2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)作業(yè)36 磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用（含解析）新人教版

課后限時(shí)作業(yè)36磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用時(shí)間：45分鐘1.如圖所示，a和b是一條磁感線(xiàn)上的兩點(diǎn)，關(guān)于這兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的判斷，正確的是(D)A一定是a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大B一定是b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大C一定是兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一樣大D無(wú)法判斷解析：因?yàn)橐粭l磁感線(xiàn)是直線(xiàn)時(shí)，不一定是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，也不知道A、B兩點(diǎn)的磁感線(xiàn)的疏密，條件不足，無(wú)法確定a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，故D正確2磁場(chǎng)中某區(qū)域的磁感線(xiàn)如圖所示，則(A)Aa、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，Ba>BbBa、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，Ba<BbC同一通電導(dǎo)線(xiàn)放在a處受力一定比放在b處受力大D同一通電導(dǎo)線(xiàn)放在a處受力一定比放在b處受力小解析：磁感線(xiàn)的疏密程度表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，由a、b兩處磁感線(xiàn)的疏密程度可判斷出Ba>Bb，所以A正確，B錯(cuò)誤；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(xiàn)放置的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向的夾角有關(guān)，故C、D錯(cuò)誤3.(多選)把一根不計(jì)重力的、通電的硬直導(dǎo)線(xiàn)ab放在磁場(chǎng)中，導(dǎo)線(xiàn)所在區(qū)域的磁感線(xiàn)呈弧形，如圖所示導(dǎo)線(xiàn)可以在空中自由移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)線(xiàn)中的電流方向由a向b，關(guān)于導(dǎo)線(xiàn)的受力和運(yùn)動(dòng)情況，下述說(shuō)法正確的是(AC)A硬直導(dǎo)線(xiàn)先轉(zhuǎn)動(dòng)，然后邊轉(zhuǎn)動(dòng)邊下移B硬直導(dǎo)線(xiàn)只能轉(zhuǎn)動(dòng)，不會(huì)向下移動(dòng)C硬直導(dǎo)線(xiàn)各段所受安培力的方向都與導(dǎo)線(xiàn)垂直D在圖示位置，a端受力垂直紙面向內(nèi)，b端受力垂直紙面向外解析：題圖可看成通電螺線(xiàn)管產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，如圖所示，導(dǎo)線(xiàn)等效為Oa、Ob兩電流元，由左手定則可判定兩電流元所受安培力的方向，Oa段所受安培力垂直于紙面向外，Ob段所受安培力垂直于紙面向內(nèi)，所以從上向下看導(dǎo)線(xiàn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)再用左手定則可判定導(dǎo)線(xiàn)所受磁場(chǎng)力方向向下，即導(dǎo)線(xiàn)在逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)還要向下移動(dòng)，A、C對(duì)4.三根平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)，分別垂直地通過(guò)一個(gè)等腰直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，三導(dǎo)線(xiàn)中電流方向相同，A、B兩導(dǎo)線(xiàn)中的電流大小相同，如圖所示，已知導(dǎo)線(xiàn)A在斜邊中點(diǎn)O處所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)線(xiàn)C在斜邊中點(diǎn)O處所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，則O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向?yàn)?D)A大小為B，方向沿OA方向B大小為2B，方向豎直向下C大小為2B，方向沿OB方向D大小為2B，方向沿OA方向解析：由安培定則知導(dǎo)線(xiàn)A、B在O處所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，相互抵消，所以O(shè)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度即為導(dǎo)線(xiàn)C在O點(diǎn)所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度，即大小為2B，由安培定則可判定其方向沿OA方向，A、B、C錯(cuò)5.如圖所示，用絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛一個(gè)導(dǎo)線(xiàn)框，導(dǎo)線(xiàn)框是由兩同心半圓弧導(dǎo)線(xiàn)和兩直導(dǎo)線(xiàn)ab、cd(ab、cd在同一條水平直線(xiàn)上)連接而成的閉合回路，導(dǎo)線(xiàn)框中通有圖示方向的電流，處于靜止?fàn)顟B(tài)在半圓弧導(dǎo)線(xiàn)的圓心處沿垂直于導(dǎo)線(xiàn)框平面的方向放置一根長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)P.當(dāng)P中通以方向向外的電流時(shí)(D)A導(dǎo)線(xiàn)框?qū)⑾蜃髷[動(dòng)B導(dǎo)線(xiàn)框?qū)⑾蛴覕[動(dòng)C從上往下看，導(dǎo)線(xiàn)框?qū)㈨槙r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D從上往下看，導(dǎo)線(xiàn)框?qū)⒛鏁r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)解析：當(dāng)P中通以方向向外的電流時(shí)，由安培定則可知長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)P產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较蛴勺笫侄▌t可判斷出ab所受的安培力方向垂直紙面向外，cd所受的安培力方向垂直紙面向里，故從上往下看，導(dǎo)線(xiàn)框?qū)⒛鏁r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，D正確6(2017·全國(guó)卷)(多選)某同學(xué)自制的簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)示意圖如圖所示矩形線(xiàn)圈由一根漆包線(xiàn)繞制而成，漆包線(xiàn)的兩端分別從線(xiàn)圈的一組對(duì)邊的中間位置引出，并作為線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)軸將線(xiàn)圈架在兩個(gè)金屬支架之間，線(xiàn)圈平面位于豎直面內(nèi)，永磁鐵置于線(xiàn)圈下方為了使電池與兩金屬支架連接后線(xiàn)圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，該同學(xué)應(yīng)將(AD)A左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉B左、右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉C左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉D左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉解析：裝置平面示意圖如圖所示如圖所示的狀態(tài)，磁感線(xiàn)方向向上，若形成通路，線(xiàn)圈下邊導(dǎo)線(xiàn)中電流方向向左，受垂直紙面向里的安培力，同理，上邊導(dǎo)線(xiàn)中電流受安培力垂直紙面向外，使線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)線(xiàn)圈上邊導(dǎo)線(xiàn)轉(zhuǎn)到下邊時(shí)，若仍通路，線(xiàn)圈上、下邊中電流方向與圖示方向相比均反向，受安培力反向，阻礙線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)若要線(xiàn)圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，則要求左、右轉(zhuǎn)軸只能上一側(cè)或下一側(cè)形成通路，另一側(cè)斷路故選A、D.7.如圖所示，將一個(gè)半徑為R的金屬圓環(huán)串聯(lián)接入電路中，電路中的電流為I，接入點(diǎn)a、b是圓環(huán)直徑上的兩個(gè)端點(diǎn)，流過(guò)圓弧acb和adb的電流相等金屬圓環(huán)處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與圓環(huán)所在的平面垂直，則金屬圓環(huán)受到的安培力為(C)A0 BBIRC2BIR D4BIR解析：隔離分析金屬圓環(huán)的上半部分，其中的電流為，所受安培力為B··2RBIR；同理，金屬圓環(huán)的下半部分所受的安培力也為BIR，兩部分所受的安培力方向相同，所以金屬圓環(huán)受到的安培力為2BIR，C項(xiàng)正確8如圖所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，O為半圓弧的圓心，MOP60°，在M、N處各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)垂直穿過(guò)紙面，導(dǎo)線(xiàn)中通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示，這時(shí)O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1.若將M處長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)移至P處，則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，那么B2與B1之比為(B)A.1 B.2C11 D12解析：如圖所示，當(dāng)通有電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)在M、N兩處時(shí)，根據(jù)安培定則可知，二者在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小都為；當(dāng)將M處長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)移到P處時(shí)，兩直導(dǎo)線(xiàn)在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小也為.作平行四邊形，由圖中的幾何關(guān)系可得cos30°，故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤9一通電直導(dǎo)體棒用兩根絕緣輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)懸掛在天花板上，靜止在水平位置(如正面圖)現(xiàn)在通電導(dǎo)體棒所處位置加上勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使導(dǎo)體棒能夠靜止在偏離豎直方向角(如側(cè)面圖)的位置如果所加磁場(chǎng)的強(qiáng)弱不同，則磁場(chǎng)方向的范圍是(以下選項(xiàng)中各圖均是在側(cè)面圖的平面內(nèi)畫(huà)出的，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小未按比例畫(huà))(C)解析：要使導(dǎo)體棒能夠靜止在偏離豎直方向角(如側(cè)面圖)的位置，則安培力的范圍是由豎直向上順時(shí)針轉(zhuǎn)到沿細(xì)線(xiàn)向下，可以豎直向上，但不能沿細(xì)線(xiàn)向下再由左手定則可知磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是由水平向右順時(shí)針轉(zhuǎn)到垂直于細(xì)線(xiàn)向下，但不能沿垂直于細(xì)線(xiàn)向下所以C圖正確10.(多選)已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度滿(mǎn)足Bk(其中k為比例系數(shù)，I為電流大小，r為該點(diǎn)到直導(dǎo)線(xiàn)的距離)現(xiàn)有四根平行的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)，其橫截面恰好在一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上，電流方向如圖所示，其中A、C導(dǎo)線(xiàn)中的電流大小為I1，B、D導(dǎo)線(xiàn)中的電流大小為I2.已知A導(dǎo)線(xiàn)所受的磁場(chǎng)力恰好為零，則下列說(shuō)法正確的是(ACD)A電流的大小關(guān)系為I12I2B四根導(dǎo)線(xiàn)所受的磁場(chǎng)力均為零C正方形中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零D若移走A導(dǎo)線(xiàn)，則中心O處的磁場(chǎng)將沿OB方向解析：畫(huà)出導(dǎo)線(xiàn)B、C、D在導(dǎo)線(xiàn)A處的磁場(chǎng)方向，如圖所示根據(jù)題意A導(dǎo)線(xiàn)所受的磁場(chǎng)力為零，則A處的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，即kk，則I12I2，故選項(xiàng)A正確同理將各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向都畫(huà)出來(lái)，可以判斷B、D導(dǎo)線(xiàn)處的合磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，B、D導(dǎo)線(xiàn)所受磁場(chǎng)力不為零，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤將各導(dǎo)線(xiàn)在O點(diǎn)的磁場(chǎng)方向畫(huà)出，如圖所示由于A、C導(dǎo)線(xiàn)電流相等而且與O點(diǎn)距離相等，則BABC，且方向相反，同理BBBD，且方向相反，即正方形中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，故C正確若移走A導(dǎo)線(xiàn)，則磁場(chǎng)BA不存在，則此時(shí)在O點(diǎn)的磁場(chǎng)相當(dāng)于只剩下導(dǎo)線(xiàn)C的磁場(chǎng)，則O處的磁場(chǎng)將沿OB方向，故D正確11.圖中a、b、c為三根與紙面垂直的固定長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)，其截面位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，bc沿水平方向，導(dǎo)線(xiàn)中均通有大小相等的電流，方向如圖所示O點(diǎn)為三角形的中心(O到三個(gè)頂點(diǎn)的距離相等)，則(B)AO點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零BO點(diǎn)的磁場(chǎng)方向垂直O(jiān)c向下C導(dǎo)線(xiàn)a受到的安培力方向豎直向上D導(dǎo)線(xiàn)b受到的安培力方向沿bc連線(xiàn)方向指向c解析：根據(jù)右手螺旋定則，通電導(dǎo)線(xiàn)a在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)平行于bc向左，通電導(dǎo)線(xiàn)b在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)平行ac指向右下方，通電導(dǎo)線(xiàn)c在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)平行ab指向左下方，由于三導(dǎo)線(xiàn)電流大小相等，到O點(diǎn)的距離相同，根據(jù)平行四邊形定則，O點(diǎn)合磁場(chǎng)的方向垂直O(jiān)c向下，故A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)左手定則，結(jié)合矢量合成法則，導(dǎo)線(xiàn)a受到的安培力方向水平向左，導(dǎo)線(xiàn)b受到的安培力方向平行于ac斜向左上方，故C、D錯(cuò)誤12利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小用絕緣輕質(zhì)絲線(xiàn)把底部長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R、質(zhì)量為m的“U”形線(xiàn)框固定在力敏傳感器的掛鉤上，并用輕質(zhì)導(dǎo)線(xiàn)連接線(xiàn)框與電源，導(dǎo)線(xiàn)的電阻忽略不計(jì)當(dāng)有拉力F作用于力敏傳感器的掛鉤上時(shí)，拉力顯示器可以直接顯示力敏傳感器所受的拉力當(dāng)線(xiàn)框接入恒定電壓為E1時(shí)，拉力顯示器的示數(shù)為F1；接入恒定電壓為E2時(shí)(電流方向與電壓為E1時(shí)相反)，拉力顯示器的示數(shù)為F2，已知F1>F2，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為(B)AB BBCB DB解析：當(dāng)線(xiàn)框接入恒定電壓為E1時(shí)，拉力顯示器的示數(shù)為F1，則F1mgBL；接入恒定電壓為E2時(shí)(電流方向與電壓為E1時(shí)相反)，拉力顯示器的示數(shù)為F2，則F2mgBL；聯(lián)立解得B，選項(xiàng)B正確13如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為3 V，內(nèi)阻不計(jì)，兩個(gè)不計(jì)電阻的金屬圓環(huán)表面光滑，豎直懸掛在等長(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)上，金屬環(huán)面平行，相距1 m，兩環(huán)分別與電源正負(fù)極相連現(xiàn)將一質(zhì)量為0.06 kg、電阻為1.5 的導(dǎo)體棒輕放在環(huán)上，導(dǎo)體棒與環(huán)有良好電接觸兩環(huán)之間有方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，導(dǎo)體棒上滑到某位置靜止不動(dòng)，g取10 m/s2，試求在此位置上棒對(duì)每一個(gè)環(huán)的壓力為多少？若已知環(huán)半徑為0.5 m，此位置與環(huán)底的高度差是多少？解析：棒受的安培力FBIL，棒中電流為I，代入數(shù)據(jù)解得F0.8 N，對(duì)棒受力分析如圖所示(從右向左看)，兩環(huán)支持力的總和為2FN，代入數(shù)據(jù)解得FN0.5 N.由牛頓第三定律知，棒對(duì)每一個(gè)環(huán)的壓力為0.5 N，由圖中幾何關(guān)系有tan，得53°，棒距環(huán)底的高度為hr(1cos)0.2 m.答案：0.5 N0.2 m11