高考物理一轮总复习 8.1磁场及其对电流的作用随堂集训-人教版高三全册物理试题.doc

【金版教程】2016高考物理一轮总复习 8.1磁场及其对电流的作用随堂集训 考向1. 2013·上海高考 如图，足够长的直线ab靠近通电螺线管，与螺线管平行。用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B，在计算机屏幕上显示的大致图象是()解析：通电螺线管外部中间处的磁感应强度最小，两端磁感应强度最大，沿两端往外磁感应强度减小，所以用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B，在计算机屏幕上显示的大致图象是C。答案：C2. 2012·海南高考(多选)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：若a接正极，b接负极，电磁铁磁极间磁场方向向上，e接正极，f接负极，由左手定则判定金属杆受安培力向左，则L向左滑动，A项错误，同理判定B、D选项正确，C项错误。答案：BD3. 2012·课标全国卷图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；为电流表；S为开关此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。(1)在图中画线连接成实验电路图。(2)完成下列主要实验步骤中的填空：按图接线。保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1。闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D_；然后读出_，并用天平称出_。用米尺测量_。(3)用测得的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B_。(4)判定磁感应强度方向的方法是：若_，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。解析：(1)本实验的原理是：通过测量D的安培力的大小和方向、电流的大小和方向、D的底边长度，根据FBIL，测出B的大小和方向；因此把电流表、滑动变阻器、开关、电源和D串联即可，如图所示。(2)根据步骤可知D的重力Gm1g，步骤为让电流流过D，使D在重力、安培力和细线的拉力下重新平衡。要测出安培力，需要测出拉力，即用天平称出重新加入细沙的总质量；要测出B，需要测出电流的大小和D的底边的长度。(3)安培力F|m2m1|g，又FBIL，可得B。(4)由电路图知电流的方向水平向右，B方向若垂直纸面向外，则安培力方向为竖直向下，有Fm1gm2g，即m2>m1。答案：(1)连线图见解析。(2)重新处于平衡状态'电流表的示数I'此时细沙的质量m2D的底边长度L(3)(4)m2>m1【模拟题组提考能】1. 2015·河北石家庄质检 (多选)如图所示，水平长直导线MN中通以M到N方向的恒定电流，用两根轻质绝缘细线将矩形线圈abcd悬挂在其正下方。开始时线圈内不通电流，两细线内的张力均为T，当线圈中通过的电流为I时，两细线内的张力均减小为T。下列说法正确的是()A. 线圈中通过的电流方向为adcbaB. 线圈中通过的电流方向为abcdaC. 当线圈中电流变为I时，两细线内的张力均为零D. 当线圈中电流变为I时，两细线内的张力均为零解析：线圈不通电流时，由力的平衡有2Tmg，当通过的电流为I时，张力减小为T，由安培定则知通电导线MN在ab处产生的磁场比dc处强，则可判知ab上必受向上的安培力，且大于cd上所受向下的安培力，再结合左手定则判断电流顺时针流动，所以A错，B正确。当两细线内张力均为T时，BabILBcdIL2Tmg，当两细线内的张力均为零时，BabILBcdILmg，且又知2Tmg，联以上方程得II，故C项对，D项错。答案：BC2. 2015·西安高三学情调研如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为。整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中。金属杆ab垂直导轨放置，当金属杆ab中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab刚好静止，则( )A. 磁场方向竖直向上B. 磁场方向竖直向下C. 金属杆ab受安培力的方向平行导轨向上D. 金属杆ab受安培力的方向平行导轨向下解析： 金属杆受力分析如图所示，当磁场方向竖直向上时，由左手定则可知安培力水平向右，金属杆ab受力可以平衡，A正确；若磁场方向竖直向下，由左手定则可知安培力水平向左，则金属杆ab受力无法平衡，B、C、D错误。答案：A3. 2014·南京外国语学校模拟(多选) 三根平行的长直通电导线，分别通过一个等腰直角三角形的三个顶点且与三角形所在平面垂直，如图所示，现在使每根通电导线在斜边中点O处所产生的磁感应强度大小均为B，则下列说法中正确的是()A. O点处实际磁感应强度的大小为BB. O点处实际磁感应强度的大小为BC. O点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为90°D. O点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角的正切值为2解析：先根据安培定则确定每根通电导线在O点所产生的磁感应强度的方向，再根据矢量合成法则求出结果。根据安培定则，I1与I3在O点处产生的磁感应强度B1、B3方向相同，I2在O点处产生的磁感应强度方向与B1、B3方向垂直，如图所示，故O点处实际磁感应强度大小为B0B，A错误，B正确；由几何关系可知O点处实际磁感应强度方向与斜边夹角为，则tan2，故C错误，D正确。答案：BD4. 2015·雅礼中学模拟如图所示为一电流表的原理示意图。质量为m的匀质细金属棒MN的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为k。在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于。当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流大小。(1)当电流表示数为零时，弹簧伸长多少？(重力加速度为g)(2)若要电流表正常工作，MN的哪一端应与电源正极相接？(3)若k2.0 N/m，0.20 m，0.050 m，B0.20 T，此电流表的量程是多少？(不计通电时电流产生的磁场的作用)(4)若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为多大？解析：(1)设当电流表示数为零时，弹簧的伸长量为x，则有mgkx由式得：x(2)为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒MN的安培力必须向下，因此M端应接正极。(3)设电流表满偏时通过MN的电流为Im，则有BImmgk(x)联立并代入数据得Im2.5 A(4)设量程扩大后，磁感应强度变为B，则有2BImmgk(x)由式得：B代入数据得：B0.10 T。答案：(1)(2)M(3)2.5 A(4)0.10 T