2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 第26講 磁場(chǎng)的描述 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用（含解析）

2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 第26講 磁場(chǎng)的描述 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用（含解析）1xx·深圳模擬如圖K261所示，通電導(dǎo)線MN在紙面內(nèi)從a位置繞其一端M轉(zhuǎn)至b位置時(shí)，通電導(dǎo)線所受安培力的大小變化情況是()圖K261A變小B不變C變大D不能確定2如圖K262所示為磁場(chǎng)、磁場(chǎng)作用力演示儀中的赫姆霍茲線圈在線圈中心處掛上一個(gè)小磁針，小磁針與線圈在同一平面內(nèi)，則當(dāng)赫姆霍茲線圈中通以如圖所示方向的電流時(shí)()圖K262A小磁針N極向里轉(zhuǎn)B小磁針N極向外轉(zhuǎn)C小磁針在紙面內(nèi)向左擺動(dòng)D小磁針在紙面內(nèi)向右擺動(dòng)3xx·福州八中質(zhì)檢在赤道上某處有一支避雷針當(dāng)帶有負(fù)電的烏云經(jīng)過避雷針上方時(shí)，避雷針開始放電形成瞬間電流，則地磁場(chǎng)對(duì)避雷針的作用力的方向?yàn)?)A正東B正西C正南 D正北4xx·揚(yáng)州中學(xué)質(zhì)檢一段長(zhǎng)0.2 m，通過2.5 A電流的直導(dǎo)線，關(guān)于它在磁感應(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B2 T，F(xiàn)一定是1 NB如果F0，B也一定為零C如果B4 T，F(xiàn)有可能是1 ND如果F有最大值時(shí)，通電導(dǎo)線一定與磁場(chǎng)方向平行5. xx·廣州模擬(雙選)如圖K263所示，將一個(gè)光滑斜面置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中通電直導(dǎo)體棒置于斜面上電流方向垂直紙面向里以下四個(gè)圖中，有可能使導(dǎo)體棒在斜面上保持靜止的是()ABCD圖K2636xx·溫州八校聯(lián)考(雙選)如圖K234所示，金屬棒ab質(zhì)量為m，用兩根相同輕彈簧吊放在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中彈簧的勁度系數(shù)為k.金屬棒ab中通有穩(wěn)恒電流，并處于平衡狀態(tài)，此時(shí)彈簧的彈力恰好為零若電流大小不變而方向相反，則()圖K264A每根彈簧彈力的大小為mgB每根彈簧彈力的大小為2mgC彈簧形變量為D彈簧形變量為7xx·黃岡期末(雙選)如圖K265所示，在光滑水平面上用輕質(zhì)彈簧將擋板和條形磁鐵連接起來，此時(shí)磁鐵對(duì)水平面的壓力為N1，現(xiàn)在磁鐵左上方位置固定一導(dǎo)體棒，當(dāng)導(dǎo)體棒中通以垂直紙面向里的電流后，磁鐵對(duì)水平面的壓力為N2，則以下說法正確的是()圖K265A彈簧長(zhǎng)度將變長(zhǎng) B彈簧長(zhǎng)度將變短CN1N2 DN1N28xx·衡水中學(xué)調(diào)研如圖K266所示，平行于紙面水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B11 T位于紙面內(nèi)的細(xì)直導(dǎo)線，長(zhǎng)L1 m，通有I1 A的恒定電流當(dāng)導(dǎo)線與B1成60°夾角時(shí)，發(fā)現(xiàn)其受到的安培力為零，則該區(qū)域同時(shí)存在的另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2不可能是()圖K266A. TB. TC1 TD. T9.電磁炮的基本原理如圖K266所示，把待發(fā)射的炮彈(導(dǎo)體)放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩條平行導(dǎo)軌(導(dǎo)軌與水平方向成角)上，磁場(chǎng)方向和導(dǎo)軌平面垂直若給導(dǎo)軌通入很大的電流I，使炮彈作為一個(gè)載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)的作用下沿導(dǎo)軌做加速運(yùn)動(dòng)，以某一速度發(fā)射出去已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，兩條導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng)，磁場(chǎng)中導(dǎo)軌的長(zhǎng)度為s，炮彈的質(zhì)量為m，炮彈和導(dǎo)軌間摩擦力不計(jì)試問：在導(dǎo)軌與水平方向夾角一定時(shí)，要想提高炮彈發(fā)射時(shí)的速度v0，從設(shè)計(jì)角度看可以怎么辦？圖K26710xx·海淀期末如圖K268甲所示，在水平地面上固定一對(duì)與水平面傾角為的光滑平行導(dǎo)電軌道，軌道間的距離為l，兩軌道底端的連線與軌道垂直，頂端接有電源將一根質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒ab放在兩軌道上，且與兩軌道垂直已知軌道和導(dǎo)體棒的電阻及電源的內(nèi)阻均不能忽略，通過導(dǎo)體棒的恒定電流大小為I，方向由a到b，圖乙為圖甲沿ab方向觀察的平面圖若重力加速度為g，在軌道所在空間加一豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使導(dǎo)體棒在軌道上保持靜止(1)請(qǐng)?jiān)趫D乙所示的平面圖中畫出導(dǎo)體棒受力的示意圖；(2)求出磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒的安培力的大小；(3)如果改變導(dǎo)軌所在空間的磁場(chǎng)方向，試確定使導(dǎo)體棒在軌道上保持靜止的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值及此時(shí)的方向圖K268課時(shí)作業(yè)(二十六)1B解析 轉(zhuǎn)動(dòng)過程中導(dǎo)線一直與磁場(chǎng)方向垂直，安培力的大小不變，只是方向發(fā)生了變化，B正確2A解析 根據(jù)安培定則，線圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁感線方向垂直于紙面由外向里，而N極受力方向和磁感線方向相同，故A正確3B解析 避雷針上產(chǎn)生的瞬間電流方向豎直向上，地磁場(chǎng)的方向從南指向北，根據(jù)左手定則，地磁場(chǎng)對(duì)避雷針的作用力的方向?yàn)檎?，答案為B.4C解析 當(dāng)通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，安培力最大，為FmaxBIl，當(dāng)通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，安培力最小，為Fmin0，其他情況下0FBIl，據(jù)此可知，只有選項(xiàng)C正確5AB解析 根據(jù)左手定則可判斷各圖中安培力的方向，各圖中導(dǎo)體棒受力分析如圖所示，所以合力可能為零的是A、B，選項(xiàng)A、B正確ABCD6AC解析 電流方向改變前，對(duì)金屬棒，由平衡條件得，金屬棒受到的安培力豎直向上，且F1mg；電流方向改變后，棒受到的安培力豎直向下，且F2mg，對(duì)棒由平衡條件得，每根彈簧彈力的大小等于mg，形變量為，A、C正確，B、D錯(cuò)誤7BC解析 畫出導(dǎo)體棒所在處的磁感線，用左手定則可判斷出條形磁鐵對(duì)導(dǎo)體棒的安培力斜向右下，由牛頓第三定律可知，導(dǎo)體棒對(duì)條形磁鐵的安培力斜向左上，根據(jù)磁鐵在水平方向上的平衡條件可知，彈簧對(duì)磁鐵施加的彈力水平向右，彈簧被壓縮，所以彈簧長(zhǎng)度將變短，再根據(jù)豎直方向上的平衡條件可知，水平面對(duì)磁鐵的支持力變小，N1N2，選項(xiàng)B、C正確8A解析 當(dāng)導(dǎo)線與B1成60°夾角時(shí)，發(fā)現(xiàn)其受到的安培力為零，說明該區(qū)域同時(shí)存在的另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，并且B2與B1合成后沿導(dǎo)線方向，根據(jù)矢量合成的三角形定則，可知B2B1sin60° T，所以B2不可能的值為T，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B、C、D正確9增大B、I、L、s都可以提高炮彈的發(fā)射速度解析 當(dāng)通入電流I時(shí)，炮彈受到的磁場(chǎng)力FBIL發(fā)射過程中磁場(chǎng)力做功WBFs發(fā)射過程中重力做功WGmgssin由動(dòng)能定理得：WBWGmv聯(lián)立解得v0從上式可以看出，當(dāng)炮彈質(zhì)量和導(dǎo)軌傾角一定時(shí)，從理論上講，增大B、I、L、s都可以提高炮彈的發(fā)射速度10(1)如圖所示(2)mgtan(3)略解析 受力分析如圖所示由平衡條件，磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒的安培力Fmgtan.當(dāng)安培力方向平行軌道斜向上時(shí)，安培力最小，磁感應(yīng)強(qiáng)度最小由平衡條件，最小安培力Fminmgsin，即BminILmgsin，則最小的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bmin，由左手定則，則磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直導(dǎo)軌向上