2022高三总复习物理教案-巩固练习 磁场对电流的作用（提高）.doc

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1、【巩固练习】一、选择题1、在如图所示电路中，电池均相同，当电键S分别置于a、b两处时，导线与，之间的安培力的大小为、，判断这两段导线（ ） A.相互吸引， B.相互排斥，C.相互吸引， D.相互排斥，2、如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方时，小磁针N极向纸面内偏转，这束带电粒子可能是 ( )A向右飞行的正离子束 B向左飞行的正离子束C向右飞行的负离子束 D向左飞行的负离子束3、如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1、I2，且I1I2；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直。磁感应强度

2、可能为零的点是（ ） Aa点 Bb点Cc点 Dd点4、如图，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L，且abc=bcd=1350。流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力（ ）方向沿纸面向上，大小为 方向沿纸面向上，大小为 方向沿纸面向下，大小为 方向沿纸面向下，大小为5、三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上，右图为其截面图，电流方向如图所示。若每根导线的电流均为I，每根直导线单独存在时，在三角形中心O点产生的磁感应强度大小都是B，则三根导线同时存在时O点的磁

3、感应强度大小为（ ）A. 0 B. B C. 2B D. 6、一个可自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个圆线圈的圆心重合，当两线圈都通过如图所示的电流时，则从左向右看，线圈L1将（）A. 不动B. 顺时针转动C. 逆时针转动D. 向纸外平动7、如图所示，导线abc为垂直折线，其中电流为I，ab=bc=L，导线所在的平面与匀强磁场垂直，匀强磁场的磁感应强度为B，求导线abc所受安培力的大小和方向分别为（ ） A. ， 垂直于ac斜向上，与水平方向成45 B. ， 垂直于ac斜向下，与水平方向成45 C. ，垂直于ac斜向上，与水平方向成45 D. ，垂直于ac斜向下，与

4、水平方向成458、如图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为L，电流大小为，质量为m的通电直导线，电流方向垂直纸面向里，欲使导线静止于斜面上，则外加磁场的磁感应强度的大小和方向可以是（ ） A. ，方向垂直斜面向下 B. ，方向竖直向下C. ，方向水平向左 D. ，方向水平向右9、如图所示，将通电线圈悬挂在磁铁N极附近，磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内，且磁铁的轴线经过线圈圆心，线圈将（ ）A转动同时靠近磁铁 B转动同时离开磁铁C不转动只靠近磁铁 D不转动只离开磁铁10、为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示

5、安培假设中环形电流方向的是（ ）二、填空题1、如图所示，半径为r的半圆形导线与磁场B垂直放置，当导线中通以电流I时，导线的等效长度为2 r，安培力为_。2，一劲度系数为k的轻质弹簧，下端挂有一匝数为n的矩形线框abcd，bc边长为L，线框下边部分处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与线框平面垂直，如图所示，垂直纸面向里。线框中通以电流I，方向如图，开始时线框处于平衡状态，现令磁场反向，磁感应强度大小仍为B，线框达到新的平衡，在此过程中，线框位移的大小=_，方向_。3、在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，有一个边长为20cm30cm的矩形线圈。通有I=0.8A的电流，线圈共N=50匝。线圈

6、的转轴OO位于长边的1/4处，且与磁场方向垂直。当线圈平面与中性面夹角为30时，线圈短边ab所受的磁场力的大小是多少？三、计算题1、如图所示，导体杆ab质量为m，电阻为R，放在与水平面夹角为的倾斜金属导轨上，导轨间距为d，电阻不计，系统处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，电池内阻不计.问：（1）导体光滑时，E为多大能使导体杆静止在导轨上？（2）若导体杆与导轨间的动摩擦因数为，且不通电时导体杆不能静止在导轨上，要使杆静止在导轨上，E应为多大？2、如图所示，在与水平方向成60角的光滑金属导轨间连一电源，在相距1m的平行导轨上放一重为3N的金属棒ab，棒上通过3A的电流，磁场方向竖直向上，这时

7、棒恰好静止，求：（1）匀强磁场的磁感应强度； （2）ab棒对导轨的压力 （3）若要使B取值最小，其方向应如何调整？并求出最小值。 3、磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用。图1是在平静海面上某实验船的示意图，磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道（简称通道）组成。如图2所示，通道尺寸a2.0m、b0.15m、c0.10m。工作时，在通道内沿z轴正方向加B8.0T的匀强磁场；沿x轴负方向加匀强电场，使两金属板间的电压U99.6V；海水沿y轴方向流过通道。已知海水的电阻率0.20m。（1）船静止时，求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向；（2）船以5.0m/s的速度匀速前进。若以船为参照

8、物，海水以5.0m/s的速率涌入进水口，由于通道的截面积小于进水口的截面积，在通道内海水速率增加到8.0m/s。求此时两金属板间的感应电动势U感；（3）船行驶时，通道中海水两侧的电压按计算，海水受到电磁力的80可以转化为对船的推力。当船以5.0m/s的速度匀速前进时，求海水推力的功率。【答案与解析】一、选择题1、D 解析：电键S分别置于a、b两处时，电源分别为一节干电池、两节干电池，而电路中灯泡电阻不变，则电路中电流IaIb，在处的磁感应强度BaBb，应用安培力公式FBIL可知fafb，又在电流方向相反、则相互排斥。2、AC解析：小磁针N极向纸面内偏转，说明粒子束下方的磁场方向向里，根据安培定

9、则（右手螺旋定则）知粒子束的电流方向（等效电流）水平向右，故AC正确。3、C解析：磁感应强度是矢量，磁感应强度的叠加符合平行四边形定则。a、b、c、d各点的磁感应强度等于电流I1、I2各自产生的磁场的磁感应强度的矢量和。某点磁感应强度为零，则两电流在该点的磁感应强度大小相等方向相反。由通电直导线磁场中的磁感线分布规律、安培定则和平行四边形定则知，b、d两点合磁感应强度一定不为零。两电流在a、c两点的磁感应强度方向相反，又I1I2，因此a点合磁感应强度不可能为零，而c点合磁感应强度可能为零。本题选C。4、A解析：该导线可以用a和d之间的直导线长为来等效代替，根据，可知大小为，方向根据左手定则，A

10、正确。5、C解析：参见例1，三根通电长直导线分别在O点的磁感应强度方向如图，大小相等，合成后的磁感应强度大小为2B。故选C。6、C解析：本题可把L1、L2等效成两根长直导线，利用同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，即可判断出L1将逆时针转动。7、C解析：等效长度为，则安培力的大小。等效电流的方向从a到c，根据左手定则，安培力的方向为：垂直于ac斜向上，与水平方向成45，故C正确。8、AC解析：当磁感应强度方向竖直向下时，安培力水平向左，受力图如图1所示，根据平衡条件解得，A对；当磁感应强度方向垂直斜面向下时，安培力沿斜面向上，受力图如图2所示，根据平衡条件解得，B错；当磁感应强度方向水平向左时

11、，安培力方向竖直向上，此时支持力等于零，安培力等于重力，C对；当磁感应强度方向水平向右时，安培力方向竖直向下，无法静止，D错。故选AC。9、A解析：N极附近磁场方向向左，由左手定则，线圈右侧受安培力向纸内，左侧受安培力向纸外，因此将逆时针转动（从上向下看），转动90后，线圈N极在左，S极在右，将受磁铁吸引靠近磁铁。10、B解析：主要考查安培定则和地磁场分布。根据地磁场分布和安培定则判断可知正确答案是B。二、填空题1、2BIr解析：导线垂直磁场方向的有效长度为2r，故安培力等于F=2BIr。2、2nBIL/k 向下解析：第一次平衡时，弹簧的弹力为，安培力为，方向向上。根据平衡条件，电流反向后，第

12、二次平衡时，弹簧的弹力为，安培力为，方向向下。联立解得.3、4N解析：无论线圈平面与中性面夹角为多少度，磁场方向始终与电流方向垂直，直接根据安培力公式进行计算即可。 三、计算题（1） （2）解析：（1）电流，电流方向从b到a，取截面，电流向里，受力图如图，安培力 ，方向水平向右，根据平衡条件 ，联立解得 （2）不通电时导体杆不能静止在导轨上，即重力沿斜面的分力大于摩擦力，当E小于某一值时，导体杆有沿斜面向下滑动的趋势，摩擦力方向沿斜面向上，要使杆静止在导轨上，受力图如图，最小电动势为,根据平衡条件 联立解得 。当E大于某一值时，导体杆有沿斜面向上滑动的趋势，摩擦力方向沿斜面向下，要使杆静止在导

13、轨上，最大电动势为,根据平衡条件 联立解得 。所以E的范围为 2、（1）；（2）；（3）B垂直斜面向上，。解析：（1）棒静止时，其受力如图所示则有：F=mg tan60 即BIL=mg tan60 （2）ab棒对导轨的压力与N大小相等 （3）若要使B取值最小，即安培力F最小。显然当F平行斜面向上时，F有最小值，此时B应垂直斜面向上，且有：F=mg sin60 所以 。3、（1）方向沿y轴正方向（向右）；（2）；（3）。解析：（1）根据安培力公式，推力F1I1Bb，其中 ，则对海水推力的方向沿y轴正方向（向右）。（2）（3）根据欧姆定律，安培推力F2 I2 B b = 720 N对船的推力F 80% F2 576 N推力的功率