高考物理總復習 第8章 磁場(第1課時)磁場的描述 磁場對電流的作用試題1
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第1課時 磁場的描述 磁場對電流的作用 [學 考 題 組]) 1.下列說法中正確的是( ) A.磁感線可以表示磁場的方向和強弱 B.磁感線從磁體的N極出發(fā),終止于磁體的S極 C.磁鐵能產(chǎn)生磁場,電流不能產(chǎn)生磁場 D.放入通電螺線管內(nèi)的小磁針,根據(jù)異名磁極相吸的原則,小磁針的N極一定指向通電螺線管的S極 解析 磁感線能夠用來表示磁場的強弱和方向,A正確;磁感線是閉合的曲線,不是終止于S極,B錯誤;磁鐵和電流均能產(chǎn)生磁場,C錯誤;小磁針的N極指向應(yīng)根據(jù)磁感線的切線方向進行判斷,小磁針的N極在螺線管內(nèi)部應(yīng)指向通電螺線管的N極,D錯誤。 答案 A 2.關(guān)于通電直導線周圍磁場的磁感線分布,下列示意圖中正確的是( ) 解析 運用安培定則判斷可知,直導線周圍的磁感線應(yīng)該是一系列的同心圓,選項A正確。 答案 A 3.如圖所示,通電螺線管周圍放置能自由轉(zhuǎn)動的小磁針a、b、c、d均已處于靜止,則小磁針a、b、c、d指向正確的是( ) A.小磁針a B.小磁針b C.小磁針c D.小磁針d 解析 根據(jù)安培定則,判斷出通電螺線管左邊為N極,右邊為S極,則靜止時小磁針N極指向磁場方向,所以圖中正確的只有小磁針c。 答案 C 4.在勻強磁場中某處P放一個長度為L=20 cm,通電電流I=1 A的直導線,測得它受到的最大磁場力F=1.0 N,現(xiàn)將該通電導線從磁場中撤走,則P處磁感應(yīng)強度為( ) A.0 B.0.2 T C.0.05 T D.5 T 解析 當L與B垂直時,導線所受安培力最大,由公式B=可得B=5 T,注意單位的換算。 答案 D 5.如圖所示的四個圖中,分別標明了通電導線在磁場中的電流方向、磁場方向以及通電導線所受磁場力的方向,其中正確的是( ) 解析 根據(jù)左手定則可以判斷,A中導線受力向下,B中,磁場與電流方向平行,導線不受力,C中導線受力方向向下,D中導線受力方向垂直于導線向下,故選項C正確。 答案 C 6.在磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示,則( ) A.a、b兩處的磁感應(yīng)強度的大小不等,且Ba>Bb B.a、b兩處的磁感應(yīng)強度的大小相等 C.同一通電導線放在a處受力一定比放在b處受力大 D.同一通電導線放在a處受力一定比放在b處受力小 解析 磁感線的疏密程度表示磁感應(yīng)強度的大小,安培力的大小跟該處的磁感應(yīng)強度的大小、I、L和導線放置的方向與磁感應(yīng)強度的方向的夾角有關(guān),故C、D錯誤;由a、b兩處磁感線的疏密程度可判斷出Ba>Bb,所以A正確,B錯誤。 答案 A 7.(2016寧波效實中學)如圖所示,一段導線abcd位于磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中,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)導線的電流為I,方向如圖中箭頭所示。則導線abcd所受到的磁場作用力的合力為( ) A.方向沿紙面向上,大小為(+1)ILB B.方向沿紙面向上,大小為(-1)ILB C.方向沿紙面向下,大小為(+1)ILB D.方向沿紙面向下,大小為(-1)ILB 解析 由安培力公式F=BIL,與左手定則,可得ab段導線的安培力方向垂直于導線與磁感線構(gòu)成的平面并斜向左。同理cd段導線的安培力方向垂直于導線與磁感線構(gòu)成的平面并斜向右。因此由平行四邊形定則對這兩個安培力進行分解,可得沿bc段方向的安培力分力正好相互平衡,所以ab段與cd段導線的安培力的合力為F=BIL,方向豎直向上;而bc段安培力的大小為BIL,方向是豎直向上。則導線段abcd所受到的磁場的作用力的合力大小為(+1)BIL,方向是豎直向上,故選A。 答案 A 8.如圖所示,固定不動的絕緣直導線mn和可以自由移動的矩形線框abcd位于同一平面內(nèi),mn與ad、bc邊平行且離ad邊較近。當導線mn中通以方向向上的電流,線框中通以順時針方向的電流時,線框的運動情況是( ) A.向左運動 B.向右運動 C.以mn為軸轉(zhuǎn)動 D.靜止不動 解析 以mn為研究對象,線框內(nèi)磁場方向垂直紙面向里,由左手定則知導線mn受到向左的安培力,由牛頓第三定律可知線框受到向右的作用力,故線框向右運動,選項B正確。 答案 B 9.如圖所示,A為一水平旋轉(zhuǎn)的橡膠圓盤,帶有大量均勻分布的負電荷,在圓盤正上方水平放置一通電直導線,電流方向如圖所示。當圓盤高速繞中心軸OO′轉(zhuǎn)動時,通電直導線所受安培力的方向是( ) A.豎直向上 B.豎直向下 C.水平向里 D.水平向外 解析 橡膠圓盤上高速轉(zhuǎn)動的負電荷形成的電流方向與轉(zhuǎn)動方向相反,由安培定則可知產(chǎn)生的磁場在圓盤上方是垂直圓盤向上的,由左手定則判斷通電導線所受安培力方向水平向里,選項C正確。 答案 C 10.如圖所示,在勻強磁場中用兩根柔軟絕緣的細線將金屬棒ab懸掛在水平位置上,金屬棒中通入由a到b的恒定電流I,這時兩根細線均被拉緊,現(xiàn)要想使兩根細線對金屬棒拉力變?yōu)榱?,可采用哪些方? ) A.適當增大電流I B.將電流反向并適當改變大小 C.適當減小磁感應(yīng)強度 D.將磁場反向并適當改變大小 解析 由左手定則可知,金屬棒所受安培力方向豎直向上,由此可知BIL+F=mg(F為細線的拉力),要想使兩根細線對金屬棒拉力變?yōu)榱悖稍龃蟀才嗔Υ笮?,由安培力公式可知選項A對。 答案 A [加 試 題 組]) 11.如圖所示,兩根光滑金屬導軌平行放置,導軌所在平面與水平面間的夾角為θ,整個裝置處于沿豎直方向的勻強磁場中。金屬桿ab垂直導軌放置,當金屬桿ab中通有從a到b的恒定電流I時,金屬桿ab剛好靜止。則( ) A.磁場方向豎直向上 B.磁場方向豎直向下 C.金屬桿ab受平行導軌向上的安培力 D.金屬桿ab受水平向左的安培力 解析 金屬桿靜止,則受力平衡,由于磁場方向沿豎直方向,則安培力必沿水平方向、導軌對金屬桿必有支持力,只有安培力的方向水平向右,金屬桿ab才可能靜止。根據(jù)左手定則可知磁場方向豎直向上。 答案 A 12.(2016寧波效實中學)如圖所示,臺秤上放一光滑平板,其左邊固定一擋板,一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來,彈簧處于原長狀態(tài),此時臺秤讀數(shù)為N1。現(xiàn)在磁鐵上方中心偏左位置固定一通電導線,電流方向如圖,當加上電流后,臺秤讀數(shù)為N2,則以下說法正確的是( ) A.N1>N2,彈簧長度將變長 B.N1>N2,彈簧長度將變短 C.N1<N2,彈簧長度將變長 D.N1<N2,彈簧長度將變短 解析 以導體棒為研究對象,根據(jù)左手定則判斷可知,其所受安培力方向為斜向右下方,根據(jù)牛頓第三定律分析得知,磁鐵受到的安培力方向斜向左上方,則磁鐵將向左運動,彈簧被壓縮,長度將變短,由于磁鐵受到的安培力方向斜向左上方,對彈簧秤的壓力減小,則N1>N2,B正確。 答案 B 13.(多選)光滑平行導軌水平放置,導軌左端通過開關(guān)S與內(nèi)阻不計、電動勢為E的電源相連,右端與半徑為L=20 cm 的兩段光滑圓弧導軌相接,一根質(zhì)量m=60 g、電阻R=1 Ω、長為L的導體棒ab,用長也為L的絕緣細線懸掛,如圖所示,系統(tǒng)空間有豎直方向的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=0.5 T,當閉合開關(guān)S后,導體棒沿圓弧擺動,擺到最大高度時,細線與豎直方向成θ=53角,擺動過程中導體棒始終與導軌接觸良好且細線處于張緊狀態(tài),導軌電阻不計,sin 53=0.8,g=10 m/s2則( ) A.磁場方向一定豎直向下 B.電源電動勢E=3.0 V C.導體棒在擺動過程中所受安培力F=3 N D.導體棒在擺動過程中電源提供的電能為0.048 J 解析 導體棒向右沿圓弧擺動,說明受到向右的安培力,由左手定則知該磁場方向一定豎直向下,A對;導體棒擺動過程中只有安培力和重力做功,由動能定理知BILLsin θ-mgL(1-cos θ)=0,代入數(shù)值得導體棒中的電流為I=3 A,由E=IR得電源電動勢E=3.0 V,B對;由F=BIL得導體棒在擺動過程中所受安培力F=0.3 N,C錯;由能量守恒定律知電源提供的電能W等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱Q和導體棒重力勢能的增加量ΔE的和,即W=Q+ΔE,而ΔE=mgL(1-cos θ)=0.048 J,D錯。 答案 AB 14.如圖所示,在傾角為θ=30的斜面上,固定一寬L=0.25 m的平行金屬導軌,在導軌上端接入電源和滑動變阻器R。電源電動勢E=12 V,內(nèi)阻r=1 Ω,一質(zhì)量m=20 g的金屬棒ab與兩導軌垂直并接觸良好。整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=0.80 T、垂直于斜面向上的勻強磁場中(導軌與金屬棒的電阻不計)。金屬導軌是光滑的,取g=10 m/s2,要保持金屬棒在導軌上靜止,求: (1)金屬棒所受到的安培力的大??; (2)通過金屬棒的電流的大??; (3)滑動變阻器R接入電路中的阻值。 解析 (1)金屬棒靜止在金屬導軌上受力平衡,如圖所示 F安=mgsin 30, 代入數(shù)據(jù)得F安=0.1 N。 (2)由F安=BIL,得I==0.5 A。 (3)設(shè)滑動變阻器接入電路的阻值為R0,根據(jù)閉合電路歐姆定律得:E=I(R0+r),解得R0=-r=23 Ω。 答案 (1)0.1 N (2)0.5 A (3)23 Ω- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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