2019-2020年高考物理大一輪復習 第八章 第1講 磁場的描述 磁場對電流的作用課時作業(yè).doc

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2019-2020年高考物理大一輪復習 第八章 第1講 磁場的描述 磁場對電流的作用課時作業(yè)一、選擇題(在題后給的選項中，第14題只有一項符合題目要求，第510題有多項符合題目要求)1在球體上分別沿經、緯兩個方向互相垂直地緊套著的兩個絕緣導線環(huán)aa和bb(aa面水平，bb面垂直紙面)，環(huán)中通有相同大小的恒定電流，如圖K811所示，則球心處磁感應強度B的方向為()圖K811A指向左上方 B指向右下方C豎直向上 D豎直向下【答案】A【解析】球心O處的磁場是兩個環(huán)形電流產生磁場的合磁場，水平環(huán)形電流在O處產生的磁場B1豎直向上，豎直環(huán)形電流在O處產生的磁場B2水平向左，則B1、B2的矢量和的方向指向左上方2兩個完全相同的通電圓環(huán)A、B的圓心O重合、圓面相互垂直，通電電流相同，電流方向如圖K812所示，設每個圓環(huán)在其圓心O處獨立產生的磁感應強度為B0，則O處的磁感應強度大小為()圖K812A0 B2B0C.B0 D無法確定【答案】C【解析】由安培定則可知A在圓心處產生的磁感應強度垂直于紙面向里，B在圓心處產生的磁感應強度豎直向下，兩者垂直，所以合磁感應強度大小BB0，C選項正確3(xx年海珠檢測)如圖K813，傾斜導軌寬為L，與水平面成角，處在方向豎直向上、磁感應強度為B的勻強磁場中，金屬桿ab水平放在導軌上當回路電流強度為I時，關于金屬桿ab所受安培力F，下列說法正確的是()圖K813A方向垂直ab桿沿斜面向上B方向垂直ab桿水平向右CFBILcos DFBILsin 【答案】B【解析】利用左手定則可判斷出金屬桿ab所受安培力F方向垂直ab桿水平向右，B正確；因電流與磁場垂直，則FBIL，選項C、D錯誤4如圖K814，光滑的金屬軌道分水平段和圓弧段兩部分，O點為圓弧的圓心兩金屬軌道之間的寬度為0.5 m，勻強磁場方向如圖所示，大小為0.5 T質量為0.05 kg、長為0.5 m的金屬細桿置于金屬軌道上的M點當在金屬細桿內通以電流強度為2 A的恒定電流時，金屬細桿可以沿桿向右由靜止開始運動已知MNOP1 m，則()圖K814A金屬細桿開始運動時的加速度大小為5 m/s2B金屬細桿運動到P點時的速度大小為5 m/sC金屬細桿運動到P點時的向心加速度大小為10 m/s2D金屬細桿運動到P點時對每一條軌道的作用力大小為0.75 N【答案】D【解析】金屬細桿在水平方向受到安培力作用，安培力大小F安BIL0.520.5 N0.5 N，金屬細桿開始運動時的加速度大小為a10 m/s2，選項A錯誤；對金屬細桿從M點到P點的運動過程，安培力做功W安F安(MNOP)1 J，重力做功WGmgON0.5 J，由動能定理得W安WGmv2，解得金屬細桿運動到P點時的速度大小為v m/s，選項B錯誤；金屬細桿運動到P點時的加速度可分解為水平方向的向心加速度和豎直方向的加速度，水平方向的向心加速度大小為a20 m/s2，選項C錯誤；在P點金屬細桿受到軌道水平向左的作用力F，水平向右的安培力F安，由牛頓第二定律得FF安，解得F1.5 N，每一條軌道對金屬細桿的作用力大小為0.75 N，由牛頓第三定律可知金屬細桿運動到P點時對每一條軌道的作用力大小為0.75 N，選項D正確5磁場中某區(qū)域的磁感線如圖K815所示，下列論述正確的是()圖K815Aa、b兩處的磁感應強度大小BaBbBa、b兩處的磁感應強度大小BaBbC磁感線的切線方向就是磁場的方向D兩條磁感線的空隙處不存在磁場【答案】BC【解析】本題考查對磁感線的理解，由于它與電場線有許多相似之處，可以用分析電場線的方法分析6如圖K816，用一根導線做成一直角三角形框架acb，固定于勻強磁場中，磁場方向垂直于框架平面向里，ab兩點接在電源電路上，當閉合開關S時，則()圖K816Aab與acb所受的安培力的方向相同Bab與acb所受的安培力的方向相反Cab與acb所受的安培力的大小相等Dab所受的安培力大于acb所受的安培力【答案】AD【解析】由于acb的等效長度與ab相同，電流方向也相同，由左手定則知ab與acb所受的安培力的方向相同；由于材料、橫截面相同，但長度不同，則電阻不同，acb的電阻大于ab的電阻，流過的電流偏小，由安培力公式可知ab所受的安培力大于acb所受的安培力7一條形磁鐵放在水平桌面上，它的上方靠S極一側吊掛一根與它垂直的導電棒，圖K817中只畫出此棒的截面圖，并標出此棒中的電流是流向紙內的，在通電的一瞬間可能產生的情況是()圖K817A磁鐵對桌面的壓力減小B磁鐵對桌面的壓力增大C磁鐵受到向右的摩擦力D磁鐵受到向左的摩擦力【答案】AD【解析】如圖所示對導電棒，通電后，由左手定則，導體棒受到斜向左下方的安培力，由牛頓第三定律可得，磁鐵受到導電棒的作用力應斜向右上方，所以在通電的一瞬時，磁鐵對桌面的壓力減小，磁鐵受到向左的摩擦力，因此A、D正確8(xx年佛山質檢)如圖K818，在天平右盤底部掛有一個矩形線圈，其一部分懸在方向水平向里的勻強磁場中，矩形線圈通有順時針方向電流，現天平右側向下傾斜，下列措施有可能使天平平衡的是()圖K818A減小磁感應強度B增加通過線圈的電流C改變電流的方向D在不改變線圈質量的同時，增加底邊的長度【答案】AC【解析】對矩形線圈在磁場中的部分進行受力分析，根據左手定則，左、右兩邊所受的安培力大小相等、方向相反，合力為零，底邊所受的安培力向下，要使天平平衡，必須減小安培力，故可以通過減小磁感應強度、減小底邊的長度、減小通過線圈的電流來實現，或改變電流的方向，從而改變安培力的方向來實現，故B、D錯誤，選A、C.9(xx年海南卷)圖K819中裝置可演示磁場對通電導線的作用電磁鐵上下兩磁極之間某一水平面內固定兩條平行金屬導軌，L是置于導軌上并與導軌垂直的金屬桿當電磁鐵線圈兩端a、b，導軌兩端e、f，分別接到兩個不同的直流電源上時，L便在導軌上滑動下列說法正確的是()圖K819A若a接正極，b接負極，e接正極，f接負極，則L向右滑動B若a接正極，b接負極，e接負極，f接正極，則L向右滑動C若a接負極，b接正極，e接正極，f接負極，則L向左滑動D若a接負極，b接正極，e接負極，f接正極，則L向左滑動【答案】BD【解析】若a接正極，b接負極，根據安培定則，電磁鐵產生豎直向上的磁場e接負極，f接正極，由左手定則可判斷出L所受安培力向右，則L向右滑動，選項A錯誤，B正確；若a接負極，b接正極，根據安培定則，電磁鐵產生豎直向下的磁場e接負極，f接正極，由左手定則可判斷出L所受安培力向左，則L向左滑動，選項D正確，C錯誤10電磁軌道炮工作原理如圖K8110所示待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動，并與軌道保持良好接觸電流I從一條軌道流入，通過導電彈體后從另一條軌道流回軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面的磁場(可視為勻強磁場)，磁感應強度的大小與I成正比通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出現欲使彈體的出射速度增加至原來的2倍，理論上可采用的辦法是()圖K8110A只將軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍B只將電流I增加至原來的2倍C只將彈體質量減至原來的一半D將彈體質量減至原來的一半，軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍，其他量不變【答案】 BD【解析】由題知磁感應強度BkI，而安培力FBIdkI2d，據動能定理可得：FL，解得vI，由此式可確定B、D選項正確二、非選擇題11(xx年江蘇模擬)如圖K8111所示為一電流表的原理示意圖質量為m的均質細金屬棒MN的中點處通過一掛鉤與一豎直懸掛的彈簧相連，絕緣彈簧勁度系數為k.在矩形區(qū)域abcd內有勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向外與MN的右端N連接的一絕緣輕指針可指示標尺上的讀數，MN的長度大于.當MN中沒有電流通過且處于平衡狀態(tài)時，MN與矩形區(qū)域的cd邊重合，當MN中有電流通過時，指針示數可表示電流強度圖K8111(1)當電流表示數為零時，彈簧伸長多少？(重力加速度為g)(2)若要電流表正常工作，MN的哪一端應與電源正極相接？(3)若k2.0 N/m，0.20 m，0.05 m，B0.20 T，此電流表的量程是多少？(不計通電時電流產生的磁場的作用)(4)若將量程擴大2倍，磁感應強度應變?yōu)槎啻?？【答案?1)(2)M端(3)2.5 A(4)0.10 T【解析】(1)設當電流表示數為零時，彈簧的伸長量為x，則有mgkx解得x.(2)為使電流表正常工作，作用于通有電流的金屬棒MN的安培力必須向下，因此M端應接正極(3)設電流表滿偏時通過MN的電流強度為Im，則有BImmgk(x)聯立并代入數據得Im2.5 A.(4)設量程擴大后，磁感應強度變?yōu)锽，則有2BImmgk(x)解得：B代入數據得：B0.10 T.12如圖K8112所示，在傾角30的斜面上，固定一金屬框，寬l0.25 m，接入電動勢E12 V、內阻不計的電池垂直框面放有一根質量m0.2 kg的金屬棒ab，它與框架的動摩擦因數.整個裝置放在磁感應強度B0.8 T，垂直框面向上的勻強磁場中當調節(jié)滑動變阻器R的阻值在什么范圍內時，可使金屬棒靜止在框架上？(框架與棒的電阻不計，g取10 m/s2)圖K8112【答案】1.4 R8.2 【解析】金屬棒受到4個力作用：重力mg，垂直框面向上的支持力FN，沿框面向上的安培力F安，沿框面的靜摩擦力Ff靜金屬棒靜止在框架上時，摩擦力Ff靜的方向可能沿框面向上，也可能向下，需分兩種情況考慮當變阻器R取值較大時，I較小，安培力F較小，在金屬棒重力分力mgsin 作用下棒有沿框架下滑趨勢，框架對棒的摩擦力沿框面向上，受力如圖所示金屬棒剛好不下滑時滿足平衡條件：Blmgcos mgsin 0，得R8.2 .當變阻器R取值較小時，I較大，安培力F安較大，會使金屬棒產生沿框面上滑趨勢因此，框架對棒的摩擦力沿框面向下，受力如圖所示金屬棒剛好不上滑時滿足平衡條件：Blmgcos mgsin 0，得R1.4 .所以滑動變阻器R的取值范圍應為1.4 R8.2 .