高考物理一轮复习 第九章 磁场 第一讲 磁场的描述 磁场对电流的作用课时作业-人教版高三全册物理试题.doc

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1、第一讲 磁场的描述 磁场对电流的作用 A组基础题一、单项选择题1(2017河南郑州模拟)如图所示，两根无限长导线均通以恒定电流I，两根导线的直线部分和坐标轴非常接近，弯曲部分是以坐标原点O为圆心的、半径相同的一段圆弧，规定垂直于纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，已知直线部分在原点O处不形成磁场，此时两根导线在坐标原点处的磁感应强度为B，下列四个选项中均有四根同样的、通以恒定电流I的无限长导线，O处磁感应强度也为B的是()解析：由磁场的叠加可知A图中四根导线在O处的合磁感应强度为B；B图中四根导线在O处的合磁感应强度为2B；C图中，O处的合磁感应强度大小为2B；D图中，O处的合磁感应强度为B.

2、答案：A2.(2017四川德阳诊测)如图所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上，导轨间距为L，劲度系数为k的轻质弹簧上端固定，下端与导体棒ab相连，弹簧与导轨平面平行并与ab垂直，棒垂直跨放在两导轨上，空间存在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场，磁感应强度为B.当棒通以方向由a到b、大小为I的电流时，棒处于平衡状态，平衡时弹簧伸长量为x1；保持电流大小不变，使棒中电流反向，则棒平衡时下列说法正确的是()A弹簧伸长，伸长量为x1B弹簧伸长，伸长量为x1C弹簧压缩，压缩量为x1D弹簧压缩，压缩量为x1解析：当棒通以方向由a到b、大小为I的电流时，对棒受力分析：受重力mg、垂直于斜面向上的弹力FN、沿

3、斜面向上的安培力F、沿斜面向上的弹力F1，由共点力平衡得：mgsin BILkx1，保持电流大小不变，使棒中电流反向，安培力大小不变，方向反向，再由共点力平衡可知，弹簧一定伸长，有：kx2mgsin BIL，两式联立解得2BILkx1kx2，解得伸长量x2x1，A正确答案：A3.(2017四川凉山州诊测)如图所示，倾角为的粗糙绝缘斜面固定于水平向左的匀强磁场B中，将通电直导线垂直于斜面水平放置，导线中电流方向垂直于纸面向里如果导线能静止于斜面上，则下列说法正确的是()A导线一定受到斜面弹力，但不一定受斜面摩擦力B导线一定受到斜面摩擦力，但不一定受斜面弹力C如果导线受弹力作用，那么也一定会受摩擦

4、力的作用，且弹力和摩擦力合力一定竖直向上D如果导线受弹力作用，那么也一定会受摩擦力的作用，但弹力和摩擦力合力不一定竖直向上解析：因为磁感应强度水平向左，所以安培力的方向竖直向上，若mgBIL，得B时，导线就不受弹力，也不受摩擦力，A、B错误；若mgBIL，则导线受弹力，也一定受摩擦力，且弹力和摩擦力的合力竖直向上，C正确，D错误答案：C4(2017豫晋冀三省联考)如图所示，通有恒定电流的、一定长度的直导线水平放置在两足够大的匀强磁场中，磁场方向如图所示若将导线在纸面内顺时针转180，关于甲、乙两种情况导线受到的安培力大小和方向变化，下列说法正确的是()A图甲导线受到的安培力大小一直在变，方向变

5、化一次，图乙导线受到的安培力大小一直不变，方向一直在变B图甲导线受到的安培力大小一直在变，方向不变，图乙导线受到的安培力大小一直不变，方向一直在变C甲、乙两种情况导线受到的安培力大小不变，方向一直变化D甲、乙两种情况导线受到的安培力大小一直在变，方向不变解析：图甲中，将导线在纸面内顺时针转动180，导线与磁感应强度的夹角一直在变化，安培力大小一直在变化，方向先垂直于纸面向外，后垂直于纸面向里；图乙中，导线顺时针转过180的过程中，导线与磁场始终垂直，安培力大小不变，方向一直在变，A正确，B、C、D错误答案：A二、多项选择题5.(2017北京海淀区模拟)如图所示，在空间直角坐标系Oxyz中存在有

6、沿x轴正方向的匀强磁场，在直角坐标系中选取如图所示的abcabc棱柱形空间通过面积S1(abba所围的面积)、S2(acca所围的面积)和S3(cbbc所围的面积)的磁通量分别为1、2和3，则()A12B12C13 D32解析：由图可知，穿过abba和acca的磁通量相同穿过cbbc的磁通量为零12，30，A、C正确答案：AC6(2017江西上饶铅山一中等四校联考)彼此绝缘、相互交叉的两根通电直导线与闭合线圈共面，图中穿过线圈的磁通量可能为零的是()解析：由安培定则可得：A图线圈中I1和I2分别产生的磁场方向相反，A图中磁通量可能为零，A正确；B图线圈中，I2产生的磁通量为零，I1产生的磁通量

7、垂直于纸面向外，所以线圈中磁通量不可能为零；C图中，两电流产生的磁通量都垂直于纸面向外，不可能为零，C错误；D图中，两电流产生的磁场方向相反，磁通量可能为零，D正确答案：AD7(2017陕西咸阳模拟)如图所示，金属棒ab置于水平放置的金属导轨cdef上，棒ab与导轨相互垂直并接触良好，导轨间接有电源现用两种方式在空间加匀强磁场，ab棒均处于静止，第一次匀强磁场方向竖直向上；第二次匀强磁场方向斜向左上与金属导轨平面成30角，两次匀强磁场的磁感应强度大小相等，下列说法中正确的是()A两次金属棒ab所受的安培力大小相等B第二次金属棒ab所受的安培力大C第二次金属棒ab受的摩擦力小D第二次金属棒ab受

8、的摩擦力大解析：两次磁感应强度的方向均与金属棒垂直，所以两次金属棒受的安培力大小相等，A正确，B错误；当磁感应强度方向竖直向上时，安培力水平向右，根据共点力平衡得：此时静摩擦力f1BIL；第二次，安培力垂直于金属棒斜向右上，与竖直方向成角，根据共点力平衡可知此时静摩擦力f2BILsin ，所以C正确，D错误答案：AC8.(2017四川广元模拟)如图所示为某种电流表的原理示意图，质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的轻弹簧相连，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，方向垂直于纸面向外与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

9、长度大于ab的长度当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强度已知k2.0 N/m，ab的长度为0.20 m，bc的长度为0.050 m，B0.20 T，重力加速度为g，则()A当电流表示数为零时，弹簧的伸长量为B若要电流表正常工作，应将MN的M端与电源负极相接C该电流表的量程是02.5 AD若要将量程扩大到原来的2倍，磁感应强度应变为0.40 T解析：设MN中没有电流通过时弹簧的伸长为x，则有mgkx，得x，故当电流表示数为零时，弹簧伸长量为，故A正确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，由左手定则可

10、知金属棒中电流从M端流向N端，因此M端应接正极，故B错误设满量程时通过MN的电流强度为Im，则有：BImabmgk(bcx)，根据mgkx，并代入数据得Im2.5 A，故此电流表的量程是02.5 A，故C正确设量程扩大后，磁感应强度变为B，则有：2BImabmgk(bcx)，根据mgkx，并代入数据得B0.10 T，故若要将量程扩大到原来的2倍，磁感应强度应变为0.10 T，故D错误答案：ACB组能力题一、选择题9.(2017河北“五个一名校联盟”教学质量监测)如图所示，在平面直角坐标系的第一象限分布着非匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，沿y轴方向磁场分布是不变的，沿x轴方向磁感应强度与x满足

11、关系Bkx，其中k是一恒定的正数，正方形线框ADCB边长为a，A处有一极小开口AE，由粗细均匀的同种规格导线制成，整个线框放在磁场中，且AD边与y轴平行，AD边与y轴距离为a，线框A、E两点与一电源相连，稳定时流入线框的电流为I，关于线框受到的安培力情况，下列说法正确的是()A整个线框受到的合力方向与BD连线垂直B整个线框沿y轴方向所受合力为0C整个线框在x轴方向所受合力为ka2I，沿x轴正向D整个线框在x轴方向所受合力为ka2I，沿x轴正向解析：根据左手定则可知，DC边和BE两边受的安培力大小相等，方向相反，AD边受的安培力水平向左，大小为F1BILkaIaka2I，CB边受的安培力水平向右

12、，大小为F2BILk2aIa2ka2I，整个线框受的安培力水平向右，大小为F2F1ka2I，A、C、D错误，B正确答案：B10.(2017吉林长春普通高中质检)利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度B.用绝缘轻质丝线把底部长为L、电阻为R、质量为m的“U”形线框固定在力敏传感器的挂钩上，并用轻质导线连接线框与电源，导线的电阻忽略不计当外界拉力F作用于力敏传感器的挂钩上时，数字电压表会有示数U，且数字电压表上的示数U与所加拉力F成正比，即UKF，式中K为比例系数当线框接入恒定电压为E1时，电压表的示数为U1；接入恒定电压为E2时(电流方向不变)，电压表示数为U2.则磁感应强度B的大小为()AB

13、 BBCB DB解析：当通上电流后，对线框受力分析得出FmgBIL，由于数字电压表上的读数U与所加外力成正比，即UKF，式中K为比例系数，有UKBILKB(I1I2)L，即U1U2KBL，整理得B，故A正确答案：A11.(多选)(2017江西新余四中模拟)如图所示，两平行导轨ab、cd竖直放置在匀强磁场中，匀强磁场方向竖直向上，将一根金属棒PQ放在导轨上使其水平且始终与导轨保持良好接触现在金属棒PQ中通以变化的电流I，同时释放金属棒PQ使其运动已知电流I随时间的变化关系为Ikt(k为常数，k0)，金属棒与导轨间存在摩擦则下面关于棒的速度v、加速度a随时间变化的关系图象中，可能正确的有()解析：

14、对金属棒受力分析：受竖直向下的重力mg、垂直于导轨向里的安培力BIL、垂直于导轨向外的弹力FN、竖直向上的摩擦力Ff.FNBILBLkt，mgFfma，FfFN，把代入得：mgBLktma，加速度先向下减小，当mgf时，加速度为零，速度最大，然后加速度反向逐渐增大，速度逐渐减小最后速度为零，金属棒静止所以A、D正确答案：AD二、非选择题12.(2017陕西渭南教学质量检测)如图所示，电源电动势为3 V，内阻不计，两个不计电阻的金属圆环表面光滑，竖直悬挂在等长的细线上，金属环面平行，相距1 m，两环分别与电源正负极相连现将一质量0.06 kg、电阻1.5 的导体棒轻放在环上，导体棒与环有良好电接触两环之间有方向竖直向上、磁感应强度为0.4 T的匀强磁场当开关闭合后，导体棒上滑到某位置静止不动，试求在此位置上棒对每一个环的压力为多少？若已知环半径为0.5 m，此位置与环底的高度差是多少？解析：棒受的安培力FBIL，棒中电流为I，代入数据解得F0.8 N，对棒受力分析如图所示(从右向左看)，两环支持力的总和为2FN，代入数据解得FN0.5 N.由牛顿第三定律知，棒对每一个环的压力为0.5 N，由图中几何关系有tan ，得53，棒距环底的高度为hr(1cos )0.2 m.答案：0.5 N0.2 m