2022年高考物理总复习第章第课时磁场的描述磁场对电流的作用课时作业.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载磁【全优课堂】2022 高考物理总复习第 9 章 第 1 课时 磁场的描述场对电流的作用课时作业一、单项挑选题1关于磁感应强度B,以下说法中正确选项 I 成反比B 可能不A依据磁感应强度定义BF IL,磁场中某点的磁感应强度B 与 F成正比,与B磁感应强度B 是标量,没有方向C磁感应强度B 是矢量,方向与F 的方向相反D在确定的磁场中,同一点的磁感应强度B 是确定的,不同点的磁感应强度同,磁感线密集的地方磁感应强度B 大些,磁感线稀疏的地方磁感应强度B 小些【答案】 D 【解析】 磁感应强度是磁场本身的性质,与放入磁场中的电流或受力大小 F 无关, A 错误；磁感应强度 B 是矢量,其方向与 F 总是垂直的,电流方向与 F 也总是垂直的,B、C 错误；在确定的磁场中,同一点的磁感应强度 B 是确定的, 由磁场本身打算,与其他外在的一切因素无关,用磁感线的疏密程度表示磁场的强弱,D正确22022· 潮州模拟 在等边三角形的三个顶点 a、b、c 处,各有一条长直导线垂直穿过纸面, 导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图 1 所示 过 c 点的导线所受安培力的方向 图 1 A与 ab 边平行,竖直向上B与 ab 边平行,竖直向下C与 ab 边垂直,指向左边D与 ab 边垂直,指向右边【答案】 C 名师归纳总结 【解析】 a 处导线在c 处产生的磁场B1的方向垂直于ac 连线向左下方,b 处导线在c第 1 页,共 7 页处产生的磁场B2的方向垂直于bc 连线向右下方B1和 B2 的合磁场 B 的方向竖直向下由左手定就可判定出过c 点的导线所受安培力的方向与ab 边垂直,指向左边C正确- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 32022· 惠州三模优秀学习资料欢迎下载ab 由水平位置1 如图 2 所示,磁场方向竖直向下,通电直导线绕 a 点在竖直平面内转到位置2,通电导线所受安培力是 图 2 A数值变大,方向不变 B数值变小,方向不变C数值不变,方向转变 D数值和方向均转变【答案】 B 42022· 长沙月考 通有电流的导线 L1、L2 处在同一平面 纸面 内, L1 是固定的, L2可绕垂直纸面的固定转轴 O转动 O为 L2 的中心 ,各自的电流方向如图 3 所示 以下哪种情况将会发生 图 3 A因 L2 不受磁场力的作用,故 L2 不动B因 L2 上、下两部分所受的磁场力平稳,故 L2不动CL2绕轴 O按顺时针方向转动DL2绕轴 O按逆时针方向转动【答案】 D 【解析】 由右手螺旋定就可知导线L1 的上方的磁场的方向为垂直纸面对外,且离导线L1 的距离越远的地方,磁场越弱, 导线 L2 上的每一小部分受到的安培力方向水平向右,由于O点的下方磁场较强,就安培力较大,因此 L2绕轴 O按逆时针方向转动,D选项正确5. 如图 4 所示,用粗细匀称的电阻丝折成平面梯形框架,ab、cd 边均与 ad 边成 60° 角,ab bccdL,长度为 L 的电阻丝电阻为 r ,框架与一电动势为 E,内阻为 r 的电源相连接,垂直于框架平面有磁感应强度为 B 的匀强磁场,就框架受到的安培力的合力大小为 图 4 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - A0 优秀学习资料欢迎下载B5BEL 11rC.10BELDBEL r11r【答案】 C 【解析】 总电阻 R3r · 2r 3r 2rr 11 5r 总电流 I E R11r,梯形框架受到的安培力等效为 5E10BEL I 通过 ad边时受到的安培力,故 FBI·ad BI· 2 L11r,所以 C选项正确6物理学家法拉第在讨论电磁学时,亲自做过很多试验如图5 所示的试验就是闻名的电磁旋转试验, 这种现象是： 假如载流导线邻近只有磁铁的一个极,磁铁就会环绕导线旋转；反之,载流导线也会环绕单独的某一磁极旋转这一装置实际上就成为最早的电动机图中 A 是可动磁铁, B 是固定导线, C是可动导线, D是固定磁铁图中黑色部分表示汞 磁铁和导线的下半部分都浸没在汞中 ,下部接在电源上这时自上向下看,A 和 C 的转动方向分别是 图 5 AA顺时针, C逆时针BA逆时针, C顺时针CA逆时针, C逆时针DA顺时针, C顺时针【答案】 B 【解析】 B 导线电流向上,其产生的磁场自上向下看为逆时针方向,故磁铁 A 将逆时针转动；由左手定就可知 C导线受力为顺时针,故顺时针转动二、双项挑选题7. 某专家设计了一种新型电磁船,它不需螺旋桨推动器,航行时平稳而无声,时速可达100 英里这种船的船体上安装一组强大的超导线圈,在两侧船舷装上一对电池,导电的海名师归纳总结 水在磁场力作用下即会推动船舶前进如图6 所示是超导电磁船的简化原理图,AB和 CD是第 3 页,共 7 页与电池相连的导体,磁场由超导线圈产生以下说法正确选项 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载图 6 A船体向左运动 B船体向右运动 C无法肯定船体向哪个方向运动 D这种新型电磁船会由于良好的动力性能而提高船速【答案】 BD 【解析】 导电的海水的电流方向垂直AB方向从 CD板流向 AB板,海水所受的安培力方向水平向左,故船体上的超导线圈所受的作用力向右,故推动船体向右运动,B、D正确8如图 7 所示,一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1 T 的匀强磁场中,以导线为中心,半径为R的圆周上有a、b、c、d 四个点,已知c 点的实际磁感应强度为0,就 图 7 A直导线中电流方向垂直纸面对里Bd 点的磁感应强度为 0 Ca 点的磁感应强度为 2 T ,方向向右Db 点的磁感应强度为 2 T ,方向斜向右下方【答案】 CD 【解析】 c 点磁感应强度为 0,说明通电直导线在 c 点产生的磁感应强度大小为 1 T ,方向与匀强磁场方向相反依据右手螺旋定就可判定知：通电直导线中电流方向垂直纸面对外以通电导线为圆心的圆周上各点磁感应强度大小相等故 a 点处两个分磁感应强度大小都为 1 T,方向都水平向右,故 a 点合磁感应强度大小为 2 T,方向水平向右同理可得,b点磁感应强度大小为 2 T,方向与匀强磁场成 45° 角斜向右下方； d 点磁感应强度大小为 2 T,方向与匀强磁场成 45° 角斜向右上方,应选 CD. 9. 两根长直导线 a、 b 平行放置,如图 8 所示为垂直于导线的截面图,图中 O点为两根导线连线 ab 的中点, M、N为 ab 的中垂线上的两点且与 向的恒定电流, 已知直线电流在某点产生的磁场的磁感应强度距离 r 成反比,就以下说法中正确选项 a、b 等距,两导线中通有等大、同 B 的大小跟该点到通电导线的名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载图 8 AM点和 N点的磁感应强度大小相等,方向相同 BM点和 N点的磁感应强度大小相等,方向相反 CO点的磁感应强度为零 D如在 N点放一小磁针,静止时其北极沿 ON指向 O点【答案】 BC 【解析】 由安培定就、通电直导线四周磁场特点及矢量的合成知 BM垂直 MN向下, BN垂直 MN向上,且 BMBN；而 O点的磁感应强度 静止时其北极垂直 MN向上BO0,B、C对, A 错；如在 N点放一小磁针,10质量为 m的通电细杆置于倾角为 的导轨上,导轨的宽度为 L,杆与导轨间的动摩擦因数为 ,有电流通过杆,杆恰好静止于导轨上如以下选项所示 截面图 ,杆与导轨间的摩擦力肯定不为零的是 【答案】 CD 【解析】 对通电细杆进行受力分析如下：依据平稳条件可以判定出C和 D中细杆肯定受到摩擦力的作用,C、D正确三、非挑选题11. 在倾角 30° 的斜面上,固定一金属框架,宽 L0.25 m ,接入电动势 E12 V、内阻不计的电源在框架上放有一根水平的、质量 m0.2 kg 的金属棒 ab,它与框架的动3摩擦因数为 6,整个装置放在磁感应强度 B0.8 T 的垂直框面对上的匀强磁场中 如图 9 所示 当调剂滑动变阻器 R的阻值在什么范畴内时,可使金属棒静止在框架上？设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,框架与棒的电阻不计,g10 m/s 2 图 9 【答案】 1.6 R4.8 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载【解析】 金属棒静止在框架上时,摩擦力的方向可能沿框面对上,也可能沿框面对下,须分两种情形考虑当滑动变阻器 R 取值较大时, I 较小,安培力 F 较小,在金属棒的重力分力 mgsin 作用下, 棒有沿框架下滑趋势,框架对金属棒的摩擦力沿框面对上 如图甲所示 金属棒刚好不下滑时满意平稳条件BE RL mgcos mgsin 0 BEL 0.8 × 12× 0.25得 Rmg cos 3 3 4.8 6×2当滑动变阻器 R取值较小时, I 较大,安培力 F 较大,会使金属棒产生沿框面上滑的趋势因此, 框架对金属棒的摩擦力沿框面对下 条件 BE RL mgcos mgsin 0 如图乙所示 金属棒刚好不上滑时满意平稳得 Rmg甲乙BEL cos 1.6 所以滑动变阻器R的取值范畴应为16 R4.8 . 12如图 10 所示, PQ和 EF为水平放置的平行金属导轨,间距为 L1.0 m,导体棒 ab跨放在导轨上,棒的质量为 m20 g,棒的中点用细绳经轻滑轮与物体 c 相连,物体 c 的质量 M 30 g 在垂直导轨平面方向存在磁感应强度 B0.2 T 的匀强磁场,磁场方向竖直向上,重力加速度 g 取 10 m/s 2. 如导轨是粗糙的,且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab 重力的 0.5 倍,如要保持物体 何？c 静止不动,应当在棒中通入多大的电流？电流的方向如图 10 名师归纳总结 【答案】 1.0 A I 2.0 A方向由 a 到 b第 6 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载【解析】 因导轨粗糙,设棒和导轨之间的最大静摩擦力为方向与细绳的拉力方向相同,设此时电流为 I1,就有BI1LMgfm0.5 mg,解得 I 10.5 mgMg 2.0 A BL如 BIL<Mg,就静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相反,设此时电流为 I 2,就有 Mg BI 2Lf m0.5 mg,解得 I 2Mg 0.5 mg BL 1.0 A 即 ab棒中的电流为10 A I 2.0 A.依据左手定就判定,棒中的电流方向为由 a到 b. f m. 如 BIL>Mg,就静摩擦力的名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页