2022年2021届高三物理一轮复习课时跟踪检测磁场的描述磁场对电流的作用 .pdf

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1、优秀学习资料欢迎下载课时跟踪检测(二十六 )磁场的描述磁场对电流的作用对点训练：磁感应强度、安培定则1 (2014 全国卷 )关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是() A安培力的方向可以不垂直于直导线B安培力的方向总是垂直于磁场的方向C安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半2如图 1 所示，为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以O 点(图中白点 )为坐标原点，沿z 轴正方向磁感应强度B 大小的变化最有可能为() 图 1 图 2 3(多选 )有两根长直导线a、b 互相平行放置，如图3 所示为垂直于导线的截面图

2、。在图中所示的平面内，O 点为两根导线连线的中点，M、N 为两根导线附近的两点，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的说法中正确的是() 图 3 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零4(多选 )如图 4 所示， 在 xOy 平面内有两根平行于y 轴水平放置的长直导线，通有沿 y轴正方向、大小相同的电流I，两导线关于y 轴对称， P 为 x 轴上一点， Q 为

3、 z 轴上一点，名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载下列说法正确的是() 图 4 AO 点处的磁感应强度为零BP、Q 两点处的磁感应强度方向垂直CP、Q 两点处的磁感应强度方向平行D正电荷从O 点沿 z 轴向上运动不受洛伦兹力作用对点训练：安培力作用下导体的运动5(2015 广东汕头质检 )如图 5，两个圆形线圈P 和 Q，悬挂在光滑绝缘杆上，通以方向相同的电流，若I1I2， P

4、、Q 受到安培力大小分别为F1和 F2，则 P 和 Q() 图 5 A相互吸引， F1 F2 B相互排斥， F1 F2C相互排斥， F1F2 D相互吸引， F1 F26(2015 兰州模拟 )如图 6 所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A 与螺线管垂直。A 导线中的电流方向垂直纸面向里，开关 S 闭合， A 受到通电螺线管磁场的作用力的方向是() 图 6 A水平向左B水平向右C竖直向下D竖直向上7(2015 江门三调 )如图 7 所示，带负电的金属环绕轴OO以角速度匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后静止时() 图 7 名师归纳总结 精品学习资料

5、 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载AN 极竖直向上BN 极竖直向下C N 极沿轴线向左DN 极沿轴线向右8(2015 汕头模拟 )如图 8 是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，线圈中a、b 两条导线长均为l，通以图示方向的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B。则 () 图 8 A该磁场是匀强磁场B线圈平面总与磁场方向垂直C线圈将逆时针转动Da、b 导线受到的安培力大小总为B

6、Il9(2015 广东深圳南山期末)指南针是我国古代的四大发明之一。当指南针静止时，其N 极指向如图虚线(南北向 )所示，若某一条件下该指南针静止时N 极指向如图9 实线 (N 极东偏北向 )所示。则以下判断正确的是() 图 9 A可能在指南针上面有一导线东西放置，通有东向西的电流B可能在指南针上面有一导线东西放置，通有西向东的电流C可能在指南针上面有一导线南北放置，通有北向南的电流D可能在指南针上面有一导线南北放置，通有南向北的电流10(2012 天津高考 )如图 10 所示，金属棒MN 两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M 向 N 的电流，平衡时两悬线与竖直

7、方向夹角均为 ，如果仅改变下列某一个条件， 角的相应变化情况是() 图 10 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载A棒中的电流变大，角变大B两悬线等长变短， 角变小C金属棒质量变大， 角变大D磁感应强度变大， 角变小11(多选 )如图11 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 。质量为 m、长为 L 的金属杆ab 垂直导轨放置，整个装置处于垂直ab 方向

8、的匀强磁场中，当金属杆ab 中通有从a 到 b 的恒定电流I 时，金属杆ab 保持静止。则磁感应强度的方向和大小可能为() 图 11 A竖直向上， mgtan /(IL) B平行导轨向上，mgcos /(IL ) C水平向右， mg/(IL) D水平向左，mg/(IL) 12(多选 )(2015 广东广州三模 )如图 12 所示，质量为m、长度为L 的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿x 正方向的电流I，且导线保持静止时悬线与竖直方向夹角为 。磁感应强度方向和大小可能为() 图 12 Az正向，mgILtan By 正向，mgILCz 负向，mgILtan D沿悬

9、线向上，mgILsin 13(2015 江苏泰州模拟 )如图 13 所示，在倾角为37 的光滑斜面上有一根长为0.4 m、质量为 6102kg 的通电直导线，电流大小I1 A，方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T、方向竖直向上的磁场中。设 t0 时， B0，则需要多长时间，斜面对导线的支持力为零？(g 取 10 m/s2) 图 13 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - -

10、 - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载课时跟踪检测(二十六 )磁场的描述磁场对电流的作用答案1.选 B根据左手定则可知：安培力的方向垂直于电流I 和磁场 B 确定的平面，即安培力的方向既垂直于B 又垂直于I，A 错误， B 正确；当电流 I 的方向平行于磁场B 的方向时，直导线受到的安培力为零，当电流I 的方向垂直于磁场B 的方向时，直导线受到的安培力最大，可见，安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角有关，C 错误；如图所示，电流I 和磁场 B 垂直，直导线受到的安培力FBIL，将直导线从中点折成直角，分段研究导线受到的安培力，电流 I 和磁场 B 垂直，根据平行四边形定则可得，导线

11、受到的安培力的合力为F22BIL ，D 错误。2选 C根据磁感线的疏密表示磁感应强度的大小可知，以O 点(图中白点 )为坐标原点，沿 z 轴正方向磁感应强度B 大小的变化最有可能为图C。3选 BD两根导线分别在M 点和 N 点产生的磁感应强度大小相等，方向如图所示，分析得 1234，矢量相加可知M 点、 N 点的磁感应强度大小相等，方向相反，选项B 正确；线段MN 中点 O 的磁感应强度为零，选项D 正确。4选AB根据右手螺旋定则可判断两导线所产生的磁场方向，再利用矢量合成法则可判断 O 点处磁感应强度为零，P 点处磁感应强度方向沿z 轴正方向， Q 点处磁感应强度方向沿 x 轴负方向，故A、

12、B 正确， C 错误。在 z 轴上， z0 范围内各点磁感应强度方向均沿x 轴负方向，正电荷运动时受洛伦兹力作用，D 错误。5选 D由于 P、Q 通以同向电流，据“ 同向电流相吸，异向电流相斥” 可知， P、Q是相互吸引的，P、Q 之间的相互吸引力遵循牛顿第三定律，总是等大、反向。6选 D先根据安培定则判断通电螺线管在A 处的磁场方向为水平向左，再根据左手定则可判断A 受力的方向为竖直向上。7选 C带负电的金属环匀速旋转，可等效为反向的电流，根据安培定则，在环内形成水平向左的磁场，故小磁针静止时N 极沿轴线向左，选项C 正确，选项A、B、D 错误。8选 D匀强磁场的磁感应强度应大小处处相等，方

13、向处处相同，由图可知，选项A错误；在图示的位置，a 受向上的安培力，b 受向下的安培力，线圈顺时针转动，选项C 错误；易知选项 B 错误； 由于磁感应强度大小不变，电流大小不变， 则安培力大小始终为BIl，选项 D 正确。9 选 C若某一条件下该指南针静止时N 极指向如题图实线(N 极东偏名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载北向 )所示，则有一指向东的磁场，由安培定则，可能在指南

14、针上面有一导线南北放置，通有北向南的电流，C 正确。10选 A棒中电流变大，金属棒所受安培力变大，角变大，选项A 正确；两悬线等长变短， 角不变，选项B 错误；金属棒质量变大， 角变小，选项C 错误；磁感应强度变大，金属棒所受安培力变大， 角变大，选项D 错误。11选 AD若磁场方向竖直向上，则金属杆受重力、支持力和水平向右的安培力，这三个力可以平衡，平衡时有BILmgtan 0，解得Bmgtan IL，A 正确；磁场方向平行导轨向上时，安培力方向垂直导轨平面向下，它与重力和支持力不可能平衡，B 错误；当磁场方向水平向右时，安培力竖直向下，它与重力和支持力不可能平衡，C 错误；当磁场方向水平向

15、左时，安培力方向竖直向上，当它与重力相等时，支持力为零， 金属棒可以处于平衡状态，此时有BIL mg0，解得 BmgIL， D 正确。12选 BC本题要注意在受力分析时把立体图变成侧视平面图，然后通过平衡状态的受力分析来确定B 的方向和大小。若B 沿 z正向，则从O 向 O看，导线受到的安培力FILB ，方向水平向左，如图甲所示，导线无法平衡，A 错误。若 B 沿 y 正向，导线受到的安培力竖直向上，如图乙所示。 当 FT0，且满足 ILB mg，即 BmgIL时，导线可以平衡，B 正确。若 B 沿 z 负向，导线受到的安培力水平向右，如图丙所示。若满足 FTsin ILB ，FTcos mg

16、，即 Bmgtan IL，导线可以平衡，C 正确。若 B 沿悬线向上，导线受到的安培力垂直于导线指向左下方，如图丁所示，导线无法平衡， D 错误。13解析： 斜面对导线的支持力为零时导线的受力如图所示。由平衡条件得FTcos 37 F FTsin 37mg 两式联立解得Fmgtan 370.8 N 由 FBIL 得 BFIL2 T 由题意知， B 与 t 的变化关系为B0.4t 代入数据得t5 s 答案： 5 s名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -