（高中物理）81磁場及其描述磁場對

1、【高考領(lǐng)航】年高考物理總復(fù)習(xí) 8-1 磁場及其描述 磁場對電流的作用 新人教版選修3-1(時間：45分鐘總分值：100分)一、選擇題(此題共10個小題，每題7分，共70分，每題至少有一個選項正確，請將正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi))1取兩個完全相同的長導(dǎo)線，用其中一根繞成如圖(a)所示的螺線管，當(dāng)在該螺線管中通以電流強度為I的電流時，測得螺線管內(nèi)中部的磁感應(yīng)強度大小為B，假設(shè)將另一根長導(dǎo)線對折后繞成如圖(b)所示的螺線管，并通以電流強度也為I的電流時，那么在螺線管內(nèi)中部的磁感應(yīng)強度大小為()A0BCBD2B解析：由于圖(b)中兩股導(dǎo)線中電流大小相等、方向相反，它們在螺線管內(nèi)中部的磁感應(yīng)強度大

2、小相等，方向相反，故在螺線管內(nèi)中部的磁感應(yīng)強度大小為0，A對，B、C、D錯，應(yīng)選A.答案：A2如下列圖，通電細桿ab質(zhì)量為m，置于傾角為的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌和桿間不光滑通有電流時，桿靜止在導(dǎo)軌上如圖是四個側(cè)視圖，標(biāo)出了四種勻強磁場的方向，其中摩擦力可能為零的是()解析：要使靜摩擦力為零，如果FN0，必有Ff0.B中安培力的方向豎直向上，與重力的方向相反，可能使FN0，B是正確的；如果FN0，那么通電細桿受除靜摩擦力Ff以外的其他力的合力只要為零，那么Ff0.在A中，通電細桿所受的重力G、支持力FN及安培力F安三力的合力可能為零，那么通電細桿所受靜摩擦力可能為零C、D中，從通電細桿所受到的重力G、支持

3、力FN及安培力F安三力的方向分析，合力不可能為零，所以通電細桿所受靜摩擦力不可能為零故正確的選項應(yīng)為A、B.答案：AB3(年單科)如圖，長為2l的直導(dǎo)線折成邊長相等，夾角為60°的V形，并置于與其所在平面相垂直的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B.當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流強度為I的電流時，該V形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為()A0 BIlCBIlD2BIl解析：V形導(dǎo)線通入電流I時每條邊受到的安培力大小均為BIl，方向分別垂直于導(dǎo)線斜向上，再由平行四邊形定那么可得其合力FBIl，答案為C.答案：C4如下列圖，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根長直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁鐵垂直，給導(dǎo)線通以垂直紙

4、面向里的電流，那么()A磁鐵對桌面壓力減小，不受桌面的摩擦力作用B磁鐵對桌面壓力減小，受到桌面的摩擦力作用C磁鐵對桌面壓力增加，不受桌面的摩擦力作用D磁鐵對桌面壓力增加，受到桌面的摩擦力作用解析：通電后，壓力FN和摩擦力Ff如何變化取決于磁鐵所受的電流磁場的磁場力的方向，由于磁鐵的N極和S極都受到磁場力的作用，判斷起來比較復(fù)雜為此，我們可以變換研究對象，先研究通電導(dǎo)線受到的磁場力的方向，再根據(jù)牛頓第三定律判斷磁鐵受到的磁場力的方向磁鐵的磁場中經(jīng)過導(dǎo)線的磁感線如下列圖，由左手定那么可知，導(dǎo)線受的安培力方向是豎直向上的，故磁鐵受的磁場力方向豎直向下，因此，壓力FN增大；又因為導(dǎo)線在水平方向上不受力

5、，也就是說磁鐵在水平方向上也不受力的作用，即摩擦力Ff0.答案：C5在勻強磁場的同一位置，先后放入長度相等的兩根直導(dǎo)線a和b，a、b導(dǎo)線的方向與磁場方向垂直，但兩導(dǎo)線中的電流大小不同，以下列圖中表示導(dǎo)線所受安培力F與通電電流I的關(guān)系，a、b各自有一組F、I的數(shù)值，在圖象中各描一個點，其中正確的選項是()解析：由于導(dǎo)線與磁場垂直，故FBIL，而a、b兩導(dǎo)線的L相同，B相同，所以FI，因此選項D正確答案：D6如右圖所示，豎直向上的勻強磁場中，水平放置一根長直通電導(dǎo)線，電流方向向外，a、b、c、d是以直導(dǎo)線上的點為圓心的同一個圓周上的四個點，那么()A四個點不可能有磁感應(yīng)強度為零的點Ba點的磁感應(yīng)強

6、度最小Cb、d兩點磁感應(yīng)強度相同Dc點的磁感應(yīng)強度最大解析：通電導(dǎo)線在圓周上各點磁感應(yīng)強度B等大，在a點通電導(dǎo)線磁場與勻強磁場反向，有可能抵消，所以A錯誤；b、d兩點對應(yīng)的兩磁場垂直，所以b、d兩點總的磁感應(yīng)強度大小相等但方向不同；c點兩磁場同向，所以c點磁感應(yīng)強度最大答案：BD7(年課標(biāo)全國卷)為了解釋地球的磁性，19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的在以下四個圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是()解析：地磁場是從地球的南極附近出來，進入地球的北極附近，除兩極外地表上空的磁場都具有向北的磁場分量，由安培定那么，環(huán)形電流外部磁場方向向北可知，B正確答案：B8如下列

7、圖，質(zhì)量為m、長為L的導(dǎo)體棒電阻為R，初始時靜止于光滑的水平軌道上，電源電動勢為E，內(nèi)阻不計勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，其方向與軌道平面成角斜向上方，開關(guān)閉合后導(dǎo)體棒開始運動，那么()A導(dǎo)體棒向左運動B開關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒MN所受安培力為C開關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒MN所受安培力為D開關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒MN的加速度為解析：磁場方向與導(dǎo)體棒垂直，導(dǎo)體棒所受安培力FBIL，方向為垂直于磁場方向與導(dǎo)線方向所確定的平面斜向下，具有水平向右的分量，故A、C錯誤，B正確導(dǎo)體棒的合力F合Fcos(90°)Fsin ，由a得a，D正確. 答案：BD9(年單科)如圖，質(zhì)量為m、長為L的直導(dǎo)線用兩絕緣細線懸掛于O、O

8、，并處于勻強磁場中，當(dāng)導(dǎo)線中通以沿x正方向的電流I，且導(dǎo)線保持靜止時，懸線與豎直方向夾角為.那么磁感應(yīng)強度方向和大小可能為()Az方向，tan By正向，Cz負向，tan D沿懸線向上，sin 解析：假設(shè)B沿z軸正方向，導(dǎo)線無法平衡，A錯誤；假設(shè)B沿y軸正方向，由左手定那么，受力如圖：mgBIl，所以B正確；假設(shè)B沿z軸負方向，受力如圖，Tsin BIl；T cos mg，所以Btan ，C正確；假設(shè)B沿懸線向上，受力如圖，導(dǎo)線無法平衡，D錯誤答案：BC10如下列圖，有兩根長為L、質(zhì)量為m的細導(dǎo)體棒a、b，a被水平放置在傾角為45°的光滑斜面上，b被水平固定在與a在同一水平面的另一位

9、置，且a、b平行，它們之間的距離為x.當(dāng)兩細棒中均通以電流大小為I的同向電流時，a恰能在斜面上保持靜止，那么以下關(guān)于b的電流在a處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度的說法正確的選項是()A方向向上B大小為C要使a仍能保持靜止，而減小b在a處的磁感應(yīng)強度，可使b上移D假設(shè)使b下移，a將不能保持靜止解析：由安培定那么可知b的電流在a處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度方向向上，A正確A的受力如圖甲所示tan 45°，所以B，B錯b無論上移還是下移，b在a處的磁感應(yīng)強度均減小假設(shè)上移，a的受力如圖乙所示上移過程中FN逐漸減小，F(xiàn)安先減小后增大，故C正確假設(shè)使b下移，同理可分析a將不能保持靜止，D正確答案：ACD二

10、、非選擇題(此題共2個小題，共30分，解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)11(15分)如下列圖，在傾角為37°的光滑斜面上有一根長為0.4 m，質(zhì)量為6×102 kg的通電直導(dǎo)線，電流強度I1 A，方向垂直于紙面向外，導(dǎo)線用平行于斜面的輕繩拴住不動，整個裝置放在磁感應(yīng)強度每秒增加0.4 T，方向豎直向上的磁場中設(shè)t0時，B0，那么需要多長時間，斜面對導(dǎo)線的支持力為零？(g取10 m/s2)解析：斜面對導(dǎo)線的支持力為零時導(dǎo)線的受力如下列圖由平衡條件FTcos 37°FFTsin 37°mg由解得：F代入數(shù)值得：F0.8

11、N由FBIL得：B T2 T.B與t的變化關(guān)系為Bt.所以：t5 s.答案：5 s12(15分)(年模擬)粗細均勻的直導(dǎo)線ab的兩端懸掛在兩根相同的彈簧下邊，ab恰好處在水平位置(如下列圖)ab的質(zhì)量為m10 g，長度L60 cm，沿水平方向與ab垂直的勻強磁場的磁感應(yīng)強度B0.4 T.(1)要使兩根彈簧能處在自然狀態(tài)，既不被拉長，也不被壓縮，ab中應(yīng)沿什么方向、通過多大的電流？(2)當(dāng)導(dǎo)線中有方向從a到b、大小為0.2 A的電流通過時，兩根彈簧均被拉長了x1 mm，求該彈簧的勁度系數(shù)(3)當(dāng)導(dǎo)線中由b到a方向通過0.2 A的電流時兩根彈簧被拉長多少？(取g9.6 m/s29.6 N/kg)解析：(1)只有當(dāng)ab受到的磁場力方向豎直向上且大小等于ab的重力時，兩根彈簧才能處于自然狀態(tài)，根據(jù)左手定那么，ab中的電流應(yīng)由a到b，電流的大小由mgBIL求得I A.(2)當(dāng)導(dǎo)線中通過由a到b的電流時，受到豎直向上的磁場