2022年高考物理總復(fù)習(xí) 第9章 第1課時(shí) 磁場(chǎng)的描述 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用課時(shí)作業(yè)（含解析）

2022年高考物理總復(fù)習(xí) 第9章 第1課時(shí) 磁場(chǎng)的描述 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用課時(shí)作業(yè)（含解析）一、單項(xiàng)選擇題1關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B，下列說法中正確的是()A根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度定義B，磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F成正比，與I成反比B磁感應(yīng)強(qiáng)度B是標(biāo)量，沒有方向C磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量，方向與F的方向相反D在確定的磁場(chǎng)中，同一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是確定的，不同點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B可能不同，磁感線密集的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度B大些，磁感線稀疏的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度B小些【答案】D【解析】磁感應(yīng)強(qiáng)度是磁場(chǎng)本身的性質(zhì)，與放入磁場(chǎng)中的電流或受力大小F無關(guān)，A錯(cuò)誤；磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量，其方向與F總是垂直的，電流方向與F也總是垂直的，B、C錯(cuò)誤；在確定的磁場(chǎng)中，同一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是確定的，由磁場(chǎng)本身決定，與其他外在的一切因素?zé)o關(guān)，用磁感線的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，D正確2(xx·潮州模擬)在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處，各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖1所示過c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向()圖1A與ab邊平行，豎直向上B與ab邊平行，豎直向下C與ab邊垂直，指向左邊D與ab邊垂直，指向右邊【答案】C【解析】a處導(dǎo)線在c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)B1的方向垂直于ac連線向左下方，b處導(dǎo)線在c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)B2的方向垂直于bc連線向右下方B1和B2的合磁場(chǎng)B的方向豎直向下由左手定則可判斷出過c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向與ab邊垂直，指向左邊C正確3(xx·惠州三模)如圖2所示，磁場(chǎng)方向豎直向下，通電直導(dǎo)線ab由水平位置1繞a點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)到位置2，通電導(dǎo)線所受安培力是() 圖2A數(shù)值變大，方向不變B數(shù)值變小，方向不變C數(shù)值不變，方向改變D數(shù)值和方向均改變【答案】B4(xx·長(zhǎng)沙月考)通有電流的導(dǎo)線L1、L2處在同一平面(紙面)內(nèi)，L1是固定的，L2可繞垂直紙面的固定轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動(dòng)(O為L(zhǎng)2的中心)，各自的電流方向如圖3所示下列哪種情況將會(huì)發(fā)生()圖3A因L2不受磁場(chǎng)力的作用，故L2不動(dòng)B因L2上、下兩部分所受的磁場(chǎng)力平衡，故L2不動(dòng)CL2繞軸O按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)DL2繞軸O按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)【答案】D【解析】由右手螺旋定則可知導(dǎo)線L1的上方的磁場(chǎng)的方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲猓译x導(dǎo)線L1的距離越遠(yuǎn)的地方，磁場(chǎng)越弱，導(dǎo)線L2上的每一小部分受到的安培力方向水平向右，由于O點(diǎn)的下方磁場(chǎng)較強(qiáng)，則安培力較大，因此L2繞軸O按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，D選項(xiàng)正確5.如圖4所示，用粗細(xì)均勻的電阻絲折成平面梯形框架，ab、cd邊均與ad邊成60°角，abbccdL，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的電阻絲電阻為r，框架與一電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r的電源相連接，垂直于框架平面有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則框架受到的安培力的合力大小為()圖4A0BC.D【答案】C【解析】總電阻Rrr總電流I，梯形框架受到的安培力等效為I通過ad邊時(shí)受到的安培力，故FBI·BI·2L，所以C選項(xiàng)正確6物理學(xué)家法拉第在研究電磁學(xué)時(shí)，親手做過許多實(shí)驗(yàn)如圖5所示的實(shí)驗(yàn)就是著名的電磁旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，這種現(xiàn)象是：如果載流導(dǎo)線附近只有磁鐵的一個(gè)極，磁鐵就會(huì)圍繞導(dǎo)線旋轉(zhuǎn)；反之，載流導(dǎo)線也會(huì)圍繞單獨(dú)的某一磁極旋轉(zhuǎn)這一裝置實(shí)際上就成為最早的電動(dòng)機(jī)圖中A是可動(dòng)磁鐵，B是固定導(dǎo)線，C是可動(dòng)導(dǎo)線，D是固定磁鐵圖中黑色部分表示汞(磁鐵和導(dǎo)線的下半部分都浸沒在汞中)，下部接在電源上這時(shí)自上向下看，A和C的轉(zhuǎn)動(dòng)方向分別是()圖5AA順時(shí)針，C逆時(shí)針BA逆時(shí)針，C順時(shí)針CA逆時(shí)針，C逆時(shí)針DA順時(shí)針，C順時(shí)針【答案】B【解析】B導(dǎo)線電流向上，其產(chǎn)生的磁場(chǎng)自上向下看為逆時(shí)針方向，故磁鐵A將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；由左手定則可知C導(dǎo)線受力為順時(shí)針，故順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)二、雙項(xiàng)選擇題7.某專家設(shè)計(jì)了一種新型電磁船，它不需螺旋槳推進(jìn)器，航行時(shí)平穩(wěn)而無聲，時(shí)速可達(dá)100英里這種船的船體上安裝一組強(qiáng)大的超導(dǎo)線圈，在兩側(cè)船舷裝上一對(duì)電池，導(dǎo)電的海水在磁場(chǎng)力作用下即會(huì)推動(dòng)船舶前進(jìn)如圖6所示是超導(dǎo)電磁船的簡(jiǎn)化原理圖，AB和CD是與電池相連的導(dǎo)體，磁場(chǎng)由超導(dǎo)線圈產(chǎn)生以下說法正確的是()圖6A船體向左運(yùn)動(dòng)B船體向右運(yùn)動(dòng)C無法斷定船體向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)D這種新型電磁船會(huì)由于良好的動(dòng)力性能而提高船速【答案】BD【解析】導(dǎo)電的海水的電流方向垂直AB方向從CD板流向AB板，海水所受的安培力方向水平向左，故船體上的超導(dǎo)線圈所受的作用力向右，故推動(dòng)船體向右運(yùn)動(dòng)，B、D正確8如圖7所示，一根通電直導(dǎo)線垂直放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以導(dǎo)線為中心，半徑為R的圓周上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，已知c點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度為0，則()圖7A直導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向里Bd點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0Ca點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2 T，方向向右Db點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 T，方向斜向右下方【答案】CD【解析】c點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為0，說明通電直導(dǎo)線在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1 T，方向與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向相反根據(jù)右手螺旋定則可判斷知：通電直導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向外以通電導(dǎo)線為圓心的圓周上各點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等故a點(diǎn)處兩個(gè)分磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為1 T，方向都水平向右，故a點(diǎn)合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2 T，方向水平向右同理可得，b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 T，方向與勻強(qiáng)磁場(chǎng)成45°角斜向右下方；d點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 T，方向與勻強(qiáng)磁場(chǎng)成45°角斜向右上方，故選CD.9.兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b平行放置，如圖8所示為垂直于導(dǎo)線的截面圖，圖中O點(diǎn)為兩根導(dǎo)線連線ab的中點(diǎn)，M、N為ab的中垂線上的兩點(diǎn)且與a、b等距，兩導(dǎo)線中通有等大、同向的恒定電流，已知直線電流在某點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小跟該點(diǎn)到通電導(dǎo)線的距離r成反比，則下列說法中正確的是()圖8AM點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同BM點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反CO點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零D若在N點(diǎn)放一小磁針，靜止時(shí)其北極沿ON指向O點(diǎn)【答案】BC【解析】由安培定則、通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)特點(diǎn)及矢量的合成知BM垂直MN向下，BN垂直MN向上，且BMBN；而O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度BO0，B、C對(duì)，A錯(cuò)；若在N點(diǎn)放一小磁針，靜止時(shí)其北極垂直MN向上10質(zhì)量為m的通電細(xì)桿置于傾角為的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度為L(zhǎng)，桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，有電流通過桿，桿恰好靜止于導(dǎo)軌上如下列選項(xiàng)所示(截面圖)，桿與導(dǎo)軌間的摩擦力一定不為零的是()【答案】CD【解析】對(duì)通電細(xì)桿進(jìn)行受力分析如下：根據(jù)平衡條件可以判斷出C和D中細(xì)桿一定受到摩擦力的作用，C、D正確三、非選擇題11.在傾角30°的斜面上，固定一金屬框架，寬L0.25 m，接入電動(dòng)勢(shì)E12 V、內(nèi)阻不計(jì)的電源在框架上放有一根水平的、質(zhì)量m0.2 kg的金屬棒ab，它與框架的動(dòng)摩擦因數(shù)為，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.8 T的垂直框面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(如圖9所示)當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值在什么范圍內(nèi)時(shí)，可使金屬棒靜止在框架上？(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，框架與棒的電阻不計(jì)，g10 m/s2)圖9【答案】1.6 R4.8 【解析】金屬棒靜止在框架上時(shí)，摩擦力的方向可能沿框面向上，也可能沿框面向下，須分兩種情況考慮當(dāng)滑動(dòng)變阻器R取值較大時(shí)，I較小，安培力F較小，在金屬棒的重力分力mgsin 作用下，棒有沿框架下滑趨勢(shì)，框架對(duì)金屬棒的摩擦力沿框面向上(如圖甲所示)金屬棒剛好不下滑時(shí)滿足平衡條件BLmgcos mgsin 0得R 4.8 當(dāng)滑動(dòng)變阻器R取值較小時(shí)，I較大，安培力F較大，會(huì)使金屬棒產(chǎn)生沿框面上滑的趨勢(shì)因此，框架對(duì)金屬棒的摩擦力沿框面向下(如圖乙所示)金屬棒剛好不上滑時(shí)滿足平衡條件BLmgcos mgsin 0甲乙得R1.6 所以滑動(dòng)變阻器R的取值范圍應(yīng)為16 R4.8 .12如圖10所示，PQ和EF為水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，間距為L(zhǎng)1.0 m，導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為m20 g，棒的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)輕滑輪與物體c相連，物體c的質(zhì)量M30 g在垂直導(dǎo)軌平面方向存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向豎直向上，重力加速度g取10 m/s2.若導(dǎo)軌是粗糙的，且導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力為導(dǎo)體棒ab重力的0.5倍，若要保持物體c靜止不動(dòng)，應(yīng)該在棒中通入多大的電流？電流的方向如何？圖10【答案】1.0 AI2.0 A方向由a到b【解析】因?qū)к壌植?，設(shè)棒和導(dǎo)軌之間的最大靜摩擦力為fm.若BIL>Mg，則靜摩擦力的方向與細(xì)繩的拉力方向相同，設(shè)此時(shí)電流為I1，則有BI1LMgfm0.5mg，解得I12.0 A若BIL<Mg，則靜摩擦力的方向與細(xì)繩的拉力方向相反，設(shè)此時(shí)電流為I2，則有MgBI2Lfm0.5mg，解得I21.0 A即ab棒中的電流為10 AI2.0 A.根據(jù)左手定則判斷，棒中的電流方向?yàn)橛蒩到b.