《2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第九章 課時(shí)作業(yè)29 磁場及其對電流的作用 新人教版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第九章 課時(shí)作業(yè)29 磁場及其對電流的作用 新人教版(9頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、課時(shí)作業(yè)29磁場及其對電流的作用時(shí)間:45分鐘1關(guān)于磁場的磁感線,下列說法正確的是(B)A條形磁鐵的磁感線從磁鐵的N極出發(fā),終止于磁鐵的S極B磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱,磁感線疏的地方磁場弱,磁感線密的地方磁場強(qiáng)C磁感線是客觀存在的物質(zhì),沒畫磁感線的地方就表示磁場不存在D通電長直導(dǎo)線周圍的磁感線是以導(dǎo)線為圓心的均勻分布的同心圓解析:在磁體的外部磁感線是從磁體的N極出發(fā)回到S極,但在磁體的內(nèi)部磁感線是從磁體的S極出發(fā)回到N極,故A錯(cuò)誤;磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱,磁感線疏的地方磁場弱,磁感線密的地方磁場強(qiáng),故B正確;磁感線可以形象地描述磁場的強(qiáng)弱和方向,但磁感線不是真實(shí)存在的,故C錯(cuò)誤;通電長直
2、導(dǎo)線周圍的磁感線是以導(dǎo)線為圓心的同心圓,但不是均勻分布的,越向外磁場越弱,所以磁感線越向外就變得越稀疏,故D錯(cuò)誤2在勻強(qiáng)磁場中,A、B兩點(diǎn)分別引入長度相等的長直導(dǎo)線,導(dǎo)線與磁場方向垂直如圖所示,圖中a、b兩條圖線分別表示在磁場中A、B兩點(diǎn)導(dǎo)線所受磁場力F和通過導(dǎo)線的電流I的關(guān)系關(guān)于A、B兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小BA、BB,下列說法正確的是(B)ABABB BBABBCBABB,故B正確3三根平行的長直導(dǎo)體棒分別過正三角形ABC的三個(gè)頂點(diǎn),并與該三角形所在平面垂直,各導(dǎo)體棒中均通有大小相等的電流,方向如圖所示則三角形的中心O處的合磁場方向?yàn)?A)A平行于AB,由A指向BB平行于BC,由B指向CC平行
3、于CA,由C指向AD由O指向C解析:如圖所示,由右手螺旋定則可知,A處導(dǎo)體棒中電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向平行于BC,同理,可知B、C處導(dǎo)體棒中電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向分別平行于AC、AB,又由于三根導(dǎo)體棒中電流大小相等,到O點(diǎn)的距離相等,則它們在O處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,再由平行四邊形定則,可得O處的合磁場方向?yàn)槠叫杏贏B,由A指向B,故選A.4如圖所示,置于傾角為的導(dǎo)軌上的通電導(dǎo)體棒ab,恰好保持靜止,在下圖的四個(gè)側(cè)視圖中,標(biāo)出了四種可能的勻強(qiáng)磁場方向,下圖中導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌之間的摩擦力可能為零的圖是(A)解析:A圖中導(dǎo)體棒受重力、水平向右的安培力和斜面的支
4、持力,若三個(gè)力平衡,則不受摩擦力,故A正確;B圖中導(dǎo)體棒受重力、垂直斜面向下的安培力和斜面的支持力,要想處于平衡,一定受摩擦力,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C圖中導(dǎo)體棒受重力、豎直向下的安培力和垂直斜面的支持力,要想處于平衡,一定受摩擦力,故C錯(cuò)誤;D圖中導(dǎo)體棒受重力、水平向左的安培力、支持力,要想處于平衡,一定受摩擦力,故D錯(cuò)誤5如圖,兩根相互平行的長直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流I1和I2,且I1I2;a、b、c、d為導(dǎo)線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點(diǎn),且a、b、c與兩導(dǎo)線共面;b點(diǎn)在兩導(dǎo)線之間,b、d的連線與導(dǎo)線所在平面垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的點(diǎn)是(C)Aa點(diǎn) Bb點(diǎn)Cc點(diǎn) Dd點(diǎn)解析:由安培定則畫出a、b、
5、c、d點(diǎn)的磁感線的分布圖,由圖可知電流I1、I2在a、c兩點(diǎn)的磁場方向相反,這兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零,又I1I2,故磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)距I1的距離應(yīng)比I2的大,故C正確,A、B、D均錯(cuò)誤6如圖,一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中,且與磁場方向(垂直于紙面向里)垂直線段ab、bc和cd的長度均為L,且abcbcd135.流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I,方向如圖中箭頭所示導(dǎo)線段abcd所受到的磁場的作用力的合力(A)A方向沿紙面向上,大小為(1)ILBB方向沿紙面向上,大小為(1)ILBC方向沿紙面向下,大小為(1)ILBD方向沿紙面向下,大小為(1)ILB解析:由左手定則及力的合成可知合
6、力方向沿紙面向上,故知C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤再由安培力公式FBIL可得合力大小為(1)ILB.選項(xiàng)A正確7如圖所示,在天花板下用細(xì)線懸掛一半徑為R的金屬圓環(huán),圓環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài),圓環(huán)一部分處在垂直于環(huán)面的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的水平勻強(qiáng)磁場中,環(huán)與磁場邊界交點(diǎn)A、B與圓心O連線的夾角為120,此時(shí)懸線的張力為F.若圓環(huán)通電,使懸線的張力剛好為零,則環(huán)中電流大小和方向是(A)A電流大小為,電流方向沿順時(shí)針方向B電流大小為,電流方向沿逆時(shí)針方向C電流大小為,電流方向沿順時(shí)針方向D電流大小為,電流方向沿逆時(shí)針方向解析:要使懸線拉力為零,則圓環(huán)通電后受到的安培力方向豎直向上,根據(jù)左手定則可以判斷,電流方向沿順時(shí)針方
7、向,根據(jù)力的平衡有FF安,而F安BIR,求得I,A項(xiàng)正確8如圖所示,在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,金屬棒ab兩端由等長輕質(zhì)軟導(dǎo)線水平懸掛,平衡時(shí)兩懸線與水平面的夾角均為(90),緩慢調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片位置以改變通過棒中的電流I.則下列四幅圖象中,能正確反映與I的變化規(guī)律的是(A)解析:對ab棒受力分析如圖所示:由平衡條件有tan,得I,又知為常數(shù),故A項(xiàng)正確,B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤9(2019江蘇南通一調(diào))在勻強(qiáng)磁場中有由粗細(xì)均勻的同種導(dǎo)線制成的等邊三角形線框abc,磁場方向垂直于線框平面,a、c兩點(diǎn)間接一直流電源,電流方向如圖所示,則(D)A導(dǎo)線ab受到的安培力大于導(dǎo)線ac受到的安培力B導(dǎo)線abc受到
8、的安培力大于導(dǎo)線ac受到的安培力C線框受到的安培力的合力為零D線框受到的安培力的合力方向垂直于ac向下解析:設(shè)線框abc的邊長為L,則導(dǎo)線ab受到的安培力大小為F1BI1L,導(dǎo)線ac所受的安培力大小為F2BI2L,由并聯(lián)分流規(guī)律可知,2I1I2,則F12F2,故A錯(cuò)誤;導(dǎo)線abc的有效長度為L,故受到的安培力大小為FBI1LF2,故B錯(cuò)誤;根據(jù)左手定則,導(dǎo)線abc受到的安培力垂直于ac向下,導(dǎo)線ac受到的安培力也垂直于ac向下,合力方向垂直于ac向下,故C錯(cuò)誤,D正確10(2019浙江杭州模擬)如圖所示,一根所受重力為G0.1 N、長為L1 m、質(zhì)量分布均勻的導(dǎo)體ab,在其中點(diǎn)彎成60角,將此
9、導(dǎo)體放入勻強(qiáng)磁場中,導(dǎo)體兩端a、b懸掛于兩相同的絕緣彈簧下端,彈簧均處于豎直狀態(tài),當(dāng)導(dǎo)體中通入I1 A的電流時(shí),兩根彈簧比原長各縮短了x0.01 m,已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場的方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B0.4 T,則(C)A導(dǎo)體中電流的方向?yàn)閍bB每根彈簧的彈力大小為0.5 NC彈簧的勁度系數(shù)為5 N/mD若導(dǎo)體中不通入電流,則彈簧比原長伸長了0.02 m解析:由題意可知通電后彈簧比原長縮短了,說明安培力方向向上,由左手定則可知,電流方向?yàn)閎a,故A錯(cuò)誤;通電后,ab導(dǎo)體的有效長度lL0.5 m,受到的安培力為FBIl0.2 N,F(xiàn)2F彈G,F(xiàn)彈 N0.05 N,故B錯(cuò)誤;根據(jù)F彈kx,解得k
10、N/m5 N/m,故C正確;若導(dǎo)體中不通入電流,則有2kxG,彈簧的伸長量x m0.01 m,故D錯(cuò)誤11(2019河北五個(gè)一名校二模)(多選)已知通電長直導(dǎo)線在周圍空間中某點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bk,其中k為常量、I為直導(dǎo)線中的電流、r為該點(diǎn)到長直導(dǎo)線的距離如圖所示,a、b兩根通電長直導(dǎo)線經(jīng)過圓心為O的圓上同一直徑的兩端,兩根直導(dǎo)線中的電流大小相等,a中電流方向垂直圓所在平面向里,b中電流方向垂直圓所在平面向外,此時(shí)圓心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,則(BC)A圓心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于ab連線向上B若在圓心處放置一通有垂直于紙面向里電流的直導(dǎo)線c,則此時(shí)c受到的安培力方向平行于
11、ab指向aC若只將直導(dǎo)線b沿圓周繞O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)120,其他條件不變,則O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)镈若只將直導(dǎo)線b沿圓周繞O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90,其他條件不變,則O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)锽解析:兩直導(dǎo)線中電流大小相等,到圓心O的距離相等,由安培定則可知,兩直導(dǎo)線中電流在O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相同,設(shè)其中一根直導(dǎo)線在O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,則B2B0,方向垂直于ab連線向下,故A錯(cuò)誤;根據(jù)左手定則,通電直導(dǎo)線c受到的安培力方向平行于ab指向a,故B正確;將直導(dǎo)線b順時(shí)針旋轉(zhuǎn)120后,由安培定則可知,a、b兩直導(dǎo)線中電流在O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,夾角為120,合磁場磁感應(yīng)
12、強(qiáng)度大小為B0,即,故C正確;將直導(dǎo)線b沿圓周繞O點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90,兩直導(dǎo)線中電流產(chǎn)生的兩個(gè)磁場方向相互垂直,所以BB0B,故D錯(cuò)誤12(2019江西新余聯(lián)考)(多選)有一根質(zhì)量為m、長度為d的導(dǎo)體棒,通有垂直紙面向里的電流I,被長度為L的輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛在天花板上,處于靜止此時(shí)在此空間加豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,保持導(dǎo)體棒中的電流I始終不變,細(xì)線偏離豎直方向的夾角最大值為60,導(dǎo)體棒始終保持水平,則(ACD)A磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為BB磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為BC在導(dǎo)體棒擺動(dòng)過程中細(xì)線上拉力最大時(shí)上升的高度為LD在導(dǎo)體棒擺動(dòng)過程中細(xì)線的最大拉力為F(22)mg解析:本題考查
13、安培力的定性分析與定量計(jì)算勻強(qiáng)磁場豎直向下,由左手定則可知,安培力方向水平向左,導(dǎo)體棒向左擺起,細(xì)線偏離豎直方向的夾角最大值為60,由動(dòng)能定理得BIdLsin60mg(LLcos60)0,解得B,故A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對稱性,當(dāng)細(xì)線偏離豎直方向的夾角為30時(shí),導(dǎo)體棒的速度最大,細(xì)線上的拉力最大此時(shí)導(dǎo)體棒上升的高度hL(1cos30)L,故C項(xiàng)正確;當(dāng)細(xì)線從最低點(diǎn)擺至偏離豎直方向的夾角為30的過程,應(yīng)用動(dòng)能定理可得:BIdLsin30mg(1cos30)Lmv2,在細(xì)線偏離豎直方向的夾角為30的位置,由牛頓第二定律知:Fmgcos30BIdsin30m,聯(lián)立解得:F2mg2mg,故D項(xiàng)
14、正確13(2019北京海淀模擬)電流天平可以用來測量勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小測量前天平已調(diào)至平衡,測量時(shí),在左邊托盤中放入質(zhì)量m115.0 g的砝碼,右邊托盤中不放砝碼,將一個(gè)質(zhì)量m010.0 g、匝數(shù)n10、下邊長l10.0 cm的矩形線圈掛在右邊托盤的底部,再將此矩形線圈的下部分放在待測磁場中,如圖甲所示,線圈的兩頭連在如圖乙所示的電路中,不計(jì)連接導(dǎo)線對線圈的作用力,電源電動(dòng)勢E1.5 V,內(nèi)阻r1.0 .開關(guān)S閉合后,調(diào)節(jié)可變電阻R1使天平平衡,此時(shí)理想電壓表示數(shù)U1.4 V,R110 .g取10 m/s2,求:(1)線圈下邊所受安培力的大小F,以及線圈中電流的方向;(2)矩形線圈的電阻R;(3)該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小解析:(1)天平平衡,因此有m1gm0gF,可得Fm1gm0g0.05 N,F(xiàn)的方向豎直向下,根據(jù)左手定則可判斷出線圈中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針(2)線圈中電流的大小I0.1 A,根據(jù)電路規(guī)律有UI(R1R),可得R4 .(3)矩形線圈下邊所受安培力大小FnBIl,可得B0.5 T.答案:(1)0.05 N順時(shí)針(2)4 (3)0.5 T9