【与名师对话】2014年高考物理总复习 课时配套作业28 新人教版选修3-1.doc

课时作业(二十八)1(2012·西安联考)磁场中某处的磁感线分布如右图所示，下列说法正确的是()A磁感应强度Ba>BbB同一通电导线在b处所受的磁场力一定比在a处大C通电导线在b处所受磁场力的方向可能与b处磁感线的方向相同D若在a处的通电导线垂直磁感线放置，则所受磁场力最大解析由于a处磁感线比b处磁感线疏，所以磁感应强度Ba<Bb，A错误；若在b处的通电导线平行磁感线放置，则所受磁场力为零，B错误；根据左手定则，通电导线在b处所受磁场力的方向一定垂直b处的磁感线，C错误；若在a处的通电导线垂直磁感线放置，则所受磁场力最大，D正确答案 D2. (2012·海淀期末)有两根长直导线a、b互相平行放置，如右图所示为垂直于导线的截面图在图中所示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O点的距离相等若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I，则关于线段MN上各点的磁感应强度，下列说法中正确的是()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C在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零D在线段MN上只有一点的磁感应强度为零解析根据安培定则和磁场的叠加原理，M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反，选项A错B对；在线段MN上只有在O点处，a、b两电流形成的磁场的磁感应强度等大反向，即只有O点处的磁感应强度为零，选项C错D正确答案 BD3. (2012·安徽安庆月考)如右图所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置着一根长直导线，电流方向垂直纸面向外，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中()Aa、b两点磁感应强度相同Bc、d两点磁感应强度大小相等Ca点磁感应强度最大Db点磁感应强度最小解析磁感应强度是矢量，根据安培定则可确定直导线产生的磁场在a、b、c、d四点磁感应强度的方向根据矢量合成法则，可得A、C、D错误，B正确答案 B4(2012·广东六校联考)一段长0.2 m，通过2.5 A电流的直导线，关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况，正确的是()A如果B2 T，F一定是1 NB如果F0，B也一定为零C如果B4 T，F有可能是1 ND如果F有最大值时，通电导线一定与B平行解析当导线与磁场方向垂直放置时，FBIL，力最大，当导线与磁场方向平行放置时，F0，当导线与磁场方向成任意其他角度放置时，0<F<BIL，A、B、D不正确，C正确答案 C5如右图所示，在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线a、b和c，各导线中的电流大小相同，其中a、c导线中的电流方向垂直纸面向外，b导线电流方向垂直纸面向内每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用，则关于每根导线所受安培力的合力，以下说法中正确的是()A导线a所受合力方向水平向右B导线c所受合力方向水平向右C导线c所受合力方向水平向左D导线b所受合力方向水平向左解析首先用安培定则判定导线所在处的磁场方向，要注意是合磁场的方向，然后用左手定则判定导线的受力方向可以确定B是正确的答案 B6. (2012·黄冈中学期中)如图所示，在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时磁铁对水平面的压力为N1，现在磁铁左上方位置固定一导体棒，当导体棒中通以垂直纸面向里的电流后，磁铁对水平面的压力为N2 ，则以下说法正确的是()A弹簧长度将变长 B弹簧长度将变短CN1N2 DN1N2解析画出导体棒所在处的磁感线方向，用左手定则可判断出条形磁铁对导体棒的安培力斜向右下，由牛顿第三定律可知，导体棒对条形磁铁的安培力斜向左上，所以弹簧长度将变短，N1N2，选项BC正确答案 BC7(2012·海南卷)如右图中装置可演示磁场对通电导线的作用电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆当电磁铁线圈两端a，b，导轨两端e，f，分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动下列说法正确的是()A若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动B若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动C若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动D若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑动解析运用右手螺旋定则判断出磁场方向，运用左手定则可判断出L受力方向，BD正确答案 BD8(2012·吉林检测)两条金属导轨上水平放置一根导电棒ab，处于竖直向上的匀强磁场中，如图所示，导电棒质量为1.2 kg，长1 m当导电棒中通入3 A电流时，它可在导轨上匀速滑动，若电流强度增大为5 A时，导电棒可获得2 m/s2的加速度，求装置所在处的磁感应强度的大小解析导电棒匀速运动有：摩擦力等于安培力：fF1BI1L导电棒加速运动时，安培力和摩擦力的合力提供加速度：F2fma即BI2LfmaBI2LBI1Lma即5B3B1.2×2解之得B1.2 T答案 1.2 T9.如右图所示，有两根长为L、质量为m的细导体棒a、b，a被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上，b被水平固定在与a在同一水平面的另一位置，且a、b平行，它们之间的距离为x.当两细棒中均通以电流强度为I的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止，则b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度的说法错误的是()A方向向上B大小为C要使a仍能保持静止，而减小b在a处的磁感应强度，可使b上移D若使b下移，a将不能保持静止解析由安培定则可知A正确；由mgsinBLIcos知B，B错误；若要使B最小，应在垂直斜面向上的方向上，所以C、D正确答案 B10如图甲所示，电流恒定的通电直导线MN，垂直平放在两条相互平行的水平光滑长导轨上，电流方向由M指向N，在两轨间存在着竖直磁场，取垂直纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，当t0时导线恰好静止，若B按如图乙所示的余弦规律变化，下列说法正确的是()A在最初的一个周期内，导线在导轨上做往复运动B在最初的一个周期内，导线一直向左运动C在最初的半个周期内，导线的加速度先增大后减小D在最初的半个周期内，导线的速度先增大后减小解析由安培力的表达式FBIL结合图乙可知，安培力F在一个周期内随磁感应强度B的变化而变化，在前周期内，安培力F方向不变，大小变小，加速度方向不变，大小变小，由于初速度为零，所以在水平方向上做变加速直线运动；在周期到周期内，磁场方向改变，安培力方向改变，加速度方向改变，速度减小，至周期时速度减小到零，所以D项正确；而后在周期到周期内，MN反向加速，在一个周期结束时又回到原来的位置，即做往复运动，所以A项正确答案 AD11. (2012·上海卷)载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为BkI/r，式中常量k>0，I为电流强度，r为矩导线的距离在水平长直导线MN正下方，矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流，被两根轻质绝缘细线静止地悬挂，如右图所示开始时MN内不通电流，此时两细线内的张力均为T0.当MN通以强度为I1的电流时，两细线内的张力均减小为T1，当MN内电流强度变为I2时，两细线内的张力均大于T0.(1)分别指出强度为I1，I2的电流的方向；(2)求MN分别通以强度为I1，I2的电流时，线框受到的安培力F1与F2大小之比；(3)当MN内的电流强度为I3时两细线恰好断裂，在此瞬间线圈的加速度大小为a，求I3.解析(1)根据题意判断I1方向向左，I2方向向右，(2)当MN中通以电流I时，线圈所受安培力大小为FkIiL()，F1F2I1I2.(3)分析受力得：2T0G,2T1F1G，F3G，I1I3F1F3(T0T1)g/(ag)T0，I3(ag)T0I1/(T0T1)g.答案 (1)I1方向向左，I2方向向右(2)I1I2(3)(ag)T0I1/(T0T1)g12.有一长为l0.50 m、质量为m10 g的通电导线cd，由两根绝缘细线水平悬挂在匀强磁场中的z轴上，如右图所示z轴垂直纸面向外，g10 m/s2.求：(1)当磁感应强度B11.0 T，方向与x轴负方向相同时，要使悬线中张力为零，cd中通入的电流I1的大小和方向？(2)当cd中通入方向由c到d大小为I20.40 A的电流，这时磁感应强度B21.0 T，方向与x轴正方向相同，当cd静止时悬线中的张力是多大？(3)当cd中通入方向由c到d、大小为I30.10 A的电流，若磁场方向垂直z轴，且与y轴负方向夹角为30°，与x轴正方向夹角为60°，磁感应强度B32.0 T，则导线cd静止时悬线中的张力又是多大？解析(1)要使悬线的张力为零，导线cd受到的安培力必须与重力平衡，有mgB1I1l所以I1mg/lB1 A0.20 A由左手定则可判定cd中的电流方向由c到d.(2)根据题意，由左手定则可判定此时cd受到竖直向下的安培力当cd静止时，有mgB2lI22T.所以T N0.15 N.(3)根据题意，作出导线cd所受重力、安培力如右图所示这时cd受到的安培力大小F3B3I3l所以F32.0×0.10×0.50 N0.10 Nmg又因F3的方向与B3的方向垂直，因此F合的方向与mg的方向夹角为30°.所以2TF合2mgcos30°Tmgcos30°0.09 N即此时每根悬线中的张力大小为0.09 N，悬线与y轴负方向的夹角为30°，即导线cd受安培力作用后使悬线向x轴负方向偏转30°角答案 (1)0.20 A由c到d(2)0.15 N(3)0.09 N8