（通用版）高考物理一輪復習第九章第1講磁場及其對電流的作用課時作業(yè)（含解析）.docx

磁場及其對電流的作用一、選擇題(本題共10小題，16題為單選題，710題為多選題)1中國宋代科學家沈括在夢溪筆談中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也”進一步研究表明，地球周圍地磁場的磁感線分布示意如圖結合上述材料，下列說法不正確的是()A地理南、北極與地磁場的南、北極不重合B地球內部也存在磁場，地磁南極在地理北極附近C地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行D地磁場對射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子有力的作用解析：C由題意可知，地理南、北極與地磁場的南、北極不重合，存在磁偏角，A正確磁感線是閉合的，再由圖可推知地球內部存在磁場，地磁南極在地理北極附近，故B正確只有赤道上方附近的磁感線與地面平行，故C錯誤射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子的運動方向與地磁場方向不平行，故地磁場對其有力的作用，這是磁場的基本性質，故D正確選C.2下面的幾個圖顯示了磁場對通電直導線的作用力，其中正確的是()解析：C磁場向上，電流向里，根據左手定則可得，安培力的方向水平向右，所以A錯誤；磁場向左，電流向外，根據左手定則可得，安培力的方向向下，所以B錯誤；磁場向里，電流向左，根據左手定則可得，安培力的方向向下，所以C正確；磁場向外，電流向外，它們的方向相同，不受安培力的作用，所以D錯誤3.三根平行的長直導線，分別垂直地通過一個等腰直角三角形的三個頂點，三導線中電流方向相同，A、B兩導線中的電流大小相同，如圖所示，已知導線A在斜邊中點O處所產生的磁場的磁感應強度大小為B，導線C在斜邊中點O處所產生的磁場的磁感應強度大小為2B，則O處的磁感應強度的大小和方向為()A大小為B，方向沿OA方向B大小為2B，方向豎直向下C大小為2B，方向沿OB方向D大小為2B，方向沿OA方向解析：D由安培定則知導線A、B在O處所產生的磁感應強度大小相等，方向相反，相互抵消，所以O處的磁感應強度即為導線C所產生的磁感應強度，即大小為2B，由安培定則可判定其方向沿OA方向，A、B、C錯，D對4.一直導線平行于通電螺線管的軸線放置在螺線管的上方，如圖所示，如果直導線可以自由地運動且通以由a到b的電流，則關于導線ab受磁場力后的運動情況，下列說法正確的是()A從上向下看順時針轉動并靠近螺線管B從上向下看順時針轉動并遠離螺線管C從上向下看逆時針轉動并遠離螺線管D從上向下看逆時針轉動并靠近螺線管解析：D由安培定則可判定通電螺線管產生的磁場方向，導線等效為Oa、Ob兩電流元，由左手定則可判定兩電流元所受安培力的方向，如圖所示，所以從上向下看導線逆時針轉動，當轉過90時再用左手定則可判定導線所受磁場力向下，即導線在逆時針轉動的同時還要靠近螺線管，D對5.(2018南昌十所省重點中學聯(lián)考)如圖所示，用三條細線懸掛的水平圓形線圈共有n匝，線圈由粗細均勻、單位長度的質量為2.5 g的導線繞制而成，三條細線對稱分布，穩(wěn)定時線圈平面水平，在線圈正下方放有一個圓柱形條形磁鐵，磁鐵的中軸線OO垂直于線圈平面且通過其圓心O，測得線圈的導線所在處磁感應強度大小為0.5 T，方向與豎直線成30角，要使三條細線上的張力為零，線圈中通過的電流至少為(重力加速度為g10 m/s2)()A0.1 A B0.2 AC0.05 A D0.01 A解析：A設線圈的半徑為r，則線圈的質量m2nr2.5103 kg，磁場的水平分量為Bsin 30，線圈受到的安培力為：FBsin 30I2nr，由于線圈所受向上的安培力等于線圈的重力，則2nr2.510310Bsin 30I2nr，解得：I0.1 A，選項A正確6(2018淮北模擬)利用如圖所示的實驗裝置可以測量磁感應強度B.用絕緣輕質絲線把底部長為L、電阻為R、質量為m的“U”型線框固定在力敏傳感器的掛鉤上，并用輕質導線連接線框與電源，電源內阻不計，電壓可調，導線的電阻忽略不計當外界拉力F作用于力敏傳感器的掛鉤上時，力敏傳感器會顯示拉力的大小F.當線框接入恒定電壓為E1的電源時，力敏傳感器顯示拉力的大小為F1；當線框接入恒定電壓為E2的電源時，力敏傳感器顯示拉力的大小為F2.已知F1F2，則磁感應強度B的大小為()AB BBCB DB解析：B當線框接入恒定電壓為E1時，拉力顯示器的示數為F1，則F1mgBL；接入恒定電壓為E2時(電流方向與電壓為E1時相反)，拉力顯示器的示數為F2，則F2mgBL；聯(lián)立解得B，選項B正確7.(2018湖南長沙長郡中學模擬)如圖所示，同一平面內有兩根平行的無限長直導線1和2，通有大小相等、方向相反的電流，a、b兩點與兩導線共面，a點在兩導線的中間且與兩導線的距離均為r，b點在導線2右側，與導線2的距離也為r.現(xiàn)測得a點的磁感應強度大小為B0，已知距一無限長直導線d處的磁感應強度大小B，其中k為常量，I為無限長直導線的電流大小，下列說法正確的是()Ab點的磁感應強度大小為B若去掉導線2，b點的磁感應強度大小為C若將導線1中電流大小變?yōu)樵瓉淼?倍，b點的磁感應強度為0D若去掉導線2，再將導線1中電流大小變?yōu)樵瓉淼?倍，a點的磁感應強度大小仍為B0解析：BD根據B，可知a點磁感應強度B0，則：B0，根據右手螺旋定則，此時b點磁感應強度為：BbB0，方向向外，故選項A錯誤；若去掉導線2，b點的磁感應強度大小為：BbB0，故選項B正確；若將導線1中電流大小變?yōu)樵瓉淼?倍，b點的磁感應強度為BbB0，方向向外，故選項C錯誤；若去掉導線2，再將導線1中電流大小變?yōu)樵瓉淼?倍，a點的磁感應強度大小為BbB0，故選項D正確8.如圖所示，臺秤上放一光滑平板，其左邊固定一擋板，一輕質彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來，此時臺秤讀數為F1，現(xiàn)在磁鐵上方中心偏左位置固定一導體棒，當導體棒中通以方向如圖所示的電流后，臺秤讀數為F2，則以下說法正確的是()A彈簧長度將變長 B彈簧長度將變短CF1F2 DF1F2，在水平方向上，由于F有水平向左的分力，條形磁鐵壓縮彈簧，所以彈簧長度變短9(2018肇慶模擬)如圖甲所示，電流恒定的通電直導線MN，垂直平放在兩條相互平行的水平光滑長導軌上，電流方向由M指向N，在兩軌間存在著豎直磁場，取垂直紙面向里的方向為磁感應強度的正方向，當t0時導線恰好靜止，若B按如圖乙所示的余弦規(guī)律變化，下列說法正確的是()A在最初的一個周期內，導線在導軌上往復運動B在最初的一個周期內，導線一直向左運動C在最初的半個周期內，導線的加速度先增大后減小D在最初的半個周期內，導線的速度先增大后減小解析：AD當t0時，由左手定則可知，MN受到向右的作用力，根據F安BLI，由于B最大，故此時的安培力最大，則MN的加速度最大，隨著時間的延長，磁感應強度B減小，故加速度減小，而MN的速度在增大，當B0時，加速度為0，速度最大，當B反向時，安培力也會反向，則加速度也反向，MN做減速運動，到半個周期時，MN減速到0，此時的加速度反向最大，然后MN再反向運動，到一個周期時MN又回到原出發(fā)的位置，故在最初的一個周期內，導線在導軌上往復運動，選項A正確，B錯誤；在最初的半個周期內，導線的加速度先減小后增大，而其速度則是先增大后減小，故選項C錯誤，D正確10.(2018河北定州中學模擬)如圖所示，在兩磁極之間放一培養(yǎng)皿，磁感線垂直培養(yǎng)皿，皿內側壁有環(huán)狀電極A，中心有電極K，皿內裝有電解液，若不考慮電解液和培養(yǎng)皿之間的阻力，當通以如圖所示電流時，則()A電解液將順時針旋轉流動B電解液靜止不動C若將滑動變阻器的滑片向左移動，則電解液旋轉流動將變慢D若將磁場的方向和電流的方向均變?yōu)楹驮瓉硐喾矗瑒t電解液轉動方向不變解析：AD電解液中當通以如題圖所示電流時，將電解液看成無數個幅條狀導體組成，每根導體中電流從環(huán)邊緣流向K，由左手定則判斷可知，電解液所受的安培力方向沿順時針，因此電解液將順時針旋轉流動，故A正確，B錯誤；若將滑動變阻器的滑片向左移動，其有效電阻減小，電路中電流增大，由FBIL知，電解液所受的安培力增大，則電解液旋轉流動將變快，故C錯誤；若將磁場的方向和電流的方向均變?yōu)楹驮瓉硐喾?，由左手定則可知安培力方向不變，則電解液轉動方向不變，故D正確二、計算題(需寫出規(guī)范的解題步驟)11.如圖所示，MN是一根長為l10 cm，質量m50 g的金屬棒，用兩根長度也為l的細軟導線將導體棒MN水平吊起，使導體棒處在B T的豎直向上的勻強磁場中，未通電流時，細導線在豎直方向，通入恒定電流后，金屬棒向外偏轉的最大偏角37，求金屬棒中恒定電流的大小(sin 370.6，cos 370.8)解析：金屬棒向外偏轉的過程中，受重力mg、導線拉力FT、安培力F共三個力的作用，其中導線的拉力不做功，由動能定理得：WFWG0其中WFFlsin BIl2sin ，WGmgl(1cos )金屬棒中的電流為I解得：I5 A答案：5 A12(2018渭南質檢)如圖所示，電源電動勢為3 V，內阻不計，兩個不計電阻的金屬圓環(huán)表面光滑，豎直懸掛在等長的細線上，金屬環(huán)面平行，相距1 m，兩環(huán)分別與電源正負極相連現(xiàn)將一質量為0.06 kg、電阻為1.5 的導體棒輕放在環(huán)上，導體棒與環(huán)有良好電接觸兩環(huán)之間有方向豎直向上、磁感應強度為0.4 T的勻強磁場當開關閉合后，導體棒上滑到某位置靜止