成夾角為,此時(shí)它受力平衡,有tan =。所以金屬棒質(zhì)量變大,角變小,故A錯誤;根據(jù)tan

13、=,兩懸線變短,不影響平衡狀態(tài),角度不變,故B項(xiàng)錯誤;根據(jù)tan =,金屬棒中的電流變大,角變大,故C正確;根據(jù)tan =,磁感應(yīng)強(qiáng)度變大角度變大,故D項(xiàng)正確。11.AD根據(jù)左手定則可得導(dǎo)體棒受力分析如圖所示。B與I垂直,故導(dǎo)體棒受到磁場力大小為F=BIL,選項(xiàng)A正確;根據(jù)共點(diǎn)力平衡規(guī)律得,BILsin +FN=mg,得導(dǎo)體棒對軌道的壓力大小為FN=mg-BILsin ,選項(xiàng)B錯誤;因?yàn)閷?dǎo)體棒受到的是靜摩擦力,因而受到靜摩擦力大小要運(yùn)用力的平衡規(guī)律求解,即為Ff=BILcos ,選項(xiàng)C錯誤,選項(xiàng)D正確。12.AC先利用右手定則判斷通電導(dǎo)線各自產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度,然后再利用矢量疊加的方式求解各個(gè)導(dǎo)體

14、棒產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度。L1在ab兩點(diǎn)產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度大小相等設(shè)為B1,方向都垂直于紙面向里,而L2在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度設(shè)為B2,方向向里,在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度也為B2,方向向外,規(guī)定向外為正,根據(jù)矢量疊加原理可知,B0-B1-B2=B0,B2+B0-B1=B0,可解得B1=B0;B2=B0,故AC正確。故選AC。13.AC根據(jù)題意“導(dǎo)線平行于紙面與B1成60的夾角時(shí),發(fā)現(xiàn)其不受安培力”說明合磁場一定與電流方向平行,即合磁場可能跟電流方向相同,或相反。根據(jù)左手定則,將導(dǎo)線垂直于紙面放置時(shí),所受的安培力的合力一定跟導(dǎo)線垂直。垂直放置時(shí),不妨設(shè)電流方向垂直紙面向內(nèi),則兩種情況分別如下圖;B1產(chǎn)生的安培力為

15、F1,方向垂直B1向下,大小為F1=B1IL=1 N第一種情況,合磁場跟電流方向相同。根據(jù)平行四邊形定則,以F1為鄰邊、F合為對角線作另一個(gè)鄰邊F2,如上圖所示,根據(jù)幾何關(guān)系可知=30,F合=2 N、F1=1 N,所以F2= N因?yàn)镕2=B2IL,所以B2= T= T,如圖,B2的方向在紙面內(nèi)垂直B1向上,A正確,B錯誤。第二種情況,合磁場跟電流方向相反根據(jù)平行四邊形定則,以F1為鄰邊、F合為對角線作另一個(gè)鄰邊F2,如上圖所示,=30,所以根據(jù)余弦定理,有F2= N= N因?yàn)镕2=B2IL,所以B2= T= T根據(jù)正弦定理有,所以sin =F1=1=故=arcsin 所以B2的方向如圖所示,在

16、紙面內(nèi)與導(dǎo)線成角向下,故=arcsin ,C正確,D錯誤。14.答案 (1)(2)M端(3)2.5 A(4)0.10 T解析 (1)設(shè)當(dāng)電流表示數(shù)為零時(shí),彈簧的伸長量為x,則有mg=kx,解得x=。(2)為使電流表正常工作,金屬棒MN的安培力必須向下,因此M端應(yīng)接正極。(3)設(shè)電流表滿偏時(shí)通過MN的電流為Im,則有BImAB+mg=k(CB+x),聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得Im=2.5 A。(4)設(shè)量程擴(kuò)大后,磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)锽,則有2BImAB+mg=k(CB+x),解得B=。代入數(shù)據(jù)得B=0.10 T。15.答案 (1)2 m/s(2)(3) C解析 (1)安培力F=BIL,加速度a=速度v1=2 m/s(2)在區(qū)間-0.2 mx0.2 m安培力F=5xIL如圖所示安培力做功W=)動能定理W=v2= m/s(3)動量定理-BLQ=mv-mv3電荷量Q=CBLvx=-0.2 m處的速度v3=v1=2 m/sQ= C