【優(yōu)化方案】2013年高中物理 電子題庫(kù) 第二章 2知能演練輕松闖關(guān) 教科版選修1-1

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1、 【優(yōu)化方案】2013年高中物理 電子題庫(kù) 第二章 2知能演練輕松闖關(guān) 教科版選修1-1 1.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．由B＝可知，B與F成正比，與IL成反比 B．由B＝可知，一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力，則說(shuō)明該處一定無(wú)磁場(chǎng) C．通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力越大，說(shuō)明磁場(chǎng)越強(qiáng) D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是小磁針北極受力的方向 解析：選D.磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是客觀存在的，與是否放通電導(dǎo)線及通電導(dǎo)線受力的大小無(wú)關(guān)，所以選項(xiàng)A、C均錯(cuò)．當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)電流無(wú)作用力，但磁場(chǎng)卻存在，所以選項(xiàng)B錯(cuò)．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是小磁針靜止時(shí)N極的指向，而不

2、是通電導(dǎo)線的受力方向． 2.一根容易形變的彈性導(dǎo)線，兩端固定．導(dǎo)線中通有電流，方向如圖2－2－2中箭頭所示．當(dāng)沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)線呈直線狀態(tài)；當(dāng)分別加上方向豎直向上、水平向右或垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，描述導(dǎo)線狀態(tài)的四個(gè)圖示中正確的是(　　) 圖2－2－2 解析：選D.當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上和導(dǎo)線平行時(shí)，導(dǎo)線受到安培力為0，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)水平向右時(shí)，根據(jù)左手定則可知導(dǎo)線受到安培力向里，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向外時(shí)，根據(jù)左手定則可知導(dǎo)線受到安培力水平向右，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤、D選項(xiàng)正確． 3. (2012·東城區(qū)會(huì)考調(diào)研)下列說(shuō)法中，正確的是(　　) A．磁通量是描述磁場(chǎng)強(qiáng)

3、弱的物理量 B．電場(chǎng)線與磁感線都是不封閉曲線 C．在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，a線圈面積比b線圈大，則穿過(guò)a線圈的磁通量一定比穿過(guò)b線圈的大 D．磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量 解析：選D.磁通量Φ＝BS·cosθ，磁場(chǎng)強(qiáng)的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度B一定大，但Φ不一定大．面積S大，Φ也不一定大．磁感線是封閉曲線，故A、B、C均不正確． 4.如圖2－2－3所示，三根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線P、Q、R互相平行且通過(guò)正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，三條導(dǎo)線中通入的電流大小相等、方向垂直紙面向里；通電直導(dǎo)線產(chǎn)生磁場(chǎng)的大小B＝kI/r，I為通電導(dǎo)線的電流大小，r為距通電導(dǎo)線的垂直距離，k為常量；則通電導(dǎo)線R受到的磁場(chǎng)力的方向是(　　)

4、 圖2－2－3 A．垂直R，指向y軸負(fù)方向 B．垂直R，指向y軸正方向 C．垂直R，指向x軸負(fù)方向 D．垂直R，指向x軸正方向 解析：選A.根據(jù)平行電流之間的相互作用，平行直導(dǎo)線電流方向相同時(shí)，導(dǎo)線間存在相互引力作用，根據(jù)對(duì)稱性，P、Q分別與R之間的力大小相等，方向?qū)ΨQ，再根據(jù)平行四邊形定則，電流R受到的磁場(chǎng)力的方向，垂直R，指向y軸負(fù)方向，因此A選項(xiàng)正確． 5.地球上某處地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B在豎直方向上的分量為B0＝0.54×10－4 T，求通過(guò)在水平面上面積為2.0 m2線圈的磁通量Φ. 解析：由磁通量的定義得 Φ＝B0·S＝0.54×10－4×2.0 Wb＝1.0

5、8×10－4 Wb. 答案：1.08×10－4 Wb 一、選擇題 1.(2012·樂(lè)山一中高二檢測(cè))下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的說(shuō)法，正確的是(　　) A．通電導(dǎo)線受磁場(chǎng)力大的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大 B．通電導(dǎo)線在磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方受力一定大 C．放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中各處的通電導(dǎo)線，受力大小和方向處處相同 D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向跟放在磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線受力的大小和方向無(wú)關(guān) 解析：選D.磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向由磁場(chǎng)本身決定，與通電導(dǎo)線的受力及方向都無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確．通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的大小不僅與磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)，而且與通電導(dǎo)線的取向有關(guān)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤．雖然勻強(qiáng)磁

6、場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度處處相等，但當(dāng)導(dǎo)線在各個(gè)位置的方向不同時(shí)，磁場(chǎng)力是不相同的(導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí)受磁場(chǎng)力最大，與磁場(chǎng)平行時(shí)受磁場(chǎng)力為0)，而選項(xiàng)C中沒(méi)有說(shuō)明導(dǎo)線在各個(gè)位置的取向是否相同，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤． 2.關(guān)于通電直導(dǎo)線所受安培力F、磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電流I三者方向之間的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．F、B、I三者必定均保持垂直 B．F必定垂直于B、I，但B不一定垂直于I C．B必定垂直于F、I，但F不一定垂直于I D．I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B 解析：選B.由左手定則知力F垂直平面BI，但B和I不一定垂直，故選項(xiàng)B正確． 3.關(guān)于磁通量的描述，下列說(shuō)法正確的是(　　)

7、 A．位于磁場(chǎng)中的一個(gè)平面垂直磁場(chǎng)方向時(shí)，穿過(guò)該平面的磁通量最大 B．穿過(guò)平面的磁通量最大時(shí)，該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定最大 C．如果穿過(guò)某平面的磁通量為零，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零 D．將一平面置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的任何位置，穿過(guò)該平面的磁通量總是相等 解析：選A.由磁通量Φ＝BS·cosθ可知磁通量不但與B、S有關(guān)，還與平面與該平面沿垂直磁場(chǎng)方向的投影面之間的夾角有關(guān)．Φ＝0，B不一定為零，Φ最大，B也不一定大．故選項(xiàng)A正確． 4.一段長(zhǎng)0.2 m，通過(guò)2.5 A電流的直導(dǎo)線，關(guān)于在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受安培力F的情況，正確的是(　　) A．如果B＝2 T，F(xiàn)一定是1 N B

8、．如果F＝0，B也一定為零 C．如果B＝4 T，F(xiàn)有可能是1 N D．如果F有最大值時(shí)，通電導(dǎo)線一定與B平行 解析：選C.當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直放置時(shí)，F(xiàn)＝BIL，力最大，當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行放置時(shí)，F(xiàn)＝0，當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向成任意其他角度放置時(shí)，0＜F＜BIL，A、D兩選項(xiàng)不正確，C選項(xiàng)正確；磁感應(yīng)強(qiáng)度是磁場(chǎng)本身的性質(zhì)，與受力F無(wú)關(guān)，B選項(xiàng)不正確． 圖2－2－4 5.如圖2－2－4所示，通電直導(dǎo)線右邊有一個(gè)矩形線框，線框平面與直導(dǎo)線共面，若使線框逐漸遠(yuǎn)離(平動(dòng))通電直導(dǎo)線，則穿過(guò)線框的磁通量將(　　) A．逐漸增大　　　　　　 B．逐漸減小 C．保持不變 D．不能確定 解

9、析：選B.通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)在紙面內(nèi)的分布特點(diǎn)是磁感線垂直紙面，越靠近導(dǎo)線磁場(chǎng)越強(qiáng)，越遠(yuǎn)越弱，因此線框向右平移時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量逐漸減小，故選項(xiàng)B正確． 圖2－2－5 6.(2012·浙江學(xué)業(yè)水平調(diào)研)如圖2－2－5所示為一種自動(dòng)跳閘的閘刀開關(guān)，O是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，A是絕緣手柄，C是閘刀卡口，M、N接電源線，閘刀處于垂直紙面向里、B＝1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，CO間距離為10 cm，當(dāng)磁場(chǎng)力為0.2 N時(shí)， 閘刀開關(guān)會(huì)自動(dòng)跳開．則要使閘刀開關(guān)能跳開，CO中通過(guò)的電流的大小和方向?yàn)?　　) A．電流方向?yàn)镃→O B．電流方向?yàn)镺→C C．電流大小為1 A D．電流大小為0.5 A 解析：

10、選B.閘刀開關(guān)要自動(dòng)跳開，OC所受安培力的方向應(yīng)水平向左，由左手定則可知，電流方向O→C，A選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確；由F＝BIL可得：I＝＝2 A，C、D選項(xiàng)均錯(cuò)誤． 圖2－2－6 7.如圖2－2－6所示，質(zhì)量為m的通電細(xì)桿ab置于傾角為θ的兩平行導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬度為d，桿ab和導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，有電流時(shí)，ab恰好在導(dǎo)軌上靜止，圖2－2－7中的四個(gè)側(cè)視圖標(biāo)出了四種磁場(chǎng)的方向，其中桿ab和導(dǎo)軌之間的摩擦力可能為零的是(　　) 圖2－2－7 解析：選AB.A中通電細(xì)桿受到豎直向上的安培力，細(xì)桿所受的摩擦力可能為零．B中通電細(xì)桿受到水平向右的安培力，摩擦力可能為零．C中通電細(xì)桿受

11、到豎直向下的安培力，摩擦力不可能為零．D中通電細(xì)桿受到水平向左的安培力，摩擦力不可能為零，故A、B正確． 8.如圖2－2－8所示，臺(tái)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(lái)，此時(shí)臺(tái)秤讀數(shù)為F1，現(xiàn)在磁鐵上方中心偏左位置固定一通電導(dǎo)線，電流方向如圖所示，當(dāng)加上電流后，臺(tái)秤讀數(shù)為F2，則以下說(shuō)法正確的是(　　) 圖2－2－8 A．F1＞F2 B．F1＜F2 C．彈簧長(zhǎng)度將變長(zhǎng) D．彈簧長(zhǎng)度將變短 解析：選AD.根據(jù)左手定則判斷導(dǎo)線所受安培力斜向右下方，由牛頓第三定律可知磁鐵受導(dǎo)線的作用力為斜向左上方. 磁鐵在豎直方向與水平方向受力平衡，可得支持力變

12、小，磁鐵壓縮彈簧，故A、D正確． 二、非選擇題 9.一根導(dǎo)線長(zhǎng)0.2 m，通有3 A的電流，垂直磁場(chǎng)放入磁場(chǎng)中某處受到的磁場(chǎng)力是6×10－2 N，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B為______T；如果該導(dǎo)線的長(zhǎng)度和電流都減小一半，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為________T．若把這根通電導(dǎo)線放入磁場(chǎng)中的另外一點(diǎn)，所受磁場(chǎng)力為12×10－2 N，則該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為________T. 解析：通電導(dǎo)線垂直放入磁場(chǎng)中，由定義式得 B＝＝ T＝0.1 T 某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)本身決定，故B＝0.1 T 當(dāng)通電導(dǎo)線在某處所受磁場(chǎng)力一定，將其垂直放入時(shí)，對(duì)應(yīng)的B最小． Bmin＝＝ T＝0.2

13、T，故B′≥0.2 T. 答案：0.1　0.1　≥0.2 10.如圖2－2－9所示，在一個(gè)范圍足夠大、磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.40 T的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，用絕緣細(xì)線將金屬棒吊起使其呈水平靜止?fàn)顟B(tài)，且使金屬棒與磁場(chǎng)方向垂直．已知金屬棒長(zhǎng)L＝0.20 m，質(zhì)量m＝0.020 kg，取g＝10 m/s2. 圖2－2－9 (1)若棒中通有I＝2.0 A的向左的電流，求此時(shí)金屬棒受到的安培力F的大小； (2)改變通過(guò)金屬棒的電流大小，若細(xì)線拉力恰好為零，求此時(shí)棒中通有電流的大小． 解析：(1)根據(jù)安培力公式F＝BIL可得：此時(shí)金屬棒受到的安培力大小F＝BIL，代入數(shù)據(jù)解得F＝0.16 N (2)以通電金屬棒為研究對(duì)象，要使懸線拉力恰好為零，根據(jù)平衡條件可得：F＝BIL＝mg，解得I＝mg/LB代入數(shù)據(jù)解得I＝2.5 A. 答案：(1)0.16 N　(2)2.5 A 5