《2020屆高考物理總復(fù)習(xí) 作業(yè)40 磁場的描述 磁場對電流的作用（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020屆高考物理總復(fù)習(xí) 作業(yè)40 磁場的描述 磁場對電流的作用（含解析）（9頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、作業(yè)40磁場的描述 磁場對電流的作用8一、選擇題圖4011電視機顯像管的偏轉(zhuǎn)線圈示意圖如圖401所示，某時刻電流方向如圖所示則環(huán)心O處的磁場方向()A向下B向上C垂直紙面向里D垂直紙面向外解析：對于左右兩個螺線管，由安培定則可以判斷出上方均為磁場北極，下方均為磁場南極，所以環(huán)心O處的磁場方向向下，即A正確答案：A2(2019年鄭州模擬)一條形磁鐵放在光滑的斜面上，并用一質(zhì)量不計的彈簧連接在頂端的擋板上，磁圖402鐵靜止時彈簧的伸長量為x0，將通有方向垂直紙面向外的直導(dǎo)線分別放在a、b、c位置時，彈簧的伸長量分別為xa、xb、xc，已知a、b、c三點的連線與斜面平行，且b點在條形磁鐵的正中央則下

2、列正確的是()Ax0xaxbxc Bx0xaxbxcCxax0xbxc Dxaxbxcx0圖403解析：由于條形磁鐵的磁感線是從N極出發(fā)到S極，所以可畫出磁鐵在a處的一條磁感線，其方向是斜向左下方的，如圖403所示，由左手定則可判斷導(dǎo)線在a點受斜向右下方的安培力Fa，由牛頓第三定律可知磁鐵所受作用力Fa的方向是斜向左上方，F(xiàn)a有沿斜面向下的分力，該分力使得彈簧彈力增大，所以彈簧的伸長量增大；同理可知導(dǎo)線在b點時彈簧的伸長量不變；同理可知導(dǎo)線在c點時彈簧的伸長量減小，則xax0xbxc，C正確答案：C圖4043(2018屆武漢模擬)如圖404所示，“”表示電流方向垂直紙面向里，“”表示電流方向垂

3、直紙面向外兩根通電長直導(dǎo)線a、b平行且水平放置，a、b中的電流強度分別為I和2I，此時a受到的安培力大小為F.當(dāng)在a、b的上方再放置一根與a、b平行的通電長直導(dǎo)線c后，a受到的磁場力大小仍為F，圖中a、b、c三者間距相等，此時b受到的安培力大小為()AF B.FC2F D.F解析：由右手定則可知，b在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，設(shè)為B1，由左手定則可知，a受到的安培力F1(F1F)的方向為水平向左，如圖405所示，圖405由牛頓第三定律可知，b受到的安培力大小也為F，方向水平向右放入c后，c在a處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度B2方向垂直于a、c的連線斜向上，對a的安培力F2方向指向c，因為a受到的合安

4、培力大小為F，且F1與F2的夾角為120，所以F1F2F.c在a和b處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度大小相等，因此b受到的安培力為2F，方向由c指向b；b受到的兩個安培力之間的夾角為60，由余弦定理得b受到的合安培力大小為FbF，D正確答案：D圖4064(2019年山東臨汾市二模)如圖406所示，無限長水平直導(dǎo)線中通有向右的恒定電流I，導(dǎo)線正上方沿豎直方向有一用絕緣細線懸掛著的正方形線框線框中通有沿逆時針方向的恒定電流I，線框的邊長為L，線框下邊與直導(dǎo)線平行，且到直導(dǎo)線的距離也為L.已知在長直導(dǎo)線的磁場中距長直導(dǎo)線r處的磁感應(yīng)強度大小為Bk(k為常量)，線框的質(zhì)量為m，則剪斷細線的瞬間，線框的加速度為(

5、)A0 B.gC.g D.g解析：線框下邊受到的安培力的大小為F1kILkI2，方向向下線框上邊受到的安培力大小F2ILkI2，方向向上根據(jù)牛頓第二定律可得，F(xiàn)1mgF2ma，解得：ag，D正確答案：D圖4075(2019年四川成都一診)如圖407所示為水平放置的兩根等高固定長直導(dǎo)線的截面圖，O點是兩導(dǎo)線間距離的中點，a、b是過O點的豎直線上與O點距離相等的兩點，兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的恒定電流下列說法正確的是()A兩導(dǎo)線之間存在相互吸引的安培力BO點的磁感應(yīng)強度為零CO點的磁感應(yīng)強度方向豎直向下Da、b兩點的磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反解析：同向電流相互吸引，異向電流相互排斥，A錯誤

6、；兩個電流在O點的磁感應(yīng)強度方向都是豎直向下，不為0，B錯誤，C正確；a、b兩點磁感應(yīng)強度大小相等、方向相同，D錯誤答案：C圖4086(2019年天津五校聯(lián)考)如圖408所示，A、B、C是等邊三角形的三個頂點，O是A、B連線的中點以O(shè)為坐標(biāo)原點，A、B連線為x軸，O、C連線為y軸，建立坐標(biāo)系過A、B、C、O四個點各有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等、方向垂直于紙面向里的電流則過O點的通電直導(dǎo)線所受安培力的方向為()A沿y軸正方向 B沿y軸負(fù)方向C沿x軸正方向 D沿x軸負(fù)方向解析：根據(jù)安培定則，A、B處導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場方向相反，又因為二者電流大小相同，到O點的距離相等，所以A、B

7、處導(dǎo)線在O點處產(chǎn)生的合磁感應(yīng)強度為零，O點處磁場方向由C處導(dǎo)線決定，沿x軸負(fù)方向，再由左手定則可知，過O點的通電直導(dǎo)線所受安培力的方向沿y軸正方向，A正確答案：A7(2016年高考海南卷)(多選)如圖409(a)所示，揚聲器中有一線圈處于磁場中，當(dāng)音頻電流信號通過線圈時，線圈帶動紙盆振動，發(fā)出聲音俯視圖409(b)表示處于輻射狀磁場中的線圈(線圈平面即紙面)，磁場方向如圖中箭頭所示在圖(b)中()圖409A當(dāng)電流沿順時針方向時，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里B當(dāng)電流沿順時針方向時，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外C當(dāng)電流沿逆時針方向時，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里D當(dāng)電流沿逆時針方

8、向時，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外解析：將環(huán)形導(dǎo)線分割成無限個小段，每一小段看成直導(dǎo)線，則根據(jù)左手定則，當(dāng)電流沿順時針方向時，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外，故A錯誤，B正確；當(dāng)電流沿逆時針方向時，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里，故C正確，D錯誤答案：BC8(多選)如圖4010甲所示，一個條形磁鐵P固定在水平桌面上，以P的右端點為原點，中軸線為x軸建立一維坐標(biāo)系一個靈敏的小磁針Q放置在x軸上不同位置，設(shè)Q與x軸之間的夾角為.實驗測得sin與x之間的關(guān)系如圖4010乙所示，已知該處地磁場方向水平，磁感應(yīng)強度大小為B0.下列說法正確的是()圖4010AP的右端為S極BP的中軸線與地磁

9、場方向垂直CP在x0處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為B0Dx0處合磁場的磁感應(yīng)強度大小為2B0解析：當(dāng)x趨向無窮大時，小磁針?biāo)傅姆较驗榈卮艌龅姆较颍愿鶕?jù)題圖可知，x趨向無窮大時，sin趨向1，則趨向90，即小磁針的方向與x的方向垂直，所以x的方向為向東當(dāng)x非常小時，小磁針的N極沿x方向，即向東由題圖可知，開始時N背離O點，所以O(shè)點處的磁極是N極，故A錯誤；由以上的分析可知，P的中軸線沿東西方向，與地磁場方向垂直，故B正確；由乙圖可知，x0處sin，則45，P在x0處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小BP，tan45，所以BPB0，故C正確；x0處合磁場的磁感應(yīng)強度大小為BB0，故D錯誤答案：BC9(多選)通有

10、電流的導(dǎo)線L1、L2、L3、L4處在同一平面(紙面)內(nèi)，放置方式及電流方向如圖4011甲、乙所示，其中L1、L3是固定的，L2、L4可繞垂直紙面的中心軸O轉(zhuǎn)動，則下列描述正確的是()圖4011AL2繞軸O按順時針轉(zhuǎn)動BL2繞軸O按逆時針轉(zhuǎn)動CL4繞軸O按順時針轉(zhuǎn)動DL4繞軸O按逆時針轉(zhuǎn)動解析：題圖甲中由右手安培定則，可知導(dǎo)線L1上方磁場垂直紙面向外，且離導(dǎo)線L1的距離越近，磁場越強，導(dǎo)線L2上每一小部分受到的安培力方向水平向右，但軸O下方導(dǎo)線所受安培力較大，所以L2繞軸O按逆時針轉(zhuǎn)動，A錯，B對；題圖乙中軸O上方導(dǎo)線L4所受安培力向右，軸O下方導(dǎo)線L4所受安培力向左，即L4繞軸O按順時針轉(zhuǎn)動，

11、C對，D錯答案：BC10(多選)如圖4012甲所示，電流恒定的通電直導(dǎo)線MN，垂直平放在兩條相互平行且足夠長的水平光滑導(dǎo)軌上，電流方向由M指向N，在兩導(dǎo)軌間存在著豎直磁場，取垂直紙面向里的方向為磁感應(yīng)強度的正方向，當(dāng)t0時導(dǎo)線恰好靜止，若磁感應(yīng)強度B按如圖4010乙所示的規(guī)律變化，則下列說法正確的是()圖4012A在最初的一個周期內(nèi)，導(dǎo)線在導(dǎo)軌上做往復(fù)運動B在最初的一個周期內(nèi)，導(dǎo)線一直向左運動C導(dǎo)線一直做加速度不變的勻加速直線運動D在最初的半個周期內(nèi)，導(dǎo)線的速度先增大后減小解析：由安培力的表達式FBIL結(jié)合題圖乙可知，安培力F在一個周期內(nèi)隨磁感應(yīng)強度B的變化而變化，在前周期內(nèi)，安培力F大小方向

12、均不變，加速度大小方向均不變，由于初速度為零，所以導(dǎo)線在水平方向上向右做勻加速直線運動；在周期到周期內(nèi)，磁場方向改變，安培力方向改變，加速度方向改變，速度減小，至周期時速度減小到零，所以D項正確；而后在周期到周期內(nèi)，導(dǎo)線MN反向加速，在一個周期結(jié)束時又回到原來的位置，即做往復(fù)運動，所以A項正確，B、C錯誤答案：AD11(多選)光滑平行導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌左端通過開關(guān)S與內(nèi)阻不計、電動勢為E的電源相連，右端與半徑為L20 cm的兩段光滑圓弧導(dǎo)軌相接，一根質(zhì)量m60 g、電阻R1 、長為L的導(dǎo)體棒ab，用長也為L的絕緣細線懸掛，如圖4013所示，系統(tǒng)空間有豎直方向的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B0.5 T，

13、當(dāng)閉合開關(guān)S后，導(dǎo)體棒沿圓弧擺動，擺到最大高度時，細線與豎直方向成53角，擺動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且細線處于張緊狀態(tài)，導(dǎo)軌電阻不計，sin530.8，g10 m/s2，則 ()圖4013A磁場方向一定豎直向下B電源電動勢E3.0 VC導(dǎo)體棒在擺動過程中所受安培力F3 ND導(dǎo)體棒在擺動過程中電源提供的電能為0.048 J解析：導(dǎo)體棒向右沿圓弧擺動，說明受到向右的安培力，由左手定則知該磁場方向一定豎直向下，A對；導(dǎo)體棒擺動過程中只有安培力和重力做功，由動能定理知BILLsinmgL(1cos)0，代入數(shù)值得導(dǎo)體棒中的電流為I3 A，由EIR得電源電動勢E3.0 V，B對；由FBIL得導(dǎo)體

14、棒在擺動過程中所受安培力F0.3 N，C錯；由能量守恒定律知電源提供的電能W等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱Q和導(dǎo)體棒重力勢能的增加量E的和，即WQE，而EmgL(1cos)0.048 J，D錯答案：AB12(2017年高考課標(biāo)全國卷)(多選)某同學(xué)自制的簡易電動機示意圖如圖4014所示矩形線圈由一根漆包線繞制而成，漆包線的兩端分別從線圈的一組對邊的中間位置引出，并作為線圈的轉(zhuǎn)軸將線圈架在兩個金屬支架之間，線圈平面位于豎直面內(nèi)，永磁鐵置于線圈下方為了使電池與兩金屬支架連接后線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動起來，該同學(xué)應(yīng)將()圖4014A左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉B左、右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉C左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉

15、，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉D左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉解析：如果將左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉，則線圈在安培力作用下轉(zhuǎn)動起來，每轉(zhuǎn)一周安培力驅(qū)動一次，可保證線圈不斷地轉(zhuǎn)動，A項正確；如果左、右轉(zhuǎn)軸上下側(cè)的絕緣漆均刮掉，不能保證線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動下去，B項錯誤；如果僅左轉(zhuǎn)軸的上側(cè)絕緣漆刮掉，右轉(zhuǎn)軸的下側(cè)絕緣漆刮掉，則線圈中不可能有電流，因此線圈不可能轉(zhuǎn)動，C項錯誤；如果左轉(zhuǎn)軸上下側(cè)的絕緣漆均刮掉，右轉(zhuǎn)軸僅下側(cè)的絕緣漆刮掉效果與A項相同，因此D項正確答案：AD二、非選擇題13(2019年陜西渭南教學(xué)質(zhì)量檢測)如圖4015所示，電源電動勢為3 V，內(nèi)阻不計，兩個不計電阻的金屬圓環(huán)表

16、面光滑，豎直懸掛在等長的細線上，金屬環(huán)面平行，相距1 m，兩環(huán)分別與電源正負(fù)極相連現(xiàn)將一質(zhì)量0.06 kg、電阻1.5 的導(dǎo)體棒輕放在環(huán)上，導(dǎo)體棒與環(huán)有良好電接觸兩環(huán)之間有方向豎直向上、磁感應(yīng)強度為0.4 T的勻強磁場當(dāng)開關(guān)閉合后，導(dǎo)體棒上滑到某位置靜止不動，試求在此位置上棒對每一個環(huán)的壓力為多少？若已知環(huán)半徑為0.5 m，此位置與環(huán)底的高度差是多少？圖4015解析：棒受的安培力FBIL，棒中電流為I，代入數(shù)據(jù)解得F0.8 N，對棒受力分析如圖4016所示(從右向左看)，兩環(huán)支持力的總和為2N，圖4016代入數(shù)據(jù)解得N0.5 N.由牛頓第三定律知，棒對每一個環(huán)的壓力為0.5 N，由圖中幾何關(guān)系

17、有tan，得53，棒距環(huán)底的高度為hr(1cos)0.2 m.答案：0.5 N0.2 m14如圖4017所示，在磁感應(yīng)強度B1.0 T，方向豎直向下的勻強磁場中，有一個與水平面成37角的導(dǎo)電滑軌，滑軌上放置一個可自由移動的金屬桿ab.已知接在滑軌中的電源電動勢E12 V，內(nèi)阻不計ab桿長L0.5 m，質(zhì)量m0.2 kg，桿與滑軌間的動摩擦因數(shù)0.1，滑軌與ab桿的電阻忽略不計求：要使ab桿在滑軌上保持靜止，滑動變阻器R的阻值在什么范圍內(nèi)變化？(g取10 m/s2，sin370.6，cos370.8，可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，結(jié)果保留一位有效數(shù)字)圖4017解析：分別畫出ab桿在恰好不下滑和恰好不上滑這兩種情況下的受力分析圖，如圖4018所示當(dāng)ab桿恰好不下滑時，如圖4018甲所示由平衡條件得沿斜面方向mgsinFN1F安1cos垂直斜面方向FN1mgcosF安1sin而F安1BL，解得R15.當(dāng)ab桿恰好不上滑時，如圖4018乙所示由平衡條件得圖4018沿斜面方向mgsinFN2F安2cos垂直斜面方向FN2mgcosF安2sin而F安2BL，解得R23.所以，要使ab桿保持靜止，R的取值范圍是3R5.答案：3R59