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

（新課標(biāo)）2022高考物理總復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測（五十五）磁場及其對(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直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流I1和I2，且I1>I2，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，用天平測量勻強(qiáng)磁場的磁感應(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)。若磁場發(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，磁場發(fā)生微小變化時(shí)，選項(xiàng)圖中載流線圈在磁場中的有效長度越長，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)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B(未畫出)，導(dǎo)軌寬度為L，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)，通過改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，可使流過金屬棒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° B30°C45° D60°解析：選B由題意對(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)磁場中，勻強(qiáng)磁場方向豎直向上，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)，k>0)，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·全國卷)如圖，紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長直絕緣導(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)外磁場中，外磁場的磁感應(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、電流的磁場方向如圖所示，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)，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?。籦點(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、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，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，水平導(dǎo)軌間距為L0.5 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E10 V，內(nèi)阻r0.1 ，電阻R4 ；外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(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 53°0.8，cos 53°0.6。求：(1)通過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