【立體設(shè)計(jì)】2012高考物理第8章第2講磁場(chǎng)對(duì)電流的作用課后限時(shí)作業(yè)新人教版

1、課后限時(shí)作業(yè) ( 三十四 )( 時(shí)間： 30 分鐘滿分： 60 分)一、選擇題 ( 每小題 5 分，共 25 分)1用互相垂直的坐標(biāo)軸分別表示通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中受力時(shí)，I 、B、 F 三者的方向關(guān)系，如圖所示，不正確的是()【解析】由左手定則可判定B、 C、 D均正確， A 中 F 方向應(yīng)向下 .【答案】 A2圖中的D 為置于電磁鐵兩極間的一段通電直導(dǎo)線，電流方向垂直于紙面向里. 在開(kāi)關(guān) S 接通后，導(dǎo)線D所受磁場(chǎng)力的方向是（）A. 向上B.向下C. 向左D.向右【答案】 A3通電導(dǎo)體細(xì)棒放在傾斜的金屬導(dǎo)軌上，接成如右圖所示的閉合電路, 細(xì)棒恰好在導(dǎo)軌上靜止 . 下圖 中的四個(gè)側(cè)視圖中已標(biāo)

2、出了細(xì)棒所處的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向，其中細(xì)棒與導(dǎo)軌之間摩擦力可能為零的圖是（）【解析】如果細(xì)棒與導(dǎo)軌間沒(méi)有摩擦力，則細(xì)棒處于平衡狀態(tài)，對(duì)選項(xiàng)中四圖進(jìn)行受力分析 . 可知，只有 C圖可能處于平衡狀態(tài) .【答案】 C4一段通電直導(dǎo)線，長(zhǎng)度為l ，電流為I ，放在同一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)線和磁場(chǎng)的相對(duì)位置如圖所示的四種情況，通電導(dǎo)線所受到的安培力的大小情況將是（）用心愛(ài)心 專心A. （ c) 和（ d) 的情況下，導(dǎo)線所受到的安培力都大于（a) 的情況B. （ b) 的情況下，導(dǎo)線不受力C. （ b) 、 (c) 的情況下，導(dǎo)線都不受力D. （ a) 、 (b) 、 (d) 的情況下，導(dǎo)線所受安培力大小都相等

3、【解析】（ b）的情況下，由于I 與 B 同向，通電導(dǎo)線沒(méi)受到安培力作用.（ a) 、(c) 、（ d)三種情況下， F、 I 與 B 三者大小不變且方向總是相互垂直的，所以F 的大小相同 .【答案】 B5如圖所示為一種自動(dòng)跳閘的閘刀開(kāi)關(guān)，O是轉(zhuǎn)動(dòng)軸， A 是絕緣手柄， C是閘刀卡口，M、 N接電源線，閘刀處于垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1 T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，CO間距為 10 cm.當(dāng)磁場(chǎng)力為0.2 N時(shí)，閘刀開(kāi)關(guān)會(huì)自動(dòng)跳開(kāi)，則要使閘刀開(kāi)關(guān)能跳開(kāi)，CO中通過(guò)的電流的大小和方向?yàn)?)A. 電流方向C OB. 電流方向O CC.電流大小為1 AD.電流大小為0.5 A【解析】若閘刀開(kāi)關(guān)能跳開(kāi)，則必

4、須受到方向向左的安培力的作用，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，則電流方向OC. 安培力大小F=BIL=0.2 N, 則 I=0.2A=2A, 只有 B正確.10.1【答案】 B二、非選擇題( 共 35 分 )6 6 分）將長(zhǎng)度為20 cm、通有 0.1 A 電流的直導(dǎo)線放入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電流與磁場(chǎng)的方向如圖所示 . 已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為1 T ，試求出下列各圖中導(dǎo)線所受安培力的大小和方向.【解析】由左手定則和安培力的計(jì)算公式得：（ 1）因?qū)Ь€與磁感線平行，所以安培力為零；（ 2）由左手定則知：安培力方向垂直導(dǎo)線水平向右，大小 F=BIL=1×0.1 × 0.2 N=0.02 N；（ 3）

5、磁場(chǎng)方向與電流方向仍是垂直的，由左手定則知：安培力的方向在紙面內(nèi)垂直導(dǎo)用心愛(ài)心 專心線斜向上，大小 F=BIL=0.02 N.【答案】 (1)0 (2)0.02 N,方向垂直導(dǎo)線水平向右（3） 0.02 N ，方向在紙面內(nèi)垂直導(dǎo)線斜向上7（ 14 分）如圖所示，有一電阻不計(jì)，質(zhì)量為m的金屬棒ab 可在兩條軌道上滑動(dòng)，軌道寬為L(zhǎng) ，軌道平面與水平面間夾角為，置于垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B. 金屬棒與軌道間的最大靜摩擦力為重力的k 倍，回路中電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，軌道電阻也不計(jì). 問(wèn)：滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)在什么阻值范圍內(nèi)，金屬棒恰能靜止在軌道上？【解析】金屬棒靜止在斜面上，相

6、對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)不確定，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值小時(shí)，電路中電流大，金屬棒有沿斜面向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，反之有向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) . 假設(shè)金屬棒剛要向下滑時(shí)，靜摩擦力達(dá)最大值 . 選金 屬棒 ab 為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，沿軌道方向列平衡方程如下： BI 1L=mgsin -kmg， I 1= E ,R 1=BLE，R1mg(sink )若金屬棒剛要向上滑時(shí)，同理可得：BI 2 L=mgsin +kmg，I2=E,R2BLER2=，mg(sink )所以金屬棒的電阻應(yīng)滿足：BLE RBLE.mg(sink)mg(sink)【答案】BLE RBLEmg(sink )mg(sink )8 （ 15 分）如圖所示，電

7、源電動(dòng)勢(shì)E=2.4 V, 內(nèi)阻 r=0.4 , 電阻 R2=0.2 ,CD、 EF 為豎直平面內(nèi)的兩條平行導(dǎo)軌，處在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其電阻忽略不計(jì) . 又知 ab 為金屬棒， m=5 g,L=25 cm, 電阻 R1=0.2 , 且可在光滑軌道上自由滑動(dòng)，滑動(dòng)時(shí)保持水平，求：（1） S 斷開(kāi)、 ab 保持靜止時(shí)B 的大小 .用心愛(ài)心 專心（2） S 接通瞬間金屬棒的加速度(g 取 10 m/s 2).【解析】 S 斷開(kāi)時(shí)， ab 與電源構(gòu)成閉合回路，由閉合電路的歐姆定律得E2.4VI=4 A.R1r(0.2 0.4)ab 棒靜止，由平衡條件得F 安 =mg,其中安培力F 安 =BIL ，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=mg/IL= 510 310 T=5 × 10-2T.40.25(2)S 接通瞬間， ab 棒與 R2 并聯(lián)分流，其并聯(lián)電阻R并 = R1R2=0.20.2 =0.1 ,R1R20.20.2故電路中的總電流E2.4I 總 =A=4.8 A.R并r0.1 0.4由 R =R=0.2可知，此時(shí)流過(guò) R 的電流121I = 1 I 總= 1 ×4.8 A=2.4 A,22所以，此時(shí)ab 棒所受安培力-2-2F 安 =BI L=5×10 × 2.4