2019-2020年高二物理 第15單元:達(dá)標(biāo)訓(xùn)練(2、安培力、磁感應(yīng)強(qiáng)度)(有解析) 大綱人教版.doc
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2019-2020年高二物理 第15單元:達(dá)標(biāo)訓(xùn)練(2、安培力、磁感應(yīng)強(qiáng)度)(有解析) 大綱人教版基礎(chǔ)鞏固 1.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B,以下說(shuō)法正確的是()A.B是矢量,方向與通電導(dǎo)線受磁場(chǎng)力F的方向一致B.由定義,某點(diǎn)B與F成正比,與IL成反比C.B的方向與磁感線的切線方向相同D.在確定的磁場(chǎng),同一點(diǎn),B是一定的,不同點(diǎn),B可能不同;磁感線密的地方B大,磁感線疏的地方B小答案:D2.兩條通電的直導(dǎo)線互相垂直,如圖15-2-13所示,但兩導(dǎo)線相隔一小段距離,其中導(dǎo)線AB是固定的,另一條導(dǎo)線CD能自由轉(zhuǎn)動(dòng).它們通以圖示方向的直流電時(shí),CD導(dǎo)線將()圖15-2-13A.逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)靠近導(dǎo)線ABB.順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)靠近導(dǎo)線ABC.逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)離開(kāi)導(dǎo)線ABD.順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)離開(kāi)導(dǎo)線AB解析:由安培定則可知直線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)是以直線電流為圓心的同心圓,AB中電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)在CD導(dǎo)線所在平面內(nèi)的磁感線如圖甲所示(俯視圖).在圖示的M、N兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)導(dǎo)線CD中的電流的力的作用如圖乙所示,由左手定則可知,CD通電導(dǎo)線在M點(diǎn)受到的磁場(chǎng)力垂直于紙面向里,在N點(diǎn)受到磁場(chǎng)力垂直于紙面向外.由于磁場(chǎng)的對(duì)稱性,M、N兩點(diǎn)的磁場(chǎng)力大小相等、方向相反,使得CD通電導(dǎo)線在圖甲上做逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),即CD電流將會(huì)轉(zhuǎn)到與AB同向的位置.在圖乙中,CD中的電流所受到磁場(chǎng)力由左手定則可知,CD將向AB靠近. 答案:A3.如圖15-2-14所示,兩根平行放置的直導(dǎo)線a和b載有大小相同、方向相反的電流,a受到的磁場(chǎng)力大小為F1,當(dāng)加入一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后,受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)镕2.則此時(shí)b受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)椋ǎ﹫D15-2-14A.F 2 B.F1-F2 C.F1+F2 D.2F1-F2解析:題中的F2可看成是a所受兩個(gè)安培力的合力大小,而b所受的兩個(gè)安培力與a的兩個(gè)安培力大小相等、方向相反,所以b所受合力與a所受合力相等.由分析知A正確.答案:A4.如圖15-2-15所示,MN是一條水平放置的固定長(zhǎng)直導(dǎo)線,通電電流大小為I1,方向如圖.P是一個(gè)通有電流I2的與MN共面的金屬環(huán),圓環(huán)P在磁場(chǎng)作用下將()圖15-2-15A.沿紙面向上運(yùn)動(dòng)B.沿紙面向下運(yùn)動(dòng)C.上半部垂直紙面向外,下半部垂直紙面向里運(yùn)動(dòng)D.上半部垂直紙面向里,下半部垂直紙面向外運(yùn)動(dòng)解析:P是放在MN通電導(dǎo)體的磁場(chǎng)中的,MN的磁場(chǎng)分成兩部分,MN上部分的磁場(chǎng)方向垂直紙面指向紙里,它的下部分磁場(chǎng)方向垂直紙面指向紙外.把P分成兩部分,在MN上邊的圓弧長(zhǎng)度和MN下邊的圓弧長(zhǎng)度雖然不同,可以看作等效長(zhǎng)度相同,但所處位置的磁場(chǎng)強(qiáng)弱不同.這樣,根據(jù)左手定則,MN下邊的圓弧受力方向向下,磁場(chǎng)力大,而MN上邊的圓弧受力方向向上,但磁場(chǎng)力小,圓環(huán)應(yīng)向下運(yùn)動(dòng).答案:B5.如圖15-2-16所示,在同一水平面內(nèi)的兩導(dǎo)軌相互平行,并處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一根質(zhì)量為3.6 kg的金屬棒放在寬為2 m的軌上.當(dāng)金屬棒中的電流為5 A時(shí),金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng);當(dāng)金屬棒中的電流增加到8 A時(shí),金屬棒能獲得2 m/S2的加速度,則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為_(kāi)T. 圖15-2-16 圖15-2-17解析:mg=BI1l,BI2l-mg=ma,B=1.2 T.答案:1.26.在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放一通電直導(dǎo)線,方向與磁場(chǎng)成30角,導(dǎo)線為0.2 m,通以10 A電流,測(cè)得它受到的磁場(chǎng)力為0.4 N.該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為_(kāi)答案:0.4 T7.如圖15-2-17所示,在傾角為的斜面上,有一質(zhì)量為m的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線,電流方向如圖.當(dāng)斜面處于垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B1和B2時(shí),斜面對(duì)長(zhǎng)直導(dǎo)線的靜摩擦力均達(dá)到最大值.已知B1B2=31,則斜面對(duì)長(zhǎng)直導(dǎo)線的最大靜摩擦力的大小為.解析:mgsin=B2IL+f mB1Il=mgsin+fm,聯(lián)立可得:fm=mgsin.答案:mgsin綜合應(yīng)用8.兩根通電的長(zhǎng)直導(dǎo)線平行放置,電流分別為I 1和I 2,電流的方向如圖15-2-18所示,在與導(dǎo)線垂直的平面上有a、b、c、d四點(diǎn),其中a、b在導(dǎo)線橫截面連線的延長(zhǎng)線上,c、d在導(dǎo)線橫截面連線的垂直平分線上.則導(dǎo)體中的電流在這四點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的是()圖15-2-18A.a點(diǎn) B.b點(diǎn) C.c點(diǎn) D.d點(diǎn)解析:首先I1和I2的磁場(chǎng)方向分別為逆時(shí)針和順時(shí)針,那么c、d兩點(diǎn)的磁場(chǎng)方向不可能相反,當(dāng)I1I2時(shí),b點(diǎn)的磁場(chǎng)不能為零,但a點(diǎn)的磁場(chǎng)可能為零;當(dāng)I1I2時(shí),a點(diǎn)的磁場(chǎng)不能為零,但b點(diǎn)的磁場(chǎng)可能為零.答案:AB9.(上海)通電直導(dǎo)線A與圓形通電導(dǎo)線環(huán)B固定放置在同一水平面上,通有如圖15-2-19所示的電流時(shí),通電直導(dǎo)線A受到水平向_的安培力作用.當(dāng)A、B中電流大小保持不變,但同時(shí)改變方向時(shí),通電直導(dǎo)線A所受到的安培力方向水平向_ 圖15-2-19圖15-2-20解析:利用安培定則先判斷出B產(chǎn)生的磁場(chǎng)(磁感線)情況,再利用左手定則判定直導(dǎo)線A受到的安培力水平向右;當(dāng)A、B中電流同時(shí)改變方向時(shí),通電直導(dǎo)線受到的安培力方向仍向右,分析方法同上.也可以采用靠近部分的電流元“同向相吸,反向排斥”來(lái)判斷.答案:向右向右10.(經(jīng)典回放)磁場(chǎng)具有能量,磁場(chǎng)中單位體積所具有的能量叫做能量密度,其值為,式中B是磁感應(yīng)強(qiáng)度,是磁導(dǎo)率,在空氣中為一已知常數(shù).為了近似測(cè)得條形磁鐵磁極端面附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,一學(xué)生用一根端面面積為A的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片P,再用力將鐵片與磁鐵拉開(kāi)一段微小距離l,并測(cè)出拉力F,如圖15-2-20所示.因?yàn)镕所做的功等于間隙中磁場(chǎng)的能量,所以由此可得磁感強(qiáng)度B與F、A之間的關(guān)系為B_解析:拉力做功W=Fl,磁鐵片P間隙中的能量為,據(jù)題意WE,解以上三式得.答案:11.(上海)如圖15-2-21所示,同一平面內(nèi)有兩根互相平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線1和2,通有大小相等、方向相反的電流,a、b兩點(diǎn)與兩導(dǎo)線共面,a點(diǎn)在兩導(dǎo)線的中間與兩導(dǎo)線的距離均為r,b點(diǎn)在導(dǎo)線2右側(cè),與導(dǎo)線2的距離也為r.現(xiàn)測(cè)得a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,則去掉導(dǎo)線1后,b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為_(kāi),方向_.圖15-2-21解析:據(jù)通電直導(dǎo)線電場(chǎng)分布特點(diǎn)和矢量運(yùn)算法則,B1a=B2a=,去掉導(dǎo)線1后,b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2b=B2a=,方向垂直紙面向外.答案:(垂直紙面)向外12.北半球某地地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量是510-5T,地磁場(chǎng)方向與地平面夾角為60,有一條東西方向放置的導(dǎo)線與地磁場(chǎng)方向垂直,電流方向自東向西,電流為2 A.求1 m長(zhǎng)的導(dǎo)線受到的地磁場(chǎng)的作用力的大小和方向.解析:地球外部磁場(chǎng)的磁感線從地理南極出發(fā)到地理北極,由題意,某地地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向如右圖所示,則B=Bcos60,B=2B=110-4T,由于導(dǎo)線不長(zhǎng),它所在位置范圍內(nèi)可將地磁場(chǎng)視為勻強(qiáng)磁場(chǎng),則導(dǎo)線受安培力F=BIL=2110-4N=210-4N由左手定則可知導(dǎo)線受安培力方向與水平面成30角斜向地面.- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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