高考物理一輪復(fù)習 第9章 第1單元 磁場的描述 磁場對電流的作用課時跟蹤檢測-人教版高三物理試題

課時跟蹤檢測(二十六)磁場的描述磁場對電流的作用高考常考題型：選擇題＋計算題一、單項選擇題1．關(guān)于磁感應(yīng)強度，下列說法正確的是()A．由B＝eq\f(F,IL)可知，B與F成正比，與IL成反比B．通電導(dǎo)線放在磁場中某點，該點就有磁感應(yīng)強度，如果將通電導(dǎo)線拿走，該點的磁感應(yīng)強度就變?yōu)榱鉉．通電導(dǎo)線所受磁場力不為零的地方一定存在磁場，通電導(dǎo)線不受磁場力的地方一定不存在磁場(即B＝0)D．磁場中某一點的磁感應(yīng)強度由磁場本身決定2.在等邊三角形的三個頂點a、b、c處，各有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖1所示。過c點的導(dǎo)線所受安培力的方向()圖1A．與ab邊平行，豎直向上B．與ab邊平行，豎直向下C．與ab邊垂直，指向左邊D．與ab邊垂直，指向右邊3.將一個質(zhì)量很小的金屬圓環(huán)用細線吊起來，在其附近放一塊條形磁鐵，磁鐵的軸線與圓環(huán)在同一個平面內(nèi)，且通過圓環(huán)中心，如圖2所示，當圓環(huán)中通以順時針方向的電流時，從上往下看()圖2A．圓環(huán)順時針轉(zhuǎn)動，靠近磁鐵B．圓環(huán)順時針轉(zhuǎn)動，遠離磁鐵C．圓環(huán)逆時針轉(zhuǎn)動，靠近磁鐵D．圓環(huán)逆時針轉(zhuǎn)動，遠離磁鐵4.(2012·天津高考)如圖3所示，金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細線水平懸掛，處于豎直向上的勻強磁場中，棒中通以由M向N的電流，平衡時兩懸線與豎直方向夾角均為θ，如果僅改變下列某一個條件，θ角的相應(yīng)變化情況是()圖3A．棒中的電流變大，θ角變大B．兩懸線等長變短，θ角變小C．金屬棒質(zhì)量變大，θ角變大D．磁感應(yīng)強度變大，θ角變小5.電磁軌道炮工作原理如圖4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(dǎo)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(yīng)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?，F(xiàn)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4A．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eq\r(2)倍C．只將彈體質(zhì)量減至原來的一半D．將彈體質(zhì)量減至原來的一半，軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍，其他量不變二、多項選擇題6．假設(shè)能將小磁針移到地球球心附近，則小磁針的N極指向()A．可以根據(jù)“同名磁極相斥，異名磁極相吸”進行判定B．應(yīng)根據(jù)“小磁針N極所受到磁場力方向與該處磁場方向相同”進行判定C．指向地球的地理南極附近D．指向地球的地理北極附近7．(2012·海南高考)圖5中裝置可演示磁場對通電導(dǎo)線的作用。電磁鐵上下兩磁極之間某一水平面內(nèi)固定兩條平行金屬導(dǎo)軌，L是置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直的金屬桿。當電磁鐵線圈兩端a、b，導(dǎo)軌兩端e、f，分別接到兩個不同的直流電源上時，L便在導(dǎo)軌上滑動。下列說法正確的是()圖5A．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8.如圖6所示，一根通電直導(dǎo)線垂直放在磁感應(yīng)強度為1T的勻強磁場中，以導(dǎo)線為中心，半徑為R的圓周上有a、b、c、d四個點，已知c點的實際磁感應(yīng)強度為0，則()圖6A．直導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向里B．d點的磁感應(yīng)強度為0C．a(chǎn)點的磁感應(yīng)強度為2T，方向向右D．b點的磁感應(yīng)強度為eq\r(2)T，方向斜向右下方三、計算題9.水平放置的光滑金屬導(dǎo)軌寬L＝0.2m，接有電源電動勢E＝3V，電源內(nèi)阻及導(dǎo)軌電阻不計。勻強磁場豎直向下穿過導(dǎo)軌，磁感應(yīng)強度B＝1T。導(dǎo)體棒ab的電阻R＝6Ω，質(zhì)量m＝10g，垂直放在導(dǎo)軌上并接觸良好，求合上開關(guān)的瞬間。圖7(1)金屬棒受到安培力的大小和方向；(2)金屬棒的加速度。10．如圖8甲所示，質(zhì)量為m＝50g，長l＝10cm的銅棒，用長度也為l的兩根輕軟導(dǎo)線水平懸吊在豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B＝eq\f(1,3)T。未通電時，輕線在豎直方向，通入恒定電流后，棒向外偏轉(zhuǎn)的最大角度θ＝37°，求此棒中恒定電流的大小。圖8某同學對棒中恒定電流的解法如下：對銅棒進行受力分析，通電時導(dǎo)線向外偏轉(zhuǎn)，說明安培力方向垂直電流和磁場方向向外，受力如圖乙所示(側(cè)視圖)。當最大偏轉(zhuǎn)角θ＝37°時，棒受力平衡。有tanθ＝eq\f(F,mg)＝eq\f(BIl,mg)，得I＝eq\f(mgtanθ,Bl)＝11.25A。(1)請判斷，該同學的解法正確嗎？若不正確則請指出錯在哪里？(2)試寫出求解棒中電流的正確解答過程及結(jié)果。答案1．選D磁感應(yīng)強度是由磁場本身決定的，與是否放入通電導(dǎo)線及其受力無關(guān)；通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力與磁感應(yīng)強度B、電流I、導(dǎo)線長度L以及B與I的夾角θ均有關(guān)，F(xiàn)＝BILsinθ，當B與I平行時，即使有磁場，所受安培力依然為零。2．選Ca處導(dǎo)線在c處產(chǎn)生的磁場B1的方向垂直于ac連線向左下方，b處導(dǎo)線在c處產(chǎn)生的磁場B2的方向垂直于bc連線向右下方。B1和B2的合磁場B的方向豎直向下。由左手定則可判斷出過c點的導(dǎo)線所受安培力的方向與ab邊垂直，指向左邊。C正確。3．選C該通電圓環(huán)相當于一個垂直于紙面的小磁針，N極在內(nèi)，S極在外，根據(jù)同極相互排斥，異極相互吸引，可得C項正確。4．選A分析MN受力如圖所示，由平衡條件可得：tanθ＝eq\f(BIl,mg)，由此式可知，棒中電流變大，金屬棒所受安培力變大，θ角變大，選項A正確；兩懸線等長變短，θ角不變，選項B錯誤；金屬棒質(zhì)量變大，θ角變小，選項C錯誤；磁感應(yīng)強度變大，金屬棒所受安培力變大，θ角變大，選項D錯誤。5．選D由題意可知磁感應(yīng)強度B＝kI，安培力F＝BId＝kI2d，由動能定理可得：FL＝eq\f(mv2,2)，解得v＝Ieq\r(\f(2kdL,m))，由此式可判斷D選項正確。6．選BC將地磁場等效為條形磁鐵磁場，同時注意地磁場磁感線是貫穿的閉合曲線，可知地球球心的磁場方向指向地理南極附近，故選BC。7．選BD若a接正極，b接負極，根據(jù)安培定則，電磁鐵產(chǎn)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(jù)安培定則，電磁鐵產(chǎn)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。8．選CDc點磁感應(yīng)強度為0，說明通電直導(dǎo)線在c點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為1T，方向與勻強磁場方向相反。根據(jù)右手螺旋定則可判斷知：通電直導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向外。以通電導(dǎo)線為圓心的圓周上各點磁感應(yīng)強度大小相等。故a點處兩個分磁感應(yīng)強度大小都為1T，方向都水平向右，故a點合磁感應(yīng)強度大小為2T，方向水平向右。同理可得，b點磁感應(yīng)強度大小為eq\r(2)T，方向與勻強磁場成45°角斜向右下方；d點磁感應(yīng)強度大小為eq\r(2)T，方向與勻強磁場成45°角斜向右上方，故選CD。9．解析：(1)閉合電鍵的瞬間，回路中的電流I＝eq\f(E,R)＝eq\f(3,6)A＝0.5Aab棒所受安培力F安＝BIL＝0.1N由左手定則知方向水平向右(2)由牛頓第二定律知a＝eq\f(F安,m)＝10m/s2方向水平向右答案：(1)0.1N水平向右(2)10m/s2，方向水平向右10．解析：(1)該同學的解法錯誤。錯誤原因：認為棒到達最高點速度為零時，一定處于平衡狀態(tài)；或者認為偏角最大的是平衡位置。(2)正確的解法如下