(新課標(biāo))2022高考物理總復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)(五十五)磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用(雙基落實(shí)課)(含解析)

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1、(新課標(biāo))2022高考物理總復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)(五十五)磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用(雙基落實(shí)課)(含解析)1.如圖所示,垂直紙面放置的兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流I1和I2,且I1I2,紙面內(nèi)的一點(diǎn)H到兩根導(dǎo)線的距離相等,則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向可能為圖中的()AB1BB2CB3 DB4解析:選C根據(jù)安培定則及電流的相對(duì)大小可得,兩電流在H點(diǎn)的磁場(chǎng)方向如圖所示,根據(jù)平行四邊形定則可判定,H點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向可能為B3方向,C正確。2.如圖所示,用天平測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。選項(xiàng)圖所示的載流線圈匝數(shù)相同,邊長(zhǎng)MN相等,將它們分別掛在天平的右臂下方。線圈中通有大小相同的電流,天平處于平衡狀態(tài)。若

2、磁場(chǎng)發(fā)生微小變化,天平最容易失去平衡的是()解析:選A由FnBIL可知,磁場(chǎng)發(fā)生微小變化時(shí),選項(xiàng)圖中載流線圈在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度越長(zhǎng),載流線圈所受的安培力變化越大,天平越容易失去平衡,由題圖可知,選項(xiàng)A符合題意。3.如圖所示,兩平行的粗糙金屬導(dǎo)軌水平固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B(未畫出),導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng),一端與電源連接。一質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直于平行導(dǎo)軌放置并接觸良好,金屬棒ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。在安培力的作用下,金屬棒ab以速度v0向右勻速運(yùn)動(dòng),通過(guò)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向,可使流過(guò)金屬棒ab的電流最小,此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與豎直方向的夾角為()A37 B30C45 D60解析:選B由題

3、意對(duì)金屬棒ab受力分析,如圖所示,設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與豎直方向成角,則有BILcos fFN(mgBILsin ),整理得BIL,安培力最小時(shí),電流最小,由數(shù)學(xué)知識(shí)解得30,B正確。4.如圖所示,兩平行導(dǎo)軌ab、cd豎直放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上,將一根金屬棒PQ放在導(dǎo)軌上,使其水平且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。t0時(shí)刻在金屬棒PQ中通以變化的電流I,同時(shí)釋放金屬棒PQ使其運(yùn)動(dòng),已知電流I隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為Ikt(k為常數(shù),k0),金屬棒PQ與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)一定。以豎直向下為正方向,則選項(xiàng)圖中表示金屬棒PQ的速度v、加速度a隨時(shí)間t變化的關(guān)系可能正確的是()解析:選B根據(jù)牛頓第

4、二定律得,金屬棒PQ的加速度a,fNFABILBLkt,聯(lián)立解得加速度ag,與時(shí)間成線性關(guān)系,故C錯(cuò)誤;t0時(shí)刻電流為零,無(wú)安培力,只有重力,加速度豎直向下,為正值,故D錯(cuò)誤;由上述分析知,開始時(shí)金屬棒PQ加速度方向向下,與速度方向相同,所以金屬棒PQ做加速運(yùn)動(dòng),加速度逐漸減小,即做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng),然后加速度方向向上,加速度逐漸增大,做加速度逐漸增大的變減速運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤,B正確。5(多選)(2018全國(guó)卷)如圖,紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線L1、L2,L1中的電流方向向左,L2中的電流方向向上;L1的正上方有a、b兩點(diǎn),它們相對(duì)于L2對(duì)稱。整個(gè)系統(tǒng)處于勻強(qiáng)外磁場(chǎng)中,外磁場(chǎng)的

5、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,方向垂直于紙面向外。已知a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B0和B0,方向也垂直于紙面向外。則()A流經(jīng)L1的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0B流經(jīng)L1的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0C流經(jīng)L2的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0D流經(jīng)L2的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0解析:選AC外磁場(chǎng)、電流的磁場(chǎng)方向如圖所示,由題意知在b點(diǎn):B0B0B1B2,在a點(diǎn):B0B0B1B2,由上述兩式解得B1B0,B2B0,故A、C正確。6(多選)如圖所示,在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,水平放置著一根通電直導(dǎo)線,電流方向指向讀者,a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點(diǎn),

6、在這四點(diǎn)中()Aa、b兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同Ba點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大Cc、d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等Db點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大解析:選CD根據(jù)安培定則,直導(dǎo)線電流的磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖所示。根據(jù)平行四邊形定則,a、b、c、d各個(gè)點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度情況如圖所示。顯然,c點(diǎn)與d點(diǎn)合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等;a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為兩磁感應(yīng)強(qiáng)度之差的絕對(duì)值,最小;b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度等于兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的代數(shù)和,最大,故C、D正確。7.(多選)有兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b互相平行放置,如圖所示為垂直于導(dǎo)線的截面圖。在如圖所示的平面內(nèi),O點(diǎn)為兩根導(dǎo)線連線的中點(diǎn),M、N為兩導(dǎo)線連線的中垂線上兩點(diǎn),與O點(diǎn)的距離相等,aM與MN的夾角為。若兩導(dǎo)線中通有大小相等、

7、方向相反的恒定電流I,單根導(dǎo)線中的電流在M處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,則關(guān)于線段MN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,下列說(shuō)法中正確的是()AM點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一定相同BM點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為2B0cos CM點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為2B0sin D在線段MN上有磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)解析:選AC作出兩根導(dǎo)線在M、N兩處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的圖示如圖所示,并根據(jù)平行四邊形定則求出合磁感應(yīng)強(qiáng)度,M、N兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度相同,大小為B2B0sin ,選項(xiàng)A、C正確,B錯(cuò)誤;由圖可知,線段MN上各點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向均水平向右且不為零,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8.(多選)質(zhì)量為m的通電細(xì)桿ab置于傾角為的導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌的

8、寬度為d,桿ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,有電流時(shí),ab恰好在導(dǎo)軌上靜止,如圖所示。選項(xiàng)中的四個(gè)側(cè)視圖中,標(biāo)出了四種可能的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向,其中ab與導(dǎo)軌之間的摩擦力可能為零的圖是()解析:選AB選項(xiàng)A中,ab可能受重力、安培力、導(dǎo)軌的彈力作用處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖1所示,所以ab與導(dǎo)軌間的摩擦力可能為零。選項(xiàng)B中,ab可能受重力、安培力作用處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖2所示,所以ab與導(dǎo)軌間的摩擦力可能為零。選項(xiàng)C和D中,ab受重力、安培力、導(dǎo)軌彈力作用均具有下滑趨勢(shì),故一定受到沿導(dǎo)軌向上的靜摩擦力,如圖3、4所示,所以ab與導(dǎo)軌間的摩擦力一定不為零。綜上所述,A、B正確。9.(2019武漢模擬)如圖所示,水平

9、導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)0.5 m,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì);導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m1 kg,連入導(dǎo)軌間的電阻R00.9 ,與導(dǎo)軌接觸良好;電源電動(dòng)勢(shì)E10 V,內(nèi)阻r0.1 ,電阻R4 ;外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B5 T,方向垂直于ab,與導(dǎo)軌平面的夾角53;ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力),定滑輪摩擦不計(jì),輕繩對(duì)ab的拉力為水平方向,重力加速度g10 m/s2,ab處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知sin 530.8,cos 530.6。求:(1)通過(guò)ab的電流大小和方向;(2)ab受到的安培力大小;(3)重物重力G的取值范圍。解析:(1)通過(guò)ab的電流大小為I2 A方向?yàn)閍到b。(2)ab受到的安培力為FBIL5 N。(3)對(duì)ab受力分析如圖所示,最大靜摩擦力fmFN(mgFcos )3.5 N當(dāng)最大靜摩擦力方向向右時(shí)FTFsin fm0.5 N當(dāng)最大靜摩擦力方向向左時(shí)FTFsin fm7.5 N又FTG所以0.5 NG7.5 N。答案:(1)2 A電流方向?yàn)閍到b(2)5 N(3)0.5 NG7.5 N

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