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高中物理選修3-1《磁場(chǎng)》測(cè)試卷解析版
一.選擇題(共43小題)
1.關(guān)于磁場(chǎng)的說(shuō)法,正確的是()
A.在地磁場(chǎng)的作用下小磁針靜止時(shí)指南的磁極叫北極,指北的磁極叫南極
B.磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣,是客觀存在的特殊物質(zhì)
C.磁鐵與磁鐵之間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的。通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用
是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的
D.磁鐵周圍只有在磁極與磁極、磁報(bào)和電流發(fā)生作用時(shí)才有磁場(chǎng)
【分析】小磁針?lè)旁谠撎庫(kù)o止時(shí)北極所指的方向?yàn)楸睒O,磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣,是客觀存在
的特殊物質(zhì),磁感線是描述磁場(chǎng)分布而假想的;磁感線的疏密表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱,磁感線某
點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向;磁感線是閉合曲線,磁體外部磁感線是從N極到S
極,而內(nèi)部是從S極到N極;
【解答】解:A、小磁針?lè)旁谠撎庫(kù)o止時(shí)北極所指的方向?yàn)楸睒O,即指北的磁極叫北極,
指南的磁極叫南極。故A錯(cuò)誤。
B、磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣,也是一種客觀存在的特殊物質(zhì),故B正確;
C、磁鐵之間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的,通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用是通過(guò)
磁場(chǎng)發(fā)生的,故C錯(cuò)誤;
D、磁鐵的周圍存在磁場(chǎng),在沒(méi)有磁極與磁極,磁極和電流發(fā)生作用時(shí)也有磁場(chǎng),故D
錯(cuò)誤;
故選:Bo
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了磁感線的引入的原因和特點(diǎn)、磁場(chǎng)的性質(zhì)。磁場(chǎng)是看不見(jiàn),摸不著
的,但磁場(chǎng)是客觀存在的,可以利用磁感線掌握磁場(chǎng)的基本性質(zhì)。
2.下列關(guān)于磁場(chǎng)的說(shuō)法中,正確的是()
A.只有磁鐵周圍才存在磁場(chǎng)
B.磁場(chǎng)是假想的,不是客觀存在的
C.通電螺線管的磁感線從北極出來(lái),終止于南極,是一條不閉合的曲線
D.磁極與磁極,磁極與電流、電流與電流之間都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用
【分析】磁體周圍存在著磁場(chǎng),磁場(chǎng)對(duì)放入磁場(chǎng)中的磁體有力的作用,為了描述磁場(chǎng)的
性質(zhì)而引入了有方向的曲線,稱為磁感線.
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【解答】解:A、磁場(chǎng)存在于磁體周圍和電流周圍,故A錯(cuò)誤;
B、磁場(chǎng)是實(shí)際存在的,不是假想的,磁感線是假想的,故B錯(cuò)誤;
C、磁通電螺線管的磁感線從北極出來(lái),終止于南極,是一條閉合的曲線,C錯(cuò)誤;
D、磁極與磁極,磁極與電流、電流與電流之間都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用,D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】此類問(wèn)題需注意磁場(chǎng)是客觀存在的,磁感線是人為加上去的,磁體周圍的磁感
線都是從N極出發(fā),回到S極,磁場(chǎng)對(duì)放入磁場(chǎng)中的磁體有力的作用.
3.中國(guó)宋代科學(xué)家沈括在公元1086年寫的《夢(mèng)溪筆談》中最早記載了“方家(術(shù)士)以磁
石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也?!边M(jìn)一步研究表明,地球周圍地磁場(chǎng)的磁
感線分布示意如圖所示,結(jié)合上述材料,下列說(shuō)法不正確的是()
球自轉(zhuǎn)方向
A.地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng),地磁南極在地理北極附近
B.結(jié)合地球自轉(zhuǎn)方向,可以判斷出地球是帶負(fù)電的
C.地球表面任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行
D.因地磁場(chǎng)影響,在進(jìn)行奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí),通電導(dǎo)線南北放置時(shí)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象最明顯
【分析】根據(jù)課本中有關(guān)地磁場(chǎng)的基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)明在確磁場(chǎng)及磁通量的性質(zhì);根據(jù)安
培定則可明確地磁場(chǎng)的形成原因。
【解答】解:A、地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng),地磁南極在地理北極附近;故A正確;
B、地球自轉(zhuǎn)方向自西向東,地球的南極是地磁場(chǎng)的北極,由安培定則判斷可知地球是帶
負(fù)電的,故B正確;
C、磁場(chǎng)是閉合的曲線,地球磁場(chǎng)從南極附近發(fā)出,從北極附近進(jìn)入地球,組成閉合曲線,
不是地球表面任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行,故C錯(cuò)誤;
D、根據(jù)安培定則可知,導(dǎo)線的磁場(chǎng)方向與導(dǎo)線電流的方向垂直,可知因地磁場(chǎng)影響,在
進(jìn)行奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí),通電導(dǎo)線南北放置時(shí)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象最明顯,故D正確:
本題選錯(cuò)誤的,故選:C
【點(diǎn)評(píng)】題考查了地磁場(chǎng)的性質(zhì)以及磁通量等內(nèi)容,要注意借助地磁場(chǎng)的磁場(chǎng)分布分析
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地磁場(chǎng)對(duì)應(yīng)的性質(zhì)。
4.在宇宙環(huán)境中,地磁場(chǎng)保護(hù)著地球,地質(zhì)記錄表明,自地球在46億年前形成以來(lái),已經(jīng)
有過(guò)數(shù)百次地磁反轉(zhuǎn),也就是說(shuō),地球的磁場(chǎng)在“反極性”(地磁場(chǎng)方向與現(xiàn)在的方向相
同)和“正極性”(地磁場(chǎng)方向與現(xiàn)在的方向相同)之間不斷變換。物理學(xué)家的研究認(rèn)為,
地球的磁極反轉(zhuǎn)在未來(lái)仍可能會(huì)發(fā)生。下列關(guān)于地磁反轉(zhuǎn)期間的說(shuō)法正確的是()
A.對(duì)依靠磁場(chǎng)進(jìn)行導(dǎo)航的物種不會(huì)有影響
B.若地磁場(chǎng)處于最弱的狀態(tài)時(shí),就不會(huì)對(duì)地球生物的生存有影響
C.太陽(yáng)輻射的高能粒子直接轟擊地球的大氣層,可能引發(fā)一些疾病
D.地球磁場(chǎng)的反轉(zhuǎn)可能是瞬間發(fā)生,而不是一個(gè)緩慢、漸進(jìn)的過(guò)程
【分析】地球是一個(gè)大磁體,地磁的南、北極與地理的南、北極正好相反,而且不重合。
然后結(jié)合安培定則以及地球的磁場(chǎng)對(duì)地球的保護(hù)解答即可。
【解答】解:A、當(dāng)?shù)厍虻拇艌?chǎng)變化時(shí),對(duì)依靠磁場(chǎng)進(jìn)行導(dǎo)航的物種會(huì)有影響。故A錯(cuò)
誤;
B、由于地球的磁場(chǎng)方向沿南北方向,與太陽(yáng)輻射的方向是垂直的,根據(jù)左手定則可知,
地球的磁場(chǎng)能使太陽(yáng)輻射的高能帶電粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn),所以地球的磁場(chǎng)對(duì)地球的生物有一
定的變化作用。若地磁場(chǎng)處于最弱的狀態(tài)時(shí),就會(huì)對(duì)地球生物的生存有影響。故B錯(cuò)誤;
C、結(jié)合B的方向可知,地磁反轉(zhuǎn)期間地球的磁場(chǎng)減弱,太陽(yáng)輻射的高能粒子直接轟擊
地球的大氣層,可能引發(fā)一些疾病。故C正確;
D、根據(jù)研究發(fā)現(xiàn),地球磁場(chǎng)的反轉(zhuǎn)不可能是瞬間發(fā)生,而是一個(gè)緩慢、漸進(jìn)的過(guò)程。故
D錯(cuò)誤。
故選:Co
【點(diǎn)評(píng)】該題屬于信息給予的題目,解答的關(guān)鍵是要知道地球的磁場(chǎng)對(duì)地球生物的保護(hù)
作用,以及正確理解題目給出的信息。
5.如圖所示,環(huán)形導(dǎo)線周圍有三只小磁針a、b、c,閉合開關(guān)S后,三只小磁針N極的偏
轉(zhuǎn)方向是()
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A.全向里B.全向外
C.a向里,b、c向外D.a、c向外,b向里
【分析】閉合開關(guān)S后,環(huán)形導(dǎo)線中通有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?,根?jù)安培定則判斷磁場(chǎng)方
向。根據(jù)小磁針N極受力方向與磁場(chǎng)方向相同判斷N極偏轉(zhuǎn)方向。
【解答】解:閉合開關(guān)S后,環(huán)形導(dǎo)線中通有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?,根?jù)安培定則判斷環(huán)
形導(dǎo)線內(nèi)部磁場(chǎng)向里,外部磁場(chǎng)向外,則小磁針b的N極向里偏轉(zhuǎn),a、c兩個(gè)小磁針向
外偏轉(zhuǎn)。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查應(yīng)用安培定則的能力。安培定則是判斷電流方向與磁場(chǎng)方向兩者關(guān)系
的定則.
6.把圓形導(dǎo)線圈用細(xì)線掛在通電直導(dǎo)線附近,使兩者在同一豎直平面內(nèi),其中直導(dǎo)線固定,
線圈可以自由活動(dòng),如圖所示.當(dāng)圓線圈中通入圖示方向的電流時(shí),線圈將()
A.發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)靠近直導(dǎo)線
B.發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)離開直導(dǎo)線
C.遠(yuǎn)離直導(dǎo)線
D.靠近直導(dǎo)線
【分析】由右手螺旋定則判斷出直導(dǎo)線的磁場(chǎng),導(dǎo)線框在直導(dǎo)線右邊,所處的磁場(chǎng)方向
垂直紙面向外,
再由左手定則判斷線圈的受力情況進(jìn)行解決.
【解答】解:由右手螺旋定則判斷出直導(dǎo)線的磁場(chǎng),線圈在直導(dǎo)線右邊,所處的磁場(chǎng)方
向垂直紙面向里。
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由左手定則判斷線圈的受力情況,上下部分大小相等,方向相反,左右兩邊方向也相反,
但由于直導(dǎo)線周圍磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與它到導(dǎo)線的距離成反比,線圈左邊受力比右邊受
力大,合力向左,所以線圈向左運(yùn)動(dòng)靠近通電長(zhǎng)直導(dǎo)線,而不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】掌握右手螺旋定則和左手定則的應(yīng)用,兩個(gè)定則不能混淆.
7.如圖所示,一條形磁鐵放在粗糙水平面上,在其N極左上方放有一根長(zhǎng)直導(dǎo)線,當(dāng)導(dǎo)線
中通以垂直紙面向里的電流I時(shí),磁鐵所受支持力和摩擦力的變化情況,正確的是()
0I
)...鬻ii!....
A.支持力變大,摩擦力向左
B.支持力變大,摩擦力向右
C.支持力變小,摩擦力向左
D.支持力變小,摩擦力向右
【分析】以導(dǎo)線為研究對(duì)象,根據(jù)電流方向和磁場(chǎng)方向判斷所受的安培力方向,再根據(jù)
牛頓第三定律,分析磁鐵所受的支持力和摩擦力情況來(lái)選擇.
【解答】解:以導(dǎo)線為研究對(duì)象,由左手定則判斷得知導(dǎo)線所受安培力方向斜向右上方,
根據(jù)牛頓第三定律得知,導(dǎo)線對(duì)磁鐵的安培力方向斜向左下方,磁鐵有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),
受到向右的摩擦力,同時(shí)磁鐵對(duì)地的壓力增大。故B正確。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查靈活運(yùn)用牛頓第三定律選擇研究對(duì)象的能力.關(guān)鍵存在先研究導(dǎo)線所
受安培力.
8.面積是0.50?的導(dǎo)線環(huán),放在某一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,環(huán)面與磁場(chǎng)垂直,穿過(guò)導(dǎo)線環(huán)的磁通量
是l.OXlO.Wb,則該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B等于()
A.0.50X10-2TB.1.0X10-2TC.1.5X10-2TD.2.0X10-2T
【分析】由磁通量的表達(dá)式:(p=BS(B±S)得8=里S,可求得。
--2
【解答】解:因:<p=BS(B±S)得B=8-=L_OX1。_=2.0X10-2T
s0.5
故D選項(xiàng)正確,A,B,C錯(cuò)誤
故選:D。
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【點(diǎn)評(píng)】考查磁通量的計(jì)算式,會(huì)求磁通量或B。
9.下列說(shuō)法中正確的是()
A.由R=U可知,若電阻兩端所加電壓為0,則此時(shí)電阻阻值為0
I
B.由E=£可知,若檢驗(yàn)電荷在某處受電場(chǎng)力大小為0,說(shuō)明此處場(chǎng)強(qiáng)大小一定為0
q
C.由8=工可知,若一小段通電導(dǎo)體在某處受磁場(chǎng)力大小為0,說(shuō)明此處磁感應(yīng)強(qiáng)度
IL
大小一定為0
D.由E=n_4^可知,若通過(guò)回路的磁通量大小為0,則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小也為0
△t
【分析】用比值法定義的物理概念在物理學(xué)中占有相當(dāng)大的比例,比如速度、密度、電
阻等,用比值法定義的物理量的大小與分子、分母相關(guān)物理量的大小無(wú)關(guān),只是等于比
值。
【解答】解:A,公式R=旦時(shí)電阻的定義式,電阻的大小與電壓和電流大小無(wú)關(guān),由導(dǎo)
I
體自身決定,故A錯(cuò)誤;
B、由E=E可知,若檢驗(yàn)電荷在某處受電場(chǎng)力大小為0,說(shuō)明此處場(chǎng)強(qiáng)大小一定為0,
q
故B正確;
C、公式B=£的成立的前提時(shí)電流元與磁場(chǎng)方向垂直,若一小段通電導(dǎo)體在某處受磁
IL
場(chǎng)力大小為0,可能時(shí)電流元方向與磁場(chǎng)方向平行產(chǎn)生的,故c錯(cuò)誤;
D、由E=n公里可知,若通過(guò)回路的磁通量大小為0,但磁通量的變化率金色不一定
AtAt
為零,故感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定為零,故D錯(cuò)誤;
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查比值定義法,所謂比值定義法,就是用兩個(gè)基本的物理量的“比”來(lái)
定義一個(gè)新的物理量的方法。一般地,比值法定義的基本特點(diǎn)是被定義的物理量往往是
反映物質(zhì)的最本質(zhì)的屬性,它不隨定義所用的物理量的大小取舍而改變,如確定的電場(chǎng)
中的某一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)就不隨q、F而變。
10.條形磁鐵內(nèi)部和外部分別有一小磁針,小磁針平衡時(shí)如圖所示,則()
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NOS
aOh
cd
A.磁鐵c端是N極B.磁鐵d端是N極
C.小磁針a端是N極D.小磁針b端是S極
【分析】根據(jù)磁體周圍的磁感線方向是從N極出發(fā)回到S極,且磁感線上的任何一點(diǎn)的
切線方向跟小磁針?lè)旁谠擖c(diǎn)的北極指向一致來(lái)判斷.
【解答】解:AB、根據(jù)磁場(chǎng)中任一點(diǎn)小磁針北極和該點(diǎn)的磁感線方向一致,小磁針的N
極指向條形磁鐵的S極,所以條形磁鐵的c端是S極,d端是N極。故A錯(cuò)誤,B正確:
CD、若磁鐵內(nèi)部也有一小磁針,平衡時(shí)N極的指向與條形磁鐵的磁場(chǎng)的方向一致,即a
端是S極,b端是N極。故CD錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了磁感線的方向,以及磁場(chǎng)中小磁針的方向與磁感線的關(guān)系.本題也
可以根據(jù)磁極間相互作用的規(guī)律來(lái)判斷.
11.為了保護(hù)磁卡或帶有磁條的存折上的信息,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.應(yīng)注意磁卡或帶有磁條的存折不放在高溫環(huán)境中
B.不能將磁卡或帶有磁條的存折靠近產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)的家用電器旁邊
C.不能將磁卡或帶有磁條的存折折疊放置
D.不能用手觸摸磁卡,特別是不要觸摸背面的黑條,以免弄臟
【分析】磁卡內(nèi)部的分子電流的排布按一定的規(guī)律進(jìn)行的,但在劇烈敲打時(shí),高溫,靠
近磁體時(shí)分子電流的排布重新變的雜亂無(wú)章,磁卡所帶信息消失.
【解答】解:磁卡內(nèi)部的分子電流的排布按一定的規(guī)律進(jìn)行的,但在劇烈敲打時(shí),分子
電流的排布重新變的雜亂無(wú)章,每個(gè)分子電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互抵消,故對(duì)外不顯磁性,
所帶信息消失,
A、高溫會(huì)是分子電流變得雜亂無(wú)章,所以磁卡或帶有磁條的存折不放在高溫環(huán)境中,故
A正確。
B、強(qiáng)磁場(chǎng)會(huì)改變分子電流的分布特點(diǎn),所以要放在遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場(chǎng)的地方,故B正確。
C、將磁卡或帶有磁條的存折折疊會(huì)使一部分信息丟失,所以不能將磁卡或帶有磁條的存
折折疊放置,故C正確。
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D、用手觸摸磁卡,不會(huì)使磁卡所帶信息消失,故D錯(cuò)誤.
本題選擇錯(cuò)誤的,故選:Do
【點(diǎn)評(píng)】掌握了安培的分子電流假說(shuō)的內(nèi)容即可順利解決此類題目,所以要加強(qiáng)對(duì)基本
概念的學(xué)習(xí).
12.電流的磁效應(yīng)揭示了電與磁的關(guān)系。若直導(dǎo)線通有方向垂直紙面向外的恒定電流,則電
流的磁感線分布正確的是()
【分析】在判斷電流和電流激發(fā)磁場(chǎng)的磁感線方向時(shí),要利用安培定則(或叫右手螺旋
定則),不要和電場(chǎng)線混淆。
【解答】解:根據(jù)安培定則可知,當(dāng)電流方向向外時(shí),所形成的磁場(chǎng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?/p>
閉合的曲線,故ABC錯(cuò)誤,D正確.
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題直接考查了安培定則的應(yīng)用,比較簡(jiǎn)單,要注意和左手定則以及右手定則
的區(qū)別。
13.一小磁針?lè)胖迷谀炒艌?chǎng)(未標(biāo)出方向)中,靜止時(shí)的指向如圖所示.下列分析正確的是
()
---------------
A.N極指向該點(diǎn)磁場(chǎng)方向
B.S極指向該點(diǎn)磁場(chǎng)方向
C.該磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)
D.a點(diǎn)的磁場(chǎng)方向水平向右
【分析】磁場(chǎng)方向是小磁針靜止時(shí)N極所指的方向,磁場(chǎng)方向是磁感線的切線方向.勻
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強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線是平行同向疏密均勻的直線.根據(jù)這些知識(shí)進(jìn)行分析.
【解答】解:A、物理學(xué)上規(guī)定:小磁針靜止時(shí)N極所指的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向,
故A正確。
B、該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向與S極指的方向相反,故B錯(cuò)誤。
C、由圖看出,該磁場(chǎng)的磁感線分布不均勻,說(shuō)明各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不是處處相同,所以
該磁場(chǎng)不是勻強(qiáng)磁場(chǎng),故C錯(cuò)誤。
D、a點(diǎn)的磁場(chǎng)方向沿磁感線的切線方向:斜向右上方,故D錯(cuò)誤。
故選:A?
【點(diǎn)評(píng)】磁感線可以形象描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向,可與電場(chǎng)線進(jìn)行類比,抓住它們的相
似性進(jìn)行記憶.
14.下列各圖中,已標(biāo)出電流I、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向,其中符合安培定則的是()
【分析】安培定則,也叫右手螺旋定則,是表示電流和電流激的磁場(chǎng)的磁感線方向間關(guān)
系的定則,根據(jù)安培定則的應(yīng)用即可正確解答。
【解答】解:AB、通電直導(dǎo)線中的安培定則(安培定則一):用右手握住通電直導(dǎo)線,
讓大拇指指向電流的方向,那么四指的指向就是磁感線的環(huán)繞方向由此可知,故AB錯(cuò)
誤;
CD、通電螺線管中的安培定則(安培定則二):用右手握住通電螺線管,使四指彎曲與
電流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極,據(jù)此可知,故C正確,
D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】加強(qiáng)練習(xí)熟練掌握安培定則的內(nèi)容,注意磁場(chǎng)方向的表示方法,同時(shí)關(guān)注直導(dǎo)
線與環(huán)導(dǎo)線大拇指指向內(nèi)容有所不同。
15.如圖所示,長(zhǎng)直導(dǎo)線中有從A到B的電流,C為導(dǎo)線正下方的一點(diǎn),則該電流在C處
產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向是()
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B
A.向右B.向左
C.垂直紙面向外D.垂直紙面向里
【分析】由右手螺旋定則可判斷電流周圍磁場(chǎng)的分布.
【解答】解:長(zhǎng)直導(dǎo)線中有從A到B的電流,由右手螺旋定則得:導(dǎo)線正下方產(chǎn)生的磁
場(chǎng)方向垂直紙面向里。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】右手螺旋定則在應(yīng)用過(guò)程中容易出現(xiàn)錯(cuò)誤,要加強(qiáng)練習(xí),增加熟練程度.
16.系統(tǒng)找不到該試題
17.如圖是鐵棒甲與鐵棒乙內(nèi)部各分子電流取向的示意圖,甲棒內(nèi)部各分子電流取向大致相
同,乙棒內(nèi)部各分子電流取向是雜亂雜亂無(wú)章的,則下列說(shuō)法中正確的是()
甲乙
A.兩棒均顯磁性
B.兩棒均不顯磁性
C.甲棒不顯磁性,乙棒顯磁性
D.甲棒顯磁性,乙棒不顯磁性
【分析】當(dāng)分子電流取向大致一致時(shí),鐵棒對(duì)外會(huì)顯示磁性,而分子電流取向雜亂雜亂
無(wú)章時(shí),磁性抵消,對(duì)外不顯示磁性。
【解答】解:根據(jù)安培的分子電流假說(shuō)可知,分子電流使每個(gè)分子相當(dāng)于一個(gè)小磁針。
甲棒內(nèi)部各分子電流取向大致相同,分子電流的磁性增強(qiáng),對(duì)外顯示磁性;乙鐵棒中各
分子電流取向是雜亂雜亂無(wú)章的,磁性抵消,對(duì)外不顯示磁性,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】解答本題要理解和掌握分子電流假說(shuō),理解磁性產(chǎn)生的原因。
18.一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向水平向右,一面積為S的矩形線圈abed如圖所示
放置,平面abed與豎直方向成0角,則穿過(guò)線圈平面的磁通量為()
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C.BScosSD.BSsin6
【分析】圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量①=BS,
B是磁感應(yīng)強(qiáng)度,S是線圈的面積.當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量中
=0,若既不垂直,也不平行,則可分解成垂直與平行,根據(jù)中=BSsin。(。是線圈平面
與磁場(chǎng)方向的夾角)即可求解.
【解答】解:矩形線圈abed如圖所示放置,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向水平向右,平面abed與豎直
方向成6角,將此時(shí)通過(guò)線圈的磁通量為3=BScos。。
故選:Co
【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中磁通量的求解,可以根據(jù)一般的計(jì)算公式4>=BSsinO(6是線
圈平面與磁場(chǎng)方向的夾角)來(lái)分析線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直、平行兩個(gè)特殊情況.注意
夾角。不是磁場(chǎng)與線圈平面的夾角,同時(shí)理解磁通量不是矢量,但注意分清正面還是反
面通過(guò)線圈.
19.如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.邊長(zhǎng)為a的正方形線框與磁場(chǎng)垂直,
且一條對(duì)角線與磁場(chǎng)邊界重合.則通過(guò)線圈平面的磁通量為()
A.B.BaC.Ba2D.2Ba
【分析】在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線框平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),磁通量公式是e=BS,從而即可
求解.
【解答】解:據(jù)題意知,線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線框平面與磁場(chǎng)方向垂直,則通過(guò)線框的
磁通量是故A正確,BCD錯(cuò)誤。
22
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于磁通量問(wèn)題,關(guān)鍵掌握好公式力=BS,并知道S只能是垂直磁感線的有效
面積,若有夾角時(shí)應(yīng)求出投影面積來(lái).
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20.如圖,一段導(dǎo)線abed位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,且與磁場(chǎng)方向(垂直于
紙面向里)垂直.線段ab、be和cd的長(zhǎng)度均為L(zhǎng),且Nabc=Nbcd=135°.流經(jīng)導(dǎo)線
的電流為I,方向如圖中箭頭所示.導(dǎo)線段abed所受到的磁場(chǎng)的作用力的合力()
XXXXX
A.方向沿紙面向上,大小為(揚(yáng)1)ILB
B.方向沿紙面向上,大小為(&-1)ILB
C.方向沿紙面向下,大小為(揚(yáng)1)ILB
D.方向沿紙面向下,大小為(血-1)ILB
【分析】當(dāng)磁場(chǎng)方向與電流方向垂直時(shí),由安培力F=BIL,根據(jù)電流的大小可求出各段
安培力大小,由左手定則判定安培力方向,再根據(jù)平行四邊形定則,對(duì)安培力進(jìn)行分解
即可解得.
【解答】解:該導(dǎo)線可以用a和d之間的直導(dǎo)線長(zhǎng)為來(lái)等效代替,根據(jù)F=
BIL,可知大小為(&+DBIL,方向根據(jù)左手定則判斷,向上:
故選:Ao
【點(diǎn)評(píng)】本題考查安培力的大小與方向的判斷;解決本題的關(guān)鍵要掌握安培力的大小公
式F=BIL(B與I垂直),同時(shí)運(yùn)用力的平行四邊形定則對(duì)安培力時(shí)行分解.此處的導(dǎo)線
也可以等效成將ad兩點(diǎn)連接的導(dǎo)線所受的安培力.
21.如圖所示,用天平測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,下列各選項(xiàng)所示的載流線圈匝數(shù)相同,
邊長(zhǎng)MN相等,將它們分別掛在天平的右臂下方,線圈中通有大小相同的電流,天平處
于平衡狀態(tài),若磁場(chǎng)發(fā)生微小變化,天平最容易失去平衡的是()
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【分析】線框所受的安培力越大,天平越容易失去平衡;由于磁場(chǎng)強(qiáng)度B和電流大小I
相等,即根據(jù)線框在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度大小關(guān)系即可判斷其受力大小關(guān)系。
【解答】解:天平原本處于平衡狀態(tài),所以線框所受安培力越大,天平越容易失去平衡,
由于線框平面與磁場(chǎng)強(qiáng)度垂直,且線框不全在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi),所以線框與磁場(chǎng)區(qū)域的交點(diǎn)
的長(zhǎng)度等于線框在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度,由圖可知,A圖的有效長(zhǎng)度最長(zhǎng),
磁場(chǎng)強(qiáng)度B和電流大小I相等,所以A所受的安培力最大,則A圖最容易使天平失去平
衡。
故選:Ao
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了安培力,在計(jì)算通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到的安培力時(shí),一定要注
意F=BIL公式的L是指導(dǎo)體的有效長(zhǎng)度。
22.如圖所示的下列各圖中,表示通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受磁場(chǎng)力的情況,其中磁感應(yīng)
強(qiáng)度B、電流I、磁場(chǎng)力F三者之間的方向關(guān)系不正確的是()
B
,?/二/
????
B.????
x)X
XXX
X*x/xXX
D.x/xxxx
【分析】本題考查左手定則的應(yīng)用,正確掌握左手定則的內(nèi)容即可順利判出.
【解答】解:左手定則的內(nèi)容為伸開左手,讓四指與大拇指相互垂直,磁場(chǎng)垂直穿過(guò)掌
握,四指指向電流方向,大拇指所指的方向?yàn)殡娏魇芰Φ姆较颍?/p>
根據(jù)左手定則判斷受力方向:
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A、受力向左,故A中關(guān)系錯(cuò)誤;
B、受力向右,故B中關(guān)系正確;
C、受力向上,故C中關(guān)系正確;
D、受力垂直于電流向上,故D中關(guān)系正確;
本題選不正確的,故選A。
【點(diǎn)評(píng)】本題需要掌握左手定則的內(nèi)容,同時(shí)還要注意圖中符號(hào)的含義,正確掌握電流
及磁場(chǎng)的方向.
23.某同學(xué)畫的表示磁場(chǎng)B、電流I和安培力F的相互關(guān)系如圖所示,其中正確的是()
【分析】熟練應(yīng)用左手定則是解決本題的關(guān)鍵,在應(yīng)用時(shí)可以先確定一個(gè)方向,然后逐
步進(jìn)行,如可先讓磁感線穿過(guò)手心,然后通過(guò)旋轉(zhuǎn)手,讓四指和電流方向一致或讓大拇
指和力方向一致,從而判斷出另一個(gè)物理量的方向,用這種程序法,防止弄錯(cuò)方向。
【解答】解:A、根據(jù)左手定則可知,A圖中安培力方向應(yīng)該向上,故A正確;
B、根據(jù)左手定則可知,B圖中安培力應(yīng)該垂直于磁場(chǎng)斜向上,故B錯(cuò)誤;
C、根據(jù)左手定則可知,C圖中磁場(chǎng)方向和電流方向在同一直線上,不受安培力作用,故
C錯(cuò)誤:
D、根據(jù)左手定則可知,D圖中安培力方向垂直于導(dǎo)體棒向上,故D錯(cuò)誤。
故選:Ao
【點(diǎn)評(píng)】左手定則中涉及物理量及方向較多,在應(yīng)用過(guò)程中容易出現(xiàn)錯(cuò)誤,要加強(qiáng)練習(xí),
增加熟練程度。
24.如圖所示,由不同材料制成的直徑AOB和半圓4cB組成的半圓形金屬線框放置在磁感
應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,半圓的半徑為R,線框平面與磁場(chǎng)方向(垂直于紙面向
外)垂直,直徑AOB沿水平方向.若通以圖示方向的電流,從A端流入的電流大小為/,
則線框受到的安培力()
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......................i.
A.方向沿紙面向上,大小為0
B.方向沿紙面向上,大小為28/R
C.向沿紙面向下,大小為B/R
D.方向沿紙面向下,大小為2B/R
【分析】首先找出圓弧ACB的有效長(zhǎng)度,在設(shè)出分別通過(guò)圓弧ACB的電流和直徑AOB
的電流,分別求出其所受的安培力,在進(jìn)行合成,即可得知安培力的大小,利用左手的
可判知安培力的方向.
【解答】解:圓弧ACB的有效長(zhǎng)度為2R,設(shè)通過(guò)ACB的電流為
則該部分導(dǎo)線受到的安培力為:Fi=BXhX2R=2BIiR,有左手定則可知方向豎直向上。
通過(guò)直徑AOB的電流為:匕=1-1|,
則該部分導(dǎo)線受到的安培力為:F2=BXl2X2R=2BhR,有左手定則可知方向豎直向上。
合力為:F=FI+F2=2BIIR+2BI2R=2BIR
所以選項(xiàng)B正確,ACD錯(cuò)誤。
故選:Bo
【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于該題首先要求學(xué)生要熟練地掌握左手定則,能準(zhǔn)確的判斷安培力的方向,
再者就是對(duì)于安培力的大小的計(jì)算,整體要分為兩種情況:一是直導(dǎo)線,二是導(dǎo)線是彎
曲的.
1、對(duì)于直導(dǎo)線要分為三種情況:
①、導(dǎo)線與磁場(chǎng)平行時(shí),不受安培力作用.
②、當(dāng)與磁場(chǎng)垂直時(shí),安培力的大小為F=BIL.
③當(dāng)與磁場(chǎng)有一定的夾角0時(shí),安培力為F=BILsin0.
2、當(dāng)導(dǎo)線為曲線時(shí),就像該題,要首先求出導(dǎo)線兩端連線的長(zhǎng)度,再看連線與磁場(chǎng)之間
的關(guān)系,結(jié)合上種情況進(jìn)行解答.
25.實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常使用的電流表是磁電式儀表.這種電流表的構(gòu)造如圖甲所示.蹄形磁鐵和鐵
芯間的磁場(chǎng)是均勻地輻向分布的.當(dāng)線圈通以如圖乙所示的電流,下列說(shuō)法不正確的是
)
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B.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),螺旋彈簧被扭動(dòng),阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)
C.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到如圖乙所示的位置,b端受到的安培力方向向上
D.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到如圖乙所示的位置,安培力的作用使線圈沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)
【分析】首先利用圖示的裝置分析出其制成原理,即通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng),線圈
的轉(zhuǎn)動(dòng)可以帶動(dòng)指針的偏轉(zhuǎn);然后找出與電流表的原理相同的選項(xiàng)即可.同時(shí)由左手定
則來(lái)確定安培力的方向.
【解答】解:A、磁場(chǎng)是均勻地輻向分布,所以磁感線始終與線圈平面平行,即始終與線
圈邊垂直,故A正確;
B、當(dāng)通電后,處于磁場(chǎng)中的線圈受到安培力作用,使其轉(zhuǎn)動(dòng),螺旋彈簧被扭動(dòng),則受到
彈簧的阻力,從而阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng),故B正確;
C、由左手定則可判定:當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到如圖乙所示的位置,b端受到的安培力方向向下,故
C錯(cuò)誤;
D、由左手定則可判定:當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到如圖乙所示的位置,b端受到的安培力方向向下,a
端受到的安培力方向向上,因此安培力使線圈沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),故D正確;
本題選錯(cuò)誤的,故選C。
【點(diǎn)評(píng)】在學(xué)過(guò)的測(cè)量工具或設(shè)備中,每個(gè)工具或設(shè)備都有自己的制成原理;對(duì)不同測(cè)
量工具的制成原理,是一個(gè)熱點(diǎn)題型,需要重點(diǎn)掌握.
26.如圖甲是磁電式電流表的結(jié)構(gòu)示意圖,蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)均勻輻向分布,如圖乙
所示,邊長(zhǎng)為1的正方形線圈中通以電流I,線圈中的某一條a導(dǎo)線電流方向垂直紙面向
外,b導(dǎo)線電流方向垂直紙面向內(nèi),a、b兩條導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.則
()
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B.該線圈的磁通量為B『
C.a導(dǎo)線受到的安培力方向向下
D.b導(dǎo)線受到的安培力大小為BIL
【分析】利用圖示的裝置分析出其制成原理,即通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng),線圈的轉(zhuǎn)
動(dòng)可以帶動(dòng)指針的偏轉(zhuǎn);由左手定則來(lái)確定安培力的方向可確定轉(zhuǎn)動(dòng)方向
【解答】解:A、該磁場(chǎng)明顯不是勻強(qiáng)磁場(chǎng),勻強(qiáng)磁場(chǎng)應(yīng)該是一系列平行的磁感線,方向
相同,故A錯(cuò)誤;
B、線圈與磁感線平行,故磁通量為零,故B錯(cuò)誤;
C、a導(dǎo)線電流向外,磁場(chǎng)向右,根據(jù)左手定則,安培力向上,故C錯(cuò)誤;
D、導(dǎo)線b始終與磁感線垂直,故受到的安培力大小一直為HB,故D正確;
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】在學(xué)過(guò)的測(cè)量工具或設(shè)備中,每個(gè)工具或設(shè)備都有自己的制成原理;對(duì)不同測(cè)
量工具的制成原理,是一個(gè)熱點(diǎn)題型,需要重點(diǎn)掌握
27.如圖,兩根互相平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線過(guò)紙面上的M、N兩點(diǎn),且與紙面垂直,導(dǎo)線中通有
大小相等、方向相反的電流。a、。、b在M、N的連線上,。為MN的中點(diǎn),c、d位于
MN的中垂線上,且a、b、c、d到。點(diǎn)的距離均相等。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場(chǎng),下列說(shuō)
法正確的是()
A.。點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零
B.a、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相反
C.c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相同
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D.a、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同
【分析】根據(jù)右手螺旋定則確定兩根導(dǎo)線在a、b、c、d四點(diǎn)磁場(chǎng)的方向,根據(jù)平行四邊
形定則進(jìn)行合成。
【解答】解:A、根據(jù)右手螺旋定則,M處導(dǎo)線在。點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下,N處
導(dǎo)線在。點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下,合成后磁感應(yīng)強(qiáng)度不等于0.故A錯(cuò)誤。
B、M在a處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下,在b處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下,N在a處產(chǎn)生
的磁場(chǎng)方向豎直向下,b處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下,根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加知,a、b兩點(diǎn)處
磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相同。故B錯(cuò)誤。
C、M在c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于cM偏下,在d出產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直dM偏下,N
在c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于cN偏下,在d處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于dN偏下,根據(jù)平
行四邊形定則,知c處的磁場(chǎng)方向豎直向下,d處的磁場(chǎng)方向豎直向下,且合磁感應(yīng)強(qiáng)度
大小相等。故C正確。
D、a、c兩點(diǎn)的磁場(chǎng)方向都是豎直向下。故D錯(cuò)誤。
故選:Co
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握右手螺旋定則判斷電流與其周圍磁場(chǎng)方向的關(guān)系,會(huì)根據(jù)
平行四邊形定則進(jìn)行合成.
28.有a、b、c、d四個(gè)小磁針,分別放置在通電螺線管的附近和內(nèi)部,如圖所示。其中哪
一個(gè)小磁針的指向是正確的()
A.aB.bC.cD.d
【分析】由電源的極性可得出電流的方向,則由安培定則可得出磁場(chǎng)的方向,即可判出
小磁場(chǎng)的方向是否正確。
【解答】解:由圖可知,電流由右側(cè)流入,則由安培定則可知,螺線管的左側(cè)為N極,
右側(cè)為S極;
而螺線管的磁感線外部是由N極指向S極,內(nèi)部由S指向N極,而小磁針靜止時(shí)N極
所指方向與磁感線方向一致,故可知D正確,其他均錯(cuò);
故選:D。
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【點(diǎn)評(píng)】本題考查安培定則及通電螺線管磁感線的特點(diǎn),要求明確內(nèi)部磁感線和外部磁
感線的不同之處,熟記相應(yīng)磁場(chǎng)的磁感線形狀。
29.如圖所示,在“研究影響通電導(dǎo)體所受磁場(chǎng)力的因素”的實(shí)驗(yàn)中,要使導(dǎo)體棒的懸線向
右的擺角增大,以下操作中可行的是()
A.增大導(dǎo)體棒中的電流
B.減少磁鐵的數(shù)量
C.顛倒磁鐵磁極的上下位置
D.改變導(dǎo)體棒中的電流方向
【分析】要使導(dǎo)體擺動(dòng)的幅度增大,只要增大安培力即可,根據(jù)安培力的公式F=BIL,
知安培力大小與哪些因素有關(guān)。
【解答】解:增大安培力即可使導(dǎo)體擺動(dòng)的幅度增大,根據(jù)安培力的公式F=BIL可知,
A、增大導(dǎo)體棒中的電流強(qiáng)度,安培力增大;故A正確,
B、減小磁鐵的數(shù)量,在磁場(chǎng)中有效長(zhǎng)度減小,安培力減小,故B錯(cuò)誤;
C、顛倒磁鐵磁極的上下位置,只會(huì)改變安培力的方向,不會(huì)改變安培力的大小,故C
錯(cuò)誤;
D、改變導(dǎo)體棒中的電流方向,只會(huì)改變安培力的方向,不會(huì)改變安培力的大?。还蔇
錯(cuò)誤。
故選:A,
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握安培力的大小公式,知道安培力的大小跟哪些因素有關(guān),
注意左手定則的應(yīng)用。
30.如圖所示,通電硬直導(dǎo)線ab平行條形磁鐵放置,導(dǎo)線可以在空中自由運(yùn)動(dòng),其中的電
流方向由a到b,則導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況為()
aI,b
[N
A.a端轉(zhuǎn)向紙里,b端轉(zhuǎn)向紙外,且遠(yuǎn)離磁鐵
B.a端轉(zhuǎn)向紙里,b端轉(zhuǎn)向紙外,且靠近磁鐵
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C.a端轉(zhuǎn)向紙外,b端轉(zhuǎn)向紙里,且遠(yuǎn)離磁鐵
D.a端轉(zhuǎn)向紙外,b端轉(zhuǎn)向紙里,且靠近磁鐵
【分析】通電導(dǎo)線因放在磁鐵的磁場(chǎng)中故受到磁場(chǎng)力,因左右兩側(cè)磁場(chǎng)方向不同,故可
以分左右兩邊分別分析研究,畫出兩側(cè)的磁場(chǎng)方向,則由左手定則可判出磁場(chǎng)力的方向,
根據(jù)受力情況可判出物體的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。當(dāng)導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)后,我們可以認(rèn)為電流向右偏內(nèi),受
力也將發(fā)生變化,為了簡(jiǎn)便,我們可以判斷導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)到向里的位置判斷導(dǎo)體的受力情況,
再判出導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)情況。
【解答】解:條形磁鐵的磁感線如圖所示,
則由圖示可知左側(cè)導(dǎo)體所處的磁場(chǎng)方向斜向上,右側(cè)導(dǎo)體所處的磁場(chǎng)斜向下,則由左手
定則可知,左側(cè)導(dǎo)體受力方向向外,右側(cè)導(dǎo)體受力方向向里,故從上向下看,小磁針應(yīng)
為逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng);當(dāng)導(dǎo)體轉(zhuǎn)過(guò)90。時(shí),由左手定則可得導(dǎo)體受力向下,故可得出導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)
為逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)還要向下運(yùn)動(dòng)。即為a端轉(zhuǎn)向紙外,b端轉(zhuǎn)向紙里,且靠近磁鐵,
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵(1)清楚條形磁鐵的磁場(chǎng),應(yīng)看到左右兩邊磁場(chǎng)的不同;(2)
能準(zhǔn)確地應(yīng)用左手定則判斷磁場(chǎng)與電流不垂直的情況;(3)會(huì)找到一些有代表性的特殊
位置求解。
31.如圖,兩根平行放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線a和b通有大小分別為I和21、方向相同的電流,導(dǎo)線
b受到的磁場(chǎng)力大小為F,當(dāng)加入一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后,導(dǎo)線b受到的磁
場(chǎng)力為零,則此時(shí)a受到的磁場(chǎng)力大小為()
I
21
b-------->
A.LB.FC.趣D.2F
22
【分析】根據(jù)題意對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行受力分析,然后由安培力公式、力的合成方法分析即可求
解.
【解答】解:物體間力的作用是相互的,物體間的相互作用力大小相等,方向相反,
b受到的磁場(chǎng)力為F,則a受到的磁場(chǎng)力也為F,如圖1所示;
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當(dāng)加入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后,b受到的磁場(chǎng)力為零,如圖2所示,
則F=F2,F2=2BIL=F,FI=BIL=2F,則a受到的合力F^MF+FI=F+JLF=3F;
222
故選:Co
【點(diǎn)評(píng)】對(duì)導(dǎo)線正確受力分析,熟練應(yīng)用力的合成方法即可正確解題,注意牛頓第三定
律的應(yīng)用,同時(shí)當(dāng)心電流的大小不一,但相互作用力大小相等.
32.如圖所示,兩根平行放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線a和b載有大小相同方向相反的電流,a受到的磁
場(chǎng)力大小為Fi,當(dāng)加入一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后,a受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)?/p>
F2,則此時(shí)b受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)椋ǎ?/p>
A.F2B.Fi-F2C.F1+F2D.2F1-F2
【分析】當(dāng)兩根通大小相同方向相反的電流時(shí),a受到的一個(gè)Fi磁場(chǎng)力,然后再加入一
勻強(qiáng)磁場(chǎng),則a受到F2磁場(chǎng)力.則此時(shí)b受到的磁場(chǎng)力大小與a相同,方向相反.
【解答】解:如圖所示,兩根長(zhǎng)直線,電流大小相同,方向相反。則a受到b產(chǎn)生磁場(chǎng)
的作用力向左大小為Fi,那么b受到a產(chǎn)生磁場(chǎng)的作用力向右大小為Fi',這兩個(gè)力大
小相等,方向相反。
當(dāng)再加入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)力大小為Fo,則a受到作用力為F2=FI+FO,或F2=FI
-Fo
而對(duì)于b由于電流方向與a相反,所以b受到作用力為F2'=FI+FO,或F2'=Fi-Fo,
這兩個(gè)力大小相等,方向相反。將FI=F2-FO,或FI=F2+FO代入F2'=FI+FO,或F2'
=Fi-Fo,可得,
F2'=F2;故A正確,BCD錯(cuò)誤;
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故選:A?
【點(diǎn)評(píng)】當(dāng)沒(méi)有加入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí),兩根通電直導(dǎo)線的作用力是相互;當(dāng)加入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí),
兩根通電直導(dǎo)線的作用力仍是相互.
33.圖中曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射物發(fā)生衰變放出的部分粒子的徑跡,氣泡室中
磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里.以下判斷可能正確的是()
C.c、d為a粒子的徑跡D.c、d為0粒子的徑跡
【分析】該題通過(guò)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),考查三種射線的特性,a射線帶正電荷,在
磁場(chǎng)中根據(jù)左手定則判定向右偏轉(zhuǎn):p射線帶負(fù)電荷,偏轉(zhuǎn)的方向與a射線相反;丫射
線不帶電,不偏轉(zhuǎn),由此可以判定.
【解答】解:射線在磁場(chǎng)中向右運(yùn)動(dòng)時(shí),帶正電荷射線,根據(jù)左手定則可以判斷它將向
上偏轉(zhuǎn),帶負(fù)電荷射線,可以判斷它將向下偏轉(zhuǎn),不帶電射線,不偏轉(zhuǎn),由此可以判定a、
b帶正電,c、d帶負(fù)電,所以ABC錯(cuò)誤,D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】該題通過(guò)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)考查射線的特性,可以根據(jù)左手定則進(jìn)行判
定.屬于簡(jiǎn)單題目.
34.圖中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線,其橫截面位于正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上,
導(dǎo)線中通有大小相同的電流,方向如圖所示。一帶正電的粒子從正方形中心O點(diǎn)沿垂直
于紙面的方向向外運(yùn)動(dòng),它所受洛倫茲力的方向是()
//
泗、*0,0b
*;’
A.向上B.向下C.向左D.向右
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【分析】根據(jù)等距下電流所產(chǎn)生的B的大小與電流成正比,得出各電流在0點(diǎn)所產(chǎn)生的
B的大小關(guān)系,由安培定則確定出方向,再利用矢量合成法則求得B的合矢量的方向。
【解答】解:根據(jù)題意,由右手螺旋定則知b與d導(dǎo)線電流產(chǎn)生磁場(chǎng)正好相互抵消,而a
與c導(dǎo)線產(chǎn)生磁場(chǎng)正好相互疊加,由右手螺旋定則,則得磁場(chǎng)方向水平向左,當(dāng)一帶正
電的粒子從正方形中心0點(diǎn)沿垂直于紙面的方向向外運(yùn)動(dòng),根據(jù)左手定則可知,它所受
洛倫茲力的方向向下。故B正確,ACD錯(cuò)誤。
故選:Bo
【點(diǎn)評(píng)】考查磁感應(yīng)強(qiáng)度B的矢量合成法則,會(huì)進(jìn)行B的合成,從而確定磁場(chǎng)的大小與
方向。
35.下列各圖中,運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向、磁場(chǎng)方向和電荷的受力方向之間的關(guān)系正確的是
指指向正電荷運(yùn)動(dòng)方向或者負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向,這時(shí)拇指所指的方向就是運(yùn)動(dòng)電荷在
磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的方向.
【解答】解:根據(jù)左手定則可知:
A圖中洛倫茲力方向應(yīng)該向上,故A錯(cuò)誤;
B圖中電荷的速度方向、磁場(chǎng)方向和電荷的受力方向之間的關(guān)系符合左手定則,故B正
確;
C圖中洛倫茲力方向應(yīng)該向里,故C錯(cuò)誤;
D圖中電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向在一條線上,不受洛倫茲力,故D錯(cuò)誤。
故選:Bo
【點(diǎn)評(píng)】帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受洛倫茲力的條件以及左手定則的熟練應(yīng)用是對(duì)學(xué)生的
基本要求,要熟練掌握.
36.在如圖所示的四幅圖中,正確標(biāo)明了帶正電粒子所受洛倫茲力F方向的是()
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A.B.
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【分析】本題考查了左手定則的應(yīng)用,在應(yīng)用左手定則時(shí)注意:伸開左手,使拇指與其
余四個(gè)手指垂直,并且都與手掌在同一平面內(nèi),讓磁感線進(jìn)入手心,并使四指指向正電
荷運(yùn)動(dòng)方向或者負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向,這時(shí)拇指所指的方向就是運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中所受
洛倫茲力的方向。
【解答】解:根據(jù)左手定則可知:
A、A圖中洛倫茲力方向應(yīng)該垂直紙面向里,故A錯(cuò)誤;
B、B中洛倫茲力方向應(yīng)該是垂直紙面向外,故B錯(cuò)誤;
C、C圖中洛倫茲力方向應(yīng)該向下,故C錯(cuò)誤;
D、圖中洛倫茲力方向應(yīng)該是向上,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】熟練應(yīng)用左手定則判斷帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向、磁場(chǎng)方向、洛倫茲力方向三者之間
關(guān)系,在應(yīng)用時(shí)注意磁場(chǎng)方向的表示方法,不要混淆磁場(chǎng)方向。
37.如圖所示,正六邊形abcdef區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶正電的粒子從f點(diǎn)沿
fd方向射入磁場(chǎng)區(qū)域,當(dāng)速度大小為Vb時(shí),從b點(diǎn)離開磁場(chǎng),在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tb,
當(dāng)速度大小為Vc時(shí),從c點(diǎn)離開磁場(chǎng),在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tc,不計(jì)粒子重力。則()
/??
b:、B
A.Vb:Vc=1:2,tb:tc=2:1B.Vb:Vc==2:2,tb:tc=1:2
C.Vb:Vc=2:1,tb:tc=2:1D.Vb:Vc=1:2,tb:tc=1:2
【分析】帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,由洛倫茲力提供向心力,畫出軌跡,由幾何知
識(shí)求出粒子圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和圓心角,由半徑公式求出該粒子射入時(shí)的速度大小V。然后
第24頁(yè)共38頁(yè)
求比值,由t=36;。T求時(shí)間之比。
【解答】解:粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律
有
qvB=irr^—得r
rqB
粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖,從B點(diǎn)離開磁場(chǎng)的粒子,圓心
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