2019-2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第八章 第1講 磁場的描述 磁場對電流的作用練習(xí)一、選擇題(每題6分,共30分)1.(xx廣東揭陽一中、潮州金山中學(xué)聯(lián)考)圖中PQ、MN為光滑金屬導(dǎo)軌,ab為金屬棒,與電源組成閉合電路,該裝置在豎直平面內(nèi)。為使ab靜止,可將該裝置放在勻強磁場中,其磁場方向應(yīng)是() A.豎直向上 B.豎直向下C.垂直于紙面向外D.垂直于紙面向內(nèi)2.(xx北京四中模擬)如圖所示,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3.(xx廣東深圳南山期末)指南針是我國古代四大發(fā)明之一。當(dāng)指南針上方有一條水平放置的通電導(dǎo)線時,其N極指向變?yōu)槿鐖D實線小磁針?biāo)尽t對該導(dǎo)線電流的以下判斷正確的是()A.可能東西放置,通有由東向西的電流B.可能東西放置,通有由西向東的電流C.可能南北放置,通有由北向南的電流D.可能南北放置,通有由南向北的電流4.(xx江西重點中學(xué)聯(lián)考)四根相互平行的通電長直導(dǎo)線a、b、c、d電流均為I,如圖所示放在正方形的四個頂點上,每根通電直導(dǎo)線單獨存在時,正方形中心O點的磁感應(yīng)強度大小都是B,則四根通電直導(dǎo)線同時存在時O點的磁感應(yīng)強度的大小和方向為()A.2B,方向向左B.2B,方向向下C.2B,方向向右D.2B,方向向上5.(xx江蘇淮安楚州中學(xué)階段測試)如圖所示,在傾角為的光滑斜面上,垂直紙面放置一根長為L、質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒。當(dāng)導(dǎo)體棒中的恒定電流I垂直于紙面向里時,欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上,可將導(dǎo)體棒置于勻強磁場中,當(dāng)外加勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的方向在紙面內(nèi)由豎直向上逆時針轉(zhuǎn)至水平向左的過程中,關(guān)于B的大小的變化,正確的是()A.逐漸增大 B.逐漸減小C.先增大后減小D.先減小后增大二、非選擇題(共10分)6.(xx皖南八校聯(lián)考)如圖所示,PQ和EF為水平放置的平行金屬導(dǎo)軌,間距為l=1.0 m,導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上,棒的質(zhì)量為m=20 g,棒的中點用細(xì)繩經(jīng)輕滑輪與物體c相連,物體c的質(zhì)量M=30 g。在垂直導(dǎo)軌平面方向存在磁感應(yīng)強度B=0.2 T的勻強磁場,磁場方向豎直向上,重力加速度g取10 m/s2。若導(dǎo)軌是粗糙的,且導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力為導(dǎo)體棒ab重力的0.5倍,若要保持物體c靜止不動,應(yīng)該在棒中通入多大的電流?電流的方向如何?B組xx年模擬提升題組時間:30分鐘分值:35分一、選擇題(每題6分,共24分)1.(xx湖北武漢部分重點中學(xué)第一次聯(lián)考)關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強磁場中所受的安培力,下列說法正確的是()A.安培力的方向可以不垂直于直導(dǎo)線B.安培力的方向總是垂直于磁場的方向C.將通電直導(dǎo)線從中點折成直角,安培力的大小一定變?yōu)樵瓉淼谋禗.安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn),所以安培力永不做功2.(xx廣東十校第一次聯(lián)考)如圖所示,磁場方向豎直向下,通電直導(dǎo)線ab由水平位置1繞a點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)到位置2,通電導(dǎo)線所受安培力()A.數(shù)值變大,方向不變B.數(shù)值變小,方向不變C.數(shù)值不變,方向改變D.數(shù)值、方向均改變3.(xx河北石家莊五校聯(lián)合體摸底)如圖所示,長為L的通電直導(dǎo)體棒放在光滑水平絕緣導(dǎo)軌上,勁度系數(shù)為k的水平輕彈簧一端固定,另一端拴在棒的中點,且與棒垂直,整個裝置處于方向豎直向上、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,彈簧伸長x,棒處于靜止?fàn)顟B(tài)。則()A.導(dǎo)體棒中的電流方向從b流向aB.導(dǎo)體棒中的電流大小為C.若只將磁場方向緩慢順時針轉(zhuǎn)過一小角度,x變大D.若只將磁場方向緩慢逆時針轉(zhuǎn)過一小角度,x變大4.(xx河北五校聯(lián)盟調(diào)研)(多選)電磁軌道炮工作原理如圖所示。待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動,并與軌道保持良好接觸。電流I從一條軌道流入,通過導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回。軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面的磁場(可視為勻強磁場),磁感應(yīng)強度的大小與I成正比。通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出?，F(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來的2倍,理論上可采用的辦法是()A.只將軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍B.只將電流I增加至原來的2倍C.只將彈體質(zhì)量減至原來的一半D.將彈體質(zhì)量減至原來的一半,軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍,其他量不變二、非選擇題(共11分)5.(xx浙江溫州中學(xué)期中)如圖所示,PQ和RS為水平、平行放置的金屬導(dǎo)軌,相距1 m,導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上,棒的質(zhì)量為m=0.2 kg,棒的中點用細(xì)繩經(jīng)滑輪與物體相連,物體的質(zhì)量為M=0.3 kg,棒與導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)為=0.5,勻強磁場的磁感應(yīng)強度B= 2 T,方向豎直向下,為了使物體勻速上升,應(yīng)在棒中通入多大的電流?方向如何?(g=10 m/s2)第1講磁場的描述磁場對電流的作用A組xx年模擬基礎(chǔ)題組一、選擇題1.D要使ab棒靜止,則在豎直方向上ab棒受到的安培力必須和重力等大反向,即安培力方向向上,由于ab棒中電流方向從左向右,所以根據(jù)左手定則可得磁場方向垂直紙面向里,D正確。2.A由安培定則可知A、B、C處三條長直導(dǎo)線在O點處產(chǎn)生的合磁感應(yīng)強度方向水平向左,再由左手定則可判斷O點的通電導(dǎo)線受到的安培力沿y軸正方向,故A正確。3.C若導(dǎo)線東西放置,通有由東向西的電流,根據(jù)安培定則可知,小磁針?biāo)谔幒洗艌龇较驅(qū)⒃谀媳狈较蛏?其不會出現(xiàn)圖示情況,故A錯誤。若導(dǎo)線東西放置,通有由西向東的電流,根據(jù)安培定則可知,小磁針N極不偏轉(zhuǎn),故B錯誤。若導(dǎo)線南北放置,通有由北向南的電流時,根據(jù)安培定則可知,小磁針N極將順時針偏轉(zhuǎn),可轉(zhuǎn)向圖中實線所示位置,故C正確。若導(dǎo)線南北放置,通有由南向北的電流,根據(jù)安培定則可知,小磁針N極將逆時針偏轉(zhuǎn),指向西北方,故D錯誤。4.A根據(jù)安培定則,知a、c電流在O處的磁感應(yīng)強度大小相同,方向都沿bd方向,矢量和為2B,同理b、d電流在O處的磁感應(yīng)強度大小相等,方向都沿ca方向,矢量和為2B,則磁感應(yīng)強度疊加后大小為2B,方向向左,A正確。5.D對導(dǎo)體棒受力分析,受重力G、支持力FN和安培力FA,三力平衡,合力為零,將支持力FN和安培力FA合成,合力與重力相平衡,如圖所示。從圖中可以看出,當(dāng)磁場變化時,安培力FA先減小后增大,由于FA=BIL,且其中電流I和導(dǎo)體棒的長度L均不變,故磁感應(yīng)強度先減小后增大,故本題選D。二、非選擇題6.答案1.0 AI2.0 A由a到b解析因?qū)к壌植?設(shè)棒和導(dǎo)軌之間的最大靜摩擦力為Ff。若BIl>Mg,則靜摩擦力的方向與細(xì)繩的拉力方向相同,設(shè)此時電流為I1,即有BI1l-MgFf=0.5mg,解得I1=2.0 A;若BIl<Mg,則靜摩擦力的方向與細(xì)繩的拉力方向相反,設(shè)此時電流為I2,即有Mg-BI2lFf=0.5mg,解得I2=1.0 A。即ab棒中的電流為1.0 AI2.0 A。根據(jù)左手定則判斷,棒中的電流方向應(yīng)該由a到b。B組xx年模擬提升題組一、選擇題1.B根據(jù)左手定則可知,安培力方向與磁場和電流組成的平面垂直,即與電流和磁場方向都垂直,故A錯誤,B正確;將直導(dǎo)線在平行于磁場方向的平面內(nèi)從中點折成直角,安培力的大小一定變?yōu)?將直導(dǎo)線在垂直于磁場方向的平面內(nèi)從中點折成直角,安培力的大小一定變?yōu)樵瓉淼谋?故C錯誤;安培力的方向可以與通電導(dǎo)體的運動方向相同,即安培力可以對通電導(dǎo)體做功,故D錯誤。2.B安培力F=BIL sin ,因通電直導(dǎo)線由水平位置1繞a點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)到位置2,通電直導(dǎo)線和磁場的夾角減小,所以安培力大小變小,根據(jù)左手定則知安培力方向不變,選項B對。3.B由于彈簧伸長,則安培力方向水平向右,由左手定則可得,導(dǎo)體棒中的電流方向從a流向b,故A錯誤;由于彈簧伸長量為x,可得kx=BIL,則有I=,故B正確;若只將磁場方向緩慢順時針轉(zhuǎn)過一小角度,則水平向右方向安培力也順時針轉(zhuǎn)動一小角度,根據(jù)力的分解與平衡可得,彈力變小,導(dǎo)致x變小,故C錯誤;若只將磁場方向緩慢逆時針轉(zhuǎn)過一小角度,則水平向右方向安培力也逆時針轉(zhuǎn)動一小角度,根據(jù)力的分解與平衡可得,彈力變小,導(dǎo)致x變小,故D錯誤。4.BD磁感應(yīng)強度B=kI,對彈體應(yīng)用動能定理:F安L=mv2-0,解得v=(d為軌道寬度),欲使v增加至原來的2倍,由上式可知,可以使I增加至原來的2倍,B正確,也可以使m減為原來的一半,同時L變?yōu)樵瓉淼?倍,故D正確。二、非選擇題5.答案2 A方向:ab答案導(dǎo)體棒ab受力如圖所示,由平衡條件有:F-Ff-FT=0又Ff=FN,F=BIL,FT=Mg聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得I=2 A,由左手定則知電流方向由a到b。